吉图珲客运专线综合选线技术应用分析

崔显付

(中铁工程设计咨询集团有限公司，北京 100055)

随着社会经济的发展和科技创新能力的增强，铁路勘测设计技术手段也不断提升，铁路建设理念、设计思想也不断适应经济社会的发展需要因时而异，与时俱进。自建国以来我国铁路建设线路选线设计理念大体上经历了3个发展阶段。建国初期到20世纪60年代，国民经济基础薄弱，百废待兴，建设资金短缺，铁路建设主要满足国民经济战略发展的路网性线路需要，线路方案设计在照顾主要经济据点的情况下，尽量减少重点工程数量，降低工程投资，因此线路技术标准较低，这一时期选线理念为工程选线、经济选线阶段;到了20世纪70～80年代，随着铁路运营线路的不断增加，既有线地质灾害的不断出现，造成的经济损失和社会影响严重，铁路建设在不断总结积累经验中，对工程地质工作越来越重视，综合地质勘探、物探、地质遥感等手段应用于选线设计，线路尽可能绕避地质灾害和地质不良区域，提出了地质选线的基本理念;20世纪90年代至今，我国工业化、城镇化发展迅速，基础设施建设对环境的影响日益严重，铁路建设与城市发展的矛盾日益突出，规划选线、环保选线成为线路方案设计中要重点解决的课题。

结合吉图珲客运专线选线设计情况，对工程选线、经济选线、地质选线、环保选线、规划选线等综合选线设计理念进行解析。

1 项目概况

吉图珲客运专线位于吉林省境内，西起吉林市，途经蛟河市、敦化市、安图县、延吉市、图们市、珲春市，线路全长360.602 km，其中吉林市境内114 km，延边朝鲜族自治州境内246 km。全线双线隧道84座，总长度155.393 km，桥梁114座，总长90.678 km，桥隧比为68.2%;全线共设吉林、蛟河西、威虎岭北、敦化、大石头南、安图西、延吉西、图们北、珲春9个车站。

本项目途经吉林市和延边朝鲜族自治州，连接图们口岸、珲春口岸，与长吉城际共同构成哈大客运专线支线，是构筑东北地区快速客运网重要组成部分;是图们江区域合作开发、长吉图开发开放先导区建设的引擎;是增进民族团结、巩固国防的重要保障。

线路所经地区为长白山中段的低中山区，期间分布相对平缓开阔的河谷盆地，线路最低海拔30 m，最高海拔1 285 m。本线所经地形、地质复杂，矿区、采空区、自然保护区、风景名胜区、水源保护区、文物保护区、军事保护区等控制线路方案的因素较多，做好综合选线设计意义重大。

2 环保选线

在全面落实科学发展观，坚持以人为本、统筹人与自然和谐发展新的历史时期，人民群众的环境保护意识越来越强，国家对环境保护的要求更加严格，相关法律法规比较完善。因此在铁路线路方案设计中处理好铁路方案与环境保护的关系十分重要。铁路线路经常遇到的环境敏感区有:自然保护区、风景名胜区、水源保护区、文物保护区、军事保护区、城市居民区、学校、医院、危险品储藏区、动物养殖区、特殊企业厂区等，铁路选线设计要重视保护好生态环境、自然景观和人文景观，使铁路建设工程、人文环境、自然环境和谐统一。

铁路遇到环境敏感区域的选线应首先进行绕避，当因铁路技术上的特殊要求或工程经济代价巨大无法绕避时，才考虑在干扰较小区域通过方案。

线路选线时要体现“预防为主，保护优先”的原则，尽量绕避敏感、脆弱，一经破坏和扰动难以恢复的地带。在野生动植物保护区域，要尽量减少地面路基工程，以隧道和桥梁通过;短隧道群地段可以内移线路变成长隧道，高填深挖地段可以外移线路变成桥梁，在路基地段要预留通道。

2.1 线路经过自然保护区的选线设计

2.1.1 法规要求和基本原则

自然保护区分为生态系统类、野生生物类和自然遗址类。主要有湿地保护区、国家森林公园、野生生物保护区、地质公园等。

《中华人民共和国自然保护区条例》(国务院令［1994］第167号)明确规定:“在自然保护区的核心区和缓冲区内，不得建设任何生产设施。在自然保护区的实验区内，不得建设污染环境、破坏资源或者景观的生产设施;建设其他项目，其污染物排放不得超过国家和地方规定的污染物排放标准。在自然保护区的外围保护地带建设的项目，不得损害自然保护区的环境质量。”

