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复杂山区铁路选线设计思路研究
摘要:复杂山区铁路的设计要充分考虑地质地貌、水文、生态环境等方面的因素,由于地形复杂,工程造价高,因此在复杂山区铁路路线方案选择、技术标准取用、地基处理方案等方面存在许多技术问题。如何在复杂山区铁路施工中,既能确保铁路的安全,又能避免对环境造成的污染,是当前我国山区铁路设计与施工中亟待解决的问题。对复杂山区铁路的设计内容进行了全面的分析与研究,加深了设计方案的深度,为以后的类似工程的设计与施工积累了一定的借鉴作用。基于此,本篇文章对复杂山区铁路选线设计思路进行研究,以供参考。
关键词:复杂山区;铁路选线;设计思路分析
引言
近年来随着铁路建设的发展,铁路穿越的地质条件也愈发复杂,尤其是穿越艰险复杂山区。控制铁路工程线路走向的地质因素主要为地形地貌、地层岩性、地质构造、特殊岩土、不良地质等工程地质条件。其中穿越泥石流沟的工程地质选线占据了相当大的比重,通过几十年的铁路工程建设,铁路工程界的专家学者在此方面积累了大量经验和研究成果。通过分析铁路选线过程中常见的不良地质现象,梳理了地质选线的工作流程;通过对综合地质勘察方法的应用,并结合结构物特征、工程规模及安全风险等综合因素归纳了线路工程地质选线的思路。
1铁路线路设计的标准与原则分析
1.1铁路线路设计中应遵循的标准
首先,要结合不同铁路的规划情况进行等级划分,在全面增强行车速度的基础上,还可以为铁路线路后续的维护和使用奠定良好基础。线路的等级划分工作开展需要结合不同的标准以及不同项目的属性来完成,比如线路的定位、列车的行进速度、承载量要素都是划分路线等级的主要依据。等级的划分要结合实际的项目情况展开,要考虑铁路属性以及周边环境的影响因素,也要考虑前期的建设成本和后续的列车应用频率。在线路设计中,还需对列车投入效益充分思考,在设计标准确定后,还需制定完善的列车行驶速度标准。其次,要充分认识到铁路线路设计年度的具体规范,能够为铁路线路的使用和后续优化提供可行性空间。在这一领域需要考虑社会发展不同阶段的方向,并且了解年度设计标准,严格按照这些依据进行线路的设计,不仅可以保障铁路的质量安全,还可以增强项目的总体经济效益。在设计铁路线路过程中,必须充分采用现代化技术手段,如此才能确保施工操作完成于规范时间内,提升建设水平,使社会经济的发展需求得到满足。最后,铁路线路的设计应满足安全原则。铁路运行速度逐渐上升的情况下,对安全性方面提出越来越高的要求,为确保列车可以安全行驶,需通过安全性设计规范的制定,从而保证铁路可以安全运输。
1.2复杂山区铁路方案决策指标选取原则
复杂山区铁路是复杂的多目标决策问题,决策指标的成功选取是能否做出正确合理决策的基础,在决策指标选取的过程中应遵循科学性、全面性、非相容性、系统性原则。(1)科学性。在选取决策指标时,应从科学客观的原则出发,采用科学合理的选取方式,以客观事实为依据,通过科学的研究思路分析得出决策指标;指标表述须科学规范,遵循学界、业界普遍认可的科学表达,指标定性定量相结合;采取科学方法计算各决策指标,指标计算结果通过文件保存,利于科学推广。(2)全面性。影响复杂山区铁路方案的决策指标繁多,确定指标体系时所选指标应力争全面反映复杂山区铁路方案全部主要影响因素,既要避免因指标选取过多导致的决策过程烦琐失真,又要避免因指标选取数量过少或代表性不足导致的错误决策结果。(3)非相容性。指标选取时应考虑指标间的相容性,避免指标计算过程中的重复考虑和累迭计算导致决策结果产生偏倚。