铁路选线理念的创新与实践

研究目的:铁路选线是铁路设计中最根本、最重要的工作,是影响全局性的总体工作.随着铁路技术标准的提高和高桥、长隧修建技术的提高,铁路选线理念发生了较大变化,高速路选线设计更加注重工程安全、更加注重环境,城镇规划,资源开发、交通、农田、水利设施间的协调,要求总体上相互配合,全局上经济合理,更多地采用高新技术,这也是世界一流高速铁路、客运专线的总体设计要求,为此,线路选线的质量将直接关系到铁路工程建设的可靠性、安全性、技术可行性和经济合理性及社会接纳性,关系到铁路和地方经济社会的发展,因而它是高速铁路建设应重视的首要问题,只有树立正确的选线理念,才能建设世界一流的高速铁路.研究结论:本文简述了高速铁路选线的主要制约因素,提出了坚持地质选线、重大工程优先选址、环保选线、规划选线、资源选线、横断面选线,六位一体的选线原则理念,并强调在确定线路走向时要做到失小得大,对重点线路与非重点线路区别对待,做到合理配置资源,避免浪费.在线路方案比选中,要高度重视投资控制,但不能把投资作为唯一的要素考虑.只有投资合理、社会综合效益最大化的线路方案才是最优方案.     

玉溪至磨憨铁路地质与风险综合选线设计

研究目的:鉴于我国铁路特别是艰险山区铁路的大量修建,建设施工的风险也增大,而控制风险的源头在于设计。铁路设计经过多年的发展,更加注重工程的安全性、可靠性、低风险性、经济性。本文研究了玉溪至磨憨铁路前期工作选线设计,提出了各设计阶段的选线思路。研究结论:(1)玉溪至磨憨铁路地形起伏大,地质条件复杂,风险较高,通过大量的方案综合比选,使线路从热泉低温带穿过,活动断裂对工程的影响小,隧道风险大大降低,为以后的设计打下了坚实的基础;(2)不同的铁路项目,其选线的风险是不同的,应根据项目具体分析风险选线的原则,从设计过程分析,地质与风险综合选线在预可研阶段以宏观分析判断为主,应以区域地质资料结合现场调研情况拟定重大风险选线原则,从而指导选线设计,可研阶段要进一步查明地质条件并对重大地质风险进行验证,有必要进行地质专题研究,初步设计和施工图阶段要落实工程措施;(3)本文的研究可对其他高风险铁路工程选线设计提供一定的借鉴意义。     

复杂艰险山区高速铁路减灾选线设计研究

复杂艰险山区地质灾害问题十分突出,工程建设条件差,高速铁路线型标准高,适应地形及绕避不良地质的灵活性差。对于长达数百至上千公里的复杂艰险山区高速铁路带状工程,众多的地质灾害绕无可绕、避无可避时,只能避大就小,海量筛选技术可行、经济合理、风险可控的线路和工程方案。高效识别“长线路、宽廊道”范围地质灾害,量化百年服役期铁路工程安全风险,科学确定“宏观走向”“空间线位”“工程设置”等多层次风险调控举措,实现以“减灾”为核心的方案群多目标智能优化,是复杂艰险山区高速铁路成功修建与安全运营的关键。本文简介了复杂艰险山区高速铁路减灾选线设计成套技术,该技术以“一套减灾选线理论与方法”+“三大减灾选线支撑技术”为核心,成功突破了复杂艰险山区修建高速铁路的技术瓶颈,支撑了6300 km复杂艰险山区高速铁路的工程建设,指导了1.3万km高速铁路的勘察设计,并被其他陆地交通项目借鉴利用,在服务“交通强国”战略、“一带一路”建设中具有重大意义并具有广阔应用前景。     

