林海波

(中铁工程设计咨询集团有限公司，北京 100055)

1 概述

新建南通—苏州—嘉兴—宁波铁路(以下简称通苏嘉甬铁路)是国家高速铁路网的重要组成部分，也是长三角地区城际铁路网骨干线路，对加快沿线城镇化一体化进程具有积极意义[1]。该项目新建线路长301 km(江苏省135 km、浙江省166 km)，设南通西、张家港、常熟西、苏州北、汾湖、嘉兴南、海盐西、慈溪、庄桥等9座车站[2]。该铁路地理位置见图1。

图1 通苏嘉甬铁路地理位置

其中，线路与京沪高铁在苏州北并站后，需经苏州工业园区南行，经过苏州工业园区段线路走向和敷设方案是本次研究的重点研究内容(见图2)。

图2 苏州地区铁路平面布置

以往高铁项目多采用高架形式。然而，苏州工业园区内住宅小区密集，同时分布有大批对振动较敏感的高科技电子、精密仪器等大型企业，如何减少对住宅小区和沿线企业的影响，需进行深入研究。拟通过多方案的比选和振动评估专题论证，得出最优方案，以利于项目顺利实施[3-5]。

2 自然特征

2.1 地形地貌

苏州工业园区主要位于湖沼积平原区，地势平坦，地面高程0～5 m，相对高差小于5 m。沿线水系发育，河流沟渠纵横交织成网。线路经过工业园区，道路纵横、交通发达，城镇化程度较高，厂房、民居密布。

2.2 工程地质及水文地质

(1)地层岩性

研究区域主要地层为第四系全新统淤泥质粉质黏土、粉质黏土、粉土、粉细砂，第四系厚度普遍大于120 m。

(2) 地质构造

本线位于扬子地台东部，受多期构造运动影响，区域地质构造较复杂，形成了以北西向构造迹线为主的构造体系。沿线地质构造深埋隐伏，无全新世活动断裂，地质构造对线路影响较小。

(3)水文地质

区域内主要有娄江、东沙湖、斜塘河、吴淞江等地表水系；地下水类型主要为潜水、微承压水及承压水。潜水主要赋存于填土和浅层黏性土中，属孔隙型潜水，地下水埋深一般为0.4～3.3 m。

3 线路经苏州工业园区走向方案研究

3.1 苏州工业园区介绍

苏州工业园区位于苏州市城东，1994年2月经国务院批准设立，行政区划面积278 km2(中新合作区80 km2)，是中国和新加坡两国政府间的重要合作项目，被誉为“中国改革开放的重要窗口”和“国际合作的成功范例”。

3.2 走向方案研究

结合地区方案和线路走向，本线需穿越苏州工业园区通过，园区内分布有大批对振动较敏感的高科技电子、精密仪器企业，为减少对工业园区内的拆迁和振动敏感企业的影响，对该段线路分别研究穿越工业园区方案及绕避工业园区方案(见图3)。

图3 线路穿越工业园区走向方案

(1)方案说明

①穿越工业园区方案

线路自比较起点引出，跨越京沪高铁，经苏州工业园区唯亭社区跨越沪宁城际及京沪线，沿青秋浦西侧南下，跨越吴淞江，沿澄湖、吴江同里国家湿地公园、白蚬湖西侧走行至比较终点，正线长43 km，苏州园区上、下行联络线长20.944 km。

②绕避工业园区方案

线路自比较起点引出，跨越京沪高铁，经新天伦创意园跨越沪宁城际及京沪线，沿界浦河西侧南下，跨越吴淞江，常嘉高速后，并行常嘉高速公路东侧跨越澄湖，经上海光明高尔夫俱乐部西侧跨越白蚬湖至比较终点，正线长50.275 km，苏州园区上、下行联络线长20.2 km[6-7]。

(2)工程经济比选

主要工程数量及投资比较见表1。

表1 主要工程数量及投资比较

(3)方案优缺点分析

各方案优缺点分析见表2。

表2 各方案优缺点分析

(4)推荐意见

综上分析，虽然绕避工业园区方案对工业园区拆迁略有减小，但线路穿越了用直古镇西侧，总体拆迁量略大，涉及的环境敏感区较多，涉及范围较大，工程实施对沿线环境影响较大，且线路穿越地铁三号线阳澄湖站及唯亭北停车场，可实施性较差；穿越工业园区方案虽拆迁较大，但线路顺直、线路长度短，投资较省。因此，推荐穿越工业园区方案。

4 线路经苏州工业园区方案研究

结合工业园区规划布局，中环东线以西为集中建成居住区，铁路穿越难度较大；唯胜路以东为产业集中区域且线路绕行长度过长。根据现场调查振动敏感企业分布以及道路和河流布局情况，本次对线路经工业园区段凤里街和唯胜路分别研究了高架方案和地下方案[8](见图4)。

图4 线路经苏州工业园区段通道方案

4.1 高架方案研究

为节省工程投资，减少施工和运营风险，首先对沿唯胜路和沿凤里街高架方案进行研究。方案示意见图5。

图5 工业园区高架方案

(1)方案说明

①方案Ⅰ：沿唯胜路高架方案

线路自苏州北站引出，并行京沪高铁向东南前行，为减少拆迁，采用5 500 m半径连续跨越京沪高铁、沪宁城际、京沪线，再沿唯胜路3 m宽绿化带南行，跨越吴淞江至比较终点，正线长38.6 km。

