改建白阿铁路猛鹫山越岭段选线方案浅析

赵东亮

（中铁工程设计咨询集团有限公司郑州设计院 河南 郑州 450001）

0 概述

改建铁路白阿线芒罕屯至明水河段自锡乌线与白阿线交汇站—芒罕屯站起，沿既有线行进，经科右前旗的大石寨镇后绕行于既有铁路西侧，在猛鸠山以隧道越岭后，于德伯斯站南端接入既有线，出德伯斯站后沿既有线增建二线并对既有线进行改造，自东南至西北沿洮儿河河谷南侧前行，经索伦隧道至索伦站，在辛林村东侧跨越省道S203和洮儿河至河谷北侧前行，经华家店隧道，以明水洮儿河特大桥绕过金界壕至明水河站，出站后在西口村东再次跨越洮儿河至河谷南侧前行至本段终点K243+500。改建后线路长94.561km，其中双线绕行段59.526km，与既有线并行段35.035km。桥梁总长4.883km，隧道总长7.57km，桥隧比13.17%。

新线路的影响方案的控制因素较多，在外业勘察过程中广泛的收集了区域地质、水文地质、交通规划及现状、文物保护区、压覆矿产、地下管线等资料，并进行了大面积地质调绘、钻探以及大地电磁法、高密度电法等综合勘察手段，初步查明了越岭隧道区工程地质及水文地质概况，提出了地质选线意见，合理选择了线路方案，为线路方案稳定起到了决定性作用。本文着重研究和论述猛鹫山越岭隧道的选线过程及成果。

1 方案研究

1.1 选线设计思路

1.1.1 河谷地段选线

复杂山区河谷选线是铁路选线的终点和难点之一。山区河谷的峡谷地段狭窄多弯，岸坡陡峭，地质复杂，水流湍急，冲刷严重，对铁路施工、运营不利。因此在大面积选线时，为了选出合理的线路走向，要认真研究线路所经河谷自然特征及村镇分布情况，充分利用河谷有利岸侧，绕避因地形、地质和水文条件造成的复杂艰巨工程。

1.1.2 越岭地段选线

越岭方案是山区铁路选线的重要组成部分，而越岭垭口的位置、隧道的长度和标高的选定又是越岭方案中的重点，它常与限制坡度及越岭两侧引线条件等密切相关，并相互制约。因此越岭地段主要问题是越岭垭口的隧道选择、垭口两侧线路展线方案的布局和沿线地质情况等等。

1）越岭垭口的选择

垭口是越岭线路的控制点，一般宜选择在高程较低、靠近线路短直方向地段；山体较薄、地质条件较好地段及引线条件较好地段。

2）隧道位置的选择

隧道的位置选择应注意以下问题：

（1）埋藏较浅时，线路宜向内移，以避免隧道偏压过大。

（2）应避开岩石堆、滑坡等不良地质以及河岸冲刷、水库坍岸范围。

（3）结合当地的地形、地质情况、工程大小以及文物保护区和军事设施等情况，进行裁弯取直的隧道方案和沿河绕行方案的比较。（例如本线工程“线路跨越古城墙遗址金界壕以隧道方案至明水河站方案”与“绕避金界壕以特大桥沿洮儿河河谷前行至明水河站方案”的比选，由于在定测勘察阶段调查发现，该段既有线右侧山体内有军事设施，故本次设计对金界壕按绕避处理。）

3）隧道洞口位置的选择

洞口是隧道的薄弱环节，洞口工程处理不当，易产生病害，危及行车安全。因此隧道洞口位置选择应注意以下几点：

（1）选择洞口位置宜贯彻“早进洞，晚出洞”的原则；避免片面追求缩短隧道长度，忽视洞口边坡稳定的做法。

（2）洞口应尽可能设在山体稳定、地质条件较好之处，以保证洞口安全。

（3）洞口宜设在线路与等高线正交或接近正交处；如采用斜交，则要修建斜交洞口或修建明洞。

1.2 设计方案

猛鹫山越岭段线路平面主要受地形地质条件、既有白阿铁路、大德公路和猛鹫山村的控制影响。因此，遵循以上设计思路，并结合地形地质条件、工程实施难度、既有线运营干扰情况、拆迁等因素，本次设计研究了西越岭方案和东越岭方案两个方案。

1.2.1 方案说明

图1

1）西越岭方案（详见图1）

线路自比较起点DK151+600引出，以特大桥跨越归流河支流河谷向北行进，至关家屯东侧以隧道穿越猛鹫山至比较终点DK162+500。该方案线路长度 9.878km，桥长 0.765km，隧道长 4.91km。

2）东越岭方案（详见图1）

线路自比较起点引出，沿河谷向东北行进，至太平村东侧折向西北，以隧道穿越猛鹫山至比较终点。该方案在D1K156+950和D1K158+300处两次下穿既有白阿线。该方案线路长度10.936km，隧道长5.225km。

1.2.2 投资比较（表1）

表1

1.2.3 优缺点分析及推荐意见（表2）

表2

综合上述分析，西越岭方案虽然多一座特大桥，但线路长度较东越岭方案短1.02km，隧道围岩地质条件较好，线路避开既有白阿线，对既有线运营无干扰，避开了猛鹫山村，投资节省1810.62万元，优势明显，因此，本段线路设计推荐西越岭方案。

2 研究结论

改建白阿铁路穿越猛鹫山山脉的隧道越岭方案，经过详细的工程地质、水文地质及经济、环境和安全性比选，最终提出西越岭方案为本段设计线路的推荐方案。

通过本次设计，我认为山区铁路选线应在大面积方案研究中重点解决山间河谷岸侧、越岭垭口位置、隧道长度、隧道洞口位置和越岭高程的选择，根据两侧引线自然地形及地质条件，拟定不同越岭高程、隧道长度及展线方式，以地质选线为原则，进行深入、细致的方案研究，选出最安全、经济、合理的线路方案。

［1］中铁工程设计咨询集团有限公司《改建铁路白阿线芒罕屯至明水河段扩能改造工程-线路篇》初步设计[R].

［2］易思蓉.铁路选线设计[M].成都：西南交通大学出版社，2005.

［3］GB50090-2006 铁路线路设计规范[S].