铁路选线遇到自然保护区应首先落实自然保护区的范围，线路尽量从保护区的边缘外通过。由于铁路技术条件要求或绕避方案引起工程投资巨大时，可以考虑从自然保护区的试验区通过，但必须要经过环保部门的批准。在保护区范围的线路尽量以隧道或桥梁形式通过，以减少对自然保护区的影响。

2.1.2 案例

吉图珲客运专线沿线生态保护区有4处，分别是吉林松花江三湖自然保护区(省级)、拉法山国家级森林公园、吉林省黄泥河大砬子森林公园(省级)、六顶山自然保护区(县级)，在选线设计中确定如下方案。

(1)线路尽量绕避自然保护区。吉图珲客运专线在敦化六顶山自然保护区(县级)外经过，距离自然保护区4.0～5.5 km。

(2)线路无法绕避自然保护区时，选择对其影响较小的试验区通过。线路在 CK72+200～CK81+100段，为了绕避拉法山国家级森林公园，就必然要穿越吉林松花江三湖自然保护区(省级)。经过与有关部门充分沟通，本着“避重就轻、确保重点”的原则，优化调整方案后，线路距离拉法山国家级森林公园800 m，但要从吉林松花江三湖自然保护区(省级)的试验区穿过。

(3)在特殊困难条件下，线路要穿越自然保护区应有充分依据。

线路在CK117+420～CK122+380D段，由于无法避开吉林省黄泥河大砬子森林公园(省级)，为了减少对保护区的影响，使铁路线路与既有吉珲高速公路并行共通道经过保护区，并与高速公路服务区并行设置威虎岭站，从而减小了铁路线路对保护区的影响。

2.2 线路经过风景名胜区的选线设计

2.2.1 法规要求和基本原则

风景名胜区是指具有观赏、文化或者科学价值，自然景观、人文景观比较集中，环境优美，可供人们游览或者进行科学、文化活动的区域。

《风景名胜区条例》(国务院令［2006］第474号)明确规定:在“风景名胜区内的建设项目应当符合风景名胜区规划，并与景观相协调，不得破坏景观、污染环境、妨碍游览。在风景名胜区内进行建设活动的，建设单位、施工单位应当制定污染防治和水土保持方案，并采取有效措施，保护好周围景物、水体、林草植被、野生动物资源和地形地貌。”

铁路选线设计尽量绕避风景名胜区，当无法避让时应从核心区外缘通过，并不得破坏景观、污染环境、妨碍游览。

2.2.2 案例

吉图珲客运专线经过松花湖国家级风景名胜区，通过调查和征求相关部门的意见，落实了景区范围，使铁路线路绕开了松花湖景区，距离边界21 km。

2.3 铁路经过水源保护区的选线设计

2.3.1 法规要求和基本原则

《中华人民共和国水污染防治法》(国务院令［2008］第87号)明确规定;“国家建立饮用水水源保护区制度，饮用水水源保护区分为一级保护区和二级保护区;必要时，可以在饮用水水源保护区外围划定一定的区域作为准保护区”。

(1)禁止在饮用水水源一级保护区内新建、改建、扩建与供水设施和保护水源无关的建设项目。(2)禁止在饮用水水源二级保护区内新建、改建、扩建排放污染物的建设项目。(3)禁止在饮用水水源准保护区内新建、扩建对水体污染严重的建设项目。(4)县级以上人民政府可以对风景名胜区水体、重要渔业水体和其他具有特殊经济文化价值的水体划定保护区，并采取措施，保证保护区的水质符合规定用途的水环境质量标准。(5)国家对水源保护区实行特别管制措施，在该区域内，严禁进行对水质量产生不利影响的一切活动。

铁路线路经过水源保护区，势必造成附近水源水质的破坏和不同程度的污染，如果处理不当，会引发社会群体事件，项目实施中潜在社会稳定风险，应高度重视。因此铁路线路应在水源保护区的水域或陆域保护范围之外通过。