复杂岩溶区高速铁路减灾选线理论研究

研究目的:岩溶地区既有(高速)铁路建设中时常出现突水突泥、岩溶塌陷、地表失水等灾害,给人类生命财产造成严重损失,对环境造成不良影响,因此有必要从岩溶灾害风险管理角度研究复杂岩溶区高速铁路减灾选线理论,以便完善高速铁路选线理论体系,对岩溶区高速铁路选线工作、防灾减灾具有重要实际意义。研究结论:(1)揭示了复杂岩溶区控制高速铁路选线的岩溶致灾因子及灾害风险类型;(2)创立了复杂岩溶区高速铁路减灾选线理论:在识别岩溶致灾因子、灾害风险的基础上,以"绕避强烈发育岩溶,选择相对安全位置,设置合理工程设施"为指导方针,贯彻执行"先绕避、短通过、抬高程、傍河边、靠既隧、顺坡排、浅覆盖、防崩滑"二十四字减灾选线指导原则,初步选定线路方案;采用以多级模糊综合评价法、风险评估法进行线路方案定量综合比选和风险评估,不断完善线路方案;(3)该研究成果有利于完善铁路勘察设计规程规范,指导高速铁路选线工作,实现"防灾减灾、降低造价、确保安全"的目标。     

郑太高铁复杂地质条件下山区综合选线研究

研究目的:郑太高铁位于华北地区西部,穿越了晋中平原、太岳山区、长治盆地、晋城盆地和太行山区等多种地貌单元,有地形条件复杂、环境敏感区众多、不良地质集中等特点,而高速铁路技术标准高、工程安全要求严格,在进行复杂山区高铁选线时线路适应地形及绕避障碍的灵活性较差。该区域的其他铁路项目选线过程中也存在类似问题,尚未总结出一套行之有效的选线方法。随着该区域大原高铁、雄忻高铁、太绥高铁等高等级铁路项目陆续进入设计和建设阶段,亟需对郑太高铁复杂地质条件下山区综合选线技术进行研究总结,提出在该区域安全有效的选线理念。研究结论:(1)郑太高铁是该区域第一条穿越复杂地质条件的高速铁路,针对复杂地形和地质条件,尤其是煤矿采空区等不良地质特征,综合运用煤田古地理学、聚矿规律学、构造地质学、地层学、采矿学等多学科基础理论,结合线路综合选线技术,总结出该区域“经济选线定方向、地质选线找路径、环保选线提品质、工程选线控风险”的综合选线技术理念;(2)本研究成果可为复杂地质条件下山区综合选线提供技术支撑,为该区域内的线性工程规划和建设提供借鉴。     

风沙地区高速铁路综合选线原则研究

风沙灾害威胁着沙区铁路建设运营，由于高速列车具有速度快、车体轻的特点，线路在穿越风沙地带时受到的风沙流威胁更大。为在选线设计时就将线路风沙危害尽可能地减小，通过分析风沙流对高速铁路建设和运营的影响机理，针对风沙地区特殊的自然条件，结合铁路选线基本理论与方法，提出风沙地区高速铁路综合选线原则及风沙流区、戈壁区、大风区的高铁线路选线设计要点。以兰新高铁为例，通过详细勘察风沙区和分析现有资料，从线路走向方案设计、工程投资、环境影响等方面研究风沙地区高速铁路综合选线原则在实际线路工程中的应用，并确定了高速铁路在风沙地区较为合理的线路设计方案。经过兰新高铁多年的实际运营表明：该方法具有较好的工程应用性，可为今后风沙地区高速铁路选线设计提供一定参考。     

沪杭高速铁路安全管理工作的探讨和实践

沪杭高速铁路是目前国内运行速度最高,建设工期最短的高速铁路。面对工期短、技术新、安全压力大等难题,高标准定位,创新管理办法,构建一套安全管理制度,夯实安全基础,坚持安全风险动态评估、分级管理,狠抓现场标准化管理,实现了沪杭高速铁路工程建设安全持续稳定,取得良好的效果,为高速铁路建设安全管理提供借鉴。     

四川盆地高速铁路勘察工程地质分区研究

研究目的:位于四川盆地的成渝地区正在推进双城经济圈多层次轨道交通的规划建设,四川盆地又被称为“红层盆地”,其特殊的工程地质和水文地质条件给铁路尤其是高速铁路建设带来诸多挑战,本文根据建成和在建的多条四川盆地高速铁路建设面临的主要工程地质问题,以期厘定面向四川盆地高速铁路勘察的工程地质分区。研究结论:(1)基于“区内相似、区际相异”的原则,建立了以区域工程地质条件和主要工程地质问题为影响因子的四川盆地工程地质分区原则;(2)构建了面向四川盆地高速铁路勘察的五大工程地质区,厘清了各大分区周界范围、主要工程地质条件与问题、减灾选线控制因素、勘察重难点等;(3)工程地质分区有利于根据分区特点采取更有效的勘察方法,制定更具有针对性的勘察方案,从源头规避地质风险,实现精准勘察目标;(4)本研究成果对后续四川盆地高速铁路勘察设计工作具有指导意义和推广应用价值。     

