熊 斌

(中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司線站處,430063,武漢//工程師)

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城際鐵路沿城市道路選線設(shè)計(jì)原則

熊 斌

(中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司線站處,430063,武漢//工程師)

在城際鐵路選線設(shè)計(jì)中,沿城市道路選線是重要的選線思路。但在部分項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程中,由于缺乏指導(dǎo)性原則,選線過程較為隨意,導(dǎo)致項(xiàng)目施工過程中征地拆遷、管線遷改、環(huán)境保護(hù)等方面出現(xiàn)了大量問題,引起項(xiàng)目工期滯后、投資超限,為項(xiàng)目建設(shè)帶來巨大困難。結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目建設(shè)經(jīng)驗(yàn),就城際鐵路沿路選線中的通道選擇、通行道路技術(shù)條件論證、敷設(shè)方式選擇、環(huán)境保護(hù)要求、遷改實(shí)施難度評估等方面原則進(jìn)行了總結(jié)歸納。

城際鐵路; 選線設(shè)計(jì); 城市道路

Author′s address China Railway Siyuan Survey and Design Institute Group Co.,Ltd., 430063,Wuhan,China

城際鐵路具有運(yùn)量大、速度快、安全、準(zhǔn)點(diǎn)、環(huán)保、節(jié)能等特點(diǎn),為城市群之間旅客出行創(chuàng)造了極大的便利。目前我國長江三角洲地區(qū)、珠江三角洲地區(qū)、京津冀城市圈、武漢城市群等地區(qū)都已開始大規(guī)模建設(shè)城際鐵路。

在城際鐵路設(shè)計(jì)中,為了減少城區(qū)拆遷,降低建設(shè)成本,沿城市道路選線成為重要的選線思路,但因城市道路交通量大、兩側(cè)建筑密度高、地下管網(wǎng)密布、道路立交橋等跨線建筑物多,選線過程中稍有考慮不周就有可能導(dǎo)致項(xiàng)目建設(shè)過程舉步維艱,甚至影響公共安全。對城際鐵路沿城市道路選線原則的研究具有重要價(jià)值。

1 沿城市道路選線所面臨的問題

減少征地拆遷、降低工程造價(jià)、減小工程實(shí)施難度是城際鐵路沿道路選線的主要目的。但在部分項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程中,由于缺乏選線指導(dǎo)原則,選線隨意性大,對工程實(shí)施難度估計(jì)不足,給項(xiàng)目后期建設(shè)帶來極大困難,如:選定通道不合理,導(dǎo)致征地拆遷及道路改移工程量大;未充分考慮鐵路對周邊環(huán)境的影響,施工及運(yùn)營過程中引起大量投訴,需增加大量環(huán)保措施;敷設(shè)方式不合理,引起橋隧工程大量變更;未評估遷改工程實(shí)施難度,導(dǎo)致施工期間管線、道路、河道遷改困難等等。這些問題導(dǎo)致項(xiàng)目建設(shè)工期滯后、投資超過預(yù)算,甚至給工程安全埋下隱患。以下結(jié)合工程實(shí)踐,歸納總結(jié)城際鐵路沿城市道路選線的基本原則。

2 沿城市道路選線的基本原則

2.1 服從城市綜合交通規(guī)劃,融入城市交通體系

城市綜合交通規(guī)劃是城市交通發(fā)展的綱領(lǐng)性文件,在城際鐵路選線時應(yīng)對其充分研究并深刻理解。重視城際鐵路與綜合交通體系中其它交通方式的互動,從發(fā)揮綜合交通體系整體優(yōu)勢的角度出發(fā)進(jìn)行項(xiàng)目功能定位及選線研究。

