白阿線白城至烏蘭浩特段增建二線選線方案研究

張 翔

白阿線白城至烏蘭浩特段增建二線選線方案研究

張 翔

白阿線白城至烏蘭浩特段線路全長(zhǎng)85.8 km，是內(nèi)蒙古東部地區(qū)重要運(yùn)輸干線和溝通內(nèi)蒙古與東北地區(qū)經(jīng)濟(jì)聯(lián)系的重要通道。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，既有鐵路的運(yùn)能已不能滿足需求，需進(jìn)行擴(kuò)能改造。從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、規(guī)劃、地質(zhì)、環(huán)保等角度，對(duì)該段增建二線選線方案進(jìn)行研究。

白阿鐵路 增二線 擴(kuò)能 選線方案

1 概述

既有白城至阿爾山線(簡(jiǎn)稱白阿線)位于吉林省的西部以及內(nèi)蒙古自治區(qū)的東部地區(qū)，由平齊線上的白城車站引出，線路沿洮兒河和歸流河河谷，翻越大興安嶺山脈后，沿阿爾善河河谷而下，終止于伊爾炧站，線路長(zhǎng)度354.7 km。白阿線白城至烏蘭浩特段(簡(jiǎn)稱白烏線)線路全長(zhǎng)85.8 km，經(jīng)過(guò)白城、烏蘭浩特兩市，是白阿線的重要組成部分。本項(xiàng)目的實(shí)施對(duì)于拉動(dòng)內(nèi)需，振興東北老工業(yè)基地，保證蒙東地區(qū)資源外運(yùn)，發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)有著重要的意義和作用；同時(shí)，本項(xiàng)目對(duì)于完善路網(wǎng)結(jié)構(gòu)，打通錫烏線和兩伊線的后方通路，充分發(fā)揮白阿線經(jīng)長(zhǎng)白線至長(zhǎng)圖線國(guó)際大通道等方面將起到積極的作用。結(jié)合本線增二線中涉及到的問(wèn)題，對(duì)線路接軌方案、雙線繞行方案、局部限坡方案及一般地段增二線方案進(jìn)行分析，提出優(yōu)化方案。

2 增建二線方案研究

2.1 烏蘭浩特地區(qū)引入方案研究

(1)線路經(jīng)過(guò)地區(qū)概況及有關(guān)規(guī)劃

在建錫烏鐵路引入烏蘭浩特地區(qū)按客貨分站格局進(jìn)行改造，即新建烏蘭浩特北技術(shù)作業(yè)站，辦理地區(qū)貨物列車的技術(shù)作業(yè)及電廠專用線的取送作業(yè)；既有烏蘭浩特站辦理客運(yùn)作業(yè)，兼顧銜接的專用線取送車作業(yè)。錫烏線設(shè)計(jì)時(shí)地區(qū)擴(kuò)建已經(jīng)基本完善，對(duì)白烏線增二線引入烏蘭浩特地區(qū)已預(yù)留了條件。

(2)接軌方案比較

直接引入烏蘭浩特站方案：

錫烏線設(shè)計(jì)中，已經(jīng)對(duì)烏蘭浩特站改造預(yù)留了復(fù)線條件，本次白烏線擴(kuò)能是在此基礎(chǔ)上簡(jiǎn)單引入，烏蘭浩特站維持錫烏線改建規(guī)模不變。

貨物列車外繞方案：

為減少城市環(huán)境污染，研究了貨物列車外繞烏蘭浩特市方案。該方案線路起點(diǎn)位于吉林省白城市境內(nèi)，從白阿線鎮(zhèn)西站接軌，出站后向東北方向行進(jìn)，下穿擬建的烏白高速公路，經(jīng)過(guò)興安盟工業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)、哈德扎拉、勝利屯，跨過(guò)洮兒河，在白城端引入擬建的烏蘭浩特北站，線路全長(zhǎng)59.183 km。鎮(zhèn)西至烏蘭浩特段既有線需進(jìn)行提速改造，滿足旅客列車160 km/h(預(yù)留200 km/h條件)速度目標(biāo)值的技術(shù)要求。該方案需要對(duì)該段既有線的小曲線半徑以及超限坡進(jìn)行改造，該段改線地段長(zhǎng)度14.5 km，改造小曲線半徑17個(gè)，新建橋梁2.423 km，新建隧道2 260 m，正線鋪軌34 km。

