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2014年8月铁道工程学报Aug2014第8期(总191)JOURNALOFRAILWAYENGINEERINGSOCIETYNO．8(Ser．191)文章编号：1006—2106(2014)08—0011—04玉溪至磨憨铁路地质与风险综合选线设计禹凌坤(中铁二院工程集团有限责任公司昆明公司，昆明650200)摘要：研究目的：鉴于我国铁路特别是艰险山区铁路的大量修建，建设施工的风险也增大，而控制风险的源头在于设计。铁路设计经过多年的发展，更加注重工程的安全性、可靠性、低风险性、经济性。本文研究了玉溪至磨憨铁路前期工作选线设计，提出了各设计阶段的选线思路。研究结论：(1)玉溪至磨憨铁路地形起伏大，地质条件复杂，风险较高，通过大量的方案综合比选，使线路从热泉低温带穿过，活动断裂对工程的影响小，隧道风险大大降低，为以后的设计打下了坚实的基础；(2)不同的铁路项目，其选线的风险是不同的，应根据项目具体分析风险选线的原则，从设计过程分析，地质与风险综合选线在预可研阶段以宏观分析判断为主，应以区域地质资料结合现场调研情况拟定重大风险选线原则，从而指导选线设计，可研阶段要进一步查明地质条件并对重大地质风险进行验证，有必要进行地质专题研究，初步设计和施工图阶段要落实工程措施；(3)本文的研究可对其他高风险铁路工程选线设计提供一定的借鉴意义。关键词：铁路；地质与风险选线；设计中图分类号：U212．32文献标识码：AComprehensiveRouteDesignonGeologyandRiskofYuxitoMohanRailwayYULing——kun(KunmingBranchofChinaRailwayEryuanEngineeringGroupCo．Ltd，Kunming，Yunnan650200，China)Abstract：Researchpurposes：Withtheconstructionofalargenumberofrailwayinourcountry，especiallyindangerousmountains，itincreasestheriskofconstruction．Thesourceofriskcontrolisthedesign．Aftermanyyearsofdevelopment，therailwaydesignpaysmoreattentiontotheengineeringsafety，reliability，lowriskandeconomy．ThispapersummarizesthepreviousroutedesignworkofYuxitoMohanrailway，thenputsforwardtheconceptofroutedesignideaofeachdesignstage．Researchconclusions：(1)YuxitoMohanrailwaylandformundulatesterribly，geologicalconditionsarecomplicated，riskishigher．Withthecomprehensivecomparisonoflotsofschemes，maketheroutethroughthehotspringslowtemperaturezone，theinfluenceofactivefaultsissmall，tunnelriskisreducedgreatly，andasolidfoundationforthefuturedesignislaid．(2)Differentrailwayprojectshasthedifferentriskofroutedesign．Accordingtotheprincipleofroutedesignthatriskshouldbeanalyzed，fromtheanalysisofthedesignprocess，thecomprehensiveroutedesignongeologyandriskinpre—feasibilityphasesisdominatedbymacroanalysis，therouteselectionprincipleofsignificantriskshouldbedominatedbyregionalgeologicaldataandsitereconnaissancesituation，thusinstructrouteselectiondesign．