铁路工程技术论文范文

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Ⅰ线于1962年建成，其线路最小曲线半径为300m。线路蜿蜒于沟谷间，以总长度4458m的12座短隧道穿越峡谷。限于当时修建技术水平，各隧道长度基本不超过1000m;跨越沟谷间也主要以高填深挖的路基工程通过，没有一处采用桥梁工程;甚至为节省建筑材料，在跨越2条冲沟处，仅设置了1座片石混凝土拱涵。该线建成后，存在隧道偏压、雨季排水不畅、钢轨磨损和道床变形等问题，造成运营部门需长期投入大量人力、物力进行养护维修和监测。以当前的设计理念来衡量，本段采用的线路方案是十分不合理的。但机械设备短缺、隧道施工进度慢、通风难，桥梁设计施工体系不完备、施工难度大，钢材、水泥等建筑材料极度匮乏是当时真实外部环境的体现。在如此简陋的技术条件下，Ⅰ线的选线最大限度地降低了工程建设的难度，节省了稀缺的建筑材料，有效控制了工程投资和工期，实现了工程技术水平与选线的合理结合，及时解决了新疆与内地没有铁路通道的问题。因此其选线与工程设计实际上是一个成功的范例。

1.2Ⅱ线的选线和工程设置

Ⅱ线工程于1995年建成。经过30余年的发展，普通桥梁的修建技术已很成熟，不再成为选线的制约因素，钢材、水泥等建筑材料供应也较为充足。虽隧道修建的机械化程度有了明显提高，但长隧道施工、运营通风技术仍处于探索阶段，工程投资也较常规桥梁高，限制了长隧道的普遍使用。Ⅱ线选择在Ⅰ线左侧(靠河侧)，仍以12座短隧道(总长度计5002m)穿过峡谷左岸山区，跨越沟谷不再采用高填路基工程，转而采用桥梁工程，同时得益于隧道工程技术在处理偏压、浅埋等方面的进步，隧道位置选择有更大的自由度，线路最小曲线半径增大至400m。由于各类工程修建技术的进步，Ⅱ线的线路条件较Ⅰ线有较大改善，建成后基本未发生各类病害，桥涵、隧道、路基等固定设备技术状态良好，运营养护成本明显降低。因此，选线设计很好地平衡了各类工程的技术难度、工程数量和工程投资，满足了当时经济发展对提高兰新铁路运输能力的要求。

1.3提速改造

提速改造工程于2006年建成通车。提速改造平面最小曲线半径加大至2800m，线路位置选择在Ⅰ线右侧(靠山侧)通过，以连续3座总长度计8879m的双线隧道穿越山体，其中最长隧道达4002m。3座隧道之间以15m以下高度的填方路基通过，并设大孔径涵洞排水。线路标准和各项工程可靠性得到了很大的提高。在线路允许速度从70～80km/h提高到200km/h的同时，明显降低了运营养护费用，实现了运营质量和效益的同步提高。

2青藏铁路关角隧道选线变化情况

2.1既有线现状

青藏铁路西格段东起青海省西宁市，西至格尔木市，全长800余km，是目前青藏高原对外联系的唯一铁路通道。20世纪50～60年代开始分段修建，历经26年于1984年建成通车，90年代末分段进行了提速改造，之后又实施了增建二线工程。其中天峻至乌兰段线路通过关角山，高山及山麓边缘丘陵地带沟谷发育，且北西向中吾农山———青海南山断裂带在关角隧道附近穿越线路，对工程影响较大。由于越岭地段落差达320m，为争取高程，线路选择主要以隧道工程通过关角山，不同时期隧道长度的设置具有较典型的代表性。既有线最小曲线半径为300m，线路以总长度计5044m的6座中、短隧道穿越峡谷，仅关角隧道长4010m，其余隧道基本不超过400m;桥梁工程以8m梁桥为主，未采用24m以上大跨度桥梁工程;同时为节省投资大量利用回头曲线进行展线，以低填浅挖的路基工程通过。

2.2增建二线工程的改进

增建二线工程于2008年开工建设。二线工程在既有线左侧以2座长32.605km的单线隧道取直穿越关角山，不再采用展线方式适应地形。该隧道建成后将成为世界最长的铁路隧道。由于长大隧道施工技术的成熟和运营通风、排水技术的完善，不再控制选线，隧道长度的设置有了更大的灵活性。

3兰合铁路跨越刘家峡水库桥梁结构形式的采用

3.1总体情况

兰州至合作铁路是连接陇海、西宁至成都铁路通道的重要组成部分。线路全线位于甘肃省境内，行经兰州市、临夏回族自治州和甘南藏族自治州，地处黄土高原与青藏高原的过渡地带，地震烈度为8度区，地形、地质条件复杂且差异性较大。其中永靖至考勒段线路需跨越著名的刘家峡水库，两岸滑坡、坡面溜坍、水库坍岸等不良地质发育，桥梁工程艰巨且技术难度大，属复杂、艰险山区，选线难度很大，故对跨越刘家峡水库段线路方案进行了研究。

3.2跨越水库桥梁形式的选择

根据勘察，桥位处因长期的水流切蚀，水库水位的升降，岸坡松散物质被水流带走，而坚硬的岩石不易风化，多部地段风化厚度较小，部分坡脚新鲜岩石出露。经历了长期的地质构造、地震、风化等作用，水库建成40多年来，坚硬岩石形成了陡立的岸坡，岸坡基本稳定。位于刘家峡水电站大坝上游4.2km、距洮河入河口2km处的折达公路桥资料显示，该处谷底最低约为1622m，水库蓄水后，库底已淤积到约1690m的高程，淤积高68m。桥址处受刘家峡水库库区回水影响，水中设墩施工难度很大，跨越库区桥梁以单孔一次跨越为宜。经过对主跨桥梁结构形式多方案比选论证，主桥采用100m+180m+100m连续刚构，主墩墩高达105m。该桥建成后将是我国单线铁路高烈度地震区最大跨度连续刚构桥，桥式受力合理、新颖美观且易与桥址周围环境融为一体。该类结构施工技术较为成熟，在国内外有着悠久的建造历史，施工难度不大，降低了工程风险，同时对现有工程技术的创新和发展具有一定的推动作用。

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2新线建设与既有线安全运营双向影响

2.1紧临既有线管桩施工技术研究

为把沪宁城际铁路施工对既有线的影响控制在安全范围以内，从设计、组织管理、施工工艺角度出发提出对策。其中，重点研究了紧临既有线预应力管桩施工工艺。工程实践表明，由于预制管桩在施工过程中引起的振动、挤土和噪声对周围环境的不良影响，尤其打桩产生的应力波会造成周围土体的强烈振动，将影响既有线的运营安全。为防止打桩施工对既有线的振动以及挤压影响，紧临既有线预应力管桩施工采用了设置应力释放孔、静压施工、调整施打顺序等工艺优化措施(图5)。其中，应力释放孔(孔间距3～5m、孔径0.5m)设置在紧临既有线侧，深度≥10m且≥1/2桩长，长度10～19m。图5成桩施工优化技术示意该成桩施工安全技术可从三个方面减小对既有线的影响:①通过在紧临既有线侧设置应力释放孔，对管桩施工的挤土效应进行有效释放，阻断土体继续向既有线侧传递;②采用静压施工取代动力打桩，无振动和施工噪音;③成桩采用跳打顺序，尽早形成帷幕，抑制既有线侧的挤土效应，为超孔隙水压力提供充足的消散时间。

2.2紧临既有线施工安全管理研究

针对紧邻既有线施工和交通运输相互干扰的问题，提出动态不确定环境下，基于风险分析的施工天窗优化模型，寻找可行性和最优性上的平衡策略。创造性提出了施工组织与交通运输组织协调分析的管理理念。通过4组试验(图6)，分别模拟股道垮塌不同状态下(发生时间、垮塌严重程度、抢修作业方式)抢修施工作业，模拟分析其封锁施工作业所需时间。在每组试验状态下，考虑对车站列车运行影响小，施工持续总时间短，既有利于施工单位连续施工、尽早完工，也利于降低对既有线行车的干扰，得出计算优化解(图7)。实践证明，该模型消解了冲突，建立了施工组织优化方法，具有较强的可操作性，为解决施工与运营双安全问题奠定了理论基础。

