張華鈞

(中鐵第四勘察設計院集團有限公司,武漢 430063)

1 項目概況

鄭州至武漢客運專線,正線全長 473 km,是京廣客運專線通道的重要段落,項目位于河南、湖北兩省境內。本線北端新鄭州站充分考慮徐蘭客運專線引入條件,出站向南經(jīng)許昌、漯河、信陽,在橫店鎮(zhèn)東側 4 km處與合武鐵路銜接設新橫店站后,南接武漢站,西接既有的漢口站,實現(xiàn)縱向貫通京廣、橫向與滬漢蓉通道順暢銜接。線路平面布置如圖1所示。

圖1 鄭州至武漢客運專線鐵路線路平面布置

2 線路走向方案研究思路

鐵路選線工作是一項復雜的系統(tǒng)工程。通過對本項目線路走向方案的深入研究,重點把握高速度、高密度、高舒適性、高安全性和系統(tǒng)協(xié)調性等特點,與周邊路網(wǎng)順暢銜接,充分考慮項目功能定位、客流構成和技術標準,處理好鐵路選線與工程投資效益的關系,確保線路走向工程安全、環(huán)境友好、依法依規(guī)避免法律障礙,并與地方規(guī)劃緊密協(xié)調,可友好促進項目的建設進程。

2.1 功能定位

鄭武客運專線位于京廣客運專線的中間段,是“四縱四橫”快速客運網(wǎng)的重要組成部分。其功能定位是客運專線,它的建成將使整個京廣鐵路通道客貨分線運行,徹底解決京廣通道的客貨運輸能力緊張狀況。

2.2 客觀分析把握本線客流構成特點

鄭武客運專線客流密度 2020年3 690萬人～3 900萬人、2030年5 145萬人～5 300萬人,其中地方客流15.2%,通過客流 84.8%,通過客流占主導地位。鄭武客運專線沿線城市中,以鄭州、武漢兩市客流為主,鄭州至武漢間地級市客運專線客流需求量相對較小,見表1。

表1 沿線城市客運需求量 萬人

本線客流構成中,通過客流占鄭武區(qū)段客流的85%,鄭州至武漢線路應盡可能順直短捷;盡可能兼顧沿線中等及以上城市客流,增強客運專線吸引客流能力和對城市的客運服務水平。

2.3 順暢銜接路網(wǎng)

依據(jù)不同功能、標準和建設時序,充分挖潛既有線網(wǎng)能力,優(yōu)化改善普速網(wǎng)、貨運網(wǎng)運營條件,順暢銜接、構建客運專線網(wǎng)、城際網(wǎng),并深入研究網(wǎng)絡之間的溝通、替補和過渡技術方案。

2.4 以人為本統(tǒng)籌規(guī)劃

選擇站址位于現(xiàn)有客流集散點或未來將要形成的客流集散點,以充分吸引客流、便于與其它交通方式換乘;線路不過分分割城市建成區(qū),降低實施難度。強調站址線位與城市規(guī)劃的協(xié)調配合。

2.5 建綠色環(huán)保鐵路

推崇綠色鐵路建設理念,線路選線盡可能繞避機場、軍事禁區(qū);煤礦區(qū)、采空區(qū)、深厚軟土等不良地質地段;重點文物保護單位,自然保護區(qū);大型工礦企業(yè)、醫(yī)院等重大建筑物。

2.6 強化工程的高可靠度

盡可能減少高填深挖路基,以控制路基沉降和支擋高度;少用高墩、大跨、特殊結構等技術難度大或不成熟梁型;工程可靠,運營安全。

2.7 節(jié)省工程投資

根據(jù)以上線路走向方案研究思路,分別對鄭武客運專線引出鄭州樞紐、鄭州至信陽、信陽至武漢、武漢樞紐的線路走向方案反復進行深入研究,不斷優(yōu)化完善,以節(jié)省工程投資。

3 線路走向方案研究

3.1 鄭州樞紐

3.1.1 鄭州樞紐現(xiàn)狀及規(guī)劃概述

鄭州樞紐現(xiàn)銜接京廣和隴海兩大鐵路干線 4個方向,為客貨并列布置的樞紐。其中鄭州北站為路網(wǎng)性編組站,也是樞紐內唯一編組站,鄭州站為樞紐內唯一客運站,鄭州東為貨運站。

