摘要 隨著欽州港新港區(qū)的建設(shè),區(qū)域運(yùn)輸需求快速提升,欽港鐵路能力即將不足,迫切需要擴(kuò)能。為了加強(qiáng)營(yíng)業(yè)線(xiàn)施工安全管理,確保人身、行車(chē)、施工安全,減少施工對(duì)鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)的干擾,文章對(duì)沿既有欽港鐵路增建二線(xiàn)5 m線(xiàn)間距方案(方案Ⅰ)和4 m線(xiàn)間距方案(方案Ⅱ)從線(xiàn)路長(zhǎng)度、橋梁長(zhǎng)度、路基長(zhǎng)度、用地、拆遷、工程靜態(tài)投資、投資分析、施工安全分析和后期養(yǎng)護(hù)維修九個(gè)方面進(jìn)行了方案比選,最終得出5 m線(xiàn)間距方案(方案Ⅰ)更優(yōu)的結(jié)論。
關(guān)鍵詞 欽港鐵路增建二線(xiàn);鐵路選線(xiàn);方案比選
中圖分類(lèi)號(hào) F127文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 2096-8949(2022)11-0055-03
引言
2019年8月,國(guó)家發(fā)改委頒發(fā)《西部陸海新通道總體規(guī)劃》,提出要強(qiáng)化西部地區(qū)交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),擴(kuò)大既有通道能力,提升運(yùn)輸能力和物流發(fā)展質(zhì)量效率[1]。既有欽港鐵路為單線(xiàn)鐵路,區(qū)段平圖能力24對(duì)/日,目前已開(kāi)行貨物列車(chē)20對(duì)/日,線(xiàn)路能力已趨飽和。隨著欽州港新港區(qū)的不斷建設(shè),港區(qū)運(yùn)輸需求快速增長(zhǎng),欽港鐵路運(yùn)能缺口持續(xù)放大,欽港鐵路擴(kuò)能工程迫在眉睫。
欽州港是西南地區(qū)聯(lián)系國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的重要出???。自設(shè)立欽州保稅港區(qū)以來(lái),港口吞吐量持續(xù)以較高速度增長(zhǎng)[2]。2019年,欽州港吞吐量達(dá)1.2億t,近四年年均增長(zhǎng)19.7%,2019年鐵路集疏運(yùn)量1 638萬(wàn)t,近四年年均增長(zhǎng)20.9%,鐵路運(yùn)量增長(zhǎng)速度略高于港口吞吐量增長(zhǎng)速度。規(guī)劃年度內(nèi),欽州港區(qū)運(yùn)量還將持續(xù)增長(zhǎng),單線(xiàn)鐵路能力已經(jīng)不能滿(mǎn)足運(yùn)輸需求的上漲。根據(jù)現(xiàn)狀分析,如在區(qū)間內(nèi)新建會(huì)讓站,可提高單線(xiàn)能力,但會(huì)面臨建成即飽和的局面。因此,需要實(shí)施增建二線(xiàn)工程提高鐵路運(yùn)輸能力。同時(shí),欽港鐵路作為西部陸海新通道的起點(diǎn)段,增二線(xiàn)的建設(shè)將對(duì)加快西部地區(qū)陸海雙向開(kāi)放具有重要意義和作用,對(duì)加快形成國(guó)內(nèi)大循環(huán)為主體、國(guó)內(nèi)國(guó)際雙循環(huán)相互促進(jìn)的新發(fā)展格局具有重要的戰(zhàn)略意義[3]。
1 欽港鐵路增建二線(xiàn)項(xiàng)目概況
1.1 線(xiàn)路沿線(xiàn)自然特征
既有欽港鐵路位于廣西壯族自治區(qū)欽州市境內(nèi),由欽港線(xiàn)、欽州港東線(xiàn)、欽州港站聯(lián)絡(luò)線(xiàn)三部分組成。欽州市地處我國(guó)西南沿海,廣西壯族自治區(qū)南部,南臨北部灣和我國(guó)南海,背靠大西洋,東鄰粵港澳,面向東南亞。欽州市冬暖夏涼,氣候宜人,依山臨海,線(xiàn)路所經(jīng)地區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候,具有亞熱帶向熱帶過(guò)渡性質(zhì)的海洋季風(fēng)氣候特點(diǎn),熱量豐富,日照時(shí)間較長(zhǎng),雨量充沛,沿線(xiàn)地形北高南低,主要地貌以丘陵、河間谷地、平原為主,局部穿越海相沉積平原邊緣。
