齊富鐵路水害地段增二線方案研究

魏邦成

(鐵道第三勘察設計院集團有限公司， 天津 300142)

齊富鐵路水害地段增二線方案研究

魏邦成

(鐵道第三勘察設計院集團有限公司， 天津 300142)

齊齊哈爾至富裕鐵路是黑龍江省西北部的主要通道之一。分析增二線改建的必要性以及既有線水害地段改建方案，以滿足改建目標，解決線路病害。在分析說明既有線K32+750～K36+420段水害情況的基礎上，運用多方案比較的方法，綜合考慮節省工程投資，合理利用土地，對既有線運營的影響最小以及減少征拆等因素，研究并提出經濟合理的改建方案。

齊富鐵路 增建二線

1 概述

齊齊哈爾至富裕鐵路是齊北線的一部分，線路位于齊齊哈爾市境內，途徑建華區、鐵鋒區、富裕縣，線路全長61.7 km，為國鐵Ⅱ級單線鐵路。全線共設車站8個，平均站間距7.71 km，現狀線路允許最高速度為120 km/h，最小曲線半徑800 m，既有線最大坡度上行4.0‰、下行3.6‰。

齊富鐵路目前為單線半自動閉塞，2011年客車15對，貨車27對，通過能力利用率達到87.61%，同時本段客貨運量連年增長，趨于飽和。而本線為單線半自動閉塞，客貨列車待避會讓較多，運輸組織復雜，隨著運量的大幅增長，已經不能適應旅客安全、舒適、快捷的運輸要求，以及貨物列車小型化、快速化的市場競爭需要。此外，從路網位置看，齊富線西北連接富西線，向東至北安與濱北線、北黑線相接，南經平齊線與濱洲線相連，從路網分布上看是濱洲線、平齊線向北的延伸，在東北地區西部鐵路網中起著重要的作用。

2 增二線改建

2.1 改建目標

目前齊富既有線能力趨于飽和，不能滿足預測年度運輸需求，同時本線做為哈漠鐵路通道的重要組成部分，急需提高旅客列車運行速度。考慮以上因素，本線改造目標主要有兩方面：提高運輸能力；提高列車運行速度，改善運輸服務質量，從而滿足客車34對、貨運量5 000×104t的遠景輸送能力需求。

2.2 改建標準

鐵路等級：Ⅰ級；

正線數目：雙線；

設計行車速度：160 km/h；

最小曲線半徑：一般2 000 m、困難1 600 m；

限制坡度：4‰；

牽引種類：內燃，預留電化條件；

機車類型：客車DF4D、貨車DF8B；

牽引質量：5 000 t；

到發線有效長：1 050 m；

閉塞類型：自動閉塞。

3 水害地段增二線方案研究

3.1 既有線水害概述

齊富鐵路既有線軌道、路基、橋梁等條件現狀大部分為良好，局部病害主要為水害及凍脹，集中在地勢低洼地段。以下對線路K32+750～K36+420范圍內的病害路基地段進行分析研究。

線路K32+750～K36+420地處塔哈河濕地，下游瀕臨嫩江。1998年此段既有線被洪水漫過路肩，邊坡被洪水沖刷淘蝕并坍塌，鐵路工務部門采取了路基拋石護坡、卸碎石、“土毛子”等措施進行防治，并對既有線抬道，抬道后該段落的既有線路肩高程在154.63～156.09 m之間。由滯洪區的防洪堤50年一遇設計水位，推算出該段落的百年設計水位高程為155.32 m。該段落既有鐵路填高不滿足水位要求，存在水害隱患。

3.2 水害地段增二線方案比選

既有齊富線自K32+750～K36+420段落為水害嚴重段落，該段鐵路已處于滯洪區范圍，既有鐵路需抬高約1 m，滿足百年水位要求，以保證運營安全。此外，該段落含既有塔哈引嫩中橋和塔哈河大橋，兩座既有橋均為低高度梁橋，需要進行改造，以滿足既有線提速改造需求。

