当线路需要从某一水系(河谷)转入另一水系(河谷)时,必须穿越分水岭。如宝成线横越秦岭,川黔线过娄山山脉,成昆线翻越小相岭,这些都是越岭地区定线的实例。越岭地区高程障碍大(一般需要展线),地质复杂,工程集中,对线路的走向、主要技术标准(特别是限制坡度和最小曲线半径)、工程量、运营条件、运输能力等影响极大。因此,在越岭地区应进行大面积选线,认真研究、寻找合理的越岭线路方案。
越岭线路通常是沿分水岭垭口的河谷定线,以隧道穿越垭口,再沿分水岭另一侧的河谷向下游定线(图10-31)。所以要以选择越岭垭口为重点,解决好越岭垭口、越岭隧道位置及标高(长度)和分水岭两侧引线这三个既各自独立又互相依存的主要问题。
1.越岭垭口选择
垭口是越岭线路的重要控制点,理想的垭口应具备以下条件:
图10-31 越岭线路
(1)垭口与线路走向配合良好,如垭口位于短直方向附近,可缩短线路长度,节省筑线工程费和运营费用。
(2)垭口低,山体薄,可缩短越岭隧道的长度。
(3)垭口的地质条件好。
(4)垭口两侧引线条件好。当两侧河谷开阔、纵坡平缓、地质条件较好时,可节省工程量,也为运营创造有利条件。
2.选择越岭标高(www.xing528.com)
在选定越岭垭口的基础上,需要深入调查研究、全面考虑越岭隧道位置、隧道标高(长度)和两侧引线的方案。一般情况下,越岭(隧道)标高越高,则越岭隧道越短,但两端引线越长;反之,越岭(隧道)标高越低,两端引线越短,对运营越有利。就工程而言,理想的越岭标高应使引线和隧道的总建筑费最小。因此,越岭隧道的合理标高与长度的选择,除了取决于垭口的标高、地面自然坡度、地质条件外,还与设计线的运量、限制坡度(或加力牵引坡度)以及隧道施工技术水平有关。
设计线运量大,限制坡度小,宜采用越岭标高低的长隧道方案;若两侧沟谷地面标高或纵坡相差很大,则越岭隧道标高及长度主要取决于标高较高或纵坡较缓的一侧;若越岭两侧的自然纵坡陡、高差大、展线长,为减少拔起高度,改善引线条件,便于施工运营,在工期容许的情况下,应尽量降低越岭隧道的标高,采用长隧道方案为宜。
隧道施工的技术水平是越岭标高选择的关键因素。20世纪50年代,由于受隧道施工技术水平的限制,越岭隧道一般长度控制在2km左右;其后若干年的施工实践,隧道长度也不超过6~7km。因此,在越岭地区,常常不得不采用大量的人为展线以争取高度,致使线路盘旋于崇山峻岭之中,展线路段桥隧工程密集,既耗费巨额工程投资,又严重恶化运营条件。20世纪80年代,京广铁路南段修建第二线,在坪石乐昌间沿武水峡谷的一段线路,裁弯取直而选定了长达14.3km的大瑶山双线隧道并顺利竣工,开创了我国特长隧道施工技术的新局面。当今盾构技术更为隧道修建提供了有效手段,在越岭地区选线时,为合理选用标高低、坡度缓、运营条件好的长隧道方案提供技术支持。
3.越岭两侧的定线
越岭两侧定线时,应注意下列几点:
(1)结合地形条件,选择合理的最大坡度(限制坡度或加力牵引坡度)。越岭地区高差大,为了避免大量的人工展线,除研究低标高的长隧道越岭方案外,还应考虑与新型大马力牵引或加力牵引坡度的方案进行技术经济比较。
(2)垭口附近的引线,地形尤为困难,在有充分依据时,可合理选用较小的曲线半径,但应符合线路设计规范的规定。
(3)为了避免展线过长或不足,应从垭口(高处)往两侧(低处)定线。
(4)由于垭口两侧自然坡度上陡下缓,在上游应尽量利用支沟侧谷合理展线,使线路尽早降入主河谷的开阔台地。
(5)引线的路肩设计标高应比规定洪水频率的设计水位(连同波浪侵袭高度)至少高出0.5m。
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