茂湛鐵路選線原則淺談

王海斌

(中鐵工程設(shè)計咨詢集團(tuán)有限公司鄭州設(shè)計院，河南鄭州 450001)

1 概況

新建茂名至湛江鐵路位于廣東省西部，連接茂名、湛江兩市。線路自茂名東站西端引出，沿既有廣茂鐵路北側(cè)并行向西，跨小東江、白沙河，經(jīng)吳川市境內(nèi)；之后上跨茂湛高速公路、三丫江、鑒江、塘綴河，進(jìn)入湛江市坡頭區(qū)；線路從工業(yè)園區(qū)和茂湛高速公路之間穿過，一路西行跨石門港，于潭河仔村北側(cè)設(shè)黃略站，分上下行接入黎湛線塘口站，全線長73.541 km。沿線地貌為：低緩剝蝕丘陵區(qū)、河流沖積平原區(qū)、湛江盆地區(qū)，區(qū)域內(nèi)河流較多。

2 路網(wǎng)結(jié)構(gòu)與功能定位

茂湛鐵路南接粵海通道，北連洛湛通道，東接廣茂線，經(jīng)廣深線、擬建的廣深港客運(yùn)專線與廈深線相連，同時與擬建的茂名市博賀港鐵路支線相接，是國家路網(wǎng)主通道中沿海鐵路快速通道和大湛鐵路通道的重要組成部分，也是貫通廣東東西兩翼的重要紐帶，與廣茂線一起構(gòu)成廣東西部與珠江三角洲的快速客貨運(yùn)干線，具有重要的路網(wǎng)作用(如圖1所示)。

3 選線原則

對茂湛鐵路的方案研究，是根據(jù)其技術(shù)特點，進(jìn)行工程經(jīng)濟(jì)、技術(shù)比選后，選擇經(jīng)濟(jì)合理的線路方案。分別從城市規(guī)劃、工程地質(zhì)、環(huán)境保護(hù)、重大建筑物、既有鐵路和公路等方面談本線選線原則。

圖1 茂湛鐵路線路走向示意

3.1 城市規(guī)劃選線

鐵路選線在靠近城市時，應(yīng)緊密結(jié)合城市規(guī)劃，處理好鐵路建設(shè)與城市發(fā)展的關(guān)系，對不同線路方案應(yīng)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)、技術(shù)比選后確定合理的線路走向。

鐵路選線應(yīng)結(jié)合地方的有關(guān)規(guī)劃，充分聽取地方部門對線路走向的意見和建議，以減小鐵路建設(shè)期和運(yùn)營后對城市發(fā)展的影響，以及鐵路對城市功能區(qū)的分割。同時應(yīng)考慮到有利于改善地方運(yùn)輸條件，改善地方投資環(huán)境，促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展。選線時線路應(yīng)靠近城市設(shè)置車站，以減少旅客旅行時間，節(jié)省貨物搬運(yùn)費(fèi)用，促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)和諧發(fā)展。

茂湛線地跨茂名、湛江兩個地級市，途徑縣級市吳川。吳川市城區(qū)距離茂湛鐵路直線距離為14.3 km，在方案研究階段，共選擇了兩個走向方案：一個由茂名東站引出后上跨茂湛高速公路，在高速公路南側(cè)靠近吳川市區(qū)設(shè)置吳川站，之后并行于茂湛高速公路向西接入塘口站；另一個由茂名東站引出后，在高速公路北側(cè)設(shè)置淺水站，之后并行于茂湛高速公路向西接入塘口站。圍繞這兩個線路走向方案，本著縮短線路長度，降低投資，促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的原則，進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)、技術(shù)比較。

設(shè)置吳川站方案雖然線路稍長，走向沒有設(shè)置淺水站方案順直，但線路經(jīng)過地區(qū)靠近吳川市城區(qū)，與城市規(guī)劃配合較好，符合地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的利益，且橋梁總長比設(shè)置淺水站方案短4.682 km，工程投資較省。

設(shè)置淺水站方案線路走向順直，比設(shè)置吳川站方案正線長度短0.936 km，但車站距吳川市區(qū)32 km，不利于吸引客貨運(yùn)量，也不利于吳川市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

在經(jīng)濟(jì)、技術(shù)比較的基礎(chǔ)上，充分聽取地方意見，結(jié)合城市發(fā)展規(guī)劃，采用設(shè)置吳川站位方案，將茂湛線向吳川市區(qū)方向靠近7.7 km，將站前廣場與規(guī)劃公路連接，解決了公、鐵兩路的交通問題。

