新建湛江东海岛铁路线路方案研究

马 涛 何志刚

(中铁工程设计咨询集团有限公司郑州设计院,郑州 450001)

1 概述

新建湛江东海岛铁路由黄略至湛江西段和湛江西至钢厂段两部分线路组成。黄略至湛江西段为速度200km/h双线电气化客货共线铁路,是“八纵八横”高速铁路主通道沿海通道中深圳至湛江段的组成部分,线路长17.5km;湛江西至钢厂段为速度120km/h单线电气化铁路,线路跨越位于南海北部的通明湾,将东海岛与大陆连接,是东海岛临港工业和东海岛港区对外集疏运的重要陆路运输通道,线路长39.8km(见图1)。

图1 东海岛铁路平面示意

项目地处湛江市城郊结合部,沿线人口密布、路网发达、水系纵横交错、涉及众多环境敏感点,控制因素多;线路跨越通明湾,沿海地区多台风、雷电,气候特征为高湿、高盐,沿线深厚软土广泛分布,气候条件及地质条件复杂多变。因此,本项目虽然线路长度不长,但外部条件复杂,设计难度高[1-2]。

2 方案研究思路

新建湛江东海岛铁路位于湛江市近郊,沿线环境敏感点多,线路受规划的影响大,在线路方案研究中,采用抓主要制约因素的方法,充分贯彻了“规划选线”和“环保选线”的原则[3-6]。根据湛江铁路枢纽规划和湛江城市总体规划,黄略和湛江西段线路从茂湛线预留的黄略站接轨,引入湛江西站,湛江西站预留粤海客专接轨条件,湛江西至钢厂段线路从湛江西站接轨,引入位于东海岛东北侧的湛江钢厂工厂站,这样首先确定线路的大致走向[7-10]。黄略和湛江西段线路短,技术标准高,线路走向摆动余地不大,故重点对湛江西客场站址方案和线路引入湛江西客场方案进行研究;湛江西至钢厂段线路上岛后,设置东海岛站,位于铁路进出东海岛的卡口位置,东海岛站预留了岛上工业企业和港区专用线的接轨条件和车站扩建条件,东海岛站至钢厂站之间的线路按规划沿疏港公路走行,湛江西站至通明湾之间沿线分布有新坡水库、湖光岩风景区、湛江职业教育基地等众多环境敏感点,线路均进行了绕避,故重点对湛江西至钢厂段线路接轨方案和跨通明湾处的线路方案进行研究[11-15]。

3 主要方案比选

3.1 湛江西客场站位方案

黄略至湛江西段线路引入湛江西站,既有湛江西站为湛海线上的中间站,办理客货运作业,仅有4条到发线,1座基本站台,站坪短,咽喉外线路平面条件差,茂湛线无法直接引入,需要对湛江西客场站位方案进行研究,根据线路走向、地形、地貌以及线路引入条件,针对湛江西客场站位,研究了3个方案。

(1)利用既有站位改造方案(方案Ⅰ)

利用既有湛江西站设客车场,客车场与货车场横列式布置,如图2所示。湛江西至钢厂段线路由货车场接轨,在车站客车场南咽喉预留粤海客专引入条件,湛江西客场距黄略站19.89km,新建茂湛线22.15 km。由于既有湛江西站两端咽喉外均为曲线,站坪长度仅有1.58km,而车站扩建为客运站需要站坪长度3.0km,故需要改建既有湛海线9.535km,以延长站坪。

图2 利用既有站位改造方案示意

(2)湛海线东侧站位方案(方案Ⅱ)。

在既有湛江西站站中心北3.0km处,既有湛海线东侧疏港公路西侧新建湛江西客场,如图3所示。茂湛线上跨湛海线后,沿既有湛海线东侧向南引入新建湛江西客场,新建湛江西客场距黄略站15.55km,新建茂湛线17.65km。新建客场南咽喉预留粤海客专引入条件。既有湛江西站作为货车场,湛江西至钢厂段线路从既有湛江西站海安端咽喉接轨。

图3 湛海线东侧站位方案示意

(3)湛海线西侧站位方案(方案Ⅲ)

