第四章鐵路定線

第四章鐵路定線1第1頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第一節(jié)選線設計

一、各設計階段定線工作的基本內(nèi)容

鐵路定線是在地形圖或地面上選定線路的方向，確定線路的空間位置，并布置各種建筑物，是鐵路勘測設計中決定全局的重要工作。

1．可行性研究的定線工作（從面到帶）在1:5萬～1:10萬的地形圖上，在規(guī)定的線路起終點間的大面積范圍內(nèi)，找出一切可能方案，經(jīng)評比后，提供出進一步比選的方案，供上級決擇。內(nèi)業(yè)：線路走向、接軌問題；外業(yè)：重點踏勘。2第2頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四2．初步設計的定線工作（從帶到線）根據(jù)設計任務書，進行外業(yè)初測，繪制1:2000～1:5000的帶狀地形圖。內(nèi)業(yè)：紙上定線、主要技術標準確定。3．施工圖設計的定線工作（定測）外業(yè)測設于地面，研究線路位置的合理性，進行線路改善。編制線路平面圖及詳細縱斷面圖。

二、線路走向的選擇

鐵路定線工作的第一步，就是選定線路的基本走向。在設計線起訖點間，因城市位置、資源分布、工農(nóng)業(yè)布局和自然條件等具體情況的不同，常有若干可供選擇的線路走向。3第3頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四

圖4—1線路走向的擬定4第4頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四選線的基本任務之一，就是從中選出最合理的方案作為進一步設計的依據(jù)。長大干線要特別注意做好線路走向選擇。如鐵四院在京九鐵路設計中，就曾經(jīng)對阜陽至濯港間線路方案進行了大面積的研究比較，曾研究以下線路方案。中線方案——該方案線路長度最短（較西線短8.7km左右，較東線方案短10.3km左右）。該方案線路縱橫大別山主峰，工程十分艱巨。由阜陽至濯港，橋隧總長達77.07km，為線路長度的18.7%，較東線方案多49.86km，較西線方案多56.02km。估算工程費約為東線方案的1.54倍，為西線方案的1.69倍。鑒于該方案線路人煙稀少，亦不利于發(fā)展地方經(jīng)濟。5第5頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四阜陽至九江段線路方案6第6頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四東線方案——該方案較西線方案線路長1.6km，橋隧總長較西線方案長6.16km。由于京九線需分流徐州及天津以遠至武昌及其以南的部分客貨運量，故需修建京九線至武漢的聯(lián)絡線。與西線方案比較，東線方案修建至武漢的聯(lián)絡線不僅線路長、工程艱巨，在路網(wǎng)布局中亦不合理。西線方案——該方案線路基本上傍大別山西麓通過，地形起伏較小，路基穩(wěn)定條件好。同時，西線方案對開發(fā)山區(qū)經(jīng)濟、幫助老區(qū)人民盡快脫貧致富均有著重要的意義，得到地方政府的贊同。經(jīng)綜合比較后采用西線方案。7第7頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四

影響線路走向選定的因素甚多，主要應考慮：

1．設計線的意義及與行經(jīng)地區(qū)其他建設的配合走向的選擇應與路網(wǎng)規(guī)劃及行經(jīng)地區(qū)其他建設項目協(xié)調(diào)配合；要根據(jù)客貨流向選好接軌站，力爭減少折角運輸，要考慮與地區(qū)其他交通體系的合理銜接；并應滿足國防要求。如圖寶成鐵路建設時有天水至成都和寶雞至成都兩種方案。天水8第8頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四2．設計線的經(jīng)濟效益和運量要求選擇線路走向應盡可能為更多的工礦基地和經(jīng)濟中心服務，既加速地區(qū)國民經(jīng)濟的發(fā)展，又使鐵路擴大運量，增加運輸收入，爭取較高的經(jīng)濟效益。焦作焦枝鐵路平行京廣線，是山西煤炭南下通道。枝城修建有煤炭裝運碼頭。設計線經(jīng)平頂山煤礦、南陽油田、漢江油田。在路網(wǎng)中起調(diào)節(jié)作用。9第9頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四

3．自然條件地形、地質(zhì)、水文、氣象等自然條件決定線路的工程難易和運營質(zhì)量，對選擇線路走向有直接的影響。

4．設計線主要技術標準和施工條件設計線的主要技術標準在一定程度上影響線路走向的選擇。施工期限、施工技術水平等，對困難山區(qū)的線路方向選擇，具有重大影響，有時甚至成為決定性的因素。上述各項因素互為影響，應整體考慮才能得到較理想的線路走向。10第10頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四增建二線方案比選11第11頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四12第12頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四