2.2 明確城際鐵路定位,與地鐵分工協(xié)作

城際鐵路的定位是專門服務(wù)于相鄰城市間或城市群的快速、便捷、高密度客運(yùn)專線鐵路[1],主要解決本城市與其他城市之間的出行需求,而地鐵主要解決城市內(nèi)部的出行需求,兩者功能定位與旅客出行目的有明顯區(qū)別。因地鐵多沿城市道路敷設(shè),城際鐵路沿道路選線時應(yīng)注意區(qū)分兩者在功能定位上的差異,針對旅客出行需求選定合理的通道。對于通道內(nèi)旅客出行量大且以市內(nèi)出行需求為主的,城際鐵路不應(yīng)占用通道資源,而應(yīng)選擇與地鐵在適當(dāng)車站換乘,否則造成功能錯位,旅客出行需求無法解決,城際鐵路客源無法保證。

2.3 合理分布車站,做好銜接換乘

城際鐵路線路沿道路通行時,車站的分布首先應(yīng)滿足路網(wǎng)功能需求,充分考慮路網(wǎng)中不同線路銜接換乘的可能性;重要車站選址應(yīng)確保相關(guān)線路引入條件,盡量選擇周邊高層建筑物少、重要管線設(shè)施少的大型十字路口。其次應(yīng)根據(jù)線路設(shè)計(jì)速度及輸送能力確定合理站間距。根據(jù)珠三角城際網(wǎng)中已建成或在建的佛肇城際、莞惠城際、穗莞深城際鐵路車站布置情況,平均站間距一般為4.5～8.0 km。再次車站選址應(yīng)考慮充分吸引客流,提高旅客出行效率,因此應(yīng)在出行需求旺盛、交通便利的地段設(shè)置車站。

對于線路通道上有鐵路或城市綜合交通樞紐的,線路引入樞紐方案、車站與樞紐內(nèi)其他交通方式銜接方案選擇都應(yīng)充分論證,謹(jǐn)慎抉擇。應(yīng)將樞紐內(nèi)旅客換乘的便捷性作為設(shè)計(jì)方案的重要評價(jià)指標(biāo),盡量做到零距離換乘。

2.4 選擇合適通行道路,滿足鐵路敷設(shè)條件

作為城際鐵路敷設(shè)通道的城市道路應(yīng)滿足必要的技術(shù)條件。否則達(dá)不到沿路選線的應(yīng)有目的。

(1) 應(yīng)選擇較高等級道路作為鐵路敷設(shè)通道。城市道路根據(jù)其承擔(dān)的功能分為快速路、主干路、次干路、支路4個等級。其中城市主干道或次干道通常是區(qū)域內(nèi)的重要道路,線路標(biāo)準(zhǔn)高、道路長度長、通達(dá)性好、道路紅線寬,路幅范圍內(nèi)設(shè)有較寬的中央綠化帶及路側(cè)帶,改造條件好,是城際鐵路通行的理想選擇。

(2) 道路與鐵路平面技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)基本匹配。在沿道路選線過程中,首先需就鐵路的平面技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與既有道路線型情況進(jìn)行對照,只有城市道路線型標(biāo)準(zhǔn)與鐵路平面技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)接近時才能選擇通行。城市道路線型標(biāo)準(zhǔn)過低時,城際鐵路中線與道路中心線偏離地段多,線路在路側(cè)與路中多次過渡,會引起城市道路大幅度改建或周邊建筑物大量拆遷,達(dá)不到沿路選線應(yīng)有的目的。

(3) 城際鐵路敷設(shè)不應(yīng)以降低道路通行能力為代價(jià)。城市主干道為連接城市各主要分區(qū)的道路,以交通功能為主[2],其通行能力往往影響到整個片區(qū)的通行狀況。城際鐵路的引入應(yīng)避免以降低其通行能力為代價(jià),具體而言應(yīng)避免城際鐵路壓縮機(jī)動車道、非機(jī)動車道寬度,盡量確保人行道寬度,以調(diào)整綠化帶、設(shè)施帶、路肩寬度作為主要原則。對于部分地段因城際鐵路引入導(dǎo)致既有紅線范圍無法滿足其主要功能模塊布設(shè)要求的,應(yīng)確保路側(cè)具備紅線拓寬條件。

