山區鐵路選線中合理確定限制坡度的研究

代 東 喆

(中鐵二院武漢勘察設計研究院有限責任公司，湖北 武漢 430074)

山區鐵路選線中合理確定限制坡度的研究

代 東 喆

(中鐵二院武漢勘察設計研究院有限責任公司，湖北 武漢 430074)

結合東寧至琿春鐵路選線設計實例，論述了影響限制坡度選擇的因素，并從工程投資、運營費、與相鄰線路匹配等方面入手，對三種坡度方案進行了分析比選，指出采用限坡13‰的坡度方案最為合理。

鐵路，選線，限制坡度，投資

1 概述

我國系多山國家，山區丘陵約占國土總面積的65%，因此山區選線是鐵路選線中的重點之一。山區地形起伏變化很大，選線難度相對較大，限制坡度的合理確定是線路建成后產生經濟效益大小的決定因素。

2 確定限制坡度的因素

限制坡度與鐵路等級、輸送能力、牽引種類、地形條件以及相鄰線路的牽引質量關系密切。鐵路等級越高，則設計線的意義、作用和客貨運量越大，更需要有良好的運營條件及較低的運輸成本，因此宜采用較小的限制坡度。輸送能力和牽引質量有關，而牽引質量是由限制坡度和牽引種類決定的，所以限制坡度的選擇，應根據運輸任務，結合機車類型一并考慮。當鐵路等級、輸送能力、牽引種類確定后，限制坡度主要取決于地形條件。當限坡與自然縱坡相適應時，線路展線少，工程費省，尤其當地形困難時，限坡大小對工程費影響較大。同時，限制坡度的選擇在考慮地形條件時，亦應考慮相鄰線路的牽引質量，避免頻繁換重。

3 案例分析

1)線路概況。東寧至琿春鐵路位于黑龍江省東南部和吉林省東部，自黑龍江省牡丹江市綏(陽)東(寧)線老城子溝新設東寧西站東寧端接出，向南經老黑山地區進入吉林省境內，沿琿春河經春化、下四道溝、哈達門接入吉圖(琿)客專琿春站(并站，預留道岔連接條件)，而后線路外繞琿春市區，接入圖琿線琿春西站。正線全長200.661 km。

本線北接綏(陽)東(寧)線，南連圖(們)琿(春)線，是東北東部邊境鐵路通道的組成部分，本項目將黑龍江綏汾河口岸、東寧口岸及吉林琿春口岸連接起來，是我國與俄羅斯、朝鮮國際貿易大通道的重要組成部分。

2)限制坡度比選。本線為南北走向，地勢中部高南北低，線路中部穿黑龍江省和吉林省交接的長白山余脈老爺嶺，兩端為大綏芬河及琿春河，沿線大綏芬河河床平均自然坡度9‰。沿線琿春河支流蘭家趟子溝河床平均自然坡度10‰。控制線路走向和坡度方案的主要因素為翻越老爺嶺隧道的位置、長度和高程，限坡大則隧道長度短，線路順直，反之則線路展線長，隧道長。

因此本線適合較大坡度方案。13‰和18‰坡度較適合地形坡度。

4 坡度方案比選

4.1 從工程投資分析

根據本線所經地區的地形地貌特點及相鄰線的限制坡度，本次研究了9‰，13‰，18‰三個限制坡度方案。

三方案主要工程數量、投資及運營費見表1。

表1 不同限制坡度方案主要工程數量和投資比較表

從表1可以看出，9‰方案線路長度最大，分別較13‰，18‰方案長12.09 km，12.35 km，而13‰和18‰方案線路長度差別不大，可見13‰方案已基本適應了越嶺段地形。

從工程投資比較來看，9‰方案土建工程投資最大，13‰方案居中，18‰方案土建工程投資最省。

4.2 從技術經濟指標分析

表2 技術經濟指標分析表

從表2可見，換算工程運營費13‰最省。

4.3 從相鄰路網鐵路的匹配分析

東琿線從既有綏東線新開站東寧西站東端引出，預留并遠期修建與牡綏線的聯絡線，牡丹江—綏芬河客貨共線鐵路限制坡度為13‰(電力牽引)，既有圖琿地方鐵路限制坡度為9‰(內燃牽引)，吉圖琿快速通道圖們—琿春段限制坡度為13‰(電力牽引)，為較好的組織直達列車，減小頻繁換重，降低運輸成本，本線采用13‰與相鄰線限制坡度一致。

4.4 綜合意見

經綜合工程投資、運營費、運輸組織、與相鄰鐵路匹配考慮，推薦采用限坡13‰的坡度方案。

5 結論及建議

限制坡度是影響鐵路全局的主要技術標準，尤其在山區鐵路選線中，限制坡度的合理確定對線路走向、長度和車站分布有很大影響，而且直接影響運輸能力、行車安全、工程費和運營費。因此，在山區選線中應根據鐵路等級、運輸要求、牽引種類和相鄰線路的牽引質量和限制坡度綜合比選后確定。

[1] 易思蓉.鐵路選線設計[M].成都：西南交通大學出版社，2008.

[2] 鐵道部第一勘察設計院.鐵路工程設計技術手冊·線路[M].北京：中國鐵道出版社，1994.

[3] 崔學東.山區鐵路選線應注意的幾個問題[J].鐵道標準設計,2005(6)：37-39.

Study of proper restrict gradient selection on mountain railway location

Dai Dongzhe

(WuhanSurvey,DesignandResearchInstituteCo.,LtdofCREEC,Wuhan430074,China)

Combining with Dongning-Huichun railway route selection design example, the paper discusses factors influencing limiting gradient, analyzes and compares three limiting gradient schemes from three aspects of engineering investment, operation cost and neighborhood railway line matching and so on, and finally points out that: the scheme of applying 13‰ of limiting gradient is rather rational.

railway, route selection, limiting gradient, investment

2014-11-13

代東喆(1982- )，男，工程師

1009-6825(2015)06-0133-02

U212

A