長瀏城際鐵路黃花機場至瀏陽段線路方案研究

武 巍,葛 代,李 陽

長瀏城際鐵路黃花機場至瀏陽段線路方案研究

武 巍,葛 代,李 陽

(西南交通大學土木工程學院,成都 610036)

長瀏城際鐵路由西向東貫穿湖南省樞紐機場—黃花國際機場,將黃花國際機場與長株潭城市群城際網緊密銜接在一起,黃花機場至瀏陽作為本項目的重要組成部分,是一條以城際客流為主、兼顧部分城市客流的城際鐵路,同時也是服務于黃花機場的快速軌道交通。通過運用路網規劃選線方法,局部方案比選研究,對候選方案進行評價,得到的最優方案能為黃花國際機場新增快速、便捷、舒適性好、可靠度高的軌道運輸方式直通長沙市區與長株潭城市群其他地區,達到路網布局合理、促進地方經濟發展、加快長株潭城市群“一核”與“兩圈”之間融合、聚集的目的。

城際鐵路;快速通道;方案比選

目前,湖南省長株潭城市群鐵路已形成南北向由武廣客運專線,京廣、焦柳、洛湛線構成,東西向由滬昆、湘桂構成的縱橫骨架和石長等放射線以及長沙、株洲為重要節點的鐵路運輸網絡。長株潭城市群內部分線路標準低,輸送能力受到限制,大部分線路處于飽和狀態;客車旅行速度慢,服務質量難以滿足旅客出行的要求;焦柳線石懷段、石長線等均為低標準的單線鐵路。總體來看,長株潭城市群東西端與省會長沙缺少便捷、快速的鐵路。長沙至瀏陽鐵路的修建恰好能結合長株潭城市群形成“放射加半圓”狀線網。而黃花機場站是聯結城市的控制點,是實現中心城市與次中心城市相互間的輻射能力及資源共享,促進整個城市群社會發展的關鍵部分。見圖1。

圖1 長株潭城市群城際軌道交通線網

1 線路區域概況

1.1 功能定位

本項目全線位于長沙市境內,西起長沙市區,途經長沙縣、黃花機場,東至瀏陽市城區。沿線土地面積總計7 560 km2,占城市群的7.85%;2008年末總人口453.93萬人,占城市群的11.1%;完成GDP 2 524.5億元,占城市群的28.8%;而黃花國際機場距長沙市中心約24 km,2009年完成旅客吞吐量1 128萬人次,貨運量8.7萬t,列中部六省區機場第二位。黃花機場各種交通方式客流構成見表1。

表1 黃花機場各種交通方式客流構成萬人次/年____

據預測,黃花機場站近、遠期上下車人數分別為2.2萬人次/d、3.2萬人次/d,分別占同期本項目總客運量的25.5%、22.1%;也是同期進出機場客流的22.1%、22.3%[4]。可見黃花機場站是本項目重要的客流點,本項目也是黃花機場的重要集疏運線路。因此黃花機場是本項目必經的重要國際航空巷。根據運量預測結果,項目承擔的客流中60%左右為跨區城際客流,而城市客流比重較低。因此,本項目是一條以城際客流為主,兼顧部分城市客流的城際鐵路。由于長沙—黃花機場段與黃花機場至瀏陽段線路的重要性,功能定位的差異,黃花機場—瀏陽段城際鐵路應盡可能伸入市區、吸引客流,站點應具有良好的客流集散條件,最大限度地方便旅客換乘,與其他交通運輸方式共同協調發展,使得本線成為服務于黃花國際機場的快速軌道交通。