在只差一个常系数的指标间只取一个,如拆迁工程量与拆迁补偿费用两个指标中只取其一纳入决策指标体系;存在部分指标间并非只差一个常系数,但在实际意义中存在包含所属关系,此类指标选取时仅留其一。(4)系统性。复杂山区铁路选线方案决策指标体系具有系统性的特点,体系中具有清晰的层次结构和明显的类属划分。其中的整体目标代表决策的起点和归属,分目标代表各方面的具体要求;各层类别之间具有独立性,避免互相包含;决策工作要从大处着眼,细部着手,通过系统分析以实现复杂山区铁路线路方案的科学决策。
2工程地质特征
(1)地层岩性。沿线出露地层及岩性主要有第三系(E)朱罗系(J)、三叠系(T)二叠系(P)石炭系(C)泥盆系(D)硅质岩、灰岩、泥灰岩等。(2)地质构造。构造带控制着本区域的煤层、金、锑等矿分布及岩溶的分布、发育规律。(3)不良地质。沿线不良地质主要有岩溶、危岩落石、顺层、煤层瓦斯和采空区。其中岩溶主要出现在段内以低山溶蚀地貌,可溶岩为主的地层内;危岩落石主要集中在惠水至紫云、北盘江大里程端至兴义段地形陡峻节理裂隙发育地段;煤层瓦斯在沿线均有分布。
3复杂山区铁路选线设计思路研究
3.1结合环境现状及城市规划,尽量减少拆迁
铁路选线设计不仅是进行通道的规划,更重要的是对城市发展框架的重塑,在一定程度上影响着城市的布局和其发展方向。因此,铁路通道规划需结合城市的发展规划及现实环境,合理确定通道走向。在铁路建设过程中,应避免大量拆迁。拆迁不仅带来人员的安置,关系社会的稳定,同时,更重要的是拆迁会导致增加新的建设,进而增加因铁路建设引起的碳排放。
3.2减碳低碳目标下的选线设计重点
在铁路选线设计时,应重点关注路基、桥梁、隧道、站房等不同构造物的空间位置分布。路基、桥梁、隧道、站房等构造物的空间位置分布不仅关系到工程建设的规模和投资,同时也直接各阶段的碳排放数量和强度。路基、桥梁、隧道等工程构造受地形影响较大,在进行选线设计时,应结合沿线的地形地貌条件,选择合适的工程构造形式,宜桥则桥,宜路则路,宜隧则隧;而铁路站房的设置位置应结合客货运输需求及其分布情况,在满足各技术要求的前提下,合理降低运输需求点至铁路车站的距离,以减少碳排放的合效应。此外,在进行铁路选线设计时,应严格遵循保护自然生态环境的基本原则,对于具有重要生态固碳作用的林地和农业用地等区域,经技术经济分析后,可以采用合理的技术手段进行绕避。在铁路选线设计时,也应充分发挥铁路工程自身的固碳和降碳作用,尽量减少对既有生态环境的破坏,做好铁路的绿色通道建设,提高铁路自的固碳和降碳能力。
3.3其他措施
(1)针对山区复杂地形,从河谷上游开始,逐渐向下游处选择合适的跨越点,充分用足限坡、局部展线等思路,尽量减小高墩大跨特大桥和长隧工程,优化工程条件。(2)针对山区复杂地质条件,选线时应强化地质选线,为减小不良地质的影响,尽量绕避不良地质,当无法绕避时,应从规模较小的不良地质段,加大角度,快速通过,并采取合理的工程形式、加强工程措施。(3)复杂山区选线应贯彻“工程优先、兼顾站位”的思路,确定重大桥位,合理选择线路走向。
结束语
总而言之,复杂山区铁路选线的地质状况比较复杂,受环境因素的影响,施工难度很大。只有在符合有关标准的前提下,结合地质、环境、气候等多个因素,设计出的复杂山区铁路才能在满足使用要求,以实现以人为本,以社会经济、生产、生活等基本条件的基础上,设计更加合理、经济,提高复杂山区铁路选线的安全、美观。
参考文献
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