在選線設(shè)計(jì)中應(yīng)重點(diǎn)研究城際鐵路高架橋梁跨越道路交叉口地段、路基U形槽地段、鐵路與道路中線不吻合地段的道路斷面情況。

在非交叉口地段,城際鐵路沿道路高架敷設(shè),一般采用簡支梁橋,橋梁跨度小,橋墩寬度僅3～4 m,橋墩一般能設(shè)置于中央綠化帶內(nèi),對道路斷面布置影響小。而交叉口地段,為了確保地面車輛通行安全,鐵路需要采用大跨度橋梁跨越整個路口,橋墩寬度也增大至4～8 m,且渠化道路路口通常都設(shè)置有左轉(zhuǎn)專用道。左轉(zhuǎn)專用道一般采用壓縮中央綠化帶寬度方式布置,致使路口地段中央綠化帶寬度遠(yuǎn)小于墩臺寬度(見圖1),此時需要通過調(diào)整路口斷面來確保車道數(shù)量[3]。如道路紅線范圍無法滿足斷面布設(shè)要求的,應(yīng)在選線時考慮路側(cè)紅線拓寬條件,必要時城際鐵路中線在路口地段偏向有拓寬條件的一側(cè),并對路口段落道路進(jìn)行改建以滿足其通行能力需求[4]。

圖1 十字路口橋墩布置

通常情況下,城際鐵路不會沿道路設(shè)置路基,但線路在高架橋梁與隧道之間過渡時,需要在路中設(shè)置路基過渡段,一般以U形槽形式出現(xiàn)。U形槽地段占地寬度需根據(jù)線間距、路基面寬度、水溝、側(cè)墻寬度及槽外公路防撞墩寬度確定(見圖2)。根據(jù)鐵路不同設(shè)計(jì)時速,U形槽寬度約為16.5～19.5 m,對道路斷面布置有嚴(yán)重影響。因此在選線時,應(yīng)將U形槽設(shè)置于道路兩側(cè)具有擴(kuò)建條件的地段,避免道路斷面被壓縮形成通行能力瓶頸。

圖2 鐵路U形槽地段道路斷面布置

由于道路與鐵路平面線型標(biāo)準(zhǔn)不一致,部分地段鐵路線路無法與道路中心線吻合。對于高架線路,鐵路中線位于道路紅線范圍內(nèi)的,可以考慮以門式墩方式跨越道路;鐵路中線超出紅線范圍的,則應(yīng)研究道路向路側(cè)改建的可行性。不具備改擴(kuò)建條件的,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選后,鐵路可以采用限速半徑適應(yīng)道路線型。

2.5 減少拆遷總量,繞避重點(diǎn)建筑

城際鐵路沿城市道路選線的重要目的之一就是減少拆遷以降低工程實(shí)施難度及風(fēng)險(xiǎn),因此在沿道路選線過程中應(yīng)貫徹這一原則,以減少拆遷總量。對于重要建筑物應(yīng)作專門研究,力爭繞避。

在選線實(shí)踐中,線路引入、引出道路中心地段,以及鐵路與道路中線不吻合地段、道路交叉口地段可能需拆除路側(cè)建筑物。對于這些段落應(yīng)重點(diǎn)研究,力爭少拆遷,對于學(xué)校、醫(yī)院、高層建筑物等應(yīng)以繞避為主。

2.6 比選敷設(shè)方式,確保線路經(jīng)濟(jì)、安全

一般情況下,鐵路沿城市道路通行以高架或地下敷設(shè)方式為主,僅在高架橋過渡至隧道段采用地面敷設(shè)方式。因此城際鐵路沿道路選線的敷設(shè)方式比選主要是高架與地下方式的比選。

高架敷設(shè)方式建設(shè)成本低,但地面施工對當(dāng)?shù)亟煌ㄓ绊懘?運(yùn)營期間噪聲振動明顯,對道路兩側(cè)環(huán)境影響大,高架橋?qū)Τ鞘芯坝^及橋下道路通行條件影響大;地下敷設(shè)方式建設(shè)成本高,但施工和運(yùn)營期間對地面交通和周邊環(huán)境影響小,兩者各有利弊。

