孙家沟至瓦塘地方铁路选线设计

孙家沟至瓦塘地方铁路选线 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 ：冯慧淼 57 文章编号 ：1672—7479(2012)04—0057—03 孙家沟至瓦塘地方铁路选线设计 冯慧淼 (铁道第三勘察设计院集团有限公司，天津 300142) The Design of Route Selection for Sun jia gou-Wa Tang Region Railway FENG Hui—miao 摘 要 孙瓦地方铁路为山区重载铁路 ，受各种控制因素影响，选择合理的线路走向是本项目建设 的基础。从重载铁路的特征、影响铁路选线的各种因素分析，提出合理的选线原则和方法，确定科学合 理的线路走向。在全面、准确分析项目特点的基础上，综合考虑铁路路网功能、工程投资、环保要求、地 形地质条件等因素，合理确定特殊工点处理措施。对线路走向进行综合研究，确保实施 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 综合效益 最佳。 关键词 孙瓦地方铁路 重载 复杂地形 选线 中图分类号：U212．32 文献标识码：B 1 项 目概况 2 项 目主要特征 孙家沟至瓦塘地方铁路工程位于山西省吕梁市兴 县、忻州市保德县境内，为山西中南部铁路通道的重要 集运线，是山西中南部铁路通道北部的延伸，技术条件 要求与山西中南部铁路一致。 山西中南部铁路为规划的煤炭集疏运大能力通 道，自山西瓦塘开始至山东日照下海，经山西、河南、山 东三省 12市，正线线路长度1 259 km，主要标准为牵 引重量10 000 t，电气化双线，限制坡度 6／13％e，最大货 流密度 2．0亿 t／／年，计划 2014年建成，为在建重载 铁路。 本项 目线路经过地区属于黄土高原丘陵及低山 区，是吕梁山地向黄河峡谷的延伸部分，上部覆盖厚层 黄土，由于长期水流侵蚀和切割作用，形成黄土丘陵地 貌。沿线属黄河流域，穿越黄河支流岚漪河、黑土峁 河、安家山河、化树塔河、朱家川河等。沿线地形、工程 地质、水文地质条件极为复杂，煤矿采空区、黄土滑坡、 崩塌、危岩落石、顺层等不良地质和特殊地质发育，线 路建筑长度 38．6 km，桥隧比重高达70．2％。 收稿日期：2012—06—04 作者简介：冯慧淼(1972一)，女，1995年毕业于兰州铁道学院铁道工程 专业，工学学士，高级工程师。 2．1 重载铁路 本项目后方通路为山西中南部铁路通道，以煤炭 运输为主，通过总重大，年运量在4 000万 t以上，因此 对车站规模、环保及线路坡度提出较高要求；牵引质量 大，车站到发线有效长要求较长，车站布置要求较高。 2．2 沿线地形复杂 本项 目西侧为黄河，东侧为规划或正在开采的煤 矿，受此影响，线路仅能在矿界和黄河之间穿行，而本 区域内沟壑成群，且均垂直于黄河，线路走向基本与冲 沟垂直，由于线路坡度要求同山西中南部铁路一致，造 成本线桥隧比较大。 2．3 投资方要求 本项目投资方为世忻集团公司，根据设计要求的 车站装车量计算 ，设单环装车线即可满足装车要求，但 是投资方考虑企业的经营战略、运力的保障性以及运 价的影响等因素，明确要求车站按双环装车线设计。 3 选线原则 3．1 路 网选线及接轨站选择 本项 目相邻铁路既有线主要有南同蒲线、太焦线、 58 铁 道 勘 察 2012年第3期 侯月线、新月线等，并新建了山西中南部铁路、吕临支 线、大西客运专线等。