欽港鐵路增建二線工程線間距方案比選研究

摘要 隨著欽州港新港區(qū)的建設(shè)，區(qū)域運(yùn)輸需求快速提升，欽港鐵路能力即將不足，迫切需要擴(kuò)能。為了加強(qiáng)營業(yè)線施工安全管理，確保人身、行車、施工安全，減少施工對鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)的干擾，文章對沿既有欽港鐵路增建二線5 m線間距方案（方案Ⅰ）和4 m線間距方案（方案Ⅱ）從線路長度、橋梁長度、路基長度、用地、拆遷、工程靜態(tài)投資、投資分析、施工安全分析和后期養(yǎng)護(hù)維修九個(gè)方面進(jìn)行了方案比選，最終得出5 m線間距方案（方案Ⅰ）更優(yōu)的結(jié)論。

關(guān)鍵詞 欽港鐵路增建二線;鐵路選線;方案比選

中圖分類號 F127文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A文章編號 2096-8949（2022）11-0055-03

引言

2019年8月，國家發(fā)改委頒發(fā)《西部陸海新通道總體規(guī)劃》，提出要強(qiáng)化西部地區(qū)交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，擴(kuò)大既有通道能力，提升運(yùn)輸能力和物流發(fā)展質(zhì)量效率[1]。既有欽港鐵路為單線鐵路，區(qū)段平圖能力24對/日，目前已開行貨物列車20對/日，線路能力已趨飽和。隨著欽州港新港區(qū)的不斷建設(shè)，港區(qū)運(yùn)輸需求快速增長，欽港鐵路運(yùn)能缺口持續(xù)放大，欽港鐵路擴(kuò)能工程迫在眉睫。

欽州港是西南地區(qū)聯(lián)系國內(nèi)外市場的重要出海口。自設(shè)立欽州保稅港區(qū)以來，港口吞吐量持續(xù)以較高速度增長[2]。2019年，欽州港吞吐量達(dá)1.2億t，近四年年均增長19.7%，2019年鐵路集疏運(yùn)量1 638萬t，近四年年均增長20.9%，鐵路運(yùn)量增長速度略高于港口吞吐量增長速度。規(guī)劃年度內(nèi)，欽州港區(qū)運(yùn)量還將持續(xù)增長，單線鐵路能力已經(jīng)不能滿足運(yùn)輸需求的上漲。根據(jù)現(xiàn)狀分析，如在區(qū)間內(nèi)新建會(huì)讓站，可提高單線能力，但會(huì)面臨建成即飽和的局面。因此，需要實(shí)施增建二線工程提高鐵路運(yùn)輸能力。同時(shí)，欽港鐵路作為西部陸海新通道的起點(diǎn)段，增二線的建設(shè)將對加快西部地區(qū)陸海雙向開放具有重要意義和作用，對加快形成國內(nèi)大循環(huán)為主體、國內(nèi)國際雙循環(huán)相互促進(jìn)的新發(fā)展格局具有重要的戰(zhàn)略意義[3]。

1 欽港鐵路增建二線項(xiàng)目概況

1.1 線路沿線自然特征

既有欽港鐵路位于廣西壯族自治區(qū)欽州市境內(nèi)，由欽港線、欽州港東線、欽州港站聯(lián)絡(luò)線三部分組成。欽州市地處我國西南沿海，廣西壯族自治區(qū)南部，南臨北部灣和我國南海，背靠大西洋，東鄰粵港澳，面向東南亞。欽州市冬暖夏涼，氣候宜人，依山臨海，線路所經(jīng)地區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候，具有亞熱帶向熱帶過渡性質(zhì)的海洋季風(fēng)氣候特點(diǎn)，熱量豐富，日照時(shí)間較長，雨量充沛，沿線地形北高南低，主要地貌以丘陵、河間谷地、平原為主，局部穿越海相沉積平原邊緣。

1.1.1 丘陵區(qū)

沿線廣泛分布，地勢北高南低，地形起伏較大，地面高程10～70 m，自然坡度5°～30°。丘包圓緩，坡面植被較發(fā)育，局部平緩地區(qū)多辟為耕地和園林苗圃，植被茂盛;丘間谷地較平坦，多被辟為水田和水塘。

1.1.2 河谷區(qū)

