白阿线白城至乌兰浩特段增建二线选线方案研究

2014-07-25张翔

铁道勘察 2014年5期

张翔

张翔

白阿线白城至乌兰浩特段线路全长85.8 km，是内蒙古东部地区重要运输干线和沟通内蒙古与东北地区经济联系的重要通道。随着国民经济的发展，既有铁路的运能已不能满足需求，需进行扩能改造。从技术、经济、规划、地质、环保等角度，对该段增建二线选线方案进行研究。

白阿铁路增二线扩能选线方案

1 概述

既有白城至阿尔山线(简称白阿线)位于吉林省的西部以及内蒙古自治区的东部地区，由平齐线上的白城车站引出，线路沿洮儿河和归流河河谷，翻越大兴安岭山脉后，沿阿尔善河河谷而下，终止于伊尔炧站，线路长度354.7 km。白阿线白城至乌兰浩特段(简称白乌线)线路全长85.8 km，经过白城、乌兰浩特两市，是白阿线的重要组成部分。本项目的实施对于拉动内需，振兴东北老工业基地，保证蒙东地区资源外运，发展区域经济有着重要的意义和作用；同时，本项目对于完善路网结构，打通锡乌线和两伊线的后方通路，充分发挥白阿线经长白线至长图线国际大通道等方面将起到积极的作用。结合本线增二线中涉及到的问题，对线路接轨方案、双线绕行方案、局部限坡方案及一般地段增二线方案进行分析，提出优化方案。

2 增建二线方案研究

2.1 乌兰浩特地区引入方案研究

(1)线路经过地区概况及有关规划

在建锡乌铁路引入乌兰浩特地区按客货分站格局进行改造，即新建乌兰浩特北技术作业站，办理地区货物列车的技术作业及电厂专用线的取送作业；既有乌兰浩特站办理客运作业，兼顾衔接的专用线取送车作业。锡乌线设计时地区扩建已经基本完善，对白乌线增二线引入乌兰浩特地区已预留了条件。

(2)接轨方案比较

直接引入乌兰浩特站方案：

锡乌线设计中，已经对乌兰浩特站改造预留了复线条件，本次白乌线扩能是在此基础上简单引入，乌兰浩特站维持锡乌线改建规模不变。

货物列车外绕方案：

为减少城市环境污染，研究了货物列车外绕乌兰浩特市方案。该方案线路起点位于吉林省白城市境内，从白阿线镇西站接轨，出站后向东北方向行进，下穿拟建的乌白高速公路，经过兴安盟工业开发区、哈德扎拉、胜利屯，跨过洮儿河，在白城端引入拟建的乌兰浩特北站，线路全长59.183 km。镇西至乌兰浩特段既有线需进行提速改造，满足旅客列车160 km/h(预留200 km/h条件)速度目标值的技术要求。该方案需要对该段既有线的小曲线半径以及超限坡进行改造，该段改线地段长度14.5 km，改造小曲线半径17个，新建桥梁2.423 km，新建隧道2 260 m，正线铺轨34 km。

(3)方案推荐意见

两方案的优缺点分析见表1。

白阿线白城至乌兰浩特段扩能工程属于锡乌铁路和两伊铁路的后方通路，直接引入乌兰浩特站方案虽经过市中心，对城市环境有所影响，但影响范围可控，且该方案具有投资节省、运输能力大、线路顺直、少占耕地、对沿线环境破坏小等优点。经与地方政府协调沟通，地方政府对直接引入乌兰浩特方案是支持的。本次研究推荐直接引入乌兰浩特站方案。

表1 乌兰浩特地区引入方案优缺点分析

2.2 双线绕行方案研究

(1)线路经过地区概况

本线按照旅客列车速度目标值160 km/h的方案进行研究，只有一段双绕线路进行了比较，即洮儿河段线路方案比选(K54+000～K58+700)。本段既有线路从葛根庙站出站后设一半径为1000 m右转曲线，行至英根屯，在该屯前方设半径为800 m反向曲线跨越洮儿河(该组反向曲线缓和曲线长只有30 m)。洮儿河大桥位于该反向曲线的夹直线上，既有洮儿河大桥为钢梁桥。根据该段线位的选择，本次研究两个方案：取直方案和沿既有线方案。

(2)取直方案

线路自葛根庙站出站后，取消半径为1 000 m的既有曲线，新修双线桥直线跨越洮儿河，跨越洮儿河后，设一1 600 m半径曲线与既有线路衔接，增建的第二线仍在既有线右侧走行。本方案线路长度4.434 km，其中曲线长度0.765 km，直线长度3.669 km，路基土石方35.7×104m3，双线特大桥1座664.1 m，投资估算总额9 712.37万元。

③洪水量级大。嫩江上游发生超50年一遇特大洪水，中下游发生10年一遇～20年一遇较大洪水；第二松花江上游发生超20年一遇大洪水；松花江干流发生10年一遇左右较大洪水。黑龙江上游发生了超10年一遇较大洪水；中游发生了超20年一遇的大洪水，下游发生超100年一遇特大洪水。