合福客运专线滑坡发育区工程地质选线

高速铁路工程其曲线半径大,对线形要求严格,而滑坡对高速铁路工程的施工、运营影响极大。如何在滑坡发育区进行工程地质选线以快速稳定山区高速铁路线位方案,既确保线形平顺,又确保滑坡段的铁路安全、经济就显得尤为重要。结合合肥至福州铁路客运专线南雅至福州段可行性研究阶段的工作,采用遥感选线、踏勘及测绘选线、勘探选线及大范围地灾评估四个步骤进行了滑坡发育区高速铁路工程地质选线。通过该四步工作方法,及时稳定了线路方案,为进一步开展工作提供了重要保障。避开所有滑坡而不考虑铁路线形,或者一味地追求线形而不考虑滑坡影响都是片面的,对大型、处理后隐患大的滑坡宜绕避,但对于规模适度、适宜处理的滑坡选择合适部位通过,对高速铁路工程选线而言是大有裨益的。     

兰新铁路第二双线穿越大风区综合选线研究

大风区段对铁路的建设及运营安全存在着各种危害,高速铁路由于具有速度高、车体轻的特点,其安全受到强风威胁会更大,高速铁路穿越大风区防风设置是世界性难题,目前尚无已成功运营的先例,高速铁路大风区综合选线需综合考虑防风设置、防排水、防沙、接触网防风等因素,科学合理进行方案比选研究。通过分析新疆境内四大风区分布及特点,利用既有兰新铁路设施及防风科研成果,对兰新铁路第二双线在穿越大风区段落综合进行选线设计研究,充分分析路基地段的防风设施设置以及线路平纵断面的防风布置选择,确保高速铁路在大风区安全、快速通过,以确定科学、合理的线路设计方案。     

郑万高速铁路小三峡隧道选线分析

铁路选线应结合地形地貌、不良地质、工程条件、工程造价、施工及运营风险等"全寿命周期"进行综合比较.本文在充分吸取复杂艰险山区减灾选线经验的基础上,以郑万高速铁路最长、最复杂的小三峡隧道为工程背景,开展隧道穿齐耀山背斜岩溶地质发育地段的选线研究,并创新提出"三维地质选线"方法,即隧道平面选线、隧道纵断面选线和隧道横断面选...     

高速铁路生命周期碳排放计算方法

基于生命周期评价理论,对高速铁路生命周期二氧化碳排放计算的边界进行界定,将高速铁路的生命周期划分为基础设施建造、运营和回收3个阶段；根据对各阶段高速铁路二氧化碳排放清单的分析,分别给出各个阶段二氧化碳排放的计算式；通过算例分析了高速铁路在建造和运营阶段碳排放的特点.分析和数值计算结果表明,虽然在高速铁路基础设施建设过程中由于大量建设材料和高能耗施工机械的使用,使得高速铁路建造阶段的二氧化碳排放量相对较多；但是,由于高速铁路具有节约能源、节省土地和货运增量替代效应等特点,使得高速铁路进入运营阶段后二氧化碳的排放量大幅度减少,即从生命周期全过程来看,高速铁路具有较好的减排效果.     

高速铁路环保选线的研究与建议

随着我国高速铁路的大规模建设,高铁线路设计与环保生态红线的矛盾越来越突出,用先进的环保选线设计方法进行线路方案设计显得尤为重要。在高铁线路实际设计过程中,首先要树立环保选线的意识,其次要强化环保选线的措施,重心前移加强环境保护的调查研究,坚决贯彻环保敏感点"一绕、二比、三措施"的综合选线方法,论述设计方案的合理性。最后在不能绕避条件下积极开展专项评审和批复工作,加强工程保护措施创建绿色工程。以西延高铁绕避文物保护区为例进行实例分析,得到较为合理的线路设计方案,结果表明通过以上方法,可以有效化解环保选线中面临的困难与问题,在今后的高铁选线中具有较好的指导作用。     