1.2 工程地質評價

黃花機場至瀏陽區段以丘陵地貌為主,地勢波狀起伏。沿線出露地層為元古界冷家溪群:灰綠色條帶狀板巖、粉砂質板巖、淺灰白色淺變質砂巖、粉砂質板巖等;局部出露泥盆系:灰色、灰黃色厚層塊狀泥灰巖夾石英砂巖、粉砂巖,灰色泥灰巖、灰巖、白云巖夾鈣質砂巖、粉砂巖及頁巖,紫紅色砂巖、灰白色石英砂巖、砂礫巖、砂巖等。在萬豐水庫附近出露淺灰色燕山期早期第三次侵入二云母花崗巖。第四系松散層于溝谷兩側分布。巖體切割破碎,沿線零星分布小規模坍塌、巖堆、滑坡等不良地質。工程地質條件相對較復雜。主要地下水類型為基巖裂隙水,水量大都貧乏,部分斷層富水,泥盆系灰巖、白云質灰巖中巖溶較發育,富含巖溶水。

2 方案研究

由于城際鐵路與黃花機場建設時機不同步,城際鐵路車站的設置既要考慮黃花機場現狀,方便現有旅客換乘,又要兼顧規劃航站中心換乘的需求,如何選擇合理的線位穿越黃花機場,達到城際鐵路與黃花機場近遠期有機結合,是本項目的重點。

2.1 跨越黃花機場方案研究

根據正在修編的黃花機場總體規劃,結合長瀏城際線路走向,對長瀏城際鐵路引入黃花機場研究了東側引入平行跑道、下穿現有跑道、西側引入垂直跑道等3個方案。

2.1.1 東側引入平行跑道方案

由于黃花機場跑道為南北向,而長瀏城際鐵路呈東西走向,城際鐵路引入黃花機場與機場跑道平行,線路呈“S”形,為避免對黃花機場影響,線路在黃花機場內敷設于地下,長度有4.2 km。本方案城際車站設置于規劃的T4航站樓內,可實現與航站樓交通中心無縫銜接,旅客換乘方便,但無法兼顧現有航站樓客流換乘,同時城際線路線形較差,展線長,工程投資大。黃花機場段線路方案示意見圖2。

圖2 黃花機場段線路方案示意

2.1.2 下穿現有跑道方案

城際鐵路以垂直于黃花機場跑道方向橫穿黃花機場,車站分別設置于現有航站樓、規劃航站樓內,可實現兩個主樓與城際鐵路聯成一個地空轉換體系,實現“無縫銜接”。但城際鐵路下穿正擴建的航站樓及運行的黃花機場1號跑道,存在很大的不確定性,有不可預見的安全風險,線路橫穿現有和規劃的航站樓、黃花機場跑道,需采用地下敷設的線路長5.0 km,工程投資大。

2.1.3 西側引入垂直跑道方案

城際鐵路以垂直跑道的方向從其西端下穿機場,于現有航站樓北側300 m處設置城際站。本方案線路順直,實施控制因素少,工程相對簡單;城際車站距現有航站樓僅300 m,旅客換乘相對方便,同時可通過機場內規劃的交通方式銜接,解決與規劃T4航站樓客流換乘問題;線路經規劃機場T4航站樓的北端,橫穿機場線路短,需采用地下敷設的線路僅2.95 km,工程投資相對省。

綜上所述,本次研究以西側引入垂直跑道方案通過黃花機場。

2.2 方案構成

長沙至瀏陽城際線路走向所經區域圍繞319國道,分布并串聯有永安、洞陽、北盛、豐裕、蕉溪等瀏陽市主要集鎮,根據本項目功能定位,圍繞吸引客流、提高城鄉出行質量原則,機場至瀏陽段本次研究有沿319國道南、北側2個方案。如圖3所示。

2.2.1 沿319國道南側方案

長瀏城際出黃花機場站后一路向東走行于319國道南側、長瀏高速(在建)北側,在永安鎮、洞陽鎮分別設永安、洞陽站,經新蕉溪鎮后上跨319國道,走萬豐水庫南側,之后穿道吾山區進入瀏陽市區,線路長40.4 km。

