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锡乌线呼和哈达至忙罕屯线路方案研究

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摘 要:笔者重点结合该段铁路选线设计实践,从技术、经济、施工、环保等角度对新建锡乌线呼和哈达至忙罕屯段线路方案进行研究,提出对新建铁路选线设计的经验,为其他铁路项目选线设计提供参考。

关键词:锡乌线;呼和哈达至忙罕屯;线路方案 ;研究

Abstract: Railway alignment experience was summed up from the study on the railway plan of Huhehada-Manghantun section of Xilinhot-Ulanhot Railway from the perspective of technology, economics, construction, Environmental protection. Reference was provided for other railway projects design.

中图分类号:U212.33+7

1.概况

锡林浩特至乌兰浩特铁路(简称“锡乌线”)位于内蒙古自治区中东部,贯穿锡林郭勒盟、赤峰市、通辽市、兴安盟四个盟市。线路西起锡林郭勒盟首府锡林浩特市,东至兴安盟首府乌兰浩特市,新建线路全长651km。本线是内蒙古自治区东西大通道的重要组成部分,也是蒙东地区能源输出的新通道之一。

新建线路位于内蒙古高原的东部与大兴安岭西南部的交接地带,区域最高峰位于锡林浩特市东南的黄岗梁,最低点位于乌兰浩特市洮儿河边。新建铁路选线设计是项目实施的基础和重要工作内容之一。为此,笔者结合该项目设计实践,选出新建锡乌线呼和哈达至忙罕屯段进行铁路选线方案研究,该段线路接近白阿铁路大石寨站,具有邻山、邻路、邻河及邻村等控制因素特点,给选线设计带来了较大技术难题。

2.研究的提出

呼和哈达至忙罕屯段线路位于兴安盟科右前旗,地形为中低山区,属于大兴安岭西南部山地。本段线路沿归流河行进。归流河自西向东蜿蜒流经,河谷宽阔,局部河岸陡峭。既有乌霍公路和在建203省道分别位于归流河左岸和右岸。沿线村庄基本上沿乌霍公路和归流河零散分布。根据以上自然条件,初步选择线路位置在归流河右岸与在建203省道相并而行。随着对现场环境认识的逐步深入,以及203省道建设的加快,发现原线位方案局部地段地形地质条件复杂,工程实施难度大,局部存在安全风险,需要进一步优化线位方案。在此背景下,设计研究了原方案在石场屯附近的长、短遂局部方案比选,研究了呼和哈达至忙罕屯段沿归流河左岸走行的并行乌霍公路方案,通过方案比选进一步研究稳定线路方案。

3.方案研究

3.1 石场屯附近长、短遂局部方案比选(图1)

(1)短隧道方案

线路自DK585+200开始,沿在建203省道南侧走行,设特大桥跨越山间沟谷后至石场屯北山,以715m隧道穿越石场屯北山,然后绕山脚在归流河右岸走行约4km至新发屯东,既本段比选的终点。本方案线路全长7.1km,占地1078亩;其中直线段长度3.3km,曲线段长度3.8km(共设5处曲线,最小曲线半径900m);有特大桥1座2138m,隧道1座715m;桥隧比40%,投资估算总额16453万元。

(2)长隧道方案

线路自比选起点DK585+200开始,至DK585+800处向右拐顺山脚走行,在永胜屯东折向石场屯南山,然后选择垭口以长隧道形式越岭,至方案比选终点新发屯东。本方案线路全长6.992km,占地741亩;其中直线段长度4.55km,曲线段长度2.442km(共设3处曲线,最小曲线半径1000m);有特大桥1座1809m,隧道1座2975m;桥隧比69%,投资估算总额17170万元。

(3)方案优缺点分析

图1: 呼和哈达至忙罕屯线路比选方案示意图

短隧道方案主要优点:线路长度短0.108km,桥隧比低,投资相对较少,节省投资717万元。主要缺点:曲线多,线路条件差,地处陡坡地段,地质条件复杂,工程量大,局部地段存在山坡落石施工难度大,安全性差,需要关闭采石场,征拆困难。

长隧道方案主要优点:曲线少,线路技术条件较好。沿线地形、地质条件较好,躲避了破碎岩石地基,避免深路堑,没有山坡落石,工程简单,容易实施,安全性较好。主要缺点:线路略长,桥隧比高,工程投资多于短隧道方案717万元。

(4)局部方案推荐意见

长隧道方案具有线型好,路桥工程少,工程简单,操作方便,安全性强等特点,而且较短隧道方案增加投资不多,并有利于环境保护,因此推荐采用该方案。

3.2 呼和哈达至忙罕屯段线路方案比选(图1)

(1)并行乌霍公路方案

本方案比选范围为DK578+300—DK595+800。线路在DK579+100处左拐向北,设特大桥跨在建的203省道、归流河、既有乌霍公路后转向东走行,线路在敖包屯、呼和哈达村、沙那营子村北与乌霍公路并行,在沙那营子村东线路右转至套海村南,在DK589+700处线路沿山腰走行至金家沟村北右转前行,在DK593+550处线路以隧道穿过小忙罕屯北山,线路在小忙罕屯与大忙罕屯间跨越乌霍公路后至比选终点。本方案线路大部分位于归流河左岸,线路总长度17.5km,设11处曲线,最小曲线半径800m。曲线长度10.48km,直线长度7.02km;特大桥1座1398m,大中桥4座349m,隧道1座550m,投资24569万元。

