牛鳳鳴，趙長石

（鐵道第三勘察設(shè)計院集團有限公司 線路與站場樞紐設(shè)計處，天津 300142）

1 概述

1.1 京沈客運專線概述

京沈客運專線自北京鐵路樞紐星火站引出，向東北方向依次經(jīng)過河北省承德市，遼寧省朝陽市、阜新市、錦州市，到達遼寧省沈陽市，正線長度696.8 km。該線為設(shè)計速度 350 km/h 的客運專線，位于華北和東北 2 個經(jīng)濟區(qū)之間，是《 中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃 ( 2008 年調(diào)整 ) 》“四縱四橫”客運專線中北京—沈陽—哈爾濱客運通道的重要組成部分，也是《 綜合交通網(wǎng)中長期發(fā)展規(guī)劃 》中“五縱五橫”綜合運輸大通道滿洲里至港澳臺通道的重要組成部分；是溝通東北、華北、華東、中南等地區(qū)的重要通道，亦是聯(lián)結(jié)華北、華東、中南與東北經(jīng)濟區(qū)的紐帶。京沈客運專線的建設(shè)對于滿足沿線旅客的出行需求，促進旅游業(yè)發(fā)展，實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，加強北京、沈陽等發(fā)達城市對承德、朝陽、阜新、赤峰、通遼等地區(qū)的經(jīng)濟輻射能力，加快區(qū)域合作，實現(xiàn)遼西和蒙東地區(qū)經(jīng)濟社會協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要作用。

1.2 北京鐵路樞紐概況

（1）樞紐現(xiàn)狀。北京鐵路樞紐銜接京滬 ( 北京—上海 )、京九 ( 北京西—九龍紅磡 )、京廣 ( 北京西—廣州 )、京原 ( 石景山南—原平 )、豐沙 ( 豐臺西—沙城 )、京包 ( 北京北—包頭 )、京通 ( 昌平—通遼 )、京承 ( 北京—承德 )、京哈 ( 北京—哈爾濱 )、大秦 ( 大同—秦皇島 ) 10 條鐵路干線，同時銜接京津城際鐵路 ( 北京南—天津 ) 和京滬高速鐵路 ( 北京南—上海虹橋 )、京廣客運專線 ( 北京西—廣州南 ) 3 條客運專線，規(guī)劃銜接京沈客運專線 ( 北京—沈陽 )、京九客運專線 ( 北京—九龍 ) 2 條客運專線，以及京張城際鐵路 ( 北京—張家口 )、京石城際鐵路 ( 北京—石家莊 )、京秦城際鐵路 ( 北京—秦皇島 ) 3 條城際鐵路，各干線間通過東南、東北、西北等環(huán)線相互連接，形成大型的輻射式環(huán)形鐵路樞紐。樞紐內(nèi)既有車站 101 個，其中北京、北京西、北京南、北京北為客運站，豐臺西為路網(wǎng)性編組站，豐臺、雙橋、三家店為技術(shù)作業(yè)站，石景山南為工業(yè)站；在大紅門、百子灣、雙橋等站設(shè)有較大的貨場，其余均為中間站[1]。

（2）樞紐總圖規(guī)劃概況?！?中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃( 2008 年調(diào)整 )》對我國鐵路規(guī)劃的總規(guī)模有了較大幅度的調(diào)整，對北京鐵路樞紐路網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)項目也進行了相應(yīng)調(diào)整。北京鐵路樞紐規(guī)劃銜接京滬、京九、京廣、京原、豐沙、京包、京通、京承、京哈、大秦 10 條鐵路干線，京滬高速鐵路、京廣客運專線、京沈客運專線、京九客運專線 4 條高速鐵路，京津城際鐵路、京石城際鐵路、京秦城際鐵路、京張城際鐵路 4 條城際鐵路，還規(guī)劃銜接 S1 至S7 共 7 條市郊列車線路，最終將形成樞紐內(nèi)、中、外 3 重鐵路環(huán)線構(gòu)成的大型環(huán)狀放射形鐵路樞紐。北京鐵路樞紐總布置示意圖如圖 1 所示。

圖1 北京鐵路樞紐總布置示意圖

2 京沈客運專線引入北京鐵路樞紐方案研究

2.1 線路走向方案研究

2.1.1 線路走向方案

線路引入北京樞紐時，結(jié)合樞紐總圖規(guī)劃、北京市城市規(guī)劃及沿線既有鐵路、公路通道等控制因素，統(tǒng)籌考慮規(guī)劃的京唐城際鐵路、京張城際鐵路等項目，針對京沈客運專線引入北京樞紐的線路走向分別研究了以下 3 個方案[1]。京沈客運專線引入北京樞紐的線路走向方案示意圖如圖 2 所示。

