芒市至临沧铁路线路走向方案研究

2020-09-09陈仕列

高速铁路技术 2020年4期

陈利陈仕列

(中铁二院工程集团有限责任公司，成都 610031)

1 研究背景

1.1 社会经济特征

芒市至临沧区域位于云贵高原西部边缘，南与缅甸接壤，人口稀少，经济落后，城镇分布散落，主要经济据点有德宏州芒市、临沧市及下辖永德县、镇康县、耿马县、双江县以及南伞口岸、清水河口岸。区域内矿产资源主要集中在镇康县，旅游资源主要沿芒市-镇康-孟定-耿马-双江-临沧一线分布。区域内交通基础设施薄弱，长期制约了地方经济的发展，2016年，区域社会经济主要指标如表1所示。

表1 2016年区域社会经济主要指标表

1.2 自然特征

区域属横断山脉南段，地形起伏巨大，呈“三山夹两江”排列，最低点为怒江、南汀河及孟定盆地(海拔480 m)，最高点为大雪山(海拔 3 504 m)，相对高差达 3 000 m。

区域内不良地质广泛分布，主要有高地温、岩溶、活动断裂等[1]，区域主要不良地质情况如表2所示。

表2 区域主要不良地质情况表

1.3 区域铁路网规划

根据《中长期铁路网规划》，芒市至临沧区域内规划有两条铁路，分别是芒市至临沧铁路(简称“芒临铁路”)和临沧至清水河铁路(简称“临清铁路”)。其中，芒临铁路主要承担沿边铁路通道功能，临清铁路主要承担出境通道功能，并兼顾临沧市双江、耿马、孟定等主要经济据点，两线均为普速铁路。

目前，临清铁路已完成可行性研究，采用临沧-双江-耿马-孟定-清水河径路走向方案[2]。

2 研究目的

本项目所在区域经济落后，城镇分布散落，地形条件特殊，地质条件十分复杂。因此，如何在满足区域铁路网规划连接芒市、临沧及清水河口岸三地要求的前提下，选择经济社会效益最佳、工程投资最省、工程安全可行的线路方案，是本项目研究的主要任务。

本项目与临清铁路的走向布局，决定了区域内铁路网的覆盖范围和建设规模，不同的走向组合方案将导致两项目是分别建设还是共线建设的不同结果，从而影响区域铁路网的经济社会效益。本研究在借鉴临清铁路可行性研究结论的基础上，按照区域内两项目统筹考虑的原则，从经济社会效益、区域铁路建设总规模、工程安全可靠等方面对本项目线路走向进行系统研究[3-5]。

3 线路走向方案研究

3.1 方案概述

芒市至临沧航空线上仅有永德1个县城，航空线以北60 km范围内无重要经济据点，以南60 km范围内分布有镇康、耿马、双江3个县城和南伞、清水河2个口岸。其中，临清铁路串联了双江、耿马、孟定 3个主要经济据点和清水河口岸。

按照区域内铁路连接芒市、临沧及清水河口岸三地的规划要求，根据主要经济据点分布位置，结合地形地质条件、环境敏感点等影响因素，借鉴临清铁路研究成果，提出3种线路走向方案的组合形式：

(1)芒市-永德-临沧径路+临清铁路的北线组合方案(简称“北线组合方案” )，如图1所示。

图1 北线组合方案示意图

(2)芒市-永德-耿马接临清铁路径路+临清铁路的中线组合方案(简称“中线组合方案”)，如图2所示。

图2 中线组合方案示意图

(3)芒市-镇康、南伞口岸-孟定接临清铁路径路+临清铁路的南线组合方案(简称“南线组合方案”)，如图3所示。

图3 南线组合方案示意图

3.2 客货运量预测

3种组合方案线路形态不同，故客货运量也不同。经预测，3种方案客货运量如表3～表5所示。

表3 北线组合方案客货流预测表(对)

表4 中线组合方案客货流预测表(对)

从客货运量预测可知，南线组合方案因芒临铁路与临清铁路形成合流，并兼顾了区域矿产、旅游资源走廊带，故区段客货运量最大，铁路运输效益最优。由此可见，当芒临铁路与临清铁路分修时，铁路客货运量较小，运营效益较差；当两项目合建时，铁路运量充裕，效益可观。