Basedonfurtherinvestigationonthegeologicalconditions，themajorgeologicalriskshouldbeverifiedinfeasibilityphases，thegeologicalspecialresearchiscarriedoutwhennecessary，engineeringmeasuresshouldbeimplementedinthepreliminarydesignandconstructiondrawingphases．(3)Thisresearchhasacertainreference收稿日期：2014—01—27。作者简介：禹凌坤，1970年出生，男，高级工程师。 12铁道工程学报2014年8月significanceforotherhigh—riskrailwayprojects．Keywords：railway；routedesignongeologyandrisk；design新建玉溪至磨憨铁路位于云南省南部地区，北起昆加热，沿深断裂带上涌至地表或浅部，形成地热，多出玉铁路玉溪西站，途经玉溪、普洱、西双版纳等州市，南露温泉、热泉。至中(国)老(挝)边境口岸磨憨，线路全长509．445km。2选线原则玉磨线向北通过昆玉铁路进入昆明枢纽连接昆明，向南通过拟建老挝铁路经琅勃拉邦至万象，继续南2．1重大地质、风险选线原则下经曼谷至新加坡，是泛亚铁路的中通道。昆明至万(1)探明热泉的水循环路径，线路从热泉的补给象1055km，昆明至新加坡3640km。区(低温区)且高程高于热泉出露点通过，避免隧道施工中的高温风险。1建设条件(2)以跨越江河的重点特殊特大桥最大跨度为控1．1地形地貌制，尽量抬高线路高程、减小隧道埋深、缩短隧道长度，玉磨线翻越哀牢山、无量山，横跨元江一红河、阿避免隧道埋深加大后高地应力引起的施工中出现软质墨江、把边江、澜沧江一湄公河。山川河流呈北西一南岩大变形或硬质岩岩爆的风险。东向排列帚状分布，最高点为哀牢山主峰大雪锅山，海(3)线路应尽可能远离全新世活动断裂及深大区拔3137m，最低点为元江河谷，海拔328m，相对高差域性断裂，必须交叉时，应大角度以简单工程通过，避达2809I13_。免断裂活动将铁路建筑物破坏造成修复时间长而引起1．2地层岩性的运营中断，造成国民经济损失的风险。沿线地层主要为中生界红色砂泥岩地层(俗称滇2．2一般地质选线原则中、滇西红层)，次为古生界、前震旦系古老的结晶岩(1)绕避稳定性差的巨型、大型的滑坡、崩塌、泥系、哀牢山变质岩系及覆于基岩上的第四系各种成因石流，尽可能绕避矿区及采空区。的堆积物，局部分布有侵入岩体。全线变质岩总长约(2)尽可能通过岩溶安全带，减小岩溶与岩溶水49km，占线路的9．6％；火成岩总长约10km，占线路的危害。的2％；余为沉积岩，总长约449km，占线路的88．4％。(3)避开长大、深厚的特殊岩土地段，在不能完全1．3地质构造避开的情况下，宜从分布距离短且厚度小的地段通过。本线地处印度板块与欧亚板块碰撞缝合带附近之3线路走向方案比选扬子亚板块、印支亚板块、滇缅泰亚板块，三大亚板块以金沙江一红河断裂带和澜沧江深大断裂为分界，线3．1玉溪至墨江段路地跨扬子亚板块之康滇古隆起、印支亚板块兰坪一3．1．1线路方案研究思茅拗陷与哀牢山褶皱带、滇缅泰亚板块保山褶皱带。玉溪至墨江地质条件极为复杂。深大活动断裂带对线路有直接影响的活动断裂主要有楚雄一通海断发育，与线路基本正交的是楚雄一通海断裂、建水一石裂、红河断裂、哀牢山断裂、无量山断裂、澜沧江断裂和屏断裂、红河断裂、哀牢山断裂，与线路走向基本一致景洪断裂。的是杨武一青龙场断裂、果落底一白租拉断裂。沿途1．4地热水分布特征地热发育，岩性复杂，元江以北岩性差异较大。元江两研究区出露地热泉点(群)110个，水温22．5cC～岸不宜展线、以免增加线路顺断裂行走的长度。本段共100．7℃，其中温泉(20℃～45℃)79个、热泉(45oC研究了杨武方案、西拉河方案和新平方案，如图1所示。一95)30个、沸泉(≥95℃)1个。有65个出露在3．1．2各方案综合条件分析断裂带上，断裂带为主要热流通道，地下水经深部循环玉溪至墨江段各方案综合条件分析如表1所示。表1玉溪至墨江段线路方案对比分析表项目安定越哀牢山大风丫口越哀牢山杨武方案西拉河方案新平方案线路长度／kml55．359158．693184．198桥隧比重／％90．390．2296．98静态投资总额／万元1347015147705016l1922 第8期禹凌坤：玉溪至磨憨铁路地质与风险综合选线设计l3续表1玉溪至墨江段线路方案对比分析表项目安定越哀牢山大风丫口越哀牢山杨武方案西拉河方案新平方案(1)从瓦纳热泉(92℃)以从瓦纳热泉(92℃)排泄外通过，浅孔测温19．22℃区以外通过，浅孔测温一22．24℃。从瓦纳热泉(92oC)排泄热泉影响19(2)从西拉河热泉(6Occ)区通过，隧道遭遇高温热．