铁路选线

铁路选线（精选十篇）

铁路选线 篇1

关键词：市郊铁路,功能定位,选线设计

1 引言

中国正处于城镇化发展的关键时期, 目前我国常住人口城镇化率为53%, 到2020年, 常住人口城镇化率将达到60%。在促进城镇化进程的格局中, 强化中心城与卫星城镇间的交通联系将成为城镇化进程的有力推手。

2013年8月19日, 国务院发布的《关于改革铁路投融资体制加快推进铁路建设的意见》中提出“推进铁路投融资体制改革, 多方式多渠道筹集建设资金。向地方政府和社会资本放开城际铁路、市郊 (域) 铁路、资源开发性铁路和支线铁路的所有权、经营权, 鼓励社会资本投资建设铁路。”因此, 在城镇化发展的背景下, 在国家支持的前提下, 市郊铁路迅速成为城市快速交通系统的重要组成部分。

2 市郊铁路功能定位

市郊铁路是介于干线铁路与城市轨道交通之间的一种运输方式, 运输组织更为灵活, 有国铁制式、轨道交通制式两种系统可供选择。国铁制式的市郊铁路, 既可以是客运专线, 也可以是客货共线, 而轨道交通制式则只考虑旅客的集散。市郊铁路是承担中心城区与邻近区县间、以及各区县间客运交流的公交化运输服务, 并可与国家干线铁路网、城市轨道交通线网以车站衔接, 便捷换乘, 实现卫星城镇与中心城区、卫星城镇与其他城市的互联互通[1]。同时, 具备货运业务的市郊铁路还可承担沿线工业园区原材料、产成品的运输任务。

3 市郊铁路设计总体思路

市郊铁路选线设计应充分发挥公交化运输功能, 注重连接城市发展新区, 以促进新城区城镇化、物流化、产业化发展, 增强城市对外辐射能力为指导思想, 实现与干线铁路、城市轨道交通的互联互通及快速换乘, 使铁路效益最大化。

以重庆市郊铁路西环线铜梁境内线路走向为例, 浅析市郊铁路设计思路。研究范围内, 根据铜梁区现状及发展情况, 考虑在铜梁西侧设站方案和东侧设站方案。

3.1 坚持规划选线原则

线路走向及站位选址要符合城市总体规划、产业规划及综合交通规划, 满足旅客出行量, 靠近城市发展主轴线, 填补城区交通空白, 实现区域路网内的快速换乘, 结合车站土地开发利用, 带动沿线地区经济发展。

如西环线西侧方案铜梁站位考虑与城市建成区距离近, 方便旅客出行, 但车站与城区间受高速公路阻隔, 未达到预期效果。铜梁城区规划发展的主轴为东、南方向, 西环线东侧方案铜梁站在城区发展的中心, 且车站邻近规划的工业园区, 同时, 与规划璧山至铜梁市郊铁路有效换乘。因此, 东侧方案符合城市发展主方向, 能带动工业园区经济发展, 并实现与主城的快速换乘。

3.2 坚持环保选线原则

线路应尽量绕避风景名胜区、自然保护区, 在无法避免时, 应绕避核心区和缓冲区, 并以隧道形式下穿实验区。

市郊铁路一般位于城市规划区和建成区, 应高度重视铁路噪音对城市居民的影响。铁路噪声影响超过相应标准时, 在线路段敏感点一侧应设置声屏障。声屏障设置应考虑与周围景观协调, 应在满足安全、降噪目标的前提下, 与主体工程 (路基、桥梁) 作为一个整体考虑, 从材料、造型及色彩等方面综合考虑, 使其景观效果相互协调。

如西环线西侧方案铜梁站穿越小北海水库及西郭水库水源地, 对环境造成一定的影响, 而东侧方案绕避了附近的巴岳山西温泉风景名胜区, 有效降低工程对环境的影响程度。

3.3 坚持地质选线原则

线路平面应尽量绕避矿区及采空区, 不压覆矿产。线路绕避小采空区十分困难时, 可加强物探测试及钻探, 确定小采空区的分布及与线路高程关系, 加固处理, 确保工程的安全性[2]。

线路平面应尽量绕避其他重大不良地质, 对无法绕避、且可采取相应措施确保安全地段, 结合技术经济比较, 选取具有综合性优势的方案。

如西环线两方案穿越地貌为丘陵区, 主要地层为侏罗系“红层”地层, 地质构造较为简单。西侧方案岩性为上统遂宁组 (J3s) 和上沙溪庙组 (J2s) , 岩层近水平, 无大的不良地质, 工程地质条件较好。东侧方案铜梁车站附近存在顺层, 基岩为侏罗系上沙溪庙组 (J2s) 、下沙溪庙组 (J2xs) 、新田沟组 (J2x) 泥岩夹砂岩, 岩层倾角14~28°, 线路与岩层走向夹角小于20°, 但此处以浅挖形式通过, 可根据倾角陡缓情况采取顺层清方或支挡加固等措施处理, 工程可控。

3.4 坚持效益选线原则

市郊铁路资金筹措方式与国铁干线不同, 为多方式多渠道筹集建设资金, 由社会资本投资建设, 因此, 市郊铁路的线路方案不能仅考虑工程投资, 更注重项目的投资效益。

如西环线铜梁东侧设站方案虽线路长1.75km, 投资多4706.98万元, 但此站位于规划的工业园附近, 园区建成后将有大量的客流及货流运量, 因此, 东侧设站方案经济效益更优。

综上所述, 虽然东侧设站方案线路长、投资较高、地质条件较差, 但方案绕避环境保护区, 处于铜梁城区发展主轴线, 有利于旅客出行及产业园区货物的集散, 且与规划璧山至铜梁市郊铁路统筹考虑, 实现与重庆主城的快速换乘, 经济效益更优, 故重庆市西环线铜梁境内线位推荐东侧设站方案。

4 结语

市郊铁路作为城镇化发展进程的有力推手, 在选线设计时, 要充分考虑站位与沿线城区的发展规划、产业规划相结合, 并与国铁干线、城市轨道交通及其他交通方式互联互通或“零距离”换乘, 真正起到有效拉近中心城与卫星城镇间的时空距离、诱导核心区人口向外围转移、加强各功能区间的商务、通勤联系, 促进产业集约发展, 提高城镇经济活力的作用。

参考文献

[1]张志勤.市域铁路规划设计总体思路[C].朱颖, 许佑顶.复杂艰险山区铁路 (公路) 工程勘察设计论文选集.北京:人民交通出版社, 2012:23~27.

铁路选线（推荐） 篇2

1.铁路建设基本程序1)预可行性研究 2）可行性研究 3）初步设计 4）施工图 5）工程施工和设备安装 6）验交投产 7）后评估2.铁路通过能力概念：铁路通过能力是指该铁路线在一定的机车车辆类型和一定的行车组织方法的条件下，根据其现有固定设备，在单位时间内（通常指一昼夜）最多能够通过的列车对数或列车数。3.铁路输送能力是铁路单方向每年能运送的货物吨数。4.铁路等级划分依据：1）机车车辆轴重2）列车运行的最高

速度3）年客货运量4）线路意义及路网作用及方法：轴重划分法，速度划分法，运量划分法，多指标划分法。

5.我国客货共线铁路的主要技术标准包括：正线数目，限制坡度，最小曲线半径，到发线有效长度，牵引种类，机车类型，牵引质量，机车交路和闭塞类型；客运专线的主要技术标准包括：最大坡度，最小曲线半径，到发线有效长度，牵引种类，动车组类型，列车运行控制方式，行车指挥方式，追踪列车最小间隔时分。6.线路平面和纵断面设计必须满足什么要求？1）必须保证行车安全和平顺 2）应力争节约资金3）既要满足各类建筑物的技术要求，还要保证它们协调配合、总体布置合理。7.最小曲线半径选定的影响因素：设计线路的运输性质，运行安全，设计速度，地形条件。8.曲线半径对工程的影响：增加线路长度，降低粘着系数，轨道需要加强，增加接触导线的支柱数量；曲线半径对运营的影响：增加轮轨磨耗，维修工作量增大，行车费用增高。9.影响限制坡度选择的因素：铁路等级，运输需求和机车类型，地形条件，邻线的牵引定数，符合“线规”规定。限制坡度对工程和运营的影响：对输送能力的影响，对工程数量的影响，对运营费用的影响。10.200米坡段长度采用条件：1）凸形纵断面坡顶为缓和坡度差而设置的分坡平段，2）因最大坡度折减而形成的坡段，3）在两个同向坡段之间为了缓和坡度差而设置的缓和坡度，4）长路堑内为排水而设置的人字坡段，5）枢纽疏解引线范围内的线路纵坡。11.设计线走向选择的影响因素: 设计线的意义及与行经地区其他建设的配合，设计线的经济效益和运量要求，自然条件，设计线主要技术标准和施工条件。

铁路线路的选线概述 篇3

【关键词】线路选线 定线 坡度 曲线半径 线间距

一、线路选线的目的与意义

铁路建设是一项牵涉面广，影响因素多，技术层次高的复杂的系统工程，是一项以线路为纽带包括经济、行车、桥梁、隧道、轨道、路基、站场等有关专业或工程，以及站后通信信号、机车车辆、电力、给排水、房屋建筑、施工组织、概预算等多学科、多工种、多专业综合运行联合开展工作的庞大的系统工程。

对于铁路建设应当为总体设计，总体设计实质是针对一条铁路建设的系统规划设计，在这个系统规划指导下，是铁路整个设计过程达到协调最好、周期最短、成本最低，并得到最优的设计成果。铁路的总体设计中以铁路选线设计最为关键。

二、线路的选线原则

工程设计的成败与其经济效益的高低，往往主要不是取决于个体工程的设计质量，而很大程度上在于设计决策之是否恰当。铁路线位置与技术标准既影响国民经济和铁路经济效益，又决定线路上各建筑物的位置及具体设计，其决策循下列原则：

