張 翔

白阿線白城至烏蘭浩特段增建二線選線方案研究

張 翔

白阿線白城至烏蘭浩特段線路全長85.8 km，是內(nèi)蒙古東部地區(qū)重要運輸干線和溝通內(nèi)蒙古與東北地區(qū)經(jīng)濟聯(lián)系的重要通道。隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，既有鐵路的運能已不能滿足需求，需進行擴能改造。從技術(shù)、經(jīng)濟、規(guī)劃、地質(zhì)、環(huán)保等角度，對該段增建二線選線方案進行研究。

白阿鐵路 增二線 擴能 選線方案

1 概述

既有白城至阿爾山線(簡稱白阿線)位于吉林省的西部以及內(nèi)蒙古自治區(qū)的東部地區(qū)，由平齊線上的白城車站引出，線路沿洮兒河和歸流河河谷，翻越大興安嶺山脈后，沿阿爾善河河谷而下，終止于伊爾炧站，線路長度354.7 km。白阿線白城至烏蘭浩特段(簡稱白烏線)線路全長85.8 km，經(jīng)過白城、烏蘭浩特兩市，是白阿線的重要組成部分。本項目的實施對于拉動內(nèi)需，振興東北老工業(yè)基地，保證蒙東地區(qū)資源外運，發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟有著重要的意義和作用；同時，本項目對于完善路網(wǎng)結(jié)構(gòu)，打通錫烏線和兩伊線的后方通路，充分發(fā)揮白阿線經(jīng)長白線至長圖線國際大通道等方面將起到積極的作用。結(jié)合本線增二線中涉及到的問題，對線路接軌方案、雙線繞行方案、局部限坡方案及一般地段增二線方案進行分析，提出優(yōu)化方案。

2 增建二線方案研究

2.1 烏蘭浩特地區(qū)引入方案研究

(1)線路經(jīng)過地區(qū)概況及有關(guān)規(guī)劃

在建錫烏鐵路引入烏蘭浩特地區(qū)按客貨分站格局進行改造，即新建烏蘭浩特北技術(shù)作業(yè)站，辦理地區(qū)貨物列車的技術(shù)作業(yè)及電廠專用線的取送作業(yè)；既有烏蘭浩特站辦理客運作業(yè)，兼顧銜接的專用線取送車作業(yè)。錫烏線設(shè)計時地區(qū)擴建已經(jīng)基本完善，對白烏線增二線引入烏蘭浩特地區(qū)已預留了條件。

(2)接軌方案比較

直接引入烏蘭浩特站方案：

錫烏線設(shè)計中，已經(jīng)對烏蘭浩特站改造預留了復線條件，本次白烏線擴能是在此基礎(chǔ)上簡單引入，烏蘭浩特站維持錫烏線改建規(guī)模不變。

貨物列車外繞方案：

為減少城市環(huán)境污染，研究了貨物列車外繞烏蘭浩特市方案。該方案線路起點位于吉林省白城市境內(nèi)，從白阿線鎮(zhèn)西站接軌，出站后向東北方向行進，下穿擬建的烏白高速公路，經(jīng)過興安盟工業(yè)開發(fā)區(qū)、哈德扎拉、勝利屯，跨過洮兒河，在白城端引入擬建的烏蘭浩特北站，線路全長59.183 km。鎮(zhèn)西至烏蘭浩特段既有線需進行提速改造，滿足旅客列車160 km/h(預留200 km/h條件)速度目標值的技術(shù)要求。該方案需要對該段既有線的小曲線半徑以及超限坡進行改造，該段改線地段長度14.5 km，改造小曲線半徑17個，新建橋梁2.423 km，新建隧道2 260 m，正線鋪軌34 km。

