張學(xué)東

(中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，武漢 430063)

鐵路選線需要從經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、環(huán)保及社會(huì)影響等多個(gè)層面進(jìn)行綜合考慮。在勘察設(shè)計(jì)階段，需對(duì)多個(gè)線路方案進(jìn)行深入比選，然后得出符合要求的推薦方案。

國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)眾多鐵路項(xiàng)目進(jìn)行選線研究。劉兆生通過(guò)對(duì)深圳樞紐既有客運(yùn)布局、客運(yùn)量及客流分析，結(jié)合深圳市發(fā)展規(guī)劃，研究深圳樞紐第三主要客站選址問(wèn)題[1]； 閆武對(duì)新建銀川至西安鐵路慶陽(yáng)至西安段建設(shè)方案進(jìn)行詳細(xì)研究[2]；楊建勛通過(guò)闡述敦煌鐵路通道現(xiàn)狀，分析敦煌鐵路通道能力適應(yīng)性及方案設(shè)置。在此基礎(chǔ)上，提出蘭新高速鐵路銜接敦煌鐵路的通道建設(shè)方案[3]；蘇碧成根據(jù)機(jī)場(chǎng)總體規(guī)劃、既有設(shè)施條件，結(jié)合線路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，研究與機(jī)場(chǎng)主航站樓無(wú)縫銜接的機(jī)場(chǎng)站位;采用合理的曲線半徑繞避機(jī)場(chǎng)環(huán)境敏感區(qū)，確定合理的線路走向方案[4]。

以下基于前人的研究，結(jié)合新建深圳至深汕合作區(qū)鐵路項(xiàng)目功能定位、沿線控制點(diǎn)分布情況及地區(qū)鐵路樞紐總圖規(guī)劃等，對(duì)接入深圳樞紐西麗站方案、龍山公墓段建設(shè)方案、坪山東段線路走向方案進(jìn)行詳細(xì)研究。

1 項(xiàng)目概況

1.1 線路徑路和地理位置

新建深圳至深汕合作區(qū)鐵路(以下簡(jiǎn)稱“深汕鐵路”)位于廣東省南部，起于深圳樞紐西麗站，經(jīng)深圳市南山、龍華、羅湖、龍崗、坪山等區(qū)，惠州市，終至深汕合作區(qū)并引入廣汕鐵路深汕站[5-8]。深汕鐵路平面示意見(jiàn)圖1。

圖1 深圳至深汕合作區(qū)鐵路線路平面

1.2 沿海鐵路通道規(guī)劃

國(guó)家《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》中，沿海鐵路通道廣東段由廈門—深圳—湛江鐵路構(gòu)成；《粵港澳大灣區(qū)(城際)鐵路建設(shè)規(guī)劃》中，沿海鐵路通道廣東段增加廈門—汕尾—廣州—湛江徑路，構(gòu)成沿海鐵路廣東段經(jīng)過(guò)深圳、廣州的雙通道。通道內(nèi)廈深鐵路于2013年底建成通車，廣汕、廣湛鐵路在建，深茂鐵路深江段、深汕鐵路擬建，深珠城際鐵路規(guī)劃遠(yuǎn)期建成。深圳沿海鐵路通道分別為經(jīng)過(guò)深圳北、西麗的雙徑路(見(jiàn)圖2)。徑路一：廈深鐵路—深圳北—深茂鐵路；徑路二：深汕鐵路—西麗—深茂鐵路，遠(yuǎn)期增加深珠城際鐵路進(jìn)而構(gòu)成深南鐵路通道。

圖2 廣東沿海鐵路雙通道格局示意

1.3 項(xiàng)目功能定位及修建意義

深汕鐵路可提升深圳東出鐵路通道品質(zhì)，與廣汕、廣湛、南深等鐵路共同構(gòu)建廣東沿海高鐵雙通道，是沿海高速鐵路通道的重要組成部分；是推動(dòng)深汕特別合作區(qū)建設(shè)，助力粵港澳大灣區(qū)高質(zhì)量發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施；是以承擔(dān)深圳對(duì)外中長(zhǎng)途客流、至深汕特別合作區(qū)城際客流為主，兼顧粵東地區(qū)城際客流的高速鐵路。

