摘要:近年来,我国的交通行业有了很大进展,铁路工程建设越来越多。本文以新建西宁至成都的铁路为例,该线是我国“八纵八横”铁路纵向主通道兰(西)广通道的重要组成部分,新建正线长度496.67km,本线自北向南依次经西宁盆地区、拉脊山中高山区、华隆盆地区、西秦岭中高山区、若尔盖高原区、岷山中高山区六个地貌单元。本次对西秦岭越岭地段铁路综合选线技术进行研究,结合地形地貌、地质、站址选择、线路条件及工程投资等多方面因素对该区域线路方案进行综合比选推荐,选出最经济合理的线路方案。
关键词:综合选线;方案比选;地质选线
引言
当前我国铁路建设的重点逐步向中西部地区转移,线路不可避免地穿越生态脆弱、环境敏感的区域,当前国家对于节约资源和环境保护高度重视,铁路勘察设计过程中也需要严格贯彻相关的法规与政策,面临的问题也越来越多,实现铁路建设与生态环保两者和谐统一尤为必要。
1工程概况
新建西宁至成都铁路位于青海、甘肃、四川三省交界地带。线路北起青海省省会西宁市,于兰新高铁新建线路所接轨,向南经海东市平安区、化隆县、黄南藏族自治州尖扎县、同仁县;后向东南方向进入甘肃省甘南藏族自治州,依次经夏河县、合作市、碌曲县;向南经四川省阿坝藏族羌族自治州若尔盖县,接入在建成兰铁路黄胜关站;与成兰铁路共线引入成都枢纽,线路全长496.67km,其中青海省境内新建长度140.34km,甘肃省境内新建长度183.47km,四川省境内新建长度172.86km。
2铁路选线原则
铁路选线是一项涉及多个领域的工作,其勘查工作受到多种因素的影响,比如自然因素、铁路等级要求、设计行车速度、交通运输量、城镇发展规划等,上述因素在铁路选线的设计中都应该综合考虑。对于山区铁路,更要重点考虑山区复杂的自然条件。由于山区自然条件的复杂性,在选线时应对线路途经地区的地质、水文地质、气候气象等自然条件进行勘测调查,确定这些因素对工程的影响。运用先进的技术手段方法,对线路方案进行评选对比,选择出最佳的路线方案。线路设计应该尽量保证铁路的安全性、稳定性、持久性,并保证车辆的行车安全性、舒适性,尽量做到节省经济成本、节约后期维护费用、取得最佳经济效益。线路选择过程中应该尽量避免侵占基本农田,避免大面积穿过经济作物区或经济园区,同时线路应尽量避免穿越国家自然保护区、名胜古迹、风景区等。若不可避免要穿越时,应尽量使其保持其原有状态,使设计铁路与周围环境相协调。
3方案综合比选分析
3.1从越岭主隧道工程难度与施工风险分析
C13K方案方案越岭隧道埋深较大,辅助坑道设置条件较差,斜井长度较长,尤其是瓜什则盆地与岭脊段,C25K方案隧道长度短,辅助坑道设置稍好。结合隧道地质条件、辅助坑道设置条件,考虑富水新近系砂砾岩等地层的施工风险和三叠系地层大变形等不确定因素,C13K方案越岭隧道工期长,风险较大,采用TBM施工可减少辅助坑道并缩短工期,但工程投资较高。故从越岭主隧道工程难度与施工风险分析,C25K方案较好。
3.2隧道横断面
横断面设计主要考虑选择合适的断面、严格控制开挖高度两个方面。山区铁路横坡较大、边坡陡峭,在施工中给开挖和填筑带来困难,增加成本,还会对周围环境造成破坏。因此应根据实际情况,因地制宜选择合适的横断面。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在横坡坡度较大的情况下,应水平布置分离式路基;地形平坦时应当选择布置整体式路基断面。在开挖路面时应该控制高度,山区经常存在陡坡和高路堤,存在边坡失稳的隐患。以路基中心填方高度为基准,一般控制路基填筑高度不大于20m,当填筑高度大于20m就应该设置桥梁,当路基开挖高度超过30m应考虑隧道方案,如路基挖方高度大于40m,需对线路进行比选论证。
