京沈客运专线引入北京铁路枢纽设计方案研究

牛凤鸣，赵长石

（铁道第三勘察设计院集团有限公司 线路与站场枢纽设计处，天津 300142）

1 概述

1.1 京沈客运专线概述

京沈客运专线自北京铁路枢纽星火站引出，向东北方向依次经过河北省承德市，辽宁省朝阳市、阜新市、锦州市，到达辽宁省沈阳市，正线长度696.8 km。该线为设计速度 350 km/h 的客运专线，位于华北和东北 2 个经济区之间，是《 中长期铁路网规划 ( 2008 年调整 ) 》“四纵四横”客运专线中北京—沈阳—哈尔滨客运通道的重要组成部分，也是《 综合交通网中长期发展规划 》中“五纵五横”综合运输大通道满洲里至港澳台通道的重要组成部分；是沟通东北、华北、华东、中南等地区的重要通道，亦是联结华北、华东、中南与东北经济区的纽带。京沈客运专线的建设对于满足沿线旅客的出行需求，促进旅游业发展，实施可持续发展战略，加强北京、沈阳等发达城市对承德、朝阳、阜新、赤峰、通辽等地区的经济辐射能力，加快区域合作，实现辽西和蒙东地区经济社会协调发展具有重要作用。

1.2 北京铁路枢纽概况

（1）枢纽现状。北京铁路枢纽衔接京沪 ( 北京—上海 )、京九 ( 北京西—九龙红磡 )、京广 ( 北京西—广州 )、京原 ( 石景山南—原平 )、丰沙 ( 丰台西—沙城 )、京包 ( 北京北—包头 )、京通 ( 昌平—通辽 )、京承 ( 北京—承德 )、京哈 ( 北京—哈尔滨 )、大秦 ( 大同—秦皇岛 ) 10 条铁路干线，同时衔接京津城际铁路 ( 北京南—天津 ) 和京沪高速铁路 ( 北京南—上海虹桥 )、京广客运专线 ( 北京西—广州南 ) 3 条客运专线，规划衔接京沈客运专线 ( 北京—沈阳 )、京九客运专线 ( 北京—九龙 ) 2 条客运专线，以及京张城际铁路 ( 北京—张家口 )、京石城际铁路 ( 北京—石家庄 )、京秦城际铁路 ( 北京—秦皇岛 ) 3 条城际铁路，各干线间通过东南、东北、西北等环线相互连接，形成大型的辐射式环形铁路枢纽。枢纽内既有车站 101 个，其中北京、北京西、北京南、北京北为客运站，丰台西为路网性编组站，丰台、双桥、三家店为技术作业站，石景山南为工业站；在大红门、百子湾、双桥等站设有较大的货场，其余均为中间站[1]。

（2）枢纽总图规划概况。《 中长期铁路网规划( 2008 年调整 )》对我国铁路规划的总规模有了较大幅度的调整，对北京铁路枢纽路网规划建设项目也进行了相应调整。北京铁路枢纽规划衔接京沪、京九、京广、京原、丰沙、京包、京通、京承、京哈、大秦 10 条铁路干线，京沪高速铁路、京广客运专线、京沈客运专线、京九客运专线 4 条高速铁路，京津城际铁路、京石城际铁路、京秦城际铁路、京张城际铁路 4 条城际铁路，还规划衔接 S1 至S7 共 7 条市郊列车线路，最终将形成枢纽内、中、外 3 重铁路环线构成的大型环状放射形铁路枢纽。北京铁路枢纽总布置示意图如图 1 所示。

图1 北京铁路枢纽总布置示意图

2 京沈客运专线引入北京铁路枢纽方案研究

2.1 线路走向方案研究

2.1.1 线路走向方案

线路引入北京枢纽时，结合枢纽总图规划、北京市城市规划及沿线既有铁路、公路通道等控制因素，统筹考虑规划的京唐城际铁路、京张城际铁路等项目，针对京沈客运专线引入北京枢纽的线路走向分别研究了以下 3 个方案[1]。京沈客运专线引入北京枢纽的线路走向方案示意图如图 2 所示。

（1）方案Ⅰ，即沿京承高速公路经星火、密云至兴隆方案。线路自北京枢纽北京站向东引出至星火站，出站后线路向北沿京承高速公路通道至密云，线路折向东经兴隆县至方案终点。

（2）方案Ⅱ，即沿京密路经星火、密云至兴隆方案。线路自北京枢纽北京站向东引出至星火站，出站后线路向北沿京密路通道至密云，线路折向东经兴隆县至方案终点。

（3）方案 Ⅲ，即经通州、平谷至兴隆方案。线路自北京枢纽北京站向东引出，沿既有京哈铁路通道经通州、平谷东经兴隆县至方案终点。

2.1.2 优缺点分析

图2 京沈客运专线引入北京枢纽的线路走向方案示意图

（1）方案Ⅰ在五环内沿既有东北环线通道出五环后，主要沿京承高速公路通道经密云后至兴隆县，对北京市分割较小，沿线所经区域人口较密集、经济发达，对沿线的顺义、怀柔、密云区经济拉动作用明显，符合城市总体规划；该方案的缺点是线路最长、工程投资最大。

（2）方案 Ⅱ 在五环内沿既有东北环线通道出五环后，主要沿京密路通道经密云后至兴隆县，沿线所经区域人口密集、经济发达，对沿线的顺义、怀柔、密云区经济拉动作用明显；该方案的缺点是沿线经过的居住区较密集，拆迁量巨大，而且沿线环境敏感点较多，环保要求高，不符合城市总体规划。