22℃～22．24℃。未与马鹿寨雷达温泉(34℃)害的风险极高见大于28℃热害出现之间穿过、具有一定的热害风险3个方案均大角度穿越了楚雄一通海断裂、建水一石屏断裂(1)走行于杨武一青龙场(1)与果落底一白租拉断裂断裂影响断裂与果落底一白租拉基本平行。有14km平行于红河断断裂之间。(2)大角度穿越红河断(2)大角度穿越红河断裂、裂裂哀牢山断裂、哀牢山断裂楚雄一通海断裂工程20m高的简支梁桥通过2Om高的简支梁桥通过201TI高的简支梁桥通过建水一石屏断裂工程隧道隧道隧道红河断裂带工程34m高的简支梁桥通过22m高的简支梁桥通过路基通过(196m+368m+1961i"1)416m劲性骨架钢筋混凝土f88m+168m+168m+工程元江特大桥主跨式样下承式连续钢桁拱桥拱桥88m)连续钢构条件桥高／m223248130哀牢山隧道长度／kin17．47517．23316．123(安定隧道)最大埋深／m590630720长度大于座10k一延长米3—435804—699831—16l23m的隧道图1玉溪至墨江段线路方案示意圈杨武方案均从瓦纳热泉低温带通过，热害风险小；影响小。加之西拉河方案长隧多，长于15km的隧道西拉河方案从西拉河热泉与马鹿寨雷达温泉之间穿有3座，元江桥采用4161TI劲性骨架钢筋混凝土拱桥，过，具有一定的热害风险；新平方案热害风险极高。三工程难度大、风险大；新平方案元江桥跨度较小，但桥方案均大角度以隧道穿越楚雄一通海、建水一石屏断隧比例高，穿越哀牢山大风、r口隧道隧道辅助坑道条裂，以简支梁桥和路基通过红河断裂，断裂活动对工程件差；杨武方案工程适中，优势明显。综上所述，推荐 14铁道工程学报2014年8月工程风险较小的杨武方案。线路从墨江至宁洱，穿越哀牢山、无量山，跨越阿3．2墨江至宁洱段墨江、把边江。除地形外，影响线路方案的主要因素是3．2．1线路方案研究地热。为此，研究了通关方案、过尧方案，如图2所示。图2墨江至宁洱线路走向方案示意图3．2．2各方案综合条件分析墨江至宁洱各方案综合条件分析如表2所示。表2墨江至宁洱线路走向方案对比分析表项目通关方案过尧方案线路长度／km107．4751O8．632桥隧比重／％90．9l93．82静态投资总额／万元9l5974．5964998．2从热水塘温泉(66oC)和官厅温泉在跨越把边江时跨越了芒令热水塘(45℃)之间经过，初步查明通关热水(55．5℃)，该温泉出露于把边江岸坡热泉影响塘与官厅温泉补给、径流、排泄条件，浅上，由于被下游崖羊山水库淹没，结合孔测温22．74℃一28．61℃，隧道受地桥梁、隧道工程布置7个测温钻孔，测热影响可控试结果显示钻孔温度在18．73cC～24．28之间，未见大于28℃热害出现断裂影响两方案均大角度穿越哀牢山、无量山断裂带哀牢山断裂工程隧道隧道无量山断裂工程隧道隧道阿墨江特大桥主跨式样／m168168工桥高／m178139程哀牢山长度／m1050015740条(大盂连)隧道最大埋深／m870840件主跨式样／m168128把边江特大桥桥高／m10588长度大于10km的隧道座一延长米2—279755—69935两方案均从热泉的低温带通过，热害影响较小。对工程影响小。通关方案的无量山隧道埋深略大，但均大角度以隧道穿越哀牢山、无量山断裂带，断裂活动(下转第122页ToP．122) 122铁道工程学报2014年8月索融资租赁和包括EPC+F、BT、BOT、TOD和PPP项ModelJJ·JournalofRailwayEngineeringSociety，目等在内的产融结合新模式，进一步提升中央建筑企2014(5)：106—109·业参与大型基础设施建设领域的投资建设能力。本文[3]中国中铁探索产融结合模式推进成都BT项目建设侧记对中央建筑企业提升融资能力提供一定的参考借鉴。国三撕,20g14-0A2-d24．参考文献：aspx?id=32448·SidelightsonChengdUBTProjectsbytheIndustry一[1]黄海涌，邵军义，康莹·我国建筑施工企业融资能力研究FinancingMode[N／OL~．CRECYOUTH．2014—02—24．[J]-建筑经济，2008(s2)：8—10·http：／／www．crecyouth．com／portal／Navigate／Article．HuangHaiyong，ShaoJunyi，Kangying·Researchonaspx?id=32448．theFi“ningcapacityofNi。nalConstruction[4]高妮．我国大型建筑企业融资方式研究[DJ．北京：北京E“t。prises[J]·C。“rutionE。“。mY，2O08(s2)：8一交通大学2011．