1.1.1 丘陵區(qū)
沿線(xiàn)廣泛分布,地勢(shì)北高南低,地形起伏較大,地面高程10~70 m,自然坡度5°~30°。丘包圓緩,坡面植被較發(fā)育,局部平緩地區(qū)多辟為耕地和園林苗圃,植被茂盛;丘間谷地較平坦,多被辟為水田和水塘。
1.1.2 河谷區(qū)
主要為欽江、金鼓江、茶山江等河谷,多呈“U”形,河谷兩側(cè)局部保留寬窄不等的不對(duì)稱(chēng)狀的河漫灘及河流階地,河谷深度不大。受人類(lèi)活動(dòng)影響,多建為村莊住宅等,局部為水塘、水田。
1.1.3 海積平原區(qū)
該線(xiàn)路從海積平原區(qū)邊緣地帶通過(guò),主要分布在北部灣一帶。地形起伏不大,局部散布?xì)埱穑0胃叱?~
5 m,多開(kāi)辟為水塘。
地質(zhì)方面,沿線(xiàn)分布多為軟巖,基巖表面風(fēng)化強(qiáng)烈,遇水易崩解,巖體穩(wěn)定性較差,易形成風(fēng)化剝落層,剝落物呈塊狀、大塊狀。施工時(shí)路塹開(kāi)挖、降雨過(guò)后易導(dǎo)致巖體失穩(wěn),形成坍塌體,危及安全。邊坡開(kāi)挖應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)措施,做好塹頂排水,封閉地表防止雨水下滲?;娱_(kāi)挖應(yīng)及時(shí)支護(hù),防止巖體軟化,巖體強(qiáng)度降低,崩塌體塌落,邊坡失穩(wěn)。同時(shí),因施工期間既有線(xiàn)不停止運(yùn)營(yíng),臨近既有線(xiàn)施工,存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。地層開(kāi)挖后改變了原有地質(zhì)環(huán)境及邊坡穩(wěn)定性,易誘發(fā)順層滑動(dòng)現(xiàn)象,需加強(qiáng)順層一側(cè)邊坡支擋防護(hù)措施或加大坡率,順層放坡,保證既有線(xiàn)運(yùn)營(yíng)安全。所以,欽港鐵路增建二線(xiàn)工程線(xiàn)間距與施工安全和既有線(xiàn)運(yùn)營(yíng)安全關(guān)系密切,線(xiàn)間距方案比選研究至關(guān)重要。
1.2 線(xiàn)路走向及主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
增建二線(xiàn)線(xiàn)路由欽州東站大里程段引出,出站后下穿既有邕北客專(zhuān)折向南,后并行既有線(xiàn)右側(cè)增建二線(xiàn)分別上跨子材東大街、南珠東大街、金海灣東大街,于海棠站前換側(cè)至既有線(xiàn)左側(cè)增建二線(xiàn),繞避北部灣水源涵養(yǎng)生態(tài)紅線(xiàn)后換側(cè)于既有線(xiàn)右側(cè)增建二線(xiàn),上跨北部灣大道、進(jìn)港一級(jí)公路后設(shè)水牛港線(xiàn)路所,出水牛港線(xiàn)路所后以框構(gòu)形式下穿既有欽港線(xiàn),并設(shè)金鼓江線(xiàn)路所,后線(xiàn)路并行欽港東線(xiàn)右側(cè)增建二線(xiàn),上跨望鴨江、金鼓江、孔雀大道后至大欖坪站,出站后線(xiàn)路折向南,并行既有線(xiàn)引入欽州港東站,線(xiàn)路行徑欽南區(qū)、欽州港經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)。欽州港既有線(xiàn)主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。
既有線(xiàn)平面曲線(xiàn)半徑分布情況如表2所示。
