怀邵衡铁路速度目标值方案比选分析

钟　晶

(中铁第四勘察设计院集团有限公司　武汉　430063)

怀邵衡铁路速度目标值方案比选分析

钟晶

(中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063)

摘要由于怀邵衡铁路在路网内的功能、定位，以及工程投资等因素的要求，需要对速度目标值160，200 km/h方案进行研究比选。文中从怀邵衡铁路时间目标值要求、与相邻线路的速度匹配性及功能定位等方面提出可能的速度目标值方案，结合工程投资等提出经济合理的速度目标值。考虑本线的功能定位、运输能力和运输质量要求，结合工程投资和经济效益分析，速度目标值选择200 km/h方案符合本线客货兼顾的运输要求，具有较好的路网综合效益、社会效益。

关键词铁路速度目标值比选

怀化至邵阳至衡阳铁路(简称“怀邵衡铁路”)自湖南省西北部的怀化市，沿东南方向经邵阳市至衡阳市。本线西端在怀化枢纽衔接渝怀铁路，沟通重庆、成都，衔接沪昆通道辐射云贵；中部在邵阳地区与洛湛铁路相交；东端在衡阳枢纽经京广通道直达珠三角及港澳地区，也可由衡茶赣、赣龙、龙厦通道连接赣南及海西地区。全线怀化南客站至颜家垄站正线建筑长度318.196 km，联络线长34.769 km。全线设怀化南、安江、江口、洞口、石下江(预留)、隆回、岩口铺、邵阳、邵东、金兰、西渡、松木园、麻元、颜家垄共14个车站[1]。本文首先从本线时间目标值要求、与相邻线路的速度匹配性及功能定位等方面提出可能的速度目标值方案，然后结合工程投资等提出经济合理的速度目标值[2]。

1时间目标值的选择

怀邵衡铁路开行的旅客列车除1对本线客车外，其余均为跨线客车，以成都、重庆等地始发至广州、深圳、厦门等地客车为主；其次为怀化始发至广州、深圳、厦门等地客车。跨线客车占客车总数的97%。怀邵衡铁路客车运行里程800 km以上的近期占总对数的75.9%、远期占79.5%。根据客车构成分析，怀邵衡铁路跨线客车占客车总数的97%，且列车运行里程多在800 km以上，长途列车难以在旅行时间上优于航空运输。因此，铁路时间目标值的选择，在尽量缩短与航空时间差距的同时，更应侧重与航空进行错位竞争的优势，从旅行时间上力争创造“一日往返”“一日到达”“夕发朝至”等列车开行条件，以其经济、便利、安全性上的优势，吸引客流。根据以上分析，本线时间目标值宜控制在2～2.5 h。

2速度目标值选择的原则

本线怀化南编组站至颜家垄站运营长度316.777 km，为满足时间目标值要求，本线列车运行速度应在160 km/h及以上。本线以跨线客车为主，既衔接高标准的客专，也衔接较低标准的既有铁路。考虑到通道内在建、拟建项目均为160 km/h及以上铁路，本线作为西南地区与珠三角及东南沿海地区快速通道的重要组成部分，速度目标值不应低于160 km/h。 从客车与货物列车运行速度合理匹配、运输安全、运输能力适应性以及我国目前客货共线运营管理模式等方面考虑，本线速度目标值不宜超过200 km/h。本次研究着重比较了160，200 km/h 2个速度目标值方案，同时对160 km/h 预留200 km/h方案进行了研究。

3速度目标值对线路走向方案的影响分析

怀化枢纽在建工程有沪昆客运专线工程，邵阳地区在建工程有娄邵线扩能改造工程，衡阳枢纽在建工程有衡茶吉铁路新建工程。本线引入3个枢纽(地区)的总图方案均结合在建工程统一进行设计，在建工程根据总图方案对本线引入工程进行预留：怀邵衡铁路引入怀化枢纽的联络线最高速度120 km/h，引入衡阳枢纽的联络线最高速度160 km/h，引入邵阳地区采用与在建娄邵线共通道一次建设的方案(速度目标值200 km/h)。因此，无论本线速度目标值采用160 km/h还是200 km/h，对引入枢纽(地区)方案都没有影响。

本线怀化-洞口段为凉山、雪峰山山脉越岭地段，地势陡峭，受地形、地势条件限制，本线车站分布及越岭高程对线路的走向及线位影响很大，而不同的速度目标值对线位、桥隧比的影响较小；洞口站以东地势相对平缓，为微丘地貌，地形上呈较密集的长条状、短带状、浑圆状分布，地形、地势条件对线位的走向及桥隧比重影响不明显，沿线城市规划对线路走向的制约亦较小。因此，采用上述2种不同的速度目标值时，本线的线路走向没有明显的变化，线路总的长度差异仅为0.379 km，桥隧比差异为1.27%。