二、接軌方案的選擇設計線與既有線的接軌方案是影響線路局部走向的重要因素，選線設計中接軌站的選擇主要是解決接軌點的選擇和接軌方向的選擇兩個問題。

(一)接軌點的選擇影響接軌點選擇的主要因素是：

1．路網(wǎng)規(guī)劃2．線路走向3．主要客貨流方向4．既有區(qū)段站的分布及當?shù)氐慕榆墬l件13第13頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四圖4—3渝懷線東端接軌方案圖14第14頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四例如渝懷鐵路在東端有懷化接軌和吉首接軌兩大方案，如圖3—3。吉首方案比懷化方案的建筑里程少62.08km(兩方案限坡均為6‰)，但吉首—懷化利用焦柳線的一段必須增建二線才能滿足運量要求，增建二線長96.82km，工程投資多19億元；同時吉首又不是區(qū)段站，接軌條件較差，經(jīng)過多方論證，最后選定懷化方案。

(二)接軌方向的選擇在接軌點選定后，就要解決從接軌站的哪一端引入的問題。主要考慮兩點：1．主要客貨流方向，應力求減少客貨流的折角運輸。2．城市規(guī)劃與新線引入的條件。一般城市居民密集，應力求減少拆遷工程量。15第15頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四新線引入樞紐，不宜直接接軌於編組站，一般應在樞紐前方站或樞紐內(nèi)適當車站上接軌。四、車站分布為保證鐵路線路具有一定的通過能力，沿鐵路線劃分若干區(qū)間，每一區(qū)間內(nèi)只允許一列車占用。下圖為單線鐵路的區(qū)間示意圖，以進站信號機作為區(qū)間的分界。圖4—5站間區(qū)間示意圖16第16頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四車站分布是鐵路選線的重點問題之一，應將車站分布與鐵路定線有機地結(jié)合起來。一般過程是：先結(jié)合機車交路的設計分布區(qū)段站，然后結(jié)合紙上定線，并保證需要的通過能力，分布一般的中間站、會讓站或越行站。區(qū)段站盡量靠近較大城鎮(zhèn)和工礦企業(yè)所在地，以滿足客貨流集散的需要，并可改善鐵路員工的生產(chǎn)、生活條件。站址位置應和城鎮(zhèn)發(fā)展規(guī)劃相配合。區(qū)段站應設在地形平坦、地質(zhì)條件較好、少占農(nóng)田、便于“三廢”(廢氣、廢水、廢碴)的處理和水源、電源較為方便的地點。17第17頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四中間站、會讓站和越行站分布的目的是為了保證鐵路必要的通過能力，并為沿線城鄉(xiāng)客貨運輸服務。這類車站的分布要點為：

1．必須滿足國家要求的年輸送能力和客車對數(shù)。C≥CxyNK≥NXK

2．會讓站和越行站應按通過能力要求的貨物列車走行時分標準分布。即通過能力N必須大于需要的通過能力Nxy。由)/(1440dttttTNHBFWT對+++-=18第18頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四分布車站時，必須保證N≥Nxy，即xyHBFWTNttttT3+++-144019第19頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四即：(min)()HBxyTFWttNTtt+--￡+1440()()HBxyTFWttNTtt+--￡+1440max《線規(guī)》規(guī)定，站間貨物列車單方向的運行時分不宜大于表3—1所列數(shù)值。表4—1新建雙線鐵路站間貨物列車單方向運行時分路段旅客列車設計行車速度（km/h）140≤120旅客列車對數(shù)（對/d）≤30＞30≤2021～40＞40機車種類電力2520302520內(nèi)燃40354540—注：困難條件下，個別站間的貨物列車運行時分可比上表規(guī)定值增大1～2min。20第20頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四

3．辦理客貨運業(yè)務的中間站，應根據(jù)日均客貨運量，結(jié)合該地區(qū)其他運輸方式的發(fā)展情況合理分布，并與城市或地區(qū)規(guī)劃相協(xié)調(diào)；有技術作業(yè)的中間站應滿足技術作業(yè)要求。單線鐵路技術作業(yè)站相鄰區(qū)間的列車往返走行時分，應比站間最大往返走行時分少，規(guī)定如下：

①區(qū)段站相鄰站間各減少4min；

②其他技術作業(yè)站如因技術作業(yè)時分影響站間通過能力，且將來不易消除其影響者，可根據(jù)需要減少相鄰站間走行時分。21第21頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四

5．應結(jié)合地形、地質(zhì)、水文和鐵路運營條件考慮。6．新建單線鐵路的個別地段時，若設站引起巨大工程，經(jīng)技術經(jīng)濟比較，可設計為雙線，以延長站間距離，減少工程。

7．遠期為雙線、近期為單線的新建鐵路，宜按雙線標準分布車站。

8．新建鐵路最小站間距離：單線不宜小于8km，雙線不宜小于15km。樞紐內(nèi)站間距離不得小于5km。

9．新建線路分期開設的車站，應按各設計年度客貨運量要求的通過能力和地方運輸需要分別確定。22第22頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第二節(jié)定線的基本方法地形條件、特別是地面平均自然坡度的大小，對線路位置和定線方法影響很大。定線時應分兩種情況區(qū)別對待：

