《铁路定线》PPT课件.ppt

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1、1,第四章 铁路定线,本章主要内容：选线设计 定线的基本方法 主要自然条件下的定线原则 桥涵、隧道及道口地段的定线问题,2,第一节 选线设计 一、各设计阶段定线工作的基本内容 铁路定线是在地形图或地面上选定线路的方向，确定线路的空间位置，并布置各种建筑物，是铁路勘测设计中决定全局的重要工作。1可行性研究的定线工作（从面到带）在1:5万1:10万的地形图上，在规定的线路起终点间的大面积范围内，找出一切可能方案，经评比后，提供出进一步比选的方案，供上级决择。内业：线路走向、接轨问题；外业：重点踏勘。,3,2初步设计的定线工作（从带到线）根据设计任务书，进行外业初测，绘制1:20001:5000的带

2、状地形图。内业：纸上定线、主要技术标准确定。3施工图设计的定线工作（定测）外业测设于地面，研究线路位置的合理性，进行线路改善。编制线路平面图及详细纵断面图。二、线路走向的选择 铁路定线工作的第一步，就是选定线路的基本走向。在设计线起讫点间，因城市位置、资源分布、工农业布局和自然条件等具体情况的不同，常有若干可供选择的线路走向。,4,图41 线路走向的拟定,5,选线的基本任务之一，就是从中选出最合理的方案作为进一步设计的依据。长大干线要特别注意做好线路走向选择。如铁四院在京九铁路设计中，就曾经对阜阳至濯港间线路方案进行了大面积的研究比较，曾研究以下线路方案。中线方案该方案线路长度最短（较西线短8

3、.7km左右，较东线方案短10.3km左右）。该方案线路纵横大别山主峰，工程十分艰巨。由阜阳至濯港，桥隧总长达77.07km，为线路长度的18.7%，较东线方案多49.86km，较西线方案多56.02km。估算工程费约为东线方案的1.54倍，为西线方案的1.69倍。鉴于该方案线路人烟稀少，亦不利于发展地方经济。,6,阜阳至九江段线路方案,7,东线方案该方案较西线方案线路长1.6km，桥隧总长较西线方案长6.16km。由于京九线需分流徐州及天津以远至武昌及其以南的部分客货运量，故需修建京九线至武汉的联络线。与西线方案比较，东线方案修建至武汉的联络线不仅线路长、工程艰巨，在路网布局中亦不合理。西线

4、方案该方案线路基本上傍大别山西麓通过，地形起伏较小，路基稳定条件好。同时，西线方案对开发山区经济、帮助老区人民尽快脱贫致富均有着重要的意义，得到地方政府的赞同。经综合比较后采用西线方案。,8,影响线路走向选定的因素甚多，主要应考虑：1设计线的意义及与行经地区其他建设的配合 走向的选择应与路网规划及行经地区其他建设项目协调配合；要根据客货流向选好接轨站，力争减少折角运输，要考虑与地区其他交通体系的合理衔接；并应满足国防要求。如图宝成铁路建设时有天水至成都和宝鸡至成都两种方案。,9,2设计线的经济效益和运量要求 选择线路走向应尽可能为更多的工矿基地和经济中心服务，既加速地区国民经济的发展，又使铁路

5、扩大运量，增加运输收入，争取较高的经济效益。,焦作,焦枝铁路平行京广线，是山西煤炭南下通道。枝城修建有煤炭装运码头。设计线经平顶山煤矿、南阳油田、汉江油田。在路网中起调节作用。,10,3自然条件 地形、地质、水文、气象等自然条件决定线路的工程难易和运营质量，对选择线路走向有直接的影响。4设计线主要技术标准和施工条件 设计线的主要技术标准在一定程度上影响线路走向的选择。施工期限、施工技术水平等，对困难山区的线路方向选择，具有重大影响，有时甚至成为决定性的因素。上述各项因素互为影响，应整体考虑才能得到较理想的线路走向。,11,增建二线方案比选,12,13,二、接轨方案的选择 设计线与既有线的接轨方

