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1、 第四章 铁路定线1选线设计1.1定线的基本过程1.1.1定线的意义定线：确定线路的走向和空间位置。意义：体现出设计铁路的国家意义满足主要技术标准，符合线路的工程、运营条件使建筑物、设备的分布及类型合理 1.1.2各设计阶段定线工作的基本内容可行性研究的定线工作地形图：1：50000到1：100000的小比例尺地形图工作内容：“从面到带”，解决线路的走向与接轨问题。初步设计定线工作地形图：1：2000到1：5000的大比例尺带状地形图工作内容：“从带到线”，进行各方案的纸上定线和主要技术指标的评比。 技术设计定线工作工作内容：根据定测资料编制线路平面图及详细纵断面图，同时进行各专业的单项工程设
2、计。施工图阶段工作内容：仅对线路需要进一步改善的个别地段，重新编制线路平面图和详细纵断面图。 1.1.3铁路定线的总体设计要求正确处理好铁路建设与行经地区其他建设项目的关系，兼顾国家、地方和铁路的利益，寻求合理决策正确选择主要技术标准使设计线的主要技术标准达到最佳配合力争与邻接铁路相互协调考虑远期发展正确处理好线路与其他专业（桥、隧、站）的关系正确处理好设计、施工和运营的关系 1.2线路走向的选择1.2.1走向的拟定在设计线的起终点之间，由于城市位置、资源分布、工农业布局和自然条件等情况的不同，有许多可供选择的线路走向。线路走向的拟定就是要在这些方案中找出一个满足国家要求地区需要的走向。 如图
3、所示，A、B点间有三个方案。对AB方案而言：优点：线路最短。缺点：穿过不良地质地段，三次跨大河，线路质量差， 隐患大。对另外两个方案：优点：绕避了不良地质区域，跨河一次，线路质量较好。缺点：线路比AB方案长。 B、C点间也有三个方案。对BC方案而言：优点：线路短直。缺点：要设长隧道，要求施工水平高且工期较长。对另外两个方案：优点：可不设或只设短隧道，可缩短工期，对施工技术无 特别要求。缺点：线路展长。 1.2.2影响线路走向的主要因素设计线的意义及行经地区其它建设项目的配合干线：力求顺直，缩短时间。地方铁路：靠近城镇和工矿区。设计线经济效益和运量要求 以直通运量为主的干线，应选 平、短、直走向
4、运量构成 地方货运为主的铁路，应尽可能 扩大吸引范围 自然条件绕避不良地质区段设计线主要技术标准和施工条件设计线技术标准高，一般造成线路展长；技术标准低，可使线路较好的适应地形，使线路短直。施工水平低，工期紧，可能会限制新技术和高科技的使用，从而影响线路走向。 1.3接轨方案的选择设计线不能孤立存在，必须与既有线连接起来，并入路网，发挥作用。选线设计中必须为设计线选定接轨站，其中要解决的是接轨点和接轨方向的选择两个问题。1.3.1接轨点的选择 影响因素：路网规划 国家重要干线接轨点已在路网规划中确定线路走向主要客货流方向既有区段站的分布及当地的接轨条件 接轨站应尽量选在既有线的区段站上 渝怀铁
5、路东端怀化、吉首接轨方案比较：吉首方案：比怀化方案里程短62.08km,但焦柳线的一段必须增建二线96.82km才能满足运量要求，工程投资贵19亿元，此外，吉首不是区段站，接轨条件差。怀化方案：线路里程短，造价低，接轨条件好。1.3.2接轨方向的选择考虑的因素：主要客货流方向，力求减少折角运输城市规划与新线引入的条件黑石铺方案捞刀河方案 1.4车站分布1.4.1基本原理车站的作用保证必要的通过能力进行必要的技术作业办理客货业务车站的分布就是要确定车站的数量和位置 Sz区间 Lz站间 车站分布的设计过程先结合机车交路的设计，分布区段站结合纸上定线，根据通过能力，分布一般的中间站编组站是在全国路网
