川藏鐵路與滇藏鐵路接軌方案研究

余 敏, 毛 杰

(1.四川浩業(yè)土木工程有限公司， 四川成都 610031； 2.中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司， 四川成都 610031)

川藏鐵路與滇藏鐵路接軌方案研究

余 敏1, 毛 杰2

(1.四川浩業(yè)土木工程有限公司， 四川成都 610031； 2.中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司， 四川成都 610031)

接軌點(diǎn)對(duì)兩條鐵路線路宏觀走向有重大影響，反之線路走向也是影響接軌點(diǎn)選擇的重要因素。接軌點(diǎn)選擇需要考慮的因素眾多，一般而言應(yīng)與規(guī)劃路網(wǎng)一致，特殊情況下如規(guī)劃存在明顯缺陷或其他接軌方案有重大優(yōu)勢(shì)時(shí)，應(yīng)從工程、運(yùn)營(yíng)、風(fēng)險(xiǎn)等角度多方位進(jìn)行比選分析。文章以規(guī)劃川藏鐵路和滇藏鐵路接軌點(diǎn)選擇為實(shí)例，以地質(zhì)選線為基礎(chǔ)，基于主通道川藏鐵路的不同宏觀走向研究了對(duì)應(yīng)的接軌方案，并對(duì)各系列方案從可實(shí)施性、經(jīng)濟(jì)性、運(yùn)營(yíng)及工程風(fēng)險(xiǎn)等方面進(jìn)行分析、比選，確定合理的接軌方案。

川藏鐵路； 滇藏鐵路； 接軌； 選線

根據(jù)最新的《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》，西藏在既有青藏鐵路基礎(chǔ)上，至2030年將逐步建設(shè)川藏、滇藏、西寧-昌都和新藏鐵路，形成5大進(jìn)出藏鐵路通道。其中，川藏鐵路輻射面積大，通道吸引總?cè)丝谧疃?，?jīng)濟(jì)體量最大，是進(jìn)出藏鐵路通道中最重要的主通道。滇藏鐵路主要輻射云南、攀西和部分華南地區(qū)，定位為進(jìn)出西藏的輔助通道。

目前，川藏(雅安-康定-林芝段)、滇藏鐵路正在開展預(yù)可行性研究工作且川藏鐵路已列入國(guó)家“十三五”規(guī)劃重點(diǎn)工程[1]，計(jì)劃于2018年開工建設(shè)?；趦纱笸ǖ啦煌亩ㄎ?，應(yīng)該在前期研究中對(duì)各自的主要技術(shù)政策做好銜接配合，尤其是接軌點(diǎn)的選擇。不同的接軌點(diǎn)對(duì)兩個(gè)項(xiàng)目宏觀走向有重大影響，反之線路走向也是影響接軌點(diǎn)選擇的重要因素。

1 影響接軌的因素分析

影響接軌點(diǎn)選擇的主要因素有路網(wǎng)規(guī)劃、線路走向、地形地質(zhì)條件、主要客貨流方向、既有區(qū)段站分布及接軌條件[2]。

需要說(shuō)明的是，川藏鐵路東端成都-雅安段，西端拉薩-林芝段均已開工建設(shè)，目前正在研究段落為雅安-康定-林芝段。滇藏鐵路南端廣通-大理-麗江已建成通車，麗江-香格里拉已開工建設(shè)，目前正在研究段落為香格里拉-接軌點(diǎn)段。

1.1 路網(wǎng)規(guī)劃

根據(jù)《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》[3]，川藏鐵路與滇藏鐵路擬在波密接軌，共線至林芝后經(jīng)在建拉林鐵路至拉薩(圖1)。

圖1 規(guī)劃川藏、滇藏鐵路

1.2 線路走向

川藏鐵路在昌都地區(qū)有北線方案及南線方案，北線方案經(jīng)理塘、白玉、江達(dá)、昌都至八宿，南線方案經(jīng)理塘、巴塘、芒康、左貢至八宿，不同的走向方案對(duì)應(yīng)接軌點(diǎn)的選擇也是不一樣的。

