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【摘 要】宁东能源化工基地鸳鸯湖矿区铁路专用线位于宁夏中部地区灵武市及盐池县境内，线上按地方铁路Ⅰ级，线下按国铁Ⅰ级铁路技术标准进行设计。 从站前工程设计方面看，满足了施工需要，笔者认为其中也有些设计方案值得探讨。
【关键词】鸳鸯湖矿区；铁路；勘察；设计
鸳鸯湖矿区铁路各支线项目的建设是宁东能源化工基地建设的重要运输保障，主要满足煤化工产业及火电开发运输需要。目前宁东地区铁路网主要包括与包兰线接轨的大古线以及古枣线、古鸳线、鸳化线、鸳红线、黎临线、上配线、红老线等线构成，同时，太中银正线及银川联络线也从宁东地区南北两片东西向经过，内蒙境内三新铁路也投入运营，宁东地区铁路正在形成网状效应。对宁东能源化工基地的建设，发展当地经济，完善宁东铁路网等均具有重要意义。各支线站前工程设计均符合相关设计规范标准，满足施工及运输需要。但个别项目结构设计方案，在建设投资、养护维修费用、视觉效果、营运费用及安全等方面，笔者认为有必要进一步做全面细致地方案比选、探讨，以便选出相对最优方案。
1.上配线、黎临线深路堑设计方案宜采用短隧道代替
上海庙至配煤中心K140+500-K141+800段和黎家新村至临河工业园铁路专用线K14+100-K15+500段穿越宁夏中部的丘陵地区，沿线地形复杂，厂矿众多，沟渠纵横，最大挖深近30米。为满足其线路技术指标，设计采用路堑方案，从铁路定线设计来看，符合设计规范规定，满足投资及运营安全要求，但通过近四年的水文观测及路基沉降观测发现，上述深路堑地段边坡的稳定、防护等工程技术和环境保护问题日显突出，其主要表现：①由于深挖破坏了原有植被，改变原有水系，造成了水土流失，诱发滑坡等现象；②坡面防护，坡面整治耗资巨大。
路基方案设计在满足《铁路路基设计规范》的前提下，应高度重视环境保护、水土保持、防灾减灾等因素。在丘陵地区铁路总体方案设计中，应使线路与地形、地貌相吻合，尽量减少填挖土石方，从总体上保护生态环境，综合考虑投资效益和运营成本，使效益最大化。所以这就需要在局部特殊地段，研究避免深挖的替代工程措施。应对替代工程与被替代工程就构造稳定性、建设投资、养护维修费用、对环境的影响程度、视觉效果、施工的难易程度、营运费用与安全等方面进行综合比较和进一步的研究，进而给出短隧道合理替代深路堑的适用条件判据。
其一深路堑的土石方数量大，占地多，施工困难，边坡稳定性差，还需要结构上的加固，对行车不利，同时由于深挖高度过大，造成了工程许多的不稳定性因素与潜在的危险性，应尽量避免使用。
其二隧道造价平均1m为3万—7万之间，相对于深挖路堑的成本来说，二者相差不大。假使线路标高低于自然坡面到了足够的高度，可以考虑采用隧道替代方案，这样不但可以少建挡土墙，而且可以节省建筑成本。
其三深挖路堑突出特点需要后期维护，且伴随着不稳定性边坡危害情况，需要人员定期去观测。
其四短隧道建设期间对环境的影响小于深挖路堑。短隧道弃渣量远远小于深路堑的弃渣量，弃方需占用的土地资源少，对原有地貌破坏程度小，由弃方不当而引起的泥石流、水土流失的可能性较低，短隧道工程用地较深挖路堑小得多，占用耕地、果园等需进行拆迁与安置的数量少，对社会环境和其他地方自然环境产生的影响小。短隧道可降低路线高程，减少线路填挖方量，达到降低环境破坏程度的目的。洞口开挖量小，对植被的破坏也较少，最大限度地保护了山体的自然状态，容易把洞口的绿化与周围环境恢复相结合，有利于环境的协调。
2.红老线涵洞流水槽标高设计宜高不宜低
红老线k59+893、k60+094、k60+537、k60+890、k61+400、k61+855、k63+570、k64+658.5、k68+307过水涵洞位于天然沟床上，设计上为了保持沟槽的自然状态和减少开挖土石方量，其流水槽面标高均按原沟底标高布置，出入口泄水面标高高于沟底标高，设计未设置排水设施。每逢雨水集中时，铁路涵洞便会积水，水深没膝，不但影响当地农民通行，而且对铁路路基桥涵设备使用也带来了极大的安全隐患。
