图1 云桂线马内大桥方案示意图
李永贵
(中铁二院昆明勘察设计研究院有限责任公司， 昆明 650200)
摘 要：铁路选线的好坏，决定了项目工程的难易程度、工程投资的大小、施工和运营的安全，所以铁路选线是铁路项目设计中最基本、最重要的工作，是影响全局的总体性工作。在中国西南地区，山高谷深、地形地质条件复杂，在此区域修建铁路，工程十分艰巨，更有必要做好铁路选线。笔者经过多年在中国西南山区铁路选线设计工作的经验积累，将铁路选线设计中遇到的环境选线、地质选线、紧坡地段定线、竖曲线与平面圆曲线重合、坡度代数差、坡度使用等问题在文中分别进行了列举分析。铁路选线应根据规范、规定，结合项目沿线的环境和地形地质条件、工程条件、规划及人文等因数，经过多方案的比选，来确定最优的线路方案。
关键词：铁路选线； 常见问题； 分析
笔者参与我国西南山区多个项目的铁路选线设计工作，主要项目有云桂线百色至广南段、黄百线、缅甸木姐至皎漂铁路、成都至昆明线永仁至广通段、中缅印铁路通道芒市至候桥段、中缅印铁路通道蒲漂至候桥段等。在参与设计的过程中，自己的专业知识、技术水平、工作经验都得到了提高，当然也遇到了一些问题，下面就一些常见的问题在本文中进行探讨、分析。
2.1 重视环境选线
党的“十八大”提出：“把生态文明建设放在突出地位，融入经济建设、政治建设、文化建设、社会建设各方面和全过程”。为贯彻落实国家环保政策，落实国家对铁路建设环境保护工作的要求，进一步加强铁路建设项目环境保护设计工作，强化铁路建设环境保护全过程管理，环保部、铁道部对铁路项目环保工作、环境影响评价管理都做了相应的规定。
一些铁路项目因环境问题，有的停止运营，有的停止建设，有的暂停环保审批，比如胶济铁路、津秦铁路、成兰铁路等。为此，环境选线对于铁路建设极为重要，项目的审查、批复都要以环评批复为前提，故在选线设计中必须加以重视。
成昆线永仁至广通段初步设计阶段因地形和加深工作后的地质情况，对线路方案进行了优化，与可行性研究相比，线路平面位移超过了国家环保厅、铁道部《关于铁路建设项目变更环境影响评价有关问题的通知》规定的：线路横向位移超出200 m的累计长度超过原正线长度的30%，故需进行补充环评。而只有在环评批复后铁道鉴定中心才能对整个项目进行初步设计批复，故相关专业做了变更环境影响报告书，原铁道部鉴定中心、云南省环境工程评估中心对变更环境影响报告书重新做了技术评审。因在项目前期对环境选线不够重视，不但增加了工作量，还影响了项目工作的推进。
2.2 重视地质选线
我国西南地区因其特定的大地构造环境和强烈的现代地壳运动，地质构造十分复杂，深大活动断裂发育，强震活动频繁，山高谷深，岩体破碎，斜坡与围岩稳定性差，地质灾害严重，制约了铁路选线与重大工程设置的可行性 。
在以往工作中，曾因地质原因而引起改线，再考虑地形条件、站位条件、工程难度等因素，线路需改线几十km，甚至在施工图阶段还存在不良地质而引起变更设计的情况。这对项目的进度、成本影响极大。所以在项目前期工作中，应对地质复杂地段加强地质工作，探明影响线路走向的重大地质情况，尽量减少因不良地质情况而引起的重复工作。
云桂线在线路施工图开放后通过专项地质工作，发现马内大桥昆明端桥台及富宁隧道进口之间的路基段处于一古错落体上，错落体范围较大，岸坡不稳定，工程难以处理，故引起施工图变更设计，如图1所示，工程难度增大，投资增加。若在线路定线初期探明不良地质情况，或在不确定是否存在不良地质的情况下，地质专业提醒线路专业在此范围注意线路走向，就有可能避免此次变更设计。
图1 云桂线马内大桥方案示意图
2.3 紧坡地段定线
在我国西南山区铁路选线设计中，常遇到长大紧坡展线地段，因起坡点和降坡点选择不合理，从而引起线路受地形条件限制，产生重大工程及不必要的展线。多年选线设计的经验得出，遇长大紧坡展线地段时，在确定最高点后，自上而下紧坡定线，这样可以使线路尽快降低设计标高，在降低跨越深沟、峡谷桥高的同时，可避免线路受地形的控制，将线路选择在地形地质条件较好的位置通过，避免不必要的展线。
成昆线永仁至广通段初步设计阶段，对永仁至元谋西线路方案做了深入研究，如图2所示。永仁至蜻蛉河间直线距离39.6 km，相对高差达442.8 m，线路自永仁站出站后必须紧坡而下。可研方案永仁站站坪高程设计略高，且出站后上跨永武高速公路，线路损失了高程，因降坡点选择不合理，从而引起线路展线沿长、投资增大。在初步设计阶段，经过对永仁站附近沙坝河进行水文调查、计算分析，确定沙坝河百年洪水位高程为1 529.36 m，结合沙坝河百年洪水位，最终将永仁站位高程满足百年洪水位的基础上适当降低，站坪设计高程为1 532.5 m，出站后下穿永武高速公路，紧坡下至新康站，线路长度比可研缩短4.4 km，投资节省1.6亿元。
