鐵路選線工程技術論文范文

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1蘭新鐵路天山隧道群歷次選線思路變化

1.1Ⅰ線選線方案及存在問題

Ⅰ線于1962年建成，其線路最小曲線半徑為300m。線路蜿蜒于溝谷間，以總長度4458m的12座短隧道穿越峽谷。限于當時修建技術水平，各隧道長度基本不超過1000m;跨越溝谷間也主要以高填深挖的路基工程通過，沒有一處采用橋梁工程;甚至為節省建筑材料，在跨越2條沖溝處，僅設置了1座片石混凝土拱涵。該線建成后，存在隧道偏壓、雨季排水不暢、鋼軌磨損和道床變形等問題，造成運營部門需長期投入大量人力、物力進行養護維修和監測。以當前的設計理念來衡量，本段采用的線路方案是十分不合理的。但機械設備短缺、隧道施工進度慢、通風難，橋梁設計施工體系不完備、施工難度大，鋼材、水泥等建筑材料極度匱乏是當時真實外部環境的體現。在如此簡陋的技術條件下，Ⅰ線的選線最大限度地降低了工程建設的難度，節省了稀缺的建筑材料，有效控制了工程投資和工期，實現了工程技術水平與選線的合理結合，及時解決了新疆與內地沒有鐵路通道的問題。因此其選線與工程設計實際上是一個成功的范例。

1.2Ⅱ線的選線和工程設置

Ⅱ線工程于1995年建成。經過30余年的發展，普通橋梁的修建技術已很成熟，不再成為選線的制約因素，鋼材、水泥等建筑材料供應也較為充足。雖隧道修建的機械化程度有了明顯提高，但長隧道施工、運營通風技術仍處于探索階段，工程投資也較常規橋梁高，限制了長隧道的普遍使用。Ⅱ線選擇在Ⅰ線左側(靠河側)，仍以12座短隧道(總長度計5002m)穿過峽谷左岸山區，跨越溝谷不再采用高填路基工程，轉而采用橋梁工程，同時得益于隧道工程技術在處理偏壓、淺埋等方面的進步，隧道位置選擇有更大的自由度，線路最小曲線半徑增大至400m。由于各類工程修建技術的進步，Ⅱ線的線路條件較Ⅰ線有較大改善，建成后基本未發生各類病害，橋涵、隧道、路基等固定設備技術狀態良好，運營養護成本明顯降低。因此，選線設計很好地平衡了各類工程的技術難度、工程數量和工程投資，滿足了當時經濟發展對提高蘭新鐵路運輸能力的要求。

1.3提速改造

提速改造工程于2006年建成通車。提速改造平面最小曲線半徑加大至2800m，線路位置選擇在Ⅰ線右側(靠山側)通過，以連續3座總長度計8879m的雙線隧道穿越山體，其中最長隧道達4002m。3座隧道之間以15m以下高度的填方路基通過，并設大孔徑涵洞排水。線路標準和各項工程可靠性得到了很大的提高。在線路允許速度從70～80km/h提高到200km/h的同時，明顯降低了運營養護費用，實現了運營質量和效益的同步提高。

2青藏鐵路關角隧道選線變化情況

2.1既有線現狀

青藏鐵路西格段東起青海省西寧市，西至格爾木市，全長800余km，是目前青藏高原對外聯系的唯一鐵路通道。20世紀50～60年代開始分段修建，歷經26年于1984年建成通車，90年代末分段進行了提速改造，之后又實施了增建二線工程。其中天峻至烏蘭段線路通過關角山，高山及山麓邊緣丘陵地帶溝谷發育，且北西向中吾農山———青海南山斷裂帶在關角隧道附近穿越線路，對工程影響較大。由于越嶺地段落差達320m，為爭取高程，線路選擇主要以隧道工程通過關角山，不同時期隧道長度的設置具有較典型的代表性。既有線最小曲線半徑為300m，線路以總長度計5044m的6座中、短隧道穿越峽谷，僅關角隧道長4010m，其余隧道基本不超過400m;橋梁工程以8m梁橋為主，未采用24m以上大跨度橋梁工程;同時為節省投資大量利用回頭曲線進行展線，以低填淺挖的路基工程通過。