3.2 工程地質(zhì)選線

茂湛鐵路位于廣東省西南部，主要地貌單元為：低緩丘陵區(qū)、鑒江沖積平原區(qū)和湛江盆地。緊鄰中國南海，部分路段距離海岸線僅有10 km。本線典型的不良地質(zhì)為地震液化，特殊巖土主要為軟土、松軟土和膨脹土。鐵路選線時應(yīng)盡量繞避松軟土分布區(qū)，選擇旱地較多的區(qū)域通行。該地區(qū)地震設(shè)防烈度值為Ⅶ度，同時地下水位較高，粉細(xì)砂分布廣泛，強(qiáng)震帶來的液化現(xiàn)象較為普遍，對路基穩(wěn)定性影響較大。鐵路設(shè)計中應(yīng)盡量繞避不良地質(zhì)區(qū)，無法繞避的情況下，要采取多種措施保證路基穩(wěn)定，必要時采用橋梁通過。茂湛鐵路DK22+450～DK22+900段為軟土路堤，地層主要為第四系沖積層，表層粉質(zhì)黏土，厚0.9～3.0 m，下層淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土，厚1.8～3 m，該段線路中心最大填高6.5 m。研究了兩個方案：一個繞避該段軟土路基，另一個對該段路基基礎(chǔ)進(jìn)行處理。通過經(jīng)濟(jì)、技術(shù)比較，繞避方案線路稍長，且防護(hù)工程量較大，投資較高。地基處理方案采用CFG樁加固，加固深度6～8 m，該方案線路順直，投資較省。綜合考慮，該段線路地基經(jīng)過處理可以滿足技術(shù)要求，且線路順直、投資省。因此，推薦對該段地基進(jìn)行加固處理的方案。

3.3 環(huán)境保護(hù)及環(huán)境敏感區(qū)選線

(1)生態(tài)環(huán)境對鐵路選線的影響

現(xiàn)代社會中，人類在生產(chǎn)、生活中越來越重視對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，越來越注重人與自然的和諧發(fā)展。鐵路建設(shè)不可避免的會占用土地、破壞植被，造成水土流失，影響生態(tài)平衡，最終給人類的生產(chǎn)、生活造成不可挽回的損失。在選線研究過程中，應(yīng)采用合理的線路走向，減少對土地的占用，降低對植被的破壞，必要時應(yīng)采取工程措施(如支擋防護(hù)等)保護(hù)植被，避免水土流失。對風(fēng)景名勝區(qū)、自然保護(hù)區(qū)等生態(tài)敏感區(qū)域進(jìn)行繞避，不能繞避的應(yīng)采取工程和管理措施降低影響。在茂湛鐵路選線中，線路途經(jīng)茂名市青年湖森林公園，經(jīng)過多方案的比選，線路從森林公園南側(cè)繞行通過。在茂湛鐵路官渡段，線路需要經(jīng)過紅樹林自然保護(hù)區(qū)，由于保護(hù)區(qū)面積較廣無法繞避，通過多次考察論證，最終以橋梁的形式通過，且在施工過程中采取措施，減少對紅樹林的破壞。

(2)醫(yī)院、學(xué)校、軍事區(qū)、企業(yè)、文物古跡對選線的影響

在鐵路選線過程中，由于學(xué)校和醫(yī)院的特殊性，線路應(yīng)盡量繞避。對不能繞避的，應(yīng)采取聲屏障等防干擾措施，減少施工期和運(yùn)營期的影響。對于軍事區(qū)、大型企業(yè)、文物古跡等敏感區(qū)域，由于其管理部門審批嚴(yán)格復(fù)雜，審批時間較長，實施難度大，在鐵路選線中應(yīng)完全繞避。本工程湛江段由于特殊區(qū)較多，且隱蔽性較高，選線過程中不易發(fā)現(xiàn)建筑物和設(shè)備的具體分布，需要經(jīng)過多次踏勘，并向沿線有關(guān)部門匯報方案，在充分溝通和簽訂線路走向協(xié)議的基礎(chǔ)上，最終明確線路走向。

3.4 工程選線

(1)結(jié)合選線合理設(shè)置立交跨越工程

在鐵路選線設(shè)計中，應(yīng)詳細(xì)調(diào)查既有鐵路和公路的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，滿足既有鐵路和公路遠(yuǎn)期擴(kuò)建條件。在立體交叉時，選線設(shè)計應(yīng)根據(jù)地形條件，采取合理的上跨和下穿方式。

與既有鐵路和高等級公路交叉時，由于既有鐵路和高等級公路已經(jīng)投入運(yùn)營，改移難度較大，投資較高，一般對既有鐵路和公路采取不改或少改方式。在與非等級公路交叉時，為了節(jié)省投資，考慮其交通量較小，一般采用改移道路的設(shè)計方案。在設(shè)置涵洞時，應(yīng)滿足既有道路的交通條件，同時適當(dāng)增加一些人行通道，方便農(nóng)民耕種勞作的出行。南方多雨，地下水位較高，在進(jìn)行道路改移時一定要做好排水，避免對當(dāng)?shù)鼐用竦纳a(chǎn)生活造成影響。茂湛鐵路所經(jīng)地區(qū)鄉(xiāng)間道路眾多，為了節(jié)省工程造價，道路改移情況較為普遍，其中部分改移道路下挖較深，為了滿足道路排水，分別采用排水溝和排水管相結(jié)合的方式進(jìn)行處理。