1. 在铁路设计的各个阶段，应运用各种先进手段对线路方案作深入细致的研究，在多方案论证、比选的基础上，选定最优线路方案。

2. 线路设计应在保证行车安全、平顺和舒适度的前提下，做到工程量小、造价低、运营费用省、效益好，并有利于施工和养护。

3.选线应注意同农田基本建设相配合，做到少占良田，尽量不占高产田，经济作物田或穿过经济园林等。

4. 通过名胜、古迹、风景地区的铁路，应注意保护原有自然状态，其人工构造物应与周围环境，景观相协调，处理好重要历史文物遗址。

5. 选线时对工程地质和水文地质进行深入勘察，弄清它们对铁路工程的影响。

6. 选线应重视环境保护，注意由于铁路修筑，运营所产生的环境影响和污染。

三、线路的选线定线

1、定线基本方法：

（1）采用的最大设计坡度大于地面平均自然坡度，线路不受高程障碍的限制。

（2）采用的最大坡度小于或等于地面平均自然坡度，则线路不仅受平面障碍

的限制，更受高程障碍的控制。

2、紧坡地段定线要点：

紧坡地段通常应用最大坡度定线，以便争取高度使线路不至额外展长。一般应从困难地段向平易地段引线。

3、缓坡地段定线：

（1）为了绕避障碍而使线路偏离短直方向时，必须尽早绕避前方障碍，力求减小偏角；

（2）线路绕避山咀、跨越沟谷或其他障碍时，必须使曲线交点正对主要障碍物，使障碍物在曲线内侧并使其偏角最小；

（3）设置曲线必须是确有障碍存在；

（4）坡段长度最好不小于列车长度，应尽量采用下坡无需制动的坡度——无害坡度；

（5）力争减少总的拔起高度，但绕避高程障碍而导致线路延长时，则应认真比选；

（6）车站的设置应不偏离线路的短直方向，并争取把车站设在凸形地段。线路平纵断面的改善：

四、线路设计内容

1、铁路选线设计的具体内容

（1）线路平面设计：

采用导向线定线法确定线路走向，根据直线设计原则和曲线设计原则确定线路具体位置。

（2）线路纵断面设计：

根据地形条件、限制坡度、牵引种类设计线路坡段长度，在线路变坡点处设置合适的竖曲线。

（3）路基横断面设计：根据地形条件和经济情况选择合适的断面形式。

（4）路基土石方调配：根据做好的线路横断面图和纵断面图进行路基土石方的调配。

（5）绘制设计图纸：做出线路平面设计图，纵断面图，和几个典型的路基横断面图。

2、线路平面设计必须满足以下三方面的基本要求：

（1）必须保证行车安全和平顺。主要指：不脱钩、不断钩、不脱轨、不途停、不运缓与旅客乘车舒适等，这些要求反映在《铁路线路设计规范》（简称《线规》）规定的技术标准中，设计要遵循《线规》规定。

（2）应力争节约资金。既要力争减少工程数量、降低工程造价；又要考虑为施工、运营、维修提供有利条件，节约运营支出。从降低工程造价考虑，线路最好顺地面爬行，但因起伏弯曲太大，给运营造成困难，导致运营支出增大；从节约运营支出考虑，线路最好又平又直，但势必要增大工程数量，提高工程造价。因此，设计时必须根据设计线的特点，分析设计路段的具体情况，综合考虑工程和运营的要求，通过方案比较，正确处理两者之间的矛盾。

（3）既要满足各类连珠无的技术要求，还要保证它们协调配合、总体布置合理。铁路上要修建桥涵、车站、隧道、路基、道口和支挡、防护等大量建筑物，线路平面设计不但关系到这些建筑物的类型选择和工程数量，并且影响其安全稳定和运营条件。因此，设计时不仅要考虑各类建筑物的技术要求，还要从总体上保证这些建筑物相互协调、布置合理。

五、结论

铁路选线对于铁路线路的设计、施工与运营至关重要。有利于资源开发和物资输出，有利于发挥铁路对经济辐射的作用，促进外向型经济发展，有利于开发旅游资源，带动第三产业发展。

线路是铁路的关键，选线的方法要求需要综合各方面因素，需要因地制宜，它的优劣关系到铁路本身功能的发挥和在路网中是否能起到应有的作用。要综合考虑各种政治，经济与自然条件，妥善处理好各方面的关系，并根据铁路选线设计方案和技术条件，合理设计路基形式，做好土石方的调配，制定经济合理的施工方案，做到所选线路在技术上可行，经济上合理，环境景观协调。

【参考文献】

[1]《铁路选线设计》.易思蓉.西南交通大学出版社.2009.

[2]《铁路线路》.罗列.中国铁道出版社.1999.

[3]《铁路线路设计与施工》.范伟旭.同济大学出版社.2004.

高速铁路选线原则与分析 篇4

通常意义上我们把列车在主要区间以200Km/h以上速度运行的干线铁道称为高速铁路。高速铁路以城市间旅客运输为服务对象, 选线设计以快速、方便、安全、舒适及减少环境干扰为主要思路。高速铁路一般位于经济带, 兼有为既有线分流客运、扩大货运能力的功能, 并具有牵引功率大、列车重量轻、地形高程障碍一般不突出、线路较顺直等特点。

2 高速铁路选线原则与比选分析

2.1 效益原则 尽量通过重要政治经济据点

线路走向在满足枢纽及重点经济地区能力的基础上, 充分考虑与城市总体规划相配套, 尽量通过沿线重要政治经济据点, 以便更好地吸引客流。高速铁路选线应尽量短、顺、直, 减少工程投资, 降低运营养护维修费用。应以大城市为线路基本走向的依据。高速铁路经由这些城市, 将为吸引客流、为既有线分流客运和提高竞争力及经济效益创造良好条件。对于偏离航空线较大的大中城市, 应根据其发展趋势和在该地区经济社会发展中的地位以及客流条件决定是否经由。进行方案比选时要充分分析经由与不经由方案增加和损失客流的对比。以京郑客运专线为例:新建北京至郑州高速铁路线路走向与既有京广线、京珠高速公路基本一致, 为南北走向, 沿线已形成了以北京、保定、石家庄、邯郸、郑州为中心的城市经济带。高速铁路线路走向主要受石家庄枢纽的控制, 若线路不经过石家庄市, 从保定经晋县直接到邢台市, 线路较经过石家庄市短100km。石家庄市地处河北省中南部, 辖5市6区12县, 京广、石太、石德三条铁路交汇于此, 石太高速铁路和规划的石青高速铁路也经过石家庄枢纽。石家庄市是京广沿线一个重要的政治经济控制点, 是北京至郑州高速铁路的必经之地。

2.2 安全原则 考虑重大地质因素

高速铁路选线既要充分保证高速行车条件, 使线路尽可能顺直, 尽可能不过大偏离航空线, 又宜选择地质水文条件好和地基较稳定的位置。必须充分考虑保证行车安全, 不能遗留任何安全隐患, 应重点分析采空区、活动断裂带、软土地基等不良地质特征, 加以绕避及采取必要的工程措施。以石太客运专线为例:石太客运专线区间线路走向做了两大方案即平定 (阳泉) 方案和盂县方案。平定 (阳泉) 方案线路走向:线路自石家庄站起经井陉、阳泉、寿阳至太原, 线路长度197.98km。盂县方案线路走向:线路自石家庄北站起经盂县至太原, 线路长189.798km。平定 (阳泉) 方案线路走向基本沿既有石太铁路, 沿线社会经济条件较好。但该方案沿线地形条件复杂, 山体稳定条件较差, 桥梁、隧道及高填深挖等重点工程集中。该线自井陉以后连续通过几个大矿区, 部分地段通过采空区且无法绕避。由于采空区范围扩大, 不仅会大量增加投资, 也增加了路基加固处理难度和不确定因素, 施工运营后势必留有隐患。盂县方案虽然线路脱离了既有线经济带, 距阳泉市较远, 对促进沿线经济社会发展及沿线居民利用客运专线出行条件不如平定方案。但线路绕避了采空区, 线路位于稳定山体内, 技术上可靠度较高, 行车安全隐患较少。故推荐盂县方案。

2.3 方便原则 充分利用既有客站

高速铁路设计要求“以人为本”, 大城市车站选址是决定是否乘车便利, 有利于吸引客流的重要因素。最能与这一需求密切结合的办法是将高速铁路车站特别是大型客运站设在城市中心, 充分利用既有客站是效果最好的方式。但利用既有站要在密集的城市建筑包围下将高速系统与既有系统分开实现客货分流, 将引起巨大拆迁工程, 施工难度和对既有线干扰都较在市区外新建车站难度大得多。故大城市高速客站选址要结合线路走向, 城市规划, 枢纽规划等因素综合比选。以石太客运专线为例:石太客运专线引入石家庄枢纽近期引入既有石家庄北站, 远期引入石家庄东新建高速客站。而引入太原枢纽即引入既有太原站, 远期新建太原南普速客站。郑西客运专线引入郑州枢纽近期引入既有郑州西站, 远期引入郑州东新建高速客站。

2.4 快捷舒适原则 采用较高的技术标准

高速铁路选线应尽量采用较高的技术标准, 满足列车运行速度和旅客舒适度的要求。应根据其途经地区自然条件选择合理的速度目标值。以石太客运专线为例:研究了速度目标值200km/h、250km/h、300km/h、350km/h四个方案。不同速度目标值采用的主要技术标准见表1。

经方案比较速度目标值由200km/h提高到250km /h, 投资增幅较小, 而速度目标值由250km/h提高到300km /h, 工程投资有较大幅度提高。因此对石太客运专线速度目标值的定位从工程投资上说, 推荐速度目标值250km/h是经济合理的。而对于京郑客运专线由于行经华北平原地形平坦开阔, 且相临路网郑西客运专线、郑武客运专线均采用速度目标值350Km/h, 故采用350Km/h速度目标值, 最大程度体现高速铁路快速舒适的原则。

2.5 环保原则 尽量减少振动和噪音对沿线的影响

高速铁路行车密度高、速度快, 其振动和噪音污染对沿线居民影响较大, 选线时应尽量远离大的居民居住区、学校和大型公共设施等。并注意沿线自然保护区和文物对线路的影响。京郑客运专线所途经的北京、保定、邯郸、安阳、汤阴、新乡等地均文物密集, 线路选线时对重点文物采取了绕避。郑西客运专线陕西省段内风景名胜区主要有西岳华山风景名胜区及西安市郊的文物古迹。郑西客运专线线路走向濒临渭河, 进入西安市区利用既有陇海线, 故已避开了文物古迹, 仅有华阴市西岳庙相距较近, 但以按文物部门要求, 保持一定距离, 线路行经华阴市北郊, 已避开了对风景名胜区的干扰。

3 结束语

高速铁路的设计应体现“服务运输、以人为本“的设计理念。根据我国《中长期铁路网规划》, 至2020年我国铁路将修建“四纵四横”客运专线、城际快速客运通道, 届时我们将享受到高速铁路带来的快速、舒适、便捷。

摘要：文章论述了高速铁路选线方案所应采用的原则, 包括:尽量通过重要政治经济据点、考虑重大地质因素、充分利用既有客站、采用较高的技术标准、注意环保等。并对京郑客运专线、石太客运专线、郑西客运专线等高速铁路选线方案进行了分析。

关键词：高速铁路,选线,原则与分析

参考文献

[1]易思蓉主编.铁路选线设计.成都:西南交通大学出版社, 2001.