2.2增建二線工程的改進

增建二線工程于2008年開工建設。二線工程在既有線左側以2座長32.605km的單線隧道取直穿越關角山，不再采用展線方式適應地形。該隧道建成后將成為世界最長的鐵路隧道。由于長大隧道施工技術的成熟和運營通風、排水技術的完善，不再控制選線，隧道長度的設置有了更大的靈活性。

3蘭合鐵路跨越劉家峽水庫橋梁結構形式的采用

3.1總體情況

蘭州至合作鐵路是連接隴海、西寧至成都鐵路通道的重要組成部分。線路全線位于甘肅省境內，行經蘭州市、臨夏回族自治州和甘南藏族自治州，地處黃土高原與青藏高原的過渡地帶，地震烈度為8度區，地形、地質條件復雜且差異性較大。其中永靖至考勒段線路需跨越著名的劉家峽水庫，兩岸滑坡、坡面溜坍、水庫坍岸等不良地質發育，橋梁工程艱巨且技術難度大，屬復雜、艱險山區，選線難度很大，故對跨越劉家峽水庫段線路方案進行了研究。

3.2跨越水庫橋梁形式的選擇

根據勘察，橋位處因長期的水流切蝕，水庫水位的升降，岸坡松散物質被水流帶走，而堅硬的巖石不易風化，多部地段風化厚度較小，部分坡腳新鮮巖石出露。經歷了長期的地質構造、地震、風化等作用，水庫建成40多年來，堅硬巖石形成了陡立的岸坡，岸坡基本穩定。位于劉家峽水電站大壩上游4.2km、距洮河入河口2km處的折達公路橋資料顯示，該處谷底最低約為1622m，水庫蓄水后，庫底已淤積到約1690m的高程，淤積高68m。橋址處受劉家峽水庫庫區回水影響，水中設墩施工難度很大，跨越庫區橋梁以單孔一次跨越為宜。經過對主跨橋梁結構形式多方案比選論證，主橋采用100m+180m+100m連續剛構，主墩墩高達105m。該橋建成后將是我國單線鐵路高烈度地震區最大跨度連續剛構橋，橋式受力合理、新穎美觀且易與橋址周圍環境融為一體。該類結構施工技術較為成熟，在國內外有著悠久的建造歷史，施工難度不大，降低了工程風險，同時對現有工程技術的創新和發展具有一定的推動作用。

4結論

由蘭新鐵路天山隧道群選線的普遍性及青藏鐵路關角隧道、蘭合鐵路跨越劉家峽水庫選線的典型性可見，鐵路工程選線和工程修建技術水平是相輔相成的。通常情況下，各類工程修建技術水平限制了線路方案的選擇，而隨著工程技術水平的不斷提高，選線亦有了更大的自由度。在當前既有鐵路網進行大范圍、大跨度技術改造，鐵路網覆蓋面不斷擴大、高新技術與適用技術并舉的形勢下，鐵路選線在貫徹環保理念、降低風險、節省投資的原則下，對各類工程設置的難度要求不斷加大，這就要求工程技術水平也需要不斷地更新、成熟，表現為“技術突破—難度增加—技術再突破”的螺旋式提高形式。反之，工程技術水平的提高與發展，使得可供選擇的線路方案具有了多樣化，加大了線路方案選擇的難度。工程選線一般應盡量考慮不同時期各類工程技術的水平，在保證實現鐵路運輸功能的前提下，盡可能平衡線路條件、工程條件、工程造價、建設工期、建筑材料等各方面因素，以安全可靠為原則，保證項目順利建成。為保證線路方案的合理性，鐵路專業設計人員應積極了解掌握各類工程技術的最新發展和變化，確保各項工程具備可實施性。此外，對各種可行方案的比較選擇，除進行詳細的工程經濟比較與技術分析外，不能局限于工程本身，還應在充分熟悉有關政策、法規的基礎上考慮民生、環保、土地利用等問題，最大程度地保證推薦方案的合理性、可實施性。

作者：解新福單位：蘭州鐵道設計院有限公司