1.3 地形地質(zhì)條件

地形地質(zhì)條件實(shí)質(zhì)上主要對(duì)兩線的走向產(chǎn)生重要影響，但該區(qū)域特殊的地形對(duì)接軌選址有一定程度的影響。該區(qū)域地處青藏高原東南部及云貴高原西部地區(qū)，地貌屬橫斷山脈高山深谷區(qū)。主要河流為金沙江、瀾滄江、怒江等，河谷狹長(zhǎng)幽深，多呈“V”字型深切，切割深度達(dá)1 000～2 000 m以上，河床坡降大，水流湍急，兩岸山峰高聳，谷坡陡峻，山坡坡度30°～70°。

地質(zhì)構(gòu)造位處華南板塊(Ⅲ)、藏滇板塊(Ⅳ)兩大一級(jí)構(gòu)造單元區(qū)，以金沙江地殼拼接帶、空喀拉-瀾滄江板塊縫合帶、怒江地殼拼接帶為界，活動(dòng)斷裂極其發(fā)育，地震活動(dòng)頻繁(圖2)。

圖2 川藏、滇藏鐵路沿線及相鄰地區(qū)區(qū)域構(gòu)造單元區(qū)劃[4]

1.4 主要客流方向

主要客流方向主要影響接軌方向，在接軌點(diǎn)(站)選擇明確后，對(duì)引入接軌站的方案進(jìn)行研究。根據(jù)客貨運(yùn)量調(diào)查，川藏線成都與拉薩的客貨交流為主要方向，滇藏線昆明與拉薩的客貨交流為主要方向，且川藏線是主通道，成都拉薩方向正向貫通，昆明拉薩方向側(cè)向引入。

1.5 既有區(qū)段站分布

接軌點(diǎn)應(yīng)力求選在既有區(qū)段站上，減少列車編制作業(yè)設(shè)備和機(jī)務(wù)設(shè)備的投資，同時(shí)區(qū)段站的設(shè)置應(yīng)和接軌站的選擇結(jié)合考慮，兩者是相互影響的。由于兩條線均為新建線，主要結(jié)合車流及交路比選，綜合確定接軌點(diǎn)和區(qū)段站的關(guān)系。

1.6 接軌條件

兩線均為新建線，擬定的接軌站波密、八宿、邦達(dá)、貢覺、左貢、芒康、巴塘，選址均具備接軌條件。

2 接軌方案研究

鑒于川藏線的主通道地位，在進(jìn)行接軌研究時(shí)，首先應(yīng)滿足主通道的順適為宜，在力求其走向、站址等條件均適宜的同時(shí)，為輔助通道的接軌預(yù)留較好的條件。研究的思路為川藏線走向研究，接軌點(diǎn)預(yù)選，滇藏線接軌研究，接軌方案推薦。

2.1 川藏線走向

川藏線康定至八宿段結(jié)合區(qū)域路網(wǎng)布局、沿線經(jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn)分布、地形地質(zhì)條件、交通條件、城鎮(zhèn)規(guī)劃以及國(guó)防要求、接軌條件等因素，線路宏觀走向研究比選了經(jīng)理塘、昌都方案(北線方案)和沿318國(guó)道方案(南線方案)兩大宏觀走向方案[5](圖3)。

圖3 規(guī)劃川藏鐵路昌都段宏觀走向

經(jīng)比較沿318國(guó)道方案線路長(zhǎng)度短，但不經(jīng)過藏東門戶昌都且地質(zhì)條件差；鑒于昌都市的特殊地理位置及其在康巴藏區(qū)的核心地位，暫推薦采用地形地質(zhì)條件好、路網(wǎng)布局合理、經(jīng)過經(jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn)多、滿足地方規(guī)劃及國(guó)防要求、施工條件好、能充分發(fā)揮綜合交通優(yōu)勢(shì)的經(jīng)理塘、昌都方案。

