铁路选线研究
2022-02-12于丽颖
于丽颖
(天津铁道职业技术学院,讲师,天津 300240)
线路走向方案的设计与选择是铁路工程项目设计与建设中一项关系到全局的总体性工作[1]。通常需要综合考虑、比对多方面的因素,最终才能确定合理的线路走向建设施工方案,进而保证线路工程的合理性和可行性。本文以济南至滨州高铁项目为研究对象,通过主要工程要素对比,最终得出推荐线路走向方案。
1 基本情况
济南至滨州高速铁路位于山东半岛城市群北部,是山东半岛城市群城际铁路网的重要组成部分,是济南省会城市群与机场便捷联系的重要交通基础设施,也是与黄河三角洲高效生态经济区联系的重要通道。这条铁路是以城际旅客运输为主、兼顾跨线客流的城际铁路。线路东起山东省省会济南市,与在建的石济客专和济青客专在济南新东站并场,向东北经遥墙机场,北跨黄河后经济阳县、商河县、惠民县,向东接入滨州市既有德大铁路滨州站,与德大铁路、京沪二通道并场。
1.1 社会经济情况
沿线地区土地总面积约31518km2,截止2019年山东省常住人口10070.21万人,城镇化率为61.51%。项目起点济南市是山东省政治、经济、文化中心,济南南依泰山,北邻黄河平原,自然景色秀丽,名胜古迹众多,是中国历史文化名城之一。全市辖共6区3县1市,总面积8177km2,截止2019年末常住人口890.87万人,实现地区生产总值9443亿元。
滨州市位于山东省北部,黄河三角洲腹地,全市境域横跨黄河两岸,土地总面积9453km2,辖5县2区和3个经济开发区,2019年末常住人口达到392.3万人。滨州市地域辽阔,资源十分丰富,是胜利油田的主采区,有储量丰富的铜、金矿、花岗岩等资源,2019年实现地区生产总值2613亿元。
1.2 区域交通路网情况
山东省是全国高速公路发展较早的省份之一。截至2019年,全省公路通车总里程达17.8万公里,其中高速公路达653.6公里,铁路营运里程达6589km,高速铁路营运里程约为1987公里。山东省综合交通网、公路网、铁路网密度均已超过全国平均密度,但主要路段运输能力仍无法满足经济社会发展的需要。胶济客专、京沪铁路利用率已超过90%,能力几近饱和;济青、京沪高速公路部分路段拥堵严重;部分普通国、省道城市化严重,通行效率差,急需升级改造或加快贯通,以提高交通网络整体效能。
2 线路走向研究
本项目主要功能定位为承担城际旅客运输为主、兼顾跨线客流,服务于相邻城市间或城市群的快速、便捷、高密度的高速铁路。为最大限度的实现本线的功能定位,线路走向应便捷连接产生较大客流的经济据点,同时根据本区域历史悠久、经济发达的特点,条件允许时,应兼顾具有特色的次级城镇。
济南至滨州高速铁路从济南经过遥墙机场至滨州,沿途主要经过济阳县、商河县和惠民县。其中济阳县南临黄河,与同在黄河北岸的滨州市有G220国道连通,除国道外也可沿省道S248、S316经商河县、惠民县到达,济阳至滨州高速公路已经建成,高青县和滨州市分别在黄河两岸,同在黄河南岸的遥墙机场与高青县之间有发达的县乡道路网络,沿途有黄河镇、码头镇、青城乡等乡镇及魏桥镇。结合沿线县市、乡镇据点的分布及发展规划,地形条件,环境保护,既有交通设施及规划,从站点衔接、综合开发等方面考虑设计研究出三种走向方案。
2.1 方案一:济阳-商河-惠民方案
线路从济南新东站出来经遥墙机场站跨越黄河设济阳站后经商河县、惠民县设站方案。线路从遥墙机场地下站引出后,跨越黄河设济阳站后,向北经商河经济开发区至商河县设商河站、出站后经孙集镇至惠民县郭家村设惠民站,后线路跨越省道S246、徒骇河后引入既有滨州站。计划线路全长122.0km,桥梁长度93km,新建三个地面站。
2.2 方案二:济阳-仁风-胡集方案
线路从济南新东站出来经遥墙机场站跨越黄河设济阳站后沿G220国道设线。具体如下线路从遥墙机场地下站引出后西绕综保区,跨越S321省道,至吴家寨村距离既有济阳黄河大桥下游5.5km跨越黄河后在济阳街道西关村设济阳站,出站后线路经曲堤镇,再沿G220国道南侧经仁风设站,向西北绕避李庄至胡集镇设站,出站后避让西海水库、跨越济滨高速公路后引入滨州站。线路全长102km,桥梁长度94.7km,新建三个地面站。
2.3 方案三:济阳-魏桥-高青方案