6、案是影响线路局部走向的重要因素，选线设计中接轨站的选择主要是解决接轨点的选择和接轨方向的选择两个问题。(一)接轨点的选择 影响接轨点选择的主要因素是：1路网规划 2线路走向 3主要客货流方向 4既有区段站的分布及当地的接轨条件,14,图43 渝怀线东端接轨方案图,15,例如渝怀铁路在东端有怀化接轨和吉首接轨两大方案，如图33。吉首方案比怀化方案的建筑里程少62.08km(两方案限坡均为6)，但吉首怀化利用焦柳线的一段必须增建二线才能满足运量要求，增建二线长96.82km，工程投资多19亿元；同时吉首又不是区段站，接轨条件较差，经过多方论证，最后选定怀化方案。(二)接轨方向的选择 在接轨点选定后

7、，就要解决从接轨站的哪一端引入的问题。主要考虑两点：1主要客货流方向，应力求减少客货流的折角运输。2城市规划与新线引入的条件。一般城市居民密集，应力求减少拆迁工程量。,16,新线引入枢纽，不宜直接接轨於编组站，一般应在枢纽前方站或枢纽内适当车站上接轨。四、车站分布 为保证铁路线路具有一定的通过能力，沿铁路线划分若干区间，每一区间内只允许一列车占用。下图为单线铁路的区间示意图，以进站信号机作为区间的分界。,图45 站间区间示意图,17,车站分布是铁路选线的重点问题之一，应将车站分布与铁路定线有机地结合起来。一般过程是：先结合机车交路的设计分布区段站，然后结合纸上定线，并保证需要的通过能力，分布一

8、般的中间站、会让站或越行站。区段站尽量靠近较大城镇和工矿企业所在地，以满足客货流集散的需要，并可改善铁路员工的生产、生活条件。站址位置应和城镇发展规划相配合。区段站应设在地形平坦、地质条件较好、少占农田、便于“三废”(废气、废水、废碴)的处理和水源、电源较为方便的地点。,18,中间站、会让站和越行站分布的目的是为了保证铁路必要的通过能力，并为沿线城乡客货运输服务。这类车站的分布要点为：1必须满足国家要求的年输送能力和客车对数。CCxy NKNXK 2会让站和越行站应按通过能力要求的货物列车走行时分标准分布。即通过能力N必须大于需要的通过能力Nxy。由,19,分布车站时，必须保证NNxy，即,2

9、0,即：,(min),线规规定，站间货物列车单方向的运行时分不宜大于表31所列数值。表41 新建双线铁路站间货物列车单方向运行时分,注：困难条件下，个别站间的货物列车运行时分可比上表规定值增大12min。,21,3办理客货运业务的中间站，应根据日均客货运量，结合该地区其他运输方式的发展情况合理分布，并与城市或地区规划相协调；有技术作业的中间站应满足技术作业要求。单线铁路技术作业站相邻区间的列车往返走行时分，应比站间最大往返走行时分少，规定如下：区段站相邻站间各减少4min；其他技术作业站如因技术作业时分影响站间通过能力，且将来不易消除其影响者，可根据需要减少相邻站间走行时分。,22,5应结合地

10、形、地质、水文和铁路运营条件考虑。6新建单线铁路的个别地段时，若设站引起巨大工程，经技术经济比较，可设计为双线，以延长站间距离，减少工程。7远期为双线、近期为单线的新建铁路，宜按双线标准分布车站。8新建铁路最小站间距离：单线不宜小于8km，双线不宜小于15km。枢纽内站间距离不得小于5km。9新建线路分期开设的车站，应按各设计年度客货运量要求的通过能力和地方运输需要分别确定。,23,第二节 定线的基本方法,地形条件、特别是地面平均自然坡度的大小，对线路位置和定线方法影响很大。定线时应分两种情况区别对待：(1)采用的最大设计坡度大于地面平均自然坡度(imax ipz)，线路不受高程障碍的限制。这

11、时，主要矛盾在平面一方、只要注意绕避平面障碍，按短直方向定线，即可得到合理的线路位置。这样的地段，称为缓坡地段。(2)采用的最大坡度小于或等于地面平均自然坡度(imax ipz)，则线路不仅受平面障碍的限制，更要受高程障碍的控制。这样的地段，称为紧坡地段。,24,由于紧坡和缓坡地段的条件不相同。因此它们的定线方法也不相同。一、紧坡地段定线(一)紧坡地段定线要点 紧坡地段通常应用足最大坡度定线，以便争取高度使线路不至额外展长。当线路遇到巨大高程障碍(如跨越分水岭)时，若按短直方向定线，就不能达到预定的高度，或出现很长的越岭隧道。为使线路达到预定高度，需要用足最大坡度结合地形展长线路，称为展线。,