本线主要服务于附近矿区的煤 炭外运并预留远期向神木方向延伸条件，主要的接轨 站为山西中南部铁路上的车站。经过技术经济比较， 推荐采用山西中南部铁路起点站瓦塘站接轨。 3．2 地质选线 本项目主要地质控制因素为煤矿矿区边界和沿线 不良地质，选线设计中充分考虑地质条件对线路走向 的影响，尽量绕避影响本线建设和运营的不良地质因 素。无法绕避的采取工程措施，确保项目的可行性，提 高项 目的可实施性。 3．3 环保 选线 黄河两岸自古为中华文明的发源地，岸边文物较 多；保德县为主要的油枣产区，枣树较多。选线中尽量 绕避黄河岸边文物并远离人 口密集区，减少对枣树的 砍伐，力求铁路建设与自然环境的高度和谐，实现可持 续 发展 4 选线设计 4．1 主要技术标准确定 (1)铁路等级 本项目虽然为地方铁路，但是近、远期最大密度达 到了3 300万 t、4 800万 t，已达到较高的水平；而且还 是山西中南部铁路的主要集运支线之一，对保障山西 中南部铁路的煤炭运量来源具有重要意义，设计采用 铁路等级为国铁 I级。 (2)正线数 目 根据不同区段设计运量要求及工程情况，确定正 线数 目。瓦塘一冯家川段近、远期最大密度分别为 3 300万 t，4 800万 t，运量水平已达到双线规模，正线 数 目宜选择一次新建双线；而冯家JiI一孙家沟段近、远 期最大密度分别为1 700万 t，2 300万 t，单线即可满 足预测运量水平。但由于本段地形条件复杂，桥隧相 连，重点工程较多，远期增复线难度较大，设计中对于 单线、工程预留双线、一次新建双线规模均进行了经济 技术比选，给业主提供多种选择。 (3)其他技术标准 对于其他如限制坡度、牵引种类、机车类型、牵引 质量、到发线有效长度均同山西中南部铁路一致，不再 进行经济技术比选。 4．2 车站位置选择及线路走向比选 (1)车站位置选择 山区铁路车站设置相当困难，本线到发线有效长 度要求1 700 m，加之每座车站均需要设置双环装车 线，车站站坪长度要求达到2 500～2 600 m，车站位置 的选择成为本项目控制因素。为了给车站提供较好的 运营和养护维修作业条件，结合工程地质条件、车站吸 引煤矿范围、储运装煤系统设置条件，尽可能将车站设 在地形条件较好的地段。 (2)不良地质处理方式及工点整治 选线设计时，对于不良地质规模大，整治困难且整 治工程巨大，而且不受设站条件控制时，一般都考虑予 以绕避。对不能绕避的不良地质工点，采取有力的工 程措施进行综合整治，以确保安全。如对于崩塌落石 地段，宜采取清除、高边坡分级开挖等防护治理措施； 小的滑坡体采取卸载，加强工程措施等方式。 孙家沟站滑坡处理： 受地形条件限制，孙家沟车站经过滑坡体，滑坡纵 长 约 214 m，平 均 宽 度 约 650 m，滑 体 面 积 约 139 100 m ，滑 体 平 均 厚 度 14．0 m，体 积 约 1 947 400 m ，主滑方向 260。，与线路轴线夹角约 4。。 从地质情况分析，滑坡沿着土石分界面滑动，滑动方向 顺着线路方向，线路以挖方路堑方式通过，线路最大挖 方高度达70 m，滑动面在路肩高程以上。滑动面以下 采用渗水填料，填方形成反压。 设计中采取工程措施为滑动面以下路堑边坡采用 M7．5浆砌片石孔窗式护墙或锚杆格梁处理，坡率 1： 1．0，滑动面以上边坡坡率 1：1．5，边坡采用 M7．5浆 砌片拱型骨架护坡防护，并于滑动面上一级设置 10～ 30 m大平台，并在大平台上设置抗滑桩；堑顶采取截 排水工程等措施进行综合整治。 