在既有湛江西站站中心北3.9km处,既有湛海线西侧新建湛江西客场,如图4所示。新建湛江西客场距黄略站14.64km,新建茂湛线16.8km。新建茂湛线在湛江西客场与规划粤海客专贯通,在车站南咽喉预留粤海客专引入条件。既有湛江西站作为货车场,湛江西至钢厂段线路从既有湛江西站海安端咽喉接轨。

图4 湛海线西侧站位方案示意

(4)方案比较

湛江西客场站位方案优缺点分析见表1。

表1 湛江西客场站位方案优缺点比较

方案Ⅰ利用既有湛江西站站位,客货场横列式合场布置,既有湛海线改线长,对运营干扰大,综合性货场和客站较近,相互影响,客站距市区较远,站前广场设置条件差,近期和近远期投资最高,缺点很明显。方案Ⅲ虽然近期工程投资最少,但客站与市区和疏港公路被既有湛海线隔离,站前广场设置条件差,交通不便。方案Ⅱ站前广场面向市区和疏港公路,交通便利,符合湛江市规划要求,近期投资较少,近远期总投资最省,故推荐湛海线东侧设湛江西客站方案(方案Ⅱ)。

3.2 引入湛江西客站方案

根据上节研究,湛江西站采用客货一站两场纵列式布置,在既有湛江西站站中心北3.0km处,既有湛海线东侧疏港公路西侧新建湛江西客场,既有湛江西站作为货车场,客货场之间设联络线。黄略至湛江西段线路引入湛江西客场研究了客货分线布置和客货分场布置两个方案。

(1)湛江西客货分线布置方案(方案Ⅰ)

新建湛江西客场西侧的既有湛海线维持既有不动,黄略至湛江西段线路和湛海线分别引入湛江西客场和湛江西货场,如图5所示。黄略至湛江西段线路在湛江西客场与规划粤海客专贯通,在车站南咽喉预留粤海客专引入条件。新设湛海线至湛江西客场客车联络线沿黄略至湛江西正线东侧引入湛江西客场北咽喉,设湛江西客场至湛江西货场联络线,在既有湛江西站南侧设动车存车场。在湛江西客场南咽喉预留湛江西客场至湛江西货场下行联络线。该方案需改动既有湛海线4.482km。

图5 湛江西客货分线布置方案示意

(2)湛江西客货分场布置方案(方案Ⅱ)

黄略至湛江西段线路外包湛海改建线和预留湛海复线,沿既有湛海线西侧向南四线并行引入新建湛江西客场,如图6所示。黄略至湛江西正线在湛江西客场与规划粤海客专贯通,在车站南咽喉预留粤海客专引入条件。湛海改建线下穿黄略至湛江西下行正线后折向南沿黄略至湛江西正线并行引入湛江西客站,在既有湛江西站塘口端咽喉外与既有湛海线连接,改建线长度为7.88km。在既有湛江西站东侧设动车存车场,预留湛江西客场至动车存车场走行线。

图6 湛江西客货分场布置方案示意

(3)方案比较及推荐意见

两方案优缺点比较见表2。

表2 方案优缺点分析比较

方案Ⅰ茂湛线与湛海线的运输干扰较少,既有湛海线改动较少,既有设备利用较多,虽然投资较方案Ⅱ增加1226万元,但湛江西客场可达到客货分线的效果。因此,推荐湛江西客货 分线布置方案(方案Ⅰ)。

3.3 湛江西货至钢厂段线路接轨方案

根据既有湛海线现状和沿线地形地物分布条件,湛江西至钢厂段线路研究了既有湛江西站接轨和新建志满站接轨两个方案。

(1)既有湛江西站接轨方案(方案Ⅰ)

新建湛江西至钢厂段线路从既有湛江西站海安端咽喉接轨,如图1所示。宝钢湛江钢厂在东海岛东北端,线路从接轨站引出后需要跨越通明湾进入东海岛,由于在既有湛江站和通明湾之间分布有湖光岩风景区和湛江职业教育基地,环保和规划部门均要求线路不能穿越,故线路从接轨站引出后并行于既有湛海线向西南走行4.5km后,在新坡水库西侧离开既有湛海线折向南绕过新坡水库,再折向西南绕过湛江市职业教育基地,再向南跨越通明湾进入东海岛。线路自既有湛江西站中心DK0+000(K13+947)到比较范围终点DK16+205.7,线路全长16.206km。