(1)采用的最大設計坡度大于地面平均自然坡度(imax

＞ipz)，線路不受高程障礙的限制。這時，主要矛盾在平面一方、只要注意繞避平面障礙，按短直方向定線，即可得到合理的線路位置。這樣的地段，稱為緩坡地段。

(2)采用的最大坡度小于或等于地面平均自然坡度(imax

≤ipz

)，則線路不僅受平面障礙的限制，更要受高程障礙的控制。這樣的地段，稱為緊坡地段。23第23頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四由于緊坡和緩坡地段的條件不相同。因此它們的定線方法也不相同。

一、緊坡地段定線

(一)緊坡地段定線要點緊坡地段通常應用足最大坡度定線，以便爭取高度使線路不至額外展長。當線路遇到巨大高程障礙(如跨越分水嶺)時，若按短直方向定線，就不能達到預定的高度，或出現(xiàn)很長的越嶺隧道。為使線路達到預定高度，需要用足最大坡度結(jié)合地形展長線路，稱為展線。24第24頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四

在展線地段定線時，應注意結(jié)合地形、地質(zhì)等自然條件，在坡度設計上適當留有余地。展線地段若無特殊原因，一般不采用反向坡度，以免增大為克服高度引起的線路不必要的展長，同時增加運營支出。在緊坡地段定線，一般應從困難地段向平易地段引線，或從控制地段向一般地段定線。

(二)展線方式展線地段應根據(jù)需要展長線路長度，結(jié)合地形和地質(zhì)等條件，用直線和曲線組合成各種形式，如套線、燈泡線、螺旋線等來展長線路。25第25頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四

1．套線。當沿河谷定線時，遇到主河谷自然坡度大于最大坡度、而側(cè)谷又比較開闊時，常常在側(cè)谷內(nèi)采用套線式的展線；簡單套線由三個曲線組成，每一曲線的偏角均不大于180。圖3—7套線26第26頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四

2．燈泡線。在谷口狹窄的側(cè)谷內(nèi)，為了更好地適應地形，可以采用燈泡形展線。它是由三個或三個以上的曲線組成；從下圖所示的平面和縱斷面中可以看出，采用燈泡形展線(實線方案)比采用套線展線(虛線方案)可節(jié)省兩座隧道和部分土石方工程。27第27頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四3．螺旋線。在地形特別困難的地段，線路可以迂回360°成環(huán)狀，稱為螺旋線。在上、下兩線交叉處，可以用跨線橋或隧道通過(如圖3—9)。

展線沒有標準圖式，應根據(jù)地形變化的實際情況，因地制宜地組合各種展線方式，并使之相互配合。28第28頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四29第29頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四30第30頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四(三)導向線定線法在緊坡地段，線路的概略位置與局部走向，可借助于導向線來擬定。導向線就是既用足最大坡度，又在導向線與等高線交點處填挖為零的一條折線。因此，它是用足最大坡度而又適合地形、填挖最小的線路概略平面。導向線是利用兩腳規(guī)在大比例尺地形圖上定出來的，其定線步驟如下：(1)根據(jù)地形圖上等高距Δh(m)，計算出線路上升Δh需要引線的距離—定線步距Δl(km)，即：(m)31第31頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四式中，id為定線坡度，id

＝imax–Δi(‰)。Δi為曲線和隧道坡度折減平均值，視地形、地質(zhì)困難情況可取0.05imax～0.15imax。

(2)參照規(guī)劃縱斷面，在地形圖上選擇合適的車站位置，從緊坡地段的車站中心開始，向前進方向繪出半個站坪長度(LZ

/2)，作為導向線起點(或由預定的其他控制點開始)。(3)按地形圖比例尺，取兩腳規(guī)開度為Δl，將兩腳規(guī)的一只腳，定在起點或附近地面標高與設計路肩標高相近的等高線上，再用另一腳截取相鄰的等高線。32第32頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四33第33頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四如此依次前進，在等高線上截取很多點，將這些點連成折線，即為導向線(如圖中a、b、c、d、e……)。在同一起訖點間，有時可定出若干條導向線，如圖中虛線為另一導向線，因偏離短直方向較細實線遠，線路增長，故可以放棄。

