韓 冰, 歐成章
(中鐵第六勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司線路站場設(shè)計(jì)院,天津 300308)
新建深圳至珠海高速鐵路位于深中通道和港珠澳大橋之間,是連接珠江西岸的珠海與東岸的深圳最便捷的通道。本文在建設(shè)必要性和經(jīng)濟(jì)運(yùn)量分析的基礎(chǔ)上,研究新建深圳至珠海高速鐵路的合理線路走向方案。
深圳至珠海高速鐵路沿途下穿廣深沿江高速、前海灣、大鏟島航道、大鏟島,伶仃航道、橫門東航道、淇澳島、橫門西航道后至珠海東側(cè)新設(shè)珠海東站,全線新建線路全長45.7 km。目前與本項(xiàng)目開行跨線列車的相關(guān)鐵路中廣深高鐵、深汕高鐵、贛深高鐵等鐵路速度目標(biāo)值均為350 km/h,考慮到開行不同速度等級(jí)列車,因速差產(chǎn)生的運(yùn)輸能力“扣除”較大,對(duì)運(yùn)輸組織存在一定影響,故本線運(yùn)行350 km/h動(dòng)車組列車[1]。
本文結(jié)合上述鐵路主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),深入研究深圳至珠海高速鐵路與相鄰高速鐵路的關(guān)系,充分考慮滿足沿線運(yùn)輸需求,兼顧與相鄰線的銜接匹配,確定接軌方案、線路走向方案及車站布局,合理確定各類工程設(shè)置和主要工點(diǎn)的工程措施,確保工程安全、可靠,經(jīng)濟(jì)、合理。
深圳至珠海高速鐵路的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為:鐵路等級(jí)為高速鐵路;設(shè)計(jì)速度為350 km/h;正線為雙線;最小曲線半徑為一般7 000 m,困難條件下6 000 m;限制坡度為20‰;牽引種類為電力;機(jī)車類型為動(dòng)車組;行車運(yùn)行控制方式為CTCS-3;到發(fā)線有效長度為650 m;調(diào)度指揮方式為調(diào)度集中。
由于深圳至珠海高速鐵路主要承擔(dān)粵西、廣西、云南等地的中長途客流,從客流分析中可以看出,該項(xiàng)目主要承擔(dān)跨越伶仃洋客流。根據(jù)深圳樞紐鐵路規(guī)劃,深圳地區(qū)只有深茂高鐵深圳機(jī)場站和西麗站具備接軌條件,但深圳機(jī)場站距離規(guī)劃伶仃洋通道較遠(yuǎn),并且距離深圳市中心城區(qū)較遠(yuǎn),而根據(jù)深圳樞紐總圖規(guī)劃,近期將建設(shè)深茂鐵路深圳—江門端、光明城—西麗及相關(guān)工程,規(guī)劃深圳—惠州、珠海、汕尾等珠三角城際鐵路,在建贛深高鐵引入深圳樞紐,結(jié)合樞紐總圖規(guī)劃,擬建設(shè)西麗客站銜接贛深高鐵、深茂鐵路2條高速鐵路,深汕、深珠2條城際鐵路。西麗站采用橫列式布置,贛深高鐵、深茂鐵路正線貫通設(shè)置高鐵場,規(guī)模為9臺(tái)16線;深汕、深珠城際鐵路貫通設(shè)置城際場,規(guī)模為5臺(tái)9線。既有平南鐵路西麗站拆除,正線在西麗站南側(cè)埋入地下。深圳市另規(guī)劃地鐵13號(hào)線、15號(hào)線、21號(hào)線、27號(hào)線及29號(hào)線等多條城市軌道交通線路引入,計(jì)劃將其打造為深圳市西部的綜合交通樞紐。 因此深圳至珠海高速鐵路推薦從贛深高鐵西麗站接軌引出[2-3]。
結(jié)合深圳市西麗樞紐周邊既有道路及建筑復(fù)雜情況、平南鐵路改造設(shè)計(jì)資料和深圳市地鐵現(xiàn)狀及規(guī)劃,深圳側(cè)出前海到淇澳島之間共研究三個(gè)主要線路走向方案: 沿湖濱路方案、沿怡海大道方案及沿西鄉(xiāng)大道方案。深珠高鐵線路走向方案如圖1所示。
2.3.1 方案I:沿湖濱路方案
