于麗穎
(天津鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院,講師,天津 300240)
線路走向方案的設(shè)計(jì)與選擇是鐵路工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)與建設(shè)中一項(xiàng)關(guān)系到全局的總體性工作[1]。通常需要綜合考慮、比對(duì)多方面的因素,最終才能確定合理的線路走向建設(shè)施工方案,進(jìn)而保證線路工程的合理性和可行性。本文以濟(jì)南至濱州高鐵項(xiàng)目為研究對(duì)象,通過主要工程要素對(duì)比,最終得出推薦線路走向方案。
濟(jì)南至濱州高速鐵路位于山東半島城市群北部,是山東半島城市群城際鐵路網(wǎng)的重要組成部分,是濟(jì)南省會(huì)城市群與機(jī)場(chǎng)便捷聯(lián)系的重要交通基礎(chǔ)設(shè)施,也是與黃河三角洲高效生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)聯(lián)系的重要通道。這條鐵路是以城際旅客運(yùn)輸為主、兼顧跨線客流的城際鐵路。線路東起山東省省會(huì)濟(jì)南市,與在建的石濟(jì)客專和濟(jì)青客專在濟(jì)南新東站并場(chǎng),向東北經(jīng)遙墻機(jī)場(chǎng),北跨黃河后經(jīng)濟(jì)陽(yáng)縣、商河縣、惠民縣,向東接入濱州市既有德大鐵路濱州站,與德大鐵路、京滬二通道并場(chǎng)。
沿線地區(qū)土地總面積約31518km2,截止2019年山東省常住人口10070.21萬(wàn)人,城鎮(zhèn)化率為61.51%。項(xiàng)目起點(diǎn)濟(jì)南市是山東省政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心,濟(jì)南南依泰山,北鄰黃河平原,自然景色秀麗,名勝古跡眾多,是中國(guó)歷史文化名城之一。全市轄共6區(qū)3縣1市,總面積8177km2,截止2019年末常住人口890.87萬(wàn)人,實(shí)現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)總值9443億元。
濱州市位于山東省北部,黃河三角洲腹地,全市境域橫跨黃河兩岸,土地總面積9453km2,轄5縣2區(qū)和3個(gè)經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū),2019年末常住人口達(dá)到392.3萬(wàn)人。濱州市地域遼闊,資源十分豐富,是勝利油田的主采區(qū),有儲(chǔ)量豐富的銅、金礦、花崗巖等資源,2019年實(shí)現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)總值2613億元。
山東省是全國(guó)高速公路發(fā)展較早的省份之一。截至2019年,全省公路通車總里程達(dá)17.8萬(wàn)公里,其中高速公路達(dá)653.6公里,鐵路營(yíng)運(yùn)里程達(dá)6589km,高速鐵路營(yíng)運(yùn)里程約為1987公里。山東省綜合交通網(wǎng)、公路網(wǎng)、鐵路網(wǎng)密度均已超過全國(guó)平均密度,但主要路段運(yùn)輸能力仍無(wú)法滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需要。膠濟(jì)客專、京滬鐵路利用率已超過90%,能力幾近飽和;濟(jì)青、京滬高速公路部分路段擁堵嚴(yán)重;部分普通國(guó)、省道城市化嚴(yán)重,通行效率差,急需升級(jí)改造或加快貫通,以提高交通網(wǎng)絡(luò)整體效能。
本項(xiàng)目主要功能定位為承擔(dān)城際旅客運(yùn)輸為主、兼顧跨線客流,服務(wù)于相鄰城市間或城市群的快速、便捷、高密度的高速鐵路。為最大限度的實(shí)現(xiàn)本線的功能定位,線路走向應(yīng)便捷連接產(chǎn)生較大客流的經(jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn),同時(shí)根據(jù)本區(qū)域歷史悠久、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的特點(diǎn),條件允許時(shí),應(yīng)兼顧具有特色的次級(jí)城鎮(zhèn)。
