铁路选线毕业设计论文

第一章绪论第一节修建意义及必要性南环铁路是嘉峪关铁路枢纽的组成部分，也是嘉峪关站与嘉东站的联络线，酒钢成品外发的主要铁路。

该铁路始建于1966年，原属铁路部门管辖，1983年移交给酒钢。

铁路产权现属酒钢。

行驶车辆仍为路方。

根据嘉峪关市发展的需要，市区要向南扩展。

南环铁路弯弯曲曲穿过市区，不仅影响市区规划与建设，而且造成市区噪声污染，影响嘉峪关市投资环境。

根据设计要求将南环铁路改建，向南移至北大河北岸。

改建铁路线路从K0+00点接轨后，向东南方向跨过北干渠，经过反向曲线沿北大河北岸向东延伸至安远村，向北方向穿过故园西侧及G312国道，向西北方向，穿高压线进入嘉东站，全线长约8.1km。

沿线地形，西高东低。

线路从第一个接轨点至第三个曲线，是垂直等高线布置，地形高差达66m左右，路堤最高达9m左右。

线路共设桥梁6座，过水涵洞4座，线路通过电缆、排污、排水沟及热力管道设护涵4座，为保证高压线及地下通讯光缆设挡土墙二段。

线路跨G312国道、机场路、安远村道路、新华南路及北干渠段要设立交桥，铁路在上，公路在下。

第二节铁路主要技术标准一、本线新建段铁路主要技术标准的选择（1）铁路等级国铁Ⅲ级（2）正线数目单线（3）牵引种类内燃（4）机车类型 DF4D，单机牵引（5）限制坡度 12.5 ‰（6）最小曲线半径 400米，困难350m；（7）牵引质量 4000t（8）到发线有效长度 850m（9）闭塞类型半自动闭塞二、有关主要技术标准选择的基本原则1、与本线功能、定位相适应性原则在主要技术标准选择时，充分考虑本线的功能和定位，本着实际客观的原则进行设计。

2、满足本线安全、运输需求的原则本线为专用铁路，预测运量不是很大。

在对主要技术标准选择时，紧密结合项目特点，保证运营安全，满足运输需求，并适度留有余地，考虑货流波动的影响。

3、技术先进与经济合理性兼顾原则本线为专用铁路，在设备选择时，既要根据铁路发展方向，积极采用新技术，提高运输效率。

同时，也要从经济的角度进行分析比较，寻求技术先进与经济合理兼顾的方案。

三、铁路主要技术标准的选择1、铁路等级本线是地方铁路，主要为地方和企业服务，货物运输以钢铁为主。

新建铁路主要为酒钢服务，该段铁路等级按国铁三级铁路标准设计。

2、正线数目根据运量预测，该段铁路近期货运量在设计年度范围内单线能力可满足货运量的要求。

因此，本次设计正线数目为单线。

3、限制坡度根据本段地形及地面建筑物情况，本次设计了单机12.5‰方案。

由于地形较陡而且施工干扰较大，但该方案线路顺直，工程投资省，车站改建规模小，运输组织方便。

新建线限制坡度，采用单机12.5‰。

4、最小曲线半径的选择本线为地方铁路，根据《工业企业标准轨距铁路设计规范》，最小曲线半径为：一般600m，困难350m；由于本段地形相对复杂，为满足夹直线长度，减少养护工作量，且不影响行车安全，在实际选线最小曲线半径的选择原则上不小于350m。

5、牵引种类及机车类型目前该线路牵引种类为内燃牵引，为保持统一，新建线路采用内燃机车牵引及调车，机车类型为DF4D，单机牵引。

6、牵引质量嘉峪关南环铁路线的运量主要为钢铁。

牵引质量为4000t。

7、到发线有效长度嘉峪关南环铁路到发有效长度为850 m，根据前面对牵引质量的设计结论，牵引质量为4000t，为满足其牵引质量的要求，按44辆考虑及运输要求，有效长按800m铺设。

