京张高铁八达岭景区设站研究

乔俊飞

(中铁工程设计咨询集团有限公司,北京 100055)

1 概述

京张高铁经过全国重点风景名胜区八达岭景区，涉及工程结构安全、铁路运营安全、旅游安全、文物安全，以及对景区景观环境的影响等方面的问题，使得八达岭地下站成为各方关注的焦点。就八达岭地下站涉及的相关问题进行分析。

2 八达岭景区设站的必要性

八达岭—十三陵风景名胜区是经国务院批准的第一批全国重点风景名胜区之一，区内拥有八达岭长城、十三陵两处世界文化遗产地，在世界上享有很高的声誉。八达岭—十三陵风景名胜区范围西包括关沟、西北包括长城及石峡古堡，北包括土边长城及岔道古城、碓臼峪，东包括银山塔林及铁壁银山，南包括龙、虎山等景观资源集中的区域；核心景区由八达岭长城景区、居庸关长城景区，十三陵景区、银山塔林景区组成。八达岭长城景区包括八达岭长城、水关长城，残长城、土边长城及两侧山体区域，景区中最为著名的景点为八达岭长城，有“不到长城非好汉”的美誉，历来深受国内外游客青睐。

根据《八达岭—十三陵风景名胜区总体规划修编(2007 年～2020年)》，八达岭—十三陵风景名胜区日最高游人量应控制在5.33万人以内，年游人量应控制在1 600万人次以内；其中八达岭长城景区日合理游人量为3万人左右，据此推算景区年容量为1 000万人次。目前，八达岭长城景区年旅游接待人数已接近800万人次。

随着景区游客的逐年攀升，目前以公路为主的交通方式造成京藏高速常年拥堵不堪，也给景区环境保护造成压力；另一方面，依托百年老线—既有京张铁路开行的北京市郊S2线内燃动车组，受线路技术条件差、客车发车频率低、客流接驳设施不足等因素影响，未能发挥综合交通的骨干作用，交通问题已成为制约风景名胜区保护和旅游资源开发协调可持续发展的一个难题。

新建京张高铁为速度目标值350 km/h的客运专线，客运能力大，运输低碳环保。依托该项目在八达岭长城景区设站，可为八达岭长城景区提供一种安全、便捷的交通方式，经测算，在八达岭长城景区设站每日运输能力相当于100辆旅游巴士、30辆公交车和1 000辆小汽车。对于减少汽车碳排放量，缓解北京市区交通流量和景区对外交通瓶颈，减少风景名胜区旅游对于公路资源的依赖，降低公路交通对核心景区环境的影响，建立与风景名胜区内交通良好的铁路接驳换乘系统，以及保护长城风景资源，实现景区旅游可持续发展等具有重要意义。

3 八达岭站位方案研究

3.1 利用既有车站方案分析

青龙桥车站为位于八达岭核心景区的老京张铁路既有车站，由于地势原因，既有京张铁路在此以折返式铁路爬坡(一般将该段称为“人字铁路”)。青龙桥站现仅作为上行线折返点，相应的下行线折返点为青龙桥西火车站，现为2台2道。

青龙桥火车站所在的南口至八达岭段是百年京张铁路保留较完整的一段，2013年被国务院核定为全国重点保护文物。在该段20 km的距离中，分布着南口、东园、居庸关、三堡、青龙桥5座老车站，而青龙桥火车站早在2008年就已被首都博物馆确定为工业遗产，老站房和詹天佑墓等都进行了修缮和恢复原貌，作为爱国主义教育基地向公众开放。

新建京张高铁建设标准高，在八达岭越岭区段采用时速250 km标准，采用曲线半径较大，受既有青龙桥车站位置地形条件的限制，新建京张高铁引入既有车站非常困难，不仅要付出巨大的工程代价，而且大部分铁路以桥梁和路基形式穿越八达岭核心景区，而且引起青龙桥既有车站的改建，对国家重点文物保护和景区的环境会造成巨大的影响。因此，研究后予以放弃，重点研究了新建车站方案。

3.2 新建车站站位方案研究

3.2.1 站位方案概述

受地形条件限制，京张高速铁路主要采用隧道方式翻越八达岭。为减少对八达岭景区影响，适应八达岭景区游客服务需求，研究了八达岭景区内滚天沟地下站、岔道城地下站、程家窑地面站3个方案。详见图1。

图1 3个站位方案线路平面示意

程家窑地面站方案(方案1)：在景区外的程家窑村西侧设地面站，站位距八达岭长城入口6 km，站位距离长城入口较远，需对景区交通接驳道路进行拓宽改造。

岔道城地下站方案(方案2)：车站设于岔道古城北侧山体中，站台至地面站房提升高度为40 m。车站距八达岭长城入口2 km，也需在景区配套建设交通接驳设施。

滚天沟地下站方案(方案3)：车站位于滚天沟停车场北侧山体下方，线路采用30‰最大坡度翻越八达岭，最大限度地抬高站位高程，车站站中心处轨面埋深仍为102.55 m，站台至地面站房提升高度为59.4 m。车站出口距长城入口800 m，距北索道300 m，游客可步行直达长城入口，不需在景区配套建设交通接驳设施。

