胡雨浩
(鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司線站處線一室,天津300142)
晉西北黃土高原呂梁山西側(cè)的黃土梁峁區(qū),是呂梁山地向黃河峽谷的延伸部分,地勢(shì)總體由東向西傾斜?;⑺?、溜不良地質(zhì)發(fā)育,形成以黃土梁、峁和深切沖溝為主的典型黃土堆積侵蝕地貌。
擬建山西晉煤太鋼能源公司鐵路專用線位于山西省呂梁市臨縣境內(nèi)。由在建的呂臨(孟)支線車趕站西側(cè)臨縣端咽喉引出,先與車趕運(yùn)銷鐵路專用線采用一共線段,從后陡泉村東側(cè)跨越車趕溝,再折向東,與車趕運(yùn)銷鐵路專用線采用共建路基段,于鐘底村北側(cè)設(shè)置到發(fā)場(chǎng),桃塔村北側(cè)設(shè)置調(diào)車場(chǎng)。車站內(nèi)設(shè)1 條正線,3 條到發(fā)線,牽引質(zhì)量為5 000t,有效長(zhǎng)1 080m。牽出線裝車,機(jī)走線和裝車線各1 條,有效長(zhǎng)1 080m,機(jī)待線1條,有效長(zhǎng)100m。
線路方案圍繞本線的貨運(yùn)功能定位,走向盡量避開房屋密集地段,滿足遠(yuǎn)期運(yùn)量規(guī)劃要求。車站設(shè)置要方便集運(yùn)、裝車。同時(shí)充分考慮滑坡、溜塌、錯(cuò)落等不良地質(zhì)對(duì)線路走向的影響,盡量繞避影響本線建設(shè)和運(yùn)營(yíng)的不良地質(zhì)因素,確保方案的可行性、可實(shí)施性。
方案遵循工程投資效益最大化的原則,對(duì)線路方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,綜合考慮經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益,以確定方案取舍。
本次專用線擬從正在施工的呂臨支線車趕站內(nèi)引出,車趕站原施工圖設(shè)計(jì)方案共有四股道,進(jìn)站端Ⅱ、Ⅲ股道為正線,出站段Ⅲ股道連通正線。根據(jù)路網(wǎng)布局及現(xiàn)場(chǎng)施工情況,本次分別研究了北側(cè)增加股道方案和南側(cè)增加股道方案兩種接軌方案。
(1) 北側(cè)增加股道方案
在原施工圖設(shè)計(jì)的Ⅰ道北側(cè)新增股道,原施工圖Ⅲ道為出站正線,曲線半徑緩和曲線長(zhǎng)度保持不變,側(cè)股拉通原Ⅱ道,曲線半徑為R-400m。車趕運(yùn)銷專用線拉通四股道,裕民專用線拉通五股道(見圖1)。
圖1 北側(cè)加軌道示意圖
(2) 南側(cè)增加股道方案
在原施工圖設(shè)計(jì)Ⅳ道南側(cè)新增股道。車趕運(yùn)銷專用線拉通四股道,裕民專用線拉通五股道。出站正線由原來的Ⅲ道改為Ⅱ道,Ⅲ道側(cè)股接入。曲線參數(shù)由原來的R-600m,L-100m 變?yōu)镽-500m,L-60m。豎曲線半徑正線10 000m,緩和曲線5000m(見圖2)。
(3) 方案評(píng)價(jià)及推薦意見
接軌方案優(yōu)缺點(diǎn)分析見表1。
表1 接軌方案優(yōu)缺點(diǎn)分析
圖2 南側(cè)加軌道示意圖
推薦意見:綜合考慮車趕站施工情況和當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)部門要求,推薦采用南側(cè)增加股道方案,與呂臨支線同步實(shí)施。
晉煤太鋼鐵路專用線尾端穿越桃塔村、堯子坡村北側(cè)山包,土地多為耕地或旱地,溝底高程較高,房屋集中,拆遷困難。此處山勢(shì)陡峭,屬于大挖方地段,且有6#、7#、8#、16#共4 處地質(zhì)滑坡,如表2所示。
表2 晉煤太鋼沿線主要不良地質(zhì)情況
本段方案主要考慮的是滑坡不穩(wěn)定、房屋拆遷困難對(duì)線位的影響以及線路長(zhǎng)度對(duì)軌道衡和筒倉位置的影響。比較段落為DK3+300 到線路終點(diǎn),倒車場(chǎng)有效長(zhǎng)度需滿足1 080m。結(jié)合本段地質(zhì)條件,共設(shè)計(jì)隧道方案、集合廠區(qū)方案、并行車趕運(yùn)銷鐵路專用線方案3種線路走向方案,如圖3所示。
(1) 方案Ⅰ:隧道方案
