芒市至臨滄鐵路線路走向方案研究

陳 利 陳仕列

(中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司， 成都 610031)

1 研究背景

1.1 社會(huì)經(jīng)濟(jì)特征

芒市至臨滄區(qū)域位于云貴高原西部邊緣，南與緬甸接壤，人口稀少，經(jīng)濟(jì)落后，城鎮(zhèn)分布散落，主要經(jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn)有德宏州芒市、臨滄市及下轄永德縣、鎮(zhèn)康縣、耿馬縣、雙江縣以及南傘口岸、清水河口岸。區(qū)域內(nèi)礦產(chǎn)資源主要集中在鎮(zhèn)康縣，旅游資源主要沿芒市-鎮(zhèn)康-孟定-耿馬-雙江-臨滄一線分布。區(qū)域內(nèi)交通基礎(chǔ)設(shè)施薄弱，長(zhǎng)期制約了地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，2016年，區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)主要指標(biāo)如表1所示。

表1 2016年區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)主要指標(biāo)表

1.2 自然特征

區(qū)域?qū)贆M斷山脈南段，地形起伏巨大，呈“三山夾兩江”排列，最低點(diǎn)為怒江、南汀河及孟定盆地(海拔480 m)，最高點(diǎn)為大雪山(海拔 3 504 m)，相對(duì)高差達(dá) 3 000 m。

區(qū)域內(nèi)不良地質(zhì)廣泛分布，主要有高地溫、巖溶、活動(dòng)斷裂等[1]，區(qū)域主要不良地質(zhì)情況如表2所示。

表2 區(qū)域主要不良地質(zhì)情況表

1.3 區(qū)域鐵路網(wǎng)規(guī)劃

根據(jù)《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》，芒市至臨滄區(qū)域內(nèi)規(guī)劃有兩條鐵路，分別是芒市至臨滄鐵路(簡(jiǎn)稱“芒臨鐵路”)和臨滄至清水河鐵路(簡(jiǎn)稱“臨清鐵路”)。其中，芒臨鐵路主要承擔(dān)沿邊鐵路通道功能，臨清鐵路主要承擔(dān)出境通道功能，并兼顧臨滄市雙江、耿馬、孟定等主要經(jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn)，兩線均為普速鐵路。

目前，臨清鐵路已完成可行性研究，采用臨滄-雙江-耿馬-孟定-清水河徑路走向方案[2]。

2 研究目的

本項(xiàng)目所在區(qū)域經(jīng)濟(jì)落后，城鎮(zhèn)分布散落，地形條件特殊，地質(zhì)條件十分復(fù)雜。因此，如何在滿足區(qū)域鐵路網(wǎng)規(guī)劃連接芒市、臨滄及清水河口岸三地要求的前提下，選擇經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益最佳、工程投資最省、工程安全可行的線路方案，是本項(xiàng)目研究的主要任務(wù)。

本項(xiàng)目與臨清鐵路的走向布局，決定了區(qū)域內(nèi)鐵路網(wǎng)的覆蓋范圍和建設(shè)規(guī)模，不同的走向組合方案將導(dǎo)致兩項(xiàng)目是分別建設(shè)還是共線建設(shè)的不同結(jié)果，從而影響區(qū)域鐵路網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。本研究在借鑒臨清鐵路可行性研究結(jié)論的基礎(chǔ)上，按照區(qū)域內(nèi)兩項(xiàng)目統(tǒng)籌考慮的原則，從經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益、區(qū)域鐵路建設(shè)總規(guī)模、工程安全可靠等方面對(duì)本項(xiàng)目線路走向進(jìn)行系統(tǒng)研究[3-5]。

3 線路走向方案研究

3.1 方案概述

芒市至臨滄航空線上僅有永德1個(gè)縣城，航空線以北60 km范圍內(nèi)無重要經(jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn)，以南60 km范圍內(nèi)分布有鎮(zhèn)康、耿馬、雙江3個(gè)縣城和南傘、清水河2個(gè)口岸。其中，臨清鐵路串聯(lián)了雙江、耿馬、孟定 3個(gè)主要經(jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn)和清水河口岸。

按照區(qū)域內(nèi)鐵路連接芒市、臨滄及清水河口岸三地的規(guī)劃要求，根據(jù)主要經(jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn)分布位置，結(jié)合地形地質(zhì)條件、環(huán)境敏感點(diǎn)等影響因素，借鑒臨清鐵路研究成果，提出3種線路走向方案的組合形式：