3.2.2 站位方案对比分析

(1)从交通接驳方面对比分析

程家窑地面站距离长城入口较远，需在景区配套建设交通接驳设施。为有效评估程家窑地面站方案，北京市委托国家发改委综合运输研究所完成了《京张铁路八达岭站位方案交通仿真与经济评价研究》(2011年3月)，研究认为：现有道路难以承担地面站到达景区的新增交通量，道路改扩建又面临诸多障碍和困难；而且该方案不仅会增加游客换乘次数，延长旅行时间，并且造成道路拥堵，恶化景区及周边交通，并且增加汽车尾气排放，加剧景区环境污染。

岔道城地下站距八达岭长城核心景区相对较远，也需进行地面交通接驳，也存在地面道路交通压力、尾气污染及道路改扩建等方面的问题。

滚天沟地下方案，车站出口距长城入口800 m，距北索道300 m，游客可步行直达长城入口，不需在景区配套建设交通接驳设施。

(2)对文物保护方面对比分析

岔道城地下站方案，站位位于长城保护一类建设控制地带，该方案直接涉及岔道城城墙本体，建地面站又要改变地形地貌，且需对交通接驳道路进行改造，对景区景观和文物综合影响最大。

程家窑地面站方案，站位位于长城保护三类建设控制地带，该方案虽远离八达岭长城，但距离明代土边长城和岔道城(是八达岭长城防御体系的组成部分)最近，与长城之间没有视线遮挡，且需对交通接驳道路进行改造，会对明代土边长城造成严重影响，该方案对景区景观和文物综合影响居中。

滚天沟地下站方案，地面站房位于长城保护五类建设控制地带(缓冲区)。滚天沟区域建设控制规划为：滚天沟拨地线长向中线西北地带不得进行建设，只能作为停车场；中线东南地带沿山可建部分为旅游服务的商服业用房。车站地面站房位于中线东南地带沿山区域，符合建设控制规划。而且该方案与长城保持合适距离而无需后续交通接驳改造，且地面站房位于滚天沟山谷中，与长城之间有现状长城博物馆和山体遮挡，对长城的景观影响最小。

2015年8月，北京未名文博文化科技有限公司完成《新建京张铁路八达岭设站位方案比选文物评估报告》，评估认为：单从文物影响角度分析，滚天沟地下站方案在3个方案中综合影响最小，推荐采用。

2016年1月，北京市规委和铁总计统部联合组织召开了八达岭路段设站及保护文物论证会，专家对3个站位方案进行了研究论证，大部分专家认为滚天沟地下站方案对文物保护影响最小，优势明显，同意滚天沟地下站方案。

(3)从旅客服务的便捷性方面对比分析

程家窑地面站方案和岔道城地下站方案，采用接驳线接驳，会增加游客换乘次数，延长旅客旅行时间，为游客服务的便捷性差。而滚天沟地下站方案可将游客直接输送至核心景区，距离长城步道入口及索道入口很近，可为游客提供非常便捷的服务。

(4)从铁路运营安全风险方面对比分析

两个地下站方案比较，运营安全风险相当；地面站方案与地下站方案比较，地下站方案旅客疏散、管控等相对受限，安全风险相对较大一些。根据国家消防工程技术研究中心、公安部天津消防研究所2014年5月《八达岭深埋地下车站消防安全疏散和烟气控制技术研究报告》，研究认为八达岭地下站消防设计方案可行，能达到保证人员生命安全和限制火灾大规模蔓延的设计目标，通过采取一定的措施后，安全风险可控。

(5)从工程经济性方面对比分析

两地下站方案铁路部分工程投资基本相当，地下站较地面站铁路部分直接工程投资多约7.2亿元，由于程家窑地面站方案和岔道城地下站方案均需进行地面交通接驳。据测算，程家窑地面站方案社会成本费用较滚天沟地下站方案增加费用为32.718亿元，远远大于工程建设节省的投资。

因此，综合考虑铁路建设成本与社会成本费用，滚天沟地下站方案更经济。

4 八达岭地下站设计概况

八达岭地下站为京张高铁中间站，站址区位于八达岭滚天沟停车场下，车站站中心处轨面埋深仍为102.55 m。车站按站台层设为三洞格局，设两侧站台及到发线洞室和中间正线洞室；设双层进出站通道连接站台层与地面站厅层，站台层与地面站厅层的提升高度为58.77 m，设两级扶梯提升(出站通道站台层与出站层提升高度20 m，出站层与地面站厅层提升高度38.77 m)，车站总建筑面积约41 000 m2，其中出露地面站厅部分约2 500 m2。如图2、图3所示。

图2 八达岭站地下站横剖面示意

图3 八达岭站地下站出入通道示意(单位：m)

5 八达岭地下站相关问题分析

5.1 地质断裂与地震安全分析

京张高铁八达岭隧道及车站范围属山西台隆二级构造单元内，场地附近的主要断裂有阳原盆地北缘断裂、怀涿盆地北缘断裂带、延矾盆地北缘断裂带南口山前断裂、新保安—沙城断裂、南口—孙河断裂等。其中怀涿盆地北缘断裂带、延矾盆地北缘断裂带、新保安—沙城断裂、南口—孙河断裂等4条断裂为活动断裂。八达岭隧道及车站位于延矾盆地北缘断裂带与南口山前断裂之间，距离两条断裂较远(10 km以上)。