8、闭塞类型本线既有段现状为半自动闭塞，本段新线闭塞类型仍采用半自动闭塞。

9、机车交路本段由酒钢集团管理，属于内部线，在延伸后，不需要办理交接作业，酒钢铁路公司的机车可以直接进入本线。

因此机车交路可由酒钢机车车辆段机车担当本线的机车交路。

第三节地质自然气象特征一、沿线自然特征本段线路为嘉峪关站与嘉东站的连接部分，线路地势西高东低，线路在平坦戈壁上通过，沿线地形高差约达66米左右，南部沿祁连山由个山口形成若干较高的冲积扇。

（一）工程地质1、地质岩性所经地段地层单一，自地表起即为第四系冲击而成的卵、砾石土。

其厚度大于100m。

卵石主要有沉积岩碎块组成，呈亚圆形，一般粒径约30～70mm。

碎石坚固，空隙充填中密-密实的中沙约30﹪，混少量漂石。

距地表3m以上，卵石堆积较松散，稍密。

距地表3m以下，卵石堆积致密，且多被钙质胶结，处于半胶结-胶结状态。

III级硬土， =300kPa。

2、地质构造区内地质构造复杂，地层发育齐全，矿产资源丰富。

在地质构造上属挽近缓慢隆升区，受长期强烈的剥蚀作用，地形已趋准平原化，海拔1500—2500米。

由于挽近构造运动影响，平原基底内不均匀隆升，使凹陷带在地貌上又分割为若干个构造分地。

这些构造在南北方向上，由于受构造运动影响的频率不同，一般由南向北减弱，所在南盆地沉陷幅度大，第四纪松散堆积厚。

（二）水文地质境内河流，分疏勒河、黑河、哈尔腾河三大水系，均发源于南山冰川积雪区。

盆地巨厚的松散岩类孔隙，是地下水富集、运移的有利场所，为地下水资源的储存创造了很好的空间条件。

地下水对混凝土结构及钢筋混凝土结构中的钢筋均具有中等腐蚀性。

二、地震烈度根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），本地区地震基本烈度七度。

本地区最大冻结深度：1.2m。

三、气象该区属半沙漠干旱性气候，其特点为气候干旱降水少，蒸发强烈日照长，冬冷夏热温差大，秋凉春旱多风沙。

气温：常年最高温度℃,最低为零下31.6℃，年均温7.9℃，昼夜温差大。

风向：全年主导风向是西南风，其次是东风和西北风。

最大风速26米/秒，平均风速2.3米/秒。

雨量：年平均降雨量84毫米，最大降雨量158毫米，集中在6-10月，年平均降雨日数62天。

年平均蒸发量2141.4毫米，超过降雨量27.3倍。

相对湿度：最高56%，年平均46%。

积雪：最大积雪深度为14毫米。

冰冻：最冷时冻土深度为1.32米，冰冻期一般在11月至次年4月。

日照：年平均日照时数为3056.4小时,日照百分率平均69%，10月份多达78%。

第二章线路平面设计线路的空间是由他的平面和纵断面决定的。

线路平面是线路中心现在水平面上的投影，表示线路平面的位置。

线路纵断面是沿线路中心线所作的铅垂剖面展成直线后线路中心线的立面图，表示线路的起伏情况，其高程为路肩高程。

线路平面、纵断面和横断面设计三者相互关联，即分别进行，有综合考虑。

线路受社会经济、自然地理和技术条件等因素的制约。

设计者的任务就是在调查研究、掌握大量资料的基础上，设计出一条有一定技术标准、满足行车要求、工程费用最省的路线来。

在设计顺序上，一般是尽量顾及到纵、横断面平衡的前提下，先沿着平面进行高程测量和横断面测量，取得地面线和地质、水文及其他必要的资料后，再设计纵断面和横断面。

为求得均衡和土方数量的节省，必要时再修改平面。

经过几次反复，可望得到一个满意的结果。

线路平面设计和纵断面设计必须满足以下三方面的基本要求：第一、必须保证行车安全和平顺。

主要指：不脱钩、不断钩、不脱轨、不途停、不运缓、旅客乘车舒适等，这些要求反映在《铁路线路设计规范》（简称《线规》）规定的技术标准中，设计要遵守《线规》规定。

第二、应力争节约资金。

即既要力争减少工程量、降低工程造价；又要考虑为施工运营、维修提供有利条件，节约运行支出。

从降低工程造价考虑，线路最好顺地面爬行，但因起伏弯曲太大，给运营造成困难，导致运营支出增加；从节约运营支出考虑，线路最好又平又直，但势必增加工程数量，提高工程造价。

