铁路选线设计的一般知识

【摘 要】铁路选线是铁路工程重要的前期规划工作，是一项系统性工作，具有较高的科学性和艺术性要求。铁路选线直接影响到工程造价、生态环保和人文古迹的保护工作，具有十分重要的现实意义。本文将以库俄线选线为实证分析对象，具体分析山区铁路选线特点，并提出有益指导对策。

【关键词】山区；铁路路线；选线

“库俄线”是库车西至俄霍布拉克支线是简称，该线路位于新疆库车县境内，是典型的山区铁路线路。山区铁路线路容易受到自然纵坡的影响，如果能够科学选定上下行线路最大纵坡，可以最大程度压缩工程成本、缩短工期，还可以有效规避生态保护区、人文古迹以及其中重要建筑物等。

1、山区铁路工程线路主要特征

山区铁路工程线路主要有以下几方面特征：

1.1 地形复杂

山区地形复杂，高度落差较大，地表沟谷密布，路线平、纵、横三个方面都受到地形因素影响，铁路线路走向不是逢山开路，就是遇水搭桥，铁路工程成本昂贵。例如成渝铁路90%以上线段都是山区地形，需要修建大量桥梁和隧道，耗资十分巨大。同时复杂的地形条件也制约了铁路路线设计技术的使用，增大了路线设计难度。

1.2 环保要求较高

随着国内生态环保理念的不断加强，山区铁路路线设计要高度重视环保因素。铁路路线规划必须要坚持人与自然和谐发展原则，这对现代山区铁路路线设计提出了更高的要求。

2、优化山区铁路工程线路设计的方案

2.1 纵面设计

（1）库俄线位于天山南部山区，具有典型的山区地貌条件，该线路最合理的走向是沿着库车河平行至库台克力克，再向西北穿过库车河和G217线，再沿着卡拉尔沟向西北方向直线到达俄霍布拉克矿区。

库车西站地处库车河下游，高程lO39米；库台克力克位于天山南麓库车河中段，高程约1629米；俄霍布拉矿区高程约1938米。整段路线起始点高程差90米。

（2）通过全面分析该线路，全线轻、重车方向货流存在明显非均衡，且今后长时间不会发生任何变化。从全线地理条件来看，该线路呈南低北高状，自然纵坡较多。线路在沿着库车河和卡尔果尔沟路段范围内地面自然纵坡大约在9‰-15‰之间；库台克力克至俄霍布拉克路段地面自然纵坡大约在15‰-19‰之间。因此分方向采用不同的限制坡度能够有效利用地形特点，提高工程综合效益。库俄线上行重车方向坡度没有地形因素影响，按单机牵引质量4000吨计算，最大限制坡度为6‰；下行轻车方向单机牵引质量按1500吨计算，在不影响火车正常运行前提下，可以在线路设计着重优化下行轻车方向的最大坡度方案，以节省工程成本。对此，本文对分析了13.5‰、17‰和19‰最大坡度方案效果。

（3）经过测算，不同坡度方案对应的经济效果如下，13.5‰、17‰和19‰方案线路长度分别为99.305km、93.101km、89.332km；工程预算分别为213798.45万元、195674.32万元、184762.527万元。通过上述数据可以得知，最大坡度方案可以有效节约工程成本、缩短工期。13.5‰方案施工路线最长，工程投资最大。同17‰方案相比，19‰坡度方案具有工期短、工程造价低的优点。17‰方案能够适应施工线路地理条件、线路长度适中，工程造价适中。通过验算，13.5‰、17‰和19‰方案都可以达到长大下坡道制动要求，但是19‰方案已接近临界值限制，在国内铁路运营缺少该方面运行经验的前提下，出于安全考虑不宜使用这套方案。其中两个坡度方案均具有良好的行车安全性。经过对比两个方案的经济技术指标，17‰方案较13.5‰方案具有更明显的可行性和优势。同时，17‰方案可以同时满足重车方向单机牵引下坡安全制动和空车方向牵引质量要求，工程投资在合理范围内。因此，本线路决定采用下行方向16‰最大坡度方案。