考慮到北線方案與南線方案對(duì)接軌產(chǎn)生的不同影響，還應(yīng)該站在“總盤子”的角度，統(tǒng)籌分析兩線的綜合情況。

2.2 北線接軌方案

如川藏走北線方案，則滇藏線由在建麗香鐵路香格里拉車站引出，經(jīng)德欽至西藏境內(nèi)與規(guī)劃的川藏鐵路接軌。根據(jù)沿線經(jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn)，結(jié)合川藏北線方案，研究了波密接軌、八宿接軌、邦達(dá)接軌、貢覺接軌4大接軌方案(圖4)。

圖4 川藏北線方案對(duì)應(yīng)滇藏接軌方案示意

2.2.1 方案說(shuō)明

(1)波密接軌方案。線路從德欽站引出向西至梅里石附近設(shè)1 441 m瀾滄江特大橋跨瀾滄江，后以21.0 km阿東格尼隧道穿越阿東格尼山，至格日跨怒江，設(shè)19.0 km伯舒拉隧道穿越舒拉山后至然烏湖北側(cè)設(shè)然烏站，出站后向西北至波密之前動(dòng)亞車站與川藏鐵路接軌。線路長(zhǎng)364.18 km。

(2)八宿接軌方案。線路從德欽站引出向北平行G214國(guó)道至鹽井設(shè)站，出站后以16.4 km紅拉山隧道穿越紅拉山，沿著黑曲河谷走行至芒康縣城南側(cè)設(shè)站，出站后折向西下至瀾滄江以1 138 m特大橋跨瀾滄江，再以31.4 km隧道穿東達(dá)山至左貢設(shè)站，出站后向西跨怒江后至八宿站與川藏鐵路接軌。線路長(zhǎng)304.98 km。

(3)邦達(dá)接軌方案。線路由德欽至左貢的走向與八宿接軌方案一致。由左貢引出后，線路沿玉曲河谷向北走行，經(jīng)田妥、邦達(dá)等鎮(zhèn)后在邦達(dá)地區(qū)加錯(cuò)通車站與川藏鐵路接軌。線路長(zhǎng)305.86 km，聯(lián)絡(luò)線長(zhǎng)2.97 km，新建長(zhǎng)度308.83 km。

(4)貢覺接軌方案。線路由德欽至芒康的走向與八宿接軌方案一致。由芒康引出后向北沿S501至貢覺縣城設(shè)站，出站后繼續(xù)向北至貢覺車站與川藏鐵路接軌。線路長(zhǎng)338.62 km。

在以上4個(gè)接軌方案中，波密接軌方案線路長(zhǎng)度最長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn)最少、地質(zhì)條件最差、緊鄰中印實(shí)控線，軍方明確反對(duì)該方案，經(jīng)研究后予以放棄，重點(diǎn)比選其他3個(gè)方案。

2.2.2 主要工程數(shù)量及投資比較

其它3個(gè)方案的主要工程數(shù)量及投資比較見表1。

2.2.3 方案優(yōu)缺點(diǎn)分析及推薦意見

從主要客貨運(yùn)方向運(yùn)營(yíng)距離分析， 本線昆明與拉薩方向的交流為主要交流方向，八宿接軌運(yùn)營(yíng)距離最短；邦達(dá)接軌方案運(yùn)營(yíng)里程比八宿接軌方案長(zhǎng)54.38 km，運(yùn)營(yíng)時(shí)分增加0.5 h；貢覺接軌方案運(yùn)營(yíng)里程比邦達(dá)接軌方案長(zhǎng)193.36 km，運(yùn)營(yíng)時(shí)分增加1.5～2.0 h。