②方案Ⅱ：沿风里街高架方案

线路自苏州北站引出，向东南连续跨越京沪高铁、沪宁城际、京沪线，再沿凤里街中央约4 m宽绿化带南行跨越吴淞江至比较终点，正线长36.1 km。

(2)主要控制因素影响分析

①振动影响分析

经过现场调查，沿凤里街和沿唯胜路两方案沿线敏感企业统计见表3。

表3 苏州工业园区振动敏感企业统计

目前，对于精密仪器企业一般采取被动防护措施，均需在企业内部实施，可能影响企业正常的生产组织管理，故沿线企业均反对高架方案。

②沿线拆迁影响分析

本段线路于京沪高铁至娄江段穿越工业园区，该区域内住宅小区密集(多为回迁安置小区)，商业开发较为集中。铁路穿越引起的拆迁工程较大，成本较高，方案示意见图6。

图6 线路穿越住宅小区集中区域示意

其中，沿唯胜路高架方案穿越青苑新村二区、四区、五区、六区(均为回迁小区)、金陵花园以及唯亭实验小学等，拆迁面积约16.45万m2；沿凤里街高架方案穿越亭苑B区，拆迁面积约8.06万m2。

(3)优缺点分析

结合沿线拆迁及对振动敏感企业影响，高架方案优缺点分析见表4。

表4 高架方案优缺点分析

(4)推荐意见

综上分析，虽然沿凤里街高架方案征拆总量略小，但对亭苑B区以及振动敏感企业、城市道路影响较大，且沿线企业均强烈反对；虽然沿唯胜路高架方案对振动敏感企业影响较小，但对沿线居民小区征拆较大，尤其会对回迁小区造成二次动迁，实施难度极大[9-10]。

4.2 地下方案研究

(1)振动对比分析

为更好地分析高架方案和地下方案振动影响，对园区高架方案和地下方案施工及运营期间造成的振动影响进行专题分析研究[11]。对比结果见图7。

图7 高架方案和地下方案振动计算结果对比

由图7可知，同样车速条件下， 150 m范围内桥梁方案地面振动明显大于地下方案，且桥梁方案振动衰减较快；当距离超过150 m时，桥梁方案引起的振动与地下方案差距变小，二者衰减速度也较为接近。因此，相较于高架方案，地下方案引起的振动对沿线敏感企业的影响较小。

(2)地下方案研究

①沿唯胜路地下方案

为减少对住宅小区的影响，线路需于京沪高铁以北进入地下。根据园区现状，需小角度下穿京沪高铁，造成隧道埋深达80 m以上，工程风险较高，并且线路绕行，引起并行修建的城际铁路地下段落也较长，故沿唯胜路方案不可取。

②沿凤里街地下方案

线路于京沪高铁上跨阳澄环路100 m拱桥处下穿，隧道埋深较浅，高铁和城际线路顺直，新建桑田岛城际站可与地铁2号线、6号线进行轨道交通接驳，且与规划的城际铁路通道一致。因此，有必要对沿凤里街地下方案进行重点研究。

该方案线路自京沪高铁苏州北站引出，沿京沪高铁东行，上跨常台高速、阳澄西湖后，先后下穿京沪高铁、阳澄环路、地铁3号线、地铁5号线、京沪高速、沪宁城际、京沪线、娄江快速路、娄江，沿凤里街中心南行，下穿吴淞江后至比较终点。正线线路全长36.1 km。地下段隧道总长14.52 km，方案示意如图8。

图8 沿凤里街地下方案

该方案在经过城市建筑密区亭苑B区时采用隧道下穿，受地铁3号线和5号线控制，隧道埋深约50 m，对亭苑B区基本无影响[12-15]。

4.3 方案综合比选

(1)方案投资比较

沿凤里街地下方案、沿凤里街高架方案和沿唯胜路高架方案工程投资比较见表5。

表5 各方案投资比较

(2)方案优缺点分析

方案优缺点分析见表6。

表6 各方案优缺点分析

4.4 小结

虽然沿凤里街高架方案和沿唯胜路高架方案土建工程投资少、施工风险小，但对沿线居民小区征拆较大，可实施性均较差。沿凤里街地下方案虽施工控制因素较多，后期运营、养护费用相对较高，但该方案可有效集约土地资源，新设桑田岛城际地下站与地铁2号线和6号线桑田岛站接驳较好，且可大幅减少沿线住宅小区拆迁，有利于改善园区城市环境，符合地方意见。经综合分析，推荐采用沿凤里街地下方案。

5 结语

通苏嘉甬铁路在经过苏州工业园区时，针对园区内住宅小区密集，同时分布有大批对振动较敏感的高科技电子、精密仪器企业等问题，通过多方案比选和振动专题论证，决定采用征拆较小、易于实施、有效的集约土地资源，有利于改善园区城市环境的凤里街地下方案。虽然地下方案直接工程投资较高，但考虑到征地拆迁影响因素后，总投资相差不大，且地下方案外界环境影响因素较少，更有利于项目顺利实施。研究表明，高铁或城际铁路通过城市建成区时，应综合拆迁、投资、噪声、振动、环境等影响因素进行多方案经济技术比选。