鐵路線路平縱斷面設計相關問題探討

龐士強

[摘要]鐵路線路平縱斷面設計，其技術涉及到多學科的綜合應用，是一項系統(tǒng)工程，對設計者提出了很高的要求。最優(yōu)的方案應該是除當前的方案外沒有更好的方案可選了，也可以認為是當前的方案沒有原則性的錯誤，各方面的因素均已經考慮到了?；诖?，文章就鐵路線路平縱斷面設計相關問題進行簡要分析。

[關鍵詞]鐵路線路；平縱斷面設計；問題

一、鐵路選線要素

（一）鐵路選線要素概述

（1）根據(jù)我國政治經濟建設等方面的需求。（2）根據(jù)鐵路建設區(qū)域的自然地理情況及資源類型與硬件設施等。（3）根據(jù)選線區(qū)域的地形、地貌及水與土壤方面。（4）根據(jù)該地區(qū)域的建筑設計、交通等有人類活動痕跡的因素。（5）對于該地區(qū)的保護自然資源及人文資源。

（二）具體說明選擇要素

我們可以選擇我國北部地區(qū)的36萬平方公里的地方，運用地圖底圖對該地區(qū)鐵路修建要素進行分析：該地圖比例為1：1，其中采用TIF數(shù)據(jù)；從底圖上可以得知，該地區(qū)地形比較平坦，地區(qū)之間高差不大，平原與山區(qū)分界明顯；該地人口眾多，對水資源的使用也比較廣泛，大多用于農業(yè)灌溉；該地區(qū)的土質及各方面的條件比較穩(wěn)定，適合鐵路建設，沒有重點保護的人文景觀及自然資源。

二、線路平縱設計原則

（一）曲線的設置

線路設計中平面應優(yōu)先考慮順直，忌無端增加平面曲線，或加大曲線偏角，盡量少用反向曲線，除非是受地形條件限制、不良地質控制、既有建筑控制、高壓鐵塔控制、規(guī)劃控制、立交角度控制（等級公路與規(guī)劃道路）、地下管線（天然氣管線、供水管道等）控制、礦藏控制等控制，線路繞避障礙物時，應盡可能提前繞避，并使交點正對控制點，否則將增大線路的轉向角度。

橋梁地段，線路應為直線，設在曲線上時，優(yōu)先選用大半徑曲線，應與橋梁專業(yè)溝通后選取，一般應不小于800m，橋梁地段應避免使用反向曲線，如采用反向曲線時，夾直線應大于一列車長。隧道應設在直線上，如設曲線，應在洞口附近采用較大的曲線半徑。

（二）坡度設計

考慮后期運輸條件和運輸能耗，縱坡應盡可能地平緩，拔起高度小?？v坡起伏應有充分的理由支撐。除了受特殊控制以外，特別是以路基為主的地段，線路縱坡的起伏應基本順應地面線。線路拉坡時，應注意土方填挖平衡，路塹段應注意設排水坡度，最小坡度一般為2‰。

線路拉坡時，應注意土方填挖平衡，路塹段應注意設排水坡度，最小坡度一般為22‰。

車站的縱向坡度一般為平坡，為減少工程量，車站排水設備的坡度為困難條件下1‰，需要通過調整溝深才能實現(xiàn)，排水困難。故拉坡時，要特別注意區(qū)間路基的匯水不能進入車站，否則車站排水系統(tǒng)到尾部時，溝深往往會很高。

（三）進站線路縱斷面設計與車站安全線的設置

鐵路總公司《鐵路技術管理規(guī)程》（普通鐵路部分）第55條規(guī)定：“在進站信號機外制動距離內進站方向為超過62‰下坡道的車站，應在正線或到發(fā)線的接車方向末端設置安全線”。上述規(guī)定是保證下坡進站的列車不致闖入前方區(qū)間，與正線上對向進站的列車或站內發(fā)出的列車發(fā)生沖突。

三、實例分析

某省境內鐵路沿線地形平坦，地勢開闊，地面高程一般為3～6m，多為農田，地形起伏不大。區(qū)內交通發(fā)達，線路跨越高等級公路較多，境內經濟發(fā)展較快，與城鄉(xiāng)道路交叉更多；水系發(fā)育，與河流交叉眾多。境內鐵路路基主要以路堤形式通過。

（一）平面選線盡可能順直

地處平原地區(qū)鐵路，除經必要的經濟據(jù)點，繞避工廠、學校、居民聚集區(qū)外，選線盡可能靠近航空距離，以節(jié)省工程投資并縮短運營距離。

（二）盡量采用較大的曲線半徑和緩和曲線長度

因沿線地勢平坦，線路走向控制因素較少，設計中采用較大的曲線半徑和緩和曲線，工程量增加不大，海洋鐵路設計速度為120km/h，規(guī)范可采用的最小曲線半徑一般為1200m，困難為800m。設計中應盡量采用較大的曲線半徑以及較長的緩和曲線及夾直線，全線共設計曲線18個，長13.512km，占線路全長的17.1%。本段最小曲線半徑為2000m，共兩處，長3.172km，占曲線總長的23.4%。其余地段的最小曲線半徑均不小于2500m。最小半徑曲線的主要集中在本線起終點。

（三）縱斷面的設計要給以后的發(fā)展預留條件

正線限制坡度為6‰，考慮平面曲線阻力折減。

坡度代數(shù)差一般82‰，困難102‰，當相鄰坡段的坡度差大于12‰時，區(qū)間正線以圓曲線形豎曲線連接，豎曲線半徑采用15000m。

最小坡段長度按400m設計。

縱斷面設計為160km/h速度預留了條件。

（四）路堤填方要利于立交橋涵的設置

平原河網(wǎng)地區(qū)，路基均為填方，填方高度的設計尤為關鍵。為了便于立交涵的設置，路基填方不宜過低，過低不能自然排水，滿足不了立交凈空的要求，橋路分界只有6m，填方過高，會增加橋梁長度，大大增加投資。開始時，為降低站場和貨場填方，海洋鐵路北漁站路肩設計高程為6.25m，地面高程3.5m，平均填高2.75m，立交設置困難，涵洞積水嚴重。后縱斷面設計的路堤填方變更為4.0～5.5m，既節(jié)省投資，又能滿足立交設置的要求。