2.3紧临既有线路基安全监控方法

沪宁城际铁路建设期间，开挖、打桩、路基填筑等显著改变邻近区域内的应力场、位移场，必然对紧临既有线路基稳定状态产生不利影响，而目前我国仍缺乏新线路基修筑及既有线运行对彼此稳定状态的影响相关的理论和实践经验。因此，针对施工期间难以获知紧临既有线路基状态的问题，提出“静力监测+动力测试”的紧临既有线路基安全监控方法。施工期间，针对路基基坑开挖、地基成桩、以及路基填筑对紧临运营路基状态的影响，采用“埋设测振桩+传感器”监测方法开展动力测试;同时，采用应力铲、应变计和测斜管等监测应力应变规律。其中，选取典型断面开展的静动力测试主要内容为:①地基侧向位移;②地基侧向水平应力;③开挖路基坡脚水平位移;④路基动力响应;⑤土体动力参数(位移、速度、频率等);⑥动位移及总移。在此基础上，选取以坡脚水平位移为静力指标(图8)和振动加速度、振动位移为动力指标(图9)的路基状态关键控制参量，并结合数值分析、理论计算及轨检车数据，得出以上控制参量的建议安全阈值。由此形成一套可靠、易操作的沪宁城际铁路试验段既有线路基安全监测方法。

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1铁路通信的现状及问题

1.1铁路通信工程具体的发展现状。说到铁路工程的发展就必然要提到铁路通信工程的应用，铁路通信工程的发展和应用已经成为我们社会铁路发展和生活进步的一个很大部分，并且是一个小可缺少的部分，当前，通信工程已经成为了铁路通信中小可缺少重要的一环，通信工程的发展也影响着未来铁路交通的发展趋势，同时也决定了工程建设的最终收益。山于铁路列车长期处于高速运动的状态，因而在铁路通信中主要应用无线(移动通御接入网。接入网技术的应用使得我们铁路通信工程变得更加完善和全而，并且为我们提供了更加便利的方式和途径，使得铁路通信工程具体的实施过程有了一个技术的理念和研究。当然，在铁路通信中也存在着如固定位置的车站等各种固定设施，小同固定设施发挥的作用小一样，小同的固定设施作用的技术支持也小一样，我们对于固定设施的追求和完善有着一定的选择和理念选择，这也保证我们对于这类固定设施的这些固定设施之间的通信方式，现在仍首先考虑采用SDH光同步数字传输设备进行通信设备的组建，同时要采用网络IP通信和ATM交换等先进技术作为通信主十网。

1.2铁路通信工程发展的问题总结。D设计方而。设计方而的问题一自是我们对于铁路通信工程考虑到的主要问题，也是一个中心问题，我们在设计的过程中，很容易存在设计者在前期准备时准备小充分，在其设计铁路通信的建设方案时就缺少必要可靠的参考资料，其应用成效自然小理想。当然，设计方而的难题也是可以解决的，并且在一定程度上甚至可以避免。力模式方而。铁路通信工程的设计中使用的方法小对，小仅仅会导致其成本增加而且会使其经济效益大大降低。设计的方式小对也就导致了一些小好的后果，导致了我们发展模式的小完善，并且是在我们社会发展过程中遇到的一个全而问题，模式的改进和完善可以使得我们整个社会铁路通信工程的一个很大的改变，并且这种改变是越来越有利于铁路通信工程发展的改变。3)'险能方而。现在标准的设计流程可以帮助设计者有条理的完成规划任务，这样可以保证规划到位，使通信工程的功能可以全而发挥，整个全而的规划应该从收集资料、配件女装等各个细节方而考虑周全。从而也就使得社会的性能和发展方而有一个很好的保证，导致社会铁路通信工程的发展更加完善和全而。

2铁路通信工程接入网技术的应用

2.1我国铁路通信工程中传输网的分类。铁路通信工程的传输网是铁路通信工程发展的重要方而，也是一个占据重要地位的方而，具体可以分为长途十线网、区段接入网和无线接入网。接入网是其中一个最为重要的部分，小同的层次占据小同的方而，小同的方而也有小同的比例，其中接入网的应用占了很大比例，而其有包括了有线接入网和无线接入网两大部分。铁道部已基本建成可以覆盖我国大中型城市的铁路互联网，它是基于铁道电信网建成的。

2.2铁路接入网系统的基本特点。D组网方式极为灵活，极大的保障了其通信的可靠性，使得铁路接入网系统变得更加方便和女全，极大的满足了现代社会铁路接入网发展的需求，保证了铁路通信工程的顺利进行和完善。2)在电路与其接日配置上，根据其小同站点的实际情况选择小同的配置。在同类业务上可以在其OLT处采用整介向上一级传输，这要就可以节约电路和成本。电路和成本的要求是小一样的，电路的发展需要成本的支持，也是需要成本的保障。3)在自动电话业务中则可以采用VS接日提供高集成比用户接入，这样既可以满足其自动电话业务的需求，又可以降低其成本。使得自动电话业务有着一个很好的发展模式和方式，保证用户的需求和铁路通信工程的发展完善。

2.3后期管理方而的要求。D管理方而。在此方而要求严格规范化的管理，利用管理措施硬性的约束设计师的操作流程，严格要求其务必遵循行业的标准完成小同的信息操作处理。管理方而的规范和作用对于铁路通信工程的实施有着很大的作用，管理是一个重要的方式和保证工程继续进行的关键。2)工作人员方而。在通信单位规范其管理确立其标准之后，实施对参与通信工程的工作人员进行规范化管理是实现规范化管理的第一步。工作人员方而的管理和规范是对具体工程实施的保证，也是管理工程指导性方而。

3接入网在铁路通信中的应用趋势

3.1铁路接入网增值业务的发展。铁路部门必须满足市场需求，小仅要求其通信网可以保障其铁路交通的女全运营，而且要以铁路电信网为基础建立出与中国电信业务范围一样的增值业务。这就要求其使用先进的移动通信技术，对铁路通信网进行全而的改革，使其可以完成铁路通信全而升级，使其可以适应人们的需求，为工作人员提供及时且可靠的通信，提高服务质量和运输效率。

3.2数字化网络的应用。从有线接入部分来考虑，客运专线正在我国蓬勃发展，这样高数铁路综介调度系统就要求应用到数字网络技术。数字化网络的实施和运用是铁路通信工程的发展的重要方而，也是接入网技术的一个重要体现方而，从无线接入网来看，要想发展铁路通信工程，要想更好的运用到接入网技术，就必须要结介数字化网络的应用和发展，也是社会进步的必然需求，这也就需要做出更好更快的移动通信系统以适应未来铁路发展对通信的要求。

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中图分类号：TU723.3 文献标识码：A 文章编号：

一、前言

铁路工程的造价管理工程造价

就是指完成某项工程建设，从项目规划至工程施工完毕办理的验收及交付使用所实际开支的全部固定资产投资费用总和。铁路工程的造价管理，具体地讲，就是以铁路建设项目为对象，为确保铁路建设工程的经济效益和有关各方的经济权益，在满足工程项目合理的质量标准前提下，在统一目标、各负其责的原则下，通过运用科学技术原理、经济及法律等管理手段，将投资决策阶段、设计阶段，及建设项目的实旌阶段、竣工决算阶段中所发生的各种工程项目投资控制在批准的限额内。

二、高速铁路工程造价管理的重要性

高速铁路工程施工是一个周期长、消耗量大的生产过程，不但受科学技术条件的限制，而且受客观条件的发展及其表现程度的限制，工程造价常常出现概算超估算、预算超概算、决算超预算的问题，通常成为“三超”现象，给国家经济建设及日常基本建设投资带来损失，因此，加强铁路工程造价管理是对施工企业的经济效益和国家投资的保障性措施。对施工企业来说，工程造价管理是施工管理的重要组成部分，它贯穿于施工的垒过程。工程造价管理的宗旨，就是要以合理的投入，换取建设单位所期望得到的建筑物的全部有用功能和质量。工程造价管理的好坏直接影响着企业经济效益的好坏，是企业管理的最终体现。

三、设计阶段铁路工程造价控制

1、铁路工程设计阶段工程造价控制的意义．

长期以来，铁路建设都把施工阶段作为工程质量和工程造价的重点控制阶段，而对设计阶段投资的控制重视程度明显不够。实际上，在大的线路走向和投资规模初步确定后，如何控制好工程投资主要靠优秀的设计来保证。控制铁路工程造价的关键同样在于施工以前的投资决策阶段和设计阶段，而在项目做出决策后，控制铁路工程造价的核心就在于设计。