新建正線(xiàn)主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn):
(1)鐵路等級(jí):Ⅰ級(jí);
(2)正線(xiàn)數(shù)目:雙線(xiàn);
(3)設(shè)計(jì)速度:120 km/h,既有小半徑曲線(xiàn)段局部限速;
(4)最小曲線(xiàn)半徑:一般1 200 m,困難800 m,限速并行增建二線(xiàn)段維持既有;
(5)限制坡度:6‰;
(6)牽引種類(lèi):電力;
(7)機(jī)車(chē)類(lèi)型:HXD1C;
(8)牽引質(zhì)量:4 500 t;
(9)閉塞類(lèi)型:自動(dòng)閉塞;
(10)建筑限界:時(shí)速≤160 km客貨共線(xiàn)電氣化鐵路建筑限界。
2 欽港鐵路增建二線(xiàn)線(xiàn)間距方案
2.1 研究思路
根據(jù)《鐵路線(xiàn)路設(shè)計(jì)規(guī)范》[4]路段設(shè)計(jì)速度v≤
120 km/h時(shí),最小線(xiàn)間距為4 m,同時(shí),為確保行車(chē)安全,當(dāng)曲線(xiàn)兩端直線(xiàn)地段采用最小線(xiàn)間距時(shí)曲線(xiàn)地段線(xiàn)間距應(yīng)加寬。工電部于2021年7月13日印發(fā)《普速鐵路工務(wù)施工安全管理有關(guān)規(guī)定》中提出“在線(xiàn)間距不足6.5 m的雙線(xiàn)或多線(xiàn)地段施工而臨線(xiàn)行車(chē)時(shí),作業(yè)人員集中的更換道岔、道床清篩等施工,應(yīng)根據(jù)施工風(fēng)險(xiǎn)、作業(yè)面條件等因素設(shè)置軟硬隔離”。計(jì)算得出:1.3 m(軌枕長(zhǎng)度一半)+1.7 m(硬隔離柵欄高度,傾覆不能占?jí)很壵恚?2 m=5 m,因此5 m線(xiàn)間距滿(mǎn)足規(guī)定要求。結(jié)合上述因素,對(duì)欽港鐵路欽州東至欽州港東沿既有線(xiàn)增建二線(xiàn)段,重點(diǎn)研究了5 m線(xiàn)間距方案(方案Ⅰ)和4 m線(xiàn)間距方案(方案Ⅱ)。方案比較范圍:K0+360-QGDK15+644.51。8FCF7DE9-F5F6-47F8-9F54-16AF475F9C61
2.2 方案說(shuō)明
2.2.1 5 m線(xiàn)間距方案(方案Ⅰ)
左線(xiàn):線(xiàn)路長(zhǎng)度41.445 km,其中利用既有線(xiàn)長(zhǎng)35.755 km,改建既有線(xiàn)2.536 km,并行段長(zhǎng)3.154 km;
右線(xiàn):線(xiàn)路長(zhǎng)度41.546 km,其中利用既有線(xiàn)長(zhǎng)3.154 km,并行段長(zhǎng)25.255 km,單線(xiàn)繞行13.137 km,橋梁長(zhǎng)度6.22 km,橋梁占比15.0%;
新建水牛港線(xiàn)路所至欽州港站聯(lián)絡(luò)線(xiàn):K25+364.13-SQLK26+600,長(zhǎng)度1.24 km;
改建既有欽港東線(xiàn):改QGDK0+898-改QGDK1+400,長(zhǎng)度0.50 km。
2.2.2 4 m線(xiàn)間距方案(方案Ⅱ)
左線(xiàn):線(xiàn)路長(zhǎng)度41.445 km,其中利用既有線(xiàn)長(zhǎng)35.755 km,改建既有線(xiàn)2.536 km,并行段長(zhǎng)3.154 km;
右線(xiàn):線(xiàn)路長(zhǎng)度41.546 km,其中利用既有線(xiàn)長(zhǎng)3.154 km,并行段長(zhǎng)25.255 km,單線(xiàn)繞行13.137 km,橋梁長(zhǎng)度6.22 km,橋梁占比15.0%;
新建水牛港線(xiàn)路所至欽州港站聯(lián)絡(luò)線(xiàn):K25+364.13-SQLK26+600,長(zhǎng)度1.24 km;
