蒙西至华中地区铁路崤山隧道隧址方案研究

肖红波

（中铁第四勘察设计院集团有限公司 武汉 430063）

1 方案的提出

蒙西至华中地区铁路煤运通道连接蒙陕甘宁能源“金三角”地区与鄂湘赣等华中地区，是“北煤南运”新的国家战略运输通道，是衔接多条煤炭集疏运线路，点网结合、铁水联运的大能力、高效煤炭运输系统和国家综合交通运输系统的重要组成部分。

项目地处我国中西部地区的过渡地段，起自内蒙古自治区鄂尔多斯市浩勒报吉，途经内蒙古、陕西、山西、河南、湖北、湖南、江西等7省（区），终至江西省吉安市。三门峡至荆门段位于通道的中段，地处河南省西部，湖北省西北部、中部地区，北起河南省三门峡市，途经三门峡市灵宝市、卢氏县，洛阳市洛宁县，南阳市西峡县、内乡县、淅川县、邓州市，湖北省襄阳市，南至湖北省荆门市；与陇海、宁西、焦柳、襄渝、汉丹、长荆等路网干支线相连。

崤山隧道位于河南省，属东秦岭崤山山脉，为中低山区地貌，山峦叠嶂，地形险峻，沟谷狭长，多呈“V”字形。山坡自然坡度一般30°～70°，坡面岩层多出露，表层多为更新统黄土覆盖，植被较发育。区内海拔标高一般为530～1 400m，线路走行标高为570～700m，最大海拔标高为1 471.3m。

根据地形、地质条件及工程情况，结合隧道施工工法及辅助坑道选择情况，崤山隧道隧址研究有西线（南岭出口）、中线（白庙出口）、东线（白庙出口）3大方案；鉴于西线方案隧道洞身在单面坡道上，研究了经苏村方案（见图1）。隧道进口端位于三门峡市灵宝县境内，西线方案出口位于三门峡市卢氏县境内，中线和东线方案出口位于洛阳市洛宁县境内［1］。

图1 崤山隧道隧址方案示意图

1.1 西线方案

线路自比较起点灵宝市川口镇闫谢村引出，并行在建三淅高速公路东南行，至川口镇赵吾村附近后设灵宝东站，出站后线路西南行至南朝街附近跨在建三淅高速公路、209国道及霸底河后沿霸底河西侧南行，至城烟村附近再次跨越高速公路、209国道至牛心山后以22.340km的隧道穿崤山，在洛宁县故县镇北焦寺河村附近设站，出站后线路继续东南行至方案比较终点。线路长度52.97km，桥隧总长46.975km，桥隧比88.65%。

1.2 中线方案

线路自西线方案城烟隧道引出，以24.069 km的隧道穿崤山，在洛宁县故县镇隍城村附近设站，出站后线路折向南至方案比较终点。线路长度53.77km，桥隧总长47.38km，桥隧比88.12%。

1.3 东线方案

线路自西线方案灵宝东站出站后继续沿高速公路东南行至城烟特大桥，以25.980km的隧道穿崤山后接中线方案至比较终点。线路长度52.976 km，桥隧总长47.393km，桥隧比89.46%。

1.4 经苏村方案

线路自比较起点引出，西南行至川口村附近后折向西跨三淅高速公路、209国道及霸底河，至东涧河后沿其东侧南行，在苏村镇吴家庄附近设灵宝南站，继续沿东涧河南行至寺河镇后折向东，跨霸底河及209国道接入西线方案。线路长度58.469km，桥隧总长50.033m，桥隧比85.57%。

2 方案比选

2.1 线路长度及工程投资

通过对比较范围内各方案的线路长度及主要工程数量计算，并借鉴以往相近项目的工程估算指标，对各方案的主要工程投资进行估算，具体对比数据见表1［2］。

表1 崤山隧道隧址方案比较表

由表1可见，经苏村方案线路最长，中线方案、东线方案次之；中线方案较西线方案线路长0.8km，桥隧总长0.405km，但地质条件较好，投资增加0.49亿元；东线方案与西线方案线路长度相当，桥隧总长0.418km，高墩桥梁长，但地质条件好，投资增加1.39亿元；经苏村方案较西线方案线路长度5.499km，桥隧总长3.058km，且短隧道座数多4座、长度多2.944km，投资增加4.16亿元。