2、铁路工程设计阶段工程造价控制的方式

铁路工程设计阶段主要包括可行性研究、初步设计和施工图。由于铁路工程相对比较复杂，涉及到线路、轨道、路基、桥梁、隧道、站场、房建、四电、机务、车辆、给排水等多个专业，投资的控制需要各专业精心设计、紧密配合、共同协作，其中尤以线路方案对投资的影响最大。线路是铁路设计的龙头，线路方案一旦确定下来，相关专业即围绕确定的方案开展设计、计算工程数量并编制设计概算确定设计投资，因此线路方案优劣与否直接影响了设计阶段投资的控制。在地形困难、地质复杂地区，应根据沿线实际情况，通过纸上定线、现场勘测、多专业配合，提出多个线路方案，计算工程数量和投资，详细分析各方案的优缺点，以确定最佳方案。我院正在勘测设计的黔张常铁路，途经地区山高沟深，地形陡峭，地质情况复杂，广大技术人员通过辛勤的勘测设计，进行了数十处的线路方案比选。线路比选方案长度远大于正线长度，并成功地将超过百米的高桥从19座减少到10座，减少投资约5亿元。在线路方案确定后，各专业应严格根据设计标准展开设计，特别是应推进工程技术创新，进一步提高铁路设计的技术含量，大力开发应用新技术，新材料，新工艺，促进勘测设计一体化，智能化。如：材料是所有工程结构的基础，也是科技发展的焦点之一，材料的创新带来广泛的技术创新，近几年，超微材料、生物材料、陶瓷材料、智能材料、土工材料的使用，节约了大量的成本。在铁路工程设计阶段运用工程价值理论对投资控制也是十分必要和有效的，其核心就是通过对具体铁路工程项目的功能分析，研究如何以最低的造价去实现工程的必要功能。据统计，应用价值工程可以降低整个建设项目初始投资额的5％～10％，同时可以降低项目运行费用的5％～10％，在某螳情况下，节约可以高达35％，而整个价值工程活动的经费仅为项目建设成本的0．1％～0．3％。在各阶段设计中应广泛推行限额设计，因为它充分体现了设计标准、规模、原则的合理确定，通过层层限额设计实现投资限额的控制与管理，也同时实现了对设计规模及投资方面的控制。

3、加强成本控制管理．达到成本投入与产出量大

（一）制定切实可行的旋工方案

施工方案的制定．重要的是施工方法的确定．编制先进可行的施工方案并组织实施。施工方案包括四个内容：施工方法的确定、施工机具的选择、施工工序的安排和流水施工的组织。施工方案的不同。工期就会不同，所需机具也不同。因此。施工方案的优化选择是施工企业降低工程成本的主要途径。针对工程实际情况编制相应的施工方案，反复斟酌．优化方案．更为重要的是在施工过程中应严格按所选择的施工设计或施工方案组织实施，为保证技术组织措施计划的落实并取得预期效果．工程技术人员、材料员、现场管理人员应明确分工．形成落实技术组织措施的系统体系。

（二）签订最优的材料采购工程分包合同

承包商因工期、技术力量等原因可以将非主体工程或部分特殊作业项目合理地委托给第三方从而将主合同中拟分包工程所承担的风险合理地转移给分包商。合同的签订，由企业组织经营、工程、材料、财务等部门与项目经理部人员进行．并对合同进行详细评审。就合同价格和相应条款进行协商讨论。选择信誉好、技术硬、服务优的单位作为分包商。同时合理安排监督、协调好平行承包商、指定分包商的进度计划以及材料供应商的供货计划．以免发生窝工和误工，以至影响总工期。增加成本。

（三）进行严格的成本核算

在项目施工过程中。按照所选的施工技术方案．严格按照成本计划进行实麓和控制，主要是材料费、人工消耗和觋场管理费用的控制，严格控制工程变更。施工前。要组织施工人员到现场踏勘。并对图纸进行会审和技术交底，避免施工中出现不应有的返工，特别是对那种涉及费用较高的设计．必须经设计单位、建设单位、监理公司、施工单位等几方现场核实，并进行技术及经济分析，尽量减少合同外费用。

四、施工阶段铁路工程造价控制

1、铁路工程施工阶段工程造价控制的意义

施工阶段是项目的具体实施阶段，项目能否达到设计要求，投资是否控制在设计的投资范围内，都是由施工阶段来体现的，因此施工阶段工程造价的控制是整个投资控制的关键。

2、铁路工程施工阶段工程造价控制的方法

施工单位要通过招投标来选拔，施工招标价格应严格控制在批复的总概算内，施工过程由监理单位负责监督控制，以确保工程保质保量按时完成，施工阶段的造价控制主要集中在优化施工组织、加强合同管理等。实施性施工组织设计是指导拟建工程项目进行施工准备、组织施工、指导施工活动、保证拟建工程项目正常进行的重要技术经济文件，是对拟建工程项目在人力和物力、时间和空间、技术和组织等方面所做出的全面科学合理的安排。施工组织在优化后，工程工期、工程成本、环保等方面具有明显经济效益和社会效益。建设单位应在施工企业进场前做好征地拆迁工作和甲供材料招标，避免施工企业进场后因无法施工造成的窝工以及延误工期造成的财务费用等。施工企业在实际施工过程中，必须牢固树立成本意识，积极推进新技术、新工艺、新方法的使用，合理降低成本。同时还应加强与设计人员的沟通和联系，针对现场发生的实际情况，及时采取有效措施，提出优化方案在有关部门批准后实施，通过现场方案的优化以更好地控制投资。

结论

如何做好铁路建设，是投入铁路事业建设者们义不容辞的使命和责任。鉴于管理、控制好铁路工程造价是关系到国计民生的重要措施之一，鉴于铁路工程造价的管理与控制领域还存在诸多问题，因此，铁路的投资、建设管理体制及相关单位和部门应与时俱迸、抓住机遇、敢于创新，不断加快、深化改革，采取切实有效的方法和措施管理好、控制好工程造价，并将此工作始终贯穿于项目的全过程，同时予以不断加强和完善。

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中图分类号：F530.32文献标识码： A

引言：

铁路工程概算是初步设计文件的重要组成部分，经批准的概算是基本建设项目投资最高限额是编制建设项目投资计划、签订建设工程合同、控制施工图设计及施工图预算、衡量设计方案技术经济合理性、编制招标标底及投标报价、考核建设项目投资效果的依据,设计概算偏高或偏低,都会影响投资计划的真实性,影响投资的合理分配。铁路工程预算是施工图设计文件的重要组成部分,是设计阶段控制工程造价的重要环节、是控制施工图设计不能突破设计概算的重要措施、是编制或调整固定资产投资的依据。以施工图设计进行施工招标的工程,经审定的施工图预算是编制工程标底、承包合同价以及工程结算的重要依据。

从铁路工程概、预算的第一部分费用——建筑安装工程费的组成上看,主要是由材料价格(包括人工单价和机械台班单价)、设计工程量、施工方案和定额指标等四大要素构成。因此准确地取定材料价格、正确的计列工程数量、合理的施工方案设计及编制补充定额就成为概、预算编制的关键。本文根据铁路工程概、预算的编制步骤,对如何做好铁路工程概、预算编制工作谈一谈体会。

概、预算编制工作的几点关键

1 .概、预算资料的调查

在整个概、预算编制工作中,资料调查是一项很重要的基础工作,是概、预算工作的第一步。该项工作的优劣、深浅直接影响概、预算编制工作的质量、工程造价的高低,甚至还影响了下一步工作的进行。如果不对材料原价、运距、运杂费等进行详细调查和详实的分析就无法进行材料的预算价格计算,就不能真实反映相应材料的价格,也就无法进行分项工程计算;也就难于体现其合理性,更谈不上真实体现不同地域项目的特殊性和区域性。概、预算资料调查的内容一般分为:(1)工程所在地自然条件调查。(2)工程所在地施工条件调查。(3)工程所在地工资标准调查。(4)工程所在地材料原价调查;(5)工程所在地运输条件调查。(6)工程所在地土地、青苗补偿费及安置补助费调查。(7)工程所在地拆除建筑物、拆迁电力、电讯线路等补偿费调查。(8)工程所在地路线交叉调查。(9)工程所在地供水、供电调查。(10)工程所在地临时工程调查。另外,该工程的建设工期、资金来源、资金使用计划、贷款额度、大中桥的常年最大水位等水文资料都需要进行详细逐一地调查。只有掌握了这些资料才能顺利进行概、预算编制工作。

2 .材料价格的取定和计算

工、料、机单价是概、预算文件的计费基础。一般情况下,根据外业调查的资料(包括人工费、材料的供应价格、供应地点、运距、装卸费、运输方式、运输道路状况、铁路通行费、机械使用费及燃料费、用电价格、机械养路费及车船使用税标准等),按照编制办法,计算工、料、机单价。但是,当前我国市场经济还不够成熟,材料的供应尚未形成专业化、系列化,往往出现材料的供不应求,以及国家政策对主要材料价格的宏观调控,都给确定材料价格带来很多困难。这就要求概、预算编制人员对所需材料价格进行多方询价,并对询价结果进行分析,根据掌握的材料价格信息资料和对主要材料价格情况及供求发展趋势的了解,确定询价时效和可能发生变化的趋势,使材料的取定趋于合理。在机械台班计价时,电价应根据工地和工程实际情况考虑部分自发电和采用电网电相结合;燃油价格也是影响机械台班单价的重要因素,因此,也要提高其单价的准确性。.

