铁路选线工程技术论文范文

1兰新铁路天山隧道群历次选线思路变化

1.1Ⅰ线选线方案及存在问题

Ⅰ线于1962年建成，其线路最小曲线半径为300m。线路蜿蜒于沟谷间，以总长度4458m的12座短隧道穿越峡谷。限于当时修建技术水平，各隧道长度基本不超过1000m;跨越沟谷间也主要以高填深挖的路基工程通过，没有一处采用桥梁工程;甚至为节省建筑材料，在跨越2条冲沟处，仅设置了1座片石混凝土拱涵。该线建成后，存在隧道偏压、雨季排水不畅、钢轨磨损和道床变形等问题，造成运营部门需长期投入大量人力、物力进行养护维修和监测。以当前的设计理念来衡量，本段采用的线路方案是十分不合理的。但机械设备短缺、隧道施工进度慢、通风难，桥梁设计施工体系不完备、施工难度大，钢材、水泥等建筑材料极度匮乏是当时真实外部环境的体现。在如此简陋的技术条件下，Ⅰ线的选线最大限度地降低了工程建设的难度，节省了稀缺的建筑材料，有效控制了工程投资和工期，实现了工程技术水平与选线的合理结合，及时解决了新疆与内地没有铁路通道的问题。因此其选线与工程设计实际上是一个成功的范例。

1.2Ⅱ线的选线和工程设置

Ⅱ线工程于1995年建成。经过30余年的发展，普通桥梁的修建技术已很成熟，不再成为选线的制约因素，钢材、水泥等建筑材料供应也较为充足。虽隧道修建的机械化程度有了明显提高，但长隧道施工、运营通风技术仍处于探索阶段，工程投资也较常规桥梁高，限制了长隧道的普遍使用。Ⅱ线选择在Ⅰ线左侧(靠河侧)，仍以12座短隧道(总长度计5002m)穿过峡谷左岸山区，跨越沟谷不再采用高填路基工程，转而采用桥梁工程，同时得益于隧道工程技术在处理偏压、浅埋等方面的进步，隧道位置选择有更大的自由度，线路最小曲线半径增大至400m。由于各类工程修建技术的进步，Ⅱ线的线路条件较Ⅰ线有较大改善，建成后基本未发生各类病害，桥涵、隧道、路基等固定设备技术状态良好，运营养护成本明显降低。因此，选线设计很好地平衡了各类工程的技术难度、工程数量和工程投资，满足了当时经济发展对提高兰新铁路运输能力的要求。

1.3提速改造

提速改造工程于2006年建成通车。提速改造平面最小曲线半径加大至2800m，线路位置选择在Ⅰ线右侧(靠山侧)通过，以连续3座总长度计8879m的双线隧道穿越山体，其中最长隧道达4002m。3座隧道之间以15m以下高度的填方路基通过，并设大孔径涵洞排水。线路标准和各项工程可靠性得到了很大的提高。在线路允许速度从70～80km/h提高到200km/h的同时，明显降低了运营养护费用，实现了运营质量和效益的同步提高。

2青藏铁路关角隧道选线变化情况

2.1既有线现状

青藏铁路西格段东起青海省西宁市，西至格尔木市，全长800余km，是目前青藏高原对外联系的唯一铁路通道。20世纪50～60年代开始分段修建，历经26年于1984年建成通车，90年代末分段进行了提速改造，之后又实施了增建二线工程。其中天峻至乌兰段线路通过关角山，高山及山麓边缘丘陵地带沟谷发育，且北西向中吾农山———青海南山断裂带在关角隧道附近穿越线路，对工程影响较大。由于越岭地段落差达320m，为争取高程，线路选择主要以隧道工程通过关角山，不同时期隧道长度的设置具有较典型的代表性。既有线最小曲线半径为300m，线路以总长度计5044m的6座中、短隧道穿越峡谷，仅关角隧道长4010m，其余隧道基本不超过400m;桥梁工程以8m梁桥为主，未采用24m以上大跨度桥梁工程;同时为节省投资大量利用回头曲线进行展线，以低填浅挖的路基工程通过。