12、25,在展线地段定线时，应注意结合地形、地质等自然条件，在坡度设计上适当留有余地。展线地段若无特殊原因，一般不采用反向坡度，以免增大为克服高度引起的线路不必要的展长，同时增加运营支出。在紧坡地段定线，一般应从困难地段向平易地段引线，或从控制地段向一般地段定线。(二)展线方式 展线地段应根据需要展长线路长度，结合地形和地质等条件，用直线和曲线组合成各种形式，如套线、灯泡线、螺旋线等来展长线路。,26,1套线。当沿河谷定线时，遇到主河谷自然坡度大于最大坡度、而侧谷又比较开阔时，常常在侧谷内采用套线式的展线；简单套线由三个曲线组成，每一曲线的偏角均不大于180。,图37 套 线,27,2灯泡线。在谷

13、口狭窄的侧谷内，为了更好地适应地形，可以采用灯泡形展线。它是由三个或三个以上的曲线组成；从下图所示的平面和纵断面中可以看出，采用灯泡形展线(实线方案)比采用套线展线(虚线方案)可节省两座隧道和部分土石方工程。,28,3螺旋线。在地形特别困难的地段，线路可以迂回360成环状，称为螺旋线。在上、下两线交叉处，可以用跨线桥或隧道通过(如图39)。,展线没有标准图式，应根据地形变化的实际情况，因地制宜地组合各种展线方式，并使之相互配合。,29,30,31,(三)导向线定线法 在紧坡地段，线路的概略位置与局部走向，可借助于导向线来拟定。导向线就是既用足最大坡度，又在导向线与等高线交点处填挖为零的一条折线

14、。因此，它是用足最大坡度而又适合地形、填挖最小的线路概略平面。导向线是利用两脚规在大比例尺地形图上定出来的，其定线步骤如下：(1)根据地形图上等高距h(m)，计算出线路上升h需要引线的距离定线步距l(km)，即：,(m),32,式中，id 为定线坡度，id imaxi()。i为曲线和隧道坡度折减平均值，视地形、地质困难情况可取0.05imax0.15imax。(2)参照规划纵断面，在地形图上选择合适的车站位置，从紧坡地段的车站中心开始，向前进方向绘出半个站坪长度(LZ/2)，作为导向线起点(或由预定的其他控制点开始)。(3)按地形图比例尺，取两脚规开度为l，将两脚规的一只脚，定在起点或附近地面

15、标高与设计路肩标高相近的等高线上，再用另一脚截取相邻的等高线。,33,34,如此依次前进，在等高线上截取很多点，将这些点连成折线，即为导向线(如图中a、b、c、d、e)。在同一起讫点间，有时可定出若干条导向线，如图中虚线为另一导向线，因偏离短直方向较细实线远，线路增长，故可以放弃。绘制导向线时，应注意以下几点：(1)导向线应绕避不良地质地段，并使导向线趋向前方的控制点(或车站)。(2)如果两脚规开度(定线步距)l小于等高线平距，表示定线坡度大于局部地面自然坡度，线路不受高程控制，即可根据线路短直方向引线。遇到等高线平距小于l的地段，再继续绘制下一地段的导向线。,35,(3)线路跨越沟谷需要设置

16、桥涵，故导向线不必降至沟底，可直接向对岸引线。线路穿过山咀，要开挖路堑或设置隧道，导向线也不必升至山脊，可直接跳过山咀。跨越沟谷或山咀时，应根据引线距离是l 的几倍，即表示线路要下降或上升几个h，以便决定在沟谷或山咀对侧的哪条等高线开始绘制导向线。(4)导向线是一条折线，仅能表示线路的概略走向，为了定出线路平面，须以导向线为基础，借助铁路曲线板和三角板，在符合线路规范有关规定的前提下，圆滑、顺直地绘出线路平面。,36,图411 沿导向线定线及半径选配,37,二、缓坡地段定线 在缓坡地段，地形平易，定线时可以航空线为主导方向，既要力争线路顺直，又要节省工程投资。为此，应注意以下几点：(1)为了绕

17、避障碍而使线路偏离短直方向时，必须尽早绕避前方障碍，力求减小偏角。,图312 绕避障碍,38,(2)线路绕避山咀、跨越沟谷或其他障碍时，必须使曲线交点正对主要障碍物，使障碍物在曲线的内侧并使其偏角最小。由图可见，曲线正对障碍物的实线方案比未正对障碍物的虚线方案的土石方数量少。,39,(3)设置曲线必须是确有障碍存在。曲线半径应结合地形尽量采用大半径。在缓坡地段，线路展长的程度，取决于线路的意义、运量大小、地形、地质条件、路网线等因素，应力求顺直；地方意义的铁路，则力求降低造价并靠近城镇。一般的展线系数是：平原地区约为1.1，丘陵地区1.21.3。(4)坡段长度最好不小于列车长度，应尽量采用下坡