（1）方案Ⅰ，即沿京承高速公路經(jīng)星火、密云至興隆方案。線路自北京樞紐北京站向東引出至星火站，出站后線路向北沿京承高速公路通道至密云，線路折向東經(jīng)興隆縣至方案終點。

（2）方案Ⅱ，即沿京密路經(jīng)星火、密云至興隆方案。線路自北京樞紐北京站向東引出至星火站，出站后線路向北沿京密路通道至密云，線路折向東經(jīng)興隆縣至方案終點。

（3）方案 Ⅲ，即經(jīng)通州、平谷至興隆方案。線路自北京樞紐北京站向東引出，沿既有京哈鐵路通道經(jīng)通州、平谷東經(jīng)興隆縣至方案終點。

2.1.2 優(yōu)缺點分析

圖2 京沈客運專線引入北京樞紐的線路走向方案示意圖

（1）方案Ⅰ在五環(huán)內(nèi)沿既有東北環(huán)線通道出五環(huán)后，主要沿京承高速公路通道經(jīng)密云后至興隆縣，對北京市分割較小，沿線所經(jīng)區(qū)域人口較密集、經(jīng)濟發(fā)達，對沿線的順義、懷柔、密云區(qū)經(jīng)濟拉動作用明顯，符合城市總體規(guī)劃；該方案的缺點是線路最長、工程投資最大。

（2）方案 Ⅱ 在五環(huán)內(nèi)沿既有東北環(huán)線通道出五環(huán)后，主要沿京密路通道經(jīng)密云后至興隆縣，沿線所經(jīng)區(qū)域人口密集、經(jīng)濟發(fā)達，對沿線的順義、懷柔、密云區(qū)經(jīng)濟拉動作用明顯；該方案的缺點是沿線經(jīng)過的居住區(qū)較密集，拆遷量巨大，而且沿線環(huán)境敏感點較多，環(huán)保要求高，不符合城市總體規(guī)劃。

（3）方案 Ⅲ 沿既有京哈鐵路通道至通州后，經(jīng)平谷縣后至興隆縣，該方案在通州之前與規(guī)劃的京唐城際鐵路共通道，與方案Ⅰ和Ⅱ相比，沿線所經(jīng)區(qū)域的人口、經(jīng)濟發(fā)展情況較差，經(jīng)濟據(jù)點相對較少，不符合城市總體規(guī)劃。該方案的優(yōu)點是線路長度最短，投資較省。

綜合上述技術(shù)經(jīng)濟比較及優(yōu)缺點分析，方案Ⅰ雖然線路最長、投資最大，但符合城市總體規(guī)劃，能夠改善當?shù)氐慕煌l件，對當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展的帶動作用明顯，因而建議采用方案Ⅰ。

2.2 線路工程設(shè)計方案研究

線路工程設(shè)計方案應(yīng)結(jié)合沿線地方規(guī)劃、建構(gòu)筑物分布、地質(zhì)條件等多種因素，進行技術(shù)經(jīng)濟分析比選，確定安全可靠、技術(shù)經(jīng)濟合理的設(shè)計方案?？紤]到北京市域范圍的土地資源珍貴，為了減少工程占地，該條線路的線下線路敷設(shè)方式采用以橋梁形式為主。對環(huán)境影響評價要求及不良地質(zhì)地段的線路敷設(shè)方式應(yīng)結(jié)合具體情況再研究確定。

2.2.1 建筑物密集區(qū)的線路敷設(shè)方式

線路自北京星火站出站后，并行既有東北環(huán)線東側(cè)向北，跨過五環(huán)路后，沿線居民區(qū)密集，緊鄰規(guī)劃的望京電子城，需要從長建駕校中間穿過，該段涉及的拆遷量較大，道路控制點繁多，環(huán)保、電磁干擾要求較高。為了滿足環(huán)保要求，減少對規(guī)劃的望京電子城的電磁干擾，控制拆遷范圍，盡可能地降低修建線路的社會穩(wěn)定風險等級。經(jīng)綜合分析，該段線路宜采用隧道方式通過，隧道 ( 雙洞單線 ) 長為 8.1 km，可以采用明挖 + 盾構(gòu) + 暗挖的組合施工方法，盾構(gòu)機需 4 臺，從而減少線路施工對周邊區(qū)域的影響，確保工程的可實施性。