6、规划的基础上，根据最佳的编 组计划方案确定的，不属于中间站的分布范围基本原理在满足通过能力的条件下，使车站分布有利于地区国民经济的发展，并考虑将来发展的要求。 1.4.2会让站、越行站、中间站的分布目的：保证必要的通过能力，为沿线城乡客货运输服务分布要点：满足国家要求的年输送能力和客车对数的需要满足通过能力的需要 由 得1.4.3车站分布与工程运营的关系在非自动闭塞控制区间增设中间站可不同程度地提高通过能力增加工程费和运营费降低旅行速度 列车重量增大时，与列车停车和起动的有关费用增加，合理的站间距离也应相应加长在纵坡陡峻地段增加车站引起线路展长增加与展线有关的运营费和工程费为节省初期投资，应把
7、车站分布问题与逐步加强通过能力的措施结合起来，统一研究。 2定线的基本方法定线的基本方法有两种：紧坡地段的定线方法适用情况：采用的最大坡度小于或等于地面平均自然纵坡。这时线路不仅受平面障碍限制，更主要受高程障碍控制。缓坡地段的定线方法适用情况：采用的最大坡度大于地面平均自然纵坡。这时线路不受高程限制，主要受平面障碍控制。只要注意绕避平面障碍，按短直方向定线，即可得到合理的线路位置。 2.1紧坡地段定线2.1.1定线要点用足最大坡度定线，以便争取高程，使线路不致额外展长。当线路遇到巨大高程障碍时，应用足最大坡度，结合地形 展长线路，称为展线。展线的注意事项：在坡度上适当留有余地，方便以后的局部改
8、线。展线地段一般不宜采用反向坡度，以免引起线路不必要 展长和增加运营支出。一般应从困难地段向平易地段引线。 2.1.2展线方式套线组成：简单的套线由三个曲线组成，每一曲线偏角不大 于 180度。适用的地形：主河谷自然坡度大于最大坡度，而侧谷比较开阔。在山坡上定线，上升或下降需要展线时。 灯泡线组成：由三个或三个以上的曲线组成，中间一个曲线的 偏角大于180度而小于360度。适用地形：同套线。当采用套线引起巨大工程（深路堑和长隧道），此时可采用灯泡线。优点：更好地适应谷口狭窄地形，减少工程数量。缺点：线路平面恶化。 螺旋线特别困难的地形，线路可以迂回360度成环形，称为螺旋线。上下两线交叉时，采
9、用跨线桥或隧道通过。 2.1.3导向线定线法借助导向线来拟定线路的概略位置和局部走向。导向线：既用足最大坡度，且在导向线与等高线交点处 填挖为0的一条折线。导向线绘制根据等高距，计算出线路上升需要的引线距离选择导向线的起点由预定的控制点开始一般按下列步骤进行参照规划纵断面选择合适的车站位置从紧坡地段的车站中心开始，向前进方向绘出半个站坪长，作为导向线的起点。 导向线的绘制从设计高程为的导向线起点开始，取两脚规开度为，将一脚定在起点附近，而另一脚截与相邻的等高线，依次进行，可在等高线上截取很多点，将点连成折线，即为等高线。若起终点间有若干条导向线，则应取短直方向的那一条，避免线路展长。 注意事项
10、：绕开不良地质地段，使导向线前进。若开度小于等高线平距，定线坡度大于地面平均自然 纵坡，则按短直方向定线。线路跨越沟谷，需设桥涵时，可直接跳过山嘴，按短直 方向定线。根据等高线圆顺、顺直地绘出线路平面。 2.2缓坡地段定线定线原则：力争线路顺直，尽量节省投资。注意要点：尽早绕避前方障碍 优点：使线路尽量靠近短直方向。可减少线路总偏角 线路绕避山嘴、跨越沟谷或其它障碍时，应使曲线交点正对主要障碍物（如图所示）使障碍物在曲线内侧使曲线的偏角最小 优点：减少土石方数量 设置曲线应有充分理由，必须是确有障碍的存在。曲线 半径应与地形结合，尽量采用大半径。优点：使线路靠近短直方向，降低运营费。坡段长度最