樞紐總圖規(guī)劃格局:京廣、徐蘭客運專線引入新鄭州站,規(guī)劃設置南、北環(huán)線,城際線,樞紐逐步形成銜接兩條普速干線、兩條客運專線、多條城際線,客站東西并立、貨運環(huán)線分流的“雙十字”型特大樞紐格局。根據(jù)該規(guī)劃,京廣和徐蘭客運專線引入,在城市“鄭東新區(qū)”集中新建兩線共用的新鄭州站,預留城際線接入條件,與既有鄭州站形成東西并立的兩主格局。

新鄭州站主要辦理客運專線本線及跨線客車作業(yè);既有鄭州站主要辦理普速客車作業(yè),并根據(jù)樞紐客流集散的客觀需求和列車合理走行徑路,適當承擔部分客運專線列車作業(yè)。

3.1.2 方案比選及推薦意見

根據(jù)鄭州樞紐總圖規(guī)劃、徐蘭客運專線、鄭武客運專線等項目歷次研究中,對京廣、徐蘭兩條客運專線引入樞紐方案均進行了全面系統(tǒng)研究,通過對客運專線車站與既有站并設、客運專線車站另址新設、兩條客運專線分線設站等三大系列方案的綜合比選,推薦在鄭東新區(qū)東側集中新建京廣、徐蘭客運專線共用的新鄭州站。

推薦方案符合城市重點向東發(fā)展要求,與城市交通系統(tǒng)有良好的銜接條件,京廣客運專線南北貫通線形順直,徐蘭客運專線南進北出(自西向東)符合北←→西向為主要跨線客流特點,將形成新鄭州站與鄭州站東西并立、既相對獨立又相互連通、分工明晰、能力協(xié)調的樞紐客運系統(tǒng)新格局。

因此,鄭武客運專線從新鄭州站引出。

3.2 鄭州至信陽段

該段主要涉及并行既有線走廊、許昌站址及漯河駐馬店站址等方案。

3.2.1 并行既有線走廊方案

既有京廣線鄭州—信陽段地處黃淮平原,地形平坦開闊,是鄭武段平面技術條件最好的區(qū)段。該段既有線長度約 200 km,曲線占該段線路長度的 27.5%,曲線半徑以1200～4000m居多,沿線除許昌、漯河、駐馬店三個地市級車站外,還分布有長葛、臨穎、西平、遂平、確山5個縣級車站,以及分布其間的大小中間站 18個。

若采用并行既有線走廊方案,由于兩者技術標準差異太大,區(qū)間線路并行既有線走廊的方案實際上無法與既有線真正貼近,一般地段線間距離為 30～200 m。該線路走向方案存在問題較多,主要是客運專線與既有線共同穿越沿線城市、村鎮(zhèn)中心區(qū),房屋和既有跨線建筑物拆遷量多,工程實施難度大;客運專線與既有線距離一般 30～200m,形成大量的夾線地,土地難以有效利用,造成耕地資源的浪費,與本方案節(jié)約用地的初衷不符;因考慮路基工后沉降難以控制的因素,客運專線一般采用高架橋梁形式,與基本貼地爬行的既有線形成一高一低的交通屏障,不利于地方規(guī)劃發(fā)展和沿線廣大人民群眾的方便出行;既有線周邊分布有較多的文物保護點、環(huán)境敏感點、礦產(chǎn)煤炭資源、滯洪區(qū)等控制因素,不利于線路自由選線;與既有線及沿線車站多處交叉,引起線路或車站局部改造,其施工過渡困難,施工干擾限制既有線行車能力,且極大的影響安全行車;工程投資遠高于貫通方案;沿線地方政府,尤其是地、縣級政府對沿既有線方案持反對意見。

鑒于以上原因,分析認為區(qū)間沿既有線走廊選線的方案意義不大,其工程占地多,拆遷牽涉面廣,實施難度大,造價高。故予以放棄。

3.2.2 許昌站址方案(CK753+400～CK814+000)

鄭州樞紐至許昌段,線路方案主要受許昌站址控制。根據(jù)該段影響邊界條件及結合許昌市規(guī)劃,研究了許昌東站址、許昌并站兩個方案。經(jīng)綜合比較,許昌東站址符合城市規(guī)劃要求、拆遷建筑物少,實施難度小、工程投資省 5.9億元。故推薦許昌東站址方案。

3.2.3 漯河駐馬店站址方案研究(CK795+000～CK979+000)

許昌至信陽段線路走向主要受漯河駐馬店站址控制。根據(jù)該段影響邊界條件及結合漯河、駐馬店兩市規(guī)劃,主要研究了兩市西站址、并站方案。經(jīng)綜合比較,兩個站址方案的吸引客流條件差別不大,但西站址方案遠離吳桂橋煤礦、工程地質條件好;無特殊大跨度橋梁、工程實施簡單;線路繞避了老王坡滯洪區(qū)(而并站方案通過老王坡滯洪區(qū)長度 13 km),避免了車站高架,拆遷建筑物少 57萬余 m2,投資省 6.8億元;對城市干擾小,符合城市規(guī)劃發(fā)展及地方政府意見。故推薦西站址方案。

