隋宋
中铁第五勘察设计院集团有限公司郑州分院，郑州，450000
摘要：目前我国高速铁路网已覆盖全国大部分地区，铁路设计中不可避免的会出现与高速铁路交叉的情况。本文通过以往的工程案例，结合相关规范要求，对低速铁路路基下穿高铁、盾构法隧道下穿高铁、上跨高铁桥梁段、上跨高铁隧道段等不同的交叉跨越方式进行分析，推荐不同条件下合理的交叉跨越方式，为后续铁路选线设计中低速铁路与高速铁路交叉方式的选择提供参考。
关键词：铁路选线、低速铁路、高速铁路、下穿、上跨
1.引言
自2008年8月1日中国第一条350公里/小时的高速铁路——京津城际铁路开通运营以来，高速铁路在中国大陆迅猛发展，到2018年底，中国高铁营业里程达到2.9万公里，基本覆盖我国大部分地区，新建低速铁路与高速铁路的交叉跨越现象已不可避免且不断增多。高速铁路具有行车速度快、车流密度大等特点，结合高速铁路运营特点，合理的选择低速铁路与高速铁路的交叉跨越位置及交叉跨越方式，是铁路选线设计中的重要控制因素，协调处理好相互之间的影响关系，对消除安全隐患、减少对高铁运营的干扰，具有重要意义。
2.不同条件下低速铁路与高速铁路交叉跨越方式的选择
2.1陇海铁路改线工程与郑西高铁交叉跨越方案研究
既有陇海线交口至张家湾段在三门峡都市区湖滨区核心片区以灯泡线线型穿城通过，制约了三门峡市发展空间，三门峡市主导开展陇海线取直改建工程。改线方案起终点位列郑西高铁南北两侧，改线方案须与郑西高铁交叉。受两线高程、限制坡度及场地条件影响，改线范围内无下穿郑西客专的可行性，因此需采用上跨郑西高铁方案。郑西高铁在本段以桥隧相连通过，为保证上跨郑西高铁的安全性，考虑采用转体施工上跨郑西桥梁段，或上跨郑西高铁隧道，尽量不剥除或少剥除隧道上方既有覆土层，以减小对既有高铁隧道的安全影响。分别研究了上跨郑西高铁富村二号中桥、富村二号隧道、师家沟隧道、朱家沟一号隧道等方案，在此主要对价值较高的上跨富村二号中桥方案及上跨富村二号隧道方案进行分析阐述。
方案Ⅰ：上跨郑西富村二号中桥方案
该方案线路自交口站外西侧接出，向西以特大桥分别上跨310国道、青龙涧河、连霍高速后，线路折向西北走行于郑西高铁与连霍高速之间，至西贺家庄后线路折向西，在跨富村二号中桥处上跨郑西高铁，尔后向西在黄龙村东侧至比较终点。该方案施工阶段桥梁采用转体T构施工，转体前桥梁预制时平行于郑西高铁，受场地条件控制，最近距离15m。
方案Ⅱ：上跨郑西富村二号隧道方案
该方案跨越点选择在郑西隧道上方覆土层较薄处，尽量不剥除或少剥除隧道上方既有覆土层。该方案线路线路走向与方案Ⅰ基本一致，跨越点为富村二号隧道出口处。该方案施工阶段桥梁采用封闭挂篮悬浇施工，需要清掉富村2号隧道西安侧洞口顶部11m土方，经检算隧道变形在规范规定允许范围内。
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图1 陇海铁路改线与郑西高铁立交方案示意图
上跨郑西桥梁方案施工期间风险较小，开通运营后存在异物侵限风险；上跨郑西隧道方案开通运营后不存在异物坠落情况，安全性较高，但施工期间需剥除隧道上方覆土，风险较大，经综合比选，推荐上跨郑西高铁桥梁方案，并做好相应防护，消除异物坠落风险。
通过本案例分析，上跨高铁不需剥除高铁隧道覆土时，建议跨越点选择在隧道上方。如需剥除隧道上方覆土，应进行变形检算，并对上跨隧道、上跨桥梁方案进行综合比选。
2.2三洋铁路鹿邑至宿州段与商合杭高铁交叉跨越方案研究
三洋铁路鹿邑至宿州段在亳州市北侧与既有京九铁路及在建商合杭高铁交叉，结合既有京九铁路和商合杭高铁的高程，综合考虑联络线的引线条件、工程投资等因素，分别研究了上跨京九铁路、下穿商合杭高铁方案及上跨京九铁路、商合杭高铁方案。