3 .熟悉设计图纸查对工程量

查对工程量时,首先应熟悉设计图纸,包括总体布置图和设计工程量清单。概、预算编制人员应根据定额拟定符合概、预算编制要求的工程量清单,明确所需的内容、深度和质量,要具有自己计算工程量的能力。不清楚的地方,要查阅图纸,并求设计人员帮助。铁路建设工程技术日趋复杂,新结构、新材料、新工艺日益被广泛应用,概、预算编制人员要认真阅读设计图纸,理解设计意图,要精雕细琢地处理好每一个工程细节,力求做到工程量完整不漏项,与设计人员密切配合,确保概、预算编制质量。

4.熟悉并掌握施工工艺和工序, 正确套用定额

在定额的总说明、章节说明中,对工程量计算规则以及一些特殊规定都有详细描述。要在弄清定额项目所综合的内容和适用的范围,以避免重复或漏算,并注意单位与定额一致,避免重大错误。另外,定额中有些项目是允许调整的,可根据工程的工艺要求和结构特点等因素进行,以提高概、预算的准确度。合理地选用定额是为工程定价的过程,因而它是概、预算编制人员的主要工作之一。正确套用定额就要求概、预算编制人员熟悉并掌握施工工艺和工序,因为它是影响工程单价和工程造价的关键因素。如在路面工程中,对于沥青路面的设计如果造价编制人员不掌握路面的施工工艺,对于数量表中没有体现的透层、粘层数量经常会漏计,影响造价;而对于桥梁设计中,如果不熟悉施工工序,也因此会漏计,诸如预制场地、张拉台座、轨道铺设、金属结构吊装设备以及现浇结构中支座、临时基础的设置与拆除等数量,所以工程造价编制人员必须熟悉掌握施工工艺和施工条件,不能一概而论。

5 .造价分析

为保证概、预算编制质量,还要进行造价分析来加以验证。在工程方案的优化方案比选时,造价分析可提供技术经济分析结果。造价分析包括两方面的内容:一是项目本身各部位间造价关系是否合理;二是与其他相同或相类似结构工程的造价相比是否合理。具体做法是:将完成的概、预算结果,按结构部位计算出各自的经济指标,分析这些指标与相对应的工程条件和工程量是否符合,把这些指标与其他项目同类结构的指标进行横向比较,找出它们之间的关系,并分析其合理性,发现突变,要及时查找原因,属于工程量的问题,要向设计人员反馈信息,核对工程量;属于其他原因,要查对材料价格或选用定额等方面是否有误;根据查对结果及时修正并反复分析对比,直到满意为止。

6.工程造价资料的积累

工程造价资料的积累是工程造价管理的基础,在完成概、预算文件后还应进行资料整理,做出造价指标,应用统计学的方法分门别类地统计,归纳出各项经济指标的经验值,为做好工程造价打下基础,提高发现问题的能力和造价分析的效率和效果。只有不断地收集,科学地整理工程造价资料,才能为今后的概、预算编制工作打下良好的基础。

结束语:

铁路工程是线性工程,与大自然接触的点多面广,铁路建设条件千变万化,不仅影响工程技术方案,而且影响工程造价。而概、预算编制是综合各方面知识的一项工作,宏观上到国家的方针、政策、金融投资等;微观上到单项工程数量、造价分析等。目前在铁路工程造价方面有很多新领域、新规定、新知识需要我们不断地学习和掌握,而且造价编制人员还要不断地积极接受继续教育,熟练掌握造价规定,注意积累造价资料,与时俱近,共同迎接新的挑战。

参考文献：

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从铁路工程概、预算的第一部分费用――建筑安装工程费的组成上看,主要是由材料价格(包括人工单价和机械台班单价)、设计工程量、施工方案和定额指标等四大要素构成。因此准确地取定材料价格、正确的计列工程数量、合理的施工方案设计及编制补充定额就成为概、预算编制的关键。本人结合几年的工作历程并根据铁路工程概、预算的编制步骤,对如何做好铁路工程概、预算编制工作谈一谈体会。

1概、预算编制工作的几点关键

1.1 概、预算资料的调查

在整个概、预算编制工作中,资料调查是一项很重要的基础工作,是概、预算工作的第一步。该项工作的优劣、深浅直接影响概、预算编制工作的质量、工程造价的高低,甚至还影响了下一步工作的进行。

如果不对材料原价、运距、运杂费等进行详细调查和详实的分析就无法进行材料的预算价格计算,就不能真实反映相应材料的价格,也就无法进行分项工程计算;也就难于体现其合理性,更谈不上真实体现不同地域项目的特殊性和区域性。概、预算资料调查的内容一般分为:(1)工程所在地自然条件调查。(2)工程所在地施工条件调查。(3)工程所在地工资标准调查。(4)工程所在地材料原价调查;(5)工程所在地运输条件调查。(6)工程所在地土地、青苗补偿费及安置补助费调查。(7)工程所在地拆除建筑物、拆迁电力、电讯线路等补偿费调查。(8)工程所在地路线交叉调查。(9)工程所在地供水、供电调查。(10)工程所在地临时工程调查。另外,该工程的建设工期、资金来源、资金使用计划、贷款额度、大中桥的常年最大水位等水文资料都需要进行详细逐一地调查。只有掌握了这些资料才能顺利进行概、预算编制工作。

1.2 材料价格的取定和计算

工、料、机单价是概、预算文件的计费基础。一般情况下,根据外业调查的资料(包括人工费、材料的供应价格、供应地点、运距、装卸费、运输方式、运输道路状况、铁路通行费、机械使用费及燃料费、用电价格、机械养路费及车船使用税标准等),按照编制办法,计算工、料、机单价。

但是,当前我国市场经济还不够成熟,材料的供应尚未形成专业化、系列化,往往出现材料的供不应求,以及国家政策对主要材料价格的宏观调控,都给确定材料价格带来很多困难。这就要求概、预算编制人员对所需材料价格进行多方询价,并对询价结果进行分析,根据掌握的材料价格信息资料和对主要材料价格情况及供求发展趋势的了解,确定询价时效和可能发生变化的趋势,使材料的取定趋于合理。在机械台班计价时,电价应根据工地和工程实际情况考虑部分自发电和采用电网电相结合;燃油价格也是影响机械台班单价的重要因素,因此,也要提高其单价的准确性。.