繪制導向線時，應注意以下幾點：

(1)導向線應繞避不良地質(zhì)地段，并使導向線趨向前方的控制點(或車站)。(2)如果兩腳規(guī)開度(定線步距)Δl小于等高線平距，表示定線坡度大于局部地面自然坡度，線路不受高程控制，即可根據(jù)線路短直方向引線。遇到等高線平距小于Δl的地段，再繼續(xù)繪制下一地段的導向線。34第34頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四(3)線路跨越溝谷需要設置橋涵，故導向線不必降至溝底，可直接向?qū)Π兑€。線路穿過山咀，要開挖路塹或設置隧道，導向線也不必升至山脊，可直接跳過山咀?？缭綔瞎然蛏骄讜r，應根據(jù)引線距離是Δl的幾倍，即表示線路要下降或上升幾個Δh，以便決定在溝谷或山咀對側(cè)的哪條等高線開始繪制導向線。(4)導向線是一條折線，僅能表示線路的概略走向，為了定出線路平面，須以導向線為基礎，借助鐵路曲線板和三角板，在符合線路規(guī)范有關規(guī)定的前提下，圓滑、順直地繪出線路平面。35第35頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四圖4—11沿導向線定線及半徑選配36第36頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四二、緩坡地段定線在緩坡地段，地形平易，定線時可以航空線為主導方向，既要力爭線路順直，又要節(jié)省工程投資。為此，應注意以下幾點：(1)為了繞避障礙而使線路偏離短直方向時，必須盡早繞避前方障礙，力求減小偏角。圖3—12繞避障礙37第37頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四(2)線路繞避山咀、跨越溝谷或其他障礙時，必須使曲線交點正對主要障礙物，使障礙物在曲線的內(nèi)側(cè)并使其偏角最小。由圖可見，曲線正對障礙物的實線方案比未正對障礙物的虛線方案的土石方數(shù)量少。38第38頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四(3)設置曲線必須是確有障礙存在。曲線半徑應結(jié)合地形盡量采用大半徑。在緩坡地段，線路展長的程度，取決于線路的意義、運量大小、地形、地質(zhì)條件、路網(wǎng)線等因素，應力求順直；地方意義的鐵路，則力求降低造價并靠近城鎮(zhèn)。一般的展線系數(shù)是：平原地區(qū)約為1.1，丘陵地區(qū)1.2～1.3。(4)坡段長度最好不小于列車長度，應盡量采用下坡無需制動的坡度——無害坡度。(5)力爭減少總的拔起高度，但繞避高程障礙而導致線路延長時，則應認真比選。39第39頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四

(6)車站的設置應不偏離線路的短直方向，并爭取把車站設在凸形地段。地形應平坦開闊，以減少工程量。40第40頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四這三個方案的線路長度和工程量都很接近，但就列車出站加速和進站減速的條件而言，不論甲站或乙站，均以方案①最有利。所以，應按方案①的縱斷面來考慮線路的平面位置，這樣定線可以改善列車運行條件。三、橫斷面定線在橫坡較陡地段和不良地質(zhì)地段定線時，有時從縱斷面上看，填挖高度并不大，平面也合理，但從橫斷面上看，則可能出現(xiàn)很大的工程，或者線路處于地質(zhì)條件十分不利的位置。因此，定線工作不僅要使線路的平面和縱斷面合理，同時還要使橫斷面也合理。41第41頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四(1)首先找出控制線路位置的橫斷面。在橫坡較陡地段、不良地質(zhì)地段、河岸沖刷嚴重地段以及有代表性的百米標處，測繪其橫斷面圖。(2)根據(jù)各控制斷面原設計的路肩標高，確定線路中心在橫斷面上可以左右移動的合理范圍。42第42頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四(3)將各橫斷面圖上線路可能左右移動的邊緣點，按相應的距離和比例尺移到平面圖上，連接各邊緣點，即可得到在平面圖上線路可能移動的合理范圍(如上圖陰影部分)。(4)在平面圖上線路可能移動的范圍內(nèi)，重新設計平面，并在兩端和原定線路妥善連接，即得在平、縱、橫三個面上均較合理的新的線路中線位置。四、線路平面、縱斷面的改善對初步確定的線路平面和縱斷面，進行研究分析，找出存在的問題及解決辦法，進行局部修改。43第43頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四

需要進行平、縱斷面改善的問題通常有：(1)線路局部方案的比選；(2)減少填挖方及橋梁、隧道的工程數(shù)量；(3)繞避不良地質(zhì)；(4)車站及橋涵分布的調(diào)整；(5)改善某些工點的施工條件；(6)改善局部地段的運營條件；(7)改善采用規(guī)范容許最低標準的局部地段的設計；(8)減少耕地占用及建筑物拆遷。44第44頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四常見的修改平、縱斷面以減少填挖方數(shù)量的情況有：(1)原坡度設計不當，局部地段出現(xiàn)填挖方過大時，可改變坡段組合或設計標高以減少填挖方數(shù)量。圖3—16改變設計坡度減少工程45第45頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四(2)原設計坡度不宜改動(如已用足最大坡度)，但在縱斷面圖上填挖高度由一端向另一端逐漸增大到不合理的程度時，則可根據(jù)具體情況改變線路平面位置，如將線路扭轉(zhuǎn)一個角度。46第46頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四(3)原坡度設計合理，而在縱斷面圖上填挖高度由兩端向中間逐漸增大到不合理的程度時，則可增設曲線或改變曲線半徑以減少中間的填挖高度。47第47頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四(4)當平面曲線和切線配合不當而引起工程增加時，應重新調(diào)整偏角和配置曲線，以減小工程量。48第48頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四

紙上定線設計步驟：

1．劃分緊坡地段、緩坡地段(imax與ipz比較)；

2．緊坡地段采用導向線、緩坡地段采用航空折線進行平面定線；3．圓順線路；4．轉(zhuǎn)折處選配半徑、緩和曲線。量曲線偏角，計算曲線要素；5．根據(jù)切線長定出曲線起訖點，標注百米及主點里程；6．檢查規(guī)范要求；7．按里程及地面特征繪制縱斷面地面線；8．按規(guī)范、填挖高度設計縱斷面設計線；9．反復修改平縱斷面；10．根據(jù)往返走行時分或站間距離確定車站分布。49第49頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第三節(jié)主要自然條件下的定線原則