該項(xiàng)目的建設(shè)，是加強(qiáng)粵港澳與海西及長(zhǎng)三角地區(qū)聯(lián)系、落實(shí)“一帶一路”國(guó)家倡議及推進(jìn)粵港澳大灣區(qū)發(fā)展戰(zhàn)略的需要；是優(yōu)化深圳樞紐對(duì)外鐵路通道、提升深圳東出鐵路通道品質(zhì)的需要；是充分發(fā)揮深圳中國(guó)特色社會(huì)主義新時(shí)代先行示范區(qū)輻射帶動(dòng)作用、提升深圳大灣區(qū)核心發(fā)展極地位、統(tǒng)籌推進(jìn)交通強(qiáng)國(guó)范例建設(shè)的需要；是引導(dǎo)沿線地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城鎮(zhèn)布局規(guī)劃，推進(jìn)深汕特別合作區(qū)建設(shè)的需要；是發(fā)揮藍(lán)色旅游資源優(yōu)勢(shì)，帶動(dòng)沿海經(jīng)濟(jì)帶旅游業(yè)快速發(fā)展的需要。

1.4 運(yùn)量預(yù)測(cè)

(1) 運(yùn)量預(yù)測(cè)和通道內(nèi)線路分工

大灣區(qū)東向鐵路客運(yùn)總量預(yù)測(cè)初期為5 272萬(wàn)人，近期為7 113萬(wàn)人，遠(yuǎn)期為9 703萬(wàn)人?；浉郯拇鬄硡^(qū)東向客運(yùn)量分配后，深汕通道客運(yùn)量初期為2 813萬(wàn)人，近期為3 625萬(wàn)人，遠(yuǎn)期為5 372萬(wàn)人。

深汕通道由深汕鐵路與廈深鐵路構(gòu)成，其中，深汕鐵路承擔(dān)至省外中長(zhǎng)途客流的70%、至粵東城際客流的25%，廈深鐵路承擔(dān)剩余通過(guò)客流；深汕鐵路承擔(dān)60%通道內(nèi)沿線城際客流，廈深鐵路承擔(dān)剩余城際客流。

(2)建設(shè)方案選擇

為進(jìn)一步提高沿海客運(yùn)通道技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，與其他已開工建設(shè)的福廈高鐵、廣汕高鐵、汕汕高鐵，以及廣深港高鐵、贛深高鐵、深茂鐵路等(設(shè)計(jì)速度多為250～350 km/h)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)相協(xié)調(diào)匹配，以滿足大灣區(qū)內(nèi)日益增長(zhǎng)客流對(duì)鐵路運(yùn)輸質(zhì)量的高要求，與既有廈深線提供差異化服務(wù)，推薦按高標(biāo)準(zhǔn)的客運(yùn)專線建設(shè)。

(3)速度目標(biāo)值選擇

深汕鐵路是沿海高鐵通道的重要組成部分，在中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃的基礎(chǔ)上，結(jié)合廣東省及粵港澳大灣區(qū)相關(guān)規(guī)劃，東南沿海廣東段規(guī)劃建設(shè)廣汕高鐵、汕漳高鐵、廣湛高鐵、深茂鐵路(深圳至江門段)、深珠城際(遠(yuǎn)期)等，除深茂鐵路深江段設(shè)計(jì)速度為250 km/h外，其余均為350 km/h。同時(shí)，本項(xiàng)目是沿海高速通道的重要組成部分，東接汕尾至汕頭鐵路(為在建鐵路)，速度目標(biāo)值為350 km/h；本項(xiàng)目站間距為50～70 km，適合350 km/h的高速鐵路；通過(guò)比較，本項(xiàng)目250 km/h和350 km/h的速度目標(biāo)值工程投資差異不大。因此，推薦350 km/h的速度目標(biāo)值。

1.5 線路平縱斷面及自然地理特征

(1)線路平縱斷面

線路平縱斷面執(zhí)行TB10621—2014《高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范》，旅客列車設(shè)計(jì)行車速度按350 km/h標(biāo)準(zhǔn)。

平面最小曲線半徑為7 000 m；圓曲線、夾直線長(zhǎng)度一般地段為280 m，困難地段為210 m；正線線間距5.0 m。縱斷面坡段長(zhǎng)度均不小于900 m；線路最大坡度為20‰，困難條件下最大坡度為30‰，豎曲線半徑采用25 000 m。