出遥墙机场站后济阳黄河大桥东南侧设济阳站后经魏桥、高青再跨越黄河引入滨州站。线路从遥墙机场地下站引出后,跨越S321省道后折向东,在济阳黄河大桥的东南侧设济阳站,出站后向东经黄河镇、码头镇后在魏桥镇北边赵瓦村设魏桥站,过台子镇、青城镇至高青北边的南段村设高青站,出站后线路折向北,在台子李村处跨越黄河后至里则至滨州西立交处依次跨越济滨高速公路与长深高速公路后折向东引入滨州站。设计线路全长100.4km,桥梁长度92km,新建三个地面站。
3 方案综合评价
3.1 工程地质方面
三个方案均沿黄河两岸建设施工,其土质主要由第四系松散堆积的粉质黏土、粉土和砂土组成,地下水位埋藏深度小于10米,地层组成上基本相同。方案三有61.8km段落走行于抗震设防烈度七度区,跨黄河桥位也位于七度区内;方案一有28.5km段落位于七度区,跨黄河桥位位于六度区。从地层和地震影响综合分析,方案一较优。
3.2 工程施工环境方面
方案二与方案一均为出遥墙机场站后并行在既有济阳黄河大桥的下游跨越黄河。施工时,受济阳黄河大桥桥位及跨河角度的限定施工条件较差;而方案三在过高青后跨越黄河,桥位与河流垂直,且桥位距离下游长深高速公路桥位10.2千米,距离上游惠青公路桥22.3千米,桥址开阔,施工条件较好。所以从跨越黄河桥施工条件来看,方案三经魏桥、高青方案工程施工条件较优。
3.3 经济及城市发展规划方面
方案一沿线途经济阳县、商河县、惠民县,吸引济阳、商河、惠民与济南市、遥墙机场、滨州、东营市间的城际旅客交流,预计吸引范围内行政区人口186万人。该方案在跨越黄河后在济阳西开发区设站,商河及惠民车站均设置在县城规划区以外,对城市总体规划影响小,拆迁工程少,同时车站距离市区较近,让旅客出行便利。
方案二依次经济阳县(曲堤镇、仁风镇)、惠民县(姜楼镇、大年陈镇、李庄镇、清河镇、胡集镇、魏集镇)、滨州滨城区(杨柳雪镇、里则街道)。吸引范围内行政区人口93万人。同时该方案在跨越黄河后穿济阳市沿黄河大堤的老城区,拆迁工程多,工程建设条件较差,对济阳市城市总体规划影响较大。
方案三该方案位于黄河以南,沿线途经邹平县的魏桥镇、淄博市的高青县,吸引济阳县县城及周边地区、魏桥镇、高青县与济南市、遥墙机场、滨州东营市间的旅客交流。吸引范围行政区人口103万人。此方案济阳站、高青站均设在县城规划区以外,对城市总体规划影响小,拆迁工程少,同时车站距离市区较近,让旅客出行便利。
由上可见,方案一设计线路将三个县城与济南市、滨州市相衔接,加强城市之间的联系,同时车站设置距离市区较近,方便乘客出行,施工拆迁范围小,比其他两个方案更优。
3.4 与其他线路衔接方面
按照《环渤海地区山东半岛城市群城际轨道交通网规划》中的概述:“德州-滨州城际铁路属于城际网规划中远期建设项目“德州—东营城际”的一段。其线路走向为:从规划的德州东站引出,向东经陵县,商河县,惠民县,到达滨州市”。本次所研究3个走向方案中,方案二、方案三与规划德滨城际地理位置上不在同一通道,无法做到两线结合。而方案一经商河、惠民方案走向与德滨城际过商河后的通道统一,可做到两线结合。若德滨城际按照新建城际方案,线路长度约175km,静态投资约280亿元。若德滨城际部分线路与济滨高铁结合,只修建德州东至商河段城际线路长度约81.2km,静态投资约129.82亿元,具体比较情况见表1。
表1 与德滨城际综合修建长度对比表
项目德滨城际静态投资(亿元)济滨+德滨城际静态投资(亿元)方案一129.82 363.07方案二164.8 368.55方案三280 478
由上表的比较可知:方案一线路经商河、惠民走向结合德滨城际综合修建长度最短,工程投资最省。
3.5 环境保护方面
济南和滨州、淄博等城市分布有较多生态敏感区,拥有丰富的自然景观和人文景观。按照环保选线原则,利用收集该区域环境敏感点资料,结合沿线调查踏勘,通过对敏感点分布区域进行多线路方案比选,对线路走向进行局部优化,绕避了众多生态环境敏感区域,三个方案均没有穿越自然保护区、风景名胜区、湿地公园、森林公园、省级及以上重要文物保护单位等;在无法绕避的情况下,三种线路方案均穿越了部分水源保护区,因此在与保护环境方面三个方案差别不大。
4 研究结论
铁路选线是一个复杂的系统工程,除需要满足铁路自身的技术条件和发展要求外,还广泛涉及工业、农业、公路交通、环境保护、水土保持、充分利用既有线资源等诸多控制因素[2]。本文以济滨高铁选线设计为例,从工程地质条件和施工条件、经济及城市发展规划、环境保护等不同角度以综合选线的研究方法对三个走线方案进行对比研究。相比较而言,方案一路网布局较合理、与规划的德滨城际综合修建整体投资占优势,所经地区工程地质条件好,整体工程实施性略优,因此推荐选择方案一。