2.3.2 案例

吉图珲客运专线沿线水源保护区有5处，分别为吉林市生活饮用水水源(地表水)保护区、蛟河市生活饮用水源保护区、敦化市第一生活饮用水水源保护区、密江河大麻哈鱼国家级水产种质资源保护区、珲春市城东水源地准保护区。

(1)线路应尽量绕避饮用水源保护区，困难情况下可以从准保护区通过。吉图珲客运专线线路在CK156+100～CK158+200段，绕避了敦化市第一生活饮用水水源保护区，线路距离保护区边界2.9 km。线路在CK48+400～CK59+600段，以隧道的方式穿越蛟河市生活饮用水源保护区的准保护区。

(2)线路从二级水源保护区通过时应有充分依据。吉图珲客运专线线路在CK2+300～CK3+550段，穿越吉林市饮用水源保护区一级区、二级区，其中有430 m线路位于一级区范围，线路位于第三水厂取水口下游300 m，位于铁路水厂取水口上游200 m。从铁路线路技术方案角度，由于线路受吉林站接轨点和松花江桥位的限制，线路无法绕避;从水源保护角度，“在一级水源保护区范围内禁止建设与供水设施和保护水源无关的建设项目”。解决好这一矛盾，是铁路建设顺利推进的关键。经与吉林省有关部门多次协商，吉林省同意把铁路线路穿越一级水源保护区的范围调整为二级水源保护区，给铁路建设开了绿灯，同时铁路建设部门也采取了相应的水源保护措施。

(3)在特殊条件下，线路从国家特种资源保护区通过时应采取特殊防护措施。线路在CK334+800～CK336+900段与既有吉珲高速公路并行共通道穿越密江河大麻哈鱼国家级水产种资源保护区，该区域是大马哈鱼回游孵化区。铁路选线设计中根据水保部门的要求采取了在上游建设人工孵化区域进行补救，并在铁路工程中估列了620万元补偿费用。

2.4 铁路经过文物保护区的选线设计

2.4.1 法规要求和基本原则

根据《中华人民共和国文物保护法》(［2007］第84号主席令)“古文化遗址、古墓葬、古建筑、石窟寺、石刻、壁画、近代现代重要史迹和代表性建筑等不可移动文物，根据它们的历史、艺术、科学价值，可以分别确定为全国重点文物保护单位，省级文物保护单位，市、县级文物保护单位。

(1)文物保护单位的保护范围内不得进行其他建设工程或者爆破、钻探、挖掘等作业，但是因特殊情况需要在文物保护单位的保护范围内进行其他建设工程或者爆破、钻探、挖掘等作业的，必须保证文物保护单位的安全，并经核定公布该文物保护单位的人民政府批准，在批准前应当征得上一级人民政府文物行政部门同意。(2)在文物保护单位的建设控制地带内进行建设工程，不得破坏文物保护单位的历史风貌;工程设计方案应当根据文物保护单位的级别，经相应的文物行政部门同意后，报城乡建设规划部门批准。(3)建设工程选址，应当尽可能避开不可移动文物，因特殊情况不能避开的，对文物保护单位应当尽可能实施原址保护。

我国历史悠久，地大物博，早期文明发达，文物古迹分布广泛。铁路线路经常与古文化遗址、地下古墓群、古建筑交叉干扰，因此在探明文物保护区范围的情况下，尽量避开。

2.4.2 案例

吉图珲客运专线沿线文物保护区有3处，分别为吉林帽儿山墓地、吉林龙潭山城、延吉磨盘村山城均为国家级文物保护单位。

(1)线路尽量绕避文物保护区。吉图珲线路在CK283～CK284段，绕避了国家级文物保护单位延吉磨盘村山城，在距离延吉磨盘村山城建设控制地带以外200 m经过。

(2)困难条件下，线路在文物保护单位的建设控制地带内经过要有充分依据。吉图珲客运专线由于线路受吉林站接轨点和松花江桥位的限制，线路无法绕避国家级文物保护区吉林帽儿山墓地、吉林龙潭山城;经与文物部门沟通，其要求不允许采用路基方式穿越保护区的建设控制地带，最终线路以隧道方式穿越帽儿山墓地和龙潭山城的建设控制地带。

