沿河铁路线路选线要点分析

陈茜、赵月想

（1.石家庄铁道大学四方学院，河北 沧州 061000；2.河北轨道运输职业技术学院，河北 晋州 052200）

1 概述

铁路选线工作是一项复杂而艰巨的任务，为了满足日常出行、货物运输、经济发展等需要，铁路常常需要经过一些特殊地形和地质条件地区，无疑为铁路选线工作增加了难度。其中，沿河选线是经常会遇到的情况。由于沿河地区的地形地质条件复杂，在沿河选线时，除了要遵循铁路选线的基本要求以外，还要顺应河岸两侧的具体条件，因地制宜选定线路的高度、位置、结构形式等因素。

2 沿河线的特点

河流两岸地质地形条件复杂，经行地区有较多的人文因素，掌握具体的工程条件对选线工作尤为重要。所以在选线之前，首要工作就是深入分析沿河线的特点。

其一，受动水压力的影响，河流两岸往往地质条件比较差，容易产生滑坡、泥石流等重大灾害，严重影响行车安全，且不良地质条件一般较为隐蔽，需要现场深入踏勘才能判定。如果对不良地质不加以防范，就会造成严重的不良后果。选线时应尽量避开这些危险地带，将线路置于安全的土体上。不能避开时，应采取有效的治理措施后，再确定线路的位置。另外，河岸两侧地形多样，需结合河岸开阔或是狭窄，并考虑地质条件，才能确定最终的位置和结构形式。

其二，在河岸开阔、地质和地形条件较好的地区，河流两侧农田较多，适宜居住。为了服务于地方，线路一般应选在居民点和工矿企业较多的一侧。但是也要注意不打扰居民休息，避免拆迁和少占农田，所以线路不能局限于河流一侧，需要在适当位置跨河。

其三，河流有曲有直，在河流顺直处，可以沿河流方向尽可能多设计直线；而在河流弯曲处，就需要设计较多的曲线；再加上纵断面上的地形起伏，有时会使得线形过于复杂。这时考虑到行车的安全和舒适的需求，也可以截弯取直，直接以隧道的形式通过，使得线路短直，和铁路线路尽可能多设计直线的基本原则相一致。

其四，水是非常宝贵的生态资源。在选线时，也应将保护水资源，最大限度地维护生态环境。在技术选线和经济选线的基础上，上升到环境选线这一高度。

3 沿河选线需要注意的问题

通过对沿河线的特点分析，发现沿河线的线形复杂，经常需要设置桥梁、隧道等结构物，而且要兼顾生态环保的需求。所以，在沿河选线时，需要注意以下几个问题。

其一，由于河流弯曲线路需要沿河流展线时，尽量不设计小半径曲线，即曲线转角大于180o的曲线。因为在沿河地段设置小半径曲线，一旦车辆脱轨或侧翻，会直接落入水中，对行车安全十分不利。所以即使需要展线，也应在地形较平坦的河岸，利用大半径曲线，即曲线转角不大于180o的曲线进行展线，保证行车安全和线路平顺[1]。

其二，当需要桥梁形式跨河时，由于桥梁本身受力已经很复杂，为了避免由于线形复杂导致受力分析更为困难，桥梁平面应尽量设在直线上，纵断面应尽量设在平道上，整个桥长范围内不设平曲线和竖曲线。当桥两端接近平曲线或竖曲线时，注意曲线不要延伸到桥梁范围内。桥梁方向尽量与水流方向正交，以减少桥长，受力明确。另外，跨越河流的桥梁，除了其结构要求外，还应满足桥下通航净空的要求，其值应根据通航、通车及排洪要求决定。

其三，当以隧道结构代替沿河展线时，隧道也尽量不设在平曲线上。因线路曲线部分需要加宽，若在隧道内加宽使得施工复杂。另外，隧道内是封闭空间，为了满足排水需要，根据隧道的长度，隧道内需要设单面坡或人字坡，坡度不宜小于3‰。

4 沿河选线的要点分析

修建铁路的目的是服务于地方，为了更好地实现这一目标，必须深入分析河流两岸的人文、地质、地形乃至政治经济等条件，才能最终选定一条集安全、经济和生态效益的高品质线路。

其一，当河岸比较开阔，能够找到理想阶地定线时，首先应判定边坡的稳定性，确定滑动层位置，再采取有效的边坡治理措施后，将线路放置于滑动层下方的理想阶地上。通常以路堤形式通过，为保证线路不受洪水影响，线路高度应高出最高洪水位、波浪侵袭高度和壅水高度之和，再加0.5m富余量[2]。且考虑水流冲刷的影响，可放坡至河岸，并做好冲刷防护工程，如图1所示。