從國(guó)土資源開發(fā)及帶動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展分析，八宿接軌方案雖經(jīng)過左貢、八宿兩縣，但左貢至八宿段沿線多為高山、深谷，無(wú)其他城鎮(zhèn)分布，不利于國(guó)土資源開發(fā)，對(duì)地方經(jīng)濟(jì)帶動(dòng)較差；邦達(dá)接軌方案左貢至邦達(dá)段沿G318而行，沿線地形多為寬谷，且有田妥、邦達(dá)等城鎮(zhèn)和邦達(dá)機(jī)場(chǎng)，有利于沿線國(guó)土資源的開發(fā)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展；左貢接軌方案沿S501而行，且經(jīng)過貢覺縣城，沿線地形條件較好，國(guó)土資源開發(fā)和經(jīng)濟(jì)帶動(dòng)條件與邦達(dá)接軌方案相當(dāng)。

從重點(diǎn)工程實(shí)施難易程度分析， 八宿接軌方案需先后跨越瀾滄江、怒江，其中瀾滄江擬采用(109+890+109) m連續(xù)鋼桁梁懸索橋，怒江擬采用(108+1056+108) m連續(xù)鋼桁梁懸索橋，兩座橋設(shè)計(jì)施工難度均較高；邦達(dá)接軌方案僅跨越瀾滄江，橋位橋式與八宿接軌方案相同，與川藏線接軌后，利用川藏線跨怒江，兩方案均需穿越東達(dá)山，最長(zhǎng)隧道為31.46 km；貢覺接軌方案接軌前無(wú)大跨橋，接軌后利用川藏線跨越瀾滄江、怒江，同時(shí)，貢覺接軌方案不需穿越東達(dá)山，最長(zhǎng)隧道為16.48 km，從重點(diǎn)工程實(shí)施難易程度分析，貢覺接軌方案最優(yōu)，邦達(dá)接軌方案次之。

從工程地質(zhì)條件分析，邦達(dá)接軌方案主要地質(zhì)問題為深埋隧道軟巖變形，局部硬巖巖爆，玉曲河中游泥石流溝發(fā)育，局部不穩(wěn)定斜坡(巖堆、滑坡)發(fā)育，河谷地帶存在季節(jié)性凍土、松軟土、砂土液化層，玉曲河及支溝淺表生地質(zhì)災(zāi)害，通過選線和工程處理可降低工程風(fēng)險(xiǎn)，不可控地震及次生災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)較??；八宿接軌方案避開了玉曲河泥石流、不穩(wěn)定斜坡等表生災(zāi)害，但長(zhǎng)大深埋隧道受怒江斷裂及八宿斷裂影響嚴(yán)重，高地應(yīng)力引起的軟巖變形、硬巖巖爆問題突出，受構(gòu)造影響，圍巖破碎程度高，并存在高地溫問題；貢覺接軌方案多順構(gòu)造線行跡行進(jìn)，隧道順層偏壓、路基順層問題突出，不利于工程設(shè)置和防護(hù)，另外該方案砂土地震液化、軟土、膨脹巖土、拉哈曲姑河及支溝泥石流溝及斜坡重力不良地質(zhì)問題也較嚴(yán)重。從工程地質(zhì)條件分析邦達(dá)接軌方案最優(yōu)。

從線路長(zhǎng)度和工程投資分析，3個(gè)方案中，八宿接軌方案線路最短，但橋隧比最高，為89.8 %，投資較邦達(dá)接軌方案高44.1億元；貢覺接軌方案線路最長(zhǎng)，投資較邦達(dá)接軌方案高17.6億元。

綜上所述，邦達(dá)接軌方案經(jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn)較多、地質(zhì)條件較好、橋隧總長(zhǎng)最短、工程相對(duì)簡(jiǎn)單、運(yùn)營(yíng)距離適中，投資最省，因此推薦邦達(dá)接軌方案。