一、河谷定線沿河而行的路線稱為河谷線。在路網(wǎng)中，河谷線路占有較大的比重。沿河谷定線具有下列優(yōu)點：

(1)河谷縱坡為單向坡，可避免線路出現(xiàn)逆坡，且可利用支流側(cè)谷展線。(2)多數(shù)城鎮(zhèn)位于河谷階地，在階地設站，可更好地為地方服務。50第50頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四(3)多數(shù)河谷具有開闊階地，鐵路通過階地，可更好地為地方服務；既可提高鐵路的效益，又方便了鐵路員工的物質(zhì)、文化生活。(一)河谷選擇

在大面積選線時，優(yōu)先考慮接近線路短直方向的越嶺埡口和埡口兩側(cè)的河谷。盡量利用與線路走向基本一致的河谷。同時注意尋找兩岸開闊、地質(zhì)條件較好、縱坡及岸坡較平緩的河谷。對于平緩河段，選用的限制坡度宜接近或略大于河谷縱坡；而對于個別縱坡較陡的河段，則可采用展線或加力坡度解決。51第51頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四(二)岸側(cè)選擇河谷兩岸條件常有差別，應結(jié)合地形、地質(zhì)、水文、農(nóng)田及城鎮(zhèn)分布情況，選擇有利岸側(cè)定線。但有利的岸側(cè)，不會始終局限于一岸，應注意選擇有利的地點跨河改變岸側(cè)。如在圖3—20中，線路沿右岸設隧道或建橋改變岸側(cè)就形成兩個方案，應結(jié)合其他條件進行比選。52第52頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四

影響岸側(cè)選擇的主要因素有：

1．地質(zhì)條件沿河線路如遇不良地質(zhì)，應通過跨河繞避與整治措施的比較確定岸側(cè)。在山區(qū)河谷中，如山體為單斜構(gòu)造，應注意巖層的傾向，選擇山體穩(wěn)固的岸側(cè)。局部不良地質(zhì)(如滑坡、崩坍、巖堆等)地段，影響岸側(cè)選擇，應進行綜合整治、隧道繞避或跨河繞避等方案比較確定。53第53頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四

2．地形條件當河谷兩岸地質(zhì)條件較好或差異不大時，線路應選在地形平坦頂直、支溝較少和不受水流沖刷一岸的階地上。當需要展線時，應選擇在支溝較開闊，利于展線的一岸。54第54頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四

3．農(nóng)田及城鎮(zhèn)分布條件線路一般應選擇在居民點和工礦企業(yè)較多、經(jīng)濟較發(fā)達的一岸，使鐵路便于為地方服務。但為避免大量拆遷民房和不妨礙城鎮(zhèn)發(fā)展等原因，也可能需要繞避。應根據(jù)具體情況，征求地方意見，慎重取舍。(三)線路位置的選擇沿河谷定線，線路位置往往差異幾米甚至幾十米，這對鐵路的安全和工程量帶來很大影響。線路合理位置的選擇，可分三種情況加以分析研究：

(1)河谷較開闊，橫坡較緩且地質(zhì)良好時，理想的線路位置為不受洪水沖刷的階地。55第55頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四

(2)河谷狹窄，橫坡較陡，且地質(zhì)不良時，線路應由避開山坡與外移建橋(順河橋)的方案進行比選。圖3—23牛日河修建順河橋方案56第56頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四

(3)河谷十分彎曲時，可根據(jù)山咀或河灣的實際情況，采取沿河繞行或取直方案。①線路遇到山咀時有兩種定線方案：沿山咀繞行，線路較長，在緊坡地段有利于爭取高度，但易受不良地質(zhì)危害和河流沖刷的威脅，線路安全條件差；以隧道取直通過，線路短直，安全條件好，對運營有利，但工程投資較大。兩者應比選決定。57第57頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四②當線路遇到河灣時，有沿河繞行、建橋跨河及改移河道三種方案。沿河繞行方案，線路迂回較長，岸坡一般陡峭，水流沖刷嚴重，路基防護工程大，線路安全條件差；跨河建橋方案比較順直，線路短，安全條件好，但兩座橋的工程量較大；改河方案也可使線路短直，但改變了天然河槽，僅在地形條件好，能控制洪水流向，且土石方工程量不太大時才有利。方案的取舍應通過技術經(jīng)濟比較確定。58第58頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四二、越嶺地段當線路需要從某一水系(河谷)轉(zhuǎn)入另一水系(河谷)時，必須穿越分水嶺。越嶺地區(qū)高程障礙大，一般需要展線，地質(zhì)復雜，工程集中，對線路的走向、主要技術標準(特別是限制坡度和最小曲線半徑)、工程數(shù)量和運營條件等影響極大。所以應大面積選線，認真研究、尋找合理的越嶺線路方案。越嶺線路通常是沿通向分水嶺埡口的河谷足坡定線，并以隧道(地形有利時用路塹)越過埡口，再沿分水嶺另一側(cè)的河谷向下游定線。59第59頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四越嶺線路應解決的主要問題為越嶺口選擇、越嶺高程選擇和越嶺引線定線三個問題。(一)越嶺埡口選擇埡口是越嶺線路的控制點，一般宜選擇下列越嶺埡口：