根据“中国地震局”提供的本线地震安全评价结论，新八达岭隧道附近地区没有较大断裂通过，也没有活动断裂通过。勘探情况表明，站址区岩性比较完整，未发现断裂构造。实际勘探与地震安全评价结论一致。

根据《中国地震动参数区划图》，本线地震动峰值加速度在0.01g～0.20g之间(相当于地震基本烈度在7度～8度之间)。八达岭地下站设计严格按照《铁路工程抗震设计规范》8度区设防，设计满足抗震安全要求。我国自主设计建造的既有京张铁路，在八达岭段共设11个隧道，已经历百余年的安全运营，也证明在该区域建设地下工程是可行的。

5.2 八达岭景区客流特征分析

(1)八达岭景区客流特征

现状八达岭长城景区日均游客接待量在1.33～2.18万人之间，“五一”、“十一”黄金周日均游客接待量分别在3万人、5万人的水平。2008年～2013年景区日游客接待量超过5万人的天数为54天，占总天数的2.5%；2012年10月3日景区游客接待量超过10万人，为近年的最高值。

(2)八达岭车站客流预测

现状八达岭长城景区旅游客流主要由公路巴士承担，其次是公交车、自驾车，铁路所占比重最小。2008年以前，铁路承担年运量仅为5万人左右；2008年S2线开通后，铁路承担客运量上升到20万人；2011年S2线执行北京公交优惠票价后，承担客运量进一步上升至40万人，承担份额达到5%左右。京张高铁在八达岭景区设站，预测近、远期承担客运量分别为210万人、280万人，所占份额为23.3%、28.0%，成为景区旅游客流主要的客运方式之一。

本站客流高峰小时时段为上午7：00～8：00，下午15：00～16：00。“十一”黄金周全日客流近、远期分别为1.29万人、1.71万人；“十一”黄金周期间高峰小时人数近、远期分别为2 350人、2 900人。八达岭长城站高峰小时客流预测见表1。

表1 八达岭长城站高峰小时客流预测

5.3 客流管控与旅游安全分析

根据景区交通规划，八达岭地下站开通后，将同时启用岔道西、黑龙潭和东部3个景区外围停车场，对社会车辆实施封闭措施，滚天沟停车场将改为文化广场；景区内部采用循环车接驳大巴团体游旅客到达长城入口和索道入口。

地面站厅位于滚天沟文化广场东南侧，广场面积约25 000 m2，站房距长城入口约800 m，旅客进出站有足够的缓冲空间。景区也将对地面广场、道路、游客流线及引导标识等进行配套规划建设，保障游客安全、有序。滚天沟地面广场范围示意见图4。

图4 滚天沟地面广场范围示意

八达岭地下站在地面进出口设站厅，在地面进行售检票和安检等，根据列车到发和客流情况，有序组织旅客进站和乘车。为避免节假日大量客流涌入景区带来旅游安全隐患，可通过适当调整经停列车数量，管控预售票，建立车站和景区客流联控机制等，对进入车站和景区的客流总量进行管控，确保铁路运输安全有序。在客流管控方面，铁路运输较公路运输更为有利。

5.4 铁路运营安全分析

地下车站具有埋深大、相对封闭的特点，火灾风险相对地面站要大，主要体现在烟气控制、人员安全疏散和应急救援难度大。八达岭地下站每个站台设5个通道、6组楼扶梯，满足乘客正常进出站和紧急情况下疏散要求。每个站台设2个直通地面的斜通道(利用施工时的斜井)，紧急情况下消防车、救护车可以直达站台层。站厅层设直通地面的垂直电梯，平时作为残疾人电梯，事故状态下作消防人员专用。国家消防工程技术研究中心、公安部天津消防研究所2014年5月完成了《八达岭深埋地下车站消防安全疏散和烟气控制技术研究报告》，研究认为八达岭地下站的消防设计方案是可行的，运营安全风险是可控的，能达到保证人员生命安全和限制火灾大规模蔓延的设计目标。

八达岭地下站埋深、站厅层至地面提升高度与重庆地铁1号线马家岩车站基本相当，马家岩车站为目前国内埋深最大的地铁车站，轨面埋深为60 m，站厅至地面提升高度为47 m，分四级自动扶梯进行提升，高峰小时发车间隔为4 min，客流量比八达岭车站大。该站已于2013年9月开通，运营良好。实践证明设置埋深为60 m的地下车站技术上是可行的。

6 研究结论

经研究论证，京张高铁在八达岭景区设站是必要的，地下站方案和地面站方案在技术上均是可行的，滚天沟地下站方案车站设于滚天沟广场地下，游客乘降方便，有利于改善八达岭景区的交通拥堵状况，运输方式低碳、环保、安全、快捷，从技术、经济、旅客服务水平等方面综合分析，该方案相对较优。最终选定在八达岭景区设置地下车站作为实施方案。