方案Ⅰ：上跨京九铁路、下穿商合杭高铁方案
区段内京九铁路、商合杭高铁并行段高差最大处，京九铁路轨面高41.71m，商合杭高铁梁底标高58.4m，存在本线上跨京九铁路后下穿商合杭高铁的条件。线路于商合杭铁路线路里程DK61+150处依次上跨京九铁路、下穿商合杭铁路通过。
方案Ⅱ：上跨京九铁路、商合杭高铁方案
线路自魏岗站引出后折向东北自华佗镇北侧通过并设站后，于商合杭铁路线路里程DK59+550处依次上跨京九铁路、商合杭铁路通过。
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图2 三洋铁路与京九、商合杭铁路立交方案示意图
经综合分析，上跨京九铁路、商合杭铁路拆迁工程量较少，对土地资源分割较少。上跨京九下穿商合杭高铁方案对高铁运营安全影响小，但拆迁较大，投资较高。根据相关政策要求，考虑高铁运营安全，推荐上跨京九、下穿商合杭高铁方案。
通过本案例分析，低速铁路与高速铁路交叉，高铁的运营安全应是第一要素，在投资相差不大、工程可行的条件下，宜推荐下穿高铁方案。
2.3三门峡陕县产业集聚区专用铁路与郑西高铁交叉跨越方案研究
陕县产业集聚区专用铁路为企业园区专用铁路，线路需与郑西高铁交叉。结合接轨点及装卸站规划高程、地形条件，分别研究了路基下穿郑西高铁方案（坡度12.5‰）及隧道下穿郑西高铁方案（坡度6‰）。
方案Ⅰ：路基下穿郑西高铁方案（坡度12.5‰）
受接轨点标高及郑西桥下地面高程控制，该方案需采用双机坡（12.5‰）进行展线。专用铁路于郑西高铁西岭特大桥16号桥墩与17号桥墩中间以路基形式正交下穿郑西高铁，线路长度10.678km。经检算，该方案郑西高铁桥墩台竖向位移最大值-0.970mm,顺桥向位移最大值1.462mm,横桥向位移最大值0.049mm，变形量满足规范要求，对郑西高铁影响较小。
方案Ⅱ：隧道下穿郑西高铁方案（坡度6‰）
该方案采用单机坡（6‰）即可满足要求，专用铁路于西岭特大桥1号桥墩与2号桥墩中间以隧道形式下穿郑西高铁。经检算，该方案郑西高铁桥墩台竖向位移沉降最大值1.695mm，顺桥向位移影响最大值1.600mm，横桥向位移最大值0.256mm，变形量满足规范要求，对郑西高铁影响相对较大。
图3 陕县集聚区专用铁路与郑西高铁立交方案示意图
路基下穿郑西高铁方案受高程控制需进行展线，线路长度长，工程投资略高，双机牵引运营费用高，但对高铁影响较小。隧道下穿郑西高铁方案线路顺直，线路长度短，工程投资低，下穿高铁隧道需使用盾构法施工，施工期间对高铁运营干扰较大。考虑本线铁路等级较低，应避免对高铁运营的影响，推荐路基下穿郑西方案。
3.结语
在铁路选线设计中，低速铁路与高速铁路交叉时，高铁的运营安全是首要因素，同时还要考虑工程条件、工程规模、工程投资等因素，进行多方案技术经济比选，确定合理的交叉跨越方案，保证高铁运营安全，节省工程投资。
参考文献：
[1]中铁第一勘察设计院集团有限公司.铁路线路设计规范[M].北京.中国铁道出版社.2018.
[2]中国铁路总公司.铁路安全管理条例[M].北京.中国铁道出版社.2018.
[3]中国铁路总公司运输局.关于穿（跨）越高速铁路营业线和邻近工程等方案审查有关问题的通知[EB].2013
[4]中铁第五勘察设计院集团有限公司.陇海铁路交口至张家湾段改线工程可行性研究[R].北京.2018
[5]中铁第五勘察设计院集团有限公司.三门峡至洋口港铁路鹿邑至宿州段可行性研究[R].北京.2018
[6]中铁第五勘察设计院集团有限公司郑州分院.三门峡陕州区产业集聚区专用铁路可行性研究[R].郑州.2019