[2]叶霞飞、顾保南.城市轨道交通规划与设计.北京:中国铁道出版社, 1999.

航磁资料在大-瑞铁路选线中的应用 篇5

航磁资料在大-瑞铁路选线中的应用

大理至瑞丽铁路处于青藏高原和云贵高原的结合部,区内地质构造复杂.利用航磁资料,研究了该区的地质构造特征,特别是结合地质资料划分出断裂81条,新发现48条,其中与大-瑞铁路推荐方案有关的断裂18条,涉及到的地段有21处.这些断裂的`发现,为选线工作提供了重要的基础资料.

作 者：武斌 李明雄 刘和 张淳 WU Bin LI Ming-xiong LIU He ZHANG Chun 作者单位：四川省地质矿产勘查开发局,物探队,四川,成都,610072刊 名：物探与化探 ISTIC PKU英文刊名：GEOPHYSICAL AND GEOCHEMICAL EXPLORATION年，卷(期)：31(3)分类号：P631.2关键词：航磁资料 断裂 铁路选线

保兴地方铁路选线局部方案分析 篇6

关键词：保兴地方铁路,铁道工程,选线,方案分析

0前言

保兴地方铁路的建设,增加了山西中南部铁路通道与沿线地区货物的交流,更加合理的发挥了山西中南部铁路通道的作用,同时也增加了本地区与外界的运输交流方式,必将促进山西经济和社会各项事业快速发展,同时,也将更加体现保德、兴县是晋西北与陕、蒙政治、经济、文化、交通联系的重要纽带作用,对于缓解区域内的运输需求与运能矛盾,保障民生以及和谐社会建设具有重要意义。

1孙家沟至桥头东支线概况

孙家沟至桥头东支线过王家岭煤矿和泰安煤业之后,为缩短隧道长度,降低施工期。选择合适的隧道进出口和桥梁位置,线路稍有展长。线路位于吕梁山地的西侧的低山丘陵区,是吕梁山地向黄河峡谷的延伸部分。上部多覆盖有厚层黄土,由于长期水流侵蚀和切割作用,形成以黄土梁、峁和深切冲沟为主的典型黄土丘陵地貌,地形起伏较大且凌乱破碎。线路所经地区,土石界面以及新黄土与老黄土、第三系黏性土接触面,受地表水下渗影响都将成为软弱结构面,极易产生滑坡。通过沿线调查,滑坡形成地区多为砂页岩,上覆地层容易产生沿基岩面的土质滑坡。沿线经过山区段落,深切沟谷地段易产生剥落、溜塌。测区地层岩性为砂岩夹页岩及泥岩,由于存在差异风化,对软质岩石如页岩、泥岩等易风化的山坡,因坡面风化,致使砂岩悬空剥落,受雨水冲刷,极易产生剥落、溜塌。线路应尽量绕避崩塌落石地段,不能绕避时应采取相应的处理措施。与本线相关的煤矿主要分布在保德县南部南河沟至孙家沟一带。含煤地层为二叠系下统山西组(P1s)和石炭系上统太原组(C3t),稳定可采煤层3～5层,单层最大厚度达16 m。主要有气煤、弱黏煤、长焰煤等,多属低变质气煤,可用作燃料、发电和炼焦配煤。沿南河沟至孙家沟一带分布有忻州神达晋保煤业公司、神大金山煤业、阳泉集团五鑫煤业、山西世德孙家沟煤业,运销集团泰安煤业等煤矿及不规律的小煤窑采空区。目前线路已经绕避以上煤矿采空范围及小煤窑采空区。但依旧存在压煤问题。

本次在上述方案的前提下研究了过王家岭煤矿之后线路取直长隧道方案。本文分别对短隧道方案(方案I)以及长隧道取直方案(方案II)两个方案做综合研究,如图1所示,经多方面比较论证,分析如下。

2方案优缺点

2.1 方案说明(ZCK30+600-ZCK43+800)

2.1.1 短隧道方案(方案Ⅰ)

桥头东支线出孙家沟站后折向北,沿世忻集团孙家沟煤矿西侧、运销集团泰安矿业西侧、王家岭煤矿东侧边缘行进。过王家岭煤矿之后线路折向东北经崔家甲村西侧、穿过炭峪沟,在经官地坪村西侧跨越在建忻保高速公路后设桥头东站。本方案线路长度13.2 km,桥梁0.890 km,其中高桥0.503 km,隧道11.755 km,桥隧比97.8%,工程投资16.8619亿元。

2.2.2 长隧道取直方案(方案Ⅱ)

桥头东支线出孙家沟站后折向北,沿世忻集团孙家沟煤矿西侧、运销集团泰安矿业西侧、王家岭煤矿东侧边缘行进。过王家岭煤矿后线路取直至官地坪村西侧跨越在建忻保高速公路至桥头东站。本方案线路长度13.097 km,桥梁0.479 km,全部为高桥,隧道11.905 km,桥隧比94.56%,工程投资16.923亿元。

2.2 相关分析及推荐意见

通过分析,长隧道方案虽然线路稍微缩短,但是隧道长度较长,施工工期长,且工程投资较短隧道方案增加612万元,因此本次推荐短隧道方案贯通。

3结束语

走向设计原则根据设计线研究起迄点的位置,按照线路走向经过的煤矿资源分布、沿线地形、地质条件、河流水文条件、重大的文物、特殊环境控制点和村庄居民点分布等,研究不同的重要线路方案,对重要线路方案比选遵循以下几个原则:

(1)根据地区地形、地质、水文条件和环境要求对线路方案的影响进行比选。

(2)对工程内容、土地占用、工程实施难度、工程投资进行比选。

(3)对线路占压矿产资源情况进行比选。

(4)线路平面设计原则。最小曲线半径一般350 m,困难250 m。相邻两曲线间圆曲线长度不得小于20 m,夹直线长度一般为45 m,困难20 m。

(5)线路纵断面设计原则。设计坡度:本线限制坡度采用与中南部通道相适应的重车方向6‰;轻车方向13‰;空车运行地段不考虑坡度折减;重车运行地段平面曲线坡度折减按现行工企规范执行,计算坡度减缓的货物列车长度采用1 050 m。位于曲线地段的隧道,应先进行隧道坡度折减,再进行曲线坡度减缓。对于坡段长度,纵断面宜设计为较长的坡段,最小坡段长不宜小于400 m。凸形纵断面顶部为缓和坡度差而设置的分坡平段的长度应不小于200 m。困难条件下,因坡度减缓或折减而形成的坡段、长路堑内为排水而设置的人字坡,坡段长度均可减至200 m。

本方案作为山西省西部重要的地方铁路线,在引入晋中南时,其引入方式及线位的选择都非常重要,在选择线位的时候要按照“以人为本,充分利用既有设备”的原则,力求满足货运便捷,适应地区规划和总图规划,与在建及已建工程衔接良好。方案比较的研究过程中,根据以上原则在考虑铁路本身工程和优化整体线位布局的情况下,最终确定了合理可行的引入方案。

参考文献

[1]GB50090-2006,铁路线路设计规范[S].

[2]铁建设[2007]47号,新建时速200公里客货混铁路设计暂行规定[R].

[3]GB50091-2006,铁路车站及枢纽设计规范[S].

铁路选线 篇7

关键词：高速铁路建设,基础设施,高速铁路选线,选线环境

一、选线对城市环境的影响

(一) 选线与河流。

1. 河流作用及功能。

河流水流的作用。从水流结构上则分为层流 (流动的水质点彼此平行, 并保持恒定的速率和方向) 和紊流 (流动的水质点呈不规则运动, 其速率和方向不断变化) , 以及环流 (水质点在横向上构成一个个环状向前的水流) 和旋涡流 (水质点围绕一个公共轴呈螺旋状水流) 。无论哪种水流均能进行侵蚀、搬运和堆积作用, 使地表形成各种次生地形。包括沟谷、侵蚀平原等河流侵蚀地貌和冲积平原、三角洲等河流堆积地貌。

河流功能主要表现为供水、水运、军事防卫、旅游四个方面。因此, 我国南方多沿河设城。沿河设城的区位类型主要有: (1) 位于河流水运的起点或终点 (便于货物转运) , 如赣州市; (2) 位于河流交汇处 (大量人流物流在集散、中转) , 如武汉; (3) 位于河口 (河流腹地宽广) , 如上海市; (4) 河流曲流处或河心岛 (天然河面利安全防卫) , 如伯尔尼、巴黎; (5) 位于过河点位置 (渡口) , 如伦敦。

2. 河流的分类。

不同的学者根据不同的划分原则有不同的分类, 主要有3种: (1) 平面形态分类, 即按河型分类, 分为顺直型、弯曲型、分汊型、游荡型。 (见河床地貌) ; (2) 河型动态分类, 分河流为稳定和不稳定, 或相对稳定和游荡两大类, 然后再按平面形态分为顺直、弯曲、分汊等; (3) 按地区分类, 一般分为山区 (包括高原) 河流和平原河流两类, 这是最常用的分类。