(3)方案推薦意見(jiàn)

兩方案的優(yōu)缺點(diǎn)分析見(jiàn)表1。

白阿線白城至烏蘭浩特段擴(kuò)能工程屬于錫烏鐵路和兩伊鐵路的后方通路，直接引入烏蘭浩特站方案雖經(jīng)過(guò)市中心，對(duì)城市環(huán)境有所影響，但影響范圍可控，且該方案具有投資節(jié)省、運(yùn)輸能力大、線路順直、少占耕地、對(duì)沿線環(huán)境破壞小等優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)與地方政府協(xié)調(diào)溝通，地方政府對(duì)直接引入烏蘭浩特方案是支持的。本次研究推薦直接引入烏蘭浩特站方案。

表1 烏蘭浩特地區(qū)引入方案優(yōu)缺點(diǎn)分析

2.2 雙線繞行方案研究

(1)線路經(jīng)過(guò)地區(qū)概況

本線按照旅客列車速度目標(biāo)值160 km/h的方案進(jìn)行研究，只有一段雙繞線路進(jìn)行了比較，即洮兒河段線路方案比選(K54+000～K58+700)。本段既有線路從葛根廟站出站后設(shè)一半徑為1000 m右轉(zhuǎn)曲線，行至英根屯，在該屯前方設(shè)半徑為800 m反向曲線跨越洮兒河(該組反向曲線緩和曲線長(zhǎng)只有30 m)。洮兒河大橋位于該反向曲線的夾直線上，既有洮兒河大橋?yàn)殇摿簶颉８鶕?jù)該段線位的選擇，本次研究?jī)蓚€(gè)方案：取直方案和沿既有線方案。

(2)取直方案

線路自葛根廟站出站后，取消半徑為1 000 m的既有曲線，新修雙線橋直線跨越洮兒河，跨越洮兒河后，設(shè)一1 600 m半徑曲線與既有線路銜接，增建的第二線仍在既有線右側(cè)走行。本方案線路長(zhǎng)度4.434 km，其中曲線長(zhǎng)度0.765 km，直線長(zhǎng)度3.669 km，路基土石方35.7×104m3，雙線特大橋1座664.1 m，投資估算總額9 712.37萬(wàn)元。

③洪水量級(jí)大。嫩江上游發(fā)生超50年一遇特大洪水，中下游發(fā)生10年一遇～20年一遇較大洪水；第二松花江上游發(fā)生超20年一遇大洪水；松花江干流發(fā)生10年一遇左右較大洪水。黑龍江上游發(fā)生了超10年一遇較大洪水；中游發(fā)生了超20年一遇的大洪水，下游發(fā)生超100年一遇特大洪水。

(3)沿既有線方案

本方案線路自葛根廟站出站后，對(duì)既有半徑為1 000 m和兩個(gè)半徑800 m曲線進(jìn)行改造，使得線路滿足160 km/h的要求。因線路半徑加大，在既有線反向曲線部分偏離既有線較遠(yuǎn)，需新建一雙線橋跨越洮兒河。線路在K58+700處與既有線銜接后，增建第二線仍在既有線的右側(cè)走行。本方案線路長(zhǎng)度4.534 km，其中曲線長(zhǎng)度3.615 km，直線長(zhǎng)度0.919 km，路基土石方32.2×104m3，大橋1座445 m，投資估算總額8 185.48萬(wàn)元(如圖1所示)。

(4)推薦方案意見(jiàn)

兩方案的優(yōu)缺點(diǎn)分析見(jiàn)表2。

表2 雙線繞行方案優(yōu)缺點(diǎn)分析

圖1 洮兒河段線路方案比選示意

根據(jù)前述技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，取直方案具有線路長(zhǎng)度短0.100 km，平面條件好，取消了一組反向曲線，運(yùn)營(yíng)費(fèi)支出低等優(yōu)點(diǎn)，雖然初期工程投資較沿既有線方案多1 526.90萬(wàn)元，但是從根本上優(yōu)化線形條件。因此，本次研究暫以取直方案作為推薦采用方案，以沿既有線方案作為比較方案。

