鐘　晶

(中鐵第四勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司　武漢　430063)

懷邵衡鐵路速度目標(biāo)值方案比選分析

鐘晶

(中鐵第四勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司武漢430063)

摘要由于懷邵衡鐵路在路網(wǎng)內(nèi)的功能、定位，以及工程投資等因素的要求，需要對速度目標(biāo)值160，200 km/h方案進(jìn)行研究比選。文中從懷邵衡鐵路時間目標(biāo)值要求、與相鄰線路的速度匹配性及功能定位等方面提出可能的速度目標(biāo)值方案，結(jié)合工程投資等提出經(jīng)濟(jì)合理的速度目標(biāo)值?？紤]本線的功能定位、運(yùn)輸能力和運(yùn)輸質(zhì)量要求，結(jié)合工程投資和經(jīng)濟(jì)效益分析，速度目標(biāo)值選擇200 km/h方案符合本線客貨兼顧的運(yùn)輸要求，具有較好的路網(wǎng)綜合效益、社會效益。

關(guān)鍵詞鐵路速度目標(biāo)值比選

懷化至邵陽至衡陽鐵路(簡稱“懷邵衡鐵路”)自湖南省西北部的懷化市，沿東南方向經(jīng)邵陽市至衡陽市。本線西端在懷化樞紐銜接渝懷鐵路，溝通重慶、成都，銜接滬昆通道輻射云貴；中部在邵陽地區(qū)與洛湛鐵路相交；東端在衡陽樞紐經(jīng)京廣通道直達(dá)珠三角及港澳地區(qū)，也可由衡茶贛、贛龍、龍廈通道連接贛南及海西地區(qū)。全線懷化南客站至顏家壟站正線建筑長度318.196 km，聯(lián)絡(luò)線長34.769 km。全線設(shè)懷化南、安江、江口、洞口、石下江(預(yù)留)、隆回、巖口鋪、邵陽、邵東、金蘭、西渡、松木園、麻元、顏家壟共14個車站[1]。本文首先從本線時間目標(biāo)值要求、與相鄰線路的速度匹配性及功能定位等方面提出可能的速度目標(biāo)值方案，然后結(jié)合工程投資等提出經(jīng)濟(jì)合理的速度目標(biāo)值[2]。

1時間目標(biāo)值的選擇

懷邵衡鐵路開行的旅客列車除1對本線客車外，其余均為跨線客車，以成都、重慶等地始發(fā)至廣州、深圳、廈門等地客車為主；其次為懷化始發(fā)至廣州、深圳、廈門等地客車?？缇€客車占客車總數(shù)的97%。懷邵衡鐵路客車運(yùn)行里程800 km以上的近期占總對數(shù)的75.9%、遠(yuǎn)期占79.5%。根據(jù)客車構(gòu)成分析，懷邵衡鐵路跨線客車占客車總數(shù)的97%，且列車運(yùn)行里程多在800 km以上，長途列車難以在旅行時間上優(yōu)于航空運(yùn)輸。因此，鐵路時間目標(biāo)值的選擇，在盡量縮短與航空時間差距的同時，更應(yīng)側(cè)重與航空進(jìn)行錯位競爭的優(yōu)勢，從旅行時間上力爭創(chuàng)造“一日往返”“一日到達(dá)”“夕發(fā)朝至”等列車開行條件，以其經(jīng)濟(jì)、便利、安全性上的優(yōu)勢，吸引客流。根據(jù)以上分析，本線時間目標(biāo)值宜控制在2～2.5 h。