(1)高程較低、靠近線路短直方向；(2)山體較薄；(3)地質(zhì)條件較好；(4)引線條件較好。同一埡口并非同時具備上述各條件，此時，應精心比選，找出最合理的越嶺埡口。60第60頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四(二)越嶺高程選擇越嶺埡口一般都用隧道通過，越嶺高程選擇，就是越嶺隧道高程與隧道長度選擇。高程愈高隧道愈短，但兩端引線愈長。對工程而言，理想的越嶺高程應使引線和隧道總的建筑費用最小；就運營而言，越嶺高程愈低、引線愈短愈有利。

越嶺隧道的合理高程與長度的選擇，除取決于啞口的高程、地面自然坡度、地質(zhì)條件外，還與設計線的運量、限制坡度(或加力坡度)以及隧道施工技術水平有關。

設計線的運量大、限坡小時，宜采用高程低的長隧道方案。

61第61頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四(三)越嶺引線定線

越嶺引線定線時，應注意下列幾點：

(1)結(jié)合地形條件選擇合理的最大坡度(限制坡度或加力坡度)。(2)為了能控制合理的展線長度，應從埡口往兩側(cè)(從高處往低處)定線，以避免展線不足或過長。(3)埡口附近，地形尤為困難，在有充分依據(jù)時，引線可合理選用符合全線標準的最小曲線半徑。62第62頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四三、平原、丘陵地區(qū)平原地區(qū)地形平坦，丘陵地區(qū)丘崗連綿，但相對高差不大，一般工農(nóng)業(yè)都比較發(fā)達，占地及拆遷問題比較突出，地質(zhì)條件比較簡單，但水文條件可能復雜。因此，在平原、丘陵地區(qū)定線，應著重注意解決好下列問題。

(一)線路盡量順直平原、丘陵地區(qū)定線，一般不受高程障礙控制，應循航空折線把線路盡量定得順直。繞避障礙物及設置曲線，必須有充分理由。在不致引起工程量顯著增加的前提下，盡量采用較小偏角、較大半徑，以便縮短線路并取得較好的運營條件。63第63頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四(二)正確處理鐵路與行經(jīng)地區(qū)的關系

(1)選定線路位置時，應盡量減少拆遷和占地；在地形有利時鐵路宜靠近山坡；并應盡可能減少現(xiàn)有道路、溝渠、電力及通訊線路和管道系統(tǒng)的改移。(2)車站(尤其大型客、貨站)分布應結(jié)合城鎮(zhèn)規(guī)劃，既要方便地方客貨運輸，也要充分發(fā)揮鐵路運營效率，設站不應過密，也不宜為靠近城鎮(zhèn)而過分迂回線路。(3)為方便沿線交通并確保鐵路行車安全，要認真布置好沿線的道口和立交橋涵，并以交通量為依據(jù)確定其修建標準。64第64頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四(三)注意適應水文條件的要求平原和低緩丘陵地區(qū)易受洪水泛濫的危害，線路高程應高出規(guī)定?？绾訕蛄嚎讖讲灰藟嚎s，路基應有足夠的高度，并做好導流建筑物與路基防護工程。

四、不良地質(zhì)地區(qū)不良地質(zhì)地區(qū)的選線應作好以下三方面工作：

(一)掌握區(qū)域地質(zhì)情況在大面積選線和線路原則方案比選中，要了解區(qū)域地質(zhì)情況，根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造特征，慎重研究線路方案。65第65頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四例如成昆線南段金沙江河谷三堆子至江頭村長80km的一段線路，平行于元謀一綠汁江大斷裂帶，位于江的左岸。后經(jīng)地質(zhì)勘察和研究后，確定線路設于右岸，并因相對遠離了大斷裂帶，避開了左岸嚴重不良地質(zhì)地段。圖3—27線路繞避斷裂帶66第66頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四

(二)合理繞避不良地質(zhì)地段對規(guī)模較大、正在活動、整治困難、嚴重危及行車安全的不良地質(zhì)地段應盡量繞避。對規(guī)模不大的不良地質(zhì)，如繞避投資增加不多，也宜繞避，以利于施工、養(yǎng)護和行車安全。采取繞避措施應注意如下幾點：

