方案 % 30 方案 & 25 方案 ∋ 27 方案 ( 28 方案 ) 27
60 2 980、600 110 2 010、900 85 2 040、900 70 2 330、900 24 5 880、900
3 063 5 203 5 013 4 593 1 04
74 2、72 2、48 7 25 77 52 2、52 2、36 20 75
47 26
45 17
0
- 0 11
+ 1 98
3 3 方案综合分析与评价
( 1) 工程地质条件方面
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铁道勘察
2010年第 3期
危岩落石是军都山段的主要不良地质问题, 方案 ∀ 多以隧道通过, 不突出, 线路抬高后露头次数增多, 增加了危岩落石对工程的危害程度。线路穿过花岗岩 地层, 线路抬高使原来基本处于弱风化地层中的线路 大多处于强风化带中, 局部埋深较浅段甚至处于全风 化带中。特别是八达岭地下站位附近, 由于岩体破碎, 加之埋深浅, 隧道围岩级别以 ∋、&级为主, 工程地质 条件较差。
受地形条件控制, 京张城际铁路采用 25! 坡度需 连续设 3座隧道越岭, 最长隧道近 11 59 km, 在八达岭 长城地下通过, 隧道出口端距长城入口较近。长城入 口地面高程约 635 m, 线路位于长城地下 100 m, 以隧 道通过。
根据规划, 长城景区游客接待能力上限为 800 万
收稿日期: 2010 04 13 作者简介: 白孝勇 ( 1965 ), 男, 1992年毕业 于西南交 通大学铁 道工程 专业, 工学硕士, 高级工程师。
京张城际铁路八达岭车站方案研究比选: 白孝勇
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文章编号: 1672 7479( 2010) 03 0087 05
京张城际铁路八达岭车站方案研究比选
白孝勇
(中铁工程设计咨询集团有限公司, 北京 100055)
Selection and Comparison for Schem e on Badaling Station on Beijing- Zhangjiakou Intercity Railway
2 地下车站到发线有效长方案比选
地下设站方案仅考虑旅游运输, 车站到发线可选 用 450 m, 若考虑长途、城际列车也停靠, 到发线 有效 长需采用 650m。两方案工程比较情况如表 2。
表 2 八达岭地下站到发线有效长方案工程比较
工程内容
方案一
方案二
总工程量 /m 2 有效站台长度 /m 主体工法
若自车站引出, 出站后两条联络线与正线分离并 逐渐由一个隧道面过渡为三个隧道面, 线路总长增加 5 3 km, 折算单线隧道总长较方案 ∀多 5 7 km, 工程投 资估算多约 5 4亿元 (见图 3)。地下车站主体范围外 的四线隧道段约 815 m, 跨度约 26 6 m, 隧道跨度大, 设计及施工难度高, 工程造价较高。出口段为第四系 黄土层, 洞身及基础均位于黄土层, 洞身浅埋段下穿程 家窑村庄, 三洞并行施工, 风险较大。联络线与正线分 开后形成三洞隧道, 隧道运营通风组织比较困难, 且联 络线内设 S形曲线, 后期的运营养护及维修比较困难,
解决延庆县客流运输, 自车站张家口端设计修建 联络线接康延支线, 然后利用并改建康延支线进既有 延庆站。
1 2 地下设站方案
本方案线路平面与地面站方案比, 主要是地下车 站平面位置有局部调整, 车站设于滚天沟地下, 距滚天 沟地面约 100 m, 需设电扶梯将游客运至地面。解决 延庆县客流运输, 也需设计修建联络线接康延支线, 存 在康延支线联络线自地下站或区间引出的方案。
表 3 地下站不同埋深方案纵断面特征
方案
线路坡 最大桥 最长隧道及 景区内出露 度 /! 高 /m 浅埋段长 /m 长度 / km
三处下穿长 城埋深 /m
车站埋 深 /m
方案 ∀ 25 方案 28 7
24 11 614、600 70 2 900、700
0 587 3 533
135、140、117 98 35 71 5、70、48 4 25 75
3 1 线路平面控制因素
主要为水关长城处既有铁路、滚天沟地下站位。 保证既有线安全, 线路距既有铁路东侧大于 23m 控制 设计线路平面。地下站位经与景区管理部门多次现场 踏勘沟通, 地面厅以设于长城博物馆北侧为佳。
3 2 方案构成
昌平西高架站至隧道进口段约 7 2 km 地段地势 平缓, 线路跨越 G110 国道、京张高速公路, 设计 应尽
36 183 240
暗挖法
65 991 450
暗挖法
投资估算总额 /亿元
7 84
11 00
优点 方案
工程量小、工期短; 有效站台长度 短, 便于疏散; 运营、维护成本低
分析
缺点 长途列车不能停靠上、下客
可 满 足长 途 列 车、市 郊列车停靠
工程量大、工期 长, 运 营、维护成本高
