铁路运输作业

铁道工程作业学科专业：工程管理年级： 2010级姓名：刘芳学号： 20101561 课程名称：铁道工程摘要铁路运输是一个独立的，特殊的物质生产方式，是发展国民经济，提高人民物质文化生活水平的重要基础设施。

从一开始起铁路优于其他交通运输工具的地方是速度较快和每列列车装载较多，现代铁路又在高速及重载方面有新的发展，如高速铁路在近几年的迅猛发展。

速度是高速铁路技术水平的最主要标志，各国都在不断提高列车的运行速度，高速铁路由于在全封闭环境中自动化运行，又有一系列完善的安全保障系统，所以其安全程度是任何交通工具无法比拟的，自投入运行以来，倍受旅客青睐，其经济效益也十分可观。

关键词选线路基轨道正文正因为铁路运输的重要性我们有必要对其选线设计、路基、桥梁和隧道、轨道结构的主要技术特征进行认真的学习并掌握，才能不断完善现代高速铁路的不足之处，为其进一步的发展打好基础。

首先，铁路定线是在地形图或地面上选定线路的方向，确定线路的空间位置，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。

铁路选线一般有以下原则：在铁路设计的各个阶段，应运用各种先进手段对线路方案作深入细致的研究，在多方案论证、比选的基础上，选定最优线路方案。

线路设计应在保证行车安全、平顺和舒适度的前提下，做到工程量小、造价低、运营费用省、效益好，并有利于施工和养护。

选线应注意同农田基本建设相配合，做到少占良田，尽量不占高产田，经济作物田或穿过经济园林等。

通过名胜、古迹、风景地区的铁路，应注意保护原有自然状态，其人工构造物应与周围环境，景观相协调，处理好重要历史文物遗址。

选线时对工程地质和水文地质进行深入勘察，弄清它们对铁路工程的影响。

选线应重视环境保护，注意由于铁路修筑，运营所产生的环境影响和污染。

在以上这些原则的基础上在完成走向选择﹑带状范围选线﹑详细定线的选线步骤。

而对于公路的选线的限制和影响道路基本走向的因素很多，但归纳起来可有主观和客观条件两类。

主观条件是指设计任务书规定的路线总方向、等级及其在道路网中的地位和作用。

客观条件是指道路所经地区原有交通的布局如铁路、航道、航空、管道等，城镇、工矿企业、资源的状况，土地开发利用和规划的情况以及地形、地质、气象、水文等自然条件。

上述主观条件是道路选线的基本依据，而客观条件则是道路选线必须考虑的因素。

选线人员要从各种可能方案中选择出一条最优的路线方案，就要充分考虑上述条件对道路的影响，使之相适应。

在工程数量增加不大时，应尽量采用较高的技术标准。

不要轻易采用较低指标或极限指标也不应不顾工程数量增加，片面追求高指标。

路线布设，应在保证行车安全、舒适、快速的前提下，做到工程数量小，造价低，运营费用少，效益好，并有利于施工和养护选线时要处理好道路与农业的关系。

注意与农业基本建设的配合，做到少占田地，并应尽量不占高产田、经济作物田或穿过经济林园。

并注意与修路造田、农田水利灌溉、土地规划等相结合。

在选线中，个别特殊大桥桥位，一般作为路线总方向的控制点；大中桥位原则上应服从路线的总方向，一般作为路线走向的主要控制点，小桥涵位置应服从路线走向。

由于高速铁路自身的特点对路基要求比普通铁路在技术，功能的方面要求高，比如工后沉降是高速铁路路基设计的主要控制因素，路基发生强度破坏之前，已经出现了不能容许的变形；我国对无砟轨道的路基工后沉降要求一般不应超过扣件可调高量15mm，路桥路隧差异沉降不超过5mm。

为了有效地控制工后沉降量及沉降速率，需要开展路基动态设计。

根据沉降观测资料及沉降发展趋势、工期要求等，采取相应的措施，如调整预压土高度，确定预压土卸荷时间，以及铺轨前对路基进行评估及合理确定铺轨时间，以确保铺轨后路基工后沉降量与沉降速率控制在允许范围内。