18、无需制动的坡度无害坡度。(5)力争减少总的拔起高度，但绕避高程障碍而导致线路延长时，则应认真比选。,40,(6)车站的设置应不偏离线路的短直方向，并争取把车站设在凸形地段。地形应平坦开阔，以减少工程量。,41,这三个方案的线路长度和工程量都很接近，但就列车出站加速和进站减速的条件而言，不论甲站或乙站，均以方案最有利。所以，应按方案的纵断面来考虑线路的平面位置，这样定线可以改善列车运行条件。三、横断面定线 在横坡较陡地段和不良地质地段定线时，有时从纵断面上看，填挖高度并不大，平面也合理，但从横断面上看，则可能出现很大的工程，或者线路处于地质条件十分不利的位置。因此，定线工作不仅要使线路的平面和纵

19、断面合理，同时还要使横断面也合理。,42,(1)首先找出控制线路位置的横断面。在横坡较陡地段、不良地质地段、河岸冲刷严重地段以及有代表性的百米标处，测绘其横断面图。(2)根据各控制断面原设计的路肩标高，确定线路中心在横断面上可以左右移动的合理范围。,43,(3)将各横断面图上线路可能左右移动的边缘点，按相应的距离和比例尺移到平面图上，连接各边缘点，即可得到在平面图上线路可能移动的合理范围(如上图阴影部分)。(4)在平面图上线路可能移动的范围内，重新设计平面，并在两端和原定线路妥善连接，即得在平、纵、横三个面上均较合理的新的线路中线位置。四、线路平面、纵断面的改善 对初步确定的线路平面和纵断面，

20、进行研究分析，找出存在的问题及解决办法，进行局部修改。,44,需要进行平、纵断面改善的问题通常有：(1)线路局部方案的比选；(2)减少填挖方及桥梁、隧道的工程数量；(3)绕避不良地质；(4)车站及桥涵分布的调整；(5)改善某些工点的施工条件；(6)改善局部地段的运营条件；(7)改善采用规范容许最低标准的局部地段的设计；(8)减少耕地占用及建筑物拆迁。,45,常见的修改平、纵断面以减少填挖方数量的情况有：(1)原坡度设计不当，局部地段出现填挖方过大时，可改变坡段组合或设计标高以减少填挖方数量。,图316 改变设计坡度减少工程,46,(2)原设计坡度不宜改动(如已用足最大坡度)，但在纵断面图上填挖

21、高度由一端向另一端逐渐增大到不合理的程度时，则可根据具体情况改变线路平面位置，如将线路扭转一个角度。,47,(3)原坡度设计合理，而在纵断面图上填挖高度由两端向中间逐渐增大到不合理的程度时，则可增设曲线或改变曲线半径以减少中间的填挖高度。,48,(4)当平面曲线和切线配合不当而引起工程增加时，应重新调整偏角和配置曲线，以减小工程量。,49,纸上定线设计步骤：1划分紧坡地段、缓坡地段(imax与ipz比较)；2紧坡地段采用导向线、缓坡地段采用航空折线进行平面定线；3圆顺线路；4转折处选配半径、缓和曲线。量曲线偏角，计算曲线要素；5根据切线长定出曲线起讫点，标注百米及主点里程；6检查规范要求；7按

22、里程及地面特征绘制纵断面地面线；8按规范、填挖高度设计纵断面设计线；9反复修改平纵断面；10根据往返走行时分或站间距离确定车站分布。,50,第三节 主要自然条件下的定线原则 一、河谷定线 沿河而行的路线称为河谷线。在路网中，河谷线路占有较大的比重。沿河谷定线具有下列优点：(1)河谷纵坡为单向坡，可避免线路出现逆坡，且可利用支流侧谷展线。(2)多数城镇位于河谷阶地，在阶地设站，可更好地为地方服务。,51,(3)多数河谷具有开阔阶地，铁路通过阶地，可更好地为地方服务；既可提高铁路的效益，又方便了铁路员工的物质、文化生活。(一)河谷选择 在大面积选线时，优先考虑接近线路短直方向的越岭垭口和垭口两侧的

