林海波

(中鐵工程設(shè)計咨詢集團有限公司，北京 100055)

1 概述

新建南通—蘇州—嘉興—寧波鐵路(以下簡稱通蘇嘉甬鐵路)是國家高速鐵路網(wǎng)的重要組成部分，也是長三角地區(qū)城際鐵路網(wǎng)骨干線路，對加快沿線城鎮(zhèn)化一體化進(jìn)程具有積極意義[1]。該項目新建線路長301 km(江蘇省135 km、浙江省166 km)，設(shè)南通西、張家港、常熟西、蘇州北、汾湖、嘉興南、海鹽西、慈溪、莊橋等9座車站[2]。該鐵路地理位置見圖1。

圖1 通蘇嘉甬鐵路地理位置

其中，線路與京滬高鐵在蘇州北并站后，需經(jīng)蘇州工業(yè)園區(qū)南行，經(jīng)過蘇州工業(yè)園區(qū)段線路走向和敷設(shè)方案是本次研究的重點研究內(nèi)容(見圖2)。

圖2 蘇州地區(qū)鐵路平面布置

以往高鐵項目多采用高架形式。然而，蘇州工業(yè)園區(qū)內(nèi)住宅小區(qū)密集，同時分布有大批對振動較敏感的高科技電子、精密儀器等大型企業(yè)，如何減少對住宅小區(qū)和沿線企業(yè)的影響，需進(jìn)行深入研究。擬通過多方案的比選和振動評估專題論證，得出最優(yōu)方案，以利于項目順利實施[3-5]。

2 自然特征

2.1 地形地貌

蘇州工業(yè)園區(qū)主要位于湖沼積平原區(qū)，地勢平坦，地面高程0～5 m，相對高差小于5 m。沿線水系發(fā)育，河流溝渠縱橫交織成網(wǎng)。線路經(jīng)過工業(yè)園區(qū)，道路縱橫、交通發(fā)達(dá)，城鎮(zhèn)化程度較高，廠房、民居密布。

2.2 工程地質(zhì)及水文地質(zhì)

(1)地層巖性

研究區(qū)域主要地層為第四系全新統(tǒng)淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土、粉質(zhì)黏土、粉土、粉細(xì)砂，第四系厚度普遍大于120 m。

(2) 地質(zhì)構(gòu)造

本線位于揚子地臺東部，受多期構(gòu)造運動影響，區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜，形成了以北西向構(gòu)造跡線為主的構(gòu)造體系。沿線地質(zhì)構(gòu)造深埋隱伏，無全新世活動斷裂，地質(zhì)構(gòu)造對線路影響較小。

(3)水文地質(zhì)

區(qū)域內(nèi)主要有婁江、東沙湖、斜塘河、吳淞江等地表水系；地下水類型主要為潛水、微承壓水及承壓水。潛水主要賦存于填土和淺層黏性土中，屬孔隙型潛水，地下水埋深一般為0.4～3.3 m。

3 線路經(jīng)蘇州工業(yè)園區(qū)走向方案研究

3.1 蘇州工業(yè)園區(qū)介紹

蘇州工業(yè)園區(qū)位于蘇州市城東，1994年2月經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)設(shè)立，行政區(qū)劃面積278 km2(中新合作區(qū)80 km2)，是中國和新加坡兩國政府間的重要合作項目，被譽為“中國改革開放的重要窗口”和“國際合作的成功范例”。

3.2 走向方案研究

結(jié)合地區(qū)方案和線路走向，本線需穿越蘇州工業(yè)園區(qū)通過，園區(qū)內(nèi)分布有大批對振動較敏感的高科技電子、精密儀器企業(yè)，為減少對工業(yè)園區(qū)內(nèi)的拆遷和振動敏感企業(yè)的影響，對該段線路分別研究穿越工業(yè)園區(qū)方案及繞避工業(yè)園區(qū)方案(見圖3)。

圖3 線路穿越工業(yè)園區(qū)走向方案

(1)方案說明

①穿越工業(yè)園區(qū)方案

線路自比較起點引出，跨越京滬高鐵，經(jīng)蘇州工業(yè)園區(qū)唯亭社區(qū)跨越滬寧城際及京滬線，沿青秋浦西側(cè)南下，跨越吳淞江，沿澄湖、吳江同里國家濕地公園、白蜆湖西側(cè)走行至比較終點，正線長43 km，蘇州園區(qū)上、下行聯(lián)絡(luò)線長20.944 km。