因此，设计时必须根据设计线的特点，分析设计路段的具体情况，综合考虑工程和运营的要求，通过方案比选，正确处理两者之间的矛盾。

第三、既要满足各类建筑物的技术要求，还要保证它们协调配合、总体布局合理。

铁路上要修建车站、桥涵、隧道、路基、道口和支挡、防护等大量建筑物，线路平面和纵断面设计不但关系到这些建筑物的类型选择和工程数量，并且影响其安全稳定和运营条件。

因此，设计时不仅要考虑各类建筑物对线路的技术要求，还要从总体上保证这些建筑物相互协调、布置合理。

铁路设计是在地形图或在地面上选设计路的方向，确定设计路的空间位置，并布置各种建筑物，是铁路勘测设计中决定全局的重要工作。

要做好设计工作，必须综合考虑多方面的因素，逐步接近的、分阶段的进行工作。

每一阶段都应精心设计，多做方案比选。

内容应从粗到细，从整体到局部，工作过程是从面到带，从带到线，直到确设计路的具体位置，这种特点决定了铁路设计过程中内外业的关系；外业勘测与调查是内业设计的依据，而内业设计又指导下一阶段的外业勘测，经过多次反复，最后才将线路测设于地面。

铁路设计工作的第一步，就是选设计路的基本走向。

第一节平面设计的一般原则一、平面线形应与地形、地物相适应、与周围环境相协调线路要与地形相适应，这既是美学问题，也是经济问题和保护生态环境的问题。

在地势平坦开阔的平原微丘区，线路以方向为主导，线形应直捷舒顺，平面线形三要素中以直线为主；在地势起伏很大的山岭重丘区，线路以高程为主导，为了适应地形，路线多弯曲，则曲线所占的比例较大。

如果在没有任何障碍的开阔地区（如戈壁、草原）故意设置一些不必要的曲线，或者高低起伏的山地硬拉长直线，都将给人以不协调的感觉。

直线、圆曲线、缓和曲线的选用与合理组合取决于地形地物等条件，片面强调线路要以直线为主或以曲线为主，或人为的规定三者的比例都是错误的。

二、保持平面线形的均衡与连贯为使一条道路上的车辆尽量以匀速行驶，应注意线形要素保持连续性而不出现技术指标的突变。

以下几点在设计时应充分注意：1、长直线尽头不能接一小半径曲线。

长直线和大半径曲线会导致较高的车速，若突然出现小半径曲线，会因减速不及而造成事故。

特别是在下坡方向的尽头更要注意。

若由于地形所限小半径曲线在所难免时，中间应插入中等曲率的过渡性曲线，并使纵坡不要过大。

2、高、低标准之间要有过渡。

同一等级的道路由于地形的变化在指标的采用上会有变化，同一条道路按不同设计速度的各设计路段之间也会形成技术标准的变化。

遇有这种高、低标准变化的路段，除满足有关设计路段在长度上的要求外，还应结合地形的变化，使路段的平面线形指标逐渐过渡，避免出现突变。

第二节地形地貌的分析南环铁路是嘉峪关铁路枢纽的组成部分，也是嘉峪关站与嘉东站的联络线，酒钢成品外发的主要铁路。

本段线路建筑长度8.10782km。

最小曲线半径350m，设曲线5处，长3.26626km，占线路总长的40.3﹪；线路平面要素和缓和曲线按《铁路线路设计规范》GB50090—99配置；夹直线长度和缓和曲线间圆曲线长度一般不小于30m，困难条件下不小于20m。

线路一直处于下行坡段，该段的地形地貌的分析具体如下：从起点开始线路一直处于下坡地段，为了克服高程线路傍山而行，所以线路刚开就设了一个半径为350m的曲线。