(2)并行203省道方案

线路自比选起点DK578+300开始,沿在建203省道南侧顺山腰自西向东并行,在永胜屯北线路右拐,顺山在永胜屯东折向石场屯南,选择垭口设隧道(长隧道方案)越岭,在新发屯北左转至比选终点。本方案大部分位于归流河右岸,方案尾部与203省道交叉一次。本方案线路全长15.41km,沿线设9处曲线,最小曲线半径800m,曲线长度6.08km,直线长度9.33km;特大桥2座2484m,隧道1座2975m,投资估算总额30343万元。

(3)方案优缺点分析

两个方案的主要优缺点分析见表1。

表1呼和哈达至忙罕屯线路方案优缺点分析表

方案名称 优点 缺点

并行乌霍公路方案 1.线路位于地形缓坡地段,工程简单易实施,安全可靠性强。

2.工程规模明显少于并行203省道方案,节省投资5774万元。

3.地形条件较好,有利于车站布置。 1.曲线相对较多,线型条件略差于并行203省道方案。

2.线路长度较并行203省道方案长2.087km,运营费略多。

3.线路两次跨越归流河和公路,桥梁设计和施工相对复杂。

并行203省道方案 1.曲线数量少,线型条件优于并行乌霍公路方案。

2.线路长度短,节省运营费用。

3.线路离村屯较远,节省拆迁费用。 1.线路位于陡坡地段,地质条件差,存在山坡落石处理困难,工程复杂、安全性差。远期增建二线难度较大,废弃工程较多。

2.陡坡路基工程量大,投资多,施工难度大。

3.地形地质条件差,设置车站困难,通站道路困难。

(4)方案推荐意见

综合比较来看,并行乌霍公路方案线路位于山坡底部地段,沿线山势横向坡度较缓,地质条件较好,工程简单易实施、安全性可靠。沿线地形条件较好,有利于车站布置。沿线路基、桥涵、隧道等线下工程量少,节省工程投资较为明显。据此,推荐采用并行乌霍公路方案。

4.推荐方案实施情况

经研究比选后推荐的并行乌霍公路方案,在设计评审时得到了铁道部有关专家的充分认可。目前,该段铁路已按上述推荐方案实施,现场回访效果良好。

5.选线设计的重点建议

(1)树立设计方案时效性理念

对选线设计方案进行动态研究,理解设计方案的时效性。如本文选线方案中的并行203省道方案,可研阶段本铁路设计与203省道公路设计基本同时进行,且基本并行走行。铁路定测时,该比较段203省道已施工放线进入实施阶段,通过实测发现公路设计占据了该段河谷的最好线位,由此造成铁路设计时再采用并行203省道走行方案就存在诸多不合理问题。

(2)树立保护环境、珍爱土地原则

本段比选线位于归流河边,铁路选线应充分考虑环境保护、水土保持的有关要求,坚持预防为主、防治结合、综合治理的原则。根据经过地区的地形、地层的特点,尽量避免长大地段的高填深挖,必要时应调整线路位置,避免因铁路施工造成的水土流失;线路尽量少占良田,必要时可以桥代路,避免或减少占用耕地。

(3)树立与城镇、道路规划相协调原则

正确处理铁路建设与城镇、道路规划发展的关系,做到相互协调,预留发展空间,在满足技术标准条件下,合理选择线路走向和设置车站方案。

(4)树立工程安全可靠原则

正确处理铁路选线与重大地质不良地段的关系,线路尽量绕避地质断裂带、危岩落石等地段,对于沿河地段,尽量减少线路沿河走行长度和设置陡坡路基,困难时可考虑以隧道通过,来满足线路顺直性和安全性的要求,不留工程安全隐患。

(5)遵循可持续发展的原则

在重点、难点地段,在工程投资影响不大条件下,尽量满足线路顺直要求,采用较大的曲线半径,使线路具有较高的平面标准,满足运输快捷的要求,提高运输质量,增强铁路的市场竞争力。

6.结束语

收集大量翔实的基础资料是开展好设计方案研究的前提条件;结合项目特点对重点、难点方案,要突出技术条件、经济效益、社会效益、运输组织、工程实施难度等条件进行准确分析是综合比选的重点;设计时充分考虑保护环境是贯彻环保选线的重要理念;大的走向方案确定后,再进一步开展对局部地段的优化设计是设计人员追求完美设计的应尽职责。

参考文献:

[1]中华人民共和国铁道部.GB50090-2006,铁路线路设计规范[S] .

[2]铁道第三勘察设计院集团有限公司.新建铁路锡林浩特至乌兰浩特线可行性研究[R].天津.2008.

[3]崔学东.山区铁路选线应注意的几个问题[J] .铁道标准设计,2005(6):27-28.

[4]展志成.巴珠铁路线路走向方案研究 [J] .铁道标准设计,2009(1):5-8.

作者简介:杜福林(1957—),男,汉族,工程师。

注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。