(2)自然地理特征

線路位于東南沿海丘陵地區(qū)，地貌以中低山、丘陵為主，局部分布堆積平原區(qū)，山脈多呈北北東-南南西走向，與海岸線大致平行。主要穿越大沙河、坪山河、淡澳河、明熱河、大安河等河流。

2 線路走向及線路方案研究

本項(xiàng)目的重難點(diǎn)是線路如何接入深圳樞紐西麗站，以及龍山公墓段建設(shè)方案、坪山東段線路走向方案如何選擇。結(jié)合項(xiàng)目功能定位、沿線控制點(diǎn)分布情況及地區(qū)鐵路樞紐總圖規(guī)劃，對(duì)以上方案進(jìn)行研究。

2.1 引入西麗站接軌方案

規(guī)劃年度內(nèi)，深圳樞紐為沿海通道(包括廈深鐵路、深茂鐵路)、京港澳通道(包括廣深港高鐵)、京港(臺(tái))通道(包括贛深高鐵)交匯的節(jié)點(diǎn)，樞紐內(nèi)三大高速鐵路通道構(gòu)成“雙十字”結(jié)構(gòu)布局；普速鐵路系統(tǒng)維持現(xiàn)狀，由廣深線、平南和平鹽鐵路構(gòu)成“十字”樞紐格局；各條線路放射狀向外延伸，如圖3所示。

圖3 深圳鐵路樞紐總布置示意

深圳樞紐客運(yùn)系統(tǒng)為三主(深圳北、西麗、深圳)四輔(福田、深圳東、深圳機(jī)場(chǎng)、深圳坪山)布局，普速客車集中到深圳東站辦理?；浉郯拇鬄硡^(qū)鐵路網(wǎng)規(guī)劃的廣深第二高鐵引入深圳機(jī)場(chǎng)站，再利用深茂鐵路及其聯(lián)絡(luò)線引入西麗站及深圳北站。深汕高鐵和深珠城際鐵路規(guī)劃引入西麗站，其余城際鐵路按自成系統(tǒng)，與國(guó)鐵通過(guò)綜合交通體系換乘[9-12]。

深圳鐵路樞紐總圖明確深汕鐵路引入西麗站。西麗站及相關(guān)工程站址具有唯一性，即在平南鐵路西麗站現(xiàn)址就地新建，車站規(guī)模為13臺(tái)25線，并得到可研審查認(rèn)可。根據(jù)既有設(shè)施和相關(guān)工程控制條件，為引入西麗樞紐，研究自車站東咽喉南側(cè)引入方案和車站東咽喉北側(cè)引入方案兩個(gè)方案。

(1)方案說(shuō)明

①方案Ⅰ

方案Ⅰ為深汕高鐵自車站東咽喉北側(cè)引入(見(jiàn)圖4)，線路自車站東側(cè)依次下穿平南鐵路、贛深高鐵、動(dòng)走線，上跨大沙河后，引入西麗站，深汕高鐵與深茂鐵路北側(cè)貫通，比較范圍內(nèi)線路長(zhǎng)度4.4 km。

圖4 深汕高鐵自車站東咽喉北側(cè)引入方案示意

②方案Ⅱ

方案Ⅱ?yàn)樯钌歉哞F自車站東咽喉南側(cè)引入(見(jiàn)圖5)，線路自車站東側(cè)下穿平南鐵路和大沙河后引入至西麗站，深汕高鐵與深茂鐵路南側(cè)貫通，比較范圍內(nèi)線路長(zhǎng)度4.29 km。

圖5 深汕高鐵自車站東咽喉南側(cè)引入方案示意

(2)工程投資分析

工程投資分析見(jiàn)表1。

表1 接軌方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

(3)比選意見(jiàn)

①車站東咽喉北側(cè)引入方案線路長(zhǎng)度較東咽喉南側(cè)引入方案長(zhǎng)0.11 km；深汕鐵路進(jìn)出站線形轉(zhuǎn)折，平面采用2處600 m的小半徑曲線；縱坡需下穿贛深高鐵，采用一段29.5‰大坡道。②車站東咽喉北側(cè)引入方案中，贛深、深汕、平南3條正線及3條動(dòng)走線共9線可共用原平南鐵路通道，拆遷量減少2.15萬(wàn)m2，總投資費(fèi)用少4.973億。故推薦采用車站東咽喉北側(cè)引入方案。