②繞避工業(yè)園區(qū)方案

線路自比較起點引出，跨越京滬高鐵，經(jīng)新天倫創(chuàng)意園跨越滬寧城際及京滬線，沿界浦河西側(cè)南下，跨越吳淞江，常嘉高速后，并行常嘉高速公路東側(cè)跨越澄湖，經(jīng)上海光明高爾夫俱樂部西側(cè)跨越白蜆湖至比較終點，正線長50.275 km，蘇州園區(qū)上、下行聯(lián)絡(luò)線長20.2 km[6-7]。

(2)工程經(jīng)濟比選

主要工程數(shù)量及投資比較見表1。

表1 主要工程數(shù)量及投資比較

(3)方案優(yōu)缺點分析

各方案優(yōu)缺點分析見表2。

表2 各方案優(yōu)缺點分析

(4)推薦意見

綜上分析，雖然繞避工業(yè)園區(qū)方案對工業(yè)園區(qū)拆遷略有減小，但線路穿越了用直古鎮(zhèn)西側(cè)，總體拆遷量略大，涉及的環(huán)境敏感區(qū)較多，涉及范圍較大，工程實施對沿線環(huán)境影響較大，且線路穿越地鐵三號線陽澄湖站及唯亭北停車場，可實施性較差；穿越工業(yè)園區(qū)方案雖拆遷較大，但線路順直、線路長度短，投資較省。因此，推薦穿越工業(yè)園區(qū)方案。

4 線路經(jīng)蘇州工業(yè)園區(qū)方案研究

結(jié)合工業(yè)園區(qū)規(guī)劃布局，中環(huán)東線以西為集中建成居住區(qū)，鐵路穿越難度較大；唯勝路以東為產(chǎn)業(yè)集中區(qū)域且線路繞行長度過長。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查振動敏感企業(yè)分布以及道路和河流布局情況，本次對線路經(jīng)工業(yè)園區(qū)段鳳里街和唯勝路分別研究了高架方案和地下方案[8](見圖4)。

圖4 線路經(jīng)蘇州工業(yè)園區(qū)段通道方案

4.1 高架方案研究

為節(jié)省工程投資，減少施工和運營風(fēng)險，首先對沿唯勝路和沿鳳里街高架方案進(jìn)行研究。方案示意見圖5。

圖5 工業(yè)園區(qū)高架方案

(1)方案說明

①方案Ⅰ：沿唯勝路高架方案

線路自蘇州北站引出，并行京滬高鐵向東南前行，為減少拆遷，采用5 500 m半徑連續(xù)跨越京滬高鐵、滬寧城際、京滬線，再沿唯勝路3 m寬綠化帶南行，跨越吳淞江至比較終點，正線長38.6 km。

②方案Ⅱ：沿風(fēng)里街高架方案

線路自蘇州北站引出，向東南連續(xù)跨越京滬高鐵、滬寧城際、京滬線，再沿鳳里街中央約4 m寬綠化帶南行跨越吳淞江至比較終點，正線長36.1 km。

(2)主要控制因素影響分析

①振動影響分析

經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)查，沿鳳里街和沿唯勝路兩方案沿線敏感企業(yè)統(tǒng)計見表3。

表3 蘇州工業(yè)園區(qū)振動敏感企業(yè)統(tǒng)計

目前，對于精密儀器企業(yè)一般采取被動防護措施，均需在企業(yè)內(nèi)部實施，可能影響企業(yè)正常的生產(chǎn)組織管理，故沿線企業(yè)均反對高架方案。

②沿線拆遷影響分析

本段線路于京滬高鐵至婁江段穿越工業(yè)園區(qū)，該區(qū)域內(nèi)住宅小區(qū)密集(多為回遷安置小區(qū))，商業(yè)開發(fā)較為集中。鐵路穿越引起的拆遷工程較大，成本較高，方案示意見圖6。

圖6 線路穿越住宅小區(qū)集中區(qū)域示意

其中，沿唯勝路高架方案穿越青苑新村二區(qū)、四區(qū)、五區(qū)、六區(qū)(均為回遷小區(qū))、金陵花園以及唯亭實驗小學(xué)等，拆遷面積約16.45萬m2；沿鳳里街高架方案穿越亭苑B區(qū)，拆遷面積約8.06萬m2。