(3)沿既有线方案

本方案线路自葛根庙站出站后，对既有半径为1 000 m和两个半径800 m曲线进行改造，使得线路满足160 km/h的要求。因线路半径加大，在既有线反向曲线部分偏离既有线较远，需新建一双线桥跨越洮儿河。线路在K58+700处与既有线衔接后，增建第二线仍在既有线的右侧走行。本方案线路长度4.534 km，其中曲线长度3.615 km，直线长度0.919 km，路基土石方32.2×104m3，大桥1座445 m，投资估算总额8 185.48万元(如图1所示)。

(4)推荐方案意见

两方案的优缺点分析见表2。

表2 双线绕行方案优缺点分析

图1 洮儿河段线路方案比选示意

根据前述技术经济比较，取直方案具有线路长度短0.100 km，平面条件好，取消了一组反向曲线，运营费支出低等优点，虽然初期工程投资较沿既有线方案多1 526.90万元，但是从根本上优化线形条件。因此，本次研究暂以取直方案作为推荐采用方案，以沿既有线方案作为比较方案。

白阿线白城至乌兰浩特段纵断面最大坡度下行16.7‰、上行17.8‰，集中在K74～K79的大黑山附近，最短坡段长度120 m。其他地段线路坡度较为平缓，一般为0‰～4‰。根据与相邻线的主要技术标准相匹配，统一牵引质量，避免重复的解编作业，提高运输效率并降低运输成本，首先研究6.0‰限坡方案。另外，为了降低改造工程量，节省工程投资，在该段研究了上行 6.0‰，下行12.0‰的均衡坡方案。

本线穿越大黑山段地形起伏较大，如选用6‰限制坡度方案，需修建一座长2190 m的双线隧道，而上行6.0‰下行12‰的均衡坡方案沿大黑山山坡走行，不需要修建隧道，但陡坡路基处理难度较大。6‰限坡方案虽然在工程投资上较均衡坡方案有所增加，但运营成本相对较低，与相邻线纵坡技术标准相匹配，满足牵引质量要求，运输组织适应性强。本线限制坡度推荐采用6‰方案。

2.4 一般地段增建二线方案

既有白阿线白城至乌兰浩特段路基高度较低，大部分达不到2.5 m，且本段路基的土质为B、C组土，承载力达不到基床的标准要求。综合路基承载力要求、下穿立交自然排水条件差、满足既有线运营需要及减少施工便线修建等因素，设计采取将改建后的路基高度抬至2.5 m左右。增二线并行地段，经比选优化确定第二线与既有线的线间距为9～10 m，使修建二线时满足既有线运营要求。第二线建成后，利用二线过渡，拆既有线，并在既有线侧帮宽二线路基。另外，为充分利用既有设备，减少车站改造工程量，在车站两端利用反向曲线，使二线与既有线线间距恢复至5 m贯通车站。

扩大线间距方案虽增加了6对反向曲线，但是解决了路基承载力不足问题，又使新建的下穿立交能够自然排水、不用修筑施工便线且利用了一部分既有路基，可谓一举多得。在既有线并行地段设计推荐扩大线间距方案。

3 结束语

增建二线选线是一个复杂的系统工程，影响线路走向的因素十分复杂，在本线二线方案研究中，主要遵循了经济合理、线路顺直、环境保护，水土保持、充分利用既有设备、结合沿线地质条件、考虑与地方规划相结合，确定了增二线方案。总之，增建第二线选线应结合铁路工程情况，客观的分析各种因素，因地制宜，合理确定技术标准和原则，在投资与环境保护、水土保持、地方规划等相矛盾时，应综合考虑各方因素，多方沟通协调，提出合理方案。

[1] 中华人民共和国铁道部.GB50090—2006铁路线路设计规范[S].北京：中国计划出版社出版，2006

[2] 中华人民共和国铁道部.GB50091—2006铁路车站及枢纽设计规范[S].北京：中国计划出版社出版，2006

[3] 郝瀛.铁路选线设计[M].北京：中国铁道出版社，1996

[4] 赵清为.铁路工程技术手册[M].北京：中国铁道出版社，1994

[5] 易思蓉.铁路选线设计[M].成都：西南交通大学出版社，2005

[6] 铁道第三勘察设计院有限公司.改建铁路白阿线乌兰浩特至白城段扩能工程可行性研究：第一篇(总说明)[R].天津：铁道第三勘察设计院，2009

[7] 铁道第三勘察设计院有限公司.改建铁路白阿线乌兰浩特至白城段扩能工程可行性研究：第五篇(线路)[R].天津：铁道第三勘察设计院，2009

[8] 刘树春，阎建斌. 白阿铁路白城至镇西段既有线增二线方案研究[J].铁道勘察，2010,36(2)

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ResearchontheRouteSelectionSchemeofAddSecond-lineinBaicheng-UlanhotRailway

ZHANG Xiang

2014-05-23