渝懷鐵路增建二線綜合選線研究與實踐

周定祥

（中鐵二院工程集團有限責任公司重慶設計研究院 重慶 400023）

渝懷鐵路增建二線綜合選線研究與實踐

周定祥

（中鐵二院工程集團有限責任公司重慶設計研究院 重慶 400023）

以渝懷增建二線為例，從渝懷增建二線選線全過程的實踐探討既有線增建二線綜合選線。宏觀方案應結合項目的功能定位研究走廊帶與相鄰線資源共享、實現區段客貨分線、線間修建聯絡線方案以及速度目標值方案的確定；局部方案要充分考慮重要的政治經濟據點，復雜的越嶺隧道、大河橋渡，重大不良地質、特殊巖土，礦山、采空區以及環境敏感點對線路走向方案的影響，通過線路左右側位置的選擇，站位設計的靈活應用等諸多方面來進行方案研究，最終確定出安全、經濟、合理的最優方案。

增建二線；綜合選線；研究與實踐

1 前言

截至2010年底，我國鐵路營業里程達到9.1X104km，位居世界第二位。其中復線里程3.73X104km，復線率為41%。川渝滇黔四省市鐵路復線率僅為11.48%,遠低于全國平均水平。根據《中長期鐵路網規劃》（2008調整），到2020年，規劃既有線增建二線1.9萬公里，復線率達到50%，復線建設仍將是鐵路的重要建設任務之一。渝懷二線重慶至涪陵段于2009年9月開工建設，涪陵至懷化段也已進入定測、初步設計階段，通過渝懷增建二線選線全過程的研究與實踐，探討艱險復雜山區鐵路增建二線如何進行綜合選線，以供后續項目參考。

既有渝懷線，國鐵I級，設計行車速度120km/h，限制坡度6‰。2000年12月，渝懷線全線開工建設，2007年4月18日全線開通運營，開通后能力飽和，其能力利用率達94.2%。

重慶鋼鐵廠已經整體搬遷至長壽新址,其專用線在既有渝懷線王家壩站引入后，渝懷線重慶至王家壩段承擔的運量從搬遷前的572X104t、客車14對，2020年增長到3060X104t、客車20對。既有渝懷線已不能適應迅速增長的客貨運量需求和日益增長的客貨運輸質量需求。

2 宏觀方案研究

2.1 區段客貨分線、線間修建聯絡線方案與增建二線方案的研究

渝懷線重慶北至長壽段走廊內有渝萬客專和渝利線，重慶北至涪陵有渝利線，渝懷增建二線后重慶北至長壽形成六線格局，長壽至涪陵為四線格局。渝利線能力富余較多，渝懷增建二線可否充分利用渝利線的富余能力，渝懷線的大部分客車（近期18對，遠期28對）經渝利線至長壽或涪陵，既有渝涪線仍維持單線，主要運行貨車（近期29對,遠期42對），在渝利和渝懷之間的長壽西或涪陵修建聯絡線方案。

從通過能力上分析：經檢算，2020年渝利線滿足運輸要求，既有渝懷線能滿足要求，但能力非常緊張；2030年既有渝懷線不能滿足運輸要求，渝利線也不能滿足運輸要求。

從修建線間聯絡線方案分析：在渝利線的長壽西和渝懷線的長壽間修建聯絡線，長壽西站 （H=307.78）至長壽站（H=205.38），航空距離約5km，客車線采用20‰的坡度，修建上下行聯絡線長約28km，工程投資約13.5億；同樣，經研究，在渝利線的涪陵北和渝懷線的涪陵間修建聯絡線，將新建雙線長江大橋(長1720m，高140m)，修建上下行聯絡線長約31km，工程投資約18億，且聯絡線從涪陵城區穿過，對涪陵區城市規劃干擾極大。

由于分流后渝懷近期能力緊張，遠期不能滿足運量要求，必須增建二線，長壽或涪陵聯絡線工程大且遠期不能利用，廢棄工程大。因此，從近遠結合統籌考慮，重慶北至涪陵必須增建二線。