白阿線白城至烏蘭浩特段縱斷面最大坡度下行16.7‰、上行17.8‰，集中在K74～K79的大黑山附近，最短坡段長(zhǎng)度120 m。其他地段線路坡度較為平緩，一般為0‰～4‰。根據(jù)與相鄰線的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)相匹配，統(tǒng)一牽引質(zhì)量，避免重復(fù)的解編作業(yè)，提高運(yùn)輸效率并降低運(yùn)輸成本，首先研究6.0‰限坡方案。另外，為了降低改造工程量，節(jié)省工程投資，在該段研究了上行 6.0‰，下行12.0‰的均衡坡方案。

本線穿越大黑山段地形起伏較大，如選用6‰限制坡度方案，需修建一座長(zhǎng)2190 m的雙線隧道，而上行6.0‰下行12‰的均衡坡方案沿大黑山山坡走行，不需要修建隧道，但陡坡路基處理難度較大。6‰限坡方案雖然在工程投資上較均衡坡方案有所增加，但運(yùn)營(yíng)成本相對(duì)較低，與相鄰線縱坡技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)相匹配，滿足牽引質(zhì)量要求，運(yùn)輸組織適應(yīng)性強(qiáng)。本線限制坡度推薦采用6‰方案。

2.4 一般地段增建二線方案

既有白阿線白城至烏蘭浩特段路基高度較低，大部分達(dá)不到2.5 m，且本段路基的土質(zhì)為B、C組土，承載力達(dá)不到基床的標(biāo)準(zhǔn)要求。綜合路基承載力要求、下穿立交自然排水條件差、滿足既有線運(yùn)營(yíng)需要及減少施工便線修建等因素，設(shè)計(jì)采取將改建后的路基高度抬至2.5 m左右。增二線并行地段，經(jīng)比選優(yōu)化確定第二線與既有線的線間距為9～10 m，使修建二線時(shí)滿足既有線運(yùn)營(yíng)要求。第二線建成后，利用二線過(guò)渡，拆既有線，并在既有線側(cè)幫寬二線路基。另外，為充分利用既有設(shè)備，減少車站改造工程量，在車站兩端利用反向曲線，使二線與既有線線間距恢復(fù)至5 m貫通車站。

擴(kuò)大線間距方案雖增加了6對(duì)反向曲線，但是解決了路基承載力不足問(wèn)題，又使新建的下穿立交能夠自然排水、不用修筑施工便線且利用了一部分既有路基，可謂一舉多得。在既有線并行地段設(shè)計(jì)推薦擴(kuò)大線間距方案。

3 結(jié)束語(yǔ)

增建二線選線是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，影響線路走向的因素十分復(fù)雜，在本線二線方案研究中，主要遵循了經(jīng)濟(jì)合理、線路順直、環(huán)境保護(hù)，水土保持、充分利用既有設(shè)備、結(jié)合沿線地質(zhì)條件、考慮與地方規(guī)劃相結(jié)合，確定了增二線方案。總之，增建第二線選線應(yīng)結(jié)合鐵路工程情況，客觀的分析各種因素，因地制宜，合理確定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和原則，在投資與環(huán)境保護(hù)、水土保持、地方規(guī)劃等相矛盾時(shí)，應(yīng)綜合考慮各方因素，多方溝通協(xié)調(diào)，提出合理方案。

[1] 中華人民共和國(guó)鐵道部.GB50090—2006鐵路線路設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社出版，2006

[2] 中華人民共和國(guó)鐵道部.GB50091—2006鐵路車站及樞紐設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社出版，2006

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ResearchontheRouteSelectionSchemeofAddSecond-lineinBaicheng-UlanhotRailway

ZHANG Xiang

2014-05-23

張 翔(1984—)，男，2007年畢業(yè)于西南交通大學(xué)土木工程專業(yè)，工程師。

1672-7479(2014)05-0074-03

U212.32

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