0 引言

线路走向方案的设计与选择是铁路工程项目设计与建设中一项关系到全局的总体性工作。通常需要综合考虑、比选多方面的因素，从技术、安全、环保等角度进行分析，最终确定合理的线路走向方案，进而保证线路工程的合理性和可行性。

本文以花垣至吉首高铁项目为研究对象，通过对控制因素进行多方面对比，最终得出线路走向方案。

1 基本情况

花垣至吉首高铁位于湖南省境内，建成后可作为全国“八纵八横”高速铁路网之厦渝通道重要组成部分，也是成渝地区双城经济圈至粤港澳大湾区客运通道的重要组成部分，川渝至华南地区的高铁客运通道。是湖南省向西和西北最便捷通道，也是重庆主城都市区与渝东南城镇群间、湘西地区与长株潭城市群间城际客运通道，项目的建设可促进区域经济社会及城镇化协同发展并加强沿线经济联系。

本线的功能定位为：是一条以区际长途客流为主，兼顾沿线城际客流的高速铁路。线路西起花垣县站，下穿在建湘西州机场后向东南在吉首森林公园和德夯风景名胜区之间穿行，下穿包茂高速公路后向东接入在建的吉首北站，最终接入在建的张吉怀高铁的吉首东站。

1.1 社会经济情况

花垣至吉首段作为渝湘高铁的一部分来研究，研究总区域面积78×104km²，研究年度内常住人口18418万人，城镇化率57.3%，城镇化水平接近全国60.6%的平均水平；人口密度236人/km²，是全国平均水平的1.6倍。

本段涉及到的湘西州地区土地总面积约2616km²，截止研究年度常住人口65.3万人，城镇化率为57.2%。实现地区生产总值266亿元。

1.2 区域交通路网情况

沿线地区交通目前以公路、铁路为主，航空为辅。

铁路：区域内既有铁路主要有焦柳铁路和张吉怀高铁，既有焦柳铁路设计速度120km/h，是中国境内的一条连接河南省焦作市与广西柳州市的国家Ⅰ级客货共线铁路；线路呈南北走向，其贯穿中国华北、华中和华南地区，为中国早期三横五纵干线铁路网的一纵；张吉怀高速铁路，是中国湖南省境内一条联通张家界市、吉首市、怀化市的高速铁路，是《中长期铁路网规划》（2016年修订版）中“八纵八横”高速铁路网的区域铁路连接线。

公路：沿线高速公路有G65包茂高速公路、张花高速和龙吉高速，国省道有G319、G326（秀山—云南河口）、酉沿高速、秀松高速等。

航空：沿线主要有在建湘西机场。机场于2017年开工建设，规模为飞行区4C级，C类停机位5个，建成后可满足年旅客吞吐量30万人次、货邮吞吐量450吨、飞机起降3571架次的使用需求。

1.3 运量预测

经分析，研究年度本项目区段客流密度及客车对数如下表所示。

2 线路走向方案研究

本项目主要功能定位为是一条以区际长途客流为主，兼顾沿线城际客流的高速铁路。为最大限度的实现本线的功能定位，线路走向在连接沿线重要经济据点的同时,尽可能的提高线形的顺直度。

2.1 线路方案的主要因素分析

在线路方案选择时，应对沿线城市、城镇规划、高速公路、和大型水库、电站、机场、军事设施及环境敏感区进行调查，对各控制铁路线路走向的各种因素，选线时应根据不同类型区别对待，具体如下：

（1）对于沿线城市、城镇规划，铁路线路和车站分布有利于客流吸引，选线时应尽量靠近城市中心，并与城市总体规划协调配合。

（2）对于高速公路和铁路，在选线时应合理选择线位，尽量利用已经建成的公路通道，处理好公铁交叉关系，对于铁路应选择合适的接轨点与标准相同的铁路相接，有利于增强今后运输的灵活性。

（3）对于机场、大型水库、军事设施，选线时对该类进行详细调查，能绕避的尽量绕避，实在不能绕避的，从最窄的地方通过以减小对其的影响。

（4）对于环境敏感区，选线时应贯彻“生态选线”理念，尽量避免或降低对环境的影响。

该段线路影响方案的主要因素有花垣县、吉首市城镇规划、包茂高速公路、德夯国家级风景名胜区、吉首国家森林公园、在建湘西机场、连台山县级自然保护区、矮寨水厂水源保护区等，综合考虑各因素，初步拟定了中线、南线和北线三个方案。