2.3 南線接軌方案

已述及波密接軌方案存在重大缺陷，不再重復(fù)。如川藏走南線方案，滇藏線結(jié)合沿線經(jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn)，研究了左貢接軌、芒康接軌、巴塘接軌3大接軌方案(圖5)。

圖5 川藏南線方案對(duì)應(yīng)滇藏接軌方案示意

2.3.1 方案說(shuō)明

(1)左貢接軌方案。線路從德欽站引出向西北經(jīng)江波村，在初巴設(shè)959 m特大橋跨瀾滄江，沿瀾滄江西岸至常西村折向西以14 839 m隧道越阿東格尼山至怒江支流玉曲河中波，沿玉曲河谷向西北走行，經(jīng)扎玉鎮(zhèn)、俄弄巴村至左貢站與川藏南線方案接軌。線路長(zhǎng)235.762 km。

(2)芒康接軌方案。線路從德欽站引出向北平行G214國(guó)道至鹽井設(shè)站，出站后以16.4 km紅拉山隧道穿越紅拉山，沿著黑曲河谷走行至芒康縣城南側(cè)芒康站與川藏南線方案接軌。線路長(zhǎng)192.052 km。

(3)巴塘接軌方案。線路從從奔子欄站引出折向往北，跨越金沙江沿定曲河谷、X041公路走行，至得榮縣西側(cè)設(shè)得榮站，出站后向北沿定曲河谷經(jīng)萬(wàn)絨至饒丁尼設(shè)48 285 m隧道越江巴頂至巴塘縣東北側(cè)巴塘站與川藏南線方案接軌。線路長(zhǎng)228.5 km。

在以上3個(gè)接軌方案中，巴塘接軌方案線路長(zhǎng)度較長(zhǎng)、運(yùn)營(yíng)距離最長(zhǎng)、未經(jīng)過重要經(jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn)德欽、48 km越嶺隧道可實(shí)施性差，經(jīng)研究后予以放棄，重點(diǎn)比選其他2個(gè)方案。

2.3.2 主要工程數(shù)量及投資比較

2個(gè)方案的主要工程數(shù)量及投資比較見表2。

2.3.3 方案優(yōu)缺點(diǎn)分析及推薦意見

從國(guó)土資源開發(fā)和帶動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展分析，芒康接軌方案沿G214國(guó)道而行，經(jīng)過滇藏、川藏公路交匯的芒康縣，是區(qū)域內(nèi)最大的經(jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn)，芒康、鹽井是茶馬古道的經(jīng)濟(jì)重鎮(zhèn)，沿線人口聚集程度較高，有利于客貨流吸引和帶動(dòng)地方的經(jīng)濟(jì)發(fā)展；左貢接軌方案沿線多為無(wú)人區(qū)，僅經(jīng)過人口較少的扎玉鎮(zhèn)，不利于地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)土資源開發(fā)。

從工程地質(zhì)條件分析，芒康接軌方案以大角度或正交穿越張錯(cuò)斷裂，工程地質(zhì)條件相對(duì)較好；沿玉曲河方案地處班公錯(cuò)-康托-怒江斷裂及分支地帶，與斷裂帶平行并多次交錯(cuò)，玉曲河下游河谷地形較為狹窄，不良地質(zhì)發(fā)育，對(duì)線路走向及工程設(shè)置不利。

從對(duì)環(huán)境敏感點(diǎn)的影響分析，沿線主要環(huán)境敏感點(diǎn)為芒康滇金絲猴自然保護(hù)區(qū)，左貢接軌方案完全繞避自然保護(hù)區(qū)，對(duì)環(huán)境敏感點(diǎn)影響??；芒康接軌方案穿越保護(hù)區(qū)實(shí)驗(yàn)區(qū)和緩沖區(qū)，需獲得環(huán)保行政許可。