(3)方案推薦意見

兩方案的優(yōu)缺點分析見表1。

白阿線白城至烏蘭浩特段擴能工程屬于錫烏鐵路和兩伊鐵路的后方通路，直接引入烏蘭浩特站方案雖經(jīng)過市中心，對城市環(huán)境有所影響，但影響范圍可控，且該方案具有投資節(jié)省、運輸能力大、線路順直、少占耕地、對沿線環(huán)境破壞小等優(yōu)點。經(jīng)與地方政府協(xié)調(diào)溝通，地方政府對直接引入烏蘭浩特方案是支持的。本次研究推薦直接引入烏蘭浩特站方案。

表1 烏蘭浩特地區(qū)引入方案優(yōu)缺點分析

2.2 雙線繞行方案研究

(1)線路經(jīng)過地區(qū)概況

本線按照旅客列車速度目標值160 km/h的方案進行研究，只有一段雙繞線路進行了比較，即洮兒河段線路方案比選(K54+000～K58+700)。本段既有線路從葛根廟站出站后設(shè)一半徑為1000 m右轉(zhuǎn)曲線，行至英根屯，在該屯前方設(shè)半徑為800 m反向曲線跨越洮兒河(該組反向曲線緩和曲線長只有30 m)。洮兒河大橋位于該反向曲線的夾直線上，既有洮兒河大橋為鋼梁橋。根據(jù)該段線位的選擇，本次研究兩個方案：取直方案和沿既有線方案。

(2)取直方案

線路自葛根廟站出站后，取消半徑為1 000 m的既有曲線，新修雙線橋直線跨越洮兒河，跨越洮兒河后，設(shè)一1 600 m半徑曲線與既有線路銜接，增建的第二線仍在既有線右側(cè)走行。本方案線路長度4.434 km，其中曲線長度0.765 km，直線長度3.669 km，路基土石方35.7×104m3，雙線特大橋1座664.1 m，投資估算總額9 712.37萬元。

③洪水量級大。嫩江上游發(fā)生超50年一遇特大洪水，中下游發(fā)生10年一遇～20年一遇較大洪水；第二松花江上游發(fā)生超20年一遇大洪水；松花江干流發(fā)生10年一遇左右較大洪水。黑龍江上游發(fā)生了超10年一遇較大洪水；中游發(fā)生了超20年一遇的大洪水，下游發(fā)生超100年一遇特大洪水。

(3)沿既有線方案

本方案線路自葛根廟站出站后，對既有半徑為1 000 m和兩個半徑800 m曲線進行改造，使得線路滿足160 km/h的要求。因線路半徑加大，在既有線反向曲線部分偏離既有線較遠，需新建一雙線橋跨越洮兒河。線路在K58+700處與既有線銜接后，增建第二線仍在既有線的右側(cè)走行。本方案線路長度4.534 km，其中曲線長度3.615 km，直線長度0.919 km，路基土石方32.2×104m3，大橋1座445 m，投資估算總額8 185.48萬元(如圖1所示)。

(4)推薦方案意見

兩方案的優(yōu)缺點分析見表2。

表2 雙線繞行方案優(yōu)缺點分析

圖1 洮兒河段線路方案比選示意

根據(jù)前述技術(shù)經(jīng)濟比較，取直方案具有線路長度短0.100 km，平面條件好，取消了一組反向曲線，運營費支出低等優(yōu)點，雖然初期工程投資較沿既有線方案多1 526.90萬元，但是從根本上優(yōu)化線形條件。因此，本次研究暫以取直方案作為推薦采用方案，以沿既有線方案作為比較方案。

白阿線白城至烏蘭浩特段縱斷面最大坡度下行16.7‰、上行17.8‰，集中在K74～K79的大黑山附近，最短坡段長度120 m。其他地段線路坡度較為平緩，一般為0‰～4‰。根據(jù)與相鄰線的主要技術(shù)標準相匹配，統(tǒng)一牽引質(zhì)量，避免重復的解編作業(yè)，提高運輸效率并降低運輸成本，首先研究6.0‰限坡方案。另外，為了降低改造工程量，節(jié)省工程投資，在該段研究了上行 6.0‰，下行12.0‰的均衡坡方案。