2速度目標(biāo)值選擇的原則

本線懷化南編組站至顏家壟站運(yùn)營長度316.777 km，為滿足時間目標(biāo)值要求，本線列車運(yùn)行速度應(yīng)在160 km/h及以上。本線以跨線客車為主，既銜接高標(biāo)準(zhǔn)的客專，也銜接較低標(biāo)準(zhǔn)的既有鐵路?？紤]到通道內(nèi)在建、擬建項目均為160 km/h及以上鐵路，本線作為西南地區(qū)與珠三角及東南沿海地區(qū)快速通道的重要組成部分，速度目標(biāo)值不應(yīng)低于160 km/h。 從客車與貨物列車運(yùn)行速度合理匹配、運(yùn)輸安全、運(yùn)輸能力適應(yīng)性以及我國目前客貨共線運(yùn)營管理模式等方面考慮，本線速度目標(biāo)值不宜超過200 km/h。本次研究著重比較了160，200 km/h 2個速度目標(biāo)值方案，同時對160 km/h 預(yù)留200 km/h方案進(jìn)行了研究。

3速度目標(biāo)值對線路走向方案的影響分析

懷化樞紐在建工程有滬昆客運(yùn)專線工程，邵陽地區(qū)在建工程有婁邵線擴(kuò)能改造工程，衡陽樞紐在建工程有衡茶吉鐵路新建工程。本線引入3個樞紐(地區(qū))的總圖方案均結(jié)合在建工程統(tǒng)一進(jìn)行設(shè)計，在建工程根據(jù)總圖方案對本線引入工程進(jìn)行預(yù)留：懷邵衡鐵路引入懷化樞紐的聯(lián)絡(luò)線最高速度120 km/h，引入衡陽樞紐的聯(lián)絡(luò)線最高速度160 km/h，引入邵陽地區(qū)采用與在建婁邵線共通道一次建設(shè)的方案(速度目標(biāo)值200 km/h)。因此，無論本線速度目標(biāo)值采用160 km/h還是200 km/h，對引入樞紐(地區(qū))方案都沒有影響。

本線懷化-洞口段為涼山、雪峰山山脈越嶺地段，地勢陡峭，受地形、地勢條件限制，本線車站分布及越嶺高程對線路的走向及線位影響很大，而不同的速度目標(biāo)值對線位、橋隧比的影響較小；洞口站以東地勢相對平緩，為微丘地貌，地形上呈較密集的長條狀、短帶狀、渾圓狀分布，地形、地勢條件對線位的走向及橋隧比重影響不明顯，沿線城市規(guī)劃對線路走向的制約亦較小。因此，采用上述2種不同的速度目標(biāo)值時，本線的線路走向沒有明顯的變化，線路總的長度差異僅為0.379 km，橋隧比差異為1.27%。

4各項技術(shù)設(shè)備主要標(biāo)準(zhǔn)、工程內(nèi)容變化的影響分析及估算比較

160 km/h方案與200 km/h方案各項技術(shù)設(shè)備主要標(biāo)準(zhǔn)、工程內(nèi)容變化主要有以下幾點。

(1) 征地拆遷增加0.49億元。160 km/h方案較200 km/h方案線路方案，線路總長增加了0.379 km，其中橋梁減少3.142 km，路基增加4.116 km，隧道減少0.595 km，征地增加61.6 hm2，拆遷增加16 891 km2。

(2) 路基工程減少0.67億元。其中路基增加4.116 km，增加土石方182.03萬m3，站場增加2個越行站，增加土石方72.39萬m3，由于速度標(biāo)準(zhǔn)變化，基床表層126.84萬m3級配碎石改為A組填料，區(qū)間站場土石方投資合計減少0.18億元，速度標(biāo)準(zhǔn)降低，相應(yīng)沉降要求標(biāo)準(zhǔn)降低，但防護(hù)長度增加，路基附屬增加0.05億元[3]。

(3) 橋梁工程減少2.74億元。主要原因是全線2 413孔簡支梁由通橋(2005)2101梁改用通橋(2005)2101梁，梁部可減少投資0.72億元；橋梁長度減少3.142 km，減少投資約1.75億元；速度目標(biāo)值降低后，由于橋梁上部和下部結(jié)構(gòu)的設(shè)計變化，可減少投資0.27億元。

(4) 隧道工程減少1.87億元，主要原因是設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整后，隧道斷面變小，引起隧道開挖量、圬工量、鋼材量等項目工程量的減少[4]。