2.2 速度目標值方案

渝懷鐵路的功能定位是一條客貨兼顧、以貨為主的路網性干線鐵路，根據《鐵路主要技術政策》中關于行車速度的規定，本線速度目標值應定位在120km/h～160km/h。

增建二線方案分別研究了既有線與增建二線同標準方案和不同標準方案兩大系列六種組合方案，如圖1。

圖1 增建二線提速擴能方案構成圖

2.2.1 既有線與增建二線同標準方案

其主要工程數量及投資比較見表1。

表1 同標準增建二線方案主要工程數量及投資比較表

方案分析:從既有線利用率看，140km/h方案和160km/h方案既有線利用率較低，廢棄工程大，且需對既有線進行大拆大改；從工程投資看，120km/h方案最少，故同標準增建二線方案推薦120km/h。

2.2.2 既有線與增建二線不同標準方案

其主要工程數量及投資比較見表2。

方案分析：從既有線利用率看，既有線維持120km/h方案達到100%，既有線適度提速方案利用率低，廢棄工程較大；從工程投資看，既有線140km/h二線160km/h方案投資最多，既有線維持120km/h二線140km/h方案投資最少，但提速效果不明顯，附加價值不高。

故不同標準增建二線方案推薦既有線維持120km/h二線160km/h方案。

2.2.3 同標準與不同標準增建二線推薦方案比較

不同標準160km/h方案比同標準120km/h方案投資多82997.27萬元，節省運行時分12分鐘，投資節時比高達6916.44萬元/分鐘，提速投資代價太大，而且上下行存在一定速差，建成后運營組織和管理困難，部分地段還要限速通過，提速效果不顯著。

綜上所述，速度目標值方案，推薦采用與既有線同標準120km/h方案。

3 局部方案研究

3.1 重要控制因素影響的局部方案研究

重要控制因素主要包括經濟據點、復雜的越嶺隧道、大河橋渡、重大不良地質、特殊巖土、礦山、采空區、環境敏感點等。既有線增建二線與新建鐵路不同，線路走向受經濟據點的影響小，渝懷二線大河橋渡方案不控制；在渝懷線修建過程中，對滑坡、順層、巖溶等沿線不良地質情況比較清楚，在線路選線時進行了合理的繞避,對增建二線方案影響較小。下面重點談談復雜的越嶺隧道方案和環境敏感點對線路方案的影響。

表2 不同標準增建二線方案主要工程數量及投資比較表

3.1.1 復雜的越嶺隧道方案

渝懷線主要的越嶺地段在彭水-泔溪段，該段為武陵山谷區，增建二線圓梁山隧道長11300m，是全線最長的越嶺隧道。

既有圓梁山隧道全長10168m，隧道最大埋深780m，地貌形態為構造剝蝕中、低山區，通過灰巖夾煤層與煤線等；段內地質構造復雜，洞身遇毛壩向斜和桐麻嶺背斜及次級斷層；隧道主要不良地質為:(1)巖溶及巖溶高壓突水，隧道在毛壩向斜處于巖溶水深部滯留帶，以巖溶裂隙水為主，雨季涌水量8.3X104m3/d；(2)煤層瓦斯；(3)地應力，經鉆孔地應力實測，軟質巖存在大變形的可能[1]。

本次增建二線對沿既有線長隧方案和繞行短隧方案進行了比選。

（1）從工程地質條件分析：①因該段線路位于毛壩向斜巖溶水深部滯留帶，故隧道埋深越大，則涌水量越小。②短隧方案店子坪車站冷水河右岸陡坡分布，危巖落石較嚴重。③短隧方案園梁山三號隧道與桐麻嶺背斜軸線呈小角度相交，對隧道工程不利。④由于短隧方案越嶺高程高，圓梁山隧道出口以后線路位于半坡順層地段長達21km，比長隧方案多9km，增加處理工程和難度。

（2）從隧道風險和施工工期分析：長隧方案可利用既有隧道施工時的施工平導和施工經驗，地質情況清楚，施工風險和工期能有效控制；短隧方案將新開辟施工通道，地質情況不明，風險較大。

（3）從線路長度分析：短隧方案線路比長隧方案長5.5km。

（4)從運輸組織上分析：短隧方案由于離既有線較遠，站點分設，不利于鐵路運輸組織。

（5）從工程投資上分析：短隧方案高。經綜合分析比較，推薦沿既有線長隧方案。

3.1.2 環境敏感點影響線路方案

增建二線穿越重慶市鐵山坪森林公園，穿越地段處于森林公園生態游覽區及多功能生態園區范圍。在線路選線時研究了三個方案：沿既有線左側（線間距30m）穿鐵山坪方案、與渝利并行穿玉峰山方案和靠江穿鐵山坪方案。