（4）根据重要技术指标和线路两个方向平均自然纵坡具体情况，采用分方向选择限坡技术处理方案，再根据地形条件设计轻重车方向的限坡方案，库俄线限坡定线既符合地形条件，又能够满足火车运行要求，工程投资适中，工期有效缩短，具有较大的可行性。

2.2历史文物古迹、风景名胜区等因素对线路规划的影响

（1）历史文物古迹、风景名胜区等因素

①经全面排查发现，库俄线全线沿途风景名胜区主要有自然景区天山南麓大峡谷风景区；人文景区有大苏咔什文化城古迹、阿泰苏石窟、克孜喀什哈烽燧及克克拉姆千佛洞景区。大苏咔什文化城古迹又名昭古厘寺，座落在县城南部19公里处的库车河畔，是当前新疆地区占地面积最大的古佛寺遗址，位于库俄线左侧1.12公里处。阿泰苏石窟坐落在新疆维族地区达卡车县阿朵尔依库克拉玛肯峡谷中，距离县城59公里，位于库俄线右侧1.6公里处。天山南麓大峡谷坐落在库车县东北部70公里217国道交界处，位于库俄线左侧1.32公里处，南北纵向长约4.6 公里。据统计，大苏咔什文化城古迹和阿泰苏石窟距离库俄线较近，会受到铁路施工影响，克孜喀什哈烽燧和克克拉姆千佛洞距库俄线直线距离超过2公里，不会受到铁路施工影响。

②在库俄线AK24+600处是贯通方案路段，这里会穿过大苏咔什文化古城规划影响控制区域，与古城西侧保护范围边界的东侧交叉重叠；在AK54+000处的贯通方案路段会穿过大苏咔什文化古城规划影响控制区域，在距离阿泰苏北部距保护范围边界1.65 公里处沿库车河上行。虽然库俄线贯通方案没有直接穿过这两处文物核心地带，但是也从其规划影响控制范围内经过，由于铁路施工活动和后期铁路的运行都会对文物遗址造成不可避免的振动影响，直接影响文物结构和寿命，造成严重的损害。③在库俄线AK52+500～AK55+000线右侧310米处是天山南麓大峡谷风景区。在库俄线与景区之间已有217国道，因此本铁路线路不会对景区造成实际损害，但是会影响其视觉效果。铁路工程对景观的影响，主要表现在破坏了原来的自然植被和地形坡度等，尤其是路基边坡的建造如果不考虑与环境的协调性和兼容性，会严重降低自然景观的观赏效果。

3、文物古迹、风景区保护对策

为了最大程度降低库俄线对自然风景区和人文古迹的景观影响，避免工程施工活动和火车运行对文物结构产生振动破坏，本文决定采取以下措施应对：

（1）为了有效避免本路线施工活动对周边未探明文物古迹的影响，本次线路规划将文物保护费用纳入到工程总预算当中，为在施工过程中可能发现的文物古迹进行有效的开采保护工作，将铁路施工活动对文物破坏力降低到最小范围。

（2）在自然景区和人文古迹区域，铁路施工和路基要做好防震处理工作，降低工程活动和列车运行对古迹的振动影响。

（3）在设计路基边坡时，要结合自然风景区景观来统筹规划，保证铁路工程与景观具有良好的协调性和兼容性，将铁路工程对风景区的视觉影响降低到可接受范围内。

（4）在风景区、文化古迹保护范围内避免设置取土场、搅拌场、堆土场和施工宿舍等临时工程设施，最大程度降低施工活动对文物古迹的破坏和影响。

4、结束语

山区铁路路线设计涉及多方面的影响因素，是一项系统性复杂工程。铁路路线设计质量直接影响到铁路施工经济性、铁路路网规划合理性和周边人文古迹和自然景观。因此，铁路路线设计人员要创新传统设计理念和方法，将环境、人文自然景观保护融入到路线设计规划当中。