(2)新建志满站接轨方案(方案Ⅱ)

①方案介绍

在既有湛江西站西南湛海线K17+490～K18+800处有一处直线平坡段,利用此处直线平坡段新建志满中间站,新建志满站设到发线3股(含正线),站中心为K18+200。新建湛江西至钢厂段线路从新建志满站海安端咽喉接轨,如图7所示。线路引出后向西南绕过新坡水库,折向西南绕过湛江市职业教育基地,再向南跨越通明湾进入东海岛。线路自志满站中心DK0+000到比较范围终点DK11+952.7全长11.953km。

图7 新建志满站接轨方案示意

②志满站接轨能力分析

志满站接轨方案湛江西(货)至新建志满站区间 段为湛海通道和湛江西至钢厂段铁路在湛江西地区的共线地段,需要进行能力分析。经计算,近期该段能力富余4.9对,基本能够满足要求,但对于单线而言,50对的总行车量已达上限,能力接近饱和;远期增建二线后,该段能力较为富余,可满足预测运量要求。区间能力适应性见表3。

表3 志满站接轨方案湛江西(货)—志满能力计算及适应性

(3)方案比较及推荐意见

两方案的优缺点分析比较见表4。

表4 方案优缺点分析比较

在方案比较范围内,方案Ⅰ投资额为3.82亿元,方案Ⅱ投资额为3.83亿元,两个方案投资额相近。方案Ⅰ既有设备可充分利用,不需要新开车站,人员配备较少且集中;方案Ⅱ需要新开志满站,定员增加且分散。因此,推荐既有湛江西站接轨方案(方案Ⅰ)。

3.4 跨越通明湾方案

东海岛和陆地之间有海堤公路连接,疏港公路大桥在海堤东侧并行海堤走行,线路跨越通明湾段,结合通明湾内红树林试验区和规划商业用地的分布,研究了近海堤方案(方案Ⅰ)和远海堤方案(方案Ⅱ),如图8所示。

图8 线路跨通明湾方案示意

(1)近海堤方案(方案Ⅰ)

线路自比较起点引出后折向东,于旧县村南侧绕行,之后折向南靠近海堤,沿海堤和红树林保护试验区、规划商业用地之间走行跨 越通明湾,线路上岛后折向东上跨疏港公路,到达本段比较终点,比较范围内线路全长11.42km。该方案需要占用海堤边的部分水产养殖地。

(2)远海堤方案(方案Ⅱ)

线路自比较起点引出后,向南走行于红树林保护试验区、规划商业用地西侧跨越通明湾,到达东海岛后折向东绕行规划商业用地的南侧,上跨疏港公路后到达本段比较终点,比较范围内线路全长10.5km。该方案需要占用已经成形的渔池及虾池等水产养殖地。

(3)方案比较及推荐意见

近海堤方案优点:铁路、疏港公路和海堤在一个通道上,对通明湾海域影响小;缺点:近海堤方案线路长度较远海堤方案长0.92km,投资多2600万元,线形条件也要差于远海堤方案,同时,近海堤方案靠近旧县村,将湖光镇和通明湾岸线隔离开。远海堤方案优点:线路短、投资省,线形条件好,对湖光镇和通明湾岸线不形成分隔;缺点:占用沿线水产养殖地多,对通明湾海域影响大。

经充分征求规划意见,推荐远海堤方案(方案Ⅱ)。线路绕避通明湾红树林保护区的核心区和缓冲区,对于无法绕避的试验区以桥梁形式穿越,桥梁施工时采取钢套箱围堰封闭、钻孔桩钢护筒穿过淤泥层防止钻孔泥浆外漏、钢制泥浆池集中收集并外运处理,以减少对水体及红树林的影响。

4 结论

新建湛江东海岛铁路位于湛江市近郊,线路受规划影响大且环境敏感点众多。在方案研究中,充分贯彻了“规划选线”和“环保选线”的原则,经方案比选,推荐湛海线以东新设湛江西客场并线路别引入湛江西客场方案,湛江西至钢厂段线路从既有湛江西站接轨并远海堤跨海方案。目前,东海岛铁路已经开通,均按推荐方案实施,线路方案符合规划要求,同时最大限度减小对环境敏感点的影响,开通以来历经“山竹”等超强台风考验,运营良好。