既有铁路增建第二线线路方案的比选研究

咸志文

（中铁第五勘察设计院集团有限公司，北京 102600）

南防线马皇至防城港北段属于既有线增建第二线工程，项目位于广西壮族自治区钦州市和防城港市境内，主要经过钦州市钦北区大垌镇、长田街道，钦南区向阳街道、南珠街道、康熙岭镇，防城港市防城区茅岭乡、珠河街道、文昌街道共计2市4区9镇（街道），全长54.031 km。

为实现对增线项目后期运营维护便捷性、提升对周边地区经济的带动影响力，现就南防线马皇至防城港北段增建二线的方案研究进行了详细分析，并提出合理方案。

1 线路所经地区情况

1.1 自然特征

1.1.1 地形地貌

拟建工程位于广西壮族自治区钦州市和防城港市。沿线地势北高南低，地貌单元主要为丘陵区、河谷区，线路局部从海积平原区边缘通过。

①丘陵区。沿线广泛分布，地势北高南低，地形起伏，海拔高程10~70 m，自然坡度5~30°。丘包圆缓，坡面植被较发育，林木葱茏，局部平缓地区多辟为耕地和园林苗圃；丘间洼地较平坦，大多被辟为水田和水塘。②河谷区。主要为茅岭江、金鸡塘江等河谷区，河谷两侧分布宽窄不等的河漫滩，局部保留有河流阶地，河谷深度不大。③海积平原区。本项目从海积平原区边缘地带通过，地形起伏不大，局部散布残丘，地面高程1~5 m。

1.1.2 工程地质特征

①地层岩性。沿线地层主要为第四系、侏罗系及志留系地层，局部分布白垩系地层。第四系地层主要为第四系全新统人工堆积素填土、杂填土、填筑土，冲积粉质黏土、淤泥质粉质黏土、砂类土，冲海积淤泥、淤泥质粉质黏土，坡洪积粉质黏土、淤泥质粉质黏土、细角砾土，残坡积粉质黏土，厚度为1~15 m。②地质构造。线路经过区域一级构造单元属于南华准台地，线路穿越的二级构造单元为钦州残余地槽之钦州坳陷和六万大山隆起带接壤处。沿线地质构造方向以北东为主，东西向、北西向为辅，区域内北东向断裂多为北西向断裂所切割。沿线附近主要断裂构造有防城——灵山断裂带；主要褶皱有小董——防城褶断带；主要构造盆地有钦州盆地。本工程处于加里东印支期小董——防城褶断带构造区。

2 既有线路增建二线选线原则

①中低山河谷区选线，避免沿河绕行、切坡填挖、隧道傍山浅埋。②在地质复杂地段突出地质选线，充分利用既有地质资料，在调查分析的基础上确定第二线位置。③对二线引入的既有车站，若对既有线运营干扰较大，结合投资和技术比较情况确定第二线位置。既有线增建二线，必须要从第二线左右侧选择、二线换侧位置的合理选择、绕行地段方案的选择、站场布置对线路方案的影响，地质对方案的影响等多方面、全方位进行比较、选择。最后确定一条线路较短、投资最省、施工运营最安全合理的二线。

3 增线方案研究

3.1 防城港至黎塘上行联络线局部工程方案（图1）

图1 防城港至黎塘上行联络线局部工程方案示意图

该段方案线路自皇马工业园区与既有钦防高铁间通过，皇马工业园区与既有钦防高铁间规划有园区主干道皇马一路，园区水平面高与规划皇马一路高程高于既有钦防高铁轨面约10 m，高铁与园区间交通廊道空间紧张，本次结合廊道横断面工点布置，重点研究了隧道方案和路堑方案。

3.1.1 隧道方案

采用隧道通过皇马工业园区与钦防高铁并行段，隧道全长1 404 m，最大埋深约20 m，埋深较深段采用暗洞施工，埋深较浅段采用明挖施工或反压回填暗挖施工，靠近皇马工业区一侧设置锚固桩收坡以减少占地。比较段落全长3.03 km，新建隧道1座长1 404 m，工期20个月，占用皇马工业园区规划用地9.39亩，主要工程投资18 227万元。

3.1.2 路堑方案

采用路堑工程通过皇马工业园区与钦防高铁并行段，深路堑段长2.05 km，采用桩间挡土墙对钦防高铁支护后，开挖施工，并采用挡墙收坡以减少两侧占地。比较段落全长3.03 km，深路堑地段约2.0 km，占用皇马工业园区规划用地3.533 hm2，拆迁厂房4 055 m2，主要工程投资20 544万元。

3.1.3 推荐意见

综合分析，路堑方案虽工期较短，但占用皇马工业园区规划用地面积较大，与钦北区及马皇工业园区规划不符，且存在长距离深挖路堑排水困难；隧道方案虽工期较长，但其通过暗挖工法有效地缩减了永久征地范围，为园区规划道路预留了布线条件，符合地方规划，规避了深挖路堑的排水问题。综上，本次设计推荐采用符合地方规划、投资节省的隧道方案。