(1)在河谷地區(qū)沿山坡定線，因嚴重不良地質(zhì)難以用路基通過時，可局部移動線路位置，或外移建橋、或內(nèi)移修隧道。(2)當局部移動不能徹底繞避不良地質(zhì)時，可與較長線路的繞避方案進行技術經(jīng)濟比較。67第67頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四(三)采用工程措施徹底整治對規(guī)模不大、穩(wěn)定性較好、整治較易的不良地質(zhì)地段宜選擇有利部位、合理高程通過，并選用有效和經(jīng)濟合理的綜合工程措施徹底整治。五、水庫地區(qū)水庫地區(qū)的選線，除線路高程必須保證至少高出水庫最高水位(加波浪侵襲高)0.5m外，還要研究水庫坍岸、水庫淤積和地下水壅升三個問題，并處理鐵路建設與水庫規(guī)劃的關系。68第68頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四

1．水庫坍岸新建水庫蓄水后，因風浪沖擊、水流侵蝕和水位漲落等原因會引起庫岸坍塌。定線前應判明可能產(chǎn)生坍岸的地段及影響范圍，將線路走在坍岸范圍之外。當不能繞避時，則應對可能發(fā)生坍岸的岸坡采取防護和加固措施，確保鐵路安全。69第69頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四

2．水庫淤積水庫回水范圍內(nèi)，因流速變緩，導致大量泥沙淤積，使回水區(qū)內(nèi)的水位抬高。因此，跨越水庫回水區(qū)的線路，也要相應提高設計高程，以保證必要的路肩高度和橋下凈空。然而，水庫岸邊某些地段的淤積對庫岸有防護作用，線路在這樣的岸邊通過對安全是有利的。

3．地下水壅升水庫蓄水后，地下水位壅升，造成濕陷、翻漿、沼澤化或誘發(fā)滑坡、崩坍等不良地質(zhì)產(chǎn)生。因此在水庫區(qū)選線，應考慮地下水位壅升后的影響。70第70頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四第四節(jié)橋涵、隧道及道口地段的定線問題

一、橋梁地段

橋梁地段的定線，主要是解決好橋位選擇與引線設計兩個問題。橋位選擇所考慮的主要因素，可歸納為水文和地貌條件有利、工程地質(zhì)條件較好以及滿足定線的一般要求三個方面。71第71頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四

橋梁附近的路基設計高程應滿足：Hmin≥HL+HG-HJ式中Hmin

——路肩設計高程(m)；HL

——梁底設計高程(m)；

HG

——梁底至軌底的高度(m)；

HJ

——軌底至路肩的高度(m)。大跨、高墩橋梁施工技術的進展，有利于在地形、地質(zhì)復雜地區(qū)選擇較理想的橋位。如狹谷地區(qū)山高谷深，采用大跨度橋梁可避開高墩和不良地質(zhì)，而大跨高橋的采用，還可減少展線總長度。72第72頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四二、涵洞地段涵洞是位于路堤填土內(nèi)孔徑不大于6.0m的排洪、灌溉或交通用的建筑物。涵洞的數(shù)量很多，每公里約1～3座。在定線中，要解決好涵洞的分布、類型選擇和路堤高度等問題。

(一)涵洞的分布涵洞的分布一般應根據(jù)現(xiàn)場勘察來確定，尤其是影響農(nóng)田灌溉和人畜交通的涵渠，必須與當?shù)卣嘘P部門協(xié)商確定。凡線路跨越的水溝，一般都應設置涵洞或小橋。73第73頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四

天然溝谷的平面和縱坡一般不宜輕易改動。根據(jù)匯水面積計算出流量，設置相應的橋涵。平坦地區(qū)沿線很長的地段沒有明顯河溝時，可考慮在有利排洪的地點設置涵洞，使橋涵的距離適當，排洪通暢，確保路基安全。

(二)涵洞類型和孔徑的選擇

涵洞類型及孔徑大小一般按標準設計圖進行選擇：

1．流量大小和路堤高度

流量較小時，宜用鋼筋混凝土圓形涵洞；流量較大時，宜用石砌或混凝土拱形涵洞。74第74頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四

流量較大而路堤高度較低時，可采用蓋板箱涵，或雙孔、多孔涵洞；如仍不能滿足流量要求時，宜采用小橋。

2．地質(zhì)條件

拱涵需要堅實的地基，以免不均勻沉陷引起建筑物的損壞。單孔圓涵和蓋板箱涵對地基適應性強，后者也適用于松軟地基。含沙石量較大，容易淤塞涵洞，應加大孔徑或采用小橋。泥石流溝不宜采用涵洞。

3．施工和維修條件

當?shù)厥县S富時可采用石砌拱涵，沙石方便時，也可采用混凝土拱涵。75第75頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四

鋼筋混凝土圓涵可在工廠預制，運往現(xiàn)場安裝，施工簡便，進度快。在石料缺乏地區(qū)經(jīng)濟合理。為施工方便，同一段線路涵洞類型不宜太多。為便于維修、養(yǎng)護、清淤，排洪涵洞的最小孔徑不應小于1.0m。位于淤積較少的灌溉渠道上的涵洞，孔徑一般不小于0.75m，全長不宜超過10m。各式涵洞的長度應視其凈高(或內(nèi)徑)h按下列要求選定：

h=1.0m，長度不宜超過15m；

h＝1.25m，長度不宜超過25m；

h≥1.5m，長度不受限制。76第76頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四

4．農(nóng)業(yè)及交通要求

分布涵洞時，應力爭不改變或少改變現(xiàn)有的灌溉系統(tǒng)，以免影響農(nóng)用灌溉。灌溉涵洞的出水口高程應與當?shù)剞r(nóng)田水利部門協(xié)商確定。排洪涵洞還應考慮涵前積水不致淹沒上游村莊和農(nóng)田。交通涵洞應盡力滿足當?shù)亟煌ㄐ枰?三)對路堤高度的要求