濟(jì)南至濱州高速鐵路從濟(jì)南經(jīng)過遙墻機(jī)場(chǎng)至濱州,沿途主要經(jīng)過濟(jì)陽(yáng)縣、商河縣和惠民縣。其中濟(jì)陽(yáng)縣南臨黃河,與同在黃河北岸的濱州市有G220國(guó)道連通,除國(guó)道外也可沿省道S248、S316經(jīng)商河縣、惠民縣到達(dá),濟(jì)陽(yáng)至濱州高速公路已經(jīng)建成,高青縣和濱州市分別在黃河兩岸,同在黃河南岸的遙墻機(jī)場(chǎng)與高青縣之間有發(fā)達(dá)的縣鄉(xiāng)道路網(wǎng)絡(luò),沿途有黃河鎮(zhèn)、碼頭鎮(zhèn)、青城鄉(xiāng)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)及魏橋鎮(zhèn)。結(jié)合沿線縣市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)據(jù)點(diǎn)的分布及發(fā)展規(guī)劃,地形條件,環(huán)境保護(hù),既有交通設(shè)施及規(guī)劃,從站點(diǎn)銜接、綜合開發(fā)等方面考慮設(shè)計(jì)研究出三種走向方案。
線路從濟(jì)南新東站出來(lái)經(jīng)遙墻機(jī)場(chǎng)站跨越黃河設(shè)濟(jì)陽(yáng)站后經(jīng)商河縣、惠民縣設(shè)站方案。線路從遙墻機(jī)場(chǎng)地下站引出后,跨越黃河設(shè)濟(jì)陽(yáng)站后,向北經(jīng)商河經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)至商河縣設(shè)商河站、出站后經(jīng)孫集鎮(zhèn)至惠民縣郭家村設(shè)惠民站,后線路跨越省道S246、徒駭河后引入既有濱州站。計(jì)劃線路全長(zhǎng)122.0km,橋梁長(zhǎng)度93km,新建三個(gè)地面站。
線路從濟(jì)南新東站出來(lái)經(jīng)遙墻機(jī)場(chǎng)站跨越黃河設(shè)濟(jì)陽(yáng)站后沿G220國(guó)道設(shè)線。具體如下線路從遙墻機(jī)場(chǎng)地下站引出后西繞綜保區(qū),跨越S321省道,至吳家寨村距離既有濟(jì)陽(yáng)黃河大橋下游5.5km跨越黃河后在濟(jì)陽(yáng)街道西關(guān)村設(shè)濟(jì)陽(yáng)站,出站后線路經(jīng)曲堤鎮(zhèn),再沿G220國(guó)道南側(cè)經(jīng)仁風(fēng)設(shè)站,向西北繞避李莊至胡集鎮(zhèn)設(shè)站,出站后避讓西海水庫(kù)、跨越濟(jì)濱高速公路后引入濱州站。線路全長(zhǎng)102km,橋梁長(zhǎng)度94.7km,新建三個(gè)地面站。
出遙墻機(jī)場(chǎng)站后濟(jì)陽(yáng)黃河大橋東南側(cè)設(shè)濟(jì)陽(yáng)站后經(jīng)魏橋、高青再跨越黃河引入濱州站。線路從遙墻機(jī)場(chǎng)地下站引出后,跨越S321省道后折向東,在濟(jì)陽(yáng)黃河大橋的東南側(cè)設(shè)濟(jì)陽(yáng)站,出站后向東經(jīng)黃河鎮(zhèn)、碼頭鎮(zhèn)后在魏橋鎮(zhèn)北邊趙瓦村設(shè)魏橋站,過臺(tái)子鎮(zhèn)、青城鎮(zhèn)至高青北邊的南段村設(shè)高青站,出站后線路折向北,在臺(tái)子李村處跨越黃河后至里則至濱州西立交處依次跨越濟(jì)濱高速公路與長(zhǎng)深高速公路后折向東引入濱州站。設(shè)計(jì)線路全長(zhǎng)100.4km,橋梁長(zhǎng)度92km,新建三個(gè)地面站。
三個(gè)方案均沿黃河兩岸建設(shè)施工,其土質(zhì)主要由第四系松散堆積的粉質(zhì)黏土、粉土和砂土組成,地下水位埋藏深度小于10米,地層組成上基本相同。方案三有61.8km段落走行于抗震設(shè)防烈度七度區(qū),跨黃河橋位也位于七度區(qū)內(nèi);方案一有28.5km段落位于七度區(qū),跨黃河橋位位于六度區(qū)。從地層和地震影響綜合分析,方案一較優(yōu)。
方案二與方案一均為出遙墻機(jī)場(chǎng)站后并行在既有濟(jì)陽(yáng)黃河大橋的下游跨越黃河。施工時(shí),受濟(jì)陽(yáng)黃河大橋橋位及跨河角度的限定施工條件較差;而方案三在過高青后跨越黃河,橋位與河流垂直,且橋位距離下游長(zhǎng)深高速公路橋位10.2千米,距離上游惠青公路橋22.3千米,橋址開闊,施工條件較好。所以從跨越黃河橋施工條件來(lái)看,方案三經(jīng)魏橋、高青方案工程施工條件較優(yōu)。
方案一沿線途經(jīng)濟(jì)陽(yáng)縣、商河縣、惠民縣,吸引濟(jì)陽(yáng)、商河、惠民與濟(jì)南市、遙墻機(jī)場(chǎng)、濱州、東營(yíng)市間的城際旅客交流,預(yù)計(jì)吸引范圍內(nèi)行政區(qū)人口186萬(wàn)人。該方案在跨越黃河后在濟(jì)陽(yáng)西開發(fā)區(qū)設(shè)站,商河及惠民車站均設(shè)置在縣城規(guī)劃區(qū)以外,對(duì)城市總體規(guī)劃影響小,拆遷工程少,同時(shí)車站距離市區(qū)較近,讓旅客出行便利。