其二，河岸狭窄，找不到理想阶地定线时，这种情况下往往河流两岸的地质和地形条件也比较差，河岸两侧极易产生滑坡、泥石流等灾害。原则上能绕则绕，无法绕避时，要结合边坡类型进行定线。具体有以下几种情况[3]：

第一，如果边坡高度不高，可以适当削坡减载，放缓坡率，并在易滑坡位置做防冲刷工程，尤其注重反滤层的设置，然后以路堤形式通过，如图2所示。

第二，边坡高度比较高时，在做好边坡治理措施后，在边坡滑动面以下直接挖隧道通过，既保证了行车安全，也使得线路短直。

第三，对于滑动层很浅的滑坡，可以清除全部滑动土体，使得线路处于稳定的土体上。

其三，当线路需要跨河时，多采用桥梁形式。根据跨河桥梁尽量设在直线和平道上、与水流方向垂直、满足桥下净空高度的设计要求。线路原本定于在A处跨河，如图3中虚线所示，桥梁上没有平曲线，线路短直。但在此处河岸两端高差较大，若强制将桥梁位于平道上，跨过桥梁后地形自然坡度比较大，为了克服自然高差，可能需要挖隧道通过，无疑使得线形更加复杂。所以，最终决定适当展线，分别设计曲线1和曲线2，改为在地形平坦的B处跨河。虽然线路长度增加，但使得整条线路都位于比较平坦的地形上，无须挖隧道，线形简单平顺，且与水流方向基本垂直，对行车安全和旅客舒适均有利[4]。

其四，当线路遇到河湾时，就需要结合地质地形条件来确定线路方案。当河岸开阔时，可以利用大半径曲线适当展线，沿河绕行，以线路的展长争取高度，代替隧道。但是当河岸狭窄时，盲目展线会使得线形过于复杂。如图4所示，如果沿河展线，为了避免线路纵坡过大，需要设置三条小半径曲线，对行车安全和旅客舒适均不利。所以截弯取直，直接以隧道形式通过，避免了纵坡过大，且使得线路短直，虽然投资可能增大，但对行车安全和旅客舒适均有利。

其五，铁路选线时，应避免破坏自然景观和人文景观，并注重生态环境的保护。河流是自然环境中的敏感点，河流两岸农田、植被很多，选线时应尽量避开。同时，水是非常宝贵的生态资源，选线时应兼顾水环境保护、防止水土流失的原则。沿河线水资源丰富，对铁路沿线绿化有利，创造人工绿化防护与自然背景相协调的景观，同时达到行车安全，保持水土和旅客舒适的目的。

5 沿河选线的案例分析

5.1 选线的背景分析

以上分析基本上包括了沿河选线过程中所遇到的典型问题，可以在具体的选线工作中加以借鉴。如图5所示河流有曲有直，河流顺直段沿河流方向定直线。在河流弯曲处，考虑展线或挖隧道通过，比较两种方案的技术难度和经济效益等因素。河流一侧农田和居民较多，另一侧地势逐渐升高，所以线路不能局限于一侧，选择合适的位置跨河，既要避开农田和居民，又要考虑线路的位置和结构形式。

5.2 线路的具体方案

线路到达A点后，若一直将线路置于这一侧，会侵占农田，所以线路选定在B点以桥梁形式跨河。在此处跨河，桥梁纵轴线方向和水流方向基本垂直。而河流另一侧地势逐渐升高，但河岸比较开阔，通过现场踏勘可以找到放置线路的理想阶地位置，将线路放置于阶地高度上，做好边坡防护工程，将线路设计为路堤形式[5]。在线路B点跨河后，为了减小线路纵向坡度，在C处设计曲线1，D处设计曲线2，注意C处曲线与桥梁之间的距离，使线路基本位于两条相邻等高线之间，保证不超过设计坡度。当线路到达E处，需要将展线和挖隧道两种方案进行技术和经济比较。如果直接挖隧道通过，如图5中虚线部分所示，线路短直，安全条件好，对运营有利，但投资会增大。如果展线也能满足线路平顺，不设小半径曲线的要求，考虑直接展线，降低投资。通过观察地形图和现场踏勘，此处地形比较开阔，可以分别在E、F处设两条大半径曲线，以套线的形式展线[6]。F点之后河流顺直，可以沿着河流方向设计成直线。

整条线路的设计考虑了行车安全，旅客舒适，保护农田等因素，遵循线形简单且平顺，结构形式合理的原则，设计出了一条既满足运输需求，又考虑经济效益和生态环保的线路。

6 结语

沿河选线有着丰富的设计内容，针对沿河选线过程中的一些典型问题进行研究，结合具体案例进行说明。没有哪一种方案是完美的，一条好的线路是集安全、生态于一体的，需要权衡好技术选线、经济选线和环境选线的关系，因地制宜，才能在沿河选线时，充分实现铁路线路服务于地方，为旅客提供安全舒适的旅行环境，并与周围环境相协调的目的。