4各项技术设备主要标准、工程内容变化的影响分析及估算比较

160 km/h方案与200 km/h方案各项技术设备主要标准、工程内容变化主要有以下几点。

(1) 征地拆迁增加0.49亿元。160 km/h方案较200 km/h方案线路方案，线路总长增加了0.379 km，其中桥梁减少3.142 km，路基增加4.116 km，隧道减少0.595 km，征地增加61.6 hm2，拆迁增加16 891 km2。

(2) 路基工程减少0.67亿元。其中路基增加4.116 km，增加土石方182.03万m3，站场增加2个越行站，增加土石方72.39万m3，由于速度标准变化，基床表层126.84万m3级配碎石改为A组填料，区间站场土石方投资合计减少0.18亿元，速度标准降低，相应沉降要求标准降低，但防护长度增加，路基附属增加0.05亿元[3]。

(3) 桥梁工程减少2.74亿元。主要原因是全线2 413孔简支梁由通桥(2005)2101梁改用通桥(2005)2101梁，梁部可减少投资0.72亿元；桥梁长度减少3.142 km，减少投资约1.75亿元；速度目标值降低后，由于桥梁上部和下部结构的设计变化，可减少投资0.27亿元。

(4) 隧道工程减少1.87亿元，主要原因是设计标准调整后，隧道断面变小，引起隧道开挖量、圬工量、钢材量等项目工程量的减少[4]。

(5) 轨道工程减少0.67亿元，正线铺轨160 km/h方案仅长度6 km以上隧道内铺无砟轨道，共铺设无砟轨道78.1单线公里，200 km/h方案中长度6 km以上隧道及其间桥路地段均铺设无砟轨道，共铺设无砟轨道94.54单线公里。且160 km/h方案采用弹条II型扣件、IIIa型枕和新III型桥枕。200 km/h方案采用弹条V型扣件、IIIc型枕和IIIc型桥枕，投资减少0.53亿元。站线铺轨增加2个越行站铺轨增加4.19 km，道岔增加18组，128组18号道岔(200 km/h方案)调整为12号道岔(160 km/h方案)，投资减少0.11亿元。

(6) 四电工程一共减少1.47亿元，电力贯通线由全电缆改为架空电缆混架，投资减少0.68亿。 信号综合接地调整为信号专用贯通地线，160 km/h取消CTCS-2级(兼容CTCS-0级)列控系统，正线60 kg/m重型道岔由18号改为12号，信号配套的三相交流电动或电液转辙机由5点牵引改为4点牵引，投资减少0.79亿元。

(7) 房屋及其他运营生产设备及建筑物共增加0.12亿元，其中房屋增加291 m2，部分附属工程相应增加。

(8) 由于工程投资减少，造成其他费及基本预备费用减少1.32亿元。建设期投资贷款利息及铺底流动资金减少0.58亿元。

结合以上各项技术设备主要标准、工程内容变化的影响分析，近期工程投资估算见表1。

表1　近期工程投资对照表

由表1可见，160 km/h方案投资最小，160 km/h预留200 km/h方案与200 km/h方案投资相差不大。时速160 km较时速200 km优化减少投资8.69亿元，其中静态投资减少8.11亿元[5]。

5结论

无论采用160 km/h方案还是200 km/h方案，本线引入枢纽、地区方案相同；从线路方案上来说， 160 km/h方案线路总长(312.478 km)较200 km/h方案(312.099 km)缩短了379 m，桥隧比分别为56.04%，57.31%，160 km/h方案优化段的长度总和为42.45 km，优化程度有限；从工程投资上来说，160 km/h方案比200 km/h方案仅减少了8.11亿元(静态投资)，投资减少的幅度较小；从运行时分来说，160 km/h方案比200 km/h方案增加了31 min。

考虑本线的功能定位、运输能力和运输质量要求，结合工程投资和经济效益分析，本线速度目标值选择200 km/h方案符合本线客货兼顾的运输要求，具有较好的路网综合效益、社会效益。因此，本次研究推荐速度目标值选择200 km/h方案。

参考文献

[1]钟晶.新建铁路怀邵衡线怀化至衡阳段初步设计：线路篇[Z].武汉:中铁第四勘察设计院集团有限公司，2013.

[2]郝瀛.铁路工程[M].北京:中国铁道出版社，2000.

[3]曾强运.洪平.姚洪锡.新建铁路怀邵衡线怀化至衡阳段初步设计：路基篇[Z].武汉: 中铁第四勘察设计院集团有限公司，2013.

[4]唐曌.新建铁路怀邵衡线怀化至衡阳段初步设计：隧道篇[Z].武汉: 中铁第四勘察设计院集团有限公司，2013.

[5]邓劼.新建铁路怀邵衡线怀化至衡阳段初步设计：总说明书[Z].武汉: 中铁第四勘察设计院集团有限公司，2013.

收稿日期：2015-03-04

DOI 10.3963/j.issn.1671-7570.2015.03.039