(5) 軌道工程減少0.67億元，正線鋪軌160 km/h方案僅長度6 km以上隧道內(nèi)鋪無砟軌道，共鋪設(shè)無砟軌道78.1單線公里，200 km/h方案中長度6 km以上隧道及其間橋路地段均鋪設(shè)無砟軌道，共鋪設(shè)無砟軌道94.54單線公里。且160 km/h方案采用彈條II型扣件、IIIa型枕和新III型橋枕。200 km/h方案采用彈條V型扣件、IIIc型枕和IIIc型橋枕，投資減少0.53億元。站線鋪軌增加2個越行站鋪軌增加4.19 km，道岔增加18組，128組18號道岔(200 km/h方案)調(diào)整為12號道岔(160 km/h方案)，投資減少0.11億元。

(6) 四電工程一共減少1.47億元，電力貫通線由全電纜改為架空電纜混架，投資減少0.68億。 信號綜合接地調(diào)整為信號專用貫通地線，160 km/h取消CTCS-2級(兼容CTCS-0級)列控系統(tǒng)，正線60 kg/m重型道岔由18號改為12號，信號配套的三相交流電動或電液轉(zhuǎn)轍機(jī)由5點牽引改為4點牽引，投資減少0.79億元。

(7) 房屋及其他運(yùn)營生產(chǎn)設(shè)備及建筑物共增加0.12億元，其中房屋增加291 m2，部分附屬工程相應(yīng)增加。

(8) 由于工程投資減少，造成其他費及基本預(yù)備費用減少1.32億元。建設(shè)期投資貸款利息及鋪底流動資金減少0.58億元。

結(jié)合以上各項技術(shù)設(shè)備主要標(biāo)準(zhǔn)、工程內(nèi)容變化的影響分析，近期工程投資估算見表1。

表1　近期工程投資對照表

由表1可見，160 km/h方案投資最小，160 km/h預(yù)留200 km/h方案與200 km/h方案投資相差不大。時速160 km較時速200 km優(yōu)化減少投資8.69億元，其中靜態(tài)投資減少8.11億元[5]。

5結(jié)論

無論采用160 km/h方案還是200 km/h方案，本線引入樞紐、地區(qū)方案相同；從線路方案上來說， 160 km/h方案線路總長(312.478 km)較200 km/h方案(312.099 km)縮短了379 m，橋隧比分別為56.04%，57.31%，160 km/h方案優(yōu)化段的長度總和為42.45 km，優(yōu)化程度有限；從工程投資上來說，160 km/h方案比200 km/h方案僅減少了8.11億元(靜態(tài)投資)，投資減少的幅度較??；從運(yùn)行時分來說，160 km/h方案比200 km/h方案增加了31 min。

考慮本線的功能定位、運(yùn)輸能力和運(yùn)輸質(zhì)量要求，結(jié)合工程投資和經(jīng)濟(jì)效益分析，本線速度目標(biāo)值選擇200 km/h方案符合本線客貨兼顧的運(yùn)輸要求，具有較好的路網(wǎng)綜合效益、社會效益。因此，本次研究推薦速度目標(biāo)值選擇200 km/h方案。

參考文獻(xiàn)

[1]鐘晶.新建鐵路懷邵衡線懷化至衡陽段初步設(shè)計：線路篇[Z].武漢:中鐵第四勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司，2013.

[2]郝瀛.鐵路工程[M].北京:中國鐵道出版社，2000.

[3]曾強(qiáng)運(yùn).洪平.姚洪錫.新建鐵路懷邵衡線懷化至衡陽段初步設(shè)計：路基篇[Z].武漢: 中鐵第四勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司，2013.

[4]唐曌.新建鐵路懷邵衡線懷化至衡陽段初步設(shè)計：隧道篇[Z].武漢: 中鐵第四勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司，2013.

[5]鄧劼.新建鐵路懷邵衡線懷化至衡陽段初步設(shè)計：總說明書[Z].武漢: 中鐵第四勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司，2013.

收稿日期：2015-03-04

DOI 10.3963/j.issn.1671-7570.2015.03.039