3. 水系形状。

表现出复杂的几何特征。常见的水系形状有: (1) 树枝状水系。河流排列成树枝状, 干流与支流之间以锐角相交, 主要发育在地面倾斜平缓、岩性比较一致的地区。平原地区的河系常属于此种类型; (2) 辐合状水系。河流由四周山岭或高地向中心低洼地汇集, 多发育在盆地中, 如中国新疆的塔里木水系; (3) 放射状水系。河流在穹形山地或火山地区, 从高处顺坡流向四周低地, 呈辐射 (散) 状分布; (4) 平行状水系。河流在平行褶曲或断层地区多呈平行排列, 如中国横断山地区的河流和淮河左岸支流; (5) 格子状水系。河流的主流和支流之间呈直线相交, 多发育在断层地带; (6) 网状水系。河流在河漫滩和三角洲上常交错排列犹如网状, 如三角洲上的河流常形成扇形网状水系。

4. 河流的形态特征。

一般包括地貌特征和几何特征两方面。 (1) 较大的河流上游和中游一般具有山区河流的地貌特征:河谷狭窄, 横断面多呈V或U形, 两岸山嘴突出, 岸线犬牙交错很不规则;河道纵向坡度大, 水流急, 常形成许多深潭;河岸两侧形成数级阶地。平原河流在松散的冲积层上, 地貌特征与山区河流很不相同。横断面宽浅, 纵向坡度小, 河床上浅滩深槽交替, 河道蜿蜒曲折, 多曲流与汊河 (见河槽形势) 。 (2) 河流几何特征用以下参数表示:自河口沿干流至支流最远点的长度称为河长。河长基本上反映出河流集水面积的大小。河源与河口的垂直高差称为河流的落差。落差大表明河流水能资源丰富。落差与河长的比值称为河流的比降, 比降越大河道汇流越快。河流实际长度与河流两端直线距离的比值称为弯曲系数, 弯曲系数越大, 对洪水宣泄越不利。

5. 河流系统。

河流系统是由两条以上大小不等的支流以不同形式汇入主流, 所构成的集合体。包含3个亚系统: (1) 流域分水地区或产沙地区, 即河流来水来沙区; (2) 干流中下游输水输沙带, 对平衡的河道来说, 输入的泥沙等于输出的泥沙; (3) 河口三角洲沉积作用区。每个亚系统都是一个开放系统, 在系统中, 不仅系统与环境气候、地壳运动、基准面等之间, 而且系统内部

各要素间均不断进行着物质、能量和信息交换。通常第一亚系统为流域科学家、地貌学家和水文学家所关心的对象, 在这里环境中的物质、能量以负熵流的形式进入系统;第二亚系统为水力与河道整治工程师和地貌学家共同关心的对象, 同时泛滥平原上的古河道及河谷淤积物又为地层学家和沉积学家所关注;第三亚系统关系到地质学和海洋工程, 而冲积扇、冲积平原、三角洲的形态、内部结构和地层特点是地质学和地貌学共同关心的课题, 在这里物质能量以流的形式输出到环境中去。三个亚系统的关系是复杂的过程响应关系。受地壳运动、地质条件、地形、气候、植被等独立变量控制的地表侵蚀动力和地表形态决定了第一亚系统的产流及其过程, 产沙量及其性质, 这些又决定了第二亚系统中的河道特性及第三亚系统的沉积物性质。

6. 河流与城市。

河是在重力作用下, 集中于地表线形凹槽内的经常性或周期性天然水道的通称。在中国有江、河、川、溪、涧、藏布、郭勒等不同的称呼。河流一般是在高山地方作源头, 然后沿地势向下流, 一直流入像湖泊或海洋般的终点。每条河流都有河源和河口。河流曾孕育了人类的诞生, 因而最古老文明的发祥地总与某条河流有关, 就象黄河、尼罗河、底格里斯河和幼发拉底斯河那样。今天, 只要看一下有多少首都 (或工业重镇) 沿河而建, 就可以知道人类对河流的依赖性和眷顾。河流是大地的动脉, 在火车出现以前, 船是人们主要的交通和运输工具;河流也是大地的乳汁, 它灌溉农田, 滋润牧草, 使人类得以生息繁衍。

人类诞生伊始濒水而居, 近水而种。河流与城市的发生、发展息息相关, 河流或穿城而过, 城市或滨水一侧。在远古时代河流就为城市提供了稳定的水源和肥沃的土壤, 后来, 随着水上交通工具的发展, 河流成为了城市物资运输的重要通道;在近代工业化阶段, 河流对城市的作用更加重要, 不仅成为水源地、动力源、交通通道, 而且是污染净化的场所;在现代, 城市生态化成为城市建设的主流, 在其生态建设过程中, 河流显示出不可替代的意义。凡是国际上著名的城市, 总有一条著名的河流与之相随相伴。在欧州, 国际河流多瑙河孕育了两岸的城市群;在我国, 黄浦江与东海滋润和催生了上海, 使之从一个小渔村迅速崛起成为一座国际大都市。世界著名的大都市巴黎与水有着千丝万缕、不可割舍的关系。塞纳河从巴黎城的中间流过, 将巴黎分为南北两部分, 它像一条美丽的项链串起了整个巴黎。塞纳河聚集了巴黎的许多人文景观, 也聚集了法国古往今来的许多精华所在。巴黎倘若离开了美丽的塞纳河, 将会是怎样一番情景, 恐怕谁都难以想象。上海离开了黄浦江、苏州河, 也就不能成为今天的上海。河流是影响城市分布的重要自然因素。早期城市的形成受河流影响最大, 如四大文明古国的发源地一般都是在大江大河的中下游。

7. 选线与城市河流。

河流对城市的繁荣与衰落, 对城市社会、经济、环境协调发展有至关重要的意义。河流对于城市具有非常重要的功能, 作为自然栖息地, 城市河流是城市本地种植物和动物的主要栖息地之一, 一些水体和两栖生物能生活在水体和水体附近的一定范围之内。城市化的过程中, 城市区域水文特征的变化, 需要城市河流有较强的排洪能力。城市河流水的高热容性, 流动性以及河道风的流畅性, 对调节城市小气候具有明显作用, 城市生活、生产中所必需的大量各类用水从就近的城市河流中解决。城市河流可以作为城市居民重要的休闲场所, 又是良好的环境教育场所或者说是城市自然教育的标本。另外, 它还与城市历史文化以及城市的发展过程紧密联系, 城市的发生、发展与河流息息相关;除河流本身外, 河流周边的环境也是重要的景观, 河岸的野生植物、城市绿地等都具有很高的美学价值;同时还可以作为连接城市与城市外自然空间的纽带。高速铁路在市区选线时应尽量避开河流, 在不可避免的情况下可考虑跨河选线, 跨河选线时应结合线路走向, 在较长的河段内进行选择, 选出合适的跨越地点, 适应河流的地形、地质、水文等自然特征, 并宜与河流正交。有些特大桥桥两端要设置温度调节器, 应注意缓和曲线不能设在温度调器范围内。在地面横坡较陡或地质复杂地段, 要用横断面进行选线, 使线路中心处于合理位置 (图1) 。

(二) 选线与绿化。

1. 城市绿地系统。

绿地包括各级中心绿地、河、湖畔绿地和其它带状、块状绿地, 同时满足宽度不小于8m, 面积不少于400m2。绿地面积指能够用于绿化的土地面积, 不包括屋顶绿化、垂直绿化和覆土小于2m的土地。绿地系统是城市中各种类型和规模的绿化用地组成的整体。绿地系统分布方式, 一般要求均匀布置, 结合各个城市的自然地形特点, 采取点 (指均匀分布的小块绿地) 、线 (指道路绿地、城市组团之间、城市之间和城乡之间的绿带等) 、面 (指公园、风景区绿地) 相结合的方式把绿地连接起来, 形成整体。所谓城市绿地系统, 是指城市建成区或规划区范围内, 以各种类型的绿地为组分而构成的系统。从内涵上归纳, 城市绿地系统具有园艺、生态和空间三种内涵。从这种意义上来解释城市绿地系统, 可以将它定义为在城市空间环境内, 以自然植被和人工植被为主要存在形态的能发挥生态平衡功能, 且其对城市生态、景观和居民休闲生活有积极作用, 绿化环境较好的区域, 还包括连接各公园, 生产防护绿地、居住绿地、风景区及市郊森林的绿色通道和能使市民接触自然的水域。它具有系统性、整体性、连续性、动态稳定性、多功能性和地域性的特征。城市绿地系统的职能有:改善城市生态环境, 满足居民休闲娱乐要求, 组织城市景观, 美化环境和防灾避灾等。城市绿地系统又是城市空间系统的子系统, 与城市整体空间体系一样, 都体现出格局和过程属性。近年来, 城市绿色网络的理论和实践在国际国内都得到了迅猛的推动发展。在我国许多城市新制订的城市绿地系统规划中, 都相应的将网络结构框架作为绿地规划的核心重点内容来规划实施。我们可以把城市绿地系统看作是具有生命特征的有机体;把城市绿地系统内部各组成部分看成是有机体的内部基因;城市绿地系统内部存在着能量转化、物质循环和信息传递等活动, 把城市绿地系统的进化看作类似生物体的变异、选择与遗传相互作用的过程。其进化机制可通过2个脉络进行分析研究:一是城市绿地系统进化的启动机制;二是城市绿地系统各组分变异及其选择机制 (表1) 。

2. 城市绿地系统的功能。

作为城市中惟一有生命的基础设施, 园林绿地的生态服务功能对保障一个可持续的城市环境, 维护居民的身心健康有着至关重要的作用。城市绿地系统是城市生态系统的子系统, 由城市中不同类型、性质和规模的各种绿地共同构成的一个稳定持久的城市绿色环境体系, 具有系统性、整体性、连续性、动态稳定性、多功能性、地域性的特征。同时, 城市绿地系统性又是城市空间系统的子系统, 与城市整体空间体系一样, 都体现出格局和过程属性。近年来, 城市绿色网络的理论和实践在国际国内都得到了迅猛的推动发展 (表2) 。