23、河谷。尽量利用与线路走向基本一致的河谷。同时注意寻找两岸开阔、地质条件较好、纵坡及岸坡较平缓的河谷。对于平缓河段，选用的限制坡度宜接近或略大于河谷纵坡；而对于个别纵坡较陡的河段，则可采用展线或加力坡度解决。,52,(二)岸侧选择 河谷两岸条件常有差别，应结合地形、地质、水文、农田及城镇分布情况，选择有利岸侧定线。但有利的岸侧，不会始终局限于一岸，应注意选择有利的地点跨河改变岸侧。如在图320中，线路沿右岸设隧道或建桥改变岸侧就形成两个方案，应结合其他条件进行比选。,53,影响岸侧选择的主要因素有：1地质条件 沿河线路如遇不良地质，应通过跨河绕避与整治措施的比较确定岸侧。在山区河谷中，如山体为单

24、斜构造，应注意岩层的倾向，选择山体稳固的岸侧。局部不良地质(如滑坡、崩坍、岩堆等)地段，影响岸侧选择，应进行综合整治、隧道绕避或跨河绕避等方案比较确定。,54,2地形条件 当河谷两岸地质条件较好或差异不大时，线路应选在地形平坦顶直、支沟较少和不受水流冲刷一岸的阶地上。当需要展线时，应选择在支沟较开阔，利于展线的一岸。,55,3农田及城镇分布条件 线路一般应选择在居民点和工矿企业较多、经济较发达的一岸，使铁路便于为地方服务。但为避免大量拆迁民房和不妨碍城镇发展等原因，也可能需要绕避。应根据具体情况，征求地方意见，慎重取舍。(三)线路位置的选择 沿河谷定线，线路位置往往差异几米甚至几十米，这对铁路

25、的安全和工程量带来很大影响。线路合理位置的选择，可分三种情况加以分析研究：(1)河谷较开阔，横坡较缓且地质良好时，理想的线路位置为不受洪水冲刷的阶地。,56,(2)河谷狭窄，横坡较陡，且地质不良时，线路应由避开山坡与外移建桥(顺河桥)的方案进行比选。,图323 牛日河修建顺河桥方案,57,(3)河谷十分弯曲时，可根据山咀或河湾的实际情况，采取沿河绕行或取直方案。线路遇到山咀时有两种定线方案：沿山咀绕行，线路较长，在紧坡地段有利于争取高度，但易受不良地质危害和河流冲刷的威胁，线路安全条件差；以隧道取直通过，线路短直，安全条件好，对运营有利，但工程投资较大。两者应比选决定。,58,当线路遇到河湾时

26、，有沿河绕行、建桥跨河及改移河道三种方案。沿河绕行方案，线路迂回较长，岸坡一般陡峭，水流冲刷严重，路基防护工程大，线路安全条件差；跨河建桥方案比较顺直，线路短，安全条件好，但两座桥的工程量较大；改河方案也可使线路短直，但改变了天然河槽，仅在地形条件好，能控制洪水流向，且土石方工程量不太大时才有利。方案的取舍应通过技术经济比较确定。,59,二、越岭地段 当线路需要从某一水系(河谷)转入另一水系(河谷)时，必须穿越分水岭。越岭地区高程障碍大，一般需要展线，地质复杂，工程集中，对线路的走向、主要技术标准(特别是限制坡度和最小曲线半径)、工程数量和运营条件等影响极大。所以应大面积选线，认真研究、寻找合

27、理的越岭线路方案。越岭线路通常是沿通向分水岭垭口的河谷足坡定线，并以隧道(地形有利时用路堑)越过垭口，再沿分水岭另一侧的河谷向下游定线。,60,越岭线路应解决的主要问题为越岭口选择、越岭高程选择和越岭引线定线三个问题。(一)越岭垭口选择 垭口是越岭线路的控制点，一般宜选择下列越岭垭口：(1)高程较低、靠近线路短直方向；(2)山体较薄；(3)地质条件较好；(4)引线条件较好。同一垭口并非同时具备上述各条件，此时，应精心比选，找出最合理的越岭垭口。,61,(二)越岭高程选择 越岭垭口一般都用隧道通过，越岭高程选择，就是越岭隧道高程与隧道长度选择。高程愈高隧道愈短，但两端引线愈长。对工程而言，理想的

