深珠城际线路方案研究

李雨泽

（中铁第五勘察设计院集团有限公司，北京 102600）

0 引言

深珠城际（见图1）东接深惠城际，西连南中珠城际、珠斗城际、广珠城际等多条线路，是连接珠海和深圳的重要轨道交通线路，是加快珠海深度融入深圳都市圈、紧抓“双区驱动”战略、构建深珠合作示范区的关键线路，是一条构建深珠1 小时交通圈，快速联系深港发展极和珠澳发展极的城际铁路。线路自深惠城际前保地下站引出，以海底隧道及跨海大桥形式跨越伶仃洋终至珠海后环站，总长37.7km。

图1 深珠城际（高铁）位置示意图

深珠通道是粤港澳大湾区城际铁路网中跨江通道的组成部分，由于跨江、跨海工程投资大，而且通道资源宝贵，因此通道格局一旦形成就很难进行改扩建，故研究并合理选择既能够有效节省工程投资又能够满足运输需求，提高区域内铁路运输质量的通道建设方案是此次研究的重点。

1 运量预测

该项目通过与相关线路互联互通，可实现珠海高新区、香洲老城区、南湾（保税区）、横琴、鹤州、斗门、金湾等多个城市核心及组团与深圳前海、西丽等地快速交流，客流以服务两地间通勤、商务等性质为主。深珠城际初、近、远期全日客运量分别为9.48 万人次、13.45 万人次和17.71 万人次，如表1所示。

表1 深珠城际客流指标汇总表

2 建设方案

2.1 深珠铁路通道预测运量

客运量：根据运量预测，深珠铁路通道的客运量见表2。

由表2可以看出，深珠铁路通道的客运量较大，且城际客流占比较高。

表2 深珠铁路通道预测客运量表

货运量：目前，珠西北向铁路货物运输主要依靠广珠铁路-京广铁路，东向与珠江东岸东莞、深圳的货物运输需经广珠铁路在广州北站折角运输至广深铁路，西向与沿海地区的货物运输主要依靠江茂铁路-广珠货线。广珠货线江门北至高栏港现状开行货物列车22 对/日（20 对直区，2 对摘挂），通过能力利用率为73.2%，能力尚有一定富余。广深铁路Ⅲ、Ⅳ线通过能力利用率71.6%，能力尚有一定富余[1]。

研究年度随着广珠货线江门南至高栏港段增二线、柳广铁路、广州枢纽东北货物外绕线、广深第二高铁等的建设，广珠货线能力将有大幅提升；广深铁路Ⅲ、Ⅳ线的客车将有部分转移至广深第二高铁，届时通过能力将有一定富余。同时，随着粤港澳大湾区铁路网的完善，珠西地区对外货物运输格局将得到优化调整，北向货物运输主要依靠广珠货线-京广铁路；东向货物运输主要依靠广珠货线-广州枢纽东北货物外绕线-广深铁路Ⅲ、Ⅳ线；西向货物运输主要依靠广珠货线-江茂铁路、广珠货线-柳广铁路。根据运量预测，深珠通道可承担粤西沿海、云桂、西南地区与珠江东岸、粤东、闽间的货物交流，但铁路货运量不大，可由广珠货线-广州枢纽东北货物外绕线-广深铁路Ⅲ、Ⅳ线承担。

综上，从运输经济性、运输组织安全性统筹考虑，综合分析确定深珠铁路通道不承担货物运输。

2.2 通道铁路建设标准

根据前述分析，深珠通道内铁路客运量运输需求旺盛且无法被替代；而铁路货运需求较小，并可以通过公路、水运等方式替代；故该通道铁路宜按客运专线标准建设。

2.3 铁路通道格局

根据《高速铁路设计规范》（TB 10621—2014）和《城际铁路设计规范》（TB 10623—2014），高速铁路、城际铁路的正线数目均宜采用双线。由客流预测结果可知，研究年度深珠铁路通道内中、长途客流约占35%，城际客流约占65%，城际客流占比较高。考虑到城际客流与中、长途客流出行需求不同，此次研究分别对双线格局及四线格局（高铁与城际分别采用两线格局）进行对比分析。