隧道方案自DK3+300 起,穿過8#滑坡北側(cè)邊緣,沿鐘底村、桃塔村北側(cè)山包依次設(shè)置鐘底村隧道、桃塔1#隧道、桃塔2#隧道共3 座隧道,隧道全長(zhǎng)740m。線路終止于DK4+658.84,比較段落全長(zhǎng)1 358.84m。該方案主要受DK4+070 處溝底高程以及專用線尾部滑坡的影響,方案使得線路終點(diǎn)路基屬于填方地段,既保證避免挖溝底又避免擾動(dòng)16#滑坡體。
(2)方案Ⅱ:靠近廠區(qū)方案
靠近廠區(qū)方案在隧道方案北側(cè)方向,依次設(shè)置鐘底村隧道、桃塔隧道共2 座隧道,隧道全長(zhǎng)484m,線路終止于DK4+619.84,比較段落全長(zhǎng)1 319.84m。該方案主要受DK4+070 處溝底高程控制,專用線尾部與晉煤太鋼儲(chǔ)裝運(yùn)系統(tǒng)邊坡、溝底高程及16#滑坡影響,專用線溝底高程932m 與路肩高程934m相差2m。并且避免挖晉煤太鋼儲(chǔ)裝運(yùn)系統(tǒng)邊坡,局部需要處理16#滑坡。
圖3 晉煤太鋼比較段落走向方案示意圖
(3)方案Ⅲ:并行車趕運(yùn)銷鐵路專用線方案
并行車趕運(yùn)銷鐵路專用線方案躲避8#滑坡,從其下邊緣經(jīng)過車趕大橋跨越車趕溝向東,并行于車趕運(yùn)銷鐵路專用線,橋梁長(zhǎng)360m(雙線),線路終止于DK4+772.32,比較段落線路全長(zhǎng)1 472.32m。該方案影響8#滑坡前沿、鐘底村及桃塔村水源井。
(4) 3種方案優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比分析
方案綜合優(yōu)缺點(diǎn)統(tǒng)計(jì)見表3。
表3 晉煤太鋼尾端三種方案優(yōu)缺點(diǎn)分析
表3(續(xù))
(5) 方案研究結(jié)果
從工程數(shù)量和投資、地質(zhì)條件和工程風(fēng)險(xiǎn)、現(xiàn)場(chǎng)基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境和拆遷實(shí)際情況等方面綜合比較,I方案雖然比III方案在投資上多出600萬,但該方案遠(yuǎn)離村莊,可避免大量房屋拆遷和大挖方,更環(huán)保,符合國(guó)家鐵路建設(shè)理念,推薦使用I方案。
在接軌方案比較中,結(jié)合車趕站施工進(jìn)度、周邊控制工點(diǎn)和當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)部門要求情況,最終推薦使用南側(cè)增加股道方案。在比較段落范圍內(nèi),結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦蔚刭|(zhì)條件、村莊基礎(chǔ)設(shè)施條件,從工程投資、工程風(fēng)險(xiǎn)、環(huán)境保護(hù)等方面考慮得出了本段落的推薦方案為方案Ⅰ——隧道方案。
困難地段選線時(shí),在滿足規(guī)范要求前提下,應(yīng)該結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際條件和施工進(jìn)度,靈活運(yùn)用各種技術(shù)指標(biāo),深入研究接軌和線路走向方案,綜合比較。尤其應(yīng)該注意以下幾點(diǎn):
(1)應(yīng)充分了解既有線包括正在施工線路、車站情況;
(2)地質(zhì)條件復(fù)雜地區(qū)一定事先調(diào)查清楚滑坡、溜塌、錯(cuò)落等情況;
(3)專用線工作業(yè)主會(huì)有不同的需求,要加強(qiáng)溝通,對(duì)方案的演變過程要詳細(xì)記錄并及時(shí)匯報(bào)。
[1] 易思榮.線路選線[M].北京:中國(guó)鐵道出版社,2001.
[2] 西南交通大學(xué). 鐵道線路設(shè)計(jì)[M]. 成都:西南交通大學(xué),1979.
[3] GB 50012—2012,Ⅲ、Ⅳ級(jí)鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范[S].
[4] GB 50091—2006,鐵路車站及樞紐設(shè)計(jì)規(guī)范[S].
[5] 鐵道工程第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司.新建山西車趕煤炭運(yùn)銷有限公司集運(yùn)站鐵路專用線修改可行性研究[R].天津:鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司,2012.