在選擇排洪涵洞類型時，涵洞孔徑主要根據(jù)規(guī)定的洪水頻率(各級鐵路為1／50)的流量選用，并按下列條件驗算路肩設計高程。77第77頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四

1．水力條件

涵洞附近路肩設計高程應比規(guī)定洪水頻率的設計水位連同壅水高度至少高出0.5m，即要求路堤填土高度hmin高出涵前積水高度hp至少0.5m：hmin≥hp+0.5(m)。2．結(jié)構(gòu)條件

為了改善洞身受力狀況，涵洞頂上應有一定厚度的填土，以保證涵洞結(jié)構(gòu)條件所需的最小路堤高hj。涵洞處自溝底起算的路堤填土高度hh應滿足：hh≥

hj(m)。當縱斷面設計的路堤填土高度不能同時滿足上述兩項要求時，可采取如下措施：78第78頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四

(1)在滿足設計流量的要求下，改用需要填土高度較小的涵管類型。(2)加大孔徑、降低積水高度，改單孔為雙孔以至多孔，但拱涵不得用三孔。(3)適當挖低溝底，適用于出口有較深或縱坡較陡的溝床。(4)改變縱斷面坡度，提高路肩設計高程；或者改動線路平面，降低涵洞處地面高程。79第79頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四三、隧道地段

(一)隧道工程的特點

鐵路選線中，采用隧道是克服高程障礙、降低越嶺高程、縮短線路長度和繞避不良地質(zhì)的重要措施。線路翻越分水嶺，在埡口修建隧道，即越嶺隧道；沿河傍山定線，或要求裁彎取直或繞避不良地質(zhì)而修隧道，即傍山隧道。

(二)隧道位置的選擇

傍山隧道的位置選擇應注意以下問題：

(1)埋藏較淺時，線路宜向內(nèi)移，以避免隧道偏壓過大。80第80頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四(2)應避開巖堆、滑坡等不良地質(zhì)以及河岸沖刷、水庫坍岸范圍。(3)可結(jié)合當?shù)氐牡匦?、地質(zhì)情況和工程大小，進行裁彎取直的長隧道方案和沿河繞行方案的比較。(三)隧道洞口位置的選擇洞口是隧道的薄弱環(huán)節(jié)，洞口工程處理不當，易產(chǎn)生病害，危及行車安全。隧道地段定線，應考慮下列因素，通過技術經(jīng)濟比較，認真選擇洞口位置。(1)選擇洞口位置宜貫徹“早進洞，晚出洞”的原則；避免片面追求縮短隧道長度，忽視洞口邊坡穩(wěn)定的做法。81第81頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四82第82頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四83第83頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四

不宜用深路塹壓縮隧道長度，以免洞口邊坡、仰坡開挖過高。不應將洞口設在溝心；否則，不但工程地質(zhì)條件差，且施工時排水和棄碴也較困難。(2)洞口應盡可能設在山體穩(wěn)定、地質(zhì)條件較好之處，以保證洞口安全；否則應修建擋護工程或延伸洞口，增建明洞。(3)洞口宜設在線路與等高線正交或接近正交處；如采用斜交，則要修建斜交洞門或修建明洞。84第84頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四圖3—30溝谷洞口位置比較85第85頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四四、道口設置

當鐵路與道路相交時，為保證行車和人身安全，應設置平交道口或立體交叉。交叉的形式應根據(jù)鐵路與道路的性質(zhì)、等級、交通量、地形條件、安全要求及經(jīng)濟與社會效益等因素確定。一般應優(yōu)先考慮設置立體交叉，減少平交道口。

作業(yè)：

解釋緩坡地段、緊坡地段，二者的定線方法有哪些不同。

本章內(nèi)容結(jié)束86第86頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四課程設計本設計要求在地形圖上完成××到××車站之間的新線設計。

一、工具用品坐標紙35cm×75cm（用75×105cm，長方向一分為二）；三角板、分規(guī)或圓規(guī)、量角器；用硬紙自制鐵路曲線板一套（比例尺1:25000，R=600、800、1200、1500、2000m）。87第87頁，共96頁，2023年，2月20日，星期四

二、出發(fā)資料1．Ⅰ級線路、Vmax=100km/h。2．起點車站為有貨物作業(yè)中間站，設計為平坡，里程為CK10+000；終點車站為無貨物作業(yè)中間站，可設在坡度不大于2.5‰的坡段上，到發(fā)線有效長度為850m。3．區(qū)間限制坡度為：12‰4．最小曲線半徑：一般情況下為800m，困難