3.3 信陽至武漢段

信陽至武漢段線路方案受自然地形條件、國家級自然保護區(qū)、礦產(chǎn)分布、信陽站位布點、孝感客流的吸引條件及引入武漢樞紐的接軌方案影響,方案研究范圍縱向長達 220km,橫向寬度約 40km,是鄭武客運專線線路走向方案選擇最為困難的區(qū)域。該段主要涉及信陽站址、大悟至武漢線路走向等方案。

3.3.1 信陽站址方案

主要研究了信陽東站址方案和信陽并站方案。并站方案不僅工程投資多,對既有線運營干擾嚴重,且穿越省級文物保護單位南山嘴遺址、省級震雷山風景區(qū)及信陽市的金牛山風景區(qū);而信陽東站址方案更接近航空線,線形順直(較并站方案短 827m),拆遷工程最少,不干擾既有線運營,工程投資省(較并站方案省投資 4.5億元),且符合地方城市規(guī)劃。故推薦信陽東站址方案。

3.3.2 大悟至武漢線路方案(CK1043+000～CK1164+600)

研究了梅店水庫東方案、梅店水庫西方案。梅店水庫西方案雖然工程投資貴 1.1億元、對線路局部經(jīng)過省級自然保護區(qū)素山寺森林公園及一級水源保護區(qū)泥河水庫側汊地段,經(jīng)采取必要措施可予以保護,且走向線形順直,運營費相對節(jié)省,少拆遷房屋 8.4萬余m2,占用耕地少 639 hm2,符合地方規(guī)劃,建設環(huán)境好。故推薦梅店水庫西方案。

3.4 引入武漢樞紐

鄭武客運專線引入武漢樞紐,研究了橫店東站址、灄口站址兩個方案。

結合滬漢蓉通道引入,當采用橫店東站址方案,可縮短鄭武客運專線及合武線正線長度,工程投資及運營費用節(jié)省,而且避免了對橫店鎮(zhèn)、灄口鎮(zhèn)的干擾,對城市影響小;新橫店以北采用遠離黃陂站西側聯(lián)絡線方案銜接合武線,曲線半徑大、標準高,節(jié)省運行時分。

因此,合武線、鄭武客運專線合并引入武漢樞紐方案推薦在橫店鎮(zhèn)東側銜接設新橫店站,往南通過天心洲大橋進入武漢站、沿既有線引入漢口站方案。

4 研究結論

鄭武客運專線縱向貫通京廣,橫向分別與徐蘭、滬漢蓉通道順暢銜接,構建形成中部客運專線主骨架。通過鄭武客運專線兩端樞紐及區(qū)間線路走向的研究,本次推薦的鄭武客運專線,北起新鄭州站,采用許昌東站址、漯河駐馬店西站址、信陽東站址及梅店水庫西方案,至新橫店站,往西沿既有線引入漢口站方案、往南通過天心洲大橋進入武漢站是合適的。目前該項目已在實施中,且建設推進順利。

[1]鐵道部經(jīng)濟規(guī)劃研究院.中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃[Z].北京:2006.

[2]鄭州至武漢客運專線可行性研究報告[R].武漢:鐵道第四勘察設計院,2006.

[3]鄭州至武漢客運專線預可行性研究報告[R].武漢:鐵道第四勘察設計院,2005.

[4]何華武.中國鐵路既有線 200 km/h等級提速技術[M].北京:中國鐵道出版社,2007.

[5]鐵道科學研究院.高速鐵路線橋隧設計參數(shù)選擇的研究[R].北京:1995.

[6]鐵建設[2007]47號,新建時速 300～350km客運專線鐵路設計暫行規(guī)定[S].

[7]陳應先.高速鐵路線路與車站設計 [M].北京:中國鐵道出版社,2001.

[8]鐵道部.鐵路技術管理規(guī)程[M].北京:中國鐵道出版社,2007.

[9]鐵道第四勘察設計院.鄭州至西安客運專線可行性研究報告[R].武漢:鐵道第四勘察設計院,2004.

[10]鐵道第四勘察設計院.鄭州至徐州客運專線規(guī)劃研究報告[R].武漢:鐵道第四勘察設計院,2007.

[11]陳應先.鐵路樞紐總圖規(guī)劃有關問題探討[J].鐵道標準設計,2006(S).