2.3.1 能力适应性分析

深珠铁路通道能力适应性分析见表3。

表3 深珠铁路通道能力分析表 单位：对/日

由表3可以看出，深珠铁路通道双线格局时，运输能力初期可以满足运输需求，近期能力已经饱和，远期能力不足且缺口较大。从能力适应性角度分析，深珠铁路通道宜按城际、高速分线建设，即采用四线格局。

2.3.2 功能定位

城际功能：城际是粤港澳大湾区城际铁路网中跨江通道的组成部分；是建设深珠合作示范区，推动珠江口东西两岸融合互动发展的重要交通基础设施；是一条构建深珠半小时交通圈，快速联系深港发展极和珠澳发展极的快速铁路；以大湾区城际客流为主。

高铁功能：高铁是粤桂两省高质量发展的重大交通基础设施，是大湾区对外通道的重要组成部分；与路网高速铁路衔接后构成“八纵八横”高速铁路网中沿海通道的组成部分；以长途客流为主兼顾城际客流。

从满足功能定位和不同层次客流的出行需求分析，深珠铁路通道宜按城际、高速分线建设。

2.3.3 路网协调性

由于功能定位的不同，城际铁路和高速铁路衔接的路网不同，其建设、运营管理模式也存在一定差异。目前，粤港澳大湾区高速铁路网已独立运营，城际铁路网正向着自成体系、独立运营的方向发展。故为了促进不同铁路系统的有效衔接，充分发挥各自的优势，提高路网协调性和运输组织效率，有利于运营管理界面划分，深珠铁路通道宜按城际、高速分线建设。

2.3.4 通道资源

深珠通道是珠西地区重要的跨江通道，通道资源稀缺且铁路通道格局一旦形成后就无法进行改扩建。从有利于长远发展、充分发挥通道资源的角度分析，深珠铁路通道应留有充分发展空间，按四线格局建设。

研究结论：综上所述，根据通道的预测运量、功能定位、能力适应性、通道资源等分析，城际铁路主要承担大湾区内部的客运交流，满足公交化、便捷、舒适的运输服务任务；高速铁路主要承担长途客流兼顾部分城际客流，负责大湾区对外的沟通任务。因此，此次研究暂推荐深珠铁路通道按城际+高铁的四线格局建设。

3 线路走向方案

3.1 越伶仃洋段线路走向方案

深圳前保至珠海段线路需跨越珠江口，区间海域宽阔、高等级航道众多、保护区覆盖面积广、海底地形起伏较大。结合航道、海洋管线分布，海底地形情况及修筑人工岛引起海洋演变的影响，研究了南线、中线、北线三个方案，如图2所示。

图2 越伶仃洋段线路走向方案示意图

3.1.1 方案说明

（1）南线方案

线路自规划深惠城际前保地下站引出，沿临海大道以隧道形式向西走行下穿妈湾港入海，在孖洲西南侧2.5km 处设人工岛，下穿伶仃洋航道后以桥梁工程上跨横门东水道，下穿淇澳岛、横门西水道，在后环设站与规划珠斗城际相连。线路长37.742km，桥梁长度9.38km，隧道长度28.362km，桥隧比100%。比较范围内深珠高铁线路长度41.300km。主要工程投资368.66 亿元，其中 城 际164.81 亿元，高铁203.85 亿元。

（2）中线方案

线路自前保站引出，以隧道形式下穿妈湾港入海，经孖洲南侧向西北穿行，至小矾石岛东侧设人工岛出地，下穿伶仃洋航道后以桥梁形式上跨横门东水道，下穿淇澳岛、横门西水道至方案比较终点后环站。线路长38.772km，桥梁长度8.475km，隧道长度30.297km，桥隧比100%。比较范围内深珠高铁线路长度41.625km。主要工程投资373.38 亿元，其中城际168.34 亿元，高铁205.04 亿元。