圖3 線路方案構成示意

2.2.2 沿319國道北側方案

瀏陽市蕉溪鎮位于道吾山西麓,城鎮沿山谷呈東西分布,與其南邊的萬豐水庫相隔一山,距離約1.5 km,長瀏城際經普靈寺至瀏陽,可以折向東南方向,則線路較為順直,但避開了人流相對聚集的蕉溪鎮,因此,北側方案中存在城際鐵路經或不經蕉溪鎮的局部線路方案比較。

(1)經蕉溪鎮方案

線路行至普靈寺附近,徑直向東于在建的大瀏高速公路北側進入蕉溪鎮,設蕉溪站后折向東南方,下穿在建的大瀏高速、106國道后穿道吾山區并繞避道吾山自然保護區進入瀏陽市區,線路全長17.5 km,橋梁長4.5 km,隧道長7.8 km,橋隧占全長的70.3%。蕉溪段線路走向方案技術經濟比較見表2。

表2 蕉溪段線路走向方案技術經濟比較(AK45+000-AK62+500)

(2)近萬豐水庫方案

線路行至普靈寺附近,折向東南向,在319國道北側的長沖鋪設新蕉溪站,之后線路上跨大瀏高速,經萬豐水庫大壩下游,后設隧道穿道吾山區并繞避道吾山自然保護區進入瀏陽市區,線路全長16.6 km,橋梁長4.8 km,隧道長8.5 km,橋隧占全長的80.1%。

(3)優缺點分析及推薦意見

近萬豐水庫方案線路順直,較經蕉溪鎮方案短922 m。但新蕉溪站站址聚居人少,距人口眾多的蕉溪鎮約5 km,不利于吸引客流;線路近萬豐水庫大壩并在其下游,存在一定的安全隱患,且為使城際鐵路高程達到壩頂高程,需設置高墩橋;經蕉溪鎮方案,線路相對長,工程投資相對大,但線路途經蕉溪鎮,蕉溪站客流大,方便旅客出行,且橋隧長度較近萬豐水庫方案少1.0 km。

綜上所述,推薦經蕉溪鎮方案。因此沿319國道北側方案線路走向為出黃花機場站后向東北上跨長瀏高速公路,在長瀏高速公路北側一路向東,線路在春華、北盛、豐裕中心鎮之南,經永安鎮、瀏陽工業新城、蕉溪鎮后稍折向南,穿道吾山區并繞避道吾山自然保護區進入瀏陽市區,線路長42.0 km。

3 方案比選

瀏陽市永安、洞陽兩鎮間規劃有千畝工業新城,主體區域在319國道以北,將永安鎮、醫藥新城以及洞陽鎮連成整體。沿319國道南側方案從工業新城邊緣通過,存在換乘條件差,遠離工業新城北側的春華鎮等四鎮,避開了人口近3萬的蕉溪鎮,吸引客流弱的劣勢,不符合瀏陽市發展規劃,但該方案工程簡單,線路順直,較北側方案短1.6 km,工程投資少。黃花機場至瀏陽段線路走向方案技術經濟比較見表3。

表3 黃花機場至瀏陽段線路走向方案技術經濟比較表(AK25+000-AK67+046)

沿319國道北側線位方案雖然較沿319國道南側線位方案工程投資費用多,但線路符合瀏陽沿國道北側工業新區的發展規劃。目前,工業新區已具一定規模,沿線人流比較集中,現狀交通條件較好,線路從工業新城中心穿過,能兼顧區域內主要的永安、洞陽、蕉溪等鄉鎮,吸引客流強,客流易于集散,且能均衡輻射工業新城南北各組團及北側北盛、春華等鄉鎮等,有利于工業新城區的均衡發展,城際車站的設置,能加快工業新城核心區的建設,因此,推薦沿319國道北側方案。

4 結論

黃花機場至瀏陽段城際鐵路沿線建筑物密集,地質復雜,集疏運客流較大,選擇合理的線路方案不僅關系到工程投資和施工難易等問題,更關系到線路是否能有效地吸引周邊客流,方便乘客換乘、集散,并滿足城際兼顧城市客流的需求,發揮其效能。在遵循工程簡單可行、技術經濟合理、運營安全可靠的原則的基礎上[4],考慮鐵路路網布局,客流方向、與其他運輸方式的銜接,與沿線規劃的配合等方面綜合分析研究,提出了推薦方案。