顺层路堑：目前对顺层的物理力学指标没有较为 有效和准确的测定方法，且其指标在开挖暴露后还具 有时间效应，因此在顺层路基工点设计时对所采取的 工程措施难于把握。要么工程措施太强，造成投资浪 费；要么工程措施太弱，留下安全隐患，甚至产生顺层 滑坡，造成重大灾害。 本次设计中，当岩层或节理走向与线路走向的夹 角小于45。，硬质岩无软弱夹层；视倾角大于20。，软质 岩或硬质岩有软弱夹层；视倾角大于 5。，考虑顺层影 响。顺层一侧放缓边坡并根据工点情况采用顺层清 方、挡土墙、锚固桩、锚索格梁等措施加固，不顺层一侧 按正常路堑边坡防护。 (3)桥隧工程设置 目前，桥梁和隧道的设计和施工技术水平已经有 了大幅度的提高，因此在该段线路选线设计时，结合地 形条件、地质条件、线路平纵断面条件等方面的需要， 孙家沟至瓦塘地方铁路选线设计：冯慧淼 59 在进行综合研究后 ，采用了较多的复杂大跨度结构桥 梁和长隧道。由于本项 目无法避免高墩大跨度桥梁， 从施工风险方面考虑尽可能降低桥墩高度也成了线路 走向选择的一个重要控制因素。 (4)线路走向选择 结合起终点位置及中间站的设置情况，综合考虑 地形地貌、开采及规划煤矿矿界、地质特征、环保等因 素，依照确定的主要技术标准，研究了穿越矿区方案、 靠近矿区方案和沿黄河方案三个走向方案(见表 1)。 表 1 线路走向方案综合分析 从表 1影响线路走向因素的综合分析上看，沿黄河 方案较穿越矿区方案远期长度短 17．3 km，而且近期大 量减少了对矿产资源的占压，得到了地方的明确支持， 节省工程投资176 287万元；相对于靠近矿区方案，虽然 压矿长度增加了 1．1 km，但大跨桥明显降低了桥墩高 度，设计和施工难度大幅降低，提高了工程的可靠性，而 且煤炭储运装系统相对简单，建设和运营成本低，较方 案Ⅱ节省投资65 178万元。因此本次推荐沿黄河方案。 5 结束语 孙瓦铁路地形、地质条件极为复杂，线路走向的控 制因素多，选线设计过程中贯彻路网规划、地质选线、 环保选线的理念，经过技术经济比选，优化线路走向方 案，合理确定车站位置，尽量缩短线路长度，减少建设 期和运营期成本。本文给出了山区重载地方铁路的选 线基本原则及个别不良地质工点的处理方法，对其他 类似铁路项目也有一定借鉴作用。 参 考 文 献 [1] 铁道第三勘察设计院集团有限公司．孙家沟至瓦塘地方铁路预 可行性研究[R]．天津：铁道第三勘察设计院集团有限公司，2011 [2] 铁道第三勘察设计院集团有限公司．兴县至保德地方铁路可行 性研究[R]．天津：铁道第三勘察设计院集团有限公司，2012． [3] 铁道第三勘察设计院集团有限公司．山西中南部铁路通道可行性 研究[R]．天津：铁道第三勘察设计院集团有限公司，2009 [4] 铁道部第一勘测设计院．铁路工程设计技术手册线路[M]．北京 ： 中国铁道出版社，1995 [5] 铁道部第一勘测设计院．铁路工程设计技术手册路基[M]．北京 ： 中国铁道出版社，1994 [6] GB 50091--2006 铁路站场及枢纽设计规范[s] [7] GB 50090--2006 铁路线路设计规范[s] [8] TB 10001--2005 铁路路基设计规范[s] [9] 朱颖．铁路选线理念的创新与实践[J]．铁道工程学报，2009(6)： 1—5 [10] 李翔．铁路工程放射性影响 评价 LEC评价法下载LEC评价法下载评价量规免费下载学院评价表文档下载学院评价表文档下载 方法研究[J]．铁道工程学报， 2010(8)：41—46