28、越岭高程应使引线和隧道总的建筑费用最小；就运营而言，越岭高程愈低、引线愈短愈有利。越岭隧道的合理高程与长度的选择，除取决于哑口的高程、地面自然坡度、地质条件外，还与设计线的运量、限制坡度(或加力坡度)以及隧道施工技术水平有关。设计线的运量大、限坡小时，宜采用高程低的长隧道方案。,62,(三)越岭引线定线 越岭引线定线时，应注意下列几点：(1)结合地形条件选择合理的最大坡度(限制坡度或加力坡度)。(2)为了能控制合理的展线长度，应从垭口往两侧(从高处往低处)定线，以避免展线不足或过长。(3)垭口附近，地形尤为困难，在有充分依据时，引线可合理选用符合全线标准的最小曲线半径。,63,三、平原、丘陵地

29、区 平原地区地形平坦，丘陵地区丘岗连绵，但相对高差不大，一般工农业都比较发达，占地及拆迁问题比较突出，地质条件比较简单，但水文条件可能复杂。因此，在平原、丘陵地区定线，应着重注意解决好下列问题。(一)线路尽量顺直 平原、丘陵地区定线，一般不受高程障碍控制，应循航空折线把线路尽量定得顺直。绕避障碍物及设置曲线，必须有充分理由。在不致引起工程量显著增加的前提下，尽量采用较小偏角、较大半径，以便缩短线路并取得较好的运营条件。,64,(二)正确处理铁路与行经地区的关系(1)选定线路位置时，应尽量减少拆迁和占地；在地形有利时铁路宜靠近山坡；并应尽可能减少现有道路、沟渠、电力及通讯线路和管道系统的改移。(

30、2)车站(尤其大型客、货站)分布应结合城镇规划，既要方便地方客货运输，也要充分发挥铁路运营效率，设站不应过密，也不宜为靠近城镇而过分迂回线路。(3)为方便沿线交通并确保铁路行车安全，要认真布置好沿线的道口和立交桥涵，并以交通量为依据确定其修建标准。,65,(三)注意适应水文条件的要求 平原和低缓丘陵地区易受洪水泛滥的危害，线路高程应高出规定。跨河桥梁孔径不宜压缩，路基应有足够的高度，并做好导流建筑物与路基防护工程。四、不良地质地区 不良地质地区的选线应作好以下三方面工作：(一)掌握区域地质情况 在大面积选线和线路原则方案比选中，要了解区域地质情况，根据地质构造特征，慎重研究线路方案。,66,例

31、如成昆线南段金沙江河谷三堆子至江头村长80km的一段线路，平行于元谋一绿汁江大断裂带，位于江的左岸。后经地质勘察和研究后，确定线路设于右岸，并因相对远离了大断裂带，避开了左岸严重不良地质地段。,图327 线路绕避断裂带,67,(二)合理绕避不良地质地段 对规模较大、正在活动、整治困难、严重危及行车安全的不良地质地段应尽量绕避。对规模不大的不良地质，如绕避投资增加不多，也宜绕避，以利于施工、养护和行车安全。采取绕避措施应注意如下几点：(1)在河谷地区沿山坡定线，因严重不良地质难以用路基通过时，可局部移动线路位置，或外移建桥、或内移修隧道。(2)当局部移动不能彻底绕避不良地质时，可与较长线路的绕避

32、方案进行技术经济比较。,68,(三)采用工程措施彻底整治 对规模不大、稳定性较好、整治较易的不良地质地段宜选择有利部位、合理高程通过，并选用有效和经济合理的综合工程措施彻底整治。五、水库地区 水库地区的选线，除线路高程必须保证至少高出水库最高水位(加波浪侵袭高)0.5m外，还要研究水库坍岸、水库淤积和地下水壅升三个问题，并处理铁路建设与水库规划的关系。,69,1水库坍岸 新建水库蓄水后，因风浪冲击、水流侵蚀和水位涨落等原因会引起库岸坍塌。定线前应判明可能产生坍岸的地段及影响范围，将线路走在坍岸范围之外。当不能绕避时，则应对可能发生坍岸的岸坡采取防护和加固措施，确保铁路安全。,70,2水库淤积

