林海波

(中铁工程设计咨询集团有限公司，北京 100055)

1 概述

太锡铁路(太子城—锡林浩特)南起崇礼铁路太子城站，途经张家口市崇礼区、张北县、沽源县，锡林郭勒盟正蓝旗，北至锡林浩特市，线路全长386.5 km，其中太子城至正蓝旗段线路长181.3 km(为新建线路)，利用既有锡多铁路正蓝旗至锡林浩特提速改造段长205.2 km。全线桥梁总长11.8 km/14座、隧道总长46.1 km/15座，桥隧比为14.98%。

本项目共设车站16座，其中新建车站4座，分别为崇礼站、战海站、沽源站、塞北管理区站；改建既有车站9座，分别为黑城子站、正蓝旗站、阿都呼都格站、桑根达来北站、乌日图站、白音库伦站、灰腾梁站、贝力克站、锡林浩特站；预留车站3座，为堡东沟站、西辛营站、小马场站。

2 自然特征

2.1 地形地貌

沿线所经地貌单元主要为燕山中山区、坝上—蒙古高原、冲洪积平原区、浑善达克沙地。其中冲洪积平原区主要位于正蓝旗及锡林浩特市附近，分别为闪电河和锡林郭勒河冲洪积平原，地形平坦，地势开阔，高程为950～1 000 m，相对高差<50 m。

2.2 工程地质及水文地质

(1)地层岩性

沿线从新生界到古生界地层均有出露，本线第四系松散堆积层主要分布于西辛营至正蓝旗段闪电河河谷阶地及两岸丘陵区、正蓝旗及锡林浩特市附近冲洪积平原区、浑善达克沙地，以及山区河谷、丘间宽谷区；基岩主要出露于燕山中山区以及白音库伦至锡林浩特段玄武岩台地段。

(2)水文地质

沿线地表径流主要有闪电河、洋河、清水河、小清水河、灰腾河、锡林郭勒河，沿线地下水受地形地貌、地层岩性、区域构造、古地理环境及气象、水文等因素影响和制约，按含水介质及贮存条件划分为松散岩类孔隙水和基岩裂隙水两类。

2.3 风景区、自然保护区、文物古迹的影响

本项目所在地生态环境良好，分布有众多环境敏感区，主要有浑善达克沙地柏自然保护区、锡林郭勒草原国家级自然保护区、河北坝上闪电河湿地公园、正蓝旗上都河国家湿地公园、正蓝旗桑根达来镇饮用水水源保护区、金界壕以及元上都遗址、一棵树水源地保护区等。

3 蓝锡段提速改造方案研究

3.1 既有线概况

锡多铁路锡桑段2002年8月建成通车，桑蓝段2005年底建成通车；锡多线自2009年开始进行复线自闭扩能改造，其中锡桑段2011年9月完成复线自闭改造并开通运营，桑蓝段复线2013年10月完成自闭改造并开通运营。

3.2 客货运量预测

根据通道客货运需求预测，太子城—崇礼段研究年度动车组对数(旺季)为近期25对/日、远期35对/日、奥运期24对/日；崇礼—正蓝旗段研究年度客车对数(旺季)为近期13对/日、远期20对/日；正蓝旗—锡林浩特段研究年度货流密度为近期6 530万t、远期7 933万t，货车对数为近期61对/日，远期68对/日，客车对数(旺季)为近期18对/日、远期26对/日；正蓝旗—锡林浩特段行车量共计近期79对/日，远期94对。预测客货运需求及研究年度行车量情况见表1。

表1 太子城—锡林浩特段客货行车量

3.3 功能定位

目前，锡林郭勒盟进京通道为锡多、多丰铁路和在建虎丰铁路，技术标准低，能力紧张，不能满足地区快速进京需要；与自治区首府呼和浩特主要通过锡多、集通、集包铁路进行交流，旅行速度不高。本线的建设，对于构建锡林郭勒盟进京快速客运网络，形成锡林郭勒盟与呼和浩特市快速客运通道，丰富和扩展京张铁路作为内蒙古自治区进京主通道的功能，以及进一步形成内蒙古自治区东西向客运通道等具有重要意义。

3.4 能力适应性分析

根据本线客货运需求预测，正蓝旗至锡林浩特段研究年度货流密度为近期5 775～6 530万t、远期6 714～7 933万t，货车对数为近期52～61对/日，远期57～68对/日，客车对数(旺季)为近期14～18对/日、远期21～26对/日，其中动车组列车对数为10对、16对，正蓝旗至锡林浩特段行车量共计近期66～79对/日，远期78～94对/日，既有锡多线研究年度能力可以满足运量需求。

3.5 动车组列车与煤炭列车共线运行可行性分析

正蓝旗—锡林浩特段既有桑锡、桑多线能力可以满足研究年度通道客货运输需求。对既有桑锡、桑多线进行电化改造，采用动车组、普速客车与煤炭列车共线运行的运输组织模式复杂，动车组列车需要降速运行；若采用客货共线200 km/h的标准，受货物列车共线运行的影响，车站道岔区的维护工作量较大。本段初近期动车组行车量较小(初期8对，近期10对)，借鉴汉丹线(武汉至襄阳)、包西线(包头至延安)、达成线(成都到达州)等客货共线区段已开行动车组的相关运营经验，动车组列车在既有锡多线按160 km/h及以下速度运行在技术上基本可行。