（3）北线方案

线路自前保站引出，以隧道形式下穿妈湾港入海，绕避大铲岛、孖洲至小矾石岛北侧设人工岛，下穿伶仃洋航道后以桥梁形式上跨横门东水道，下穿淇澳岛、横门西水道至方案比较终点后环站。线路长39.220km，桥梁长度8.415km，隧道长度30.805km，桥隧比100%。比较范围内深珠高铁线路长度41.800km。主要工程投资375.31 亿元，其中城际169.66 亿元，高铁205.65 亿元。

三种方案经济比较表如表4所示。

表4 越伶仃洋段线路方案技术经济比较表

3.1.2 优缺点分析

（1）从人工岛选址角度分析

人工岛选址直接影响越伶仃洋段线路走向，三个岛址方案分别对应南线方案、中线方案、北线方案，如图3所示。

图3 人工岛岛址方案示意图

（a）从岛址水深、地质情况角度分析

南线方案岛址位置水深在2.6～7.2m，岛址范围水深差大；中线方案岛址位置水深在2.6～2.8m，但西侧存在水深30m 的深坑，对岛的稳定性存在影响；北线方案岛址位置处于浅滩，水深在3.3～3.6m，水深条件良好。综合比较，中线方案人工岛岛址范围平均水深最小，南线方案人工岛岛址范围平均水深最大，从而影响筑岛的工程量，南线方案人工岛筑岛工程量最大。三个人工岛均位于矾石浅滩中部，该段地层沉积韵律一致，地质条件基本相当。上部以5～15m 淤泥层为主，下部以15～30m 砂层及粉质黏土为主，稳定性较好可作为地基处理的持力层。

（b）从对港口、航道的影响角度分析

南、中、北岛址方案距离伶仃航道、孖洲修造船基地分别对应为 16.9km、2.3km，5.3km、2.5km，4.7km、3.1km，对周边水域流速的影响范围不大，主要位于岛址工程区局部范围，对周边港口、航道均无明显直接影响。

（c）从对锚地的影响角度分析

南线方案人工岛岛址方案位于深圳西部港区孖洲西危险品锚地现有及规划范围内，人工岛的建设占用锚地0.326km2，项目实施前需与港口部门对接，对锚地范围进行调整。中线方案人工岛岛址方案未占用深圳西部港区现有或规划锚地范围，距规划锚地约200m，距离较近，在项目施工过程中会对锚地的船舶锚泊产生一定的影响。北线方案人工岛岛址方案未占用深圳西部港区现有或规划锚地范围，距规划锚地约850m，距离较远，对锚地的船舶锚泊无明显直接影响。

（d）从筑岛后对周边流场的影响角度分析

人工岛改变了周边水流运动方向，主要沿岛边缘流动。经数模计算，挑流作用下，人工岛东西两侧流速有一定程度增大；阻水作用下，人工岛南北两侧流速有一定程度减小。总体来看，就流速变化，北线方案变化最大、中线方案变化最小；就影响范围，则是南线方案最小。

（e）从筑岛后对地形冲刷的影响角度分析

人工岛工程实施后，冲刷区基本集中在人工岛周边局部范围。经数模流场及流速计算，南线方案平均最大冲刷深度介于2.1～3.1m 之间；中线方案平均最大冲刷深度介于0.9～1.9m 之间；北线方案平均最大冲刷深度介于2.9～3.8m 之间。中线方案地形冲刷变化影响最小[2]。

