張 俊
(中鐵二院昆明勘察設計研究院有限責任公司,云南昆明 650200)
麗江至香格里拉線位于云南省西北部,是滇藏鐵路的重要組成部分,大致呈南北走向,南起大麗鐵路麗江車站,向北跨越金沙江,經小中甸至香格里拉,全長140.24 km,項目概算總額93.137億元。線路連接大理至麗江鐵路,并通過該鐵路和廣大鐵路與成昆鐵路相連,是我國中長期鐵路網規劃中西部路網的重要組成部分。
線路穿越了崇山峻嶺,跨越了眾多的河流峽谷,是典型的山區鐵路。山區鐵路的選線工作是一個系統工程,要綜合考慮眾多控制因素,選擇一條安全、環保、經濟的路線。以下結合麗香線選線工作實踐,淺談山區鐵路的選線經驗。
重大工程是一個工程中的控制性工程,其往往影響了工程的走向、規模、造價等因素,因此,我們在工程設計中,要把重大工程作為首選控制條件重點研究。麗香線線路需跨過金沙江,金沙江橋是全線的重大工程,其橋位及高程同時要受金沙江中游規劃電站影響。工程研究過程中,我們在規劃虎跳峽水電站大壩上游160 km及下游80 km共計240 km區域內,分四個河段對本線跨越金沙江的橋位方案進行了27個方案的研究。最后從地質條件、工程規模和工程造價等方面比選得出,在金沙江峽谷最窄的虎跳峽附近跨越的方案是較優方案。由于規劃的虎跳峽水電站壩址位于虎跳峽鎮下游5 km,壩高216 m,水庫正常蓄水位2 010 m,成庫后金沙江奔子欄至虎跳峽水電站大壩間河段(約245 km)均為其回水影響范圍,并規劃為內河Ⅵ級航道,為此,大壩以上橋位研究必須考慮回水水位的影響及通航要求。最后推薦的方案是水庫大壩上游2 km附近的橋位方案,該橋梁采用(98+660+98)m連續鋼桁架梁懸索橋。
線路地處我國旅游大省云南的西北部,是云南省旅游資源最為豐富、獨特的區域,也是“三江并流”瑰麗自然奇觀和多民族風情最集中的區域。區內眾多的雪山、冰川、森林、草甸、湖泊、丹霞及典型的高山峽谷地貌更是氣象萬千;秀美的自然景觀和豐富的生物種群,與悠久獨特的人文歷史交相輝映。雖然沿線自然風光優美,但是對工程而言是暗藏兇險。路線所經區域位于古特提斯構造域中東段,由于印度板塊與歐亞板塊的碰撞和不斷向北推擠,青藏高原發生強烈隆升和中上地殼物質向東側向擠出,使原有構造格局受到了強烈的改造和變形,造成區內河谷深切,構造運動強烈,斷層、滑坡、崩塌(巖堆)、泥石流等極其發育,地質條件非常復雜。經地質勘察,測區內發現有34處斷裂斷層。針對復雜的不良地質條件,在選線中為了安全及順利施工應考慮以下因素:
1)區內地層出露較齊全,巖體破碎,巖性復雜,線路宜選擇從巖性單一且巖體完整性較好的地段通過。2)區域地質構造復雜,活動斷裂及區域性深大斷裂發育,選擇線路方案時應考慮活動斷裂及深大斷裂的規模、強度、走向、時代等因素,線路應盡可能遠離或繞避全新活動斷裂及深大斷裂,線路要避開斷裂較窄處通過,或以大交角的形式通過;不應在斷裂帶中,特別是斷裂密集處、交匯處通過。3)區內屬高地震區,線路工程的施工方法應盡量簡單、安全,如可以選擇短隧、低橋等方法。4)區內不良地質廣泛分布,如滑坡、巖堆、危巖落石、崩塌等情況,線路應繞避穩定性差的巨型、大型的不良地質群或治理難度極大的不良地質地段。5)區內碳酸鹽巖分布廣泛,巖溶發育,水文地質條件復雜。地表巖溶發育的規律及地下巖溶分帶的位置極大地影響了線路選擇時的走向及高程。線路應繞避或以大交角通過巖溶強烈發育,地表塌陷、土洞分布密集地帶,可溶巖與非可溶巖的接觸帶,巖溶水富集區及排泄帶;隧道盡可能通過巖溶安全帶,地下分水嶺地帶,以減小地下水的危害。6)區內特殊巖土主要有軟土、紅黏土、膨脹土。線路應盡量避開長大、深厚的特殊巖土地段,在不能完全避開的情況下,宜短距離通過。
線路沿線有很多的自然保護區、風景名勝區、水源保護區、文物古跡及珍稀野生動植物分布區。區域有麗江古城世界文化遺產、玉龍雪山國家級風景名勝區、玉龍雪山省級自然保護區、拉市海省級濕地自然保護區、三江并流世界自然遺產、三江并流國家級風景名勝區、納帕海省級濕地自然保護區、碧塔海省級自然保護區等重要環境保護敏感目標。鐵路選線時,堅持了繞避環境敏感區的原則,除了拉市海濕地自然保護區段從保護區的緩沖區以短隧方案穿越外,其他地段均遠離保護區的邊界。
鐵路建設不僅應便于旅客的聚散,同時應給城市留有可持續發展的空間。因此,線路方案的選擇,尚應與沿線城市的總體規劃銜接,堅持能入城而不入城,與規劃的城區保持一定的距離。麗江市區段曾有文筆水庫東側方案和西側方案的比選,文筆水庫東側方案雖然線路短、造價省,但是與玉龍縣城規劃相互沖突,最后采用了文筆水庫西側的隧道方案。在香格里拉段,車站設置在香格里拉縣城與機場之間,距離城區有較遠的距離,為城市的發展留下了持續發展的空間。
麗香線緊坡段是虎跳峽到小中甸段,在研究過程中我們對18‰,20‰,24‰,30‰四種坡度方案進行了研究,最后發現30‰的坡度方案能適應地形條件、基本上不用展線,路線長度最短,投資也最節省,因此推薦的是限制坡度12‰、加力坡30‰的方案。30‰的加力坡在中國的鐵路中坡度之大是非常罕見的。
山區鐵路的選線,我們要堅持重大工程優先選址的原則、堅持地質選線的原則、堅持環保選線的原則、堅持規劃選線的原則,同時要做好坡度的比選工作,綜合考慮諸多因素,只有這樣才能選出一條安全、環保、經濟的線路。
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