2.5 铁路经由军事保护区的选线

我国幅员辽阔，边境线长，国防军事设施分布较多。军事保护区有不同的保密和安全级别，当与铁路线路发生干扰时，其对铁路线路的要求也有所不同。铁路选线设计必须满足国防要求、保障军事设施的安全。

根据《中华人民共和国军事设施保护法实施办法》［2001］国务院298号文规定，军事设施是指国家直接用于军事目的的建筑、场地和设备。国家根据军事设施的性质、作用、安全保密的需要和使用效能的要求，划定军事禁区、军事管理区;没有划入军事禁区、军事管理区的军事设施，也应当采取保护措施。

(1)作战工程包括坑道、永备工事以及配套的专用道路、桥涵以及水源、供电、战备用房等附属设施。在作战工程安全保护范围内，禁止开山采石、采矿、爆破，禁止采伐林木。

(2)修筑建筑物、构筑物、道路和进行农田水利基本建设，应当征得作战工程管理单位的上级主管军事机关和当地军事设施保护委员会同意，并不得影响作战工程的安全保密和使用效能。

(3)新建工程和建设项目，确实难以避开作战工程的，应当按照国家有关规定提出拆除或者迁建、改建作战工程的申请;申请未获批准，不得拆除或者迁建、改建作战工程。

(4)在军用机场净空保护区域内，禁止修建超出机场净空标准的建筑物、构筑物或者其他设施。在军用机场净空保护区域内建设高大建筑物、构筑物或者其他设施的，建设单位必须在申请立项前书面征求军用机场管理单位的军级以上主管军事机关的意见;未征求军事机关意见或者建设项目设计高度超过军用机场净空保护标准的，国务院有关部门、地方人民政府有关部门不予办理建设许可手续。

(5)任何组织或者个人未经边防设施管理单位同意，不得擅自拆除或者移动边防设施。

2.6 线路经过居民聚居区、学校、医院等环境敏感区

铁路运输方式是解决点到点、门对门的服务，为了方便旅客出行，铁路车站一般会设在城市中心或城市边缘。在铁路线路进入到城市区段，会引起城市集聚区的居民拆迁，同时铁路建设、运营过程中的振动、噪声、粉尘会影响沿线居民的生活。因此铁路选线设计中要充分征求当地政府和居民对线路方案的意见，尽量绕避学校、医院等环境敏感点，当无法绕避时要认真落实环境评价报告的评估意见，做好各种防护措施。

吉图珲客运专线在DK127+595.253～DK127+865.642段通过吉林市区，路基填方高度为9～11 m，距离居民区楼房“筑石小区”最近处为8.1 m，需要拆迁小区第一栋楼房9 680 m2，而且高路堤影响市区整体环境以及两侧居民通行和通视条件，工程实施难度大。在项目实施中，经过与有关部门协商后进行设计变更，把本段路基改成桥梁并在一定范围内设置声屏障进行降噪声防护，减少了小区的楼房拆迁，节省拆迁费用2 904万元，但增加了主体工程和防护工程费用。

2.7 铁路经过易燃易爆危险源地段的选线

2.7.1 法规要求和基本原则

《铁路运输安全保护条例》(国务院令［2005］第430号)要求:“(1)任何单位和个人不得在铁路线路两侧距路堤坡脚、路堑坡顶、铁路桥梁外侧200 m范围内，或者铁路车站及周围200 m范围内，及铁路隧道上方中心线两侧各200 m范围内，建造、设立生产、加工、储存和销售易燃、易爆或者放射性物品等危险物品的场所、仓库。(2)在铁路线路两侧路堤坡脚、路堑坡顶、铁路桥梁外侧起各1 000 m范围内，及在铁路隧道上方中心线两侧各1 000 m范围内，禁止从事采矿、采石及爆破作业。”

当铁路沿线分布采石场、弹药库、加油站等易燃易爆危险源时，应尽量远离，当线路无法绕避并且不满足安全距离要求时，应对危险源进行拆除和搬迁。

2.7.2 案例

吉图珲客运专线在图们地区线路为了绕避一处大型新建采石场在补充定测中进行改线设计。全线在线路两侧1 000 m范围内共有小型采石场3处，较大采石场5处均按拆除考虑。小型采石场补偿费用30～50万元，较大采石场补偿费用为300～600万元。