3.2 南防线改线局部方案（图2）

图2 马皇站北端南防线改线线路平面示意图

根据钦州枢纽地区总图研究结论，需要在黎钦下行线与邕北高铁之间（最小间距20.5 m）建设南防线，施工空间狭小，本次研究了便线过渡方案和改建既有黎钦线方案。

3.2.1 黎钦下行线便线过渡方案

该方案通过修建黎钦下行线K106+818-K107+400段施工便线为改建南防线及预留线腾让施工条件，且不中断黎钦下行线的运营。在改建南防铁路、预留南防二线、原位还建黎钦下行线土建工程同步实施段建成达到运营条件后，改拨至正线行车。详见路基横断面布置示意图3。方案新建南防线长2.395 km，同步实施预留南防二线土建工程0.825 km，新建黎钦下行线施工便线0.576 km，拆除还建既有黎钦下行线0.26 km，主要工程投资11 559万元。

图3 路基横断面布置示意图

3.2.2 改建黎钦下行线方案

既有黎钦下行线采用R-600 m曲线紧贴邕北高铁引入既有马皇站，受两线间距控制，改建黎钦下行线无展线条件，因此控制黎钦下行线上马皇中桥桥尾控制拨移量，采用复曲线改建黎钦下行线。方案新建南防线长2.395 km，同步实施预留南防二线土建工程0.825 km，改建黎钦下行线线0.576 km，主要工程投资11 421万元。

3.2.3 推荐意见

改建黎钦下行线方案投资节省不大，且复曲线养护成本高，工务部门坚决反对，故本次推荐采用黎钦下行线便线过渡方案。

3.3 防城区城东段线路走向方案（图4）

图4 防城区城东段线路走向方案示意图

既有南防线位于防城区城东片区，沿线城市建筑物密集分布；《防城区城东片区控制性详细规划》中，并行钦防高铁预留了本线的廊道。本次研究从城市规划的契合性、铁路运营的便捷性、工程建设合理性等方面考虑，研究了沿既有线增建二线方案、沿规划廊道双线绕行方案和沿规划廊道单线绕行方案。考虑沿线居民密集，现状临近既有线（间距小于30 m）的房屋大量存在，可通过设置减震、降噪工程，甚至采取功能置换等措施，减少铁路对居民的影响，环保拆迁存在不确定性，所以方案比较中只计列工程拆迁。

3.3.1 沿既有线增建二线方案

既有线右侧民居、企业林立，拆迁代价大，所以该方案沿既有线右侧增建二线，线路全长9.15 km，新建桥梁894 m/5座，桥梁比例9.77%，工程拆迁34 798 m2，环保拆迁80 402 m2，主要工程投资53 577万元。方案沿既有线并行，需要拆除华业集团、城东村百纳组等企业、村镇的部分房屋，主要工程拆迁面积34 798 m2。

3.3.2 沿规划廊道双线绕行方案

线路按《防城港市防城区城东片区控制性详细规划》中预留廊道采用新建双线绕行。线路全长8.45 km，新建双线桥2 412 m/12座，桥梁比例28.54%，工程拆迁15 928 m2，环保拆迁3 473 m2，主要工程投资81 903万元。方案重点工程为跨钦防高速特大桥，主跨采用128 m连续梁。线路依规划廊道走行，无重大拆迁，对城市分割小，满足城市发展规划。取消既有线平交道。

3.3.3 沿规划廊道单线绕行方案

与双线绕行方案相比，本方案采用单线沿规划廊道走行。线路全长8.45 km，单线桥2 412 m/12座，桥梁比例28.54%，工程拆迁12 504 m2，环保拆迁4 224 m2，主要工程投资57 640万元。该方案既有线按120 km/h客货共线铁路全封闭全立交要求增设防护栅栏，为避免引起既有铁路用地界内已建成的大量民居拆迁，本次既有线新增防护栅栏按路基坡脚及路堑堑顶外2 m设置。

3.3.4 推荐意见

综合分析，沿规划廊道双线绕行方案虽满足城市规划，有效地解决了城市东西向通道问题，但造成了既有线的废弃（或改作他用），投资高；沿规划廊道单绕方案虽投资较低，但其上下行分线运营，增加运营养护成本，且既有线仍存在于城市建成区，人口活动密集，既未解决既有线运营安全风险；而沿既有线增建二线方案中，既有线廊道在城市规划中亦已列入，二线并行既有线，没有对城市规划产生新的切割，对城市规划基本维持现行状态。两方案相比，沿既有线增建二线方案较优，本阶段研究按沿既有线增二线方案贯通。

4 结束语

为满足进一步扩大的铁路交通运输量要求，保障乘客舒适度与安全性，就需加大既有线改扩建工作。相对而言，它比修建一条新线更复杂，它要充分考虑增建的二线如何能与既有线及既有设备配套，且增建的二线要能充分发挥其优势，跟上将来经济发展的步伐。因此，文章以南防线马皇至防城港北段增建二线为例，从二线选线全过程阐述了不同标段的设计方案，希望能为类似项目建设提供借鉴与指导。