武广高速铁路设计方案与创新

从长江到珠江,从华中到华南,武广高速铁路跨过江河天堑,穿过崇山峻岭。作为我国第一条复杂地区建成通车的时速350公里长大高速铁路,武广高速铁路在选线设计、技术选型等多个方面都为今后的高速铁路建设留下了宝贵的经验。就让我们通过武广高速铁路设计师的讲述,去了解武广高速铁路的设计方案与技术创新吧。     

高速铁路牵引计算与三维运行仿真研究

结合高速铁路选线设计特点,以高速列车的受力分析为基础,依据最快速度牵引策略,在满足限速约束与操控约束的条件下构建双向牵引计算单元模型,运用分单元依次连续计算的思路,实现了新建高速铁路自动连续牵引计算.通过将高速铁路牵引计算与大规模铁路三维场景构建技术有机结合,搭建铁路三维运行仿真平台,并根据选线设计与牵引计算相关成果,...     

高速铁路:成功与挑战--记第四届世界高速铁路大会

介绍第四届世界高速铁路大会概况；重点阐述欧洲、亚洲、北美、澳大利亚高速铁路发展计划；提出高速铁路是实施可持续发展的正确投资方向，高速铁路发展要进一步解决好舒适、安全、性能、成本和环保等问题，要在建设融资方面有所创新；指出我国高速铁路建设要高起点，要发展适合我国国情的高速技术体系，坚持引进与研制结合。实现铁路技术装备现代化。     

采空区铁路工程地质选线研究

研究目的:为更好指导采空区铁路勘察选线工作,系统总结采空区铁路勘察选线设计的基本流程,提出采空区铁路选线安全距离计算方法、相关参数标准及选线途径。研究结论:研究表明,在不同等级铁路安全距离计算中,应采取相应的岩移角选取标准,高速铁路及无砟轨道客运专线应采用边界角,而普速铁路可采用移动角。结合工程实例,提出采空区铁路工程地质选线的方法和途径,包括线路方案比选——在矿区外围选线、局部方案优化——在矿区内选线,以及基于采空区变形计算和监测的铁路选线。     

基于层次分析法的高速铁路选线研究

研究目的:高速铁路建设飞速发展,铁路选线方案众多,影响铁路选线的因素较多,如工程地质条件复杂、工程投资巨大等.传统线路方案比选一般将经济指标作为衡量线路选线的主要影响因素.本文依托南深高速铁路项目,认真分析影响线路选线的多种主要因素,并基于层次分析法建立南深高速铁路选线的决策指标体系,充分考虑多种因素对决策层的影响,建...     

高速铁路工务工程基元模型库系统研究与应用

针对高速铁路数字化工务工程虚拟环境建设过程中,基元模型管理分散,层次结构不清晰,文件系统存储查询低效、安全性低,模型显示缺乏沉浸感等特点,同时考虑基于BIM的三维实体选线设计需求,提出构建高速铁路工务工程基元模型库,对基元模型进行集中组织与管理的方法。研究基元模型分类编码方法,并以此为基础设计基元模型库的层次结构。给出基元模型立体显示方案和数据库存储方案。基于Visual C++、Oracle数据库及OSG图形库开发基元模型库管理系统。在西部某高速铁路的三维实体选线设计及视景仿真中对基元模型库系统进行应用,结果表明利用该系统能有效简化工务工程虚拟环境的构建流程,显著提高线路构造物实体模型实时动态建模的速度,模型交互沉浸感强,有助于提高三维实体选线设计的效率。     

高速铁路兰州至张掖三四线越岭隧道选线研究

结合高速铁路兰州至张掖三四线乌鞘岭越岭地形地貌、不良地质、自然保护区等控制因素及相邻既有铁路情况,按照高速铁路"短、直、快"的选线原则之外,从工程地质、环保、经济、安全、工期等方面对地质条件复杂的乌鞘岭越岭方案进行研究,经多方案分析研究,沿既有铁路越岭隧道并行敷设,不但可满足高速铁路选线原则,还可以充分利用既有隧道斜井、竣工地质勘察资料及施工措施经验,解决乌鞘岭工程地质复杂选线问题。