2.8 特殊企业厂房地段选线

铁路建设运营过程中产生的振动、粉尘会对精密仪器厂、设备检测基地、医药化验检测室产生不良影响，铁路选线应满足行业规范和有关标准要求的距离，否则应对其搬迁。

吉林枢纽改建长图线 K127+075.25～CTGDK129+100占压吉林市食品药品监督管理局办公楼，设计中按拆迁考虑。该楼有吉林市药监局和科伦药业上市公司两家公司，属国家重点检测单位，有许多特殊设备和精密仪器受振动影响需要搬迁，整体搬迁难度大，费用高，产权单位估算拆迁费用在1亿元左右，设计中按1亿元计列。在项目实施中产权单位不愿意拆迁，经过多次协商最终进行了设计变更，变更后线路绕避了吉林市药监局大楼但距离楼房较近(路基坡脚外4.8 m)。地方政府对大楼的使用进行了功能置换，对行车振动有影响的试验检测设备进行搬迁;另外在铁路路基设计中进行了减振、降噪特殊设计，以保证大楼的其他使用功能。

3 地质选线

地形地质条件决定线路走向和具体位置，影响工程数量和工程投资，选择安全可靠、经济合理的线路方案是地质选线的主要任务。

地质选线原则为“先绕避、后通过”。线路尽量绕避重大不良地质区域，无法避让时应避重就轻，从影响较小的狭窄区域通过，并采取经济合理的工程处理措施。

地质不良地段主要有滑坡、崩塌、泥石流、岩溶、沙土液化、高地应力、有害气体、顺层、矿区和采空区等。确定地质不良区域，摸清采空区的范围和影响区域是做好地质选线的前提和关键。线路在绕避采空区时，要尽量减少压占矿产资源的数量，注意保护好矿产资源。

案例:吉图珲客运专线对线路走向有重要影响的采空区有位于蛟河市东部奶子山镇的蛟河煤矿，延边州辖区的龙井市老头沟矿区、凉水矿区，珲春矿务局英安煤矿、板石煤矿、八连城煤矿、三道岭煤矿、百业煤矿等，另外还有龙井市天宝山铅锌矿、八道金矿、春兴金矿等。上述矿区的采空区及其附近小煤窑、采金洞等对线路走向方案有很大影响，经多方案经济技术比较后，推荐线路方案均已绕避采空区和矿产资源保护区域。

4 规划选线

铁路线路经过较大的经济据点时，线路走向和车站的设置要与城市规划相结合;要与城市近远期规划、功能区划分、城市生态环境、景观特点、交通道路布局等相协调，使铁路与城市环境、人文环境相协调，满足城市规划要求。

案例:吉图珲客运专线引入吉林枢纽方案。

吉图珲线路自吉林站引出后，沿既有长图铁路通道行进，在既有铁路桥南侧30 m跨越松花江，之后上跨龙丰线、滨江东路折向东北，在国家文物保护区龙潭山城和帽儿山墓地之间的建设控制地带穿过。本方案线路沿既有铁路通道引入枢纽，符合城市规划的要求，对城市不产生新的分割，沿着既有线拆迁量较小，工程投资较南绕文物保护区方案节省5.28亿元。但吉图珲客运专线在吉林站至松花江大桥间线路平面采用了半径400、800、800、1 600 m，4 个小半径曲线，需限速。由于绝大部分客车进出吉林枢纽均需要在吉林站停车，可以适当降低线路标准，从减少拆迁、减少对城市干扰，满足规划要求，节省工程投资角度，推荐采用此方案。

5 工程经济选线

5.1 线路要经由较大的经济据点

铁路是国家基础设施、大众化的交通工具，铁路线路站点的设计要方便人民群众出行和货物运输的便捷，体现以人为本，科学发展、和谐发展、可持续发展的理念。线路走向的选择要靠近经济发达地区，经由主要经济据点(县以上的城市)，方便旅客出行和货物运输，有利于促进地方经济发展。有条件时以客为主的线路要引入主城区，充分发挥车站的辐射力和影响力，推进车站及周边地区土地综合开发利用，形成铁路衍生经济增加铁路建设的附加值。

