吉查線(xiàn)穿越烏蘭布和沙漠線(xiàn)路方案的綜合比選

摘 要：該文深入分析了吉查線(xiàn)穿越烏蘭布和沙漠地段影響線(xiàn)路方案的各種因素，闡述了初測(cè)及可行性研究工作中該段線(xiàn)路方案研究比選情況，提出了類(lèi)似情況下線(xiàn)路方案研究的基本思路和方法。

關(guān)鍵詞：鐵路建設(shè) 吉查線(xiàn) 烏蘭布和沙漠 線(xiàn)路方案

中圖分類(lèi)號(hào)：X171.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2013）05（b）-0226-02

吉蘭泰至查干德日斯線(xiàn)在路網(wǎng)中起到連接臨策鐵路與包蘭鐵路的作用，為蒙古國(guó)納林蘇海特煤炭直接運(yùn)輸至阿拉善左旗、烏海市等能源化工基地提供了一條便捷的運(yùn)輸通道。為國(guó)鐵Ⅱ級(jí)、單線(xiàn)、內(nèi)燃鐵路，采用上行6‰、下行12.5‰的限制坡度。線(xiàn)路位于內(nèi)蒙古自治區(qū)西部的阿拉善左旗境內(nèi)，呈南北走向，自烏吉線(xiàn)新設(shè)吉蘭泰南站引出，經(jīng)吉蘭泰鎮(zhèn)、達(dá)日克烏蘇、蘇海呼都格、古爾班查干、巴彥洪格日至查干德日斯接入既有臨策線(xiàn)。全線(xiàn)地處吉蘭泰鹽盆、狼山山前洪積平原與烏蘭布和沙漠過(guò)渡地帶，地形、地質(zhì)條件復(fù)雜且差異性較大。其中達(dá)日克烏蘇至蘇海呼都格段線(xiàn)路需跨越烏蘭布和沙漠，風(fēng)沙極為嚴(yán)重、地質(zhì)條件復(fù)雜、不良地質(zhì)發(fā)育，工程艱巨且選線(xiàn)難度很大，故在項(xiàng)目初測(cè)、可行性研究過(guò)程中，對(duì)穿越烏蘭布和沙漠段線(xiàn)路方案進(jìn)行了重點(diǎn)研究。

1 影響選線(xiàn)的主要因素分析

1.1 總體情況

從總體走向分析，線(xiàn)路出吉蘭泰鎮(zhèn)后，走形于吉蘭泰湖盆與烏蘭布和沙漠邊緣過(guò)渡區(qū)，地形相對(duì)較平緩，總體地勢(shì)西北高東南低，地面高程多集中于1020～1035 m之間。沿線(xiàn)的風(fēng)沙、鹽漬土等不良地質(zhì)十分發(fā)育，是影響線(xiàn)路方案的主要因素，原則上應(yīng)盡量繞避，故對(duì)其分別進(jìn)行研究分析。

1.2 沿線(xiàn)不良地質(zhì)分布情況的影響

本段線(xiàn)路地處內(nèi)陸干旱荒漠區(qū)，降雨稀少，植被稀疏，大風(fēng)日數(shù)多。烏蘭布和沙漠是我國(guó)的主要沙漠之一，主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)，冬春季風(fēng)強(qiáng)而多。氣流對(duì)原始地形的改造作用差別較大，主要表現(xiàn)為對(duì)部分地段的吹蝕與堆積作用，局部地段甚至表現(xiàn)為吹蝕～堆積～吹蝕作用的反復(fù)交替改造過(guò)程。

沿線(xiàn)風(fēng)積沙主要分布于湖積地層之上，山前洪積平原區(qū)次之，丘陵區(qū)有零星分布，厚度0.5～10 m不等，以固定、半固定沙丘為主，流動(dòng)沙丘次之。沙丘多呈南北向展布，局部呈東南向。惡劣的自然環(huán)境是造成風(fēng)沙活動(dòng)的主要因素，狼山～巴彥烏拉山山前洪平原的洪積物為烏蘭布和沙漠提供了豐富沙源。特別是達(dá)日克烏蘇至蘇海呼都格短風(fēng)沙極為發(fā)育，風(fēng)沙類(lèi)型以半固定沙丘及流動(dòng)沙丘為主，沙丘連綿起伏，浩如沙海，呈現(xiàn)為新月型、沙壟及蜂窩狀等各種形態(tài)。流動(dòng)性沙丘風(fēng)積沙厚度多為5～12 m，植被覆蓋率極低，基本無(wú)植物生長(zhǎng)，只在丘間洼地內(nèi)有零星植物發(fā)育。流動(dòng)沙丘多數(shù)呈現(xiàn)新月型及沙壟狀。迎風(fēng)坡坡面平緩，坡度約為5～8 °，背風(fēng)坡成折線(xiàn)形，上部折線(xiàn)坡度較大，坡度約為30～34 °，接近沙粒的天然休止角。雖然既有的植被在初始階段對(duì)沙害起到一定的抑制作用，形成了最初的草叢或灌木叢沙堆，但是隨著積沙的增高，地下水的補(bǔ)給作用逐漸變差，沙丘的堆積作用減弱，搬運(yùn)作用加強(qiáng)，植物根系周?chē)乃缮⑸硨颖惶晕g，直至倒塌枯死，風(fēng)蝕沙隨風(fēng)飄散，原先固定的沙丘復(fù)活，形成流動(dòng)性沙丘及沙地。該區(qū)流動(dòng)性沙丘及沙地分布范圍較小，主要表現(xiàn)在沙化后重新移動(dòng)堆積。通過(guò)實(shí)地調(diào)查，結(jié)合紙上定線(xiàn)情況，如采用合理的方案，沿線(xiàn)的大部分風(fēng)沙路基段落可予以繞避，但由于風(fēng)沙的不斷侵蝕作用，對(duì)工程的安全性影響將不可避免。

