刘文涛
(中铁第一勘察设计院集团有限公司,西安 710043)
西安至延安高速铁路位于陕西关中及陕北地区。线路自西安枢纽规划西安东站北端引出,向北经西安市灞桥区、高陵区,渭南市富平县,铜川市耀州区、王益区、印台区、宜君县,延安市黄陵县、洛川县、富县、甘泉县及宝塔区至项目终点既有包西线延安站[1-2]。
西安枢纽目前规划“四主一辅”5个客运站,四主分别为西安北站、西安站、规划西安东站(纺织城站)及新西安南站,一辅为阿房宫站。本项目南端引入西安枢纽,可同时引入西安北站、西安站、西安东站,与西成高铁、郑西高铁、西宝高铁及规划的西渝高铁、西武高铁衔接,既可实现与西安市的便捷交流,也可形成直达西南、中南等地区的便捷通道。北端引入延安铁路地区,并预留线路向北延伸条件,承担陕北各地市与西安及以远地区的旅客交流,同时与规划的呼包鄂城际联通,将会成为包头至西安间一条新的快速客运通道[3]。
富平、阎良位于西安市北部,在地缘上相邻相依,在经济发展上有资源互补优势。阎良工业向北上荆山塬,富平县城向南跨石川河,合作空间广阔。阎良区已在两地相邻地区建立经济合作区,搭建项目投资平台,推动产业战略联盟,加快现代产业体系建设,推进产业之间对接,形成一批优势互补、分工协作、特色鲜明、具有较强支撑引领作用的产业集群。富平将充分发挥毗邻西安阎良国家航空高技术产业基地的优势,促进阎富同城,实现富平产业经济的跨越发展,在具体的规划中构建富平县中心城区、阎良中心城区和产业园区全面对接的道路交通体系,促进富阎同城化的进程。同时,规划以产城融合为目标,打造宜居、宜业的综合性产业新城以及打造交通同城、信息同网、区域合作、产业联盟和要素服务的区域合作典范。
富平县城位于西安、咸阳、渭南和铜川4个大中城市的交汇位置,地处陕西省“关中—天水经济区”的东翼,是关中地区规划的高铁和城际交通枢纽,总人口82万人,为陕西人口大县,属于陕甘宁革命老区振兴规划中的重要组成部分。富平县规划中,城市空间结构为:“一心、三带、三片区”,城市居住区主要分布在既有咸铜线两侧,规划向东、向南扩展,逐步形成阎富一体化布局。
阎良区距离西安市中心50 km。全区航空工业高度发达,是集飞机设计、制造、鉴定、试飞、教学、研究于一体的著名中国航空城,总人口28万人。随着《关中—天水经济区发展规划》实施和西安国际化大都市全面建设,阎良被确定为国际化大都市副中心城市。未来几年,阎良将以建设中国航空城为目标,以大飞机项目为龙头,努力建设50万人口、60 km2中等城市,其将成为西安国际化大都市副中心和关中城市群中一颗璀璨明珠。
阎良区为西安市卫星城市,以通勤客流为主。富平县以到西安的务工、消费客流为主,公路班车频率为5~10 min。两个城市的客流对准时、便捷、全天候的轨道交通有极大的需求。
目前,富平、阎良两地仅咸铜铁路从两城区穿城而过。在西安枢纽总图规划中,西延高铁、阎良至机场城际、西安至韩城城际共3条铁路从此经过,高铁与城际线路呈“十字交叉”状。如何在此快速客运铁路空白地区规划好高铁与城际铁路线路方案、满足铁路技术标准及地方政府诉求、方便旅客快速出行是本文研究的重点。
西延高铁是包(银)海高速铁路通道的重要组成,兼顾关中城市群城际铁路功能,速度目标值350 km/h。富平与阎良两城市相距仅10~15 km,线路在该区域呈“南北”走向。按本线城际铁路功能及城市分布情况,考虑设置两站,方便旅客乘车;按高速铁路通道及富阎一体化发展考虑合设一站,满足高速铁路通道快速通行需求及富平、阎良两地“合二为一”的规划目标。
阎良至机场城际铁路与西韩城际铁路是陕西省“十三五”交通规划提出的“关中通城际”战略的重大项目,速度目标值均为线下250 km/h,线上200 km/h。两项目正线贯通,在富平阎良地区呈“东西”走向,并以富平阎良地区为界,至西安咸阳国际机场段为阎良至机场城际,至韩城段为西安至韩城城际。
本次综合考虑城际铁路的衔接引入,对西延高速铁路富平阎良地区进行合站、分站方案研究,综合比选,得出推荐意见,方案示意见图1。
图1 富平阎良合站、分站方案示意