2.2 中线方案

在高铁选线过程中，线路应尽可能保持顺直，因此对该段线路方案，首先应考虑的是线路最直最短的中线方案，该方案从花垣县站引出，在湘西在建机场南侧经过，以最近的距离在包茂高速公路附近穿越德夯风景区，并下穿包茂高速公路至南侧，之后沿着包茂高速公路南侧走行接入吉首北站。

该方案线路总长40.7km，最长隧道长度18.5km。

2.3 南线方案

为绕避德夯国家级风景名胜区核心地段，线路在花垣县站引出后，在麻栗场镇西侧提前向南，穿越包茂高速公路后继续穿越连台山县级自然保护区试验区，而后沿着包茂高速南侧继续走行接入吉首北站，方案线路总长43.2km，最长隧道长度11.3km。

2.4 北线方案

为绕避德夯国家级风景名胜区和连台山县级自然保护区，线路在花垣县站引出后，下穿在建湘西机场，而后在麻栗场镇北侧走行后折向东南，在吉首森林公园和德夯风景名胜区之间穿行，而后下穿包茂高速后接入吉首北站，该方案线路总长42.9km，最长隧道长度15.1km。

3 方案综合比选

3.1 建设运营长度分析

从工程建设和运营长度分析，选线时应尽量选择线路短的方案，既有利于减小投资，也能减少今后若干年的运营时间和运营费用，在上述的几个方案中，中线方案线路最短，南线方案和北线方案分别比中线方案长2.5km和2.2km，中线方案最优，北线其次。

3.2 环境影响分析

从对环境的影响范围分析，选线时应尽量减小对环境敏感区的干扰，中线方案需在高速公路附近穿越德夯国家级风景名胜区，南线方案需穿越连台山县级自然保护区，北线方案在森林公园和德夯风景名胜区之间走行，从环境影响角度北线方案最优，南线其次。

3.3 工程安全分析

从工程安全分析，选线时应尽量保证工程施工安全，该区域分布着众多的风景名胜区和森林公园，地下水含量丰富，岩溶较为发育，施工过程中可能出线突水突泥事故，线路宜尽量短距离通过可溶岩区，尤其是岩溶强烈发育区，经调查区域内地下水流方向为由北向南，几个方案种，中线方案最长隧道18.5km，区域遇到岩溶概率高，风险大；南线方案先折向南，长隧道地段线路标高处于地下水出口标高上方，工程施工遇到岩溶水概率小；北线方案需在地下水尾部穿越岩溶地段，隧道长度最短，从工程安全角度，南线最优，北线其次。

3.4 工程难度及工期分析

从工期难度及工期分析，该段工程控制工程为隧道工程，而整个隧道的辅助坑道条件相当，因此从该角度分析，北线方案最优，南线其次，中线工期最长。

3.5 工程投资分析

三个方案的主要工程投资数量见下表：

从工程投资角度分析，中线方案投资最省，南线方案投资最高，北线方案居中。

4 研究结论

4.1 花垣至吉首线路方案小结

经过上述研究对比分析，每个方案都有各自的优缺点，具体见下表：

三个方案中，中线方案虽然建设和运营长度最短，投资最省，但其穿越国家级风景名胜区，穿越岩溶发育区段落长，工程风险最大；

南线方案虽然绕避了岩溶强发育区，工程风险小，但其穿越了连台山县级自然保护区，且建设和运营长度最长，投资最高；

北线方案虽然建设和运营长度较长，投资较高，但其有效的绕避了环境敏感区，控制工程隧道也最短，且在穿越岩溶发育地段处于岩溶后缘，即使施工中出线透水事件，其水量较小，且对地表影响也较小，风险可控，故本次花垣至吉首段线路方案推荐北线方案。

4.2 选线线路方案小结

铁路选线是一个复杂的系统工程，除需要满足铁路自身的技术条件和发展要求外，还广泛涉及工业、农业、公路交通、环境保护、水土保持、充分利用既有线资源等诸多控制因素。

本文以花垣至吉首铁路选线设计为例，从建设运营长度、环境影响、工程安全、工程难度和工程投资等不同角度以综合选线的研究方法对三个走线方案进行对比研究，最终选择对环境影响小、工程安全可控、工期合理、投资适中的方案作为推荐方案。

本文转自《中文科技期刊数据库（全文版）工程技术》——渝湘高铁花垣至吉首段选线研究，作者才广；仅用于学习分享，如涉及侵权，请联系删除！