由表 2可见, 到发线有效长按 650m 设计, 投资估 算比到发线有效长 450m 增加约 3 16亿元, 年运营成 本多 193 9万元。
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铁道勘察
2010年第 3期
图 2 八达岭站位比 较方案示意
1 站位方案研究
故在区间引出接康延支线。
1 1 地面设站方案
本方案出八达岭隧道后在程家窑设地面站。距长 城入口平面距离 4 km, 需修建高标准公路 ( 路线长 5 km, 按二级混凝土路面考虑, 估算投资 1亿元 )和停车 场等附属设施, 由大量公交车转运至长城入口。该方 案景区内修建公路因占地, 破坏现有植被, 公路运输消 耗燃油并排放大量废气, 不利于景区环境保护。
图 3 地下设站方案比选
1 3 方案综合分析与推荐意见
方案主要工程数量及技术经济比较见表 1。
表 1 八达岭站位方案比较 ( CK35 + 500~ CK85+ 500 )
方案名称 新建线路长度 / km 联络线长度 ( 单线 ) /km 投资预估算 /亿元
投资差额 /亿元
方案 ∀ 50
14 5 72 81
综合评价采用大坡度方案后地质条件略差。 ( 2) 桥梁工程方面 方案 与方案 %桥梁长度增加较多, 与方案 ∀ 相 比, 分别增加 5 024 km 和 1 725 km。 方案 与方案 %桥高增加较多, 与方案 ∀相比, 平 均墩高由原来的 10 m 分别增加至 26 m、15 m; 最高桥 高也由原来的 24 m 分别增加至 70m、60m, 设计、施工 的难度及工程造价均明显增加。 另方案 中墩高在 30 m 以上的桥梁连续长度约 为 2 km, 高墩、大坡度的长大段落桥梁在客运专 线铁 路的设计及施工上尚无先例, 并且高桥墩的桥梁结构 对于大 坡度 无 砟轨 道的 适 应性 还 需进 一 步的 论 证 研究。 ( 3) 隧道工程方面 采用 大坡度后隧道总长分别短 3 306 km、2 836 km, 但隧道进 出口数 量明显增 加且大多 位于半山 腰 上, 地形陡峭, 施工条件较差, 施工便道较长, 施工对景 区的影响也较为显著。且隧道浅埋段多位于景区核心 区内, 对工程施工工艺的要求相对较高, 对景区的干扰 也较大。 ( 4) 线路与景区关系方面 方案 ∀在核心区内出露 3处, 总长为 583 m, 最大 出露长度为 273 m, 线路均以隧道形式下穿长城, 对地 面植被和生物资源影响最小, 全段埋深较大, 对长城的 影响也最小。 方案 与方案 %在核心区内出露 10处, 总长分别 为 3 440m、3 060m, 最 大 出 露 长 度 分 别 为 1 230 m、 1 190 m, 均位于水关长城 处, 导致该段线路在此 范围 内与长城平面相距约 70 m 的区域内与长城平行展布, 对水关长城景观的影响十分突出, 并且两个方案在八 达岭森林公园范围内也都出露于地面, 相对于环保部 门的审批及方案的可实施性均较差; 另由于线路埋深 相对较小, 对长城破坏的可能性也相应增大。 综上分析, 采用大坡度方案, 虽然可以减少地下站 埋深而施工、运营安全有所改善, 工程投资稍有节省, 长隧道变为多座短隧, 线路在景区出露地段增加变长,
图 1 八达岭景区设施
人。运输方式有京包线 ( S2线 ) 、旅游巴士、公交车、自 驾车等。京张城际铁路若经八达岭并设站, 预测近、远 期通过铁路运输的游客分别为 416 万、525万人。从 运输能力和景区环境保护等进行技术经济分析看, 京 张城际兼顾景区游客运输是合理的。八达岭车站设置 应考虑方便乘客便捷、快速到达景区入口购票游览, 为 此, 需研究地面设站、地下设站站位方案比选 ( 如图 2 所示 )。在地下站方案中需研究延庆方案联络线出线 方式、车站有效长、车站埋深、车站结构形式等方案, 向 决策部门提供全面详实的决策数据。
0
方案 50 1 14 3 80 6 78
注: 地下站方案工程车站到发线有效长按 450 m 长计列。
地下站与地面站方案相比, 车站设于地下 100 m 左右, 由此引起的隧道开挖工程量、照明设施、通信设
京张城际铁路八达岭车站方案研究比选: 白孝勇
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施、牵引变电设施、给排水系统、排风换气系统、疏散系
Bai X iaoyong
摘 要 京张城际铁路在穿越军都山地段时, 考虑长城景区和延庆县市郊运输需要而设八达岭站,
设计分别对地面、地下站位方案进行研究比选, 在地下站方案中研究了延庆方向联络线出线方案、车站
到发线有效长方案、车站埋深方案、车站结构形式方案, 并进行综合分析比选, 通过多层次、多方案比选,
量控制桥高。进隧道后, 线路高程主要受青龙桥 # 人 ∃ 字形展线处既有铁路和地下站埋深影响。与既有铁路 两处交叉, 既有轨面高程为 564 6 m、581 2 m; 滚天沟 地面高程为 635 m。考虑工程规模和景区要求, 车站 主体不露于地面, 据此进行纵断面设计而派生不同埋 深方案。