2.2 龍山公墓段橋隧方案比選

本段范圍內(nèi)控制因素主要有碧新路與丹荷路立交互通、碧桂園龍崗儲(chǔ)備項(xiàng)目、龍山公墓、巖溶區(qū)等。統(tǒng)籌考慮線路穿越碧新路與丹荷路立交互通、積谷田片區(qū)、龍山公墓等的敷設(shè)方式，研究橋梁方案和隧道方案(見(jiàn)圖6)。

圖6 橋隧比選方案示意

(1)方案說(shuō)明

① 隧道方案

該方案線路以全隧道形式下穿碧新路立交、積谷田片區(qū)及龍山公墓。線路全長(zhǎng)11.8 km，其中，橋梁長(zhǎng)1.932 km，隧道長(zhǎng)9.49 km，橋隧比96.8%。

② 橋梁方案

該方案線路以橋梁形式上跨碧新路立交、積谷田片區(qū)及龍山公墓。線路全長(zhǎng)11.828 km，其中，橋梁長(zhǎng)5.084 km，隧道長(zhǎng)5.48 km，橋隧比89.32%。

(2)方案比較

①?gòu)默F(xiàn)狀及規(guī)劃的影響分析

橋梁方案線路以橋梁形式自丹荷路西北側(cè)通過(guò)，穿過(guò)規(guī)劃碧桂園儲(chǔ)備地塊，對(duì)其切割嚴(yán)重。同時(shí)，鐵路橋梁緊鄰規(guī)劃高層住宅，整個(gè)地塊邊界線需向北退讓并重新規(guī)劃，該方案對(duì)碧桂園龍崗儲(chǔ)備項(xiàng)目影響較大；隧道方案中，新建鐵路以隧道形式穿越碧桂園龍崗儲(chǔ)備項(xiàng)目地塊邊緣，可避免對(duì)儲(chǔ)備地塊切割，最大限度保證地塊的完整性。

②從工程地質(zhì)和施工風(fēng)險(xiǎn)分析

本段巖溶發(fā)育強(qiáng)度中等，溶洞呈串珠狀發(fā)育。線路以橋梁方案通過(guò)灰?guī)r地帶，可通過(guò)采取拋填片(碎)石、鋼護(hù)筒等措施，來(lái)降低樁基施工對(duì)周邊建構(gòu)筑物的影響。線路以隧道穿越灰?guī)r地帶，可采用靜壓式灌漿、投碎石后注漿加固等措施，對(duì)巖溶地層實(shí)施預(yù)處理，以確保盾構(gòu)掘進(jìn)的施工安全。從工程地質(zhì)和施工風(fēng)險(xiǎn)分析，橋梁方案略優(yōu)于隧道方案，但通過(guò)加強(qiáng)巖溶處理措施，施工安全風(fēng)險(xiǎn)均可控。

③從對(duì)龍山公墓影響分析

龍山公墓緊鄰既有廈深鐵路北側(cè)，深汕鐵路與既有廈深鐵路于坪山站北側(cè)并站，勢(shì)必侵入龍山公墓范圍。橋梁方案中，線路以橋梁形式穿過(guò)南約片區(qū)后，繼續(xù)以橋梁形式穿越龍山公墓及其預(yù)留建設(shè)用地，需對(duì)部分公墓進(jìn)行拆除還建，地方政府及公墓管理單位對(duì)此持反對(duì)意見(jiàn)；隧道方案中，線路以盾構(gòu)法隧道自龍山公墓邊緣通過(guò)，埋深較大(最淺處約30 m)，避免了對(duì)既有公墓的拆除還建，方案的可實(shí)施性較強(qiáng)。

④從征拆方面分析

隧道方案更靠近沙荷路，能最大程度減少拆遷；橋梁方案除涉及到碧桂園更新單元大面積拆遷外，還涉及龍山永久公墓的搬遷，需在本項(xiàng)目考慮搬遷費(fèi)用和搬遷方案，經(jīng)與龍崗區(qū)民政局溝通，目前尚無(wú)較好解決方案。因此，從征拆方面分析，隧道方案明顯占優(yōu)。

