铁路定线技术(卷名：土木工程)
technique of railway location
根据铁路选线的目的和选线原则，确定铁路线最佳位置的程序、方法和技术。
铁路线上分布着大量的建筑物和设施，如桥涵、隧道、车站、供电、通讯、信号及给排水等。铁路线的位置决定了各项建筑物的配置和设备的位置；反之有一些建筑物的配置也影响铁路线的位置。铁路线的位置不仅对工程数量和工程费用有巨大影响，而且对运行安全和运输效率产生深远影响。因此，铁路修建之前必须定好铁路线位置，才能进行各种建筑物的具体设计。勘测设计阶段由于铁路的复杂环境与要求，必须经过由广到狭，由概略到精细的勘测，同时使铁路线位置设计有步骤地从较多的方案中经过多次选优，最终达到最佳的空间位置。
勘测设计阶段的划分 随着自然条件与社会环境复杂程度，所收集的地形、地质、水文与经济等资料的完备程度和铁路性质而定。在中国，对新建、改建干线铁路与增建二线，先作可行性研究，过去称《方案研究报告》，一般在大面积的航测地形图上提出并选择铁路线走向。然后再分为下述三个阶段，勘测与设计交替进行。
初测－初步设计阶段 沿《可行性研究报告》中推荐的几个走向，测绘具有地质与水文资料的带状地形图（比例尺一般为1:5000或1:2000），纸上定线，分布各项构筑物，进行技术经济比较，确定铁路线走向及其位置。本阶段主要是：①解决铁路线走向方案和主要技术标准（限制坡度、最小曲线半径、车站分布、到发线长度、牵引种类、机车类型等）；②确定建设规模、主要工程数量与材料，以及用地及拆迁工程的概数；③提出施工组织设计方案意见与总概算。
定测－技术设计阶段 将初步设计确定的铁路线标定于地面，并详尽地测量与收集地形、地质、水文资料；选定铁路线最后位置；做更精细的铁路线平面和纵断面设计；并做出各种建筑物的设计。本阶段主要是：①解决铁路线各种建筑物和设备的具体设计方案和技术问题；②获得工程、材料和主要设备的数量，用地及拆迁的数量；③提出施工组织设计及修正总概算。
施工测量－施工图阶段 根据已定的技术设计，对铁路线和各项建筑物进行定位测量，编制施工必要的设计说明和详细图表。
对于任务单纯、条件简单、资料完备的次要铁路，可减少勘测设计阶段。
定线方法 其主要内容是用纸上定线和现场定线的手段，确定铁路线位置并协调其与各种建筑物的位置。
纸上定线与现场定线 ①纸上定线。从可行性研究一直到技术设计各步骤中都必须使用。在原有地形图上，进行规划性工作。例如，在可行性研究中可绘出若干个有比较价值的走向方案；在初步设计阶段，主要先规划沿线坡度、曲线和车站分布标准，而后在图上设计平面、纵断面，并根据所计算的列车运行时间，调整车站位置。在自然坡度陡峻的山区，纸上定线常根据设计坡度参照地形图上的等高线，绘出曲折的概略线路，通称导向线。然后根据导向线设计铁路线平面及纵断面，这样可以很有效地在复杂地形中找出合理的铁路线位置。②现场定线。自初测一直到施工测量等阶段都要进行。把纸上定线设计移放在地面上，但常常因图上所反映的地形与地物究竟不如当场观察的那么细致。因此，现场定线时常进一步修正纸上定线。
平原地区的定线 坡度一般不受限制。如地区人口稀少，城镇及构筑物不多，在两据点间应以直线定线。车站按列车走行时分均匀分布。铁路的高度在满足洪水位及泥石淤积的要求下，用低路堤通过。如沿线有较大的城镇时，为地区的客货运输提供方便条件需要设站；铁路线需与城镇规划配合，尽量避免造成对城镇的干扰与污染，并少占农田，还要避开较大建筑物和名胜古迹以及灌溉渠道；车站的分布也就不能完全按行车时分均匀分布，更不能完全按直短方向布置。