另該區(qū)域內(nèi)地下水埋藏較淺，普遍埋深0.5～2 m，且下伏湖積地層含鹽量高，加之該地區(qū)蒸發(fā)量大，年平均蒸發(fā)量達(dá)2143.6 mm，最大可達(dá)3377.6 mm。使得該地段毛細(xì)水迅速蒸發(fā)，地下水所含鹽則以晶體形式留于地表土當(dāng)中形成鹽漬土。鹽漬土具有吸濕、膨脹、溶陷等危害，破壞路基的穩(wěn)定性。

2 研究思路與方案構(gòu)成

經(jīng)上述分析初步認(rèn)為：穿越風(fēng)沙、鹽漬土地段的路基處理工程均十分艱巨，且穿越距離越長(zhǎng)，建設(shè)難度越大，工程造價(jià)越高，是影響線(xiàn)路方案的主要因素。故應(yīng)結(jié)合沿線(xiàn)風(fēng)沙與鹽漬土等不良地質(zhì)的分布情況，紙上定線(xiàn)確定各種可能的線(xiàn)路方案，并通過(guò)深入的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和測(cè)繪，計(jì)算各方案的工程數(shù)量，以各方案工程經(jīng)濟(jì)比較為主，以工程技術(shù)條件為決定因素，遴選主要方案并進(jìn)行綜合比選最終確定推薦方案。方案研究構(gòu)成如圖1所示。

3 方案的綜合比選

在擬定方案構(gòu)成后，對(duì)各線(xiàn)路方案進(jìn)行了紙上定線(xiàn)和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，并通過(guò)采用現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪和利用“Global Mapper”全球高程數(shù)據(jù)地形圖繪制軟件進(jìn)行了細(xì)致的分析比較，其結(jié)果表明：各方案完全繞避風(fēng)沙地區(qū)和鹽漬土地段是不現(xiàn)實(shí)的，最佳的線(xiàn)路方案只能繞避絕大部分不良地質(zhì)分布段落，在盡量控制工程投資的前提下，采取合理的防沙、治沙措施，使不良地質(zhì)對(duì)線(xiàn)路的影響降低到最小程度。

基于上述分析，以初測(cè)資料為依據(jù)，對(duì)主要方案進(jìn)行了同精度設(shè)計(jì)及工程經(jīng)濟(jì)比選，并結(jié)合其他因素進(jìn)行綜合分析。各方案線(xiàn)路走向如圖2所示。

從工程投資分析：CK方案雖線(xiàn)路長(zhǎng)度最長(zhǎng)，但由于地基處理工程、風(fēng)沙防護(hù)工程較小，投資反而低于其他三方案。各方案主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較見(jiàn)表1。

從工程地質(zhì)條件分析：CK方案繞避了大部分風(fēng)沙嚴(yán)重地段及鹽漬土分布地段，而其他三方案均不同程度穿越鹽漬土地段及風(fēng)沙嚴(yán)重地段，故CK方案工程安全性較其他三方案可靠。

從施工組織分析：CK方案較其他三方案距離公路較近，道路運(yùn)輸方便。

綜上所述，CK方案雖線(xiàn)路長(zhǎng)度較長(zhǎng)，但工程總量小、工程安全性高，具有一定優(yōu)勢(shì)，應(yīng)予以采用。

4 結(jié)語(yǔ)

在風(fēng)沙地區(qū)的線(xiàn)路方案研究工作中，要在深入分析各種影響因素的基礎(chǔ)上，確定主要和控制性影響因素；擬定方案研究層次與方案構(gòu)成，不遺漏有價(jià)值的方案；進(jìn)行深入細(xì)致的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較與綜合分析，提出翔實(shí)的比選資料，結(jié)合各類(lèi)工程設(shè)計(jì)、施工技術(shù)的最新發(fā)展情況，合理確定推薦方案。最終為項(xiàng)目的決策提供科學(xué)的依據(jù)，取得好的工作效果。

參考文獻(xiàn)

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