3. 城市绿地系统的组成

(1) 城市绿地的含义。城市用地构成中有一个重要组成部分即“绿地”, 其改善城市生态环境不可替代的重要性, 已越来越受到人们的重视。所谓“绿地”, 《辞海》释义为“配合环境创造自然条件, 适合种植乔木、灌木和草本植物而形成一定范围的绿化地面或区域”。或指“凡是生长植物的土地, 不论是自然植被或人工栽培的, 包括农林牧生产用地及园林用地, 均可称为绿地”。

(2) 城市绿地系统的组成。城市绿地系统的组成因国家不同, 其内容各有差异。我国城市绿地系统多指园林绿地系统, 一般由城市公园、花园、道路交通附属绿地、各类企事业单位附属绿地、居住区环境绿地、园林圃地、经济林、防护林等各种林地以及城市郊区风景名胜区游览绿地等各种城市园林绿地所组成 (表3) 。许多城市绿地系统规划中的绿地类型超出了《城市绿化条例》的范围, 如深圳市提出了“旅游绿地”、“生态绿地” (同济大学规划) , 佛山市提出了“历史文化街区绿化” (中国风景园林规划设计研究中心) 等。

(3) 城市绿地分类的原则。对城市绿地进行科学合理的分类, 可使人们能够更好地认识和理解城市绿地系统的组成和各种绿地的基本功能、特征以及它们在城市建设中的地位, 并通过明确的分类, 使城市绿地的规划设计和建设管理工作更趋高效。城市绿地分类与命名需遵循以下5项原则 (表4) 。

(4) 城市绿地分类标准。为了统一全国城市绿地分类和统计口径, 提高绿地系统规划编制、审批的科学性, 提高绿地保护、建设和管理水平, 2002年, 建设部颁布了《城市绿地分类标准》 (GJJ/T85-2002) 。标准将绿地分为大类、中类、小类三个层次, 共5大类、13中类、11小类, 以反映绿地的实际情况以及绿地与城市其他各类用地之间的层次关系, 满足绿地的规划设计、建设管理、科学研究和统计等工作使用的需要。标准将城市绿地划分为五大类, 即公园绿地、生产绿地、防护绿地、附属绿地与其他绿地 (表5) 。其中, 公园绿地可以分为5个中类:综合公园、社区公园、专类公园、带状绿地和街旁绿地。综合公园又分出2个小类:全市性公园、区域性公园;社区公园分出2个小类:居住区公园、小区游园;专类公园分出7个小类:儿童公园、动物园、植物园、历史名园、风景名胜公园、游乐公园和其他专类公园;附属绿地又分为8个中类, 分别是居住绿地、公共设施绿地、工业绿地、仓储绿地、对外交通绿地、道路绿地、市政设施绿地和特殊绿地。

该标准把绿地作为城市整个用地的一个有机组成部分, 首先把城市用地平衡中单独占用地的绿地, 和不单独占有用地的绿地分开;其次, 在单独占有用地的绿地中, 按使用性质, 把为居民游息服务的绿地和为了生产、防护等目的的绿地分开;城市中附属在其他用地里的各类绿地与城市用地有相对应的关系。此分类标准比较科学地清楚划分了绿地类型, 与以往的绿地分类相比有较大的突破。

(5) 城市绿地的形态构成、绿化常见植物品种。城市绿地的形态要素主要有:点状绿地、带状绿地、楔形绿地、环状绿地。点状绿地是指集中成块的绿地, 如城市中的公园、块状绿地;带状绿地是城市内部或外缘沿道路、河流等布置的长条形绿地;楔形绿地的特点是以自然绿色空间延伸至城区, 实现城园交融, 一般都是结合城市自然水系、洼地, 在城市发展轴之间, 利用大片自然空间形成绿地楔入城市中心;环状绿地是在城市内部或外缘形成环状绿带, 并连接沿线的公园等绿地。

城市绿化常见植物品种如下:雪松、棕榈、桂花、石楠、枇杷、法国冬青、广玉兰、香樟、大叶女贞、蜀桧、圆柏、侧柏、悬铃木、苦楝、重阳木、银杏、合欢、黄山栾、七叶树、黄连木、椴树、朴树、白蜡、紫玉兰、白玉兰、元宝枫、三角枫、五角枫、国槐、臭椿、垂柳、枫杨、馒头柳、旱柳、千头椿、乌桕、毛白杨、杜仲、龙爪槐、喜树、柿树、核桃、苹果、葡萄、梨、杏、枣、山楂、樱桃、无花果、银杏、水杉、猕猴桃、木瓜、栎树、山茱萸、构树、腊梅、迎春、榆叶梅、棣棠、牡丹、紫荆、丁香、连翘、珍珠梅、锦带花、紫薇、木槿、黄刺玫、红瑞木、火棘、月季、蔷薇、凤尾兰、大叶黄杨、紫叶小檗、樱花、石榴、梅花、碧桃、红叶李、海棠、洒金柏、南天竹、杜鹃、扶芳藤、紫藤、海桐、夹竹桃、北海道黄杨、常春藤、紫穗槐、毛竹等。

(6) 选线与城市绿化。 (1) 高速铁路线经过城市地区对城市环境的影响主要是噪音和振动, 所以沿高速铁路线一般均要布置较宽的防护绿地, 降低路线经过城市对环境的负面影响, 以及保障列车的安全行驶。 (2) 由于线路两边需要较宽的防护绿带, 所以在城市中心区边缘新选地段来布置铁路线就很难。城市建设已具有相当规模, 大规模的拆迁不可取, 线路地下或高架铺设费用都增加很多, 如果结合城市绿化系统来考虑高速铁路城市地段的选线, 就可以解决上述的问题 (图2) 。

(三) 选线与地震。

地震给自然界和人类造成极为严重的破坏, 但是这种破坏远远赶不上地震次生灾害给人类带来的影响。从某种程度来说, 地震仅是一系列次生灾害发生的起点。所谓地震次生灾害是指由于强烈地震造成的威胁人畜生命安全的各类灾害。对铁路工程而言, 地震次生灾害主要是指地震引发的滑坡、崩塌落石、泥石流、地裂缝、地面塌陷、沙土液化、水灾等。由于铁路工程呈线状分布的特点所经位置往往是次生灾害的高发区, 特别是滑坡、崩塌、落石、泥石流等灾害对铁路工程的影响很大。更严重的是, 由于地震给岩体造成的内在结构上的破坏并不一定很快体现出来, 时常具有很大的隐蔽性。因此, 对震后发生的次生灾害以及尚未发生的潜在次生灾害进行调查是十分必要的。铁路桥梁、隧道是生命线工程中的关键之一, 在地震发生后的紧急救援和灾后重建中具有极其重要的地位。强地震可能导致桥隧主体结构遭受严重的损伤、甚至倒塌, 造成交通运输中断, 使抗震救灾工作的展开受阻, 以致造成生命和财产的更大损失, 使震害程度进一步扩大。

我国的地震活动主要分布在五个地区的23条地震带上。这五个地区是: (1) 台湾省及其附近海域; (2) 西南地区, 主要是西藏、四川西部和云南中西部; (3) 西北地区, 主要在甘肃河西走廊、青海、宁夏、天山南北麓; (4) 华北地区, 主要在太行山两侧、汾渭河谷、阴山-燕山一带、山东中部和渤海湾; (5) 东南沿海的广东、福建等地。中国地震活动频度高、强度大、震源浅, 分布广, 是一个震灾严重的国家。1900年以来, 中国死于地震的人数达55万之多, 占全球地震死亡人数的53%。通过多年的科学探测和研究, 目前已基本查明了21个城市及其邻区的主要断层的分布、最新活动性和发震危险性。在汶川地震中, 仅成都铁路局绵阳工务段管内的宝成、广岳、德天3条铁路线就曾一度中断, 钢轨扭曲变形, 有的甚至被砸断, 桥梁桥体位移, 支座螺旋折断, 墩台开裂, 隧道衬砌开裂, 山崩落石。宝成铁路徽县至虞关之间的109号隧道塌方造成汽油罐车起火, 中断交通11h19min。相同的情况在1976年唐山地震中也发生过, 当时有7对列货车和油罐车在地震时脱轨, 铁路严重受损。在高速铁路选线过程中, 我们要避开地震带。重视地震区工程地质勘察和选线, 重视地震安全性评估, 重视地震区各类工程的抗震设计;确保各类铁路工程“大震”不倒塌, 不出现重大问题。在铁路建设项目抗震和工程安全设计时, 应从铁路选线、桥梁隧道设置、路基地基处理等线下基础设施设计标准方面, 结合地震破坏的特点, 提出明确要求, 确保铁路运营安全。

(四) 选线与文物景点。

文物保护单位包括革命遗址、纪念建筑物、古文化遗址、古墓葬、古建筑物、石窟寺、石刻等类型, 根据其历史、艺术、科学价值可分为县、自治县、市级文物保护单位、省、自治区、直辖市级文物保护单位和全国重点文物保护单位。在我国广泛分布文物古迹和历史遗迹, 为保护这些珍贵的遗产, 《中华人民共和国文物保护法》第十一条、第十三条、第十八条、第二十条规定:“文物保护单位的保护范围内不得进行其他建设工程, 如有特殊需要, 必须经原公布的人民政府和上一级文化行政管理部门同意。在全国重点文物保护单位范围内进行其他建设工程, 必须经省、自治区、直辖市人民政府和国家文化行政管理部门同意。”“建设单位在进行选址和工程设计的时候, 建设工程涉及文物保护单位的, 应事先会同省、自治区、直辖市或者县、自治县、市文化行政管理部门确定保护措施, 需要对文物保护单位进行迁移、拆除的, 所需费用和劳动力由建设单位列入投资计划和劳动计划”、“在进行大型基本建设项目时, 建设单位要事先会同省、自治区、直辖市文化行政管理部门在工程范围内有可能埋藏文物的地方进行文物的调查或者勘探工作。”“凡进行基本建设和生产建设需要文物勘探、考古发掘的, 所需费用和劳动力由建设单位列入投资计划和劳动计划”。