深珠高鐵接軌于深圳西麗樞紐站負(fù)一層,線路引自西麗站茂名端咽喉區(qū),介于南坪快速路與建工村I期、建工村II期之間布設(shè),于1.9 km處下穿15號(hào)地鐵車輛段東南角后沿湖濱路行進(jìn)至前海灣,線路需要下穿地鐵12號(hào)線(在建)、20號(hào)線(預(yù)留) 、21號(hào)線(預(yù)留) 、1號(hào)線、11號(hào)線、5號(hào)線、穗莞深城際(預(yù)留)、港深西快(預(yù)留)、9號(hào)線(在建)、28號(hào)線(預(yù)留),于5.9 km處駛?cè)肭昂常?.9 km處下穿廣深沿江高速, 8.7 km處下穿媽灣隧道,10.9 km處下穿大鏟島,以隧道方式依次下穿伶仃洋航道、橫門東水道、珠海市淇澳島及橫門西水道,后進(jìn)入珠海市高新區(qū)后設(shè)置珠海東站(地下站),同時(shí)預(yù)留向西延伸引入至珠海市鶴州樞紐條件,線路長度約45.7 km。
2.3.2 方案Ⅱ:沿怡海大道方案
深珠高鐵接軌于深圳西麗樞紐站負(fù)一層,線路引自西麗站茂名端咽喉區(qū),介于南坪快速路與建工村I期、建工村Ⅱ期之間布設(shè),于1.9 km處介于南坪快速路及15號(hào)地鐵車輛段之間通過,線路下穿地鐵12號(hào)線(在建)后并行平南鐵路及南坪快速路北邊通過,于6.5 km處折向正南怡海大道方向,線路需下穿1號(hào)線、11號(hào)線、穗莞深城際(預(yù)留)、港深西快(預(yù)留)、9號(hào)線(在建)、5號(hào)線、21號(hào)線(預(yù)留),于12.9 km處進(jìn)入前海灣,以隧道方式依次下穿伶仃洋航道、橫門東水道、珠海市淇澳島及橫門西水道,后進(jìn)入珠海市高新區(qū)后設(shè)置珠海東站(地下站),同時(shí)預(yù)留向西延伸引入至珠海市鶴州樞紐條件,線路長度約47.6 km。
2.3.3 方案Ⅲ:沿西鄉(xiāng)大道方案
線路自西麗樞紐站負(fù)一層引出后,沿深茂鐵路西側(cè)、廣深高速東側(cè)綠化帶布設(shè),于6.2 km轉(zhuǎn)向西鄉(xiāng)大道,線路需下穿地鐵12號(hào)線(在建)、20號(hào)線(預(yù)留)、穗莞深城際(預(yù)留)、1號(hào)線、11號(hào)線、28號(hào)線(預(yù)留)及港深西快(預(yù)留),于13.0 km處進(jìn)入大鏟航道,以隧道方式依次下穿大鏟航道、礬石水道、伶仃洋航道、橫門東水道、珠海市淇澳島及橫門西水道,后進(jìn)入珠海市高新區(qū)后設(shè)置珠海東站(地下站),同時(shí)預(yù)留向西延伸引入至珠海市鶴州樞紐條件,線路長度約52.3 km。
2.3.4 方案比選及推薦意見
根據(jù)深圳市關(guān)于深圳至珠海高速鐵路規(guī)劃部門意見及實(shí)際踏勘現(xiàn)場情況,結(jié)合深圳市西麗樞紐周邊既有道路及建筑復(fù)雜情況、平南鐵路改造設(shè)計(jì)資料、深圳市地鐵現(xiàn)狀及規(guī)劃,從路線線型條件及線路長度、道路水系交叉、城市及路網(wǎng)規(guī)劃、與沿線地鐵交叉情況、工程施工干擾方面、拆遷情況、需要協(xié)調(diào)論證工點(diǎn)、財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)、國民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)等多個(gè)方面,分別對(duì)3個(gè)比較方案進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。
(1)線路長度:方案Ⅰ,45.7 km;方案Ⅱ,47.6 km;方案Ⅲ,52.3 km。
(2)線型條件:方案Ⅰ,線型最為順直,線路長度為最短。方案Ⅱ,深圳側(cè)線型不順直,區(qū)間限速點(diǎn)較多,曲線較多;線路長度居中。方案Ⅲ,線型順直,區(qū)間限速點(diǎn)較少;線路長度最長。