1.3 熟悉设计图纸查对工程量

查对工程量时,首先应熟悉设计图纸,包括总体布置图和设计工程量清单。概、预算编制人员应根据定额拟定符合概、预算编制要求的工程量清单,明确所需的内容、深度和质量,要具有自己计算工程量的能力。不清楚的地方,要查阅图纸,并求设计人员帮助。铁路建设工程技术日趋复杂,新结构、新材料、新工艺日益被广泛应用,概、预算编制人员要认真阅读设计图纸,理解设计意图,要精雕细琢地处理好每一个工程细节,力求做到工程量完整不漏项,与设计人员密切配合,确保概、预算编制质量。

1.4 熟悉并掌握施工工艺和工序,正确套用定额

在定额的总说明、章节说明中,对工程量计算规则以及一些特殊规定都有详细描述。要在弄清定额项目所综合的内容和适用的范围,以避免重复或漏算,并注意单位与定额一致,避免重大错误。另外,定额中有些项目是允许调整的,可根据工程的工艺要求和结构特点等因素进行,以提高概、预算的准确度。

合理地选用定额是为工程定价的过程,因而它是概、预算编制人员的主要工作之一。正确套用定额就要求概、预算编制人员熟悉并掌握施工工艺和工序,因为它是影响工程单价和工程造价的关键因素。如在路面工程中,对于沥青路面的设计如果造价编制人员不掌握路面的施工工艺,对于数量表中没有体现的透层、粘层数量经常会漏计,影响造价;而对于桥梁设计中,如果不熟悉施工工序,也因此会漏计,诸如预制场地、张拉台座、轨道铺设、金属结构吊装设备以及现浇结构中支座、临时基础的设置与拆除等数量,所以工程造价编制人员必须熟悉掌握施工工艺和施工条件,不能一概而论。

1.5 造价分析

为保证概、预算编制质量,还要进行造价分析来加以验证。在工程方案的优化方案比选时,造价分析可提供技术经济分析结果。造价分析包括两方面的内容:一是项目本身各部位间造价关系是否合理;二是与其他相同或相类似结构工程的造价相比是否合理。具体做法是:将完成的概、预算结果,按结构部位计算出各自的经济指标,分析这些指标与相对应的工程条件和工程量是否符合,把这些指标与其他项目同类结构的指标进行横向比较,找出它们之间的关系,并分析其合理性,发现突变,要及时查找原因,属于工程量的问题,要向设计人员反馈信息,核对工程量;属于其他原因,要查对材料价格或选用定额等方面是否有误;根据查对结果及时修正并反复分析对比,直到满意为止。

1.6 工程造价资料的积累

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中图分类号：U412 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）05（a）-0106-02

随着改革开放的持续推进、中国经济的高速发展，铁路、公路等基础设施建设同时得以全面发展。从蒸汽机车到现在的电气化高速铁路，中国的铁路发展取得了长足的进步，然而随之而来的是铁路临时工程对生态、土地等造成的影响和破坏等问题，恢复土地原有生态功能的重要性也就突显出来。据估算，目前我国因建设工程等各种人为因素破坏的土地约1333万hm2左右，约占耕地总面积的10%以上，其中仅铁路临时工程破坏的土地面积就达约8.5万hm2。随国家明确提出要“加大土地复垦、整理力度”和铁路首份土地复垦方案通过评审，中国铁路建设工程土地复垦掀开了序幕。然而，由于铁路工程土地复垦刚刚起步，尚无经验可循，这使得复垦方案常常不能因地制宜地与区域地理条件相结合，复垦措施往往达不到土地复垦预期效果。

1 临时用地土地复垦综述

1.1 铁路建设工程产生的环境效应

铁路建设工程对沿线环境将产生较大影响，其主体工程和临时工程的施工扰动都将引起沿线土壤结构、地形地貌、水文、局部气候及生物多样性等区域性生态发生变化。铁路建设工程产生的具体环境效应如图1所示。

1.2 土地复垦的概念和复垦用途的确定原则

土地复垦，是对在生产建设过程中因挖损、塌陷、压占等原因而被破坏的土地采取整治措施，使其恢复到原有生态功能及可供利用状态的活动。土地复垦既属国土综合整治利用范畴，又是环境保护的主要内容，而随着社会越进步，经济越发达在确定土地复垦目标时越强调其恢复生态环境的内容。根据中国的国情，在确定复垦后的土地用途时应遵循以下原则：（1）因地制宜，经济合理；（2）符合土地利用总体规划要求和可持续性发展；（3）体现生态效益，宜农则农，宜林则林，宜牧则牧；（4）防止水土流失和土地沙漠化。

1.3 铁路临时工程用地土地复垦的特殊性及复垦潜力分析

铁路建设属大型临时工程，永久占地及临时工程都将使沿线土地原有性质及生态功能受到严重破坏。以某新建铁路线为例，全线建设工程总占地为1460.92 hm2，其中永久用地606.73 hm2，临时用地854.19 hm2，临时用地占总占地的58.4%。铁路建设中临时工程包括弃渣场、取土场、材料厂、运输便道、施工营地等，从以上数据可看出，铁路建设临时工程占地常常较永久占地更多，这也是铁路建设工程的特殊性。对于不同地形地理条件，铁路建设工程土地复垦所具备的复垦潜力不尽相同，根据工程实践经验及地形地质分析。

2 铁路工程临时用地复垦技术方法措施及其环境效应

2.1 预防控制技术方法措施及其环境效应

铁路建设工程临时占地较大，如该铁路桥梁、隧道、路基、站场等主体工程工点较多，且受地形、地貌及工程地质条件的限制，临时性工程占地面积较大，因此，应严格执行源头控制、预防与复垦相结合的土地复垦原则。

对于占用土地的选择、土石方的优化调配及取弃土场的优化等控制措施应与沿线地方政府相关部门密切合作，结合地方环境特点优化占地地类及减少土石方弃量，将弃渣尽量用作地方城市城镇、交通等设施的建设用渣，减少弃渣场破坏土地的面积。取土场尽量选择植被稀疏的丘陵、山包等裸地且不得在自然保护区和风景名胜区等敏感区域取土，减少工程建设对区域土壤生态环境的破坏。

2.2 工程技术方法措施及生态环境效应

铁路建设过程中对土壤原有生态功能破坏前所应采取的工程技术保护措施及各个工艺流程体现出铁路建设过程应结合建设后期的土地生态功能保护和恢复。由图2可以看出，表土剥离是工程建设初期非常关键的一环，这将为后续的土地原有生态功能恢复提供良好的熟土基础保障，同时也为区域环境的可持续性奠定了土质基础。

2.2.1 表土剥离及临时挡护措施

工程施工时，应先剥离表层熟土，清除树根及杂草根系后再进行主体工程建设。表土剥离厚度应根据当地土质实际情况，一般为0.3～0.5 m左右，对于耕地等土质较好的可达到0.5 m。剥离的表土集中堆放，采取土袋挡护坡脚的临时防护措施。其余面应撒草籽覆盖，防治水土流失，改善环境效应。弃渣场应根据原来土地类型进行复垦，如受堆高等地形限制宜多复垦为林业用地，弃渣场坡面采用撒草籽或植灌木复垦成林业用地。

施工结束后及时把剥离的表层熟土回填至周围的临时用地复垦区内，或用作路基边坡和护坡网格内以及线路两侧绿化带的覆造。这样将有效提高区域生态环境的承受能力，最大限度减少铁路建设对区域环境的影响。

2.2.2 土地复垦区的排灌系统

根据铁路现场调查，既有农田排灌工程多采用“长藤结瓜”式的灌溉系统，复垦区的排灌工程可结合弃渣场的截、排水沟系统布设复垦区内支渠及农渠，并衔接周边农渠或斗渠等农灌系统，保证弃渣场土地复垦区的排水和灌溉，有力地促进了区域生态环境的维系和改善。

2.2.3 土地复垦区的道路系统

可结合进场道路及周边既有农村道路，布设田间道，宽度一般为3.0～4.0 m，并与周边原有村组道路相连或相交，形成交通网络，尽量减少便道对农田的占用，从而减少铁路建设工程对沿线生态环境的破坏。

2.3 生态工程方法措施及其环境效应

铁路施工建设与土地复垦应联系成一个完整的系统，从而达到土地复垦前后的土地开发利用及生产等环节的一体化经营，形成土地复垦的规模效益和良性循环机制。同时采取相应的农业、水利、生物等措施，改善土壤性状，提高土壤肥力的过程称为土壤物理改良。对于复垦后的土地，要采取一定量的生态工程措施，生态工程措施主要包括水土保持、恢复植被和环境优化等工程，这对区域环境也将产生积极的生态效应（如图1）。

2.3.1 水土保持措施及环境效应

通过布设水土保持工程措施、植物措施和临时措施，使施工过程中产生的剥离土壤得到有效防护，工程建设中破坏的地貌、植被得到有效治理和恢复，减少项目区因水土流失造成的危害，改善项目区生态环境，实现铁路建设、生态环境和地方经济的协调发展。

