埃塞俄比亚北部铁路局部线路方案比选研究

耿飞

中亿丰建设集团股份有限公司 江苏 苏州 215131

1 概述

随着一带一路政策的不断深化，我国铁路建设也开始走出国门，在广阔的国际舞台上展现自己的实力和水平。但是国外建设环境与国内不同，尤其在落后的非洲国家，如何在有限的项目预算的情况下经济合理的完成设计工作，考验着设计人员的专业水平和设计智慧。同时也对设计的精度和深入程度提出了更高的要求。对线路设计来说，正确合理的选择铁路路径方案对设计显得更加重要，因此需要在工作中对方案进行反复优化比选，充分考虑方案的优缺点，从中选出最优方案。本文针对埃塞俄比亚铁路北部铁路设计中出现的方案比较，对方案比选过程进行论述[1]。

2 工程概况

本线埃塞俄比亚国家铁路网5号线北段位于埃塞俄比亚北部地区，是连接Mekelle、Hara-Gebeya的铁路干线，通往吉布提境内塔朱拉港口的便捷国际出海运输通道，以及埃塞北部联系首都亚的斯亚贝巴的便捷通道，为埃塞俄比亚国内政治、经济的协调发展提供便利条件，解决了进口燃料保障问题，有利于降低进出口货物的物流成本，提高市场竞争力，有利于埃塞北部居民出行。同时，本线有利于钾盐及其他矿产资源和旅游资源的开发利用，方便沿线居民出行，可以为铁路沿线地区土地经营和发展创造良好的条件，有利于创造新的就业机会和降低贫困率，对于保持埃塞俄比亚社会经济可持续发展具有重要战略意义和作用。

铁路线路整体呈南北走向，自距离Weldia约20km处Hara Gebeya站出站端始，往北穿过高原火山岩丘陵区至Robit，之后线路继续往北走行于地形相对平坦的高原裂谷平原区，经Waja、Alamata、Kukuftu、Mehoni、Addi Abder、Meisha至Dadah后，线路进入北部地势陡峻的山区并折向西北，展线越岭通过该地区，到达线路终点在Mekelle南侧设站，线路全长218.396km。铁路沿线地形整体南低北高，线路沿线依次经过高原丘陵区、盆地平原区、剥蚀丘陵区、侵蚀中低山区、高原浅丘区五大区域，其中在153km-195km范围内地形为高原侵蚀中低山区，以西北-东南走向的山脊为主，沿线地形起伏，山脊和沟壑交替，有崎岖陡峻的特点，地面高程约1300～2300m，选线条件较为困难，因此对该区域两段线路方案进行比选研究[2]。

3 方案比选研究

3.1 方案情况概述

线路在行经Dadah～Mekelle（AK153+000～AK195+500）段时，需要展线爬坡通过地形起伏较大、自然横坡较陡的高原侵蚀中山区。结合本段地形和主要沟壑的分布，对本段进行了沿西侧沟方案与沿东侧沟方案的线路比选，见图1：

图1 Dadah～Mekelle越岭地段方案比较

沿西侧沟方案：方案始于AK153+000，线路从在建公路右侧行进至左侧，并在半山腰处设置Dadah站，出站后线路沿着山区内西侧的一条较大的沟壑向西北方向展线行进至比较终点。线路总长度42.5km，桥梁43座14.45km，桥比34%，隧道12座10.686km，隧比25.14%，主要工程投资估算约8.087亿美元。

沿东侧沟方案：方案始于AK153+000，线路从在建公路右侧向北行进逐渐与之偏离，并在地势平坦地段设置Dadah站，出站后线路从在建公路右侧行进至左侧，并展线进入山区，沿着山区内东侧的一条较大的沟壑向西北方向行进至比较终点。线路总长度46.888km，桥梁57座15.257km，桥比32.54%，隧道16座11.214km，隧比23.91%，主要工程投资估算约9.117亿美元。

3.2 方案比较

两方案主要工程数量及投资比较见表1

表1 Dadah～Mekelle越岭地段方案比较表

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3.3 优缺点分析及推荐方案

沿西侧沟方案的沿线工程地质情况较好，线路长度较短，高墩长桥较少，桥梁施工难度小，且Adi Gudern站工程量较小，但是隧道总长稍长，最长隧道3.79km，Adi Gudern站设站较困难；沿东侧沟方案的桥梁及隧道的总长度较小，但是线路展长4.39km，沿线滑坡、泥石流等工程地质灾害较多，未来工程可行性较差，路基施工较困难，且高桥较多施工难度较大，同时Adi Gudern站设站站位较西侧方案更加困难且工程量较大[3]。

两方案隧道总长大致相当。沿西侧沟方案与沿东侧沟方案相比，虽然有一个3.79km长的最长隧道，但桥梁总长也较，线路总长短4.39km，且高墩桥梁较少，施工难度相对较小，沿线工程地质情况也较好，工程投资少1.03亿美元，因此，从设站、经济、施工难度等方面考虑，该越岭地段线路方案推荐沿西侧沟方案。

4 结束语

在铁路工程设计中，线路专业作为设计的总体专业，在设计中起着着牵一发而动全身的龙头作用，具有总体性、综合性等特点。在线路设计中，对于影响线路方案设计的主要控制性因素，如地形地貌、沿线道路、地质条件、工程投资、工程实施条件等因素，分析影响线路方案走向的主要因素，进行综合比选分析，因地制宜，选出合适的线路方案。对于跨越沟谷河流地段由于河流冲刷较严重，需合理布置桥台位置，设置桥梁长度，设计时不可仅考虑纵断面标高。在比选方案时，线路条件（包括线路长度、平面曲线设置情况、小半径曲线、纵断面设置情况）应作为方案比选重要的考量因素。多数情况下方案比选涉及多个专业，如线路、桥梁、隧道、路基等。应结合方案比选的特点，确定牵头专业，组织各专业对方案进行多方面比较。对于不良地质地段，一般情况线路方案以绕避为主，如果地形过于复杂，需对方案进行深入细致比较，并由地质专业进行专题地质病害处理研究。方案比选也应根据当地施工机具水平，综合考虑未来施工难度及措施，切实采用合理经济的设计方案。