結合既有線平面及施工過渡等情況，分別研究沿既有線雙繞方案、沿既有線單繞利用塔哈河大橋加固方案、取直雙繞方案、取直單繞利用塔哈河大橋加固方案，并進行經濟技術比較，四個方案比較段落為K29+700～K40+200，方案比較見圖1。

(1)沿既有線雙繞方案(Ⅰ方案)

新建雙線塔哈引嫩中橋及塔哈河大橋，線路自K29+700沿既有線右側雙線繞行，新建塔哈引嫩中橋，與既有塔哈河大橋間距按橋梁施工運營安全距離要求控制。K31+300～K31+650直線段內，根據最小路肩高程要求，路肩需抬高0.8 m，考慮施工過渡及盡量利用既有線原則，距既有線5 m間距新建雙線，在K32+300處半徑1518 m曲線改為1600 m，與塔哈河大橋直線邊相交。K32+770處齊富堤(塔哈河右堤)采用堤外立交，繞行K32+646.2公路立交橋通過。

圖1 方案比較示意

為保證新建橋梁對既有線橋梁不造成行車影響，K34+088.70～K34+350內與既有線線間距11 m，K36+422為納富堤上跨3孔公路橋，且公路橋下為鐵路小半徑曲線地段。改建曲線受公路橋梁墩臺限制，新建雙線由既有線右側邊跨通過，繼續向大里程雙線繞行，繞行終K40+200，比較段落線路長10.453 km。

(2)沿既有線單繞利用塔哈河大橋加固方案(Ⅱ方案)

K29+700—K31+600范圍內改建方案同雙繞方案。

由于本段既有線曲線半徑均較小且連續設置，除既有塔哈河大橋直線段可利用線位外，其余段落均不滿足160 km/h行車速度要求，需要改造，且既有塔哈河大橋為超低高度梁。為保證設計目標速度值的行車要求，對既有橋的梁部進行換梁加固，更換為預應力鋼筋砼T梁，加高墩臺頂帽以滿足洪水位要求；結合地方的行、滯洪規劃及與鐵路的相互影響，增設過水橋涵，滿足行洪要求。

改建塔哈河橋小里程端反向小半徑曲線，K34+100—K34+400既有塔哈河大橋直線段利用既有橋加固改造，超低高梁更換為預應力鋼筋砼梁，較既有軌面抬高0.6 m，右線并行既有線間距11 m。新建二線橋，二線橋建成后利用二線過渡并改建既有橋，改建橋頭小半徑曲線后雙線并行。

K35+300—K40+200段落同雙繞方案。

沿既有線單繞利用塔哈河大橋加固方案，線路長10.3 km。

(3)取直雙繞方案(Ⅲ方案)

既有線在該段落線位曲折，采用了兩組反向曲線。該方案自K29+700向東，于舊G111國道南側向富裕方向取直，取直至比較段落終點K40+200。其間新建6-16 m雙線塔哈引嫩中橋和12-20 m塔哈河大橋，齊富堤和納富堤均需改為上跨公路立交橋。為保證新建的兩堤公路橋跨越鐵路后能夠降坡與舊G111銜接，取直方案的線位距舊G111最小距離300 m。舊G111于群力鎮東折向東與鐵路交叉，設置上跨公路立交橋，需改移老G111及通往富裕縣種畜場道路。

取直雙繞方案線路長9.7 km。

(4)取直單繞利用塔哈河大橋加固方案(IV方案)

左線自K29+700向東于舊G111國道南側，向富裕方向取直，取直終點至K40+200。其間新建6-16 m單線塔哈引嫩中橋和12-20 m塔哈河大橋，齊富堤、納富堤及群力舊G111道路改移同取直雙繞方案。