2.2增建二线工程的改进

增建二线工程于2008年开工建设。二线工程在既有线左侧以2座长32.605km的单线隧道取直穿越关角山，不再采用展线方式适应地形。该隧道建成后将成为世界最长的铁路隧道。由于长大隧道施工技术的成熟和运营通风、排水技术的完善，不再控制选线，隧道长度的设置有了更大的灵活性。

3兰合铁路跨越刘家峡水库桥梁结构形式的采用

3.1总体情况

兰州至合作铁路是连接陇海、西宁至成都铁路通道的重要组成部分。线路全线位于甘肃省境内，行经兰州市、临夏回族自治州和甘南藏族自治州，地处黄土高原与青藏高原的过渡地带，地震烈度为8度区，地形、地质条件复杂且差异性较大。其中永靖至考勒段线路需跨越著名的刘家峡水库，两岸滑坡、坡面溜坍、水库坍岸等不良地质发育，桥梁工程艰巨且技术难度大，属复杂、艰险山区，选线难度很大，故对跨越刘家峡水库段线路方案进行了研究。

3.2跨越水库桥梁形式的选择

根据勘察，桥位处因长期的水流切蚀，水库水位的升降，岸坡松散物质被水流带走，而坚硬的岩石不易风化，多部地段风化厚度较小，部分坡脚新鲜岩石出露。经历了长期的地质构造、地震、风化等作用，水库建成40多年来，坚硬岩石形成了陡立的岸坡，岸坡基本稳定。位于刘家峡水电站大坝上游4.2km、距洮河入河口2km处的折达公路桥资料显示，该处谷底最低约为1622m，水库蓄水后，库底已淤积到约1690m的高程，淤积高68m。桥址处受刘家峡水库库区回水影响，水中设墩施工难度很大，跨越库区桥梁以单孔一次跨越为宜。经过对主跨桥梁结构形式多方案比选论证，主桥采用100m+180m+100m连续刚构，主墩墩高达105m。该桥建成后将是我国单线铁路高烈度地震区最大跨度连续刚构桥，桥式受力合理、新颖美观且易与桥址周围环境融为一体。该类结构施工技术较为成熟，在国内外有着悠久的建造历史，施工难度不大，降低了工程风险，同时对现有工程技术的创新和发展具有一定的推动作用。

4结论

由兰新铁路天山隧道群选线的普遍性及青藏铁路关角隧道、兰合铁路跨越刘家峡水库选线的典型性可见，铁路工程选线和工程修建技术水平是相辅相成的。通常情况下，各类工程修建技术水平限制了线路方案的选择，而随着工程技术水平的不断提高，选线亦有了更大的自由度。在当前既有铁路网进行大范围、大跨度技术改造，铁路网覆盖面不断扩大、高新技术与适用技术并举的形势下，铁路选线在贯彻环保理念、降低风险、节省投资的原则下，对各类工程设置的难度要求不断加大，这就要求工程技术水平也需要不断地更新、成熟，表现为“技术突破—难度增加—技术再突破”的螺旋式提高形式。反之，工程技术水平的提高与发展，使得可供选择的线路方案具有了多样化，加大了线路方案选择的难度。工程选线一般应尽量考虑不同时期各类工程技术的水平，在保证实现铁路运输功能的前提下，尽可能平衡线路条件、工程条件、工程造价、建设工期、建筑材料等各方面因素，以安全可靠为原则，保证项目顺利建成。为保证线路方案的合理性，铁路专业设计人员应积极了解掌握各类工程技术的最新发展和变化，确保各项工程具备可实施性。此外，对各种可行方案的比较选择，除进行详细的工程经济比较与技术分析外，不能局限于工程本身，还应在充分熟悉有关政策、法规的基础上考虑民生、环保、土地利用等问题，最大程度地保证推荐方案的合理性、可实施性。

作者：解新福单位：兰州铁道设计院有限公司