鐵路敷設(shè)方式的選擇,主要受沿線平面及高程控制點(diǎn)的制約,在技術(shù)條件無限制的情況下,則需根據(jù)項(xiàng)目建設(shè)成本、建設(shè)工期、線路對周邊環(huán)境及交通影響等因素結(jié)合地方行政主管部門意見確定。

2.7 評估道路通行影響,確保交通安全

城際鐵路沿道路選線,應(yīng)在選線階段評估其對道路安全的影響。鐵路高架橋梁對道路安全的影響主要是橋墩對車輛、人員視線造成阻擋,影響車輛及行人通行安全。對于隧道地段,主要是施工期間可能引起的地面沉降、塌陷危及地面車輛、行人甚至建筑物安全。

在城市道路交叉口設(shè)計(jì)中,視距三角形范圍內(nèi)不得有任何高出路面1.2 m的妨礙駕駛員視線的障礙物[5]。鐵路高架敷設(shè)時,應(yīng)避免橋墩進(jìn)入視距三角形范圍內(nèi)(見圖3),橋梁需采用較大跨度跨越路口,在選線過程中應(yīng)從平、縱面條件上創(chuàng)造橋梁大跨度跨越路口的條件,提高橋下車輛、行人通行的安全性。

城際鐵路沿道路地下敷設(shè)時,線路縱斷面設(shè)計(jì)應(yīng)以完善的地質(zhì)勘探資料為基礎(chǔ),選擇合理的隧道埋深和通行地層,并結(jié)合適當(dāng)?shù)募庸檀胧┖褪┕すし?避免施工過程中出現(xiàn)地表塌陷,確保地表交通安全。

圖3 橋墩避讓路口視距三角形

2.8 堅(jiān)持環(huán)保選線,確保污染可控

城際鐵路一般采用電力牽引,鋪設(shè)跨區(qū)間無縫鋼軌,運(yùn)行CRH系列動車組,時速一般在200 km/h及以下,列車運(yùn)行過程中排放的主要污染物是噪聲和振動。因路側(cè)建筑物距離近、敏感點(diǎn)多,在沿道路選線時應(yīng)堅(jiān)持環(huán)保選線的原則,避免運(yùn)營階段污染物排放超標(biāo),確保環(huán)境影響可控。

根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》,城市干道兩側(cè)噪聲晝間不應(yīng)大于70 dB(A),夜間不應(yīng)大于55 dB。根據(jù)《城市區(qū)域環(huán)境振動標(biāo)準(zhǔn)》要求,城市干道兩側(cè)振動晝間不應(yīng)大于75 dB(A),夜間不應(yīng)大于72 dB。城際鐵路一般晝間運(yùn)行,夜間檢修,污染物的排放以晝間作為控制標(biāo)準(zhǔn)。

根據(jù)鐵計(jì)(2010)44號文《鐵路建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評價(jià)噪聲振動源強(qiáng)取值和治理原則指導(dǎo)意見》,當(dāng)動車組以200 km/h速度運(yùn)行于鋪設(shè)有無砟軌道線路上時的源強(qiáng)見表1。

表1 動車組以200 km/h速度運(yùn)行于鋪設(shè)有無砟軌道線路上時的源強(qiáng)

由表1可見,在線路中心與道路兩側(cè)建筑物距離為30 m時,動車組引起的振動小于國家標(biāo)準(zhǔn)。但線路中心與道路兩側(cè)建筑物距離為25 m時,動車組噪聲排放超限。

對已開通的廣珠城際鐵路進(jìn)行噪聲源強(qiáng)類比監(jiān)測[6],在CRH列車時速為200 km/h,監(jiān)測點(diǎn)距離線路中心30 m時,在采用2.5 m高直立式聲屏障情況下,噪聲強(qiáng)度為68.2 dB(A),可滿足國家標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)穗莞深城際鐵路在東莞市長安鎮(zhèn)振安路高架路段的環(huán)境評估情況,線路與周邊建筑物距離大于30 m時,建筑物的噪聲環(huán)境能滿足規(guī)范要求;但小于30 m時則需采用不同形式聲屏障[6]。

