鐵路選線設(shè)計(jì)的影響因素研究

傅成棟

（甘肅鐵道綜合工程勘察院有限公司 甘肅 蘭州 730000）

0 引言

英國(guó)于1825年建成了世界上第一條鐵路并開(kāi)始了運(yùn)營(yíng)，鐵路作為一種先進(jìn)的交通工具得到越來(lái)越多的人的認(rèn)可，同時(shí)鐵路的大規(guī)模的載客能力和運(yùn)輸能力促進(jìn)了各國(guó)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。鐵路建設(shè)是世界各國(guó)重要基礎(chǔ)設(shè)施，其首要的任務(wù)是適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展需要，以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，不僅要盡量滿足運(yùn)輸市場(chǎng)對(duì)數(shù)量和質(zhì)量的需求同時(shí)還要充分顧及企業(yè)經(jīng)營(yíng)效益[1]。鐵路運(yùn)輸?shù)陌l(fā)達(dá)程度，反映出一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，對(duì)國(guó)家的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有巨大的推動(dòng)作用[2]。

我國(guó)由于近代的社會(huì)原因，國(guó)家鐵路建設(shè)進(jìn)程比較緩慢，由于專業(yè)人才的匱乏使得我國(guó)當(dāng)時(shí)鐵路的選線也不是十分理想，而且解放前我國(guó)鐵路線路設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)也比較低；在新中國(guó)成立以后，我國(guó)的鐵路建設(shè)事業(yè)得到了飛速的發(fā)展，特別是我國(guó)與1997年實(shí)行了5次的鐵路大面積提速以后，我國(guó)鐵路的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和線路的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不斷地提升，同時(shí)由于國(guó)家和地方的發(fā)展使得鐵路在選線和設(shè)計(jì)過(guò)程中需要顧及更多因素。如何兼顧地方利益與運(yùn)營(yíng)利益，是鐵路在選線設(shè)計(jì)過(guò)程中主要考慮的問(wèn)題，而分析在選線過(guò)程中需要注意的因素是保證鐵路選線正確性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，本文正是在這種情況下進(jìn)行研究的。

1 鐵路選線的基本影響因素

當(dāng)前鐵路建設(shè)速度目標(biāo)值高、標(biāo)準(zhǔn)高，且隨著高橋、長(zhǎng)隧修建技術(shù)的提高，鐵路選線理念發(fā)生了較大變化[3]。目前，我國(guó)鐵路在選線設(shè)計(jì)的時(shí)候，更加注重選線對(duì)于當(dāng)?shù)丨h(huán)境、城鎮(zhèn)發(fā)展、資源開(kāi)發(fā)以及土地和相關(guān)農(nóng)業(yè)設(shè)施的保護(hù)，不僅要實(shí)現(xiàn)鐵路的基本價(jià)是同時(shí)還要帶動(dòng)周邊城鎮(zhèn)的發(fā)展。因此，在新時(shí)期我國(guó)鐵路的選線設(shè)計(jì)應(yīng)該遵照如下的標(biāo)準(zhǔn)：

1.1 地質(zhì)可靠性因素

可靠性地質(zhì)的選擇是確保鐵路安全運(yùn)行的基礎(chǔ)，建設(shè)單位在選線的過(guò)程中，嚴(yán)格杜絕鐵路線路通過(guò)地質(zhì)環(huán)境較差的地區(qū)，特別是工程地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)發(fā)生的地段，進(jìn)而避免出現(xiàn)工程建設(shè)和運(yùn)行過(guò)程中的潛在風(fēng)險(xiǎn)，避免在全新活動(dòng)斷裂或在斷裂較窄處以大交角通過(guò)。

1.2 重點(diǎn)工程優(yōu)先因素

在情況復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境條件下，選線之前首先要進(jìn)行多種方案的對(duì)比分析，確保關(guān)鍵的橋梁和隧道工程選在地質(zhì)情況和水文情況良好的地段內(nèi)；隧道的進(jìn)口選擇要具體分析當(dāng)?shù)氐牡匦蔚刭|(zhì)特點(diǎn)，不能為了所建隧道長(zhǎng)度而是洞口挖深過(guò)大而破壞山體的穩(wěn)定性；橋梁的建設(shè)應(yīng)該遵守國(guó)家宏觀的發(fā)展方向，根據(jù)當(dāng)?shù)睾恿魍泻瓦\(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)合理設(shè)計(jì)方案，既能保持河流原有的特征又能滿足橋梁設(shè)計(jì)的預(yù)期要求。