(1)芒市-永德-臨滄徑路+臨清鐵路的北線組合方案(簡(jiǎn)稱“北線組合方案” )，如圖1所示。

圖1 北線組合方案示意圖

(2)芒市-永德-耿馬接臨清鐵路徑路+臨清鐵路的中線組合方案(簡(jiǎn)稱“中線組合方案”)，如圖2所示。

圖2 中線組合方案示意圖

(3)芒市-鎮(zhèn)康、南傘口岸-孟定接臨清鐵路徑路+臨清鐵路的南線組合方案(簡(jiǎn)稱“南線組合方案”)，如圖3所示。

圖3 南線組合方案示意圖

3.2 客貨運(yùn)量預(yù)測(cè)

3種組合方案線路形態(tài)不同，故客貨運(yùn)量也不同。經(jīng)預(yù)測(cè)，3種方案客貨運(yùn)量如表3～表5所示。

表3 北線組合方案客貨流預(yù)測(cè)表(對(duì))

表4 中線組合方案客貨流預(yù)測(cè)表(對(duì))

從客貨運(yùn)量預(yù)測(cè)可知，南線組合方案因芒臨鐵路與臨清鐵路形成合流，并兼顧了區(qū)域礦產(chǎn)、旅游資源走廊帶，故區(qū)段客貨運(yùn)量最大，鐵路運(yùn)輸效益最優(yōu)。由此可見，當(dāng)芒臨鐵路與臨清鐵路分修時(shí)，鐵路客貨運(yùn)量較小，運(yùn)營(yíng)效益較差；當(dāng)兩項(xiàng)目合建時(shí)，鐵路運(yùn)量充裕，效益可觀。

表5 南線組合方案客貨流預(yù)測(cè)表(對(duì))

3.3 鐵路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)兼容性

(1)鐵路等級(jí)

芒臨鐵路是沿邊鐵路的重要組成部分，串聯(lián)了泛亞鐵路各出境通道，在路網(wǎng)中起骨干作用；臨清鐵路為重要交通基礎(chǔ)設(shè)施和泛亞通道組成部分，為客貨并重的區(qū)域性干線鐵路。因此，兩線均采用Ⅰ級(jí)鐵路。

(2)正線數(shù)目

根據(jù)對(duì)組合方案客貨運(yùn)量的預(yù)測(cè)，兩項(xiàng)目無論分修還是合建，單線即能滿足運(yùn)輸需求，從節(jié)省投資角度考慮[6]，兩線均采用單線。

(3)路段旅客列車設(shè)計(jì)行車速度

東端在建大臨鐵路和規(guī)劃臨普鐵路設(shè)計(jì)速度均為 160 km/h；西端在建大瑞鐵路設(shè)計(jì)速度 140 km/h，規(guī)劃芒猴鐵路設(shè)計(jì)速度160 km/h。因此，考慮兩項(xiàng)目在路網(wǎng)中的重要作用，結(jié)合競(jìng)爭(zhēng)時(shí)間目標(biāo)計(jì)算，經(jīng)多速度目標(biāo)值工程比選，兩項(xiàng)目設(shè)計(jì)行車速度均采用 160 km/h。

綜上分析，兩項(xiàng)目均采用相同的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

3.4 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

(1)北線組合方案

芒臨鐵路自大瑞鐵路芒市站引出，向東跨怒江至永德設(shè)站，繞避大雪山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)后下至南汀河(活動(dòng)斷裂)，再爬升至大臨鐵路臨滄站，線路長(zhǎng)218.654 km，橋隧比84.69%。新建臨清鐵路長(zhǎng)166.500 km，橋隧比重87.70%。區(qū)域內(nèi)新建鐵路總長(zhǎng)度為385.154 km，估算靜態(tài)投資319.459億元。

北線組合方案分別建設(shè)芒臨鐵路和臨清鐵路，最為符合區(qū)域鐵路規(guī)劃意見，但鐵路建設(shè)規(guī)模最大，工程投資最多。

(2)中線組合方案

芒臨鐵路芒市至永德段走向同北線組合方案，之后線路以長(zhǎng)21 km的單面坡隧道穿老別山下至南汀河，再爬升至耿馬接臨清鐵路至臨滄，線路長(zhǎng)286.590 km，橋隧比85.93%。其中，勐簡(jiǎn)至臨滄段為臨清鐵路線路。新建勐簡(jiǎn)至清水河段線路長(zhǎng)59.6 km，橋隧比60.56%。區(qū)域內(nèi)新建鐵路總長(zhǎng)度為346.190 km，估算靜態(tài)投資286.426億元。