表5 南线组合方案客货流预测表(对)

3.3 铁路技术标准兼容性

(1)铁路等级

芒临铁路是沿边铁路的重要组成部分，串联了泛亚铁路各出境通道，在路网中起骨干作用；临清铁路为重要交通基础设施和泛亚通道组成部分，为客货并重的区域性干线铁路。因此，两线均采用Ⅰ级铁路。

(2)正线数目

根据对组合方案客货运量的预测，两项目无论分修还是合建，单线即能满足运输需求，从节省投资角度考虑[6]，两线均采用单线。

(3)路段旅客列车设计行车速度

东端在建大临铁路和规划临普铁路设计速度均为 160 km/h；西端在建大瑞铁路设计速度 140 km/h，规划芒猴铁路设计速度160 km/h。因此，考虑两项目在路网中的重要作用，结合竞争时间目标计算，经多速度目标值工程比选，两项目设计行车速度均采用 160 km/h。

综上分析，两项目均采用相同的技术标准。

3.4 技术经济指标

(1)北线组合方案

芒临铁路自大瑞铁路芒市站引出，向东跨怒江至永德设站，绕避大雪山国家级自然保护区后下至南汀河(活动断裂)，再爬升至大临铁路临沧站，线路长218.654 km，桥隧比84.69%。新建临清铁路长166.500 km，桥隧比重87.70%。区域内新建铁路总长度为385.154 km，估算静态投资319.459亿元。

北线组合方案分别建设芒临铁路和临清铁路，最为符合区域铁路规划意见，但铁路建设规模最大，工程投资最多。

(2)中线组合方案

芒临铁路芒市至永德段走向同北线组合方案，之后线路以长21 km的单面坡隧道穿老别山下至南汀河，再爬升至耿马接临清铁路至临沧，线路长286.590 km，桥隧比85.93%。其中，勐简至临沧段为临清铁路线路。新建勐简至清水河段线路长59.6 km，桥隧比60.56%。区域内新建铁路总长度为346.190 km，估算静态投资286.426亿元。

中线组合方案芒临铁路一部分利用临清铁路，符合区域铁路规划意见，但铁路建设规模较大，工程投资较多。

(3)南线组合方案

芒临铁路芒市至怒江段走向同北线组合方案，后转南经镇康、南伞口岸后下至孟定接临清铁路至临沧，线路长302.562 km，桥隧比重88.08%。其中，孟定西至临沧段为临清铁路线路。新建孟定西至清水河线路长13.65 km，桥隧比83.49%。区域内新建铁路总长度为316.212 km，估算静态投资260.739亿元。

南线组合方案芒临铁路充分利用临清铁路，基本符合区域铁路规划意见，铁路建设规模最小，工程投资最少。芒市至临沧区域铁路主要技术经济指标如表6所示。

表6 芒市至临沧区域铁路主要技术经济指标表

从表6可以看出，南线组合方案比中线组合方案铁路建设规模减少29.978 km，投资节省25.687亿元，比北线组合方案铁路建设规模减少68.942 km，投资节省58.72亿元，技术经济指标最优。

3.5 服务功能分析

北线、中线组合方案服务的主要经济据点较少，南线组合方案串联经济据点最多，有效服务范围最广，能最大范围地带动区域经济发展，充分体现铁路对脱贫攻坚的支持作用。各方案服务主要经济据点情况如表7所示。

表7 各方案服务主要经济据点情况表

同时较多的经济据点也会给铁路提供更多的客源和货源，为铁路的运量和运输收入提供保障[7]。

3.6 工程风险分析

各方案不良地质段落及控制工程概况如表8所示。

从表8可以看出，各方案均面临穿越地热异常区、活动断裂带、岩溶发育区风险区以及高桥长隧重点工程等问题，比较而言，南线组合方案所穿越的地热异常区、活动断裂带最少，且从岩溶垂直渗流带内通过[8]，绕避了水平循环带，工程风险远低于北、中线组合方案，控制工程隧道长度适宜，工程实施难度最小。因此，南线组合方案工程风险最低。