11、好不小于列车长度，坡度尽量采用无害坡度，使列车下坡时无需制动。优点：不至于增大行车费用力争减小总的拔起高度优点：减少运行时分减小行车费用 车站位置不应偏离线路的短直方向，尽量车站设在凸形 地段优点：减小工程量改善列车运营条件 2.3横断面定线一般在平纵面定出后进行需要改善横断面的地段一般是：横坡较陡地段不良地质地段因为这些地段可能会出现：平纵面位置好，但从横断面上看，线路的工程量大或所处的位置地质条件差。 横断面定线的基本步骤：找出控制线路位置的横断面即横坡较陡地段不良地质地段河岸冲刷严重的地段有代表性的百米标处 根据各控制断面原来设计的路肩标高，确定线路中心在横断面上可以左右移动的合理范围确
12、定原则：工程量不大避开不良地质 找出各控制断面可以左右移动的边缘点，连接各边缘点，可得线路可以移动的合理范围按线路可移动的范围重新设计 3 主要自然条件下的定线原则3.1河谷地段河谷线：沿着河谷所设置的线路。沿河谷定线的优点：填挖方及其它工程量较小河谷地形较开阔，有河谷阶地可利用地质条件较好纵坡均匀，线路容易适应即使在紧坡地段，也可以利用支流侧谷展线较好地为地方服务 缺点：占用农田多弯曲河流可能引起线路延长横坡陡峻和地质不良3.1.1河谷选择选择原则：优先考虑越岭垭口两侧的河谷，方便线路跨越分水岭，使线路不至于额外展长。尽量利用与线路走向基本一致的河谷，当河谷偏离线路走向时，应及早放弃。注意寻
13、找两岸开阔、地质条件较好、纵坡及岸坡较平缓的河谷。 3.1.2岸侧选择影响因素：地质条件要求河岸的地层能保证路基的稳固。地形条件当两岸的地质条件相差不大时，线路应选择在地形平坦 顺直，支沟较小和不受水流冲刷一岸的阶地上，从而避 的影响免桥涵工程量的增多。 农田及城镇分布条件一般应定在居民点和工矿企业较多，经济较发达的岸侧。但也会引起下列问题：如大量拆迁民房，占用农田数量多。应该征求地方意见，与对岸方案进行比选。3.1.3选择线路位置按三种情况分析河谷较开阔，横坡较缓且地质条件良好时，线路应设在不受洪水冲刷的阶地上。当河谷狭窄、横坡较陡，且地质不良时，线路应避开山坡。此时应将线路靠山方案与外移建
14、桥方案进行比选后确定。当河谷十分弯曲时，根据山嘴或河湾的实际情况，分别采取沿河绕行和取直方案。 山嘴沿山嘴绕行缺点：线路长线路安全条件差优点：在紧坡地段有利于争取高程以隧道取直通过缺点：工程投资大优点：线路短直，安全条件好，对运营有利。 河湾沿河绕行缺点：线路迂回较长路基防护工程大线路安全条件差优点：在紧坡地段有利于争取高程跨河建桥方案缺点：要建两座桥，工程量大优点：线路短安全条件好改移河道缺点：改变了天然河槽，洪水流向不易控制，且有一定的土石方工程量。优点：线路短直 3.2越岭地区越岭线：横贯分水岭的路线。当线路需要从某一水系转入另一水系时，必须穿越分水岭，此时须采用越岭线。应解决的主要问题
15、3.2.1选择越岭垭口 注意点：选择标高较低，靠近短直方向的垭口有如下特点：可以缩短线路或采用较平缓的限坡可以节省投资，降低运营费 选择山体较薄的垭口特点：有利于缩短隧道长度在隧道长度一定的情况下，能降低越岭标高。选择地质条件较好的垭口选择引线条件较好的垭口要求：河谷开阔，纵坡平缓，河谷方向接近线路的短直方向引线的地质条件较好 3.2.2选择越岭高程越岭垭口一般都用隧道通过。越岭标高决定隧道的标高和隧道长度。标高越高，则隧道越短，但两端引线越长；标高越低，则隧道越长，两端引线短。合理的标高：就工程而言，隧道和引线的总建筑费用最小就运营而言，越岭标高越低，引线越短就越有利越岭标高的决定因素：垭口的标高地面自然坡度地质条件设计线的运量限制坡度隧道施工技术水平 3.2.3越岭引线的定线结合地形条件，选择合理的最大坡度与地面坡度相适应当垭口附近地形很困难时，如有充分根据，可选用符合全线标准的最小曲线半径。为控制合理的展线长度，应从垭口往两侧定线，以避免展线不足或展线过长。引线在河流上游，应尽量利用支沟侧谷合理展线，使线路尽早降入主河沟的开阔谷地。