33、水库回水范围内，因流速变缓，导致大量泥沙淤积，使回水区内的水位抬高。因此，跨越水库回水区的线路，也要相应提高设计高程，以保证必要的路肩高度和桥下净空。然而，水库岸边某些地段的淤积对库岸有防护作用，线路在这样的岸边通过对安全是有利的。3地下水壅升 水库蓄水后，地下水位壅升，造成湿陷、翻浆、沼泽化或诱发滑坡、崩坍等不良地质产生。因此在水库区选线，应考虑地下水位壅升后的影响。,71,第四节 桥涵、隧道及道口地段的定线问题 一、桥梁地段 桥梁地段的定线，主要是解决好桥位选择与引线设计两个问题。桥位选择所考虑的主要因素，可归纳为水文和地貌条件有利、工程地质条件较好以及满足定线的一般要求三个方面。,72,

34、桥梁附近的路基设计高程应满足：HminHL+HG-HJ 式中 Hmin 路肩设计高程(m)；HL 梁底设计高程(m)；HG 梁底至轨底的高度(m)；HJ 轨底至路肩的高度(m)。大跨、高墩桥梁施工技术的进展，有利于在地形、地质复杂地区选择较理想的桥位。如狭谷地区山高谷深，采用大跨度桥梁可避开高墩和不良地质，而大跨高桥的采用，还可减少展线总长度。,73,二、涵洞地段 涵洞是位于路堤填土内孔径不大于6.0 m的排洪、灌溉或交通用的建筑物。涵洞的数量很多，每公里约13座。在定线中，要解决好涵洞的分布、类型选择和路堤高度等问题。(一)涵洞的分布 涵洞的分布一般应根据现场勘察来确定，尤其是影响农田灌溉和

35、人畜交通的涵渠，必须与当地政府有关部门协商确定。凡线路跨越的水沟，一般都应设置涵洞或小桥。,74,天然沟谷的平面和纵坡一般不宜轻易改动。根据汇水面积计算出流量，设置相应的桥涵。平坦地区沿线很长的地段没有明显河沟时，可考虑在有利排洪的地点设置涵洞，使桥涵的距离适当，排洪通畅，确保路基安全。(二)涵洞类型和孔径的选择 涵洞类型及孔径大小一般按标准设计图进行选择：1流量大小和路堤高度 流量较小时，宜用钢筋混凝土圆形涵洞；流量较大时，宜用石砌或混凝土拱形涵洞。,75,流量较大而路堤高度较低时，可采用盖板箱涵，或双孔、多孔涵洞；如仍不能满足流量要求时，宜采用小桥。2地质条件 拱涵需要坚实的地基，以免不均

36、匀沉陷引起建筑物的损坏。单孔圆涵和盖板箱涵对地基适应性强，后者也适用于松软地基。含沙石量较大，容易淤塞涵洞，应加大孔径或采用小桥。泥石流沟不宜采用涵洞。3施工和维修条件 当地石料丰富时可采用石砌拱涵，沙石方便时，也可采用混凝土拱涵。,76,钢筋混凝土圆涵可在工厂预制，运往现场安装，施工简便，进度快。在石料缺乏地区经济合理。为施工方便，同一段线路涵洞类型不宜太多。为便于维修、养护、清淤，排洪涵洞的最小孔径不应小于1.0m。位于淤积较少的灌溉渠道上的涵洞，孔径一般不小于0.75m，全长不宜超过10m。各式涵洞的长度应视其净高(或内径)h按下列要求选定：h=1.0m，长度不宜超过15m；h1.25m

37、，长度不宜超过25m；h1.5m，长度不受限制。,77,4农业及交通要求 分布涵洞时，应力争不改变或少改变现有的灌溉系统，以免影响农用灌溉。灌溉涵洞的出水口高程应与当地农田水利部门协商确定。排洪涵洞还应考虑涵前积水不致淹没上游村庄和农田。交通涵洞应尽力满足当地交通需要。(三)对路堤高度的要求 在选择排洪涵洞类型时，涵洞孔径主要根据规定的洪水频率(各级铁路为150)的流量选用，并按下列条件验算路肩设计高程。,78,1水力条件 涵洞附近路肩设计高程应比规定洪水频率的设计水位连同壅水高度至少高出0.5m，即要求路堤填土高度hmin高出涵前积水高度hp至少0.5m：hmin hp+0.5(m)。2结构