路基动态设计的成果可以为后续的轨道工程打下了良好的基础。

在进行地基处理工作中，要在试验段进行地基处理前检测、地基处理和路基填筑施工工艺、路基填筑工艺、地基处理和路基填筑试验检测、路基沉降观测及路基浸水等科研项目。

路桥及横向构筑物间的过渡段，是以往设计及施工中的薄弱环节，也是既有线发生路基病害的重要部位。

由于桥台与路堤的刚度相差显著，高速列车通过时对轨道结构及列车自身会产生冲击，从而降低列车运行的平稳性和舒适度，加快结构物和车辆的损坏。

为保证列车高速运行时的平稳舒适，对路桥过渡段采用了刚度过渡的设计方法。

在桥台后一定范围内，采用刚度较大的级配碎石作为过渡填筑段，与路堤相接处采用1：2的斜坡过渡。

对于浅层软弱地基采用了换填碾压处理、或换填砂垫层处理；对于深层软基的主要地段采用袋装砂井、塑料排水板的排水固结加预压的处理方法；对于工后沉降要求高及路桥过渡段，根据地质条件和经济对比，采用了砂桩、碎石桩、粉喷桩、搅拌桩、旋喷桩等地基处理方法；对于有地震液化的粉土或粉细砂层的地基段，采用了挤密砂桩的地基处理方法。

公路路基是一种线形结构物，具有路线长，与大自然接面广的特点，其稳定性在很大程度上由当地自然条件所决定。

因此深入调查公路沿线的自然条件，掌握有关自然因素的自然规律及其对路基稳定性的影响，从而因地制宜地采用技术措施，以达到正确进行路基施工和养护的目的。

影响路基稳定性的因素主要包括自然因素和人为因素。

自然因素主要是地形、气候、水文与水文地质、地质条件、植物覆盖等。

人为因素主要指荷载作用、路基结构、施工方法、养护措施。

此外还有沿线附近的人为设施如水库、排灌渠道、水田以及人为活动等。

路基设计时应掌握沿线的湿度和湿度变化规律，采取相应的调节水温情况的措施，以保证路基具有足够的强度和稳定性。

路基排水的任务，就是将路基范围内的土基湿度降低到一定的范围内，保持路基常年处于干燥状态，确保路基、路面具有足够的强度和稳定性，公路两侧边坡、分隔带、弃土堆及用地界以内空地，应根据道路等级，因地制宜种植乔木、灌木、花卉和草皮。

公路绿化平面应按照设计规定布置。

公路行道树只在能在边坡以外种植，路肩上不得植树，护坡道只宜栽种灌木。

种植的树种，宜按路段变化。

高铁桥梁基于安全、舒适，易于维护的前提下，在设计上有些特别的考虑，兹举数则条列如下:采用钢筋混凝土或预力混凝土桥梁，并尽可能避免采用钢构桥梁。

桥梁之所有支承均应易于检修，并应在结构体使用寿命期间内，以不影响列车正常运行之情况下轻易调整及更换。

桥梁之设计应将维修吊车于桥面版悬吊部位造成之垂向载重纳入考虑。

上部结构应于顶版底面每一检修口上方预埋可承受3公吨吊装重量之吊环。

所有检修口均应配置可上锁之镀锌钢盖板。

最大设计地震力：系考虑地震回归期为950年之地表加速度，在此地震作用下，主结构允许产生非弹性变形并允许损坏发生，并应可修复，惟不允许结构发生脆性破坏，以致倒塌。

安全运转设计地震：相当于三分之一之最大设计地震力。

在此地震作用下，结构反应必须维持在弹性范围，不得有塑性变形产生。

增加桥梁支承长度：高铁桥梁设计规范规定桥梁最小设计防落长度为政府颁布之铁路桥梁耐震设计规范之规定值1.2倍。

通过断层之结构型式选择：以较柔性之结构物（如路堤）通过为主，以加速地震后修复速度，如因现地限制，需采桥梁通过，则需额外加大防落长度。

施工中地震力之考虑：土木承包商需依据高铁桥梁设计规定，以25%之设计地震力设计相关之施工设备，以确保施工设备于施工期间之结构安全。

相较于公路和一般铁路隧道，高铁隧道之设计在净断面、洞口结构、排水系统、衬砌结构和营运安全等均有其设计特殊考虑，高铁列车高速运行，车速穿越各隧道时之时速均高于三百公里，为防止列车高速进出隧道时之压力波，对旅客之舒适、人员之健康，甚至车体结构有所影响，隧道洞口应有45°角之斜洞口。