本段既有線曲線半徑均較小，且連續設置，右線除既有塔哈河大橋直線段可利用線位外，其余段落均需改造，且既有塔哈河大橋需加固改造及換梁抬高縱斷面。

(5)方案優缺點分析及推薦意見

Ⅰ方案能夠利用既有通道，節省用地，利于環保，利用既有納富堤公路橋，齊富堤采用堤外立交，對堤防影響較小，同時該方案橋位位于塔哈河上游，符合橋梁增二線設計原則，遠離嫩江方向，嫩江倒灌對鐵路影響較小；雙線繞行，對既有線干擾小，不影響既有線運營，施工過渡簡單。較其他方案工程投資最省。

Ⅱ方案較之于Ⅰ方案的優點是利用了既有橋墩和基礎，但是增二線設計需要對既有線水害一次改造完成，工程投資較Ⅰ方案多2 424萬元，同時新建單線繞行夾心地較多，施工期間對既有線影響較大，需要考慮施工。

Ⅲ方案雖然較前兩個方案縮短0.753 km，但是取直后滯洪區內開辟鐵路新通道，需新征用地及路基特殊處理較多，同時不能利用既有納富堤公路立交橋，需要新建公路跨線立交橋，對堤防影響較大，取直后新建跨塔哈河橋位位于塔哈河下游，新線靠近嫩江方向，嫩江倒灌對鐵路影響較大，此外將會引起群力鎮內較大拆遷，工程投資亦較Ⅰ方案多6 307.4萬元。

Ⅳ方案的優點同Ⅱ方案一樣，利用了既有橋墩和基礎，但同時又兼具Ⅱ方案、Ⅲ方案的缺點，工程投資較I方案多2 152.7萬元。

通過優缺點分析，雖然Ⅱ方案利用了部分既有線，但是由于既有線不滿足水位要求要加以改造，且需要考慮施工過渡，投資較高，Ⅲ方案雖然減少了線路長度，節省了運行時分，但是引起新增征地拆遷、新建公路橋等諸多問題，增加了項目實施風險，Ⅳ方案與Ⅱ方案、Ⅲ方案存在同樣的缺點。綜合考慮盡量利用既有通道及公路設施，減少工程投資，盡量減少對堤防的影響，滿足防洪及環保要求，推薦Ⅰ方案為貫通方案。

4 結束語

針對齊富鐵路兩段落水害成因以及特點加以分析，在滿足改建目標的前提下提出改建方案。K32+750～K36+420段落處于塔哈河流域，既有線路肩高程不滿足百年水位要求，存在較大隱患。同時考慮既有線條件較差，首先提出沿既有線通道雙繞方案，從充分利用既有線設施的角度出發，研究了沿既有線單繞利用塔哈河大橋加固方案，同時由于既有線線形曲折，在優化線形、節約運營時分的思路上研究了取直方案。在進行方案比較時，不僅分析工程投資情況，并且從對既有線運營影響、徹底整治水害角度加以分析，從而選擇最優方案。

[1] GB50090—2006鐵路線路設計規范[S]

[2] 鐵道第三勘察設計院集團有限公司. 齊北線齊齊哈爾至富裕段增建第二線工程可行性研究(修改)[R].天津:鐵三院，2013

[3] 易思蓉.鐵路選線設計[M].成都:西南交通大學出版社，2009

[4] 趙清為.鐵路工程設計手冊:線路[M].北京:中國鐵道出版社，1994

[5] 楊元明.既有鐵路擴能改造若干問題探討[J].鐵道工程學報，2010(1-2):1-6

[6] 陳旭.蘭武增建二線設計概況[J].鐵道標準設計，2004(7):93-98

[7] 劉樹春，閆建斌.白阿鐵路 白城至鎮西段既有線增二線方案研究[J].鐵道勘察，2012(10):7-10

StudyonMethodsofQiqihaer-FuyuSingalLineRailwaySupplement2ndLineinWaterDisasterSection

WEI Bangchen

2013-10-14

魏邦成(1982—)，男，工程師。

1672-7479(2014)01-0071-03

U212.32

： A