困难山区铁路选线设计思路

2018-12-06

商品与质量 2018年39期

中铁工程设计咨询集团有限公司郑州设计院河南郑州 450000

1 项目概况

该专用线起点为矿产资源开采汇集点，终点为国铁高平车站。线路从海拔500m的高原延伸至海拔高度约10m的平原，起终点间直线距离长度约48km，经过对沿线地形分析，确定了沟谷选线方案，从起点至二十三公里，有明显的与线路走向一致、两岸开阔、地质条件较好并且坡度平缓的沟谷，线位选在地形较平缓，台地较多，支沟较少的一岸，沿沟谷选线可以避免产生大的工程量；从三十八公里至终点线路走形在平原地段，地形起伏低，线路短直是选线主要原则；但是从三十八公里至四十八公里，线路经过一段无法绕避的“鸡爪子”山沟，如何在高差起伏较大，地形条件复杂段落选定线路走向，是影响此条专用线工程投资和运输能力的重要因素。通过对初步线路条件分析，结合该矿产资源在当地的发展现状以及规划，根据当地既有铁路运输能力和矿产产量分析，对项目建成后的运输能力进行合理预测，从而确定了此专用线的主要技术标准。

2 在山区选取路线的内容

2.1 滑坡

滑坡在线路选取的过程中也是比较重要的影响因素，对于不时发生滑坡这一突发现象的地段，在进行选址时，要对该地的地质构造及周边环境进行仔细的勘测调查，咨询相关地质专家这方面的建议。还要利用现代高科技手段来判断该地的分布规模，同时通过对滑坡地层的岩性、水性的调查，进一步对引发滑坡事件的原因进行分析，能够对滑坡做好充分准备。

2.2 崩塌、岩堆

在山区发生一些崩塌、落石的现象，这是比较常见的，会对周边的铁路建设造成很大的破坏，同时对居民的房屋、人员造成很大的伤害。山区优势还会因坍塌、落石，形成大量的岩堆，也会影响铁路的营建。根据我国多年的经验表明，遇到一些比较陡峭、易于发生坍塌的坡面要尽可能的选择使用隧道工程，避免意外的发生。

2.3 地质构造

地质构造时影响铁路建设最重要的因素之一，必须对其进行仔细的勘测和调查，而且还要选择合适的探测手段。通过地质构造的探查可以把握地形地貌、地质构造以及岩性与不良地质现象的内在联系。

3 困难山区铁路选线影响因素

3.1 地形困难

地形上最明显的特点是相对高差大，垭口多，山间沟谷蜿蜒曲折，坡陡沟深，造成工程量巨大，线路敷设难度大，展线长。

3.2 地质复杂

山区地段，地质条件较为复杂，常伴随着断层、滑坡、泥石流、崩塌、岩堆、岩溶、落石等不良地质条件，不同地段地质条件差别较大，合理避让不良地质条件是山区选线的重要控制因素。

3.3 经济据点稀疏

山区地段，人口密度低，对外交通条件差，经济相对落后，正所谓“要想富先修路”，铁路的建设对沿线居民的出行和地方经济发展起到促进作用，合理选择经济据点，不仅影响铁路的运输能力和效率，还能更好的促进地区社会经济发展。

3.4 环保要求高

山区内往往植被茂密，动物种类繁多，自然保护区，原始森林等环境敏感点较多，铁路线路经过这些地方要尽量避让，不能避让要采取合理有效的环保措施，避免对生态环境造成破坏。

3.5 压矿及采空区

目前，地下空区已经成为制约矿山发展的一个重要难题，随着矿山向深部开采，地压增大，地下空区在强大的地压下，容易发生坍塌事故，尤其对地下转露天开采的矿山影响很大；地下开采残留大量的采场、硐室、巷道没有进行及时处理，对露天开采带来了严重的隐患，同时给矿山工作人员和设备带来严重的威胁。

4 平、纵断面设计

4.1 平面设计原则

在线路控制点间的航空线附近找出高障碍和平面控制点作为转折点，航空线附近的垭口是最佳制高点，应作为线路的必经点，合理选出制高点和转折点可使线路顺直、工程量小。在困难山区，桥隧工程是不可避免的，合理选择桥隧位置是至关重要的，用足限坡，可以减少高差，缩短线路长度和降低高桥的高度，使线路尽快的设在地形较平缓、河谷平台上。但对地形地质复杂地段、坡度应留有一定余地，避免因个别隧道可能延长，个别路、桥可能改为隧道时，而需增加隧道坡度折减，造成超限坡。

4.2 纵段面设计原则

线路纵断面设计是一项复杂的工作。相同的线路平面方案可以设计出N个线路纵断面方案，不同的纵断面方案，其施工技术和工程运营条件会有天壤之别[1]。困难山区纵断面设计时除了要严格执行线路设计规范的相关规定，以保证列车运行的安全和平顺，还要尽量用足限制坡度，尽量做到填挖平衡，缩短线路长度，降低工程投资，并且避免出现反坡、缓坡，损失高程，造成额外展线增加投资，同时线路缩短，机车数量、车站数目、旅行时间也相应减少，有利于后期运营。同时坡度也不能拉的过足，也应适当留有余地，减少有害坡和有害高度，特别是地形地质复杂地段，隧道纵坡的折减范围应适当大于隧道长度，以防止隧道可能延长，出现超限坡[1]。