（f）从人工岛对海底输气管线的影响角度分析

海底输气管线为西气东输二线广深支干线香港支线段，全段长19.67km，管道直径813mm。

南线方案人工岛位于海底输气管线以东，相距约480m；中线方案人工岛位于海底输气管线以西，相距约340m；北线方案人工岛位于海底输气管线以西，相距约1100m。

南线方案西侧水流影响范围是三个方案中最大的，且与海底输气管线相邻较近，海底输气管线处于人工岛水流影响最大区域，其上部海床面在人工岛挑流作用下冲刷深度在3.1m（尚未考虑波浪影响）。北线和中线方案，海底输气管线沿线海床面最大冲刷深度分别为0.7m 和0.9m，影响程度小于南线方案。

综上，通过对人工岛位置的水深、地质情况分析，以及人工岛对周边港口、航道、锚地、流场、冲刷和海底输气管线的影响分析，北线方案人工岛位置优于另外两岛位置，岛址水深条件良好，且对周边环境影响小。南线及中线人工岛岛址方案相当。

（2）从人工岛工程量及投资角度分析

三个方案人工岛面积一致，但岛址所在海底地形不同，筑岛体积及筑岛防护面积不同。

南线方案人工岛岛址位置水深2.6～7.2m，筑岛体积约173.2 万m3；中线方案人工岛岛址位置水深在2.6～2.8m，筑岛体积约118.7 万m3；北线方案人工岛岛址位置水深在3.3～3.6m，筑岛体积约168.4 万m3。

故从人工岛工程量角度分析南线方案工程量最大，北线次之，中线最小。

（3）从高铁工程及投资角度分析

仅从高铁工程角度分析，三个方案工程难度相当、线路长度及工程投资相近。

（4）从城际工程及投资角度分析

三个方案工程难度相当，南线方案线路顺直，长度37.742km，速度可达250km/h，技术标准高。中线、北线方案线路较曲折，中线方案线路长度38.772km，北线方案线路长度39.22km，速度均为200km/h，技术标准较低。

从城际铁路线路长度工程投资角度分析，南线方案、中线方案、北线方案依次增大。

三种方案的优缺点如表5所示。

表5 优缺点分析对照表

（5）研究结论

南线方案城际、高铁线路总体长度短，工程难度低，工程投资较省。筑岛后对海底管道有冲刷，但冲刷深度不大。穿越锚地部分需与相关部门协调，对锚地范围进行调整。综上分析，推荐南线方案。

3.2 伶仃洋通道建设方案

考虑伶仃洋海域通道资源的稀缺性、伶仃洋通道巨大的工程体量及通道内高铁、城际、公路工程实施先后顺序的不确定性，研究高铁、城际分建方案，高铁、城际合建及高铁、城际、公路合建三个方案。

3.2.1 方案说明

（1）方案I（高铁、城际分建方案）

深珠城际自深惠城际前保地下站引出，沿临海大道以隧道形式向西走行下穿妈湾港入海，越伶仃洋后下穿淇澳岛、横门西水道，在后环设站与规划珠斗城际相连。前保至后环段线路长度37.319km，全线均为隧道工程，采用双洞单线隧道结构，盾构隧道最长掘进距离5350m，投资265.28 亿元。

深珠高铁以全隧道形式下穿伶仃航道、横门东水道、淇澳岛、横门西水道至伶仃洋珠海岸，线路走向与深珠城际基本一致，线路全长37.8km，投资332.90 亿元。高铁、城际分建方案示意如图4所示。

图4 高铁、城际分建方案示意图

（2）方案II（高铁、城际合建）

深珠城际自深惠城际前保地下站引出，沿临海大道以隧道形式向西走行，下穿妈湾港入海，后下穿伶仃洋航道至航道西侧人工岛转为桥梁工程，与深珠高铁共建桥梁向西走行跨越横门东水道至淇澳岛，以隧道形式下穿淇澳岛、横门西水道，在后环设站与规划珠斗城际相连。线路长度37.742km，桥梁段长度9.38km，隧道段长度28.362km。深珠城际主桥桥跨布置为（85+156+480+156+85）m，采用主跨480m 斜拉钢桁梁方案，主桥全长962m。盾构隧道最长掘进距离4830m，投资238.55 亿元。