3.6 提速改造方案比选

从功能定位及客货运需求角度分析，本项目可以利用既有锡多线进行电化改造，或者新建一条单线客专。利用既有锡多线进行电化改造提速至200 km/h，虽运行时分最少，但改建量最大，线下工程利用率低，增加投资量较大，而且动车组列车与煤炭列车共线运行速度不宜超过160 km/h。因此，分别研究了现状120 km/h电化方案、全线提速160 km/h方案、分段提速160 km/h方案；此外，为避免动车组列车与货物列车共线运行产生的安全风险，根据客运量水平，分别研究了新建单线160 km/h方案、新建单线200 km/h方案。

(1)既有线概况

既有锡林浩特至正蓝旗铁路沿线设正蓝旗、阿都呼都格、桑根达来北、乌日图、白音库伦、灰腾梁、贝力克、锡林浩特8个车站。正蓝旗至白音库伦段采用单机牵引，限坡为6‰，白音库伦至锡林浩特采用双机牵引，限坡为12‰，旅客列车设计行车速度为120 km/h，既有线线路平面特征见表2。

表2 既有线线路平面特征

(2)方案说明

①方案Ⅰ：现状120 km/h电化方案

维持既有铁路平、纵断面条件，对其进行电气化改造，同时对轨道和通信、信号、信息等站后设施进行适应性调整，动车组降速至120 km/h速度运行，该方案利用既有线长204.378 km。

②方案Ⅱ：全线提速160 km/h方案

在方案Ⅰ基础上，对蓝锡铁路全线进行提速改造。正蓝旗至辉腾梁提速至160 km/h，线路长153.027 km；其中下行线利用段长29.493 km、拨道段长68.650 km、双绕地段长31.155 km、改建段长23.729 km；上行线利用段长68.596 km、拨道段长31.446 km、双绕地段长31.155 km、改建段长21.829 km。辉腾梁至锡林浩特提速至160 km/h，线路长52.204 km，其中下行线利用段长2.370 km、拨道段长23.850 km、双绕地段长20.884m、改建段长5.100 km；上行线利用段长26.170 km、双绕地段长20.884 km、改建段长5.150 km。方案示意见图1。

③方案Ⅲ：分段提速160 km/h方案

在方案Ⅱ基础上，对既有蓝锡铁路按既有线平纵断面特征、地形条件进行分段提速：对于地形条件较好，提速改造工程量较小地段采用160 km/h提速方案，对于地形起伏较大，改造工程量较大地段采用现状电化方案。经对全线地形条件进行分析，正蓝旗至辉腾梁段采用提速至160 km/h方案，辉腾梁至锡林浩特段采用现状电化方案。方案示意见图2。

图1 全线提速160 km/h方案示意

图2 利用既有线分段提速160 km/h方案示意

④方案Ⅳ：新建单线160 km/h方案

正蓝旗至锡林浩特采用客货分线，与既有铁路通道并行新建单线运行动车组列车，新建长度190.01 km，沿线设正蓝旗、阿都呼都格东、桑根达来南、乌日图东、白音库伦西、灰腾梁东、贝力克西、锡林浩特8个车站，最大坡度为30‰，设计行车速度为160 km/h。既有锡多线维持现状(内燃铁路)。方案示意见图3。

图3 新建单线160 km/h方案示意

⑤方案Ⅴ：新建单线200 km/h方案

在方案Ⅳ基础上，对新建单线进一步加大半径，同时对路基、桥梁、隧道线下设施和站后设备采用相应的200 km/h标准，新建线路188.16 km，沿线设正蓝旗、阿都呼都格东、桑根达来南、乌日图东、白音库伦西、灰腾梁东、贝力克西、锡林浩特8个车站，最大坡度采用30‰。既有锡多线维持现状(内燃铁路)。

(3)主要工程投资比较

主要工程投资分析见表3。

(4)财务评价

各方案评价指标汇总见表4。

表3 主要工程投资比较

表4 评价指标

(5)方案分析和推荐意见

新建单线方案(方案Ⅳ与方案Ⅴ)可避免动车组列车与货物列车共线运行产生的安全风险，但由于单线列车会让运行，列车平均运行时间较长，工程投资最大，财务评价最差，不宜采用；现状电化方案(方案Ⅰ)对既有线改造较少，工程投资最省，但与路网的速度目标值不匹配(速度目标值过低)，不宜采用；全段提速160 km/h方案(方案Ⅱ)较现状120 km/h电化方案增加工程投资31.53亿元，节省旅行时间37 min，节时比为0.85亿元/min，该方案虽节约时间较多，但本线客货运量水平较低，经济效益较差，也不宜采用；分段提速160 km/h方案(方案Ⅲ)较现状120 km/h电化方案增加工程投资仅14.97亿元，但可节省旅行时间24 min，节时比为0.62亿元/min，该方案增加投资较少，但节时效果明显。因此，推荐采用分段提速至160 km/h方案(方案Ⅲ)，即正蓝旗至辉腾梁提速改造至160 km/h、辉腾梁至锡林浩特维持现状电化。

4 结束语

在多个研究比选方案中，现状电化方案运行时分最长，与锡林浩特进京快速运输的期望相差甚远；全线提速160 km/h电化方案虽可节省运行时分37 min，但对既有线改动较大，工程投资较大，财务评价较差；从路网规划布局看，蒙东地区至呼和浩特、北京间通道内缺乏快速客运通路，本项目应以建设锡林浩特至北京的快速客运通道为目标，尽可能减少运行时分，而分段提速160 km/h方案可节省运行时间24 min，并使得经济效益和时间价值得到最大化的发挥。