在高速铁路选线过程中, 我们要避开这些域, 特别是全国重点文物保护单位。对省、市和县级的文物保护单位, 当线路确实无法避开时, 要进行经济技术比较。因为经过这些域, 要经过该文物保护单位的行政管理机构严格而复杂的审批, 整个审批过程漫长, 审批完之后, 需要对其进行勘探发掘或迁移的, 要在工程开工以前全部完成, 而且花费巨大, 包括考古勘探、发掘、迁移以及配套设施、人工费等费用全部要列入工程总概算中。

二、结语

铁路选线 篇8

1 工程概况

太原至兴县铁路(以下简称“太兴铁路”)为国家Ⅰ级铁路，分为太原至静游段(以下简称“太静段”)和静游至兴县段(以下简称“静兴段”)，其中太静段为双线，静兴段为单线，线路全长166 km，电力牵引，设计时速120 km/h，牵引质量5 000 t，目前正在施工建设中。太兴铁路位于山西省中西部地区，线路经过太原市的尖草坪区、古交市、娄烦县和吕梁市的岚县抵达吕梁市的临县境内，途径二地市的五县区。根据本项目地理位置及线路走向，线路由东向西穿越了山西省18个矿区中的西山、岚县、离柳3个矿区。

2 环境敏感区分布概况

太兴线穿越太原西山地区，沿汾河、岚河而行，穿越吕梁山后，沿湫水河直至山西中南部铁路的白文站。

沿线重要的环境敏感区有:兰村泉域、汾河二库旅游风景区、晋祠泉域、汾河水库保护区、汾河上游自然保护区、黑茶山自然保护区、柳林泉域保护区等，其中尤以泉域、汾河水库一、二级保护区、黑茶山国家级自然保护区最为重要。

3 太兴铁路环保选线分析

太兴线沿河而行，由于环境敏感区众多，且敏感区面积较大，而铁路的建设尚须考虑地方经济据点的分布，又受到工程难度的制约，无法完全绕避上述环境敏感区。

3.1 线路与兰村泉域的关系

3.1.1 兰村泉域概况

兰村泉域是山西省省级重点保护的八大岩溶泉域之一。兰村泉位于尖草坪区上兰村，其出露地点恰为汾河向太原盆地的入口处。泉水水质为HCO3-Ca·Mg型，矿化度263 mg/L，总硬度234 mg/L，是良好的生活饮用水水源。泉域重点保护区是对泉域岩溶地下水水质、水量产生严重影响的地段，包括泉源区及重点开发区和碳酸盐岩主要渗漏河段。兰村泉域重点保护区面积为134 km2。

3.1.2 线路与泉域及重点保护区的关系

太兴铁路穿过兰村泉域长度26.54 km，其中有20.07 km位于泉域重点保护区，为汾河渗漏段和兰村—西张水源区。兰村泉域内的水源地划分情况:三给地垒岩溶水水源地;西张四水厂孔隙承压水水源地;兰村一水厂岩溶水水源地。

1)三给地垒岩溶水水源地的保护。

该水源地为承压岩溶水水源地，岩溶水含水层埋深在700 m以下，且松散层孔隙水与深层岩溶水之间有良好的隔水层。太兴铁路距离三给地垒水源地一级保护区0.46 km。且三给地垒水源地周边主要建设项目为路基，因此，铁路建设基本不会对水源地产生影响。

2)西张四水厂孔隙承压水水源地的保护。

西张四水厂水源地为第四系松散层孔隙水，主要划分为浅层含水层(上含水岩组)和深层含水层(下含水岩组)。由于持续多年大量超采，目前浅层含水层基本疏干，主要开采下含水岩组深层孔隙水，为孔隙承压水型水源地。铁路经过该区域为桥梁形式———汾河西张特大桥，不会对水源补给造成影响，但施工期对水质会有所影响。通过采用围堰、设置沉淀池、控制施工污水、油渍的排放，减轻对水环境的破坏。

3)兰村一水厂岩溶水水源地的保护。

该水源地主要含水层为奥陶系中统上、下马家沟组岩溶水。水源地地质构造发育，以断裂与小褶皱为主，较大的断层有兰村断层、土堂断层。上述断裂、褶皱与区域断裂构造一起把水源地岩层切割得支离破碎，构成了断裂三角带，是地下水的良好通道。水源地岩溶水的补给来源主要是大气降水入渗及汾河渗漏段地表水的渗漏补给。线路距离兰村一水厂岩溶水水源地最短距离0.66 km。兰村泉域范围内新建隧道最低设计标高为872.52 m，比兰村岩溶水水源地S1号观测孔井口标高815.64 m高，因此，从刚才工程地质及水文地质条件来看，隧道建设不会对兰村水源地的出流产生影响。

3.2 线路与汾河水库及汾河上游自然保护区的关系

3.2.1 汾河水库概况

汾河水库是山西省最大的水库，地处汾河上游的吕梁山腹地。水库于1961年竣工，总库容7.2亿m3，库区最大水面积32 km2。一级保护区27.961 34 km2，二级保护区185.25 km2，准保护区5 054.79 km2。

3.2.2 山西省汾河上游自然保护区

2002年6月20日批准建立，主要保护国家重点保护野生动物褐马鸡、金钱豹、原麝及森林生态系统，总面积270 km2。保护区分布在汾河水库周边，保护区边缘距离库区边缘3 km～5 km。

3.2.3 线路与汾河水库、汾河保护区的关系

线路在穿越汾河水库保护区地段时，考虑了两个方案:

1)汾河水库西岸方案;

2)汾河水库东岸方案。

为减少对河道的影响，推荐了西岸方案，该方案不跨越河道，对水环境影响较小。

根据晋水利厅[2009]63号，“汾河水库及上游段是太原市重要的水源地和山西省最大的饮用水功能区，属于一级饮用水地表水源保护区。”建议“太兴铁路路线布置尽量避开汾河水库库区，距离水库保护区边缘最小距离不宜小于1 000 m”。因汾河水库保护区范围很大，太兴铁路彻底绕避了水源一级保护区，但受到工程条件的限制，必须穿越其二级保护区。

线路最大限度地远离水源保护区，同时在DK63～DK73段距汾河上游自然保护区边缘为2.0 km，满足了各方要求。

3.2.4 采取的环保工程措施

本线在DK67～DK95段穿越二级保护区28 km，尽可能采用桥隧，减少土石方工程，保护植被，桥隧占比近80%。

铁路采用桥梁工程时主要是控制对地表水环境的污染。桥梁施工应选在枯水期，由于工期原因不能在枯水期施工时，桥基施工采用草袋围堰或钢围堰防护。桥梁基础均为桩基础，基础施工对水环境的影响主要表现在桥墩基础开挖和钻孔产生的泥沙、泥浆、钻机及其他机械施工的跑、冒、滴油，对地表局部水域造成的影响。在施工前期及后期，进行围堰和拆堰时，将有一些泥沙落入河中，河水瞬时悬浮物含量将有所增加，短时间内对河水有一定影响。随着河水的流动、泥沙沉降，不会对河水水质产生大的影响。在钻孔桩施工过程中，将产生泥浆，若直接排入水体将造成水体中泥沙量的大量增加，导致水体悬浮物和混浊度的大幅增加，这种影响仅限于施工点50 m～100 m范围内。这种影响是暂时的，随着工程施工的结束，该影响将自行消失。

铁路采用隧道工程时主要是控制对地下水的破坏。隧道防排水采取“防、排、截、堵结合，因地制宜，综合治理”的原则。在裂隙水较发育及有水文环境严格要求的隧道，防排水采用“以堵为主，限量排放”的原则，达到防水可靠、经济合理的目的。隧道通过富水的断层地段，加强地质综合超前预报工作，同时可采用帷幕注浆堵水等方法，使隧道施工对地表水位的影响尽可能降到最小，能够保证村庄居民的饮水问题。进出口邻近重要水体的隧道施工时，应在隧道端口设置沉淀、气浮、过滤设施，隧道排水经相应处理后达标排放。

对于保护区内的娄烦、静游车站，须切实加强污染控制，污水达到零排放，生活垃圾全部封闭收集送垃圾场处理。

为确保汾河水库饮用水的安全，明确提出运输危险化学品、危险废物、含放射性物品等的禁止性要求，将运营期可能对汾河水库饮用水源造成的环境风险降至最低。

3.3 线路与黑茶山自然保护区的关系

3.3.1 黑茶山自然保护区概况

2002年6月20日批准建立，主要保护国家重点保护野生动物褐马鸡、金钱豹、原麝及森林生态系统，总面积257.41 km2，其中核心区115 km2，缓冲区32.7 km2。

3.3.2 线路与黑茶山保护区的关系

线路穿越黑茶山时从地形、地质、工程、环保等方面考虑了两个方案:1)蛤蟆神方案;2)王狮方案。两个方案均设置约17 km的长大隧道，但王狮方案线路穿越了保护区的缓冲区，蛤蟆神方案从保护区的实验区边缘通过。虽然蛤蟆神方案投资较王狮方案高1 890万元，经综合考虑研究推荐蛤蟆神方案。

3.3.3 采取的环保工程措施

为了减少对黑茶山保护区的影响，全线地形复杂，为了减小线路长度，使线路尽量顺直。

根据工程需要，同时基于生态设计的理念，采用长大隧道从保护区的实验区边缘通过。隧道通过减少对经过地段森林植被的破坏，降低了对特殊生境尤其是自然保护区结构和功能完整性的影响，避免了大面积的边坡开挖和坡面防护，减少了水土流失。另外，隧道工程属隐蔽工程，隧道上面的山体是动物天然的活动场所，避免了对动物的饮水、迁移路线和生存环境的影响。同时，设置隧道是对景观影响最小的一种工程方式，由于隧道深埋于山体内，对整个山体的外观，包括形态、植被等基本不会产生影响。隧道工程对环境的负面影响主要表现在大量的隧道弃碴对水土流失、植被及景观的影响，若隧道施工期间涌水量较大，会对地下水造成破坏。在设计中加强土石方调配，洞碴利用，采用防排水措施等，减少对环境、水资源的破坏。