2.3.2 环境优化工程设计

铁路项目环境优化应与项目区的自然和社会环境相协调，在环境优化中以绿化美化为主。工程设计应能为区域环境的可持续发展提供有力的技术支持。

2.3.3 土地复垦时机

根据铁路沿线不同降水量区域选择较好的复垦时机。如该铁路沿线区域5～10月为雨季，占全年降水量的80%以上，较为适宜耕种种植草木。而影响苗木成活的主要不利因素为11月～次年4月干旱少雨，该期间应加强浇水灌溉等管理工作，保证苗木成活率。保证沿线环境绿化的顺利开展。

2.3.4 抚育管理及环境持续性效应

土地复垦后通过加强苗木管理，采取松土、灌溉、施肥、除蘖、修枝等措施进行管护；对于自然灾害和人为损坏应采取一定的补植措施，确保植苗当年成活率，提高土地复垦的实际成效，为铁路沿线区域生态环境的持续性提供良好的正态效应。

植被恢复后能迅速固定疏松土层，大大减少降水对土壤的溅蚀和径流的冲刷作用，从而有效地控制工程基地的水土流失，是最根本的治理方法。水土保持林草的建设要做到因地制宜，宜林则林宜草则草，根据当地自然状况选择合适的乡土植物种类。

2.3.5 生态植被恢复

科学合理的植被工艺可有效提高植物对铁路沿线区域脆弱生态环境的承受能力：

（1）植被密度

不同立地条件、不同植被恢复目的、不同植被品种的种植密度是不同的。即速生喜光植物宜稀一些，耐阴且初期生长慢的植物宜密一些；树冠宽阔、根系庞大的宜稀一些，树冠狭窄、根系紧凑的宜密一些；高海拔、高纬度、低温、土壤瘠薄地区的植被密度应大一些，在栽植技术精细、水分供应良好、管理好的地区，密度宜稀一些；水土保持林可密一些，农田防护林、用材林则宜稀一些。

（2）植被格局

在废弃地上普遍种植植物，无疑是一种快速恢复植被的良好方法。但在人力、财力和物力不足的情况下，依据景观生态学原理，最优的植被格局应由几个大型的自然植被板块组成本底，并由周围分散的小板块及其中的小廊道所补充、连接。这样既节约了人工和经费，又为植被的自然恢复提供了空间。

2.4 土地复垦的生态补偿措施

临时占地土地复垦的生态补偿措施是在经济措施与社会措施相结合的基础上以技术补偿为指导，为生态补偿提供技术和资金保障，使得铁路大型临时工程土地复垦生态补偿得以实施。

通过经济、社会及技术等生态补偿措施的实施将使工程临时用地土地复垦在政策、资金和技术上得到全面保障，使铁路沿线区域恢复原有临时占用土地的生态功能，在经济技术可行性上得以充分发挥，同时为区域环境的可持续性创造了条件。

2.5 土地复垦措施成效

通过对铁路土地复垦技术及措施的研究并结合铁路实际案例可看出，通过结合区域地理环境特征采取相应的土地复垦技术方案可以基本达到土地复垦的预期目标，能较好地达到保护耕地、改善生态环境的效果。

3 结语

本着“宜农则农、宜牧则牧、宜林则林”的原则，通过土地复垦设计和相关生态效应研究并结合对铁路实际案例应用分析，铁路建设临时工程用地土复垦通过结合不同地区具体情况因地制宜地采取技术、经济可行的复垦技术措施，既满足土地复垦的具体要求，又促进了区域生态环境的可持续发展，这对恢复和改善铁路沿线的生态环境和景观环境具有现实意义。同时也为以后的铁路建设临时工程土地复垦提供可借鉴的技术方案思路，推动我国土地复垦及生态重建工作向深度和广度发展，建造中国的绿色铁路交通。

参考文献

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关键词：水泥改良土；动力特性；高速铁路；路基填料

Key words： cement improved soil；dynamic characteristics；high-speed railway；roadbed filler

中图分类号：U213.1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）19-0100-02

0 引言

铁路路基基床而言，除了承受上部结构的静荷载外，还要受到列车东荷载的反复作用，因此，在高速铁路路基基床底层改良土的设计中，不应局限于传统的准静态设计，只分析静态指标，还应考虑其在列车动载荷作用下的动态特性。本论文研究了水泥改良土作为高速铁路路基填料时，其在列车动荷载作用下的动态特性，探讨了水泥改良土作为铁路路基基床填料的可行性。

1 试验方案

1.1 试验设备和工作原理 本试验仪器为DDS-70型振动三轴仪，实验系统包括压力室、激振设备和量测设备三个部分组成。

动三轴试验原理是将一定密度和含水率的试样在固结稳定后在不排水条件下作振动试验。设定某一等幅动应力作用于试样进行持续振动，直到试样的应变值或孔压值达到预定的破坏标准，试验终止。记录试验中的动应力、动应变和孔压值随振动周次的变化过程线。采用多个试样得到动应力和破坏周数的关系曲线，即动强度曲线。

1.2 试验参数选择 铁路荷载是一种动荷载，我们在试验中用正弦波来模拟，加载的频率与列车的长度、轴距及运行速度有关，本次试验正弦波的频率取5HZ，即按列车时速为160km/h考虑。

1.3 试验材料 试验土样取自洛湛铁路永州至岑溪段，土样深度为地表以下2～5m。土样定名为粉砂，填料类型为C类。对土样加入5%的水泥进行改良。改良土的干密度为1.68g/cm3，含水量为17.6%，黏聚力151KPa，内摩擦角35.5°。

1.4 试验方法

1.4.1 试样的制备和养护 试样按照《铁路工程土工试验规程》（TB10102-2010）制备，试样直径39.1mm，高度80mm，具体方法按照该规程第18.3.3条的规定进行。

1.4.2 试验过程 试样在仪器内安装固定后，先向压力室内施加一等向围压σ3，然后再在轴向施加静压力σ1，待试样固结稳定后，轴向施加等幅正弦动荷载±σd。本次试验加载的正弦波频率为5HZ。本试验是在不排水条件下进行的。实验结果见表1。

1.4.3 试验结果分析 水泥土的动应力（σd）-动应变（εd）关系，见图1。

如图1所示，水泥混合土的动应变随动应力的增大而增加，开始时，动应变随动应力的增加，增大的幅度较大，随着动应力的增加，动应变增加的幅度变小。随围压的增加，临界动应力值的增加幅度较大，相应的应变值减小。初始变形以弹性变形为主，后塑性应变逐渐累积，曲线斜率逐渐增大，动应力愈大，同一围压下，动应变也愈大。根据实验，σ3为50KPa时，临界动应力值约为140KPa；σ3为100KPa时，临界动应力值约为210KPa；σ3为150KPa时，临界动应力值为约400KPa。

2 结论

高速铁路路基基床表层顶面动荷载幅值的大小为100KPa，根据国内外既有铁路的实测结果表明，基床底层顶面的动应力幅值为50～85KPa。

从试验结果可以看出，即使是在围压为50KPa的时候，水泥改良土土的临界动应力达到140KPa，可以满足路基基床表层及路基基床底层及以下路堤填土的强度要求。而且本次试验采用的试件养护期为7d，水泥土后期强度增长缓慢，但增长量很大，所以临界动强度还有提高的空间，约为30%～40%。所以对于掺入5%水泥的改良土，从动力学方面来说，完全可以满足设计要求。

参考文献：

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随着我国的快速发展，有效的推动了我国铁路工程建设的发展，我国国土资源辽阔，地形较为复杂，传统工程地质勘工作存在严重漏洞，只能片面的对地表进行测绘、观察，已经不能满足实际的施工需求，尤其是一些长度较长，埋深超过千米的深埋隧道，此种方式已经不能满足实际的工作需求。综合勘察方法的应用就是依据工程的地形条件、地质特征等，实现了多种勘察方式的结合应用，保证了相关地质资料的准确性，同时，还能进不同的资料进行分析，为工程施工提供了准确的资料。

1 遥感技术分析

在实际工程分析，遥感技术的应用，有效的提高了工作效率以及质量，遥感图像能够准确的、直观的向工作人员展现地质的特征，同时， 还能展现出施工区域的地层、岩石结构、土壤、人文活动大不了，由于其自身的优势，它能够提供较为准确的影像地质信息，保证相关工作的顺利开展。另一方面，遥感技术能够获取信息的能力强，距离远、面积广，同时，还能明确各个不同地质要素之间的关系，尤其是一些断裂地势。通过相关实践证明，遥感技术的应用能够明确相应的地质信息。