2.2 地质条件及施工风险

西线方案及经苏村方案多次下穿孟家河及其支流，F4断层宽度大（350m）且临近孟家河，强富水，风险极大；出口段有4km白云质灰岩，发育F20断层，宽约350m，存在较大岩溶风险；出口悬于S323上方，相互干扰大。

中线方案地质条件较好，通过断层相对较少，下穿孟家河及其支流次数较少，避开F20断层，施工风险小。

东线方案地形、地质条件好，通过断层少，距离孟家河远，通过F4断层短（140m），避开F20断层，施工风险最小。

2.3 纵断面条件

西线方案崤山隧道22.34km洞身仅出口段有0.35km的反坡，排水困难；经苏村方案崤山隧道22.287km洞身出口段有4.97km的反坡，中线方案崤山隧道24.069km洞身出口段有7.56km的反坡，东线方案崤山隧道26.345km洞身出口段有7.33km的反坡，此3个方案排水条件相对较好。

2.4 工程实施难易程度

西线方案、经苏村方案崤山隧道长度分别为22.34，22.287km，辅 助 坑 道 7 座 9 872m（其中无轨6座8 212m，有轨双井1座1 660m）。经苏村方案墩高100m桥梁长度达600m、墩高80m桥梁长度达300m，施工难度大。

中线方案崤山隧道长度为24.069km，辅助坑道8座10 857m（无轨6座7 863m、有轨双井2座2 994m）。

东线方案崤山隧道长度为25.980km，辅助坑道9座12 236m（无轨7座9 280m、有轨双2座2 956m）。

2.5 环境敏感区影响

东线方案正交跨越一级水源保护区红线渠，其他方案均需改移一级水源保护区红线渠。

2.6 推荐意见

通过上述几个方面综合分析，经苏村方案虽崤山隧道长度最短，且洞身出口段有4.97km的反坡，但线路展长5.499km，投资增加4.16亿元，施工风险最大；西线方案虽线路最短，崤山隧道长度也最短，但洞身单面上坡，施工风险也最高；东线方案线路短，施工风险最低，但崤山隧道长度最长，且进口段引线高墩桥长达6.528km，投资增加1.39亿元；中线方案线路稍长，施工风险小，崤山隧道长度居中，进口段引线条件好，高墩桥梁最短，投资增加不多，故本次研究推荐中线方案。

3 结语

崤山隧道是蒙西至华中地区铁路煤运通道工程中最长的隧道，也是控制全线工期的重点工程，合理确定其隧址不仅关系到工程投资及隧道施工的安全，更关系到蒙西至华中地区铁路煤运通道这一“北煤南运”新的国家战略运输通道能否按期实施、尽早发挥其效能。本文在线路宏观走向研究的基础上，从工程投资、地质条件、施工风险、长隧道排水、工程实施难易程度、环境影响等多个方面对崤山隧道隧址方案进行了局部方案比较分析，通过综合比选，提出了推荐方案。

随着列车运行速度的不断提高，对铁路勘察设计、施工和运营的经济合理、安全高效也提出了更高的要求，前期通过更加全面、细致、具体的影响因素分析，综合比选后提出线路走向方案的推荐建议，是实现铁路运输“安全第一、预防为主”的具体体现，也是建设和谐铁路的重要手段，具有显著的经济和社会意义。

［1］GB50090－2006铁路线路设计规范［S］.北京：中国铁道出版社，2006.

［2］中铁第四勘察设计院集团有限公司.新建铁路蒙西至华中地区铁路煤运通道工程三门峡至荆门段可行性研究［R］.武汉：中铁第四勘察设计院集团有限公司，2012.