齐富铁路水害地段增二线方案研究

魏邦成

(铁道第三勘察设计院集团有限公司， 天津 300142)

齐富铁路水害地段增二线方案研究

魏邦成

(铁道第三勘察设计院集团有限公司， 天津 300142)

齐齐哈尔至富裕铁路是黑龙江省西北部的主要通道之一。分析增二线改建的必要性以及既有线水害地段改建方案，以满足改建目标，解决线路病害。在分析说明既有线K32+750～K36+420段水害情况的基础上，运用多方案比较的方法，综合考虑节省工程投资，合理利用土地，对既有线运营的影响最小以及减少征拆等因素，研究并提出经济合理的改建方案。

齐富铁路 增建二线

1 概述

齐齐哈尔至富裕铁路是齐北线的一部分，线路位于齐齐哈尔市境内，途径建华区、铁锋区、富裕县，线路全长61.7 km，为国铁Ⅱ级单线铁路。全线共设车站8个，平均站间距7.71 km，现状线路允许最高速度为120 km/h，最小曲线半径800 m，既有线最大坡度上行4.0‰、下行3.6‰。

齐富铁路目前为单线半自动闭塞，2011年客车15对，货车27对，通过能力利用率达到87.61%，同时本段客货运量连年增长，趋于饱和。而本线为单线半自动闭塞，客货列车待避会让较多，运输组织复杂，随着运量的大幅增长，已经不能适应旅客安全、舒适、快捷的运输要求，以及货物列车小型化、快速化的市场竞争需要。此外，从路网位置看，齐富线西北连接富西线，向东至北安与滨北线、北黑线相接，南经平齐线与滨洲线相连，从路网分布上看是滨洲线、平齐线向北的延伸，在东北地区西部铁路网中起着重要的作用。

2 增二线改建

2.1 改建目标

目前齐富既有线能力趋于饱和，不能满足预测年度运输需求，同时本线做为哈漠铁路通道的重要组成部分，急需提高旅客列车运行速度。考虑以上因素，本线改造目标主要有两方面：提高运输能力；提高列车运行速度，改善运输服务质量，从而满足客车34对、货运量5 000×104t的远景输送能力需求。

2.2 改建标准

铁路等级：Ⅰ级；

正线数目：双线；

设计行车速度：160 km/h；

最小曲线半径：一般2 000 m、困难1 600 m；

限制坡度：4‰；

牵引种类：内燃，预留电化条件；

机车类型：客车DF4D、货车DF8B；

牵引质量：5 000 t；

到发线有效长：1 050 m；

闭塞类型：自动闭塞。

3 水害地段增二线方案研究

3.1 既有线水害概述

齐富铁路既有线轨道、路基、桥梁等条件现状大部分为良好，局部病害主要为水害及冻胀，集中在地势低洼地段。以下对线路K32+750～K36+420范围内的病害路基地段进行分析研究。

线路K32+750～K36+420地处塔哈河湿地，下游濒临嫩江。1998年此段既有线被洪水漫过路肩，边坡被洪水冲刷淘蚀并坍塌，铁路工务部门采取了路基抛石护坡、卸碎石、“土毛子”等措施进行防治，并对既有线抬道，抬道后该段落的既有线路肩高程在154.63～156.09 m之间。由滞洪区的防洪堤50年一遇设计水位，推算出该段落的百年设计水位高程为155.32 m。该段落既有铁路填高不满足水位要求，存在水害隐患。

3.2 水害地段增二线方案比选

既有齐富线自K32+750～K36+420段落为水害严重段落，该段铁路已处于滞洪区范围，既有铁路需抬高约1 m，满足百年水位要求，以保证运营安全。此外，该段落含既有塔哈引嫩中桥和塔哈河大桥，两座既有桥均为低高度梁桥，需要进行改造，以满足既有线提速改造需求。

结合既有线平面及施工过渡等情况，分别研究沿既有线双绕方案、沿既有线单绕利用塔哈河大桥加固方案、取直双绕方案、取直单绕利用塔哈河大桥加固方案，并进行经济技术比较，四个方案比较段落为K29+700～K40+200，方案比较见图1。

(1)沿既有线双绕方案(Ⅰ方案)

新建双线塔哈引嫩中桥及塔哈河大桥，线路自K29+700沿既有线右侧双线绕行，新建塔哈引嫩中桥，与既有塔哈河大桥间距按桥梁施工运营安全距离要求控制。K31+300～K31+650直线段内，根据最小路肩高程要求，路肩需抬高0.8 m，考虑施工过渡及尽量利用既有线原则，距既有线5 m间距新建双线，在K32+300处半径1518 m曲线改为1600 m，与塔哈河大桥直线边相交。K32+770处齐富堤(塔哈河右堤)采用堤外立交，绕行K32+646.2公路立交桥通过。

图1 方案比较示意

为保证新建桥梁对既有线桥梁不造成行车影响，K34+088.70～K34+350内与既有线线间距11 m，K36+422为纳富堤上跨3孔公路桥，且公路桥下为铁路小半径曲线地段。改建曲线受公路桥梁墩台限制，新建双线由既有线右侧边跨通过，继续向大里程双线绕行，绕行终K40+200，比较段落线路长10.453 km。

(2)沿既有线单绕利用塔哈河大桥加固方案(Ⅱ方案)

K29+700—K31+600范围内改建方案同双绕方案。

由于本段既有线曲线半径均较小且连续设置，除既有塔哈河大桥直线段可利用线位外，其余段落均不满足160 km/h行车速度要求，需要改造，且既有塔哈河大桥为超低高度梁。为保证设计目标速度值的行车要求，对既有桥的梁部进行换梁加固，更换为预应力钢筋砼T梁，加高墩台顶帽以满足洪水位要求；结合地方的行、滞洪规划及与铁路的相互影响，增设过水桥涵，满足行洪要求。