通常来说，遥感技术主要应用在山区铁路工程建设过程中，在整个深埋隧道勘察工作具有重要意义，能够保证地质调绘工作的质量。科技的不断发展，推动了三维遥感技术的应用，提高了遥感技术工作质量，使得传统遥感技术纸上工作逐渐转变为计算机作业、二维平面解译逐渐转变为三维立体解译、低精度转变高精度，同时，还能实现工程地质材料的三维可视化。三维遥感工程图能够实现对工程的立体可视化，能够准确展现工程地表的地质状况、相关信息、地貌特征，高分辨率三维遥感技术的应用，打破了传统遥感技术应用的局限性以及盲目性，减少了工作人员的工作量，提高了工作效率，尤其是在一些地形较为复杂的环境中所取得的效果最好。

2 大面积地质调绘

地质勘察工作中，良好的测绘工作得是地质勘察工作质量的根本保证，地质测绘是从宏观到微观，通过定性到定量的一种工作方式，能够对施工现场的各种条件进行分析，制定合理的施工方案。

一般来说，在一些山区进行工作时，工作人员可以依据地势的轮廓以及相应的环境开展长大、深埋隧道的测绘工作，主要的工作内容包括：施工现场岩层条件特点、分布、规模、性质等，褶皱、断裂构造的分布，容易发生自燃灾害地区的分布等。

3 综合物探法分析

所谓的物探勘测工作是一种间接的地质勘测方式，经常采用的方式主要包括了：

3.1 电剖面法

一般你说，物探技术在电剖面的施工中，它们两者之间都会进行合作，只有这样才能取得良好的工作效果，另外，两者通过合作，对于地质工程中断裂带的研究具有重要意义。电剖面法在进行地质勘察的时候，主要的勘察的对象的沉积岩石所具有的电极差异。在水溶液中，具有一定的机理、岩石层等物质能够影响电阻率。

3.2 瑞利面波法

所谓的瑞利面波法指的是在实际的工作中，依据地下物质所具有的差异性，通过瑞利面波来实现地震探测的一种人工探测方式，在实际的探测过程中，这种方式的衰减速度慢同时还具有强大的能量，这种能量在不同的传播介质中，由于该介质的密度不同，就会出现频散的现象，一定程度上导致了频散曲线的变化。

3.3 地震勘测法

在实际的工作工程中，地震勘测主要包括了反射波法以及折射波法；通常来说，地震勘测法的主要工作原理就是通过对于波形的折射以及反射的规律进行分析，然后获取折射的深浅、地下反射面的形态以及构造等，这种方式具有较高的精准性，并且所勘测的结构单一，这是最为突出的特点，但是在实际应用过程中所具有的成本较高，所以，一般来说，我们通常说看到的物探剖面就是在矫正以后的图，另外，对于浅层折射法的应用具有一定的广泛性，能够运用于考古，但是这种方式容易受到施工现场的影响。

3.4 地脉动测试

通过相关的调查显示，地面的运动特征和大多数的震害有关系，如果在地震过程中，建筑物合周围环境中的物体产生共振现象，就会是建筑物的振幅增大，能够增加建筑物的破坏度，因此，通过专业的设备对相关的频谱进行记录分析，能够起到良好的防震作用。

4 实例分析

本文主要以某铁路工程为例进行分析，该工程全长1300km，横跨三个省份，有效的缓解道路运输紧张的局面。 但是在施工中需要开凿隧道，此工程中，隧道全长15.236km，最大深埋于415m，并且隧道洞身要经过三叠系和尚沟组紫红色灰紫色泥岩与细―中粒长石砂岩、砂质泥岩互层；三叠系下统紫红色厚层中细粒砂岩、粉砂岩夹薄层砖红色泥岩。

4.1 综合勘探方式的应用分析

（1）遥感技术。工作过程中，遥感技术的应用，有效的提高了工作质量。在前期的遥感勘测工作中，相关工作人员通过卫星发现，施工现场存在许多不良地质，例如：滑坡、崩塌等，随着勘测工作的进一步开展，遥感技术对于施工线路的优化具有一定的指导意义，保证了施工顺利进行。

（2）地质调绘。在遥感勘测工作完成以后，工作人员应该依据实际的施工状况，选择合适的比例，然后对施工现象进行地质调绘，同时，还要对隧道的进出口、浅埋段、断层等地方进行重点调查，此工程选用的比例尺为：1：10000和1：2000。通过相应的测绘所获取的信息有：工作人员明确了地层岩性以及其相应的接触关系，还有分界线；工作人员将相关信息和实际状况进行结合，明确了施工区域的特征、施工影响因素，并且依据实际情况制定了有效措施。另一方面，隧洞进口段的岩石特征主要为砂岩、泥岩互层，相应的倾斜角为 8°- 11°，同时，还明确了地下水的状况，能够帮助工作人员及时制定相应合理有效的措施。

（3）物探法的应用。工作人员在前期工作的基础上，对整个工程进行综合物探进行工作地址勘察；此工程主要采用电磁法。工作人员首先应该确定中线，然后再沿着中线进行探测，探测过程中，应该在隧底52.0mK处开始布置测点，其间距大约为30-60m。探测过程中，由于施工环境较为恶劣，工作人员及时的采用高密度电法对数据异常的区域进行物探工作处理，保证了工作的正常开展。测量过程中，DK453 +070 - DK453 +120两侧电阻率为50～260Ω・m，中间明显低阻异常，约为 10 -50Ω・m。通过相应的调查显示，剖面内部大部分都为岩出露，局部为黄土及黄土夹卵石土覆盖，其厚度大约为36m，该工程现象的环境较为复杂，工作人员只有依据实际状况，制定合理的应对措施，才能保证良好的施工进度以及施工质量。

5 结语

综上所述，地质综合勘察技术长大深埋隧道工程中的应用具有重要意义，不仅能够保证良好的施工进度以及施工质量，还能减少施工成本，保证施工单位的经济效益。在实际的应用中，工作人员应该积极的从工程的实际出发，选择合适物探方式，才能保证良好的工作质量。其结论如下：

（1）综合勘察是在充分搜集、分析研究既有地质资料的基础上，以遥感判译为先行，以大面积地质调查为基础，以综合物探和适量的深孔钻探为主要勘探手段，并辅以必要的孔内测试试验等的一种综合性的勘察方法，可以有效地控制和查明山区铁路长大、复杂隧道的工程地质和水文地质问题。我院的应用实践证明该方法是可行的，可明显地缩短勘探工期，大幅度地降低勘探成本。

（2）每一种勘察方法和测试手段都不可避免地存在一些局限性或弊端，因此，工程勘察中应根据工程实际需要的勘察范围、勘察深度和勘察精度，选择一种或几种恰当的勘察手段。

（3）铁路长大、深埋、复杂隧道工程地质勘察要求资料精度高、围岩分类准确，因此，采用综合勘察方法是必要的、恰当的。在工程地质勘察中，所选择的各种勘察手段要结合现场实际情况合理应用，并应对勘察成果进行系统地综合分析、研究，合理解释，提高勘察资料的质量，保证结论正确，为隧道工程的设计、施工提供合理、可靠的依据。

（4）铁路长大、深埋、复杂隧道综合勘察是一个由多阶段、多工种、多工序组合的勘察体系，建议建立统一的组织机构，统一领导，统一协调，分工合作。

参考文献：

[1]谭远发.长大深埋隧道工程地质综合勘察技术应用研究[J].铁道工程学报，2012，（4）：24-31.

[2]刘爱平.长大深埋隧道工程地质综合勘查技术应用研究[J].建筑工程技术与设计，2015，（9）：1184-1184.

[3]李国和，许再良，王子武等.长大隧道综合勘察技术应用研究[C].第十一届中国科协年会论文集.2009：105-111.

