铁路线路平纵断面设计相关问题探讨

庞士强

[摘要]铁路线路平纵断面设计，其技术涉及到多学科的综合应用，是一项系统工程，对设计者提出了很高的要求。最优的方案应该是除当前的方案外没有更好的方案可选了，也可以认为是当前的方案没有原则性的错误，各方面的因素均已经考虑到了。基于此，文章就铁路线路平纵断面设计相关问题进行简要分析。

[关键词]铁路线路；平纵断面设计；问题

一、铁路选线要素

（一）铁路选线要素概述

（1）根据我国政治经济建设等方面的需求。（2）根据铁路建设区域的自然地理情况及资源类型与硬件设施等。（3）根据选线区域的地形、地貌及水与土壤方面。（4）根据该地区域的建筑设计、交通等有人类活动痕迹的因素。（5）对于该地区的保护自然资源及人文资源。

（二）具体说明选择要素

我们可以选择我国北部地区的36万平方公里的地方，运用地图底图对该地区铁路修建要素进行分析：该地图比例为1：1，其中采用TIF数据；从底图上可以得知，该地区地形比较平坦，地区之间高差不大，平原与山区分界明显；该地人口众多，对水资源的使用也比较广泛，大多用于农业灌溉；该地区的土质及各方面的条件比较稳定，适合铁路建设，没有重点保护的人文景观及自然资源。

二、线路平纵设计原则

（一）曲线的设置

线路设计中平面应优先考虑顺直，忌无端增加平面曲线，或加大曲线偏角，尽量少用反向曲线，除非是受地形条件限制、不良地质控制、既有建筑控制、高压铁塔控制、规划控制、立交角度控制（等级公路与规划道路）、地下管线（天然气管线、供水管道等）控制、矿藏控制等控制，线路绕避障碍物时，应尽可能提前绕避，并使交点正对控制点，否则将增大线路的转向角度。

桥梁地段，线路应为直线，设在曲线上时，优先选用大半径曲线，应与桥梁专业沟通后选取，一般应不小于800m，桥梁地段应避免使用反向曲线，如采用反向曲线时，夹直线应大于一列车长。隧道应设在直线上，如设曲线，应在洞口附近采用较大的曲线半径。

（二）坡度设计

考虑后期运输条件和运输能耗，纵坡应尽可能地平缓，拔起高度小。纵坡起伏应有充分的理由支撑。除了受特殊控制以外，特别是以路基为主的地段，线路纵坡的起伏应基本顺应地面线。线路拉坡时，应注意土方填挖平衡，路堑段应注意设排水坡度，最小坡度一般为2‰。

线路拉坡时，应注意土方填挖平衡，路堑段应注意设排水坡度，最小坡度一般为22‰。

车站的纵向坡度一般为平坡，为减少工程量，车站排水设备的坡度为困难条件下1‰，需要通过调整沟深才能实现，排水困难。故拉坡时，要特别注意区间路基的汇水不能进入车站，否则车站排水系统到尾部时，沟深往往会很高。

（三）进站线路纵断面设计与车站安全线的设置

铁路总公司《铁路技术管理规程》（普通铁路部分）第55条规定：“在进站信号机外制动距离内进站方向为超过62‰下坡道的车站，应在正线或到发线的接车方向末端设置安全线”。上述规定是保证下坡进站的列车不致闯入前方区间，与正线上对向进站的列车或站内发出的列车发生冲突。

三、实例分析

某省境内铁路沿线地形平坦，地势开阔，地面高程一般为3～6m，多为农田，地形起伏不大。区内交通发达，线路跨越高等级公路较多，境内经济发展较快，与城乡道路交叉更多；水系发育，与河流交叉众多。境内铁路路基主要以路堤形式通过。

（一）平面选线尽可能顺直

地处平原地区铁路，除经必要的经济据点，绕避工厂、学校、居民聚集区外，选线尽可能靠近航空距离，以节省工程投资并缩短运营距离。

（二）尽量采用较大的曲线半径和缓和曲线长度

因沿线地势平坦，线路走向控制因素较少，设计中采用较大的曲线半径和缓和曲线，工程量增加不大，海洋铁路设计速度为120km/h，规范可采用的最小曲线半径一般为1200m，困难为800m。设计中应尽量采用较大的曲线半径以及较长的缓和曲线及夹直线，全线共设计曲线18个，长13.512km，占线路全长的17.1%。本段最小曲线半径为2000m，共两处，长3.172km，占曲线总长的23.4%。其余地段的最小曲线半径均不小于2500m。最小半径曲线的主要集中在本线起终点。

（三）纵断面的设计要给以后的发展预留条件

正线限制坡度为6‰，考虑平面曲线阻力折减。

坡度代数差一般82‰，困难102‰，当相邻坡段的坡度差大于12‰时，区间正线以圆曲线形竖曲线连接，竖曲线半径采用15000m。

最小坡段长度按400m设计。

縱断面设计为160km/h速度预留了条件。

（四）路堤填方要利于立交桥涵的设置

平原河网地区，路基均为填方，填方高度的设计尤为关键。为了便于立交涵的设置，路基填方不宜过低，过低不能自然排水，满足不了立交净空的要求，桥路分界只有6m，填方过高，会增加桥梁长度，大大增加投资。开始时，为降低站场和货场填方，海洋铁路北渔站路肩设计高程为6.25m，地面高程3.5m，平均填高2.75m，立交设置困难，涵洞积水严重。后纵断面设计的路堤填方变更为4.0～5.5m，既节省投资，又能满足立交设置的要求。