蒙三鐵路選線方案研究

黃千桐

（中鐵第五勘察設計院集團有限公司，北京 102600）

1 項目概況

1.1 線路地理位置和徑路研究

新建蒙西工業(yè)園區(qū)至三北羊場鐵路（簡稱“蒙三鐵路”）位于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市西部，線路大致呈南北走向。線路自東烏線三北羊場站棋盤井端引出向北走行，沿途經(jīng)過棋東工業(yè)園區(qū)、阿爾巴斯礦區(qū)、昌漢哈達礦區(qū)、蒙西工業(yè)園區(qū)，終止于蒙西工業(yè)園區(qū)站。 線路正線長度約為120km，橋隧比例約為30.3%[1]。線路北端與包蘭鐵路相連，遠期經(jīng)包蘭鐵路可至臨河、臨策方向。南端通過東烏鐵路與蒙華鐵路、呼準鄂鐵路、包西鐵路相連，可通達京津冀、陜西、河南、湖南、湖北等地。

1.2 主要技術標準的推薦意見

蒙三鐵路主要技術標準的推薦意見如下。

鐵路等級：I 級；正線數(shù)目：單線；旅客列車設計速度：100km/h；最小曲線半徑：一般為800m，困難處為600m；限制坡度：13‰；牽引種類：電力；機車類型：HXD 系列；牽引質(zhì)量：5000t；到發(fā)線有效長度：1080m；閉塞類型：自動站間閉塞。

2 線路方案研究

2.1 影響線路走向的主要控制因素

2.1.1 礦區(qū)、采空區(qū)及環(huán)境敏感區(qū)

蒙三鐵路位于鄂爾多斯成煤盆地，沿線桌子山煤田及普查區(qū)基本平行于蒙三鐵路南北向布置，煤田普查區(qū)北至蒙西，南至三北羊場。主要包括吉祥煤業(yè)、千里溝白云煤礦、千里溝臥龍煤礦、蒙西煤礦、阿爾巴斯礦等12 處煤礦。采空區(qū)主要位于千里山煤礦的九煤采空區(qū)，阿爾巴斯采空區(qū)、恒邦煤礦采空區(qū)、安利煤礦采空區(qū)以及棋盤井煤礦采空區(qū)。沿線主要環(huán)境敏感區(qū)為西鄂爾多斯國家級自然保護區(qū)，該保護區(qū)對線路平面方案影響較大。由于沿線多為工業(yè)園區(qū)，且噪聲敏感點的分布較為稀疏、分散，線路走向?qū)ζ湓斐傻挠绊戄^小，因此影響該工程線路走向的主要環(huán)保因素是沿線的環(huán)境敏感區(qū)，如桌子山巖畫群、秦漢長城遺址及其烽火臺、蒙西鎮(zhèn)堿柜水源地等。

2.1.2 既有交通網(wǎng)

既有鐵路有東烏鐵路和包蘭鐵路。既有高速公路是京藏高速公路。既有等級公路有省道216 和縣道616。

2.2 線路方案比選

2.2.1 貫徹環(huán)保選線和地質(zhì)選線理念

鐵路選線應該著眼全局，宏觀判識線路的總體走向[2]。線路方案應與地方規(guī)劃相協(xié)調(diào)，使線路方案既能滿足鐵路自身發(fā)展需要又能帶動地方經(jīng)濟發(fā)展[3]。蒙三鐵路即是充分考慮了鄂爾多斯市中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃[4]、烏海市中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃[5]和蒙西工業(yè)園區(qū)總體規(guī)劃等地方規(guī)劃而開展的選線工作[6]。近年來，環(huán)境保護愈來愈受到國家的重視，環(huán)保部門在項目建設中甚至擁有一票否決權，因此鐵路線位需盡可能地降低對于沿線環(huán)境敏感點的影響，實現(xiàn)鐵路建設與環(huán)境保護的協(xié)調(diào)發(fā)展。除重視環(huán)保因素之外，蒙三鐵路途經(jīng)不良地質(zhì)地段，選線應充分考慮減災因素，線位應盡量繞避不良地質(zhì)地段[7]。本文根據(jù)不良地質(zhì)地段分布、環(huán)保區(qū)影響范圍及重要企礦經(jīng)濟據(jù)點位置，研究了兩處局部方案比選。

2.2.2 方案描述

（1）昌漢哈達煤礦段比較方案

蒙三鐵路工程地質(zhì)條件復雜，不良地質(zhì)主要有危巖、落石和風積沙等，特殊巖土主要為膨脹巖，此類膨脹巖通常具有弱膨脹性，選線應盡量繞避此類區(qū)域。線路途經(jīng)昌漢哈達煤礦段，根據(jù)昌漢哈達煤礦礦界、S216 省道規(guī)劃資料以及周邊地形情況等控制因素，研究了繞避煤礦方案和取直中穿煤礦方案。昌漢哈達煤礦段方案比較如圖1所示。