2.2.2 沿線特殊地質(zhì)地段線路工程設(shè)計

方案Ⅰ與高麗營地裂縫在京沈客運專線DK50 + 782—DK51 + 082 段和D1K35+887 附近 ( 位于北六環(huán)前 1 km 左右 ) 2 次交叉。高麗營地裂縫屬于復(fù)合型地裂縫，受斷裂活動的控制，具有長期活動的趨勢。該地裂縫位于唐自頭村北一帶，西起京承高速公路，呈北東向延伸至西王路村及北六環(huán)以外，長度超過 1.8 km，線路走向大致為 NE60°至 NE75° 左右。該地裂縫沿黃莊-高麗營斷裂發(fā)育，其走向、產(chǎn)出的位置與該斷裂基本一致。為了確保工程的可行性，針對地裂縫的特點研究適宜的工程措施。

（1）京沈客運專線在 DK50 + 782—DK51 + 082段穿越高麗營地裂縫，由于該段線路沒有控制線路高程的制約因素，因而該段線路可以采用對不均勻沉降不敏感、可調(diào)節(jié)性強的地基基礎(chǔ) ( 路基方式 ) 和上部結(jié)構(gòu)形式 ( 有砟軌道 ) 通過該處斷裂，路基填高約 6 m。

（2）京沈客運專線在 D1K35 + 887 附近穿越高麗營地裂縫，受地裂縫前約 1 km 左右的六環(huán)路影響，研究下穿六環(huán)和上跨六環(huán) 2 個方案：①下穿六環(huán)方案，該方案以隧道形式自六環(huán)互通路基段下穿，之后結(jié)合地方規(guī)劃條件，上跨順沙路后在高麗營二村西側(cè)、白馬路互通匝道北側(cè)設(shè)順義西高架站，該方案經(jīng)過地裂縫處路肩標高與地面基本持平，適合以路基形式通過，滿足地裂縫處以柔性結(jié)構(gòu)通過的要求，同時滿足結(jié)合地方城市規(guī)劃；②上跨六環(huán)方案，該方案采用橋梁形式上跨北六環(huán)，為了縮小跨點處的高度，結(jié)合高壓天然氣管線位置，需要將線位遠離京承高速公路互通匝道，自六環(huán)無互通處跨越，受橋梁孔跨及縱斷面的要求，京沈客運專線上跨地裂縫處路基高度達 13 m 左右，不易于控制線路沉降，而且受白馬路互通匝道的影響，順義西站的站位只能設(shè)于白馬路互通匝道的東側(cè)，將增加京沈客運專線與京承高速公路間的夾角地，不滿足地方城市規(guī)劃。綜上所述，京沈客運專線在穿越 D1K35 + 887 處地裂縫時高程適合以路基形式通過，建議采用下穿六環(huán)方案，即以隧道形式穿過六環(huán)路。京沈客運專線在六環(huán)路段下穿方案的縱斷面設(shè)計圖如圖 3 所示。

3 結(jié)束語

圖3 京沈客運專線在六環(huán)路段下穿方案的縱斷面設(shè)計圖

為了做到既與當?shù)爻鞘幸?guī)劃有機結(jié)合，又能降低對周邊環(huán)境的影響，京沈客運專線引入北京樞紐采用線路最長、投資最多，但是滿足城市總體規(guī)劃要求的線路走向方案。由此可見，一方面，規(guī)劃限制對于鐵路線路方案走向具有舉足輕重的作用；另一方面，合理的線位選擇可以促進規(guī)劃的實施和發(fā)展[2]。線路在穿越地裂縫時，采用對不均勻沉降不敏感、可調(diào)節(jié)性強的地基基礎(chǔ) ( 路基方式 ) 和上部結(jié)構(gòu)形式 ( 有砟軌道 )，從而確保工程的安全性。因此，在進行客運專線選線前，應(yīng)充分搜集地方的規(guī)劃資料，在技術(shù)可行的前提下，合理選擇線路走向，科學(xué)布設(shè)車站，有機結(jié)合線路方案與地方規(guī)劃，讓客運專線在促進地方經(jīng)濟發(fā)展中發(fā)揮更大的作用。針對地裂縫等不良地質(zhì)條件，在選線時應(yīng)首先考慮繞避，如果無法繞避時，應(yīng)采取預(yù)留變形量、加強結(jié)構(gòu)剛度、使用可調(diào)高支座和可調(diào)扣件等工程措施；同時，應(yīng)建設(shè)工程和地裂縫監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，以確保工程實施的安全與可靠。

[1] 鐵道第三勘察設(shè)計院集團有限公司. 北京至沈陽鐵路客運專線可行性研究報告[R]. 天津：鐵道第三勘察設(shè)計院集團有限公司，2009.

[2] 校立帆，董葉超. 蒙西至華中煤運通道荊門地區(qū)引入方案探討[J]. 鐵道運輸與經(jīng)濟，2013，35(13)：119-121.