鑒于線路與道路兩側(cè)建筑物距離小于等于30 m時需采用聲屏障方能滿足國家規(guī)定的噪聲排放標(biāo)準(zhǔn),建議城際鐵路沿城市道路選線時,線路與兩側(cè)建筑物距離應(yīng)控制在30 m及以上;道路兩側(cè)建筑物密集時,所通行城市道路紅線寬度宜大于等于60 m;有特殊環(huán)境敏感點(diǎn)的,應(yīng)在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行專項(xiàng)評估,并以評估結(jié)果作為選線依據(jù)。

2.9 重視管線遷改實(shí)施難度,降低實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)

在城際鐵路沿道路選線過程中,應(yīng)特別注意道路范圍內(nèi)的高壓電力線路、地下管線等的遷改實(shí)施難度。管線遷改實(shí)施難度是城際鐵路選線優(yōu)劣的重要評價(jià)指標(biāo)。在項(xiàng)目建設(shè)過程中,線路方案技術(shù)可行但因管線遷改實(shí)施困難導(dǎo)致的項(xiàng)目工期滯后、投資超限情況多有發(fā)生,這為項(xiàng)目建設(shè)帶來巨大的困難。在東莞市境內(nèi)某鐵路項(xiàng)目建設(shè)過程中,線路從長安鎮(zhèn)一主干道中心高架通過,原路中架設(shè)有110 kV高壓線,設(shè)計(jì)過程中計(jì)劃將其改為路側(cè)地下電纜。雖然路側(cè)有充足條件可以埋設(shè)電纜,但由于施工期間無法與供電局達(dá)成停電意見,導(dǎo)致項(xiàng)目建設(shè)工期滯后2年,對項(xiàng)目建設(shè)造成嚴(yán)重不利影響,教訓(xùn)深刻。

為了避免項(xiàng)目施工過程中遷改工程實(shí)施困難,應(yīng)在選線過程中先就重要遷改工程進(jìn)行專項(xiàng)評估,制定遷改方案并與產(chǎn)權(quán)單位協(xié)商,達(dá)成一致意見后方可確定線路走向。若產(chǎn)權(quán)方堅(jiān)決不同意遷改的,需考慮調(diào)整線路走向,避免沖突。

3 結(jié)語

沿城市道路選線是多數(shù)城際鐵路設(shè)計(jì)中都會遇到的課題,在選線過程中應(yīng)對線路方案的技術(shù)可行性、環(huán)境影響情況及項(xiàng)目實(shí)施難度進(jìn)行綜合評估,在技術(shù)可行、環(huán)境友好、實(shí)施難度可控的情況下方能確定線路走向。

[1] 國家鐵路局.城際鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范:TB 10623—2014[S].北京:中國鐵道出版社,2015:4.

[2] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.城市道路工程設(shè)計(jì)規(guī)范:CJJ 37—2012[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,1991:3.

[3] 張國良,段緒斌,杜立平.交叉口安全視距與高架橋下交叉口設(shè)計(jì)[J].城市道橋與防洪,2012,1(10):3-4.

[4] 王孟霞.高架橋下的城市平面交叉口設(shè)計(jì)改善[J].山西交通科技,2015,1(2):41-43.

[5] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.城市道路交叉口設(shè)計(jì)規(guī)程:CJJ 152—2010[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社.2010:14.

[6] 中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司.穗莞深城際軌道交通項(xiàng)目(莞深段)環(huán)境影響后評價(jià)報(bào)告書[R].武漢:中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司,2013:172-174.

Research on the Principle of Intercity Railway Route Selection along City Road

XIONG Bin

Route selection along city road is an important selection method in the design of intercity railway.But due to the lack of guiding principles,route selection process is more casual in the courses of project design,resulting in many problems,such as the land expropriation,house removal,pipeline relocation and environmental protection.Great difficulties will be brought to the project construction,including the extension of construction schedule and the investment overrun.Combined with the practical working experiences,the principle of intercity railway channel selection,road technical condition demonstration,road lying mothod selection,environmental protection,assessment of land expropiration and house removal are summarized.

intercity railway; route design; city road

U212.32

10.16037/j.1007-869x.2017.06.003

2017-02-28)