，10·GaoNi．Research0ntheFinancingM0deIs0fLarge一[2]韩晶．工程投融资建设模式回购风险与控制策略分析scaIeConstructi0nEnterprises[D]．Being：Being[J]·铁道工程学报，2014(5)：106—109·Jiaot0ngUniversity，2011．HanJing．AnalysisofRepurchaseRiskandControlStrategiesofProjectInvestmentandt3nanc~Constouction(编辑赵立兰)，，"l""，l"，l，，’，"’’""，，"’"，l，"，，，l，’，，l，，，，，，’，""，，"，，"’，"，，，"’，，，’，"’，，l"""，’"""，l，"l，’l，，，(上接第14页FromP．14)哀牢山隧道长度由l5．74km缩短至l0．5km，且交通线可行性研究总说明书[z]．成都：中铁二院工程集团有条件好、投资节省；长度大于10km的隧道由5座降为限责任公司，2010．ChinaRailwayEryuanEngineeringGroupCo．Ltd．2座。综上所述，随着特长隧道的个数和长度的降低，FeasibilityStudyofNewRailwayRoutefromYuxito施工风险也随之降低，推荐靠近公路的通关方案。Mohan[Z]．Chengdu：ChinaRailwayEryuanEnginering4结论GroupCo．Ltd，2010．[3]中铁二院工程集团有限责任公司．新建铁路玉溪至磨憨(1)通过区域地质的分析，结合地热专题研究的线深化预可行性研究总说明书[z]．成都：中铁二院工程结论，并配合地质测绘、钻探实测温度验证，玉磨线在集团有限责任公司，2011．地质最为复杂的玉溪至宁洱段进行了大量的线路方ChinaRailwayEryuanEngineeringGroupCo．Ltd，案、桥式方案、长短隧方案综合比选，使线路从热泉低DeepPre——feasibilityStudyofNewRailwayRoutefrom温带穿过，活动断裂对工程的影响小，隧道风险大大降YuxitoMohan[z]．Chengdu：ChinaRailwayEryuan低，为以后的设计打下了坚实的基础。EngineeringGroupCo．Ltd，2011．(2)不同的铁路项目，其选线的风险是不同的，应[4]朱颖．铁路选线理念的创新与实践[J]．铁道工程学报，根据项目具体分析风险选线的原则。从设计过程分2009(6)：1—5。析，地质与风险综合选线在预可研阶段以宏观分析判ZhuYing．InnovationandPracticeonRailwayLocation断为主，应以区域地质资料结合现场调研情况拟定重Concept[J]．JournalofRailwayEngineeringSociety，大风险选线原则，从而指导选线设计；可研阶段要进一2oo9(6)：1—5．步查明地质条件并对重大地质风险进行验证，有必要[5]孟文力，杨英，易开华．大丽铁路地质和环境综合选线原则及设计思路[J]．高速铁路技术，2012(1)：30—34．进行地质专题研究；初步设计和施工图阶段要落实工MengWenli，YangYing，YiKaihua．Comprehensive程措施。艰险山区的铁路选线可以此为借鉴。RouteSelectionPrinciplesandDesignIdeasonGeology参考文献：andEnvironmentofDalitoLijiangRailway[J]．HighSpeedRmlwayTechnology，2012(1)：30—34．[1]中铁二院工程集团有限责任公司．新建铁路玉溪至磨憨[6]陈伟，蒋良文，杜宇本．西南某新建铁路地热水特征浅析线预可行性研究总说明书[Z]．成都：中铁二院工程集团[J]．铁道工程学报，2011(9)：1—6．有限责任公司，2010．ChenWei，JiangLiangwen，DuYuben．AnalysisofChinaRmlwayEryuanEnneeringGroupCo．Ltd．GeothermalWaterCharacteristicsalongRailwayinPre-feasibilityStudyofNewRailwayRoutefromYuxitoMohan[Z]．Chengdu：ChinaRailwayEryuanEngineeringSouthwestofChinaIJj．JournalofRailwayGroupCo．Ltd，2010．EngineeringSociety，2011(9)：1—6．[2]中铁二院工程集团有限责任公司．新建铁路玉溪至磨憨(编辑赵立兰)