中線組合方案芒臨鐵路一部分利用臨清鐵路，符合區(qū)域鐵路規(guī)劃意見，但鐵路建設(shè)規(guī)模較大，工程投資較多。

(3)南線組合方案

芒臨鐵路芒市至怒江段走向同北線組合方案，后轉(zhuǎn)南經(jīng)鎮(zhèn)康、南傘口岸后下至孟定接臨清鐵路至臨滄，線路長(zhǎng)302.562 km，橋隧比重88.08%。其中，孟定西至臨滄段為臨清鐵路線路。新建孟定西至清水河線路長(zhǎng)13.65 km，橋隧比83.49%。區(qū)域內(nèi)新建鐵路總長(zhǎng)度為316.212 km，估算靜態(tài)投資260.739億元。

南線組合方案芒臨鐵路充分利用臨清鐵路，基本符合區(qū)域鐵路規(guī)劃意見，鐵路建設(shè)規(guī)模最小，工程投資最少。芒市至臨滄區(qū)域鐵路主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)如表6所示。

表6 芒市至臨滄區(qū)域鐵路主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表

從表6可以看出，南線組合方案比中線組合方案鐵路建設(shè)規(guī)模減少29.978 km，投資節(jié)省25.687億元，比北線組合方案鐵路建設(shè)規(guī)模減少68.942 km，投資節(jié)省58.72億元，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)最優(yōu)。

3.5 服務(wù)功能分析

北線、中線組合方案服務(wù)的主要經(jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn)較少，南線組合方案串聯(lián)經(jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn)最多，有效服務(wù)范圍最廣，能最大范圍地帶動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，充分體現(xiàn)鐵路對(duì)脫貧攻堅(jiān)的支持作用。各方案服務(wù)主要經(jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn)情況如表7所示。

表7 各方案服務(wù)主要經(jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn)情況表

同時(shí)較多的經(jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn)也會(huì)給鐵路提供更多的客源和貨源，為鐵路的運(yùn)量和運(yùn)輸收入提供保障[7]。

3.6 工程風(fēng)險(xiǎn)分析

各方案不良地質(zhì)段落及控制工程概況如表8所示。

從表8可以看出，各方案均面臨穿越地?zé)岙惓^(qū)、活動(dòng)斷裂帶、巖溶發(fā)育區(qū)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)以及高橋長(zhǎng)隧重點(diǎn)工程等問題，比較而言，南線組合方案所穿越的地?zé)岙惓^(qū)、活動(dòng)斷裂帶最少，且從巖溶垂直滲流帶內(nèi)通過[8]，繞避了水平循環(huán)帶，工程風(fēng)險(xiǎn)遠(yuǎn)低于北、中線組合方案，控制工程隧道長(zhǎng)度適宜，工程實(shí)施難度最小。因此，南線組合方案工程風(fēng)險(xiǎn)最低。

表8 各方案不良地質(zhì)段落及控制工程概況表

3.7 推薦意見

綜上分析，本次研究推薦南線組合方案，即建設(shè)臨滄至清水河鐵路166.5 km，芒市至臨滄鐵路芒市至孟定西段149.712 km，線路總長(zhǎng)316.212 km，工程總投資260.739億元。

臨清鐵路已列入鐵路“十三五”規(guī)劃研究項(xiàng)目，先于芒臨鐵路建設(shè)，推薦方案也較好地適應(yīng)了區(qū)域鐵路建設(shè)安排。

4 結(jié)論

(1)南線組合方案既可使芒臨鐵路與臨清鐵路形成合流、串聯(lián)自然資源分布走廊帶，提高鐵路運(yùn)營(yíng)效益，又能繞開重大不良地質(zhì)區(qū)，規(guī)避工程風(fēng)險(xiǎn)，最終達(dá)到了區(qū)域鐵路規(guī)模最低、工程投資最小的目的，工程優(yōu)勢(shì)明顯。

(2)遵從區(qū)域鐵路網(wǎng)規(guī)劃又不拘泥于規(guī)劃，探尋區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益最佳、工程風(fēng)險(xiǎn)最低、工程投資最省的鐵路規(guī)劃設(shè)計(jì)方案，是鐵路建設(shè)融資困難、扶貧攻堅(jiān)的關(guān)鍵時(shí)期最應(yīng)采取的方法。