(3)道路水系交叉:方案Ⅰ,沿湖濱路路由,下穿大鏟航道、礬石航道、伶仃洋航道、橫門東水道、橫門西水道。方案Ⅱ,沿怡海大道路由,下穿礬石航道、伶仃洋航道、橫門東水道、橫門西水道。方案Ⅲ,沿西鄉(xiāng)大道路由,下穿大鏟航道、礬石航道、伶仃洋航道、橫門東水道、橫門西水道。
(4)城市及路網(wǎng)規(guī)劃:方案Ⅰ,與城市規(guī)劃及路網(wǎng)規(guī)劃結(jié)合較好。方案Ⅱ,與城市規(guī)劃結(jié)合較好,距離平南鐵路較近。方案Ⅲ,與城市規(guī)劃結(jié)合較好、距離深中通道較近,功能重疊。
(5)與沿線地鐵交叉情況:方案Ⅰ,沿線與地鐵12、20、1、11、5、9、28、15號(hào)線及穗莞深、港深西快均有交叉。方案Ⅱ,沿線與地鐵12、20、1、11、5、9、21、15號(hào)線及穗莞深、港深西快鐵路均有交叉。方案Ⅲ,沿線與地鐵5、9、12、20、1、11、28號(hào)線及穗莞深、港深西快鐵路均有交叉。
(6)工程施工干擾方面:方案Ⅰ,沿線控制工程因素較多,包含南坪快速路及預(yù)留穗莞深城際。方案Ⅱ,沿線控制工程因素較多,包含南坪快速路及平南鐵路。方案Ⅲ,沿線控制因素較少。
(7)拆遷情況:方案Ⅰ,①介于建工村與南坪快速路橋墩之間通過,最小線間距為15 m,房屋基礎(chǔ)與南坪快速路橋墩之間距離為27 m。②與規(guī)劃地鐵15號(hào)線車輛段東南角有交叉。③介于新城立交橋墩之間通過。方案Ⅱ,①介于建工村與南坪快速路橋墩之間通過,最小線間距為15 m,房屋基礎(chǔ)與南坪快速路橋墩之間距離為27 m。②高鐵沿既有南坪快速路并行約2.5 km至怡海大道,沿線拆遷量大。方案Ⅲ,沿西鄉(xiāng)大道布設(shè)(預(yù)留深茂鐵路西側(cè)、廣深高速東側(cè)綠化帶之間),拆遷量及線位與既有道路紅線范圍結(jié)合的最好。
(8)需要協(xié)調(diào)論證工點(diǎn):方案Ⅰ,與平南鐵路、南坪快速、建工村用地、規(guī)劃15號(hào)地鐵車輛段改建需要協(xié)調(diào)。方案Ⅱ,與平南鐵路、南坪快速、建工村用地需要協(xié)調(diào)。方案Ⅲ,與規(guī)劃深茂鐵路的修建需要協(xié)調(diào)。
(9)財(cái)務(wù)評(píng)價(jià):方案Ⅰ,項(xiàng)目投資財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率為5.20%,大于新建鐵路投資項(xiàng)目基準(zhǔn)收益率(3%),項(xiàng)目投資財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值為182 893萬元,項(xiàng)目投資回收期為15 a。方案Ⅱ,項(xiàng)目投資財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率為5.01%,大于新建鐵路投資項(xiàng)目基準(zhǔn)收益率,項(xiàng)目投資財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值為178 667萬元,項(xiàng)目投資回收期為16 a。方案Ⅲ,項(xiàng)目投資財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率為5.20%,大于新建鐵路投資項(xiàng)目基準(zhǔn)收益率,項(xiàng)目投資財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值為153 497萬元,項(xiàng)目投資回收期為20 a。
