渝昆高速铁路引入田坝站站位选择方案研究
2019-11-01范俊怀
范俊怀,张 翔
(中铁第六勘察设计院集团有限公司 线路站场设计院,天津 300308)
1 概述
渝昆高速铁路(重庆—昆明)是我国规划的“八纵八横”高速铁路网中北京至昆明大通道的一部分,目前处于规划阶段。渝昆高速铁路自重庆枢纽重庆西站引出后,沿途经过重庆江津和永川区、四川泸州和宜宾市、贵州毕节市、云南昭通和曲靖市后,接入昆明枢纽昆明南站渝昆场,运营长度703.255 km[1]。渝昆高速铁路建成后,可形成串联京津冀经济区、中原城市群、成渝城市群、滇中城市群、关中城市群五大城市群的高速铁路通道。渝昆高速铁路建成后,重庆至昆明段运距将缩短为703.255 km,旅行时间将缩短为2.6 h,可形成昆明与重庆、四川西部地区快速旅客交流新通道,从而进一步辐射陕西、甘肃、青海等西北地区[2]。
田坝站为规划车站,处于渝昆高速铁路昭通至昆明区段范围内,田坝站位选择关系到降低工程风险、与地方规划统一、满足铁路运输功能和提高当地社会经济效益,是影响线路方案的关键站点。田坝乡旅游资源丰富,有卡竹小镇、驾车华山松自然保护区等风景名胜区,在田坝乡设站后,将进一步带动当地旅经济发展。经预测,渝昆高速铁路昭通至昆
明区段范围内研究年度内旅客发送量近期(2025年)、中期(2030年)和远期(2040年)分别为1319万人/a、1701万人/a和2291万人/a。其中,田坝站研究年度内旅客发送量近期、中期和远期分别为10万人/a、近期15万人/a和20万人/a。
2 渝昆高速铁路引入田坝站站位选择方案研究
2.1 方案分析
田坝站所处区域地震烈度为VIII度,线路两侧山坡地质条件紊乱,线路左侧山坡被渝昆高速公路占据,线路右侧山坡存在向左倾斜顺层,顺层导致山坡上滑坡及滑坡群密集分布,施工扰动易诱发次生地质灾害,工程治理和施工难度大,安全风险较高。结合不良地质、重点工程及卡竹小镇规划规划共研究了3个方案:DK585+630处站位选择方案(方案I)、DIK587+700处站位选择方案(方案Ⅱ)、DIIK588+850处站位选择方案(方案III)。
(1)方案I。线路从比较起点DK582+000处引出,在驾车华山松省级自然保护区东侧以隧道方式走行,出隧道后线路向南走行,在DK585+630处设田坝站,出站后继续向南走行,经卡竹镇至格莱村引入比较终点DK599+000,线路全长17 km,该方案穿越了2处滑坡,无其他不良地质,车站设置位于规划卡竹小镇中心,与地方规划一致,车站为高架桥站,桥高约40 m,站前广场规划靠近既有高速公路卡竹收费口,交通相对便利。该方案隧道全长11.695 km,桥梁全长3.973 km,桥隧比92.16%,工程投资31.16亿元[3-4]。
(2)方案Ⅱ。线路从比较起点DK582+000处引出,在驾车华山松省级自然保护区东侧以隧道方式走行,出隧道后线路向南走行,在DIK587+700处设田坝站,出站后继续向南走行,经白土村至格莱村引入比较终点DIK599+113.74,线路全长17.114 km,该方案穿越了11处滑坡,受不良地质影响较大,车站设置位于规划卡竹小镇南侧,与地方规划不一致,车站为路基,便于旅客乘降,但站前广场规划远离既有高速公路卡竹收费口,交通相对不便。该方案隧道全长11.768 km,桥梁全长2.617 km,桥隧比84%,工程投资31.60亿元。
(3)方案III。方案III线路从比较起点DK582+000处引出,在驾车华山松省级自然保护区东侧以隧道方式走行,出隧道后线路向南走行,在DIIK588+850处设田坝站,出站后继续向南走行,经赵家冲至格莱村引入比较终点DIIK599+025.98,线路全长17.026 km,该方案穿越了9处滑坡,受不良地质影响较大,车站设置位于规划卡竹小镇南侧,与地方规划不一致,车站为部分路基部分桥梁,便于旅客乘降,但站前广场规划远离既有高速公路卡竹收费口,交通相对不便。该方案隧道全长12.122 km,桥梁全长1.956 km,桥隧比82.7%,工程投资31.96亿元。
图1 田坝站位选择线路方案比选示意图Fig.1 Diagram of location selection for the Tianba station
2.2 方案比选