（3）方案 Ⅲ 沿既有京哈铁路通道至通州后，经平谷县后至兴隆县，该方案在通州之前与规划的京唐城际铁路共通道，与方案Ⅰ和Ⅱ相比，沿线所经区域的人口、经济发展情况较差，经济据点相对较少，不符合城市总体规划。该方案的优点是线路长度最短，投资较省。

综合上述技术经济比较及优缺点分析，方案Ⅰ虽然线路最长、投资最大，但符合城市总体规划，能够改善当地的交通条件，对当地经济发展的带动作用明显，因而建议采用方案Ⅰ。

2.2 线路工程设计方案研究

线路工程设计方案应结合沿线地方规划、建构筑物分布、地质条件等多种因素，进行技术经济分析比选，确定安全可靠、技术经济合理的设计方案。考虑到北京市域范围的土地资源珍贵，为了减少工程占地，该条线路的线下线路敷设方式采用以桥梁形式为主。对环境影响评价要求及不良地质地段的线路敷设方式应结合具体情况再研究确定。

2.2.1 建筑物密集区的线路敷设方式

线路自北京星火站出站后，并行既有东北环线东侧向北，跨过五环路后，沿线居民区密集，紧邻规划的望京电子城，需要从长建驾校中间穿过，该段涉及的拆迁量较大，道路控制点繁多，环保、电磁干扰要求较高。为了满足环保要求，减少对规划的望京电子城的电磁干扰，控制拆迁范围，尽可能地降低修建线路的社会稳定风险等级。经综合分析，该段线路宜采用隧道方式通过，隧道 ( 双洞单线 ) 长为 8.1 km，可以采用明挖 + 盾构 + 暗挖的组合施工方法，盾构机需 4 台，从而减少线路施工对周边区域的影响，确保工程的可实施性。

2.2.2 沿线特殊地质地段线路工程设计

方案Ⅰ与高丽营地裂缝在京沈客运专线DK50 + 782—DK51 + 082 段和D1K35+887 附近 ( 位于北六环前 1 km 左右 ) 2 次交叉。高丽营地裂缝属于复合型地裂缝，受断裂活动的控制，具有长期活动的趋势。该地裂缝位于唐自头村北一带，西起京承高速公路，呈北东向延伸至西王路村及北六环以外，长度超过 1.8 km，线路走向大致为 NE60°至 NE75° 左右。该地裂缝沿黄庄-高丽营断裂发育，其走向、产出的位置与该断裂基本一致。为了确保工程的可行性，针对地裂缝的特点研究适宜的工程措施。

（1）京沈客运专线在 DK50 + 782—DK51 + 082段穿越高丽营地裂缝，由于该段线路没有控制线路高程的制约因素，因而该段线路可以采用对不均匀沉降不敏感、可调节性强的地基基础 ( 路基方式 ) 和上部结构形式 ( 有砟轨道 ) 通过该处断裂，路基填高约 6 m。

（2）京沈客运专线在 D1K35 + 887 附近穿越高丽营地裂缝，受地裂缝前约 1 km 左右的六环路影响，研究下穿六环和上跨六环 2 个方案：①下穿六环方案，该方案以隧道形式自六环互通路基段下穿，之后结合地方规划条件，上跨顺沙路后在高丽营二村西侧、白马路互通匝道北侧设顺义西高架站，该方案经过地裂缝处路肩标高与地面基本持平，适合以路基形式通过，满足地裂缝处以柔性结构通过的要求，同时满足结合地方城市规划；②上跨六环方案，该方案采用桥梁形式上跨北六环，为了缩小跨点处的高度，结合高压天然气管线位置，需要将线位远离京承高速公路互通匝道，自六环无互通处跨越，受桥梁孔跨及纵断面的要求，京沈客运专线上跨地裂缝处路基高度达 13 m 左右，不易于控制线路沉降，而且受白马路互通匝道的影响，顺义西站的站位只能设于白马路互通匝道的东侧，将增加京沈客运专线与京承高速公路间的夹角地，不满足地方城市规划。综上所述，京沈客运专线在穿越 D1K35 + 887 处地裂缝时高程适合以路基形式通过，建议采用下穿六环方案，即以隧道形式穿过六环路。京沈客运专线在六环路段下穿方案的纵断面设计图如图 3 所示。

3 结束语

图3 京沈客运专线在六环路段下穿方案的纵断面设计图

为了做到既与当地城市规划有机结合，又能降低对周边环境的影响，京沈客运专线引入北京枢纽采用线路最长、投资最多，但是满足城市总体规划要求的线路走向方案。由此可见，一方面，规划限制对于铁路线路方案走向具有举足轻重的作用；另一方面，合理的线位选择可以促进规划的实施和发展[2]。线路在穿越地裂缝时，采用对不均匀沉降不敏感、可调节性强的地基基础 ( 路基方式 ) 和上部结构形式 ( 有砟轨道 )，从而确保工程的安全性。因此，在进行客运专线选线前，应充分搜集地方的规划资料，在技术可行的前提下，合理选择线路走向，科学布设车站，有机结合线路方案与地方规划，让客运专线在促进地方经济发展中发挥更大的作用。针对地裂缝等不良地质条件，在选线时应首先考虑绕避，如果无法绕避时，应采取预留变形量、加强结构刚度、使用可调高支座和可调扣件等工程措施；同时，应建设工程和地裂缝监测预警系统，以确保工程实施的安全与可靠。

[1] 铁道第三勘察设计院集团有限公司. 北京至沈阳铁路客运专线可行性研究报告[R]. 天津：铁道第三勘察设计院集团有限公司，2009.

[2] 校立帆，董叶超. 蒙西至华中煤运通道荆门地区引入方案探讨[J]. 铁道运输与经济，2013，35(13)：119-121.