深珠高铁除与深珠城际共桥梁通道区域外，剩余段落均采用隧道形式穿越，线路走向与深珠城际基本一致，线路全长37.977km，投资312.49 亿元。

高铁、城际合建方案示意如图5所示。

图5 高铁、城际合建方案示意图

（3）方案III（高铁、城际、公路合建）

深珠高铁、深珠城际、深珠高速公路分别以隧道形式下穿妈湾港入海，至大铲岛西侧人工岛后转为桥梁工程。三线共建桥梁，向西跨越伶仃航道、横门东水道至淇澳岛，分建隧道下穿淇澳岛、横门西水道。深珠城际在后环设站与规划珠斗城际相连；深珠高铁以隧道形式接入珠海北站后向西进入中山市境内；深珠高速公路以隧道形式继续向南进入中山市境内。

深珠城际前保至后环段线路长度38.309km，桥梁段长度20.025km，隧道段长度18.284km。跨伶仃航道、横门东水道采用公铁路两用桥，主跨为1600m 斜拉悬吊协作体系钢桁梁方案，主桥全长2948m，投资212.21 亿元。

深珠高铁线路长度38.417km，投资300.08 亿元。高速公路线路长度39.606km，投资486.78 亿元。

高铁、城际、公路合建方案示意如图6所示。

图6 高铁、城际、公路合建方案示意图

3.2.2 技术经济比较

技术经济比较如表6所示。

表6 技术经济比较表

3.2.3 优缺点分析

从伶仃洋通道资源角度分析：

伶仃洋海域宽约40km，分两槽三滩，呈北西走向。自东向西依次为东部浅滩（前海湾）、东槽（含矾石水道及大铲水道）、中部浅滩（矾石浅滩）、西槽（伶仃水道）和西滩，其中矾石水道及孖洲南侧挖沙坑内普遍呈现淤积趋势，中滩水域形成了新的挖沙坑，水下地形处于不稳定状态。此外海域内还分布有湿地公园、白海豚国家资源保护区及后沙湾遗址等一系列环境及文物保护区，海域内通道资源稀缺，应优先考虑合建方案，尽可能减少伶仃洋海域内通道资源占用及减少对海域周围自然资源的影响。

故从自然资源及环境因素角度分析方案III 最优，方案II 次之。

从工程难度角度分析：

方案III：高铁、城际、公路合建方案工程需建设主跨1600m 斜拉悬吊协作体系钢桁梁公铁两用桥，主桥全长2948m。工程整体体量巨大，外部协调关系复杂，工程难度最大。方案I、方案II 工程难度相对较低。

从工程建设灵活性分析：

方案I：高铁、城际分建方案，受各线建设时序影响小，工程建设相对独立，灵活性最高。方案III：高铁、城际、公路合建方案跨伶仃航道和横门东水道采用公铁合建桥梁，各线需同步建设，工程建设灵活性最低。方案II 工程建设灵活性适中。

从工程投资角度分析：

方案III 总体工程投资最省，方案II 次之，方案I 总体工程投资最大。

3.2.4 推荐意见

综上分析，方案III 高铁、城际、公路共建方案可有效节约伶仃洋海域通行资源，降低对海域周围的自然环境影响，工程投资最低。方案I 人工岛面积最大，对环境影响最大，工程投资最大。考虑伶仃洋通道工程体量巨大，各工程建设的外部协调关系复杂，故此次研究暂推荐以铁路功能为主的高铁、城际合建方案II，后续结合伶仃洋通道相关技术的研究，进一步论证建设方案。

4 结语

本文基于深珠通道客流规模与出行需求特征的预测，研究了深珠城际的线路走向方案及建设方案，得出结论，即推荐按南线人工岛方案并与高铁合建的四线格局建设。项目功能定位明确，建设必要性充分，应积极推进前期工作，深化越海工程等专题研究，争取国家主管部门支持，尽早启动建设，尽快形成通道能力。