(3)優(yōu)缺點分析

結(jié)合沿線拆遷及對振動敏感企業(yè)影響，高架方案優(yōu)缺點分析見表4。

表4 高架方案優(yōu)缺點分析

(4)推薦意見

綜上分析，雖然沿鳳里街高架方案征拆總量略小，但對亭苑B區(qū)以及振動敏感企業(yè)、城市道路影響較大，且沿線企業(yè)均強烈反對；雖然沿唯勝路高架方案對振動敏感企業(yè)影響較小，但對沿線居民小區(qū)征拆較大，尤其會對回遷小區(qū)造成二次動遷，實施難度極大[9-10]。

4.2 地下方案研究

(1)振動對比分析

為更好地分析高架方案和地下方案振動影響，對園區(qū)高架方案和地下方案施工及運營期間造成的振動影響進(jìn)行專題分析研究[11]。對比結(jié)果見圖7。

圖7 高架方案和地下方案振動計算結(jié)果對比

由圖7可知，同樣車速條件下， 150 m范圍內(nèi)橋梁方案地面振動明顯大于地下方案，且橋梁方案振動衰減較快；當(dāng)距離超過150 m時，橋梁方案引起的振動與地下方案差距變小，二者衰減速度也較為接近。因此，相較于高架方案，地下方案引起的振動對沿線敏感企業(yè)的影響較小。

(2)地下方案研究

①沿唯勝路地下方案

為減少對住宅小區(qū)的影響，線路需于京滬高鐵以北進(jìn)入地下。根據(jù)園區(qū)現(xiàn)狀，需小角度下穿京滬高鐵，造成隧道埋深達(dá)80 m以上，工程風(fēng)險較高，并且線路繞行，引起并行修建的城際鐵路地下段落也較長，故沿唯勝路方案不可取。

②沿鳳里街地下方案

線路于京滬高鐵上跨陽澄環(huán)路100 m拱橋處下穿，隧道埋深較淺，高鐵和城際線路順直，新建桑田島城際站可與地鐵2號線、6號線進(jìn)行軌道交通接駁，且與規(guī)劃的城際鐵路通道一致。因此，有必要對沿鳳里街地下方案進(jìn)行重點研究。

該方案線路自京滬高鐵蘇州北站引出，沿京滬高鐵東行，上跨常臺高速、陽澄西湖后，先后下穿京滬高鐵、陽澄環(huán)路、地鐵3號線、地鐵5號線、京滬高速、滬寧城際、京滬線、婁江快速路、婁江，沿鳳里街中心南行，下穿吳淞江后至比較終點。正線線路全長36.1 km。地下段隧道總長14.52 km，方案示意如圖8。

圖8 沿鳳里街地下方案

該方案在經(jīng)過城市建筑密區(qū)亭苑B區(qū)時采用隧道下穿，受地鐵3號線和5號線控制，隧道埋深約50 m，對亭苑B區(qū)基本無影響[12-15]。

4.3 方案綜合比選

(1)方案投資比較

沿鳳里街地下方案、沿鳳里街高架方案和沿唯勝路高架方案工程投資比較見表5。

表5 各方案投資比較

(2)方案優(yōu)缺點分析

方案優(yōu)缺點分析見表6。

表6 各方案優(yōu)缺點分析

4.4 小結(jié)

雖然沿鳳里街高架方案和沿唯勝路高架方案土建工程投資少、施工風(fēng)險小，但對沿線居民小區(qū)征拆較大，可實施性均較差。沿鳳里街地下方案雖施工控制因素較多，后期運營、養(yǎng)護費用相對較高，但該方案可有效集約土地資源，新設(shè)桑田島城際地下站與地鐵2號線和6號線桑田島站接駁較好，且可大幅減少沿線住宅小區(qū)拆遷，有利于改善園區(qū)城市環(huán)境，符合地方意見。經(jīng)綜合分析，推薦采用沿鳳里街地下方案。

5 結(jié)語

通蘇嘉甬鐵路在經(jīng)過蘇州工業(yè)園區(qū)時，針對園區(qū)內(nèi)住宅小區(qū)密集，同時分布有大批對振動較敏感的高科技電子、精密儀器企業(yè)等問題，通過多方案比選和振動專題論證，決定采用征拆較小、易于實施、有效的集約土地資源，有利于改善園區(qū)城市環(huán)境的鳳里街地下方案。雖然地下方案直接工程投資較高，但考慮到征地拆遷影響因素后，總投資相差不大，且地下方案外界環(huán)境影響因素較少，更有利于項目順利實施。研究表明，高鐵或城際鐵路通過城市建成區(qū)時，應(yīng)綜合拆遷、投資、噪聲、振動、環(huán)境等影響因素進(jìn)行多方案經(jīng)濟技術(shù)比選。