云桂線石林至昆明南坡度方案

云桂線石林至昆明南坡度方案研究王偉（中鐵二院工程集團有限責任公司土一院，成都610031）摘要：研究目的：云桂線位于云南、廣西境內，是典型的西南山區(qū)高速鐵路，地形、地質條件相當復雜。如何合理的選擇坡度對于降低鐵路施工難度、減少運營風險，節(jié)約投資有著重要的意義。本文以云桂線具有代表性的石林板橋至昆明南區(qū)間為例主要介紹了該段線路結合地形、地質情況，靈活選擇坡度的情況，供其他類似山區(qū)鐵路參考。關鍵詞：山區(qū)鐵路坡度地質選線ResearchonGradientSchemeforSectionfromShilinStationtoSouthKunmingStationofYunGuiRailwayWangWei(ChinaRailwayEryuanEngineeringGroupCo.Ltd.,Chengdu610031)Abstract：Researchpurposes:YunGuiRailwayislocatedinYunnaandGuangxiProvinces,alongwhichtheterrainandgeologicalconditionsarequitcomplicate,belongingtoatypicalhigh-speedmountainrailwayinSouthwestChina.Howtoreasonablychoosegradientisofgreatsignificanceforreducingthedifficultyofconstruction,operationriskandcost.TakingtypicalsectionfromBanqiaoofShilintoSouthKunmingstationontheYunGuiRailwayasanexample,thispapermainlyintroducesthegradientselectionincombinationwithterrainandgeologicalconditionsforothersimilarmountainrailwayforreference.Keywords:Mountainousrailway,Gradient,GeologicalRouteSelection1、云桂線概況：云桂線位于云南、廣西境內，自昆明南新客站向東經(jīng)玉溪、紅河、文山、百色至南寧站，全長709.518km。該線東與南廣、湘桂、南防線相連，西接成昆、貴昆線，是西南與華南地區(qū)客貨交流的重要通道，也是西南地區(qū)出海主通道之一。云桂線客車采用客機動車組SS7E，貨車采用貨機HXD2型；南寧至百色間正線最大坡度12‰，百色至昆明正線客貨共線地段采用最大坡度18.5‰（按照規(guī)范折減）。2、石林至昆明南地形、地質情況：石林至昆明南段線路基本已進入云貴高原面，地貌由低中山、丘陵和高原盆地及溶原組成。結合地質來看，石林至昆明南之間有兩處控制線路標高：2.1小江斷裂帶，為第四系全新世活動斷裂，在“5.12”汶川地震后，鐵道部高度重視高烈度地震山區(qū)具有“生命線”意義鐵路工程規(guī)劃與選線，強調對無法繞避的活動斷裂帶，應選擇以簡單易修復的工程形式通過，最好是以易于搶修的低填淺挖路基通過。這就要求在小江斷裂帶，線路需要走低與地面平。2.2小江斷裂帶西北方的陽宗海，為昆明市著名的高原湖泊，風景優(yōu)美，旅游資源豐富。線路必須穿越陽宗海附近的老石山，且老石山靠陽宗海側為可溶巖，為避免穿越老石山的隧道在施工期間襲奪陽宗海湖水，線路需要盡量抬高，滿足線路在老石山可溶巖范圍內高程高于陽宗海水位h=1771m。如圖1所示，要在航空線上同時滿足小江斷裂帶以路基通過，且安全、環(huán)保的穿越陽宗海附近的山脈，坡度大概要達到23.44‰。旋圖夸1羨小江斷裂帶至聽陽宗任航空線縱斷面雹示意圖堆3返、億坡度園方案王比較換石林板橋至昆僵明南可研方案往最大坡度采晝用繞18.覽5析‰森，但是在小江倘斷裂帶至陽宗禽海之間客觀上良需要采用較大脈的坡度。因此容在蔑可行性研究的嚴批復愚中盛，鐵道部鑒定剝中心擠結合昆明樞紐款的布局，在石凳林縣的石林板專橋只站新雖建了貨車聯(lián)絡曠線至南昆鐵路矩石林南站，石械林板橋至昆明狀南的云桂正線野只運行旅客列營車芽，這掩為采用較大的亮坡度創(chuàng)造了條武件。算根據(jù)選用的機盯車類型丈，進CRH劉1熟型動車組具有塑較好的適應大飽坡度的能力；液普速客運機車福SS7慧E鬧型電力機車竭雙機竊牽丈引繳1100t獻的牽引計算模缸擬表明，達到害計算速度（擇96km/h某）的最大坡度考為市23.梳5裹‰塊。因此，結合嫩選用的機車類鍬型，對該段最平大坡爐度股18.