本線穿越大黑山段地形起伏較大，如選用6‰限制坡度方案，需修建一座長2190 m的雙線隧道，而上行6.0‰下行12‰的均衡坡方案沿大黑山山坡走行，不需要修建隧道，但陡坡路基處理難度較大。6‰限坡方案雖然在工程投資上較均衡坡方案有所增加，但運營成本相對較低，與相鄰線縱坡技術(shù)標準相匹配，滿足牽引質(zhì)量要求，運輸組織適應(yīng)性強。本線限制坡度推薦采用6‰方案。

2.4 一般地段增建二線方案

既有白阿線白城至烏蘭浩特段路基高度較低，大部分達不到2.5 m，且本段路基的土質(zhì)為B、C組土，承載力達不到基床的標準要求。綜合路基承載力要求、下穿立交自然排水條件差、滿足既有線運營需要及減少施工便線修建等因素，設(shè)計采取將改建后的路基高度抬至2.5 m左右。增二線并行地段，經(jīng)比選優(yōu)化確定第二線與既有線的線間距為9～10 m，使修建二線時滿足既有線運營要求。第二線建成后，利用二線過渡，拆既有線，并在既有線側(cè)幫寬二線路基。另外，為充分利用既有設(shè)備，減少車站改造工程量，在車站兩端利用反向曲線，使二線與既有線線間距恢復至5 m貫通車站。

擴大線間距方案雖增加了6對反向曲線，但是解決了路基承載力不足問題，又使新建的下穿立交能夠自然排水、不用修筑施工便線且利用了一部分既有路基，可謂一舉多得。在既有線并行地段設(shè)計推薦擴大線間距方案。

3 結(jié)束語

增建二線選線是一個復雜的系統(tǒng)工程，影響線路走向的因素十分復雜，在本線二線方案研究中，主要遵循了經(jīng)濟合理、線路順直、環(huán)境保護，水土保持、充分利用既有設(shè)備、結(jié)合沿線地質(zhì)條件、考慮與地方規(guī)劃相結(jié)合，確定了增二線方案?？傊鼋ǖ诙€選線應(yīng)結(jié)合鐵路工程情況，客觀的分析各種因素，因地制宜，合理確定技術(shù)標準和原則，在投資與環(huán)境保護、水土保持、地方規(guī)劃等相矛盾時，應(yīng)綜合考慮各方因素，多方溝通協(xié)調(diào)，提出合理方案。

[1] 中華人民共和國鐵道部.GB50090—2006鐵路線路設(shè)計規(guī)范[S].北京：中國計劃出版社出版，2006

[2] 中華人民共和國鐵道部.GB50091—2006鐵路車站及樞紐設(shè)計規(guī)范[S].北京：中國計劃出版社出版，2006

[3] 郝瀛.鐵路選線設(shè)計[M].北京：中國鐵道出版社，1996

[4] 趙清為.鐵路工程技術(shù)手冊[M].北京：中國鐵道出版社，1994

[5] 易思蓉.鐵路選線設(shè)計[M].成都：西南交通大學出版社，2005

[6] 鐵道第三勘察設(shè)計院有限公司.改建鐵路白阿線烏蘭浩特至白城段擴能工程可行性研究：第一篇(總說明)[R].天津：鐵道第三勘察設(shè)計院，2009

[7] 鐵道第三勘察設(shè)計院有限公司.改建鐵路白阿線烏蘭浩特至白城段擴能工程可行性研究：第五篇(線路)[R].天津：鐵道第三勘察設(shè)計院，2009

[8] 劉樹春， 閻建斌. 白阿鐵路白城至鎮(zhèn)西段既有線增二線方案研究[J].鐵道勘察，2010,36(2)

[9] 李偉.鐵路選線在義縣至葉柏壽擴能改造工程中的應(yīng)用[J].鐵道勘察，2013,39(5)

ResearchontheRouteSelectionSchemeofAddSecond-lineinBaicheng-UlanhotRailway

ZHANG Xiang

2014-05-23

張 翔(1984—)，男，2007年畢業(yè)于西南交通大學土木工程專業(yè)，工程師。

1672-7479(2014)05-0074-03

U212.32

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