主要為欽江、金鼓江、茶山江等河谷，多呈“U”形，河谷兩側(cè)局部保留寬窄不等的不對稱狀的河漫灘及河流階地，河谷深度不大。受人類活動(dòng)影響，多建為村莊住宅等，局部為水塘、水田。

1.1.3 海積平原區(qū)

該線路從海積平原區(qū)邊緣地帶通過，主要分布在北部灣一帶。地形起伏不大，局部散布?xì)埱?，海拔高?～

5 m，多開辟為水塘。

地質(zhì)方面，沿線分布多為軟巖，基巖表面風(fēng)化強(qiáng)烈，遇水易崩解，巖體穩(wěn)定性較差，易形成風(fēng)化剝落層，剝落物呈塊狀、大塊狀。施工時(shí)路塹開挖、降雨過后易導(dǎo)致巖體失穩(wěn)，形成坍塌體，危及安全。邊坡開挖應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)措施，做好塹頂排水，封閉地表防止雨水下滲?；娱_挖應(yīng)及時(shí)支護(hù)，防止巖體軟化，巖體強(qiáng)度降低，崩塌體塌落，邊坡失穩(wěn)。同時(shí)，因施工期間既有線不停止運(yùn)營，臨近既有線施工，存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。地層開挖后改變了原有地質(zhì)環(huán)境及邊坡穩(wěn)定性，易誘發(fā)順層滑動(dòng)現(xiàn)象，需加強(qiáng)順層一側(cè)邊坡支擋防護(hù)措施或加大坡率，順層放坡，保證既有線運(yùn)營安全。所以，欽港鐵路增建二線工程線間距與施工安全和既有線運(yùn)營安全關(guān)系密切，線間距方案比選研究至關(guān)重要。

1.2 線路走向及主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

增建二線線路由欽州東站大里程段引出，出站后下穿既有邕北客專折向南，后并行既有線右側(cè)增建二線分別上跨子材東大街、南珠東大街、金海灣東大街，于海棠站前換側(cè)至既有線左側(cè)增建二線，繞避北部灣水源涵養(yǎng)生態(tài)紅線后換側(cè)于既有線右側(cè)增建二線，上跨北部灣大道、進(jìn)港一級公路后設(shè)水牛港線路所，出水牛港線路所后以框構(gòu)形式下穿既有欽港線，并設(shè)金鼓江線路所，后線路并行欽港東線右側(cè)增建二線，上跨望鴨江、金鼓江、孔雀大道后至大欖坪站，出站后線路折向南，并行既有線引入欽州港東站，線路行徑欽南區(qū)、欽州港經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)。欽州港既有線主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

既有線平面曲線半徑分布情況如表2所示。

新建正線主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：

（1）鐵路等級：Ⅰ級;

（2）正線數(shù)目：雙線;

（3）設(shè)計(jì)速度：120 km/h，既有小半徑曲線段局部限速;

（4）最小曲線半徑：一般1 200 m，困難800 m，限速并行增建二線段維持既有;

（5）限制坡度：6‰;

（6）牽引種類：電力;

（7）機(jī)車類型：HXD1C;

（8）牽引質(zhì)量：4 500 t;

（9）閉塞類型：自動(dòng)閉塞;

（10）建筑限界：時(shí)速≤160 km客貨共線電氣化鐵路建筑限界。

2 欽港鐵路增建二線線間距方案

2.1 研究思路

根據(jù)《鐵路線路設(shè)計(jì)規(guī)范》[4]路段設(shè)計(jì)速度v≤

120 km/h時(shí)，最小線間距為4 m，同時(shí)，為確保行車安全，當(dāng)曲線兩端直線地段采用最小線間距時(shí)曲線地段線間距應(yīng)加寬。工電部于2021年7月13日印發(fā)《普速鐵路工務(wù)施工安全管理有關(guān)規(guī)定》中提出“在線間距不足6.5 m的雙線或多線地段施工而臨線行車時(shí)，作業(yè)人員集中的更換道岔、道床清篩等施工，應(yīng)根據(jù)施工風(fēng)險(xiǎn)、作業(yè)面條件等因素設(shè)置軟硬隔離”。計(jì)算得出：1.3 m（軌枕長度一半）+1.7 m（硬隔離柵欄高度，傾覆不能占壓軌枕）+2 m=5 m，因此5 m線間距滿足規(guī)定要求。結(jié)合上述因素，對欽港鐵路欽州東至欽州港東沿既有線增建二線段，重點(diǎn)研究了5 m線間距方案（方案Ⅰ）和4 m線間距方案（方案Ⅱ）。方案比較范圍：K0+360-QGDK15+644.51。8FCF7DE9-F5F6-47F8-9F54-16AF475F9C61