3.3隧道线路纵断面
为了避免洞口深挖而造成边坡、仰坡不稳定,可采取“早进洞、晚出洞”的方法尽量减少洞口明挖路段长度。隧道内纵坡形式分为单坡和人字坡,采用单坡形式时,两端洞口高差大,对越岭段争取高度、洞内自然通风和排水有利,但通风效果不好。隧道内的纵坡不宜过大,也不应小于3‰。对不存在通风问题的短隧道,如独立明洞和短于50m的直线隧道,可按铁路等级设置纵坡。隧道两端洞口连接线的纵坡应有一坡段与隧道纵坡一致,以满足设置竖曲线和保证各级铁路停车或会车视距的要求。
3.4从主隧道引线工程实施难度分析
靠近县城设站35km隧道方案(C13K)尖扎至同仁段以隧道通过,工程地质条件差,施工风险高,工程较大;同仁站附近、隆务河两侧为滑坡群,地质条件较差,隧道施工风险大,且同仁车站靠山侧为滑坡体,车站设站条件较差。C25K方案同仁至隧道出口以短隧、桥梁通过,河谷危岩落石发育,需要防护处理,明线工程较长,施工风险小,工程实施难度小,同仁站位地质条件和设站条件好,故从长隧道引线工程实施难度分析,C25K方案较优。
3.5贯彻环保理念
按照“预防为主、保护优先”和“三同时”的原则,在充分征求当地国土、环保、水保、河道等管理部门意见的基础上,细化落实各项环水保措施。合理选择取弃土、弃砟场位置,设置完善的挡、截、排、引等措施,减少水土流失。隧道洞身按照工程条件和环境要求采取适宜的防排水原则和措施,尽量减少工程对地下水环境的影响。各类边坡根据条件设置混凝土空心砖护坡、拱形骨架护坡或窗孔式护墙等防护措施,并在空心砖或骨架内栽种灌木或穴植容器灌木苗,区间路基及桥下、站场等工程场地内根据情况采取栽植乔、灌、草综合绿化措施。
合理安排施工场地、施工工艺和作业时间。要求剥离表土,集中堆放,并采取拦挡、排水及沉沙措施;在桥梁施工场地设泥浆沉淀池;洞口设置沉淀、气浮等,尽量减少废渣(土)、废气、废水、噪声、震动的排放,将对周边环境的不良影响降到尽可能小的程度。针对临时施工场地制定复垦措施,施工结束后进行土地整治,采取回覆表土、植树种草等恢复措施。严格要求施工工艺和施工管理,严格要求施工临时弃渣堆放范围,固体废弃物要及时整理、清运,保护区内禁止设置施工场地、施工营地、取弃土渣场等临时工程。弃土弃渣运往指定的弃渣场,不得随意弃土弃渣,弃渣(土)场严格落实“先挡后弃”的施工工艺,对挖方弃渣实行“随挖随运”;严格处理施工废水,禁止随意排放。
结语
综上所述,本段线路方案地处西秦岭中高山区,线路选线综合了地形地貌、不良地质、站位选址、工程设置条件及投资等多方面因素进行综合比选,从多方面论证各线路方案优缺点,最终得出推荐意见,对类似地形地貌区域的铁路选线具有一定的参考意见。
参考文献
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[2]乐重.铁路综合选线原则思考[J].高速铁路技术,2015(3):54-58.
[3]李其龙.高速铁路环保选线研究[J].铁道勘察,2013,39(2):71-73,76.
论文作者:葛敉瑞
论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期
论文发表时间:2020/3/16
标签:隧道论文; 铁路论文; 线路论文; 方案论文; 条件论文; 工程论文; 路基论文; 《基层建设》2019年第30期论文;