涵洞的出入口标高一般起控制作用，为了保证水流畅通，应合理确定。在设计涵洞出入口标高时，应以线路中线的河床标高为涵洞的流水槽面标高，然后根据具体情况，确定出入口标高，入口泄水面不得高于原沟底，涵洞出入口标高要与排水沟衔接好。必要时，可根据工程实际情况对低洼地带涵洞增设排水设施。这样设计不但可以解决涵洞积水问题，而且也优化涵洞设计，总体节省了運营费用及工程费用，最终为既有线改造创造了有利的条件。
3.路基排水设计应完整、通畅，与既有市政桥涵排水等设施要密切配合、统筹考虑
上配线位于宁夏回族自治区灵武市境内，从既有配煤中心站出站后折向北偏东经长城南站，而后转向北偏西前行，在跨越明长城后进入内蒙古上海庙车站，整条铁路穿越了宁东重化工基地工业园区，线路两侧厂区林立、道路从横、给排水、电力等基础设施完善。尤其是园区内的道路、给排水设施，2012年重新进行了规划设计，现已形成了完整、通畅的道路和排水系统。上配线2009年施工图设计时，由于设计部门对各段落的汇水面积、地形地貌、地质情况、地下水状况和气候等条件掌握的不充分，对各专业间的总体协调重视不够，造成铁路路基排水设计没有很好与地方排灌和排污系统密切配合形成体系，在深长路堑和反坡排水困难的地段，没有增设桥涵建筑物，使侧沟水无法顺畅地排至路基外，加之排水设计与园区市政基础设施规划设计结合的不够和对宁东经济发展估计不足，致使铁路路基排洪沟渠，如A沟、B沟以及许多为既有铁路修建的侧沟、天沟遭到废弃或改建，造成了数百万的损失。
4.叶军2#铁路立交桥净宽设计应结合307国道发展趋势宜大不宜小
大古线横沟至古窑子段沿大河子沟两岸走行，所经地区为低山丘陵区，地形起伏较大。在大古线K61+257处上跨307国道，结构设计为一孔预应力混凝土32米简支梁。设计部门在设计时，详细认真地探明了桥址地质情况，同时也考虑了桥涵与水利、环保及工农业的相互关系，最终确定了设计建筑限界，并按照要求设置限高标志，可以说设计符合《铁路桥涵设计规范》等国家现行有关标准和规范要求，满足了铁路立交桥下的道路净空的规定。但随着 交通量逐年递增，307国道宁夏段经过几十年的运营，既有的双向两车道也面临着升级改造为双向六车道的需求，这就使得2011年竣工交付使用的叶军2#第二线铁路立交桥又面临着扩孔改造的窘况。
【关键词】鸳鸯湖矿区；铁路；勘察；设计
鸳鸯湖矿区铁路各支线项目的建设是宁东能源化工基地建设的重要运输保障，主要满足煤化工产业及火电开发运输需要。目前宁东地区铁路网主要包括与包兰线接轨的大古线以及古枣线、古鸳线、鸳化线、鸳红线、黎临线、上配线、红老线等线构成，同时，太中银正线及银川联络线也从宁东地区南北两片东西向经过，内蒙境内三新铁路也投入运营，宁东地区铁路正在形成网状效应。对宁东能源化工基地的建设，发展当地经济，完善宁东铁路网等均具有重要意义。各支线站前工程设计均符合相关设计规范标准，满足施工及运输需要。但个别项目结构设计方案，在建设投资、养护维修费用、视觉效果、营运费用及安全等方面，笔者认为有必要进一步做全面细致地方案比选、探讨，以便选出相对最优方案。
1.上配线、黎临线深路堑设计方案宜采用短隧道代替
上海庙至配煤中心K140+500-K141+800段和黎家新村至临河工业园铁路专用线K14+100-K15+500段穿越宁夏中部的丘陵地区，沿线地形复杂，厂矿众多，沟渠纵横，最大挖深近30米。为满足其线路技术指标，设计采用路堑方案，从铁路定线设计来看，符合设计规范规定，满足投资及运营安全要求，但通过近四年的水文观测及路基沉降观测发现，上述深路堑地段边坡的稳定、防护等工程技术和环境保护问题日显突出，其主要表现：①由于深挖破坏了原有植被，改变原有水系，造成了水土流失，诱发滑坡等现象；②坡面防护，坡面整治耗资巨大。
路基方案设计在满足《铁路路基设计规范》的前提下，应高度重视环境保护、水土保持、防灾减灾等因素。在丘陵地区铁路总体方案设计中，应使线路与地形、地貌相吻合，尽量减少填挖土石方，从总体上保护生态环境，综合考虑投资效益和运营成本，使效益最大化。所以这就需要在局部特殊地段，研究避免深挖的替代工程措施。应对替代工程与被替代工程就构造稳定性、建设投资、养护维修费用、对环境的影响程度、视觉效果、施工的难易程度、营运费用与安全等方面进行综合比较和进一步的研究，进而给出短隧道合理替代深路堑的适用条件判据。