3.4 其他环境敏感区

线路在穿越汾河二库、晋祠泉域、柳林泉域时首先采用了尽量绕避的原则，必须穿越地段在工程上采取了多种措施，确保在铁路施工期、运营期对环境的影响降低到最小限度。

4 穿越环境敏感区的工程措施

太兴铁路穿越环境敏感区地段时采用了多种工程措施来保护环境。尽量采用减少土石方工程，采用桥梁、隧道等形式通过。采用隧道时避免铁路通过地层富水区，尽可能高于岩溶地下水水位，减少对泉域地区水源补给的影响，同时铁路施工、运营安全也有保障。加强路基土石方调配、边坡防护、弃碴场等的防护、绿化设计。在运营期间生产、生活污染物的排放、处理措施都充分考虑。

5 结语

随着环境保护意识的增强，铁路选线应尽量绕避环保敏感区，确实难以绕避的，应按照“避重就轻”原则，采取多种工程措施，使得工程对环境敏感区的影响降至最低，使经济建设和环境保护工作协调发展。

摘要：结合环保选线在太兴铁路工程中的应用实例,阐述了环境敏感区的分布概况,分析了线路与兰村泉域、与汾河水库及汾河上游自然保护区等的关系,提出了穿越环境敏感区的工程措施,从而使经济建设与环境保护工作协调发展。

关键词：铁路,环保选线,自然保护区,工程措施

参考文献

[1]GB 50090-2006,铁路线路设计规范[S].

[2]TB 10501-98,铁路工程环境保护设计规范[S].

铁路选线 篇9

一、铁路选线设计的自然环境影响因素

在铁路选线设计中, 自认环境因其固定性和难以随意改变的特质, 在铁路选线中起着十分关键乃至决定性的作用。地形走向、地形的高低变化决定着铁路实际建设的施工难度和费用成本, 结合铁路沿线地形地貌情况, 需要考虑上下行方向的限制坡度并施以合适的方案。限制坡度的选择除了根据线路所在地区的自然地形条件, 还需要结合相邻铁路的限制坡度, 并充分考虑设计线路在整个路网中的作用和客运货运的需求, 力争使相邻线路相互匹配并考虑长远发展要求。此外, 地形地势作为铁路建设的最基础影响因素, 还影响着铁路最小曲线半径的选择标准。根据线路运输性质和沿线地形、工程情况, 在对铁路建设工程投资影响不大的情况下, 应该本着节约成本、满足运输要求的标准。水文情况一定程度上影响了铁路的架构和对建设材料的要求。山体山势情况决定了铁路的通行走向, 是否需要隧道的开凿。气候条件也是铁路选线设计需要着重考虑的影响因素, 因气候的难以预测性和无法干预性, 使得铁路的实际建设以及建成后通车情况都要受到气候条件的制约。同时, 气候情况还能影响机车信号等与信号传输相关的实际运行技术。地质状况也是铁路选线设计中需要着重考虑的重点, 在铁路实际铺设建设过程以及实际运行中, 地质将起着关键作用, 一定程度上决定着铁路线路的维护力度、成本以及实际运行年限的长短。此外, 铁路线路大多经过人烟较少的自然地带, 原本生长生活于此的动植物一定程度上难免会遭到破坏, 环境的承载力度与环境保护的发展观念也是铁路选线需要考虑的因素。可见, 铁路选线设计与自然条件有着密不可分的关系, 自然环境也决定了铁路选线与实际建设的技术难度与标准。由于自然环境的难以更改性以及人力、技术条件的限制, 自然环境成为铁路选线的先导工作。

二、铁路选线设计的人文建筑影响因素

铁路线路选择难以避开人文建筑的影响。相比自然环境, 人文建筑较为容易规避也容易进行更改, 但是, 由于涉及到人文景观的协调发展以及经济、社会等方面的影响, 人文建筑影响因素往往比自然环境更为复杂。特别是客运线路, 考虑到沿线站点的分布规划, 需要结合沿线城镇、旅游景点分布进行综合规划。如果自然环境影响铁路选线以及实际建设的设计、施工难度以及费用成本情况, 对当下铁路线路设计工作具有举重若轻的作用, 那么, 人文、建筑因素则是对今后铁路实际运行情况以及对地区经济、交通发展及其地区整体实际惠泽力度有着不可忽视的影响。特别是选线是否合理, 还需要考虑分析铁路线路与居民区的临近关系, 是否需要拆迁以及对地区居民生活的影响。铁路站点的分布影响着客运线路对地区出行便利程度, 更为重要的是对当地经济的带动与推进作用。在有着旅游景观的地区, 铁路选线则决定了旅游景观的发展潜力与建设价值。涉及到人文建筑因素, 效益最大化则成为铁路线路选择设计的重点考虑方向。例如, 最大站间距、最小站间距、平均站间距等等, 需要根据履行速度系数, 作出详细规划。此外, 由于铁路运输的特殊性, 铁路线路的选择建设势必会对当地的环境保护造成一定影响, 如何维护地区特有的环境景观, 并与地区人文建筑景观合理、协调发展, 在带来运输便利的同时促进地区运输条件的改进发展, 也是铁路线路设计需要考虑的问题。

三、利用计算机模拟技术对铁路选线设计

随着计算机技术的迅猛发展, 计算机技术在各个工程建设中也都起到了非常重要的作用, 极大提高了工程作业的效率性和精准度。利用计算机模拟技术, 可以在室内模拟真实环境, 让铁路选线工作者对规划线路行径地区的自然环境与人文环境进行动态评估与监测分析, 从而决定铁路走向的决策。这是一个理想的工作模型, 有利于节省时间精力, 提高铁路选线的工作效率。利用计算机进行铁路线路选线方针模拟可以建立三维景观动态仿真模型, 主要可以分成三类。

一类是地形地貌模型, 第二类是地面人文建筑景观模型, 另外还有铁路线路实体模型。利用计算机生成线路模型, 主要有几种可供选择的按线路景观进行造型模拟的技术。

(一) 地形地貌模型。

主要包括选线地区地理表现的形态, 这种形态可以利用景观造型来完成。可以采用粒子系统来完成, 粒子系统是一种模拟不规则模糊物体的方法, 基本思想是利用许多形状简单的微小粒子作为基本元素来展示不规则模糊物体。粒子系统对粒子的数量、颜色、原始形态、初始速度、初始运动方向等进行随机确定, 并在粒子运动过程中随机改变粒子的数量和属性, 这使得模拟不规则模糊物体变得较为简单。粒子系统的主要优点是只需给出粒子系统的一半规则, 其余工作全部由计算机完成。利用粒子系统生成画面有几个步骤:生成新的粒子;赋予每个粒子一定属性;根据粒子的动态属性移动和变换粒子;将具有生命力的粒子进行显示。此种方法能够很好地体现所模拟物体的动态性和随机性, 较为真实地模拟水、火、森林、云朵、田野等自然景物, 生成景观的真实性可以使得对铁路选线自然景观的把握更加直观便利。

(二) 数字地形模型。

利用计算机辅助生成铁路选线设计, 需要建立线路设计所需要的数字地形模型。计算机可以根据以数字形式所显的地形地表信息自动生成、识别、显示、处理地形地貌图。铁路选线设计的地形地貌模型包括两部分的内容, 一是传统的数字地形地貌模型, 供计算机自动计算和处理的内容模型, 一是电子地形图, 这是供线路设计人员利用人脑模式分析和控制的图形模型。地表曲面造型技术是利用分形理论的三维建模方法建立的三维地形表面模型。利用此种分形技术, 计算机能够构造出铁路沿线的相似物体。这些物体有一个特点, 即进出观察的地形地貌细节与远处观察的大概形貌基本相同。计算机动画程序可以根据此种特征控制细节, 随着物体的接近而相应增加细节程度。分形造型有两种类型, 随机造型和非随机造型。随机分形曲线曲面对初始直线、初始多边形不断进行随机细分, 可以得到岩石、山脉等的分形曲面, 造型逼真。

(三) 生成真实感图形的技术。

借助于光照模型、纹理和光源, IRLCAD可以生成真实感图形。IRLCAD在光照模型中采用环境光源模型, 环境光也可称为泛光, 没有专门的指向, 并且每个方向亮度相等, 是在整个场景中由周围环境映衬出来的。动画软件生成的真实感图形是根据基于光学物理的光照模型进行计算的。计算出投射到观察者眼中的可见光的光亮度和色彩分量, 并设置成符合图形颜色的颜色值, 确定投影面上每一像素的颜色, 最终形成图形。

铁路选线设计是一个需要综合考虑多种环境因素的综合工程, 需要采用多种方法与视角、技术, 对环境进行动态监测分析, 从而选择最优线路方案。

摘要：铁路选线设计是一项复杂的工程, 需要对线路的自然环境、人文建筑环境以及线路本身进行多方位全角度的监测分析。根据自然环境、人文建筑景观的特点, 利用先进的计算机技术进行模拟分析, 将有助于提高铁路选线设计的效率和精准程度。

铁路选线 篇10

1 宝兰客运专线建设的必要性

宝兰客运专线的建设将构筑西北 (包含西藏) 经西安往华北、华东、中南地区的快捷通道, 实现西北地区快速客运网与全国客运专线联网。

宝兰客运专线的建设是十分必要和紧迫的。宝兰客运专线的建设对于深入推进西部大开发战略, 促进东、中、西部区域经济协调发展, 加快沿线及西部旅游资源开发, 保障区域社会经济和谐发展具有重要意义。

2 选线设计中研究的主要内容

2.1 宝兰客运专线的功能定位

根据本线在地区路网中的地位和作用、沿线经济发展规划目标及客运需求, 宝兰客运专线的主要功能是承担西北地区对外直通客流, 兼顾通道沿线大中城市间的城际快速客流。本线作为西部快速客运主骨架之一, 定位为客运专线。

2.2 宝兰客运专线建设方案

经对陇海、兰新通道运输需求分析, 需要一条双线铁路能力, 尤其紧缺快速客运铁路。为提高客货运输质量, 充分释放既有通道货运能力, 经全面分析论证, 推荐包兰客运专线建设为客运专线。