本段方案控制因素多,主要有国家级文物保护单位唐代开国皇帝唐高祖李渊陵寝—唐献陵及其陪葬墓区、城市规划及建成区、西禹高速公路、咸铜铁路、口镇-关山全新世活动断裂等。
2.1.1方案概述[4]
(1)合设站方案
线路从高陵引出,沿西禹高速通道布线,在荆山塬上唐献陵西合设富平阎良站,跨越石川河折向西北方向至线路比较终点。
比较段落线路长33.15 km,桥梁长14.55 km,桥梁比重为43.89%。
(2)不限速分设站方案
方案从高陵出站,在西禹高速西侧设阎良站,以挖方路基工程从荆山塬唐献陵陪葬墓区东侧通过,后跨越石川河设富平站,逆石川河而上至线路比较终点。比较段落内线路长37.74 km,桥梁长15.81 km,桥梁比重为41.89%。
(3)限速分设站方案
方案从高陵出站,在西禹高速以东、清河以南设阎良站,出站以挖方路基工程穿荆山塬,跨石川河限速进入县城内,沿咸铜铁路通道布线设富平站,后取直线路逆石川河而上至线路比较终点。该方案比较段落内线路长42.71 km,桥梁长19.10 km,桥梁比重为44.72%。
本方案站位均靠近城市,方便旅客出行。富平站位于既有咸铜线富平站附近,处于城市中心;阎良站位于城市西侧,距离城区中心直线距离6.0 km。但是受站位、城市规划、建筑物、西禹高速以及既有咸铜铁路影响,局部限速至200 km/h,无法满足高速铁路通道要求;高铁紧靠城市建成区,城际铁路与高铁衔接困难,无法实现互联互通;且线路绕长将近10 km,工程经济性差;故予以舍弃,不参与比较。
2.1.2 方案优缺点分析
(1)从与城际铁路衔接方面分析
①考虑城际与高铁合设一站
对于高铁合设站方案,城际可在高铁平坦开阔的富平阎良站接轨,阎良至机场城际可充分沿咸铜铁路通道布线,减少拆迁、节约土地,符合地方政府意见;对于不限速分设站方案,考虑城际呈东西走向,只能在阎良站接轨,导致阎良至机场城际线路必须折向南后再折向北,线路绕长、对土地切割大、拆迁较大,方案示意如图2所示。
②考虑高铁与城际铁路分别各自设站
对于高铁合设站方案,城际铁路可分别设独李北站与阎良北站,通过设置联络线工程与西延高铁相衔接,满足各方向的联通,工程简易,线路顺直;对于高铁限速分设站方案,受立交疏解关系及西禹高速影响,阎良北站整体设置在桥梁之上,且阎良机场城际至高铁的联络线需穿过荆山塬、跨越石川河在富平站接轨,工程复杂、联络线整体较长,投资大,如图3所示。
图2 高铁、城际合设站接轨方案示意
图3 高铁、城际各自设站接轨方案示意
综上所述,高铁合设站方案更有利于城际的衔接,且工程简易、线路顺直、投资较省。
(2)从路网通道方面分析[5-7]
目前,国外高速铁路车站设置的平均站间距离大都在30~100 km。
我国京沪高铁最短站间距31.65 km,最长站间距离为118.43 km,平均站间距离为55 km;秦沈客运专线新建线路最短站间距离为26.9 km,最长站间距离为62.4 km,平均站间距离为47.6 km。
合设站方案相邻站间距较大且均衡,符合高速铁路通道的快速运输功能;分设站方案站间距小,富平站与阎良站间距离仅14 km,且站点布设较密,两站服务频率都低,影响通道快速列车开行效率。
(3)从与文物协调性分析
合设站方案站位设于唐献陵西侧,不仅对文物无影响,而且有利于带动旅游资源的开发;分设站方案为减小对城市规划及在建区的切割影响,局部线路以路基工程穿越唐献陵陪葬墓区,尽管该陪葬墓区暂未批复,但若要通过,必须进行地下勘探,勘探时间较长,并且要逐级上报至国家文物局,审批周期很长,影响项目进展,且存在否定的可行性。
(4)从与城市规划的协调性分析
合设站方案站址位于富平、阎良两地之间开阔的荆山塬上,从城市规划边缘通过,对规划无影响;且合设站有利于将富平、阎良两地融为一体,和富阎一体化规划相吻合。
不限速分设站方案富平、阎良两站均在城市边缘,远离城市中心;阎良站受既有建成区、西禹高速及咸铜铁路影响,站址只能是设于西禹高速以西、清河以南临潼区地界范围之内,与阎良区城市向北向、向东发展的方向不一致;局部线位切割城市规划,需调整规划。
(5)从旅客出行方面分析
