克拉玛依至塔城铁路经风雪灾害区域 线路选线原则及线路方案研究 张宏展

发表时间:2020/3/3   来源:《基层建设》2019年第29期   作者:张宏展
[导读] 摘要:新建克拉玛依至塔城铁路沿线经过新疆九大风区之一的“老风口-玛依塔斯风区”,风吹雪和自然积雪等风雪灾害异常严重。
        新疆铁道勘察设计院有限公司  乌鲁木齐  830011
        摘要:新建克拉玛依至塔城铁路沿线经过新疆九大风区之一的“老风口-玛依塔斯风区”,风吹雪和自然积雪等风雪灾害异常严重。勘测阶段通过室内遥感技术、气象资料分析,以及现场调查等手段,查明了大面积风雪区域风吹雪的分布特征及规律,本文对风雪区域线路选线原则进行了总结。同时,文中分别研究了玛依塔斯走行、老风口走行和库鲁木苏展线三个线路方案,经综合比选得到较优的玛依塔斯线路方案。
        关键词:克塔铁路;风雪灾害;铁路选线
        1.项目概况
        克拉玛依至塔城铁路位于新疆维吾尔自治区北疆地区克拉玛依市和塔城地区,线路全长约278.2km,总投资约48亿元。克塔铁路是促进塔城地区资源开发的重要交通基础设施,具有加快沿线国土、旅游资源开发,促进地方经济发展,构建巴克图口岸后方铁路通道、填补区域路网空白的功能,同时对边疆国防建设具有保障作用。克塔铁路是一条以货运为主、兼顾客运的区域性铁路。
        克塔铁路经过了新疆九大风区之一的“老风口-玛依塔斯风区”,该区域风雪灾害严重,主要表现为风吹雪和自然积雪,全线经过的雪害段落长74.8km,其中自然积雪段落为14.3km,风吹雪危害严重及较严重段落有42.5km。在2013年11月5日~2016年1月10日期间,省道S201玛依塔斯段落冬季因风吹雪阻断交通达59次、玛依塔斯抢险基地共清理路面积雪1264万m3,出动抢险次数2855次。该区域是世界上罕见的暴风雪重灾害区。
        2.风雪区选线原则
        (1)以“短、直、快”的基本原则;尽量绕避风雪区,不能绕避时以最短的路径通过。
        (2)线路走向尽量与主风向平行,隧道出入口与积雪区主风向垂直,不能垂直时采用导风设备引导洞口风向垂直洞口。
        (3)风雪区以桥代路,或者采用较高路基通过,减少雪害影响。
        (4)线路尽量选择在阳坡,地势较高处,尽量减少在背风侧盘绕。
        3.线路方案研究
        3.1线路方案概况
        针对线路在风雪灾害区域的线路走行方式,结合区域内风吹雪分布情况和影响程度,本次重点研究了玛依塔斯走行方案(北方案)、老风口走行方案(南方案)和库鲁木苏展线三个方案,对风雪区有针对性的采取专业防治措施,并对上述三个方案进行了比较分析,以确定线路在风吹雪区域更加合理的线路方案。三个线路方案详见示意图1。
        (1)玛依塔斯走行方案
        线路从比较起点铁厂沟站引出后,靠近克塔高速公路伴行,上跨省道318公路,先后翻越两棵树高垭口及玛依塔斯低垭口后,线路折向北,上跨省道201公路、克塔高速公路后线路足坡而下,经库鲁木苏沿吾尔喀什尔山西南侧边缘走行至杰勒阿尕什乡,在阔达尔村西侧线路折向西方向,分别跨越阿克苏河、额敏河后,在额敏县城北侧约3公里处设置额敏车站,然后线路跨越省道221公路,继续西行跨越喀浪古尔河在塔城市东南约4.5公里处设置塔城站,比较段落长152.90km。
 
        图1.线路方案示意图
        (2)老风口走行方案
        线路自比较起点引出后,至省道318公路段与玛依塔斯走行方案一致,在两棵树垭口附近线路岔向西南走行在吾尔喀什尔山与加依尔山间的剥蚀低山丘陵区,到老风口后线路折向吾尔喀什尔山西南侧,沿山体边缘向北偏东走行,分别跨越乌雪特河、克塔高速公路后,在额敏县城南侧约4km处设置额敏车站,然后线路继续向西偏北走行至比较终点塔城站,比较段落长158.76km。
        3.2方案分析
        (1)从风吹雪对线路的影响分析
        根据中国科学院新疆生态与地理研究所《克拉玛依至塔城铁路大风、雪害防治研究》,比较段落内玛依塔斯走行方案线路走行在风吹雪影响地段的长度约45.8km,老风口走行方案走行在风吹雪影响地段的长度69.1km,库鲁木苏展线方案走行在风吹雪影响地段的长度45.1km,详见表1。
        表1.风雪灾害段落汇总统计表
        玛依塔斯走行方案和库鲁木苏展线方案雪害段落长度相当,相比老风口方案短23.3km,特别是严重及较严重风雪段区短33.1km。库鲁木苏展线方案在雪害严重地段以6.81km隧道通过,但隧道的进出口均在风雪区严重地段,风吹雪灌入洞内将难以处理。
        因此,从风吹雪对线路的影响分析,三个方案中玛依塔斯走行方案较优、库鲁木苏展线方案次之、老风口走行方案最差。
        (2)从工程投资分析
        比较段落范围内,玛依塔斯走行方案新建线路长度152.9km,特大桥8.526km/4座,大桥1.424km/7座,中小桥2.932km/79座,涵洞5.284km/417座,静态工程投资29.33亿元。
        库鲁木苏展线方案新建线路长度146.427km,隧道7.225km/2座,特大桥14.024km/15座,大桥2.845km/10座,中小桥2.972km/72座,涵洞7.325km/281座,静态工程投资31.31亿元。
        老风口走行方案新建线路长度158.76km,特大桥12.016km/8座,大桥2.156km/8座,中小桥2.518km/66,涵洞10.947km/369座,静态工程投资32.67亿元。
        玛依塔斯走行方案比库鲁木苏展线方案线路长6.47km,比老风口走行方案线路短5.86km,分别节省工程投资2.37亿元、3.34亿元,从工程投资角度分析,玛依塔斯走行方案明显占优。
        4.结束语
        克塔铁路沿线罕见的风吹雪、自然积雪等风雪灾害是控制线路走向、影响线路安全的重要因素。选择雪害段落较短、危害程度较轻的玛依塔斯走行线路方案并采取相关措施可保证线路安全、节省工程投资、降低运营成本。铁路线路在风雪区域通过应以“短、直、快”为基本原则,尽量选择在阳坡地势较高处,有条件段落应以桥代路或者采用较高路基通过,以减少风雪灾害影响。
        参考文献:
        [1] 中国科学院新疆生态与地理研究所  克拉玛依至塔城铁路大风、雪害防治研究  乌鲁木齐:中国科学院新疆分院 2014
        [2] 新疆铁道勘察设计院有限公司  新建铁路克拉玛依至塔城线铁厂沟至塔城段可行性研究 乌鲁木齐:新疆铁道勘察设计院有限公司 2016
        [3]易思蓉  铁路选线设计(第四版) 成都:西南交通大学  2017
 
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