⑤從工程實(shí)施對(duì)既有廈深鐵路影響分析

橋、隧方案均與廈深鐵路并行，其中，隧道方案比較范圍內(nèi)采用盾構(gòu)法施工，埋深20～40 m，與廈深鐵路平面距離為30～70 m，盾構(gòu)法施工對(duì)橋梁影響相對(duì)較小。橋梁方案受既有廈深鐵路西側(cè)寶荷欣苑小區(qū)高層建筑(32層)控制，距離既有廈深鐵路橋梁水平凈距約20 m，同時(shí)受線路縱斷面影響，龍崗隧道出口段，需進(jìn)行明挖施工長(zhǎng)度約800 m，基坑深0～25 m，明挖施工對(duì)既有廈深鐵路影響相對(duì)較大。

⑥從工程投資分析

相較于隧道方案，橋梁方案拆遷增加2.09萬(wàn)m2，拆遷投資增加3.13億元，龍山永久公墓安置增加1.0億元。由于減少了盾構(gòu)法隧道，工程綜合投資減少約0.29億元。

綜上分析，雖然隧道方案工程投資略大，但減少了對(duì)南約積谷田片區(qū)成建制房屋的拆遷，避免了對(duì)碧桂園龍崗儲(chǔ)備地塊及龍山公墓的切割；同時(shí)，工程實(shí)施對(duì)既有廈深鐵路影響較小，隧道穿越巖溶地段的工程風(fēng)險(xiǎn)可控[13-16]，故推薦隧道方案穿越龍山公墓及南約積谷田片區(qū)。

2.3 坪山至合作區(qū)線路走向方案研究

結(jié)合客流吸引點(diǎn)分布、城市總體規(guī)劃、沿線控制點(diǎn)，研究了沿沈海高速公路方案、沿廈深鐵路方案、經(jīng)大亞灣方案3個(gè)方案，見(jiàn)圖7。

圖7 坪山至深汕合作區(qū)線路走向方案示意

沿沈海高速方案線路經(jīng)惠陽(yáng)區(qū)主城區(qū)，征拆大，實(shí)施困難，與惠陽(yáng)區(qū)總體規(guī)劃不符，線路長(zhǎng)88.68 km，橋隧比89.1%，靜態(tài)投資183.91億元；經(jīng)大亞灣方案客流吸引量小、投資多，線路長(zhǎng)84.9 km，橋隧比91.2%，靜態(tài)投資185.62億元；沿廈深鐵路方案與廈深鐵路惠陽(yáng)、惠東站并站，吸引客流能力強(qiáng)，線路最短，線路長(zhǎng)84.3 km，橋隧比88.9%，靜態(tài)投資181.74億元。

綜上，沿既有廈深鐵路方案設(shè)站合理、投資較省、線路較短，與深圳市、惠州市城市規(guī)劃相符，沿線地方政府均支持該方案，故作為推薦方案。

2.4 小結(jié)

經(jīng)研究比選，本線引入西麗站采用車站東咽喉北側(cè)引入方案，穿越龍山公墓段采用隧道方案，坪山至深汕合作區(qū)采用沿廈深鐵路方案。

3 結(jié)語(yǔ)

新建線路區(qū)間選線和接入樞紐是一個(gè)比較復(fù)雜的系統(tǒng)問(wèn)題。其中，深圳樞紐西麗站接軌方案中，推薦車站東咽喉北側(cè)引入方案，優(yōu)點(diǎn)主要是本線與其他多條線共通道，減少通道用地，征拆少，且投資??；龍山公墓段方案中，推薦采用隧道方案，優(yōu)點(diǎn)主要是能減少片區(qū)成建制房屋的拆遷，避免對(duì)儲(chǔ)備地塊及龍山公墓的切割，工程實(shí)施對(duì)既有廈深鐵路的影響更小；坪山至深汕合作區(qū)段方案中，沿廈深鐵路方案線路短、投資省、沿線吸引客流能力較強(qiáng)，與城市規(guī)劃和深圳市及沿線地方意見(jiàn)相符，推薦為貫通方案。研究表明，新建鐵路引入城市樞紐和線路走向應(yīng)結(jié)合項(xiàng)目功能定位及沿線城市控制點(diǎn)分布情況及地區(qū)鐵路樞紐總圖規(guī)劃等進(jìn)行詳細(xì)研究。