合设站方案站址距离富平县5.5 km,距离阎良区9.6 km,车站与两城市之间规划一条快速干道,便于两城市客流快速出行,有利于发挥线路高速通道功能;分设站方案车站距离富平县4.9 km,距离阎良区7.0 km,相比较,旅客出行更方便,有利于发挥线路城际铁路功能。
(6)从线形、长度及工程投资方面分析[8]
合设站方案线路更加顺直,长度短4.59 km,投资省6.38亿元。
富平阎良合站、分站方案经济比较如表1所示。
表1 富平阎良合站、分站方案工程经济比较
(7)部门意见
陕西省希望打造阎富一体化,促进两地共同发展,希望将富平、阎良合站设置。前期组织富平、阎良两地政府、规划部门及我院进行反复讨论研究,并由省长带队现场踏勘选址,最终将合站站址选择在两地之间开阔的荆山塬上。
铁总鉴定中心评审认为,富平阎良合设一个站对于高速铁路车站布局来说合理,站位条件也好,因此也要求两地合站设置。
2.1.3方案推荐意见[9]
富平阎良合设站方案,线路顺直,设站均衡,符合大通道布线要求,有利于城际铁路的衔接,同时有利于实现两地“一体化”进程,带动两地共同发展,对唐献陵无影响,符合陕西省政府意见及铁路总公司评审意见。因此,推荐西延高铁富平、阎良合设站方案。
此外,荆山塬南侧塬边存在口镇-关山全新世活动断裂,为东西走向。根据《铁路工程地质勘察规范》及《铁路工程不良地质勘察规程》的要求,特殊结构、高墩、大跨桥梁不应跨越活动断裂带。因此,设计时采用紧坡将断裂带处桥高压低至30 m,以32 m简支梁结构跨越断裂带,设局部隧道明洞通过荆山塬,站位设置在低填方段落。
从列车开行方案分析,研究年度内延安、韩城至西安北(纺织城)方向和咸阳机场方向均有一定数量的列车开行,故需考虑4个方向的铁路均要连通[10],对西韩城际铁路与西延高铁衔接方案比选如下。
2.2.1方案概述[11-13]
(1)富平阎良合设站接轨方案
西韩城际铁路自北向南从西延高速铁路两侧疏解引入富平阎良站,出站后与阎良机场城际铁路贯通。高铁与城际铁路在富平阎良站采用合场形式实现各方向的联通。
西延高铁富平阎良站布设为4台10线规模。段落内城际铁路线路长度合计87.58 km。
富平阎良合设站接轨方案示意如图4所示。
图4 富平阎良合设站接轨方案示意
(2)新设阎良北城际站方案
西韩城际正线在阎良区北侧新设阎良北站,与阎良机场城际铁路贯通至西安咸阳国际机场方向;设置韩城至西安北(纺织城)方向的联络线,同时设置延安至咸阳机场方向的联络线,以实现4个方向线路的互联互通。
西延高铁富平阎良站布设为3台7线规模,考虑城际铁路在西延高铁上接轨,在清河南侧预留线路所条件。段落内城际铁路线路长度合计为74.24 km,各方向联络线合计长度为30.5 km[14]。新设阎良北城际站方案示意见图5。
图5 新设阎良北城际站方案示意
2.2.2 方案优缺点分析
(1)从路网功能方面分析
两方案均可实现西安北、机场与延安、韩城各个方向的互联互通,在路网上的功能基本相当。
(2)从线形、长度及工程投资方面分析
新设阎良北站方案城际铁路线路更加顺直,比富平阎良站接轨方案短13.34 km;设置联络线后综合比较,总投资省约4.37亿元。方案工程经济比较见表2。
表2 西韩城际不同站位接轨方案工程经济比较
(3)从旅客乘车方便性方面分析
城际铁路在富平阎良站接轨,车站距离阎良区较远,而阎良区旅客主要与西安市进行交流,旅客乘车需进行折返,无法满足旅客快速出行需要;新设阎良北城际车站,站址更靠近阎良城区,可解决旅客便捷出行的问题,同时符合城际铁路站点布设原则也满足阎良区地方政府意见。
2.2.3 方案推荐意见
新设阎良北城际站方案城际铁路线路短顺,站位设置靠近城市,能够方便旅客出行,带动地方经济发展,同时符合地方政府意见,故推荐西延高铁在荆山塬合设富平阎良车站,城际铁路新设阎良北站与西延高铁进行衔接的方案。
本文通过高铁、城际铁路的引入,对富平、阎良地区快速客运铁路进行了整体规划研究,并进行了全方位、多角度的综合比选分析,最终提出富平阎良地区铁路引入方案的推荐意见,并得到普遍认可。本文研究思路对其他地区铁路方案规划研究具有较强的指导意义[15]。