展线：宝成铁路越秦岭的高程障碍克服方案

（一）缓坡地段

在缓坡地段，地形平易，定线时可以航空线为主导方向，既要力争线路顺直，又要尽量节省工程投资。为此，应注意以下几点：

（1）为了绕避障碍而使线路偏离短直方向时，必须尽早绕避前方的障碍，力求减小偏角。线路与主导方向的偏角一般在15°以内时，线路延长比较小。图10-12表示两种绕避湖泊的方法，虚线方案在全长范围内较少偏离短直（航空线）方向，但其曲线数目、总偏角和线路长度均较实线方案有所增加。因此，绕避某障碍时，定线应从离该障碍尽可能远的地方开始，如从前一个障碍引向下一个需绕避的障碍。

（2）线路绕避山嘴、跨越沟谷或其他障碍时，必须使曲线交点正对主要障碍物，使障碍物位于曲线的内侧并使其偏角最小。从图10-13中可见，曲线正对障碍物的实线方案就比未正对障碍物的虚线方案的土石方数量少。

图10-12　绕避平面障碍方案比较图

图10-13　平面曲线合理位置示意图

（3）设置曲线应有理由，必须是确有障碍存在。曲线半径应结合地形尽量采用大半径，以减少线路的展长。在缓坡地段，线路展长的程度，取决于线路的意义、运量大小和地形、地质条件。路网干线，应力求顺直；地方铁路，为降低工程造价并靠近沿线城镇，平原地区的展线系数一般约为1.1，丘陵地区为1.2～1.3。

（4）坡段长度最好不小于列车长度，应尽量采用下坡方向无需制动的坡度，即无害坡度。

（5）尽量减少总的拔起高度，但为绕避高程障碍而导致线路延长时，则应认真比选。

（6）车站的设置应不偏离线路的短直方向，并尽量将车站站坪设在凸形地段且地形应平坦开阔，以减少工程量。

如图10-14所示，甲站的设计标高为600m，在前方约9.3km的地方需设乙站，其合理的设计标高约为608m。两站之间地形较为平缓。此时，两站间的线路纵断面设计有三个方案，这三个方案的线路长度和工程量都很接近。但就列车出站加速和进站减速的条件而言，不论甲站或乙站，均以方案①最有利，所以应按方案①的纵断面来考虑线路的平面位置。这样定线可以改善列车运行条件。

图10-14　缓坡地段的站间纵断面设计

（二）紧坡地段

在紧坡地段定线时，应注意以下几点：

（1）紧坡地段定线应用足最大坡度，以克服高程障碍，使线路不至于额外展长。当线路遇到巨大高程障碍（如跨越分水岭）时，若按短直方向定线，则不能达到预定的高度，或可能出现很长的越岭隧道。为了使线路达到预定高度，往往需要展线。这时需要根据地形变化情况，在平面上选择与最大坡度基本吻合的地形定线，有意识地将线路展长，使其能达到预定的高程。

（2）在展线地段定线时，若在长距离内机械地全部用足最大坡度，丝毫不留余地，必然会给以后的局部改线（如常见的局部线路工程、运营条件改善）带来严重困难。因此应注意结合地形、地质等自然条件，在坡度设计上适当留有余地。

（3）展线地段若无特殊原因，一般不采用反向坡度，以免增大需要克服的高度，引起线路不必要的展长和运营支出增加。

（4）在紧坡地段定线，一般应从困难地段向平易地段引线，因为垭口附近地形困难，展线不易，故从预定的越岭隧道洞口开始向下引线较为合适。个别情况下，当受山脚的控制点（如高桥）控制时，也可由山脚向垭口定线。(www.xing528.com)

（5）困难地段选线与车站分布的配合在地形、地质条件复杂的山区，站坪位置通常是影响线路展长的主要因素之一。如图10-15所示，站坪长度为Lz（km），站坪坡度为iz（‰），定线坡度为id（‰），则设置车站损失的高度hz=（id-iz）Lz（m），相应的线路展长为1000hz/id （km）。实际中，理想的线路方案往往找不到合适的设站位置，或选定了较理想的站址又会影响合理的线路位置。因此，在困难地段应结合地形地质条件、通过能力要求和经济据点等情况，做好选线与车站分布的配合方案的技术经济比选，以确定较理想的站址方案。

图10-15　车站高度损失与线路延长

（三）展线方式

展线是指为了克服巨大高差，采用展长线路的办法，使线路达到预定的高度。一般根据需要的最短展线长度，结合地形、地质等条件，用直线和曲线组合成各种展线形式来延长线路。各种展线形式基本上由以下几种基本展线方式组合而成。

1.套线

当沿河谷定线时，遇到主河谷自然坡度大于定线最大坡度，而侧谷又比较开阔时，通常在侧谷内采用套线式的展线[图10-16（a）]。当需要沿山坡上升至分水岭或由分水岭下降时，往往也采用这种套线。简单套线由三个曲线组成，每一曲线的偏角均不大于180°。一般山区选线，不论是迂回支流侧谷，还是沿山坡上升（或下降），通常用转向角接近180°的一个最小曲线半径的套线，或两个（或三个）最小曲线半径的反向套线[图10-16（b）]。

图10-16　套线示意图

2.灯泡线

在谷口狭窄的侧谷内，若采用套线展线，则在谷口往往需要修建隧道或路堑等，从而引起较大工程。为了更好地适应谷口狭窄地段，可采用灯泡形展线。它是由三个或三个以上的曲线组成（若为三个曲线，则中间一个曲线的偏角大于180°而小于360°）。从图10-17所示的平面和纵断面中可以看出，采用灯泡形展线（实线方案）比采用套线展线（虚线方案）可节省两条隧道和部分土石方工程。

图10-17　灯泡线

3.螺旋线

在地形特别困难的地段，线路可以迂回360°成环状，称为螺旋线。在上、下两线交叉处，可以采用跨线桥或隧道通过（图10-18）。

图10-18　螺旋线

国内外许多铁路的选线经验证明，运用不同的展线技术与组合形式，可以在复杂的地形、地质条件下，选出较为经济合理的线路方案。如成昆线眼镜形、麻花形和羊角形等展长线路，使最终选定的线路方案，较好地适应了自然地形条件。宝成铁路是新中国第一条工程艰巨的铁路。为了克服地势高差，以3个马蹄形和1个螺旋形的迂回展线上升，线路重列3层，高达817m，随后以2000多米长的隧道穿过秦岭垭口，进入嘉陵江流域。图10-19是宝成线北段运用套线、灯泡线和螺旋线等展线方法选线，由渭河河谷沿嘉陵江上升，跨过秦岭的实例。

图10-19　宝成铁路跨越秦岭的展线