圖1 昌漢哈達煤礦段方案比較示意圖

方案I-1（繞避煤礦方案）：線路自昌漢哈達煤礦段局部比較方案比較起點處引出，沿昌漢哈達煤礦東側礦界繞避昌漢哈達煤礦，于特圖烏拉山東側設立特圖烏拉站，抵達比較范圍的終點。比較范圍內(nèi)線路長度為12.762km。方案I-2（取直中穿煤礦方案）：線路自昌漢哈達煤礦段局部比較方案比較起點處引出，沿S216 東側向北延伸，中穿昌漢哈達煤礦后，抵達比較范圍的終點。比較范圍內(nèi)線路長度為9.674km。

（2）線路南段穿越保護區(qū)方案段比較方案

蒙三鐵路途經(jīng)西鄂爾多斯國家級自然保護區(qū)，選線時原則上應合理調(diào)整線位，盡可能降低鐵路對沿線環(huán)境的影響。線路接軌于東烏鐵路三北羊場站，向西延伸，需穿越西鄂爾多斯國家級自然保護區(qū)實驗區(qū)，研究了沿G18 方案和取直方案。線路南段穿越保護區(qū)方案比較如圖2所示。

圖2 線路南段穿越保護區(qū)方案比較示意圖

方案II-1（沿G18 方案）：線路自線路南段穿越保護區(qū)局部比較方案比較起點處引出，沿既有東烏鐵路向西延伸，于東烏鐵路與G18 交界處折向西北方向，沿G18 高速公路向西北方向延伸，后沿西鄂爾多斯國家級自然保護區(qū)邊界外部折向北，到達比較范圍的終點。比較范圍內(nèi)線路長度為33.215km（不包含疏解線長度）。方案II-2（取直方案）：線路自線路南段穿越保護區(qū)局部比較方案比較起點處引出，沿既有東烏鐵路向西延伸，后折向北，沿途穿越西鄂爾多斯國家級自然保護區(qū)，于棋東工業(yè)園區(qū)規(guī)劃綠化帶東南側設阿爾巴斯站，抵達比較范圍的終點。比較范圍內(nèi)線路長度為26.958km（不包含疏解線長度）。

2.2.3 方案技術經(jīng)濟比較

昌漢哈達煤礦段比較方案技術經(jīng)濟比較如表1所示[8]。

表1 昌漢哈達煤礦段比較方案技術經(jīng)濟比較表

線路南段穿越保護區(qū)比較方案技術經(jīng)濟比較如表2所示。

表2 線路南段穿越保護區(qū)比較方案技術經(jīng)濟比較表

2.2.4 方案優(yōu)缺點分析

（1）昌漢哈達煤礦段比較方案優(yōu)缺點分析

繞避煤礦方案繞避了昌漢哈達煤礦及其采空區(qū)，降低了安全性影響，不需要進行壓覆礦產(chǎn)賠償協(xié)商談判，可以滿足近遠期運輸通過能力。較取直中穿煤礦方案線路長度長3.326km，靜態(tài)投資多10961.25 萬元。取直中穿煤礦方案沿S216 穿越昌漢哈達煤礦，需進行安全性評估及壓覆礦產(chǎn)賠償談判，存在安全隱患，地質(zhì)條件較差。較繞避煤礦方案線路長度短、投資低。

（2）線路南段穿越保護區(qū)方案段比較方案優(yōu)缺點分析

沿G18 方案避免了對環(huán)保區(qū)的再次分割，穿越實驗區(qū)長度為10.7km，比取直方案短3.6km，對保護區(qū)的影響相對較小，臨近高速公路，利于施工。較取直方案線路長度長6.257km，靜態(tài)投資多21824.35 萬元。取直方案穿越自然保護區(qū)試驗區(qū)，對西鄂爾多斯國家級自然保護區(qū)產(chǎn)生第二次分割，穿越線路長度為14.3km，比沿G18 方案長3.6km。環(huán)保方面的審批難度較大。較沿G18 方案線路長度短、投資低。

2.2.5 推薦意見

綜上所述，繞避煤礦方案雖然線路較長、靜態(tài)投資較高，但不涉及壓覆礦產(chǎn)，繞避了不良地質(zhì)，避免了采空區(qū)影響，同時滿足遠期運輸能力，該次研究推薦繞避煤礦方案。沿G18 方案與取直方案需進行投資與環(huán)境影響的綜合取舍，結合項目特點和相關部門意見，沿G18 方案盡可能地降低了鐵路對沿線環(huán)境的影響，提高了該線與周邊環(huán)境的適應性和協(xié)調(diào)性，該次研究推薦沿G18 方案。

3 結語

蒙三鐵路線路局部方案比選重視貫徹地質(zhì)選線和環(huán)保選線的理念，結合地區(qū)有關規(guī)劃以及蒙三鐵路特點，選線理念因地制宜，最終選擇了一條適合鄂爾多斯市未來發(fā)展，保障工程安全、經(jīng)濟的同時盡可能實現(xiàn)社會效益最大化的線路方案。該方案的思路和理念值得類似工程學習與借鑒，極具推廣價值。