（1）從建筑長度上看：沿既有線左側方案線路最短，與渝利并線穿玉峰山方案線路長0.563km，沿長江方案長1.653km。

（2）從對環境的影響上看：與渝利并行穿玉峰山方案對環境的影響變兩處為一處共同影響，可減少對環境的影響；沿長江方案仍然要穿越鐵山坪森林公園，且靠近市區一側，對市區規劃影響較大；沿既有線方案雖然穿越鐵山坪森林公園，但與既有鐵山坪隧道較近（間距30m），隧道穿越巖性以砂巖為主，砂巖具有一定的隔水作用，因此隧道開挖雖會對隧道頂部地表及地下水產生一定的漏失現象，但只要在施工期做好相應防護措施，水體漏失影響可降至最低。

（3）從運輸組織上看：與渝利并行穿玉峰山方案，需在渝利線的雙溪站附近新設渝懷線下行魚嘴站，上下行站分設，對運輸組織不利。

（4）從工程投資上看：與沿既有線左側方案相比，渝利并行穿玉峰山方案多20277.44萬元；靠江穿鐵山坪方案多6785.42萬元。綜上，推薦沿既有線左側方案。

3.2 線路左右側方案的選擇

3.2.1 藺市進站端線路左右側的比較

由于藺市進站端線路右側為膨脹土樁板墻和樁間墻，若沿既有線右側增建二線將對膨脹土樁板墻和樁間墻拆除重建，結合專用線引入對藺市車站增建二線左右側進行比較。從工程地質條件上看，右側較左側好，左側方案因增加兩次換邊施工期間對既有線運營影響大，右側方案投資節省1854.9萬元，不足之處需拆除重建K101+090～+780段右側膨脹土樁板墻和樁間墻，設計推薦藺市車站右側增建二線方案。

3.2.2 阿蓬江至甘家壩左右側比較方案

本段I線建設時，由于膨脹土及順層段落較長，變更設計多，變更設計增加投資1億多，加固防護工程巨大，因此研究了左側隧道方案和沿既有線右側并行的路基方案。雖然左側方案投資約大，但對既有線運營干擾較小，地質條件較好，對既有工程影響小，從運營安全考慮，設計推薦左側方案。

4 站位方案研究

由于既有渝懷線眾多車站兩端緊鄰橋隧或已進入隧道，結合客貨運量、地方規劃及車站條件，車站設置方案還采取了如下方式：

4.1 結合客貨運量及地方規劃，關閉和新設車站

渝懷線渝涪段增建二線后關閉廟壩、太洪、石沱3個站，洛磧站為I線建設的預留緩開站。洛磧站位于渝北區洛磧鎮，是重慶市小城鎮建設試點鎮和規劃的物流園區所在地，緊鄰渝宜高速、長江黃金水道及長壽化工園區，可形成鐵公水聯運，設計洛磧站開站，并預留專用線引入條件，一方面可滿足地方需求，同時可提高鐵路運輸效益。

4.2 車站設置永臨結合

根據重慶樞紐貨運系統布局，魚嘴將成為重慶市東部片區渝懷線上的主要貨運站，預測2030年的總運量將達到520萬噸/年。因此渝懷增建二線在站房對側預留貨場條件；同時考慮重慶至涪陵段鋪架及制存梁基地放在預留貨場位置，永臨結合，鋪架及制存梁基地工程可為遠期貨場利用。

4.3 車站兩端緊鄰橋隧或已進入隧道的布置形式

二線與既有線拉開間距，進出站邊均平行。如魚嘴站進站端為朝陽河大橋，出站端為魚嘴一號隧道，增建二線在既有線左側平行拉開間距10m，兩正線間設置到發線2條，使進站端大橋由通常的5m（車站控制）線間距變為10m，出站端隧道進口（位于曲線上）由11m變為16m，保證施工時既有線的運營安全。

二線與既有線拉開間距，進站邊平行，出站邊不平行。如王家壩站的布置，考慮重鋼專用線的引入，渝懷二線在進站端從右側距既有渝懷線平行20.3m、出站端不平行引入王家壩站，重慶、懷化方向聯絡線集中雙接王家壩，聯絡線均位于渝懷兩正線間中穿，立體疏解后至重鋼車場。

二線與既有線拉開間距，進出站邊均不平行，上下行站分設。如長潭溝站，因既有車站大部位于隧道和橋上，出站端咽喉已進入隧道內，為三線隧道，增建的渝懷二線于車站右側拉開間距，新建上行會讓站，與下行會讓站分設，既有長潭溝車站維持現狀。