表2 主要工程數(shù)量及投資比較表

從線路長(zhǎng)度和工程投資分析，芒康方案線路較為順直，線路長(zhǎng)度較左貢接軌方案縮短43.71 km，投資節(jié)省52.1億元。

綜上分析，芒康接軌方案經(jīng)過主要經(jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn)芒康，有利于國(guó)土資源開發(fā)和帶動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展，工程地質(zhì)條件好，新建線路長(zhǎng)度短、投資省，推薦采用芒康接軌方案并進(jìn)一步落實(shí)設(shè)計(jì)和施工中的環(huán)境保護(hù)措施，獲得環(huán)保部門同意。

2.4 北線接軌與南線接軌綜述

從上面的分析可以看出，不同的線路走向?qū)榆壏桨赣绊戄^大。再加上已納入《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》的青藏二通道(西寧～昌都鐵路)，整體來(lái)看南線的新建長(zhǎng)度要短于北線接軌方案(表3)。

表3 各線新建線路長(zhǎng)度比較 km

然而，南線方案不經(jīng)過藏東門戶昌都，與滇藏線進(jìn)入西藏后的線路走向基本相同，吸引范圍重疊，不能兼顧昌都區(qū)域鐵路網(wǎng)的快速形成以及當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需要。昌都為西藏的東大門，地處康巴藏區(qū)“腹心地帶”，地方強(qiáng)烈期盼鐵路經(jīng)過昌都，以早日融入成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)。北線接軌方案由川藏線連接銜接了四川甘孜藏族自治州和西藏昌都地區(qū)7個(gè)縣(市)，滇藏線銜接昌都地區(qū)其他2個(gè)縣，整個(gè)路網(wǎng)形成以昌都為中心的川藏、滇藏、青藏二通道(西寧～昌都)東西、南北向格局，路網(wǎng)布局更合理，能更好的帶動(dòng)昌都經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，暫推薦北線接軌方案。

3 結(jié)論

接軌點(diǎn)的選擇是鐵路建設(shè)項(xiàng)目的重大技術(shù)方案，通過對(duì)川藏鐵路與滇藏鐵路接軌方案的分析研究，針對(duì)接軌點(diǎn)選擇的一些有益結(jié)論總結(jié)如下：

(1)一般而言，接軌點(diǎn)的選擇應(yīng)根據(jù)路網(wǎng)規(guī)劃確定，規(guī)劃接軌點(diǎn)要深入比選研究，除非存在重大缺陷，否則應(yīng)重點(diǎn)考慮。本例中，規(guī)劃接軌點(diǎn)波密受條件限制，線路長(zhǎng)度最長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn)最少、緊鄰中印實(shí)控線，軍方明確反對(duì)，研究后予以放棄。

(2)接軌點(diǎn)的選擇應(yīng)該從路網(wǎng)規(guī)劃、線路走向、地形地質(zhì)條件、主要客貨流方向、既有區(qū)段站分布及接軌條件等多方面分析考慮，從工程、運(yùn)營(yíng)、風(fēng)險(xiǎn)、國(guó)土資源開發(fā)等角度綜合比選，確定合理的接軌方案。

(3)接軌點(diǎn)的選擇對(duì)線路走向產(chǎn)生重大影響，反之線路走向同樣對(duì)接軌點(diǎn)選擇影響深刻，對(duì)新建項(xiàng)目而言，應(yīng)結(jié)合兩條線及以上需接軌的線路統(tǒng)籌考慮。

(4)要梳理清楚主通道和輔助通道，在力求主通道順適的前提下，對(duì)輔助通道的接軌方向也應(yīng)滿足其主要交流方向的要求。

[1] 中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十三個(gè)五年規(guī)劃綱要[S].2016.

[2] 郝瀛.鐵道工程[M].北京：中國(guó)鐵道出版社,2008.

[3] 中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃[S]. 2016.

[4] 張永雙.滇藏鐵路沿線地殼穩(wěn)定性及重大工程地質(zhì)問題[M].北京：地質(zhì)出版社,2009.

余敏(1985～)，工程師。

U212.32

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[定稿日期]2016-09-28