38、条件 为了改善洞身受力状况，涵洞顶上应有一定厚度的填土，以保证涵洞结构条件所需的最小路堤高hj。涵洞处自沟底起算的路堤填土高度hh应满足：hh hj(m)。当纵断面设计的路堤填土高度不能同时满足上述两项要求时，可采取如下措施：,79,(1)在满足设计流量的要求下，改用需要填土高度较小的涵管类型。(2)加大孔径、降低积水高度，改单孔为双孔以至多孔，但拱涵不得用三孔。(3)适当挖低沟底，适用于出口有较深或纵坡较陡的沟床。(4)改变纵断面坡度，提高路肩设计高程；或者改动线路平面，降低涵洞处地面高程。,80,三、隧道地段(一)隧道工程的特点 铁路选线中，采用隧道是克服高程障碍、降低越岭高程、缩短线路长

39、度和绕避不良地质的重要措施。线路翻越分水岭，在垭口修建隧道，即越岭隧道；沿河傍山定线，或要求裁弯取直或绕避不良地质而修隧道，即傍山隧道。(二)隧道位置的选择 傍山隧道的位置选择应注意以下问题：(1)埋藏较浅时，线路宜向内移，以避免隧道偏压过大。,81,(2)应避开岩堆、滑坡等不良地质以及河岸冲刷、水库坍岸范围。(3)可结合当地的地形、地质情况和工程大小，进行裁弯取直的长隧道方案和沿河绕行方案的比较。(三)隧道洞口位置的选择 洞口是隧道的薄弱环节，洞口工程处理不当，易产生病害，危及行车安全。隧道地段定线，应考虑下列因素，通过技术经济比较，认真选择洞口位置。(1)选择洞口位置宜贯彻“早进洞，晚出洞

40、”的原则；避免片面追求缩短隧道长度，忽视洞口边坡稳定的做法。,82,83,84,不宜用深路堑压缩隧道长度，以免洞口边坡、仰坡开挖过高。不应将洞口设在沟心；否则，不但工程地质条件差，且施工时排水和弃碴也较困难。(2)洞口应尽可能设在山体稳定、地质条件较好之处，以保证洞口安全；否则应修建挡护工程或延伸洞口，增建明洞。(3)洞口宜设在线路与等高线正交或接近正交处；如采用斜交，则要修建斜交洞门或修建明洞。,85,图330 沟谷洞口位置比较,86,四、道口设置 当铁路与道路相交时，为保证行车和人身安全，应设置平交道口或立体交叉。交叉的形式应根据铁路与道路的性质、等级、交通量、地形条件、安全要求及经济与社

41、会效益等因素确定。一般应优先考虑设置立体交叉，减少平交道口。作业：解释缓坡地段、紧坡地段，二者的定线方法有哪些不同。,本章内容结束,87,课程设计 本设计要求在地形图上完成 到 车站之间的新线设计。一、工具用品 坐标纸35cm75cm（用75105cm，长方向一分为二）；三角板、分规或圆规、量角器；用硬纸自制铁路曲线板一套（比例尺1:25000，R=600、800、1200、1500、2000m）。,88,二、出发资料 1级线路、Vmax=100km/h。2起点车站为有货物作业中间站，设计为平坡，里程为CK10+000；终点车站为无货物作业中间站，可设在坡度不大于2.5的坡段上，到发线有效长度

42、为850m。3区间限制坡度为：12 4最小曲线半径：一般情况下为800m，困难情况下为600m。5该段线路为电力半自动闭塞。近期货物列车长700m。6平面图比例尺1：25000,89,三、设计要求 1完成平面定线工作，在平面图上标注200m里程标，标在线路的左侧，并标注曲线的起终点及曲线要素（不考虑缓和曲线）。2绘制线路详细纵断面图，要求紧坡地段用足限坡设计。3线路详细纵断面图横向比例尺1：25000，纵向1：500。四、注意事项 1站坪外第一个曲线应保证竖曲线和缓和曲线均不得侵入站坪，且不重叠。,90,2曲线毗连地段，应保证必要的夹直线长度。3正确进行坡度折减，任何情况下，不允许出现超限坡。4坡度差和最小坡段长度的要求。5竖缓不重合。6线路跨较大河流，要力争与河流正交。7结构物的标注符合图例要求。五、提交成果 1线路平面图和纵断面图各一份 2线路设计说明书一份，其中包括：(1)设计步骤说明,91,(2)设计中的问题及方案比选过程说明(3)曲线汇总表，竖曲线汇总表(4)坡度折减计算资料汇总(5)桥、涵、隧资料汇总,92,93,桥、涵、隧资料汇总表,94,曲线汇总表,95,竖曲线汇总表,96,坡度折减计算汇总表,