4.4 客貨分設

既有武隆站為辦理客貨運作業的中間站，距縣城約0.5km。左側靠山，右側緊鄰烏江，地形狹窄，改擴建困難。同時考慮武隆為全國著名的旅游景區，設計時研究了客貨分設方案與客貨合設方案。經比較，推薦客貨分設，武隆辦理客運、土坎辦理貨運方案，該方案投資約高，但客貨分設后，客貨作業互不干擾，貨場遠離城市，對城市的環境影響小，加之站房規模提高后，還有利于提升武隆旅游城市形象。

4.5 站房規模

由于渝懷線I線建設時投資從嚴控制，站房規模普遍偏小。隨著地方經濟的發展和客貨運量的增加，以及鐵路車站在地方規劃中的城市地標作用，渝懷沿線地方如武隆、彭水、黔江、秀山等均表達了增加站房規模，并承諾增加站房規模的投資由地方承擔的意愿。由于鐵路投資方式的根本性轉變，路地共建，設計中需充分考慮地方的意見。

5 結束語

（1）同走廊內規劃建設有多條鐵路時，增建二線宏觀方案，應結合本線及相鄰線近遠期能力情況，研究實現區段客貨分線、線間修建聯絡線方案。

（2）增建二線速度目標值方案的研究，要從既有線的利用率、橋隧比重、投資及投資節時比等方面進行系統性、綜合性比選。

（3）局部方案要充分考慮重要的政治經濟據點、復雜的越嶺隧道、大河橋渡，重大不良地質及環境敏感點等對線路走向方案的影響，尤其是環境敏感點，線路方案要從擾避、減少影響及穿越等方面進行比較，原則上要盡量規避環境敏感點，確實不能規避的要從工程措施上予以加強，盡量減少環境地質問題。

（4）地質復雜、地形條件艱巨地段，結合I線建設時左右側路基支擋防護情況和隧道施工揭示的暗河、溶洞及采空區等地質資料情況，合理確定二線左右側位置。

（5）增建二線車站設置，應結合客貨運量及地方規劃，關閉或新設車站，在通過能力允許的情況下，宜關閉作業量較小的車站[2]。車站設置形式靈活，并注意永臨結合。

（6）為確保施工期間既有線的運營安全，增建二線橋梁、隧道及路基下檔地段，必須與既有線拉開適當間距。

（7）既有線的平面標準較低，增建二線除預留工程和特殊困難地段外，在工程增加不明顯的地段，應盡可能成段使用提高一檔及以上的曲線半徑，為以后提速創造條件。

（8）增建二線宜在既有線一側，如需改換左右側時，宜在曲線上或車站附近換邊，換側次數應盡量減少[3]。

[1]王建,等.渝懷鐵路工程技術總結[R].成都:中鐵二院工程集團有限責任公司,2007.

[2]GB50090-2006,鐵路線路設計規范[S].

[3]鐵道部第一勘測設計院.鐵路工程設計技術手冊,線路[M].北京:北京鐵道出版社,1994.

On Comprehensive Route Selection for Chongqing-Huaihua Railway's Newly-BuiltSecond Line

Taking thenew ly-builtsecond lineof Chongqing-Huaihua railway asan example,theauthor investigated the comprehensive railway route selection during thewholeengineering practices.Themacro-plan combined the function orientation of the project,the resource sharing between the corridor and theneighboring line,the realization of separation of passengerand freightof railway districts,and determ ination of connecting line construction plansand targeted velocity.In the localplan,detailed considerationsaregiven to the influenceof importantpolitically vital econom ic points,complicated summ it tunnels,greatbridge crossings,serousunfavorablegeological conditions,special rock,mine and gobs,aswell asenvironmentsensitive spots on the railway route planning.The bestplan,safe,econom ic and reasonable,is finallymadewhen leftand right locations,the flexible design of station site,and so on areallcarefully studied.

new ly-builtsecond line;comprehensive route selection;research and practice

U212.32

A

1671-9107（2011）05-0019-04

10.3969/j.issn.1671-9107.2011.05.019

2011-03-14

周定祥（1967-），男，高級工程師，主要從事鐵路、公路及市政工程線路工作，現任中鐵二院工程集團有限責任公司重慶設計研究院總工程師。

余詠梅