山岳地区的定线 山岳地区都是由山脉和水系所构成。山脉有主脉与支脉；水系有主流与支流，都形成一定的系统。在山岳地区定线的最主要的一条原则就是要顺应山川形成的规律，利用自然，并改造自然。在两据点间找出顺沿基本走向，在地形起伏不大、地质条件较好的地带设置铁路线。通常是沿较大的河流的两岸定线，即所谓河谷线。一般较大河流纵坡平缓，两岸开阔，有明显的阶地，地形平坦，地质稳定，是山岳地区设置铁路线的最优地带（图1a）。如中国的天兰线天水至陇西段沿渭河定线，宝成线的秦岭至广元段沿嘉陵江定线。河流有时弯曲较大，或者地形陡峻，或者地质不良，致使铁路线延长过多，或工程困难，应根据情况作桥跨河（图1c），作隧道裁弯取直，或改移河道（图1b）。图1b及图1c皆为宝成线改河实例。图1b河流弯曲很多，以改河方式，可以节省四座桥，并新造农田多亩。图1c为河流弯曲很大，沿河绕行铁路（虚线）延长很多，直穿则多建一座桥，最后选择后者。当河谷狭窄，纵坡较陡，水流湍急，两岸地形陡峻，无明显阶地，只得沿山坡定线，即所谓山坡线。较平缓的山坡，仍然是设置铁路线的良好地段。但陡峻的山坡，沟谷纵横，悬崖峭壁林立，使桥隧相连，工程艰巨（见彩图）。在工程地质不良地段应考虑将铁路线靠山内移以隧道通过，或外移作桥通过，或跨河至对岸山坡。
如果铁路线的必经点在山岭的两侧，则形成铁路线先沿山坡持续上升，越过山顶，然后再沿另一侧山坡下降，形成所谓的越岭线。山坡一般下缓上陡，越岭的高度越高，两侧的引线越长，坡度越陡。为了减少越岭的高度，越过山岭时，可以在低的垭口开挖路堑，或在薄山体开凿隧道；隧道的长度越长，降低高度越多（图2），故越岭选线应首先选好越岭垭口。最好的越岭垭口为较少偏离直短方向，高度低，山体薄，地质良好，两侧引线条件好。越岭线往往短距离内的高差大，在一定的距离内地面坡度大于铁路线所采用的坡度，则需要用展长铁路线的办法以达到预定的高度，这就是所谓展线。展线所用的坡度越小，长度也就越长。所以在越岭地段往往需要加大坡度，用多机牵引。越岭展线要顺应地形避开不良地质，既要用足最大坡度，以最短的长度达到预定的高度，又能使工程最节省。世界各国都有很好的展线实例，如中国的京张铁路（北京至张家口），詹天佑工程师曾选了三个基本走向不同的方案（图3），经过反复比较，并结合当时的技术条件，选定在八达岭用之字形展线的方案跨过军都山脉；宝成、成昆、川黔等线，也都用展线方法跨越山区的大小分水岭。(见彩图)
不良工程地质地区的定线 在不良工程地质地区定线，地质条件为决定铁路线位置的主要因素。对铁路危害严重的不良工程地质现象有：岩堆、滑坡、泥石流、岩溶、沼泽、沙漠、冲沟、永冻土、盐渍土、水库坍岸等。为克服不良工程地质现象，需要十分艰巨昂贵的工程，有时还不易奏效。故铁路定线必须特别重视工程地质问题。成昆铁路羊臼河至黑井采用各种展线和约一公里跨河一次的办法，以避开不良工程地质地段。在不能绕避时，也要找危害比较轻微的地带通过，并查明情况，采取有效的工程技术措施彻底根治，保证施工及运营的安全。
铁路定线尽量少破坏自然，在山岳地区，避免大填大挖，隧道洞口挖方不可过大，以免破坏植被及山体稳定，造成水土流失、坍方、滑坡、泥石流等现象的发生或发展。
定线与桥隧等建筑物的协调 定线的同时，必须考虑到桥梁、隧道、车站、路基等项建筑物的位置与工程规模。铁路线的定位，必须与这些建筑物的优良位置相协调。一般情况，优良的桥位应是水流顺直、河道狭窄、无浅滩、无沙洲、无支流会合，地质条件良好并与铁路线正交。中小桥涵的桥位应服从铁路线位置，大桥及特大桥，铁路线应与优良的桥位相协调，在不过多偏离基本走向时，铁路线应服从桥位。隧道进出口处铁路线原则上应与地面等高线正交。越岭隧道进出口宜避开沟心，因为沟心工程地质一般较差，排水不利。傍山的隧道外侧洞壁不可过薄，以免造成偏压，影响隧道的稳定。