2.3 线路走向方案

推荐的线路走向方案自拟建西宝客专宝鸡南站引出, 向西经晁峪镇走行于渭河北岸, 以16.41km长隧道穿越陇山, 跨渭河至南岸在关庄附近设站, 出站继续向西在渭河南岸山谷中穿行, 经元龙镇、伯阳镇及马跑泉镇, 于天水市秦州区与麦积区间的二十铺镇东南设天水南站, 出站折向西北跨秦麦高速公路及耤河, 沿天巉公路溯葫芦河北上, 至秦安县西北约2km的宋家场设站, 出站向西继续沿天巉公路走行, 穿12.83km长大神仙梁隧道后自通渭县城北侧通过, 至县城西北约5km牛谷河北岸、李家道渠附近设通渭站, 出站以12.8km隧道穿张家山、头岔, 在马营镇西南出洞, 经李家堡镇后至定西市西南约2km的新城开发区南侧设定西南站, 出站取直径向西至榆中县北约2.5km设站, 经定远镇、和平镇, 至石咀子折向北沿雷坛河至华林坪进入兰州市区, 折向西并行兰新铁路接入兰州西客站。

3 在选线设计及其研究过程中主要开展的工作

在熟悉相关文件和会议精神后, 由各专业技术骨干组成项目总体组, 迅速开展工作, 在熟悉、消化、吸收相关研究成果和既有铁路资料的基础上, 结合区域相关路网建设, 对本项目建设必要性、在路网中的功能定位、项目建设标准、建设方案等进行技术策划, 并发函征求相关单位和相关部门的意见和建议。

3.1 现场踏勘和收集资料

总体设计组赴现场进行踏勘, 收集沿线省、市及铁路部门的有关资料;对重点方案和控制点、重大不良地质及地质灾害、重要水利设施、军事区、文物古迹、水源保护区等进行了现场踏勘调查。

3.2 方案研究论证

方案研究论证分以下几个层次, 一是认真研究分析项目吸引范围社会经济特征和运输需求, 结合中长期铁路网规划, 预测本项目及相关线路的客货运量, 对既有铁路的运能适应性进行分析, 充分论证本项目建设的必要性;二是结合本线功能定位及沿线客流特点、地形、地质情况, 系统研究并确定项目的建设标准;三是对本项目所经的铁路枢纽、地区方案结合铁路中长期路网规划调整, 进行重点研究, 并结合沿线城市分布, 点线结合, 对线路走向方案从宏观到局部, 由浅至深, 由粗到细, 进行分层次的深入研究, 提出比选方案。在此基础上结合铁路局及省、市有关方面意见和城市规划, 进一步优化、完善方案。

3.3 文件编制

研究按照铁建设[2007]152号《铁路基本建设项目预可行性研究、可行性研究和设计文件编制办法》中有关新建铁路预可行性研究的深度、广度的要求, 结合本线特点进行文件编制, 完成本次预可行性研究文件编制。

4 选线设计中最大坡度方案比选

4.1 沿线地形地貌特点分析

客运专线经过地区地形地貌复杂, 其中宝鸡至甘庙属渭河平原的西端, 地形相对开阔平坦, 地面高程在580~680m之间, 相对高差约100m;甘庙至元龙段地处南陇山与西秦岭北缘过渡带的高-低中山区, 该段地形起伏较大, 山势陡峻, 河流曲折, 地面高程650~1850m, 相对高差300~1200m, 自然坡度30°~60°, 多呈峡谷地貌景观。元龙至葫芦河口段地处天礼盆地东部, 海拔高程900~1300m, 相对高差200~400m;秦安县、通渭县及定西市车道岭一带属黄土高原沟壑、梁、峁区, 区内黄土梁峁起伏, 沟壑纵横;进入兰州市后线路走行于黄河河谷兰州盆地区。

4.2 国内外高速铁路最大坡度

国外高速铁路最大坡度基本都大于20‰, 一般在20‰~40‰之间, 但仅限局部地段使用;国内除台湾省台北~高雄铁路最大坡度采用35‰外, 大陆在建及拟建的高速铁路最大坡度一般不超过20‰, 由于目前在建、拟建工程主要位于中东部相对平缓低山丘陵地区, 足坡地段长度一般不超过10km。

国内外高速铁路在长隧道地段采用的最大坡度见表1。从已运营及拟建的国内外客运专线分析, 长度10km以上的隧道最大坡度一般不超过20‰, 隧道内坡度超过12‰的足坡地段也较短。

4.3 最大坡度方案比选

4.3.1 方案构成

最大坡度选择主要受沿线地形、动车组对坡度的适应性、运营费用、工程投资及与相邻线的匹配等因素的影响。《新建时速300~350公里客运专线设计暂行规定》指出正线的最大坡度, 一般条件不应大于20‰, 困难条件下, 经技术经济比较, 不应大于30‰。由于在30‰的坡道上, 其均衡速度只有184.9km/h, 小于200km/h, 且下坡制动距离近13.0km, 理论计算虽可满足3min列车追踪间隔要求, 但基本无富余量, 因此, 从行车安全以及提高客车旅行速度等角度考虑, 结合本线地形条件, 本次研究了20‰、20‰ (个别25‰) 、25‰、30‰四个最大坡度方案。

4.3.2 方案比较

(1) 方案说明

线路基本呈东西走向, 所经区域为高~低中山区的地区, 沿线公 (道) 路网发达, 河流纵横, 线路在纵断面设计中应遵循安全、平顺、合理的原则, 尽量减少线路起伏, 避免大起大落。

采用较大坡度除对桥梁高度产生影响外, 对桥梁长度影响不大。在中山区, 采用较大坡度有利于争取高程, 缩短隧道长度, 降低桥梁高度, 减少填挖高度。

线路走行在中山区, 局部地段地形起伏较大, 采用不同坡度, 对工程设置影响较大。在本区段分别做了20‰、20‰ (个别25‰) 、25‰、30‰四个坡度方案进行比较。

(2) 各方案地形适应能力分析及工程投资比较

(1) 宝鸡至东岔段

本段地处南陇山与西秦岭北缘过渡带的高~低中山区, 地形起伏较大, 山势较陡峻, 河流曲折。线路顺直, 推荐本段最大坡度采用20‰。

(2) 东岔至天水段

该段线路地处南陇山与西秦岭北缘过渡带的高~低中山区, 地形起伏大, 山势陡峻, 河流曲折, 沟谷狭窄。本段另一座13.56km特长隧道~太禄隧道采用20‰的坡度, 若采用25‰的坡度对隧道无明显改善, 且造成个别沟谷浅埋, 而采用30‰的坡度可使该隧道分为两座各6.7km左右的隧道, 考虑到该隧道紧邻全线最长的14.79km长的笔架山隧道, 本隧道不控制工期, 且隧道总长度变化不大, 节约工程投资有限, 故本段采用20‰的坡度是合适的。

综上所述, 东岔至天水段采用20‰的坡度, 穿越笔架山段采用一处长13.55km长的25‰坡度。

(3) 天水至榆中段

本段线路约80%在渭河、葫芦河峡谷及黄土高原山峁中穿行, 地形起伏大、高差大, 20‰方案最长隧道为长12.415km的朱家山隧道, 最高桥为称沟驿特大桥, 有约100m桥高达47m。若采用25‰的坡度可使朱家山特长隧道分为两座长度分别为3.20km及9.15km的隧道, 但造成隧道在滑坡区露头, 存在安全隐患;称沟驿特大桥因受上跨陇海线高程限制, 采用更大的坡度无法改善工程。若采用30‰的坡度对本段工程改善有限, 虽可缩短部分隧道长度, 但造成部分桥梁高度增加, 个别桥高达70m, 且仅使用了约18.6km, 效果不明显, 因此推荐本段采用20‰方案。

(4) 榆中至兰州段

本段线路走行于黄河河谷兰州盆地区, 需穿越白虎山、古城岭及皋兰山等山梁, 线路主要受军事禁区及城市布局和规划的影响, 本段最长隧道为长12.97km的古城岭隧道, 最高桥为跨越下西园及华林路等城市道路的桥高约46m西园特大桥, 考虑到该段处于兰州西进站前半径为1200m的曲线上, 速度较低, 使用25‰的坡度对运营速度没有影响。若使用20‰的坡度将造成桥梁加长约400m, 且造成兰州西客站整体西移, 不能充分利用既有设施。若本段使用30‰的坡度, 受跨越城市道路影响, 西园特大桥长度无法缩短, 仅降低了部分段落桥梁的高度, 节约工程投资不明显。

综上, 榆中至兰州段采用20‰的坡度, 西园特大桥采用一处1.88km长的25‰坡度。

不同最大坡度方案经济性见表2。

由表2可见, 各坡度方案线路长度最大仅差0.291km, 桥隧总长最大差1.50km。20‰ (个别25‰) 方案隧道均不超过15km, 工程设置合理, 适应地形较好, 投资分别较25‰方案及30‰方案仅增加0.03%及0.72%, 而较20‰节省0.81%。

4.3.3 综合分析与比选

由表3可见, 本段采用不同最大坡度方案时, 运行时分相差较小, 能耗相差不大。20‰方案动车组运行节时效果不明显且投资大。30‰及25‰比20‰ (个别25‰) 方案工程投资节省有限, 分别节省3.88亿元及0.17亿元, 仅约占总投资0.72%及0.03%, 且在缩短线路、施工工期及主隧道长度方面并无明显优势。

综上所述, 本段适宜的最大坡度应在20‰~25‰之间, 上述方案运营长度、运营成本、运行时分相差均较小, 从工程及运营双方面考虑, 20‰ (个别25‰) 方案可有效缩短主隧道长度, 动车组制动性能亦良好, 因此本次研究最大坡度推荐20‰ (个别25‰) 方案。

参考文献

[1]詹振炎.铁路选线设计的现代理论和方法[M].北京:中国铁道出版社, 2001

[2]王兆成.中长期铁路路网规划研究[M].北京:中国铁道出版社, 2004.