黃瀏段城際鐵路的建設能有效促進長株潭城市群一體化進程,完善地區綜合運輸網絡和體系;開發沿線資源,促進革命老區經濟社會快速發展。建設必要性充分,項目投資適度,經濟評價可行,具有良好的環境效益。符合國民的需求,服從國民經濟發展的需要,使社會綜合效益最大化。

[1] 魏其燦.天平鐵路選線回顧[J].鐵道標準設計,2011(1):8-12.

[2] 趙忠保.向莆鐵路選線的總體思路[J].鐵道標準設計,2010(2): 61-64.

[3] 彭萬利.通灌鐵路選線設計[J].鐵道標準設計,2009(9):29-31.

[4] 中鐵第四勘察設計院集團有限公司.長沙至瀏陽城際鐵路預可行研究[R].武漢:中鐵第四勘察設計院集團有限公司,2011.

[5] 中華人民共和國建設部.GB 50090—2006鐵路線路設計規范[S].北京:中國計劃出版社,2006.

[6] 中華人民共和國建設部.GB 50091—2006鐵路車站及樞紐設計規范[S].北京:中國計劃出版社,2006.

[7] 中華人民共和國鐵道部.TB 10621—2009高速鐵路設計規范[S].北京:中國鐵道出版社,2006.

[8] 易思蓉.鐵路選線設計[M].3版.成都:西南交通大學出版社,2009.

[9] 朱穎.鐵路選線理念的創新與實踐[J].鐵道工程學報,2009(6): 1-5.

[10]余浩偉.鐵路選線中與地方關系的處理[J].鐵道工程學報, 2012(6):4-9.

[12]羅為.平原地區鐵路選線的思考[J].四川建筑,2011(2):58-61.

[13]王大春.新建長壽、墊江、梁平鐵路選線設計思路[J].鐵道工程學報,2006(5):30-34.

[14]陳文科.鄭州至武漢客運專線線路走向研究、建設方案優化[J].鐵道標準設計,2006(S1):65-69.

Research on Route Scheme of Huanghua Airport to Liuyang Section of Changsha-Liuyang Intercity Railway

WU Wei,GE Dai,LI Yang
(School of Civil Engineering,Southwest Jiaotong University,Chengdu 610036,China)

From west to east,the Changsha-Liuyang Intercity Railway runs through the Huanghua International Airport which is the hub airport of Hunan province,and connects the Huanghua International Airport to the Changsha-Zhuzhou-Xiangtan urban agglomeration and intercity railway network closely.As an important part of the project,mainly serving the intercity passenger flow as well as giving consideration to the urban passenger flow,the Huanghua Airport to Liuyang section is an intercity railway line and simultaneously functions as a rapid rail transit for the Huanghua International Airport.In this paper,by using route selection method of railway network planning,through comparison and research on ______the local schemes,and after evaluation on alternative schemes,the optimal route scheme was obtainedeventually.With this optimal scheme,a rapid,convenient,comfortable and reliable rail transportation mode will be added to the Huanghua International Airport,and will go straight to Changsha downtown and other districts in Changsha-Zhuzhou-Xiangtan urban agglomeration.Therefore,the following goals can be achieved:reasonably arranging the railway network,promoting local economy development,accelerating the fusion and congregation between“one core”and“two circles”of Changsha-Zhuzhou-Xiangtan urban agglomeration.

intercity railway;rapid rail transit;scheme comparison and selection

U212.32

A

10.13238/j.issn.1004-2954.2014.04.003

1004-2954(2014)04-0010-04

2013-06-08;

2013-08-10

武 巍(1989—),男,碩士研究生,E-mail:564822631@ qq.com。