图2 成昆线永仁至元谋西方案示意图
缅甸木姐至皎漂铁路运输系统项目可行性研究阶段，对木姐至曼绍线路方案进行了研究，如图3所示。根据地形、地质条件，首先研究了沿楠拔河取直方案；但缅联邦政府和缅甸铁道部多次提出希望线路经105贸易区，为此又研究了经105贸易区绕行方案。105贸易区距离木姐镇直线距离4.4 km，标高比木姐镇高260 m，自然坡度达59.1%，远大于该铁路采用的最大坡度24‰，故需进行线路展线。在确定105贸易区边检站标高(最高点)后，自105贸易区根据地形、地质、工程情况紧坡定线至木姐镇(自上而下定线)，在木姐镇选定合适位置设木姐站，确定经105贸易区绕行方案。这样既不损失线路长度和纵坡，又能结合区域内的地形地貌情况，选择最合理的工程条件，避免了不必要的工程投资。
图3 木姐至曼绍线路方案示意图
2.4 竖曲线与平面圆曲线重叠问题
《铁路线路设计规范》(以下简称《线规》)中规定：“旅客列车设计行车速度为160 km/h的地段，竖曲线与平面圆曲线不宜重叠设置，困难条件下竖曲线可与半径不小于2 500 m的圆曲线重叠设置；特殊困难条件下，经技术经济比选，竖曲线可与半径不小于1 600 m的圆曲线重叠设置。”说明铁路选线设计中，竖曲线与平面圆曲线不宜重叠设置，在困难条件下需设置时，应避免竖曲线与最小半径平面圆曲线重叠设置。如成昆线永仁至广通段初步设计阶段因个别设计人员的疏忽，有10处竖曲线与平面圆曲线重叠情况。施工图阶段，在尽量减少工程增加的条件下，对线路纵坡进行了调整后，只有3处竖曲线与大半径平面圆曲线重叠，大大改善了铁路的平顺性和舒适性。故在设计初期应重视《线规》中的各项规定，以避免返工。
2.5 坡度代数差问题
《线规》中规定：“设计行车速度大于等于160 km/h时，当坡度代数差大于1时应设竖曲线；设计行车速度小于160 km/h时，当坡度代数差大于3时应设竖曲线”。虽然规范没规定坡度代数差不能小于不设竖曲线的条件，但存在坡度代数差而不设竖曲线对列车运行多少会有些影响。如在成昆线永仁至广通段初步设计也忽略了坡度代数差的问题，在施工图审查时，专业领导要求调整纵坡来消除存在坡度代数差小于不设竖曲线的情况，但考虑到大面积调整纵坡对各专业工作及工程影响极大，最终在初步设计的基础上调整了2处，剩余5处因工程条件和对专业的影响较大没有调整。这说明在项目开展初期若重视坡度代数差问题，就可以避免存在坡度代数差小于不设竖曲线情况，减少各专业的重复工作。
2.6 最大坡度使用问题
铁路设计线的限制坡度应根据铁路等级、地形条件、牵引种类和运输要求确定，并应考虑与相邻铁路网的技术标准相协调。一般1条或1个区段的设计线采用同一个限制坡度，但在困难条件下，根据其行车方向、办理客货运情况及经过检算满足牵引和制动的情况下，采用的坡度可以大于限制坡度。此种情况在联络线、疏解线设计中采用较多，可以有效地减小工程难度和投资。
云桂线与南昆线在百色站交汇，2线在百色以西均为客货共线，百色以东为客货分线，根据百色站客货分场，2线在百色站西端需修建客货疏解线。疏解区域内共有8条单线铁路、1条双线铁路和1条二级公路，疏解方案复杂。起初，研究了小坡度方案，如图4所示，但工程难度大、线路长度长、投资多，故根据行车方向、运输性质进行了检算，在满足检算的情况下，研究了大坡度方案，如图5所示，即只运行客运和下坡满足制动的线路采用了较大坡度。与小坡度方案比选，线路长度缩短4.1 km，投资省2.7亿元，且工程难度小。云桂线百色疏解线最终采用了大坡度方案。
图4 云桂线百色疏解线小坡度方案示意图
图5 云桂线百色疏解线大坡度方案示意图
2.7 隧道坡度问题
在线路纵断面设计中，往往只考虑隧道坡度是否满足《线规》规定的大于3‰和隧道坡度折减要求，忽略了根据地质情况、相关专业附属工程来考虑隧道坡度。在地质复杂或不良地质集中地区、地下水丰富、辅助坑道设置困难的隧道，应根据不同的情况来确定设计坡度，且地下水丰富地段适当增大隧道坡度来满足排水要求。水是万物之源，也是工程地质危害之根本，在选线设计中应对其加以重视。
黄百线江龙至幼平段沿线存在望谟东侧桑朗片区岩溶发育区，如图6所示，百朗地下暗河等不良地质。在选线过程中，为了减小岩溶发育区突泥、突水风险及地下暗河的影响，根据地质专业探明的情况，在线路平面无法绕避时增大坡度满足排水要求，并根据岩溶区和暗河位置来设计隧道人字坡或者单面坡，尽量避免施工及运营风险。