1.3 文物和動(dòng)物保護(hù)因素

在鐵路選線過(guò)程中，要充分了解路線附近是否存在重點(diǎn)文物單位，再不能避免的情況下要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益比較，特別是要同文物有關(guān)部門協(xié)調(diào)后才可以進(jìn)行施工，如果不能避免且影響嚴(yán)重的，需要對(duì)附近的文物進(jìn)行保護(hù)或者搬遷；動(dòng)物保護(hù)區(qū)也是選線過(guò)程中一個(gè)關(guān)鍵的制約因素，特別是一些珍貴的野生動(dòng)物資源，鐵路的設(shè)計(jì)會(huì)明顯影響到其種群的遷徙和棲息，在線路設(shè)計(jì)過(guò)程中要為這些動(dòng)物的遷徙預(yù)留通道，同時(shí)不能破壞其自然的棲息地，在設(shè)計(jì)時(shí)要豎立明確標(biāo)識(shí)，嚴(yán)禁鳴笛或限制速度。

1.4 環(huán)保和居民因素

鐵路的建設(shè)不僅要實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)還要考慮到國(guó)家和當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境效益，做到經(jīng)濟(jì)發(fā)展和自然平衡的雙贏。首先，選線設(shè)計(jì)要盡力避開(kāi)當(dāng)?shù)氐膰?guó)家自然保護(hù)區(qū)，這些名勝和自然保護(hù)區(qū)占地面積大，特別是自然保護(hù)區(qū)的生態(tài)平衡一旦遭到破壞，短時(shí)期內(nèi)無(wú)法恢復(fù)；水是不可再生資源，設(shè)立停靠車站和橋梁地點(diǎn)時(shí)還要考慮是否影響當(dāng)?shù)鼐用裆钣盟臀鬯欧?；有時(shí)路線的設(shè)計(jì)要穿越城鎮(zhèn)的居民區(qū)，火車的噪音會(huì)給城鎮(zhèn)居民日常生活造成嚴(yán)重影響，在路線設(shè)計(jì)的初期，還要考慮減小和消除噪音擾民的情況，采取措施抑制噪音的傳播和污染。

1.5 資源配置的影響

鐵路的設(shè)計(jì)不僅要方便居民出行和運(yùn)輸，同時(shí)還要適當(dāng)考慮土地的使用以及鐵路沿線資源的流通配置。在鐵路線路設(shè)計(jì)時(shí)，要堅(jiān)持較少占用耕地原則，盡量使用荒地和劣質(zhì)地；鐵路的線路設(shè)計(jì)要考慮周圍的礦產(chǎn)資源和路由資源，要促進(jìn)沿線當(dāng)?shù)氐馁Y源開(kāi)發(fā)。

1.6 地方利益的影響

在鐵路選線中，存在線路規(guī)劃與地方城鎮(zhèn)規(guī)劃相干擾的現(xiàn)象，中央與地方意見(jiàn)不一致，影響方案的穩(wěn)定性[4]。鐵路建設(shè)是國(guó)家的整體性建設(shè)，但是在建設(shè)過(guò)程中不能避免的會(huì)損害地方的經(jīng)濟(jì)利益，特別是我國(guó)沿海發(fā)達(dá)省份，選線的設(shè)計(jì)直接影響到當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的可持續(xù)性發(fā)展和活力，因此在選線時(shí)要充分考慮到當(dāng)?shù)氐奈磥?lái)發(fā)展以及國(guó)家的整體戰(zhàn)略。

1.7 火車自身速度的影響

火車的平均運(yùn)行速度是鐵路技術(shù)水平的直接標(biāo)志，在設(shè)計(jì)時(shí)路線的短直性是影響選線方式的主要方面，鐵路的線路不能遷就地形，在保證運(yùn)行安全和施工安全的情況下減少避繞[5]，特別是在避繞需要更高成本的情況下堅(jiān)決采取地形改良，進(jìn)而滿足路線的短直。

2 鐵路選線工作的設(shè)計(jì)原則

上一節(jié)列舉的各項(xiàng)影響鐵路的選線因素中，都是在選線過(guò)程中需要同時(shí)考慮的因素，線路設(shè)計(jì)人員必須時(shí)時(shí)面對(duì)新情況，改變?cè)械脑O(shè)計(jì)觀念，綜合考慮環(huán)境、可靠性、成本以及中央與地方的利益，因此在選線設(shè)計(jì)過(guò)程中要掌握以下原則：