改建塔哈河桥小里程端反向小半径曲线，K34+100—K34+400既有塔哈河大桥直线段利用既有桥加固改造，超低高梁更换为预应力钢筋砼梁，较既有轨面抬高0.6 m，右线并行既有线间距11 m。新建二线桥，二线桥建成后利用二线过渡并改建既有桥，改建桥头小半径曲线后双线并行。

K35+300—K40+200段落同双绕方案。

沿既有线单绕利用塔哈河大桥加固方案，线路长10.3 km。

(3)取直双绕方案(Ⅲ方案)

既有线在该段落线位曲折，采用了两组反向曲线。该方案自K29+700向东，于旧G111国道南侧向富裕方向取直，取直至比较段落终点K40+200。其间新建6-16 m双线塔哈引嫩中桥和12-20 m塔哈河大桥，齐富堤和纳富堤均需改为上跨公路立交桥。为保证新建的两堤公路桥跨越铁路后能够降坡与旧G111衔接，取直方案的线位距旧G111最小距离300 m。旧G111于群力镇东折向东与铁路交叉，设置上跨公路立交桥，需改移老G111及通往富裕县种畜场道路。

取直双绕方案线路长9.7 km。

(4)取直单绕利用塔哈河大桥加固方案(IV方案)

左线自K29+700向东于旧G111国道南侧，向富裕方向取直，取直终点至K40+200。其间新建6-16 m单线塔哈引嫩中桥和12-20 m塔哈河大桥，齐富堤、纳富堤及群力旧G111道路改移同取直双绕方案。

本段既有线曲线半径均较小，且连续设置，右线除既有塔哈河大桥直线段可利用线位外，其余段落均需改造，且既有塔哈河大桥需加固改造及换梁抬高纵断面。

(5)方案优缺点分析及推荐意见

Ⅰ方案能够利用既有通道，节省用地，利于环保，利用既有纳富堤公路桥，齐富堤采用堤外立交，对堤防影响较小，同时该方案桥位位于塔哈河上游，符合桥梁增二线设计原则，远离嫩江方向，嫩江倒灌对铁路影响较小；双线绕行，对既有线干扰小，不影响既有线运营，施工过渡简单。较其他方案工程投资最省。

Ⅱ方案较之于Ⅰ方案的优点是利用了既有桥墩和基础，但是增二线设计需要对既有线水害一次改造完成，工程投资较Ⅰ方案多2 424万元，同时新建单线绕行夹心地较多，施工期间对既有线影响较大，需要考虑施工。

Ⅲ方案虽然较前两个方案缩短0.753 km，但是取直后滞洪区内开辟铁路新通道，需新征用地及路基特殊处理较多，同时不能利用既有纳富堤公路立交桥，需要新建公路跨线立交桥，对堤防影响较大，取直后新建跨塔哈河桥位位于塔哈河下游，新线靠近嫩江方向，嫩江倒灌对铁路影响较大，此外将会引起群力镇内较大拆迁，工程投资亦较Ⅰ方案多6 307.4万元。

Ⅳ方案的优点同Ⅱ方案一样，利用了既有桥墩和基础，但同时又兼具Ⅱ方案、Ⅲ方案的缺点，工程投资较I方案多2 152.7万元。

通过优缺点分析，虽然Ⅱ方案利用了部分既有线，但是由于既有线不满足水位要求要加以改造，且需要考虑施工过渡，投资较高，Ⅲ方案虽然减少了线路长度，节省了运行时分，但是引起新增征地拆迁、新建公路桥等诸多问题，增加了项目实施风险，Ⅳ方案与Ⅱ方案、Ⅲ方案存在同样的缺点。综合考虑尽量利用既有通道及公路设施，减少工程投资，尽量减少对堤防的影响，满足防洪及环保要求，推荐Ⅰ方案为贯通方案。

4 结束语

针对齐富铁路两段落水害成因以及特点加以分析，在满足改建目标的前提下提出改建方案。K32+750～K36+420段落处于塔哈河流域，既有线路肩高程不满足百年水位要求，存在较大隐患。同时考虑既有线条件较差，首先提出沿既有线通道双绕方案，从充分利用既有线设施的角度出发，研究了沿既有线单绕利用塔哈河大桥加固方案，同时由于既有线线形曲折，在优化线形、节约运营时分的思路上研究了取直方案。在进行方案比较时，不仅分析工程投资情况，并且从对既有线运营影响、彻底整治水害角度加以分析，从而选择最优方案。

[1] GB50090—2006铁路线路设计规范[S]

[2] 铁道第三勘察设计院集团有限公司. 齐北线齐齐哈尔至富裕段增建第二线工程可行性研究(修改)[R].天津:铁三院，2013

[3] 易思蓉.铁路选线设计[M].成都:西南交通大学出版社，2009

[4] 赵清为.铁路工程设计手册:线路[M].北京:中国铁道出版社，1994

[5] 杨元明.既有铁路扩能改造若干问题探讨[J].铁道工程学报，2010(1-2):1-6

[6] 陈旭.兰武增建二线设计概况[J].铁道标准设计，2004(7):93-98

[7] 刘树春，闫建斌.白阿铁路 白城至镇西段既有线增二线方案研究[J].铁道勘察，2012(10):7-10

StudyonMethodsofQiqihaer-FuyuSingalLineRailwaySupplement2ndLineinWaterDisasterSection

WEI Bangchen

2013-10-14

魏邦成(1982—)，男，工程师。

1672-7479(2014)01-0071-03

U212.32

： A