5.2 进出枢纽线路，为了减少重大拆迁可以适当降低线路标准

对于铁路进出大站、枢纽地区、铁路尽头线，为了减少重大拆迁，降低工程投资可以适当降低线路标准，这样也可以减少外界干扰，降低社会稳定风险，增加工程的可实施性。

案例:吉图珲客运专线为了减少拆迁，降低工程投资，线路进出枢纽和主要停车站采用了较小的曲线半径。吉林枢纽线路从吉林站引出后平面采用了半径400、800、800、1 600 m 等4个小半径曲线;线路从延吉西站引出后，为了绕避500 kV变电站和延吉党校连续采用了2个半径3 500 m曲线;图们北站进出站线路受车站位置和站坪长度控制，进站线路采用了半径3 000 m的曲线、出站线路采用了半径2 900 m的曲线;珲春站为本线尽头站，由于受煤矿采空区控制，进站线路采用了半径1 000 m曲线。以上进出站曲线半径均小于设计速度要求的最小曲线半径4 500 m。

5.3 线路走向方案的设计要靠近航空线，在满足经济据点要求的前提下尽量短直以减少工程投资

方案研究中要注意检查航空线两侧的经济据点的短直方向是否遗漏有价值的线路方案。

5.4 坚持重大工程优先选址原则

对于高墩、大跨特殊结构的桥梁，越岭地区长大隧道，困难山区的车站位置等重大工点要首先进行位置选择，使其处在工程地质条件、施工环境较好的位置，并进行多方案比较论证，选择技术可行、经济合理、安全可靠的工程方案。

5.5 坚持技术经济综合最优的原则

线路方案要高度重视重点工程和高风险工点的设置，对于高桥(40 m以上)、长隧(6 km以上)、高路堤、深路堑的设计要有充分依据，要进行多方案(低桥位、短隧道群绕行展线方案)比较论证。

曲线半径、限制坡度、线路设计高程要尽量适应地形条件，要避免高填深挖，要“宜路则路、宜桥则桥、宜隧则隧”合理确定重点工程，控制好桥隧比例，从而使技术经济综合最优。

6 结论

铁路选线设计，是一个涉及多专业，技术复杂、综合性较强的工作。一个好的线路方案综合考虑了路网布局、区域经济、城市规划、地形、地质、环保、用地、投资等外界因素，将项目的功能定位、技术标准、工程措施、技术经济、投资控制等科学合理地结合起来。吉图珲客运专线所经地区多为中低山区地形、地质复杂，沿线森林覆盖率较高，自然保护区、风景名胜区较多，同时线路经由的图们地区、珲春地区与朝鲜、俄罗斯接壤，军事设施较多，国防要求较高，这些对线路方案选择产生重大影响。吉图珲客运专线选线设计很好的应用了工程选线、经济选线、地质选线、环保选线、规划选线等综合选线设计理念并取得了明显成效。

［1］中铁工程设计咨询集团有限公司.吉图珲客运专线预可行性研究文件［Z］.北京:中铁工程设计咨询集团有限公司，2009.

［2］中铁工程设计咨询集团有限公司.吉图珲客运专线可行性研究文件［Z］.北京:中铁工程设计咨询集团有限公司，2010.

［3］中华人民共和国国务院.国务院令［1994］第167号 中华人民共和国自然保护区条例［S］.北京:1994.

［4］中华人民共和国国务院.国务院令［2006］第474号 风景名胜区条例［S］.北京:2006.

［5］中华人民共和国国务院.国务院令［2008］第87号 中华人民共和国水污染防治法［S］.北京:2008.

［6］中华人民共和国.［2007］第84号主席令 中华人民共和国文物保护法［S］.北京:2007.

［7］中华人民共和国国务院.［2001］国务院298号 中华人民共和国军事设施保护法实施办法［S］.北京:2001.

［8］中华人民共和国国务院.国务院令［2005］第430号 铁路运输安全保护条例［S］.北京:2005.

［9］中华人民共和国建设部.GB50090—200 铁路线路设计规范［S］.北京:中国计划出版社，2006.

［10］中铁工程设计咨询集团有限公司.吉图珲客运专线初步设计文件［Z］.北京:中铁工程设计咨询集团有限公司，2010.

［11］中华人民共和国铁道部.TB10621—2009 高速铁路设计规范［S］.北京:中国铁道出版社，2010.

［12］李其龙.高速铁路环保选线［J］.铁道勘察，2013(2).