(2)水文調(diào)查與選線

沿線地表水主要有鑒江及其支流梅江、三丫江、樟鋪河、板橋河、塘綴河及石門港，既有灌渠、閘壩、水庫水塘也較為豐富。遇到河流時應(yīng)盡可能沿高階地通過，遇到水庫水塘?xí)r應(yīng)盡可能繞避，無法繞避時應(yīng)采取措施確保路基穩(wěn)定。南方雨水豐富，部分河道有通航的需求，在選線設(shè)計時，應(yīng)滿足通航要求的凈寬和凈高。另外，如河道已有鐵路或公路橋梁時，新修建的橋梁與既有橋間距應(yīng)滿足《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》中5.1.1和5.1.2的內(nèi)容[7]，即兩座相鄰水上過河建筑物的軸線距離，Ⅰ—Ⅴ 級航道應(yīng)大于代表船隊長度與代表船隊下行5 min航程之和，Ⅵ級和Ⅶ級航道應(yīng)大于代表船隊長度與代表船隊下行3 min航程之和。特殊條件下，當(dāng)兩座相鄰水上過河建筑物的軸線間距不能滿足上述要求，且其所處通航水域無礙航水流時，可靠近布置，但兩過河建筑物間相鄰邊緣距離應(yīng)控制在50 m以內(nèi)，且通航孔必須相互對應(yīng)。

本線跨越石門港，該航道屬Ⅵ級航道，其上游已建有茂湛高速公路大橋，由于鐵路選線無法滿足一般條件的設(shè)置要求，和航道部門溝通后，茂湛鐵路石門大橋采取和高速公路并行的方案上跨石門港。

(3)應(yīng)用小曲線半徑選線

本線屬于客貨共線時速200 km鐵路(平面條件預(yù)留時速250 km)，考慮到鐵路運(yùn)營的經(jīng)濟(jì)效益，旅客的舒適度等問題，根據(jù)鐵路設(shè)計規(guī)范，主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中最小曲線半徑一般采用4 500 m。線路由茂名東站接軌引出后，約有4 km線路位于茂名市市區(qū)范圍內(nèi)，若采用4 500 m的最小半徑曲線不能有效繞避重大建筑物，拆遷工程較大，實施特別困難，投資巨大。由于列車需要在該站?？?，進(jìn)出站列車運(yùn)行速度不高，從經(jīng)濟(jì)效益和項目實施難易度上來看，可選用與列車速度相適應(yīng)的曲線半徑。通過經(jīng)濟(jì)、技術(shù)比較后，采用2 800 m的曲線半徑較4 500 m的曲線半徑減少拆遷約21 000 m2，避免了部分企業(yè)的房屋拆遷，同時不影響列車運(yùn)行需求，滿足鐵路設(shè)計規(guī)范的要求，經(jīng)濟(jì)和社會效益顯著。

4 結(jié)束語

鐵路選線是一個涉及多領(lǐng)域的綜合性學(xué)科，在選線過程中，應(yīng)結(jié)合具體項目，明確設(shè)計原則，同時深入調(diào)查了解地方的城市規(guī)劃，線路所經(jīng)地區(qū)的地質(zhì)、環(huán)保、重大建筑物、既有鐵路和公路等因素，做好多方案工程比選工作，確保不遺漏有價值方案。本文主要介紹了廣東省西南部地區(qū)鐵路選線的技術(shù)特點和原則，對該地區(qū)的鐵路選線具有一定的參考價值和借鑒作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 中鐵工程設(shè)計咨詢集團(tuán)有限公司.新建鐵路茂名至湛江線可行性研究[R].北京: 中鐵工程設(shè)計咨詢集團(tuán)有限公司，2006

[2] 中鐵工程設(shè)計咨詢集團(tuán)有限公司.新建鐵路茂名至湛江線初步設(shè)計[R].北京: 中鐵工程設(shè)計咨詢集團(tuán)有限公司，2007

[3] 中華人民共和國鐵道部.GB50090—2006 鐵路線路設(shè)計規(guī)范[S].北京:中國計劃出版社，2005

[4] 中華人民共和國鐵道部.GB50091—2006 鐵路車站及樞紐設(shè)計規(guī)范[S].北京:中國計劃出版社，2005

[5] 中華人民共和國鐵道部.鐵建設(shè)函[2005]285號 新建時速200公里客貨共線鐵路設(shè)計暫行規(guī)定[S].北京:中國鐵道出版社，2005．

[6] 中華人民共和國鐵道部.鐵建設(shè)[2005]140號 新建時速200～250公里客運(yùn)專線鐵路設(shè)計暫行規(guī)定(上、下)[S].北京:中國鐵道出版社，2005．

[7] 中華人民共和國交通部.GB50139—2004 內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:中國計劃出版社，2004

[8] 魏其燦.天平鐵路選線回顧[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，2010(12):8-12

[9] 胡新明.我國東南沿海鐵路選線的特點[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，1998(3):27-29

[10] 董云松.廣東西部沿海鐵路引入茂名地區(qū)接軌方案研究[J].鐵道勘察，2010(4):88-92

[11] 陳澤建.高速鐵路通過城市的選線途徑[J].鐵道工程學(xué)報，1995(2):102-105

[12] 羅為.平原地區(qū)鐵路選線的思考[J].鐵路與公路設(shè)計，2011(4):60-61