2.1 國(guó)家利益優(yōu)先原則

鐵路建設(shè)是一項(xiàng)國(guó)家性的基礎(chǔ)建設(shè)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中必須以國(guó)家利益為主要出發(fā)點(diǎn)，雖然設(shè)計(jì)過(guò)程中會(huì)損害到地方的利益，但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)效果來(lái)看國(guó)家獲得的整體效益必然大于地方效益。

2.2 優(yōu)化資源配置原則

鐵路的另一個(gè)作用是通過(guò)運(yùn)輸將全國(guó)的資源優(yōu)化分配，保證資源得到合理的開(kāi)發(fā)和利用。因此設(shè)計(jì)人員必須要摸清鐵路沿線的資源情況，在線路設(shè)計(jì)時(shí)保證鐵路沿線的資源能通過(guò)鐵路快速方便的運(yùn)送到全國(guó)各地。

2.3 保護(hù)環(huán)境原則

目前，我國(guó)環(huán)境問(wèn)題日益突出，因此在進(jìn)行鐵路線路的設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮設(shè)計(jì)線路對(duì)于地方環(huán)境的影響，特別是對(duì)于環(huán)境的破壞要有明確的認(rèn)識(shí)，不能因?yàn)槎唐诘睦娑活櫗h(huán)境的惡化，特別是避免只考慮地方發(fā)展而不考慮環(huán)境影響和居民生活舒適的問(wèn)題。另外，鐵路的各種污染也要納入到設(shè)計(jì)考慮的范圍，在堅(jiān)持環(huán)境保護(hù)的前提下進(jìn)行線路設(shè)計(jì)。

2.4 節(jié)約土地原則

土地是人類賴以生存的基礎(chǔ)，也是經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要資源，我國(guó)是一個(gè)傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)國(guó)家，目前，我國(guó)土地資源減少的趨勢(shì)越來(lái)越明顯，因此，在鐵路線路設(shè)計(jì)過(guò)程中要合理利用土地，特別是對(duì)于優(yōu)良耕地的占用，不能因?yàn)榻ㄔO(shè)的方便而大量占用農(nóng)田。

2.5 方便居民的原則

鐵路建設(shè)的基本出發(fā)點(diǎn)是方便居民出行和物資運(yùn)輸，因此設(shè)計(jì)者在選定路線時(shí)要充分估計(jì)周圍城鎮(zhèn)居民出行的便捷，同時(shí)還要考慮物資運(yùn)輸?shù)谋憬?，盡量做到兩者兼顧，不能因?yàn)樵O(shè)計(jì)的困難而忽視居民出行的方便。

2.6 安全與成本并重原則

鐵路建設(shè)需要國(guó)家大量的資金投入，設(shè)計(jì)時(shí)嚴(yán)格控制資金投入的有效性，在滿足基本運(yùn)力和未來(lái)提升潛力的情況下，盡量簡(jiǎn)化相關(guān)的輔助設(shè)施和設(shè)備，確定路線時(shí)要嚴(yán)格區(qū)分重點(diǎn)線路和非重點(diǎn)線路，避免不必要的資金浪費(fèi)；安全是鐵路運(yùn)輸?shù)幕A(chǔ)，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展克服了早期鐵路建設(shè)的地質(zhì)危害，但是在設(shè)計(jì)時(shí)不能忽視潛在的安全隱患，做到詳盡調(diào)查后才能設(shè)計(jì)的行為標(biāo)準(zhǔn)。

［1］劉春明.鐵路選線應(yīng)綜合考慮的主要問(wèn)題[J].鐵道勘察，2007(2)：69-72.

［2］王玉澤.鐵路線路設(shè)計(jì)回顧與思考[J].鐵道工程學(xué)報(bào)，2007(1)：27-31.

［3］朱穎.鐵路選線理念的創(chuàng)新與實(shí)踐[J].鐵道工程學(xué)報(bào)，2009(6)：01-05.

［4］潘國(guó)強(qiáng).鐵路選線的制約因素和對(duì)策研究[J].中國(guó)鐵路，2008(3)：35-38.

［5］趙久平.高速鐵路選線設(shè)計(jì)中的若干問(wèn)題分析[J].建筑與工程.