设计年限为100年，为控制混凝土之龟裂，隧道内衬砌均采有筋混凝土。

内衬砌之结构设计时，外衬砌之功能仅能考虑25%，若地下水质具侵蚀性时，外衬砌之贡献不予考虑。

浅覆土段小于15m之隧道及洞口，以及明挖覆盖隧道，均应考虑耐震设计。

长度大于3000公尺的隧道，必须设置横坑或竖井之紧急逃生口。

林口隧道即有二座竖井，湖口与八卦山隧道则各有二座横坑。

横坑与竖井内需配置紧急救援之必要设备，如升降平台等。

另于洞口结构受车辆高速运行影响，为安全需求所采用之横坑和竖井与主隧道相交段。

对于公路隧道设计阶段，地质考察工作对整个工程顺利进行有重要意义，且必须在施工中打开地层后进一步对地址进行勘探。

促进施工机械化师加快施工进度的重要手段。

隧道中路面与车道分隔线等交通标志之间应保证有明显的亮度对比，隧道内路基应具有足够的承载力，尤其要求在有丰富的地下水的条件下也能满足要求，衬砌背后应设有盲沟导水管，在车道板下面铺有透水性好的路基材料，并保证路面有1~1.5%的横坡。

隧道内应运用吸声材料以减少噪音，同时应在隧道内尤其是长隧道内，应设有紧急停车道。

对于公路桥梁各种排水设施的设计应尽量少占农田，并与水利规划和土地使用相配合进行综合规划，排水口应尽可能引接至天然河沟，以减少桥涵工程，不宜直接注入农田。

应采取就地取材，因地制宜的原则。

在路基两侧设置边沟，一般情况下挖方路基和填土高度小于1.0m的路堤应设置边沟，边沟采用梯形，边沟的底宽为0.6m, 深度为0.8m, 内侧边坡采用1:1.5，边沟纵坡一般与路线纵坡一致。

高速铁路轨道结构和普通铁路轨道结构一样，由钢轨、轨枕、扣件、道床、道岔等部分组成。

这些工程力学性质绝然不同的材料承受来自车轮作用力，它们的工作是紧密相关的。

任何一个轨道零部件的性能、强度和结构的变化都会影响所有其他零部件的工作条件，并对列车运行质量产生直接的影响，因此轨道结构是一个系统，要用系统论的观点和方法进行研究。

钢轨直接承受由机车车辆传来的巨大动力，并传向轨枕；轨枕承受钢轨传来的竖向垂直力、横向和纵向水平力后再将其分布于道床，并保持钢轨正常的几何位置；轮轨间的各种作用力通过轨枕和扣件的隔振、减振和衰减后传递给道床，使道碴重新排列，并将作用力扩散传递于路基。

由于列车速度的提高给轨道结构的作用力与速度的n次方成正比，因此高速铁路的轨道必然要比普通线路具有更高的安全性、可靠性和平顺性，而轨道各部件的力学性能、使用性能和组成为结构的卜性能都比普通轨道部件高得多。

主要的轨道类型有：有碴轨道和无碴轨道，有碴轨道是铁路的传统结构，它具有弹性良好、价格低廉、更换与维修方便、吸噪特性好等优点。

但随着行车速度的提高，其缺点也逐渐显现，首先，由于有碴轨道不均匀下沉产生，激振严重，轨道破损和变形加剧，从而使维修工作量显著增加，维修周期明显缩短无缝线路是由许多根标准长度的钢轨焊接成一定长度的长钢轨线路；基于这一情况，许多专家认为，从经济角度和维修管理角度看，高速铁路应采用无碴轨道。

特别是在桥隧结构上，由于无碴轨道减少了二期恒载和建筑高度，采用无碴轨道更为有利，除此以外，无碴轨道还具有使用寿命长、线路状况良好、不易胀轨跑道、高速行车时不会有石碴飞溅等优点，因此无碴轨道在国外高速铁路上获得了越来越广泛的应用，其铺设范围己从桥梁、隧道发展到上质路基和道岔区，无破轨道结构在高速铁路上的大量铺设已成为发展趋势，如下图；无缝线路具有行车平稳、旅客舒适、节省接头材料、降低维修费用、延长线路设备和机车车辆使用寿命等优点，是铁路轨道结构的发展方向。