方案二依次經(jīng)濟(jì)陽(yáng)縣(曲堤鎮(zhèn)、仁風(fēng)鎮(zhèn))、惠民縣(姜樓鎮(zhèn)、大年陳鎮(zhèn)、李莊鎮(zhèn)、清河鎮(zhèn)、胡集鎮(zhèn)、魏集鎮(zhèn))、濱州濱城區(qū)(楊柳雪鎮(zhèn)、里則街道)。吸引范圍內(nèi)行政區(qū)人口93萬(wàn)人。同時(shí)該方案在跨越黃河后穿濟(jì)陽(yáng)市沿黃河大堤的老城區(qū),拆遷工程多,工程建設(shè)條件較差,對(duì)濟(jì)陽(yáng)市城市總體規(guī)劃影響較大。
方案三該方案位于黃河以南,沿線途經(jīng)鄒平縣的魏橋鎮(zhèn)、淄博市的高青縣,吸引濟(jì)陽(yáng)縣縣城及周邊地區(qū)、魏橋鎮(zhèn)、高青縣與濟(jì)南市、遙墻機(jī)場(chǎng)、濱州東營(yíng)市間的旅客交流。吸引范圍行政區(qū)人口103萬(wàn)人。此方案濟(jì)陽(yáng)站、高青站均設(shè)在縣城規(guī)劃區(qū)以外,對(duì)城市總體規(guī)劃影響小,拆遷工程少,同時(shí)車站距離市區(qū)較近,讓旅客出行便利。
由上可見,方案一設(shè)計(jì)線路將三個(gè)縣城與濟(jì)南市、濱州市相銜接,加強(qiáng)城市之間的聯(lián)系,同時(shí)車站設(shè)置距離市區(qū)較近,方便乘客出行,施工拆遷范圍小,比其他兩個(gè)方案更優(yōu)。
按照《環(huán)渤海地區(qū)山東半島城市群城際軌道交通網(wǎng)規(guī)劃》中的概述:“德州-濱州城際鐵路屬于城際網(wǎng)規(guī)劃中遠(yuǎn)期建設(shè)項(xiàng)目“德州—東營(yíng)城際”的一段。其線路走向?yàn)椋簭囊?guī)劃的德州東站引出,向東經(jīng)陵縣,商河縣,惠民縣,到達(dá)濱州市”。本次所研究3個(gè)走向方案中,方案二、方案三與規(guī)劃德濱城際地理位置上不在同一通道,無(wú)法做到兩線結(jié)合。而方案一經(jīng)商河、惠民方案走向與德濱城際過商河后的通道統(tǒng)一,可做到兩線結(jié)合。若德濱城際按照新建城際方案,線路長(zhǎng)度約175km,靜態(tài)投資約280億元。若德濱城際部分線路與濟(jì)濱高鐵結(jié)合,只修建德州東至商河段城際線路長(zhǎng)度約81.2km,靜態(tài)投資約129.82億元,具體比較情況見表1。
表1 與德濱城際綜合修建長(zhǎng)度對(duì)比表
項(xiàng)目德濱城際靜態(tài)投資(億元)濟(jì)濱+德濱城際靜態(tài)投資(億元)方案一129.82 363.07方案二164.8 368.55方案三280 478
由上表的比較可知:方案一線路經(jīng)商河、惠民走向結(jié)合德濱城際綜合修建長(zhǎng)度最短,工程投資最省。
濟(jì)南和濱州、淄博等城市分布有較多生態(tài)敏感區(qū),擁有豐富的自然景觀和人文景觀。按照環(huán)保選線原則,利用收集該區(qū)域環(huán)境敏感點(diǎn)資料,結(jié)合沿線調(diào)查踏勘,通過對(duì)敏感點(diǎn)分布區(qū)域進(jìn)行多線路方案比選,對(duì)線路走向進(jìn)行局部?jī)?yōu)化,繞避了眾多生態(tài)環(huán)境敏感區(qū)域,三個(gè)方案均沒有穿越自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、濕地公園、森林公園、省級(jí)及以上重要文物保護(hù)單位等;在無(wú)法繞避的情況下,三種線路方案均穿越了部分水源保護(hù)區(qū),因此在與保護(hù)環(huán)境方面三個(gè)方案差別不大。
鐵路選線是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,除需要滿足鐵路自身的技術(shù)條件和發(fā)展要求外,還廣泛涉及工業(yè)、農(nóng)業(yè)、公路交通、環(huán)境保護(hù)、水土保持、充分利用既有線資源等諸多控制因素[2]。本文以濟(jì)濱高鐵選線設(shè)計(jì)為例,從工程地質(zhì)條件和施工條件、經(jīng)濟(jì)及城市發(fā)展規(guī)劃、環(huán)境保護(hù)等不同角度以綜合選線的研究方法對(duì)三個(gè)走線方案進(jìn)行對(duì)比研究。相比較而言,方案一路網(wǎng)布局較合理、與規(guī)劃的德濱城際綜合修建整體投資占優(yōu)勢(shì),所經(jīng)地區(qū)工程地質(zhì)條件好,整體工程實(shí)施性略優(yōu),因此推薦選擇方案一。