郭伟明
(中铁工程设计咨询集团有限公司太原设计院,太原 030013)
新建太原至兴县铁路位于山西省中西部地区,线路经过太原市的尖草坪区、古交市、娄烦县和吕梁市的岚县、兴县,至临县境内。线路由东向西穿越了山西省18个矿区中的西山、岚县、离柳3个矿区,正线全长163.36 km。太兴铁路是山西中部晋煤外运通道的后方煤炭集运通道,是一条以货运为主兼顾地区客运的重载铁路。太兴线在娄烦境内线位沿汾河西侧进行,线路全长35 km,其中梁桥12座/3 312延米,隧道14座/23 685延米,车站2座,桥隧比达到了77.1%。沿线地形条件较差,桥隧比高,在设计过程中对该段线位进行了多方案比选研究。
太兴线CK59~CK94段在娄烦县境内通过。娄烦县地处吕梁山区,位于汾河中上游,全县辖8个乡镇,143个行政村,总人口12.1万人,为国家级贫困县。娄烦县境内土地资源贫瘠,人均耕地不到1亩,矿产资源较为丰富,煤炭、铁矿石、铝土矿等均有较高储量,目前仅能依靠公路外运,受交通条件的限制,目前该区域内煤炭、铁矿的开采利用处于起步阶段,初具规模,其他资源仅为小规模简单开发。
娄烦县境内沿线主要地貌为剥蚀侵蚀低中山区,沟谷纵横,V型冲沟发育,多峭壁悬崖,坡面上覆盖有风化残坡积物。该段线路选线应以地形、地质为依托,以节约土地为前提,以环保为宗旨,坚持地质选线、土地选线与环保选线相结合的原则。线路选线主要控制因素有汾河水库及县城规划。
汾河水库位于娄烦县西北部,是山西省最大的水库,是太原市重点水源地保护区。线路 CK72~CK85段从汾河水库西侧经过,按照山西省水利厅要求,线路应尽量远离汾河水库一级水源保护区,线路距水库一级保护区边缘最小距离不宜小于1 000 m。
娄烦县城位于汾河水库西侧约4 km处,县城沿涧河分布,涧河汇入汾河水库。线路CK79~CK81段从娄烦县城东部规划区边缘通过,县政府要求在涧河南岸设站。
线路CK59+000~CK73+300段沿汾河南岸前行,该段线路桥隧相连,河流下切严重,相对高差较大,边坡陡立,基岩裸露,植被欠佳,地层稳定,基本以巨厚层石炭纪石灰岩、砂岩、泥岩为主。结合地形条件,对该段研究了沿汾河方案和罗家曲取直方案。
2.1.1 方案概述
沿汾河方案:线路并行省道252沿汾河西岸走行,经长足上、罗家曲、杜交曲、小泉沟至向阳村。该方案线路桥隧比为76.3%。
罗家曲取直方案:从长足上至向阳村直接取直,采用长隧道方案。该方案线路桥隧比达到95.0%。线路长度较沿汾河方案短685.32 m。
方案示意见图1。
图1 罗家曲段线路方案比选
2.1.2 方案优缺点分析和推荐意见两方案的优缺点分析见表1。
表1 两方案优缺点比较分析
综合以上分析,罗家曲取直方案比沿汾河方案投资多124万元,但对于整体工程投资来说,投资增加有限,且能节约用地392亩,因此推荐采用罗家曲取直方案。
线路在CK73+300~CK83+000段沿汾河水库南侧走行,该段主要为黄土丘陵梁、峁地貌,“V”形冲沟发育,黄土边坡较陡,植被欠佳,高差较大,地层稳定,基本以巨厚层第四系上更新统砂质黄土、中更新统黏质黄土,太古界片麻岩为主。结合地形条件,对娄烦站站位的设置,研究了沿涧河设站方案和取直设站方案。
2.2.1 方案概述
沿涧河设站方案:结合地方政府要求,利用涧河南岸坡地布置娄烦站,车站两端均为R-800的曲线,线形呈S形,线位距汾河水库一级水源保护区距离不小于1 km。该段线路展线系数为1.3。
取直设站方案:线路由向阳村至范家村直接取直,跨涧河处距汾河水库一级水源保护区距离不小于1 km,线位较为平顺。该方案娄烦站土石方工程量较大,车站路基最大挖深28 m;涧河特大桥位于 R-1 200曲线上。线路长度较沿涧河方案短794.79 m。
方案示意见图2。
2.2.2 方案优缺点分析和推荐意见
两方案的优缺点分析见表2。
图2 娄烦站位方案比选
表2 两方案优缺点比较分析
综合以上分析,取直设站方案比沿涧河设站方案投资少757万元,且能减少征地113亩,经与娄烦县政府征求意见后,同意推荐采用取直设站方案。
土地是关系国计民生的重要战略资源,耕地是广大农民赖以生存的基础。我国土地资源紧缺,合理利用土地和切实保护耕地是我国的基本国策。铁路作为国民经济和社会发展赖以存在的基础设施,铁路选线设计中应在遵循工程经济的原则上综合考虑各方面因素,如地方规划、环保、地质、土地利用等。目前,我国土地资源日趋紧张,铁路选线应在工程投资差别不大的情况下,尽量选用占地较少,节约土地资源的方案。
[1]中华人民共和国铁道部.GB50090—2006 铁路线路设计规范[S].北京:中国计划出版社,2006.
[2]中华人民共和国铁道部.GB50091—2006 铁路车站及枢纽设计规范[S].北京:中国计划出版社,2006.
[3]中铁太原勘察设计咨询院有限公司.新建太原至兴县铁路预可行性研究[R].太原:中铁工程设计咨询集团有限公司太原设计院,2008.
[4]中铁工程设计咨询集团有限公司.新建太原至兴县铁路太原至静游段可行性研究[R].北京:中铁工程设计咨询集团有限公司,2009.
[5]中铁工程设计咨询集团有限公司.新建太原至兴县铁路太原至静游段初步设计[Z].北京:中铁工程设计咨询集团有限公司,2009.
[6]易思蓉.铁路选线设计[M].成都:西南交通大学出版社,2001.
[7]温登钦.锡二铁路经阿巴嘎旗线位方案研究[J].铁道标准设计,2010(5):29-31.
[8]魏其灿.天平铁路选线回顾[J].铁道标准设计,2010(12):8-12.
[9]赵忠保.向莆铁路选线的总体思路[J].铁道标准设计,2010(2):61-64.
[10]谢卫民.山西中南部铁路太岳山越岭方案研究[J].铁道勘察,2010(3):98-101.