其一深路堑的土石方数量大，占地多，施工困难，边坡稳定性差，还需要结构上的加固，对行车不利，同时由于深挖高度过大，造成了工程许多的不稳定性因素与潜在的危险性，应尽量避免使用。
其二隧道造价平均1m为3万—7万之间，相对于深挖路堑的成本来说，二者相差不大。假使线路标高低于自然坡面到了足够的高度，可以考虑采用隧道替代方案，这样不但可以少建挡土墙，而且可以节省建筑成本。
其三深挖路堑突出特点需要后期维护，且伴随着不稳定性边坡危害情况，需要人员定期去观测。
其四短隧道建设期间对环境的影响小于深挖路堑。短隧道弃渣量远远小于深路堑的弃渣量，弃方需占用的土地资源少，对原有地貌破坏程度小，由弃方不当而引起的泥石流、水土流失的可能性较低，短隧道工程用地较深挖路堑小得多，占用耕地、果园等需进行拆迁与安置的数量少，对社会环境和其他地方自然环境产生的影响小。短隧道可降低路线高程，减少线路填挖方量，达到降低环境破坏程度的目的。洞口开挖量小，对植被的破坏也较少，最大限度地保护了山体的自然状态，容易把洞口的绿化与周围环境恢复相结合，有利于环境的协调。
2.红老线涵洞流水槽标高设计宜高不宜低
红老线k59+893、k60+094、k60+537、k60+890、k61+400、k61+855、k63+570、k64+658.5、k68+307过水涵洞位于天然沟床上，设计上为了保持沟槽的自然状态和减少开挖土石方量，其流水槽面标高均按原沟底标高布置，出入口泄水面标高高于沟底标高，设计未设置排水设施。每逢雨水集中时，铁路涵洞便会积水，水深没膝，不但影响当地农民通行，而且对铁路路基桥涵设备使用也带来了极大的安全隐患。
涵洞的出入口标高一般起控制作用，为了保证水流畅通，应合理确定。在设计涵洞出入口标高时，应以线路中线的河床标高为涵洞的流水槽面标高，然后根据具体情况，确定出入口标高，入口泄水面不得高于原沟底，涵洞出入口标高要与排水沟衔接好。必要时，可根据工程实际情况对低洼地带涵洞增设排水设施。这样设计不但可以解决涵洞积水问题，而且也优化涵洞设计，总体节省了運营费用及工程费用，最终为既有线改造创造了有利的条件。
3.路基排水设计应完整、通畅，与既有市政桥涵排水等设施要密切配合、统筹考虑
上配线位于宁夏回族自治区灵武市境内，从既有配煤中心站出站后折向北偏东经长城南站，而后转向北偏西前行，在跨越明长城后进入内蒙古上海庙车站，整条铁路穿越了宁东重化工基地工业园区，线路两侧厂区林立、道路从横、给排水、电力等基础设施完善。尤其是园区内的道路、给排水设施，2012年重新进行了规划设计，现已形成了完整、通畅的道路和排水系统。上配线2009年施工图设计时，由于设计部门对各段落的汇水面积、地形地貌、地质情况、地下水状况和气候等条件掌握的不充分，对各专业间的总体协调重视不够，造成铁路路基排水设计没有很好与地方排灌和排污系统密切配合形成体系，在深长路堑和反坡排水困难的地段，没有增设桥涵建筑物，使侧沟水无法顺畅地排至路基外，加之排水设计与园区市政基础设施规划设计结合的不够和对宁东经济发展估计不足，致使铁路路基排洪沟渠，如A沟、B沟以及许多为既有铁路修建的侧沟、天沟遭到废弃或改建，造成了数百万的损失。
4.叶军2#铁路立交桥净宽设计应结合307国道发展趋势宜大不宜小
大古线横沟至古窑子段沿大河子沟两岸走行，所经地区为低山丘陵区，地形起伏较大。在大古线K61+257处上跨307国道，结构设计为一孔预应力混凝土32米简支梁。设计部门在设计时，详细认真地探明了桥址地质情况，同时也考虑了桥涵与水利、环保及工农业的相互关系，最终确定了设计建筑限界，并按照要求设置限高标志，可以说设计符合《铁路桥涵设计规范》等国家现行有关标准和规范要求，满足了铁路立交桥下的道路净空的规定。但随着 交通量逐年递增，307国道宁夏段经过几十年的运营，既有的双向两车道也面临着升级改造为双向六车道的需求，这就使得2011年竣工交付使用的叶军2#第二线铁路立交桥又面临着扩孔改造的窘况。