图6 岩溶发育区
在缅甸木姐至皎漂铁路运输系统项目可行性研究中，因区域内部分地段降雨量丰富，如图7所示，在若开山沿海地带年降雨量达4 800 mm，对项目施工建设和运营影响极大，故在设计中应减少工程难度、减小施工和运营风险。在选线设计中，尽量减少隧道、深挖方路基工程，在无法避免时，适当增大隧道和深挖方地段的纵坡满足排水要求。
图7 木姐至皎漂地势及降雨量分布图
笔者根据多年工作中遇到的一些常见问题进行了分析，希望对线路选线人员能有一定帮助，在以后的工作中遇到同类问题时加以重视和有效地解决，并提出以下几点建议：
(1)及时了解国家、交通部、中铁总公司对铁路建设的新规定。
(2)熟悉掌握铁路线路选线设计的相关规范、规定。
(3)在选线设计中应全面考虑、掌握各细节问题，并学习相关专业技术知识。
(4)在地质、工程复杂地段，应进行多方案比较，选择最优的方案。
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Analysis on Common Problems in Railway Route Selection Design
LI Yong-gui
(Kunming Design & Research Institute, China Railway Eryuan Engineering Group Co., Ltd., Kunming 650200,China)
Abstract：The route selection of railway determines the complexity of project engineering, the amount of project investment as well as the safety of construction and operation, therefore, route selection is the most fundamental and significant work of project design and it’s also a general task that influences the whole project. As Southwest China orea features high mountains, deep valleys and complex terrains and geological conditions, it’s very difficult to build railways here. It is necessary to railway line. With years of experiences in route selection of railways in mountainous regions of Southwest China, problems encountered in selection of railway route are inevitable in the project of railway environmental route selection, geological line selection, tight slope segment alignment, vertical curve and plane circular curve coincide, difference in gradients, slope utilization. Route selection should be compliant with regulations and rules to determine the optimal scheme of line，combining to the project along the terrain and geological conditions, construction conditions, project planning and cultural factors.
Key words：railway alignment selection； common factor； analysis
收稿日期：2014-04-01
作者简介：李永贵(1981-)，男，工程师。
文章编号：1674—8247(2014)04—0067—06
中图分类号：U212.3
文献标志码：A