(10)國民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià):方案Ⅰ,經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率(EIRR)11.71%,高于社會(huì)折現(xiàn)率8%,經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)(ENPV)為1 335 708萬元。方案Ⅱ,經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率11.23%,高于社會(huì)折現(xiàn)率8%,經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)為1 324 907萬元。方案Ⅲ,經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率9.87%,高于社會(huì)折現(xiàn)率8%,經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)為1 073 355萬元。
不同方案與前海地區(qū)地鐵線路交叉情況幾乎相同。由于沿怡海大道走向并行既有南坪快速路距離較長,線型不順直,區(qū)間限速點(diǎn)較多,曲線較多,不利于高鐵速度提升;沿西鄉(xiāng)大道方案雖然線型順直,但距離最遠(yuǎn),功能與深中通道重疊,且投資最大;沿湖濱路方案,線型最為順直,線路最短,投資最少,故推薦高鐵沿湖濱路路由方案。
結(jié)合沿線的自然條件、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、交通運(yùn)輸狀況及建設(shè)條件等因素,通過必要的調(diào)查和專題研究,對(duì)深圳至珠海高速鐵路跨越伶仃洋通道采用全隧道、西橋東隧兩個(gè)方案從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等方面進(jìn)行綜合論證,提出建議方案,確定建設(shè)規(guī)模和投資估算[4]。
本方案以隧道形式自深圳至珠海,分別采用明挖法、盾構(gòu)法、沉管法進(jìn)行施工。其中,明挖段長3 km,包含深圳側(cè)及珠海側(cè)盾構(gòu)始發(fā)、接收工作井各2座;盾構(gòu)段長17 km,深圳側(cè)自大鏟島始發(fā),下穿大鏟灣、前海,于深圳前海湖濱路接地,珠海側(cè)自淇澳島始發(fā),下穿橫門西航道,至珠海高新區(qū);沉管段長22 m,自大鏟島下穿伶仃洋航道、橫門東水道后,登入淇澳島;而后采用盾構(gòu)法進(jìn)行施工接入珠海東站。路線全長45.74 km。
本方案東側(cè)采用隧道穿越大鏟灣、礬石水道,西側(cè)采用橋梁跨越伶仃航道、橫門東水道、橫門西水道。受西氣東輸二線影響,人工島位于海底管線東側(cè),即本項(xiàng)目采用橋梁跨越西氣東輸二線。為避免穿越淇澳島紅樹林保護(hù)區(qū)核心區(qū),選擇在淇澳島東北部沿預(yù)留走廊帶布設(shè)通道線路,終至珠海東站。路線全長46.63 km。方案靜態(tài)投資如表1所示。
表1 方案靜態(tài)投資
通過上述分析,考慮到全隧道方案線路長度短0.89 km,線型更順直,投資總額約比西橋東隧方案低9.2億元。且其面臨的地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)、施工風(fēng)險(xiǎn)、防災(zāi)疏散、經(jīng)濟(jì)性、運(yùn)營條件、對(duì)防洪與通航的影響、對(duì)國防戰(zhàn)備的影響方面均優(yōu)于西橋東隧方案,故推薦采用全隧道方案作為實(shí)施方案。
本文結(jié)合深圳市西麗樞紐周邊既有道路及建筑情況、平南鐵路改造難度、深圳市地鐵現(xiàn)狀及規(guī)劃等限制因素,研究了三種走向方案,通過比較分析各項(xiàng)接入方案的線路布局方式、工程投資及對(duì)城市規(guī)劃的影響等,最終為建設(shè)深珠高鐵工程提出了合理的線路方案。研究成果希望對(duì)類似項(xiàng)目起到借鑒作用。