乞5?！氲獭⑽?3.列5祖‰些方案進行了研宏究。侍方案一舅：劫18.占5昏‰班；方案低二澡：控23.雷5敏‰鵝如蝴圖它2筆所示。起圖犯2僵坡度方案比較銳示意圖撕3.1部從施工風險和淺工程投資分析沈表督1蘋不同坡度方案蛋工程概括漁統(tǒng)計表曲序碗項目劇23.殘5閃‰易坡度方案泄18.雙5幻‰殺坡度方案族1摟工程條件揀老石山隧道癥隧道長度宣8390m犁12431m漆出口可溶巖地封段高程屈>麥177謠1璃（陽宗海水位災）錘>殺177錄1瓶（陽宗海水位癥）婦通過巡小江斷裂帶懇工程方式那路基尚路基蘇2濃線路員線路長度暗47.695鍛km察5鄉(xiāng)6.922k胡m極3戒投灌乘琴資革427758看.3嬸萬元傅531908猶.騎6醒萬元瓦從崖表嘴1組可以看出：記23.擋5袋‰貨方案崗與杰18.笑5雅‰債方案龍均是以路基的古形式通過小江冰活動斷裂帶，跑通過陽宗海附允近的可溶巖事山脈枯的高程愿都滿足高于陽絡宗海水位的要釣求，兩方案工涼程施工風險相陣差不多。蒙但菜18.盤5從‰邀坡度方案展線太近掉9害.咳23末km崗，投資增渡加復1厭0絞億多牲，賭23.銀5壘‰董方案踢優(yōu)勢明顯。歌3.2稼不同坡度方案深列車運行工況嘆分析圈3.2.1博運行時間比較鴿通過列車牽引萌計算，對不同撲客車及編組在輸不雷同限坡方案上翼的運行時間及問最低運行速度悔、平均運行速桶度等指標分析丙如坊表岡2稠。列車運行工剛況示意圖見論圖列3嬸～始圖齊6缺。煉表漲2調不同坡度方案塔石林慘～昆明南段列串車運行時分與表剝廣列車類型雁方案反最低運行速度查（停km/括h漏）飾平均運行速度泛（盾km/h)詢列車純走行時穿分馳(塘min)宏CRH饑1生動車組角18.哈5泰‰雅方案疲(篩L挑-54.85造km額)玻179.9案192.5球17.1膜23.掙5爽‰織方案纖(鍋L黨-48.挺58臥km爬))房158.8亮188.泳1涂15.5雄SS柄7E淺雙縫機窗1100t問18.休5昏‰劇方案亦(爪L竊-54.85暫km孫)復117.3臟141.2電23.3搞23.然5爸‰王方案拳(且L偽-48.況5沸8km梢))追88罰121.9因2根3.9愉由上表可以看描出用：得18.諷5祥‰貌方案由于遍比拌23.勻5徒‰洲方案線路長度臨展長鷹9繼.饅23唉km仆，反CRH芹1新動車組在蛾石林均～昆明南段的仍列車純走行時逆分責差庸1.6mi手n抗；堆SS7香E市雙機牽曲引蟻1100牙t湯在煎石林威～昆明南段的牽列車純走行時匹分差當0.6舍mi唯n濕。稱圖賤3樸：腎CRH屯1銀型動車組運行犬工況圖擁（慶18.息5冠‰配方案）蟻圖犧4億：手CRH勉1顏型動車組運行鵲工況圖承（瞧23.遭5鐘‰渣方案）矛圖篇5摩：灘SS辛7E概雙機牽錄引掀1100附t升（惱2鞋0鋤輛編組）工況執(zhí)圖扔（司18.徑5明‰赴方案）哭圖燒6顏：商SS吐7E竭雙機牽荷引喝1100肌t機（酬2博0掩輛編組）工況久圖具（秋23.掛5成‰油方案）克3.2.2德能耗比較北通過列車牽引語計算，對不同刊客車及編組在熱不同給限坡方案上的艷整列車的耗電楊量、萬噸公里閉電耗等指標分晴析如平表濃3抵。木表概2下不同坡度方案臥石林歡～昆明南段運痰行能耗比較表右列車類型屠方案現(xiàn)整列車電耗闖（沿kw.濃h喜）憤萬噸公里電耗夾（員kw.h/1獎0迎4沉t.k覆m烘）汁CRH近1訴動車組犬（府1托6冰輛編組）順18.同5跑‰萍方案亞3010究1297陶23.傻5支‰崖方案月28桌86做1404坊SS墨7E泡雙猜機廈1100t洲18.狐5侄‰濾方案晉3486劉636椅23.撥5邁‰份方案刻3舍311面6純50徒由上表可以看閃出癢：鋪23.湊5掘‰盒坡度方案的萬頌噸公里電耗指打標略有提高，沈一列車的耗電形量約提高糾8.2惹%雜，但由輔于幟23.暈5兄‰催坡度方案線路魔長度較幟18.5釘‰現(xiàn)坡度方亞案縮短，整列狀車的電耗反而懼要降低彩4.3來%物左右。從總的懲能耗指標來看翠，采用大坡度具方案縮短了線朋路長度，降低包了能源消耗?？?.2.3追綜合評價肚根據(jù)前述分析勢，最大坡鼓度伙23.涼5粗‰幼的大坡度方上案帥和與全線坡度決統(tǒng)一稍的伯18.紹5沃‰罰方案相比，由查于線路長度縮姨短了啄9.23km袋，運行時分和金總的能耗指標路都有優(yōu)勢。獎3.3剪坡度謊方案涂比較團結論夠綜上分析，貓最大坡努度劉2插3.漏5仔‰未方案工程實施稱性強，工程風捷險粉與拼18禿.犬5斯‰道方案牢相差不多籠，團線路短、投資燙省，稠列車運行時分睜縮短，總能耗凡降低。因此隸云桂線石林板禁橋至昆明南貍最大坡度批采用享23.顯5飛‰手。4、技術總結軌在地形、地質也情況復雜的西鞠南山區(qū)，攤緊坡地段增大怪坡度可以減少爆展線，節(jié)約投