改建既有欽港東線(xiàn):改QGDK0+898-改QGDK1+400,長(zhǎng)度0.50 km。
2.3 方案比較分析
欽港鐵路欽州東至欽州港東段增建二線(xiàn)線(xiàn)間距方案比較從線(xiàn)路長(zhǎng)度、橋梁長(zhǎng)度、路基長(zhǎng)度、用地、拆遷、工程靜態(tài)投資、投資分析、施工安全分析和后期養(yǎng)護(hù)維修九個(gè)方面進(jìn)行全面比較,具體方案比較如表3所示。
2.4 推薦意見(jiàn)
綜上所述,雖然4 m線(xiàn)間距方案(方案Ⅱ)投資少且滿(mǎn)足規(guī)范最小線(xiàn)間距要求,但部分曲線(xiàn)需將兩端直線(xiàn)段通過(guò)大曲線(xiàn)直線(xiàn)變距或三角變距等方式實(shí)現(xiàn)曲線(xiàn)加寬,相比5 m線(xiàn)間距方案增加了6處小偏角大半徑曲線(xiàn),對(duì)后期養(yǎng)護(hù)維修影響較大,線(xiàn)型較差;部分段落因線(xiàn)間距過(guò)小,施工期間無(wú)法滿(mǎn)足機(jī)械施工要求,必須進(jìn)行人工施工,因既有線(xiàn)不停止運(yùn)營(yíng),臨近既有線(xiàn)施工,存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn);5 m線(xiàn)間距方案(方案Ⅰ)投資較4 m線(xiàn)間距方案(方案Ⅱ)增加2 187萬(wàn)元,主要是由于線(xiàn)間距變化引起的用地、土方量及涵洞接長(zhǎng)長(zhǎng)度的增加而造成的投資增多,但5 m線(xiàn)間距方案施工時(shí)基本滿(mǎn)足施工機(jī)械間距需求,需要人工施工的段落較少,且距離既有線(xiàn)距離較遠(yuǎn),施工期間更加安全,同時(shí),由于5 m線(xiàn)間距非規(guī)范中要求的最小線(xiàn)間距,無(wú)須考慮曲線(xiàn)加寬問(wèn)題,減少了為滿(mǎn)足加寬而設(shè)置的小偏角大半徑曲線(xiàn),整體線(xiàn)型更好,有利于運(yùn)營(yíng)后養(yǎng)護(hù)維修的進(jìn)行。因此,為加強(qiáng)營(yíng)業(yè)線(xiàn)施工安全管理,確保人身、行車(chē)、施工安全,減少施工對(duì)鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)的干擾,綜合考慮多種因素后,5 m線(xiàn)間距方案更合理,確定為推薦方案。
3 結(jié)論
欽港鐵路能力即將不足,且運(yùn)輸需求仍在快速增長(zhǎng),迫切需要實(shí)施增建二線(xiàn)工程提高鐵路運(yùn)輸能力。欽港鐵路增建二線(xiàn)線(xiàn)間距方案比選從投資角度、施工安全角度及后期養(yǎng)護(hù)維修角度等方面具體分析了5 m線(xiàn)間距方案(方案Ⅰ)和4 m線(xiàn)間距方案(方案Ⅱ)的差異,通過(guò)綜合考慮施工和運(yùn)營(yíng)期間對(duì)既有線(xiàn)路的影響,并為加強(qiáng)營(yíng)業(yè)線(xiàn)施工安全管理,確保人身、行車(chē)、施工安全,減少施工對(duì)既有鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)的干擾,最終確定該次研究推薦方案為方案Ⅰ:5 m線(xiàn)間距方案。同時(shí),該次方案比選思路可為既有線(xiàn)增建二線(xiàn)項(xiàng)目線(xiàn)間距方案研究工作提供參考。
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收稿日期:2022-04-16
作者簡(jiǎn)介:張鵬(1995—),男,工學(xué)碩士,助理工程師,研究方向:交通運(yùn)輸規(guī)劃與管理、鐵路選線(xiàn)。8FCF7DE9-F5F6-47F8-9F54-16AF475F9C61