山区铁路选线影响要素分析

韩冰欧成章

中铁第六勘察设计院集团有限公司天津300308

摘要：铁路作为主要的交通工具之一，铁路的发展对人们的生产生活和工作有着很大的影响，此外，铁路的发展还能够带动经济的快速增长。随着科学技术水平的进步，交通工具发生了巨大的变化，促进了铁路的飞速发展。加上一带一路的实施，铁路对于经济的发展有着极大的促进作用，在很长一段时间之内，我国将会把铁路建设工作作为主要工作。

关键词：山区铁路选线；影响要素；风险防控

引言

铁路选线是铁路规划设计的一项重要工作。我国山区铁路选线技术，伴随我国铁路技术的发展而发展，总体上看，经历了由“地形选线”“地质选线”到“减灾选线”三个发展阶段。

1山区铁路选线原则

山区的地形结构崎岖坎坷，且地质构造复杂不稳定，线路方案的选择要受其规模、走向、强度等的影响，应尽可能绕避或远离，或在断裂最窄部位以大交角度通过，重点工程避免直接跨越活动断层和避开可能的构造闭锁部位。山区露出地表的面积较大，而且岩石的特性非常复杂，且整个岩体的结构也不稳定，所以在选择建设铁路线路时，应该挑选那些岩体稳定性高的的地段。山区内属高地震区，线路工程应尽量选择简单工程如路基、低桥、短隧道通过，避免高桥、长大隧道通过。若山区内不良地质分布广泛，线路应绕避，在陡峭傍山地带，即使处理后，危岩落石的威胁依旧存在，宜以隧道处理。若山区内碳酸盐岩分布，岩溶发育，水文地质条件复杂，线路应绕避或以大交角通过，隧道尽可能通过岩溶安全带以及地表下层的分水岭区域，避免影响到地下水的水质[1]。

2复杂山区铁路选线影响因素分析

2.1地形地势复杂

如果该山区的地形十分复杂，那么这一区域的地势也就十分崎岖了，因为山体之间的高差较大以及山路坎坷，会增加铁路工程建设工作的困难程度，会妨碍铁路建设工作的进行。如果出现了这样的情况，应该把许多设计方案放在一起进行比较，经过研究分析，挑选最为科学合理的方案。目前，科学技术的发展速度越来越快，为铁路的发展带来了技术支持，对于地形复杂的山区铁路施工更加偏向于设计成大坡度，通过合理的隧道工程进行辅助施工，有效的缩短施工距离，降低工程成本。

2.2地质情况繁复

由于地质结构复杂，很大程度上增加了山区路段开设工程的困难系数，例如岩体层破碎，多发泥石流、落石、岩溶等自然灾害和事故，并且在山体的不同部位会有不同的地质灾害发生。所以在对复杂山区的地质进行线路选择时，应尽可能的将复杂地质绕来，比如说像泥石流、滑坡等等，如果不能够绕开，也最后选择影响最小的，并且要选择科学技术手段进行施工工作。在对隧道进行施工时，要将比较大的构造带避开，如果不能绕来可以选择距离更小的。还有就是如果有穿过岩层接触带的，应该选择垂直或差不多垂直的角度进行建设。还有一点值得注意的是富水层，其位置选择应遵循地势高、排泄好这样的原则，并且还要重视对距离的控制[2]。

3山区选线主要新理念

3.1展线方法

山区铁路高差较大，线路需要达到的预定高度较高，除受到平面障碍的限制外，还受到高程障碍的控制，因此需要结合地形进行展线。针对山区铁路展线过程，在排除特殊地段特殊原因和必要折减的情况外，铁路纵向应采用足够坡度，并不设缓坡和反坡，由此减小线路长度和减少运营成本支出。与此同时应该特别注意应该尽量避免在长距离之内全部都用最大的坡度，不然会对之后的线路造成麻烦，所以在对坡度进行设计时应该就有一定的剩余。线路展现的方式也应该灵活考虑，一般在比较开阔地带，会选择用套线的方式来进行展线，但是在谷口狭窄位置，应该通过灯泡形的展线更合适[3]。