(1)方案I。优势:线路共穿越滑坡2处,绕避了存在安全隐患的大型滑坡群和长距离顺层等不良地质,穿过的2处滑坡,经勘察和研究分析评估,针对路基段1#滑坡,采取清方减压、地基加固处理、加强边坡支护和设置支挡结构等措施,2#滑坡采用大跨度桥梁跨越滑坡的技术方案,2处滑坡采取措施进行滑坡治理后,技术方案可行,风险可控;田坝站站位选址距离卡竹小镇0.2 km,选取站房位置地势开阔,且紧邻高速公路出入口,便于卡竹小镇配套建设,便于旅客乘车[5-6],其站位选择充分结合卡竹小镇规划,能够更好的带动当地经济发展;线路最短,投资最省,较方案II节约0.45亿元,较方案III投资节约0.8亿元[7]。缺点:田坝站特大桥为4线桥,桥长1230.5 m,最大桥高41.9 m,由于桥梁过高,旅客站台又设在桥上,站房位于小里程侧岔区,致使旅客走行距离长,不利于旅客乘降;DK585+560处上跨卡竹河时采用了(40 m+64 m+40 m)大跨连续梁,大跨连续梁采用悬浇,道岔连续梁采用少支撑现浇方案存在一定的施工风险,施工风险最高。
(2)方案II。优势:旅客站台位于路基上,站房设置在车站中心位置,便于旅客乘降;比选范围内田坝站部分岔区设在桥上,为4线桥,桥长415 m,最大桥高37 m,上部结构除道岔连续梁外,均为标跨梁,其桥梁长度减少,高度降低,无需设置大跨连续梁,具有特殊梁少,便于施工,施工风险大幅度降低等明显优势。缺点:线路共计穿越11处滑坡(其中5处位于隧道洞口及路基处,6处位于隧道浅埋洞身处),穿过的11处滑坡中,仅1#和11#滑坡采取工程措施进行滑坡治理后,风险可控,其余各处滑坡治理难度大,特别是大型滑坡群,线路穿过滑坡本身规模看似不大,但其位于滑坡群下游地段,施工开挖后,极易诱发上游滑坡滑动,引发大型灾难性滑坡,给滑坡区和滑坡下游居民生产生活和生命财产安全造成巨大威胁,施工和运营安全风险高,工程风险很大;田坝站站位选址在卡竹小镇规划外,距离小镇1.9 km,受地形条件所限,站位设置在既有高速公路弃碴场范围内,选取站房位置在既有高速公路弃砟场附近,交通条件相对较差,不便于旅客乘车,其站位选择与卡竹小镇规划结合较差,不利于带动卡竹小镇经济发展。
(3)方案III。优势:部分站台在路基上,站房设置在车站中心,便于旅客乘降;田坝站部分范围位于高架桥上,为4线桥,桥长819 m,最大桥高29 m,该方案桥梁长度减少,高度降低,但跨越白土河采用了更大跨度的 (60 m+100 m+60 m)连续梁,相较于方案I而言,设站方案工程风险降低,工程实施条件稍好。缺点:线路共计穿越9处滑坡(其中8处位于路基、桥梁范围,1处位于隧道范围)和1处边坡顺层,其中8#和9#滑坡,规模和影响较小,采取工程措施,进行滑坡治理后,风险可控,其余7处滑坡,属于大型滑坡群或者规模较大滑坡体,目前均属于活动性滑坡,如果施工开挖后,极易引发更大规模的滑坡,安全隐患极大;DK586+500 ~ DK587段顺层边坡,是诱发本段滑坡密集分布的主要原因之一,施工扰动后极易诱发次生地质灾害,工程治理难度大,工程风险极大;站位选址在卡竹小镇规划外,距离小镇2.95 km,田坝站站位距规划较远,结合更差,不利于旅客集散出行和带动地方经济的发展。
综合分析,方案I投资最省,且基本绕避了滑坡、危岩落石及边坡顺层等不良地质,地质条件最好,工程风险最小,车站选址与卡竹小镇规划相符合,能够更好地带动地方经济发展,且靠近渝昆高速公路出入口,车站周边交通便利;其余2个方案均不同程度穿越了滑坡群,施工时易诱发次生灾害,施工及运营上存在极大的风险性,且车站选址距规划卡竹小镇较远,没有与地方规划结合好,在工程投资比选中也不具备优势,因而推荐采用方案I为推荐方案,即DK585+630处站位选择方案。
3 结束语
高速铁路站位选择方案比选关系到铁路长期的运用效果,也会对周边经济发展产生影响,应综合考虑所在地方的发展规划及配套协调,不良地质影响、环境保护区及重点工程的的施工运营风险。渝昆高速铁路引入田坝站站位选择方案,经比选确定DK585+630处站位选择方案(方案I ),绕避了不良地质段落,工程风险可控,工程投资节约,有助于满足铁路运输需求,与卡竹小镇规划统一,能更好地带动地方经济发展,也为其他地质条件复杂、环境敏感点众多,涉及与地方规划统一等主要影响因素的铁路项目站位方案选择提供借鉴[8]。