2.2 方案說明

2.2.1 5 m線間距方案（方案Ⅰ）

左線：線路長度41.445 km，其中利用既有線長35.755 km，改建既有線2.536 km，并行段長3.154 km;

右線：線路長度41.546 km，其中利用既有線長3.154 km，并行段長25.255 km，單線繞行13.137 km，橋梁長度6.22 km，橋梁占比15.0%;

新建水牛港線路所至欽州港站聯(lián)絡(luò)線：K25+364.13-SQLK26+600，長度1.24 km;

改建既有欽港東線：改QGDK0+898-改QGDK1+400，長度0.50 km。

2.2.2 4 m線間距方案（方案Ⅱ）

左線：線路長度41.445 km，其中利用既有線長35.755 km，改建既有線2.536 km，并行段長3.154 km;

右線：線路長度41.546 km，其中利用既有線長3.154 km，并行段長25.255 km，單線繞行13.137 km，橋梁長度6.22 km，橋梁占比15.0%;

新建水牛港線路所至欽州港站聯(lián)絡(luò)線：K25+364.13-SQLK26+600，長度1.24 km;

改建既有欽港東線：改QGDK0+898-改QGDK1+400，長度0.50 km。

2.3 方案比較分析

欽港鐵路欽州東至欽州港東段增建二線線間距方案比較從線路長度、橋梁長度、路基長度、用地、拆遷、工程靜態(tài)投資、投資分析、施工安全分析和后期養(yǎng)護(hù)維修九個(gè)方面進(jìn)行全面比較，具體方案比較如表3所示。

2.4 推薦意見

綜上所述，雖然4 m線間距方案（方案Ⅱ）投資少且滿足規(guī)范最小線間距要求，但部分曲線需將兩端直線段通過大曲線直線變距或三角變距等方式實(shí)現(xiàn)曲線加寬，相比5 m線間距方案增加了6處小偏角大半徑曲線，對后期養(yǎng)護(hù)維修影響較大，線型較差;部分段落因線間距過小，施工期間無法滿足機(jī)械施工要求，必須進(jìn)行人工施工，因既有線不停止運(yùn)營，臨近既有線施工，存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn);5 m線間距方案（方案Ⅰ）投資較4 m線間距方案（方案Ⅱ）增加2 187萬元，主要是由于線間距變化引起的用地、土方量及涵洞接長長度的增加而造成的投資增多，但5 m線間距方案施工時(shí)基本滿足施工機(jī)械間距需求，需要人工施工的段落較少，且距離既有線距離較遠(yuǎn)，施工期間更加安全，同時(shí)，由于5 m線間距非規(guī)范中要求的最小線間距，無須考慮曲線加寬問題，減少了為滿足加寬而設(shè)置的小偏角大半徑曲線，整體線型更好，有利于運(yùn)營后養(yǎng)護(hù)維修的進(jìn)行。因此，為加強(qiáng)營業(yè)線施工安全管理，確保人身、行車、施工安全，減少施工對鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)的干擾，綜合考慮多種因素后，5 m線間距方案更合理，確定為推薦方案。

3 結(jié)論

欽港鐵路能力即將不足，且運(yùn)輸需求仍在快速增長，迫切需要實(shí)施增建二線工程提高鐵路運(yùn)輸能力。欽港鐵路增建二線線間距方案比選從投資角度、施工安全角度及后期養(yǎng)護(hù)維修角度等方面具體分析了5 m線間距方案（方案Ⅰ）和4 m線間距方案（方案Ⅱ）的差異，通過綜合考慮施工和運(yùn)營期間對既有線路的影響，并為加強(qiáng)營業(yè)線施工安全管理，確保人身、行車、施工安全，減少施工對既有鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)的干擾，最終確定該次研究推薦方案為方案Ⅰ：5 m線間距方案。同時(shí)，該次方案比選思路可為既有線增建二線項(xiàng)目線間距方案研究工作提供參考。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2022-04-16

作者簡介：張鵬（1995—），男，工學(xué)碩士，助理工程師，研究方向：交通運(yùn)輸規(guī)劃與管理、鐵路選線。8FCF7DE9-F5F6-47F8-9F54-16AF475F9C61