3.2坡度选择

限制坡度与铁路等级、输送能力、牵引种类、地形条件以及相邻线路的牵引定数关系密切。在铁路等级较高时，应尽量采用较小的限制坡度，且同时注意，限制坡度和牵引种类还决定了牵引定数，故在确定限制坡度时，应结合机车选用类型和运输要求确定。当铁路等级、输送能力、牵引种类已确定后，限制坡度主要取决于地形条件。当限坡与自然纵坡相适应时，线路展线少，工程费省，尤其当地形困难时，限坡大小对工程费影响较大。因此，选择合理的限制坡度在山区铁路的选线设计中至关重要。

3.3隧道入口选择

在山区铁路选线中，采用隧道是克服高程障碍、降低线路高程、缩短线路长度的有效措施。线路在距离沟心较近的山体较薄处穿过时，隧道长度较短，工程量较小，能节省投资，但另一方面，离沟心较近，隧道引线开挖后堑顶低于沟心或与沟心等高，排水及弃碴均较困难，将来运营维护费用较大。因此采用隧道较长的方案为推荐方案，即线路在距离沟心较远处穿过。在山区铁路选线设计中，应尽量将隧道洞口选在沟谷一侧，而避免设在沟心，以免带来运营维修费用的增加。由于边坡、仰坡开挖过高，一方面带来修建成本的增加，另一方面也带来运营风险的增大，故在进行隧道洞口的选择时，还应注意避免通过加长隧道洞外深路堑等方式缩短隧道长度[4]。

3.4河谷地段选线

在山区修建铁路，铁路在山岳之间穿行，需要翻山越岭，如果直接穿越山体的话，肯定会使桥隧和地基支挡的工程量增加，但是在确定大方向不发生变化的前提之下，应该沿着河谷向前行驶，能够有效的减少工程量，降低工程成本。在大面积选线时，应该优先对接近线路短直方向的越岭垭口和垭口两侧的河谷，尽量利用与线路走向比较一致的河谷。如果说河谷线路方向偏离比较远的话，应该尽快放弃。在选择河谷时，应该寻找地质条件更好、纵坡、岸坡相对比较平缓的河谷位置，这样才能够保证铁路能够更容易对地形环境适应，避免额外的展现。选择好河谷之后，应该选择在河谷的某一侧设定线路，尽量选择地形开阔位置，这样支流比较少，岸侧阶地不容易受到水流的冲刷。

4.设计中注意减灾选线

防灾减灾总体设计，是在合理确定线路方案的基础上，统筹规划铁路工程方案，通过隧道绕避、桥梁跨越规避地质灾害，采取有效、可靠的工程措施防控地质灾害，确保铁路建设和长期运营的安全。防灾减灾总体设计应遵循以下原则:(1)优先采用绕避重大地质灾害的线路方案。对于初步识别为重大地质灾害的区段，应首先研究可否调整线路方案，如平面移位绕避或纵坡调整(如抬高纵坡采用桥梁跨越或压低纵坡采用隧道从地质灾害体下方通过)。(2)优先采用规避或减轻地质灾害的工程方案。当线路方案无法调整，则优先选择可规避或减轻灾害的工程方案或相对受地质灾害影响较小的工程方案。(3)优先采用消除灾害源或降低灾害风险发生概率的措施。对不能规避的地质灾害应采取有效、可靠措施进行防控，应优先采用消除灾害源或降低灾害风险发生概率的措施[5]。

结论

本文主要从地质选线入手，分析了山区铁路选线的原则，总结了基本的方法，希望对山区铁路选线工作起到一定的参考作用。山区铁路地形、地质条件复杂，环境因素多样化，所以还要考虑环境保护等多方面因素进行综合选线。

参考文献

[1]王争鸣..复杂山区铁路选线思路及理念[J]..铁道工程学报,.2016,.33(10):5-9.

[2]罗圆,.姚令侃..基于云模型的山区铁路选线设计方案评价模型[J]..工程设计学报,.2015(4):372-380.

[3]赵真富.山区铁路选线影响要素分析[J].工程建设与设计,2018.

[4]韩振江.复杂山区铁路选线影响因素分析[J].自动化与仪器仪表,2017(9):53-54.

[5]杨雪.困难山区铁路选线设计思路[J].城市建设理论研究(电子版),2018,No.252(6):148-149.