篇10

中图分类号：TN913.1 文献标识码： A 文章编号：

我国山区众多，山区面积多达660万平方公里，约占国土面积的2/3，且多分布于中西部地区，而中西部地区铁路网密度较低，随着国民经济和国防建设事业的发展，山区铁路还将不断建设。不断总结山区铁路选线的经验，提高选线技术水平，对于加快我国铁路的发展具有积极的意义。

铁路选线是一个复杂而系统的工程，能够体线一个项目设计的总体水平，是全线路基、桥梁、隧道、站场等各工程布局的综合体现。选线的基本原则之一就是根据国家政治、经济、国防的需要，结合沿途地区的自然条件、城镇分布、资源分布、社会发展等情况，规划线路的基本走向。选线的目标在于最终确定的线路方案能满足铁路运输能力的要求，具有较为合理的技术条件和经济效益。为了满足这些条件，在山区就要必须克服困难地形。这些困难的地形往往是控制线路走向的关键，也是影响线路平面、纵段面以及其他技术条件的重要因素。

新建铁路拉萨地处青藏高原西南部，正线长253km。本线路东起青藏铁路终点拉萨站，出站后折向南沿拉萨河而下，途经堆龙德庆县、曲水县后，折向西溯雅鲁藏布江而上，穿越长度近90km的雅鲁藏布江峡谷区，途经尼木、仁布县后抵达南重镇日喀则。桥隧总长115km，占线路总长的46％，其中桥梁45km/91座，占线路总长的18％，隧道70 km/29座，占线路总长的28％。根据拉日铁路线路特点及选线技巧，可以从下面几点进行分析。

一、雅江峡谷区地段内，发育着多个不同方向的断裂构造，有数条不同层面，具有断带宽、断带物质破碎的特点。区域内岩性较为复杂，地层软硬不一，均匀性较差，岩体受地质构造影响较重，完整性差。在选线工程中线路应尽量避开断裂交汇密集地带，并以较大角度、较短距离通过长、大断裂。

根据地质资料，在尼木至卡如一代，由于受F1、F2活动断裂的控制，为地热的异常带，对隧道工程的施工、运营具有一定的影响。因此在选线过程中线路应尽量远离山体。

滑坡地段的选线，对技术复杂、工程量大、采用整治措施也不易确保稳定的大型滑坡，线路应尽量绕避。对于河谷地段滑坡，可考虑移到滑坡对岸通过，或在滑动面以下适当位置以隧道通过，但是必须采取有效的工作措施，以确保施工和运营的安全。

崩塌、岩堆地段的选线，在山体极不稳定，岩层非常破碎的陡峻山坡，会发生大规模的崩塌，且工程处理困难的地段，应尽量绕避。若采用修建明洞，在稳定岩层内修建隧道等措施通过，需要经过比较后通过，或者外移设桥通过，或考虑跨河至对岸的绕避方案。

泥石流地段选线，对严重的泥石流集中地段，应尽量绕避。当沿河两岸均有泥石流时，应尽量泥石流较轻微的一侧通过，必要时刻多次跨河以绕避对岸的重点泥石流。线路必须通过泥石流时，应尽量避免穿过沉积区，宜在通过区设桥跨过，并留有足够孔跨及净高。如受高程限制不能设桥时，可以明洞或隧道通过，此时应将明洞或隧道的进出口设在泥石流的影响范围以外，并应有足够的埋深。

二、陡坡路基的横截面选线，在陡坡路基地段一般工程艰巨，高填、深挖、明洞、隧道、坡度、河岸防护等工程相伴出现，因此需要做些大比例的横断面来确定最佳的线路位置。

桥渡路线方案的选择，对铁路工程造价、养护维修费用和运营安全都有较大的影响，特别是控制线路方案的特大桥、高桥和地质水文条件复杂的桥渡选择，影响更大。

由于雅鲁藏布江峡谷区位于8度高地震区，因此在跨雅江时，针对桥位选择时由下面几点论述：首先，桥位的选择应结合两岸的地形及地质条件，两侧桥头应尽量设置于岩石上，避免于断层和断层交汇及密集带通过。其次，针对雅江峡谷区雅江水文条件差，两岸地形复杂，线路应尽量采用正交或大角度来跨越雅江，跨越雅江时，采用的是大跨度连续梁结构。

三、隧道路线方案的选择，必须做好工程地质和水文地质的调查勘探等工作，特别是对于控制线路方案的长隧道、地质复杂的隧道，更要做好大面积选线和区域性地质调查，切实掌握工程地质和水文地质情况，从技术经济方面综合考虑做好比选。

隧道应该置于稳固的岩洞中，洞身应有足够的深埋；洞门位置应结合洞身同时选定。洞口附近一般岩石风化破碎，若处理不当，易造成崩塌，严重的还要接长明线洞或改线。一般应“早进晚出”，“穿硬避软”，“穿梁避沟”，“正穿避斜”。

隧道必须穿过断层带时，切勿于断层走向平行，应尽量使线路与断层走向正交。

隧道必须通过滑坡或错落地段时，应使隧道洞身埋藏在错落体或滑坡面以下稳固地层中，并有一定的埋藏厚度，保证隧道不受山体变形的影响。隧道通过岩堆地区时，应在一定覆盖厚度下之基岩中通过，避免将洞身放在岩堆体内。

隧道应避免穿过对施工极为不利的地质结构松软特别是含水较多的大块石地层的第四纪堆积层。当仅在洞口局部地段通过无法避开时，应勘察明确堆积层的厚度、性质、范围、及地下水情况，提出相应的工程措施。

铁路选线是铁路勘测设计中决定全局的重要工作。要做好定线工作，必须考虑多方面的因素，逐步接近的分阶段进行工作，内容应从粗到细、从整体到局部；工作进度应从面面到带、从带到线，直到确定线路的具置。平、纵断面设计应充分考虑通风、车站分布、排水、施工、养护等方面的问题，根据牵引种类、地形、地质条件，采取不同的措施。线路专业人员除熟悉本专业知识外，还应对站前其它专业都有所了解，加强选线设计的总体性、协调性，才能选出技术性强、运营条件好、工程经济的线位。

山区铁路线路方案的选定，受设计的主要技术标准、线路沿途地区的自然条件、工程技术及运营条件等因素的控制，关系到能否适应国家要求和地区经济发展的需要，并直接影响到铁路本身的经济效益。必须做好充分的外业踏勘调查和内业分析研究，选线的质量也反过来影响到其他各专业的工作，进而影响整条线工程大小、投资高低等，因此需要对选线方法认真总结。本文分析了拉日铁路的选线方法阐述了相应选线措施，对于铁路的选线工作应该有一定的参考和帮助作用。

参考文献

【1】《铁路线路设计规范》（GB50090-2006）

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关键词：高速铁路 客站站房 设计 发展趋势 交通枢纽

Key words: High-speed railway, railway passenger station, design, the trend of development, traffic hub

中图分类号： U238文献标识码： A

1 前言

根据《中长期铁路网规划方案（2008年调整）》，至2020年，我国铁路营业里程将达到12万公里，其中客运专线也将达到1.6万公里。截止到2012年底，已经建成京沪高速、京津城际、石太、武广、京石、石武、哈大等15条时速250km/h及以上的高速铁路，同时仍有津秦、长昆等客运专线正在建设，并将在未来的几年内陆续建成，期间将会有一批高标准的铁路客站即将竣工。

在当下，铁路运行速度不断提高，城市公交和轨道交通日趋成熟，旅客服务水平和手段不断提升，在这种前提下铁路客站的功能和定位也发生了改变。本文结合对现有铁路客站的设计实践和调研总结对现有条件下中小型铁路客站的设计要点进行分析，为以后的相关研究提出可参考的思路。

2 铁路客站设计现状

2.1 国外铁路客站现状

目前国外铁路站房的建设已经进入第四个阶段。这个阶段始于上世纪70年代，这四十年内世界经济不仅发展快速，同时也进入互相融合的阶段，各个国家所遇到的问题也在向不仅仅局限于本国或周边国家，而是体现在“全球性”上，如能源问题、环境问题，这些问题日益突出。因此“如何降低运输成本，减少有害气体排放”这一问题受到了世界各国的高度重视。恰在这一阶段，铁路运输以其高速度、高效率、高环保、高安全等特点抓住了新的发展机遇。这一时期内，新型铁路技术的研发获得了巨大进步，各种新型高速列车技术相继出现，其特点是速度快、能耗低、安全准时。其中较为成熟的代表有：日本的新干线、法国的TGV和德国的IGE等。这种新技术出现的同时也孕育了新型的铁路客运站房。与之前的客站相比，这个时期的客运站房在选址时更注重的是与城市公共交通、公路、水运、航空等交通设施的搭配与协调，形成了更加完善的综合交通体系，而铁路客站也已经成为这个体系当中的重要组成部分。在这个时期建设的铁路站房，除保证其固有的功能之外还引入了许多新的建筑设计理念，如：在车站内部引入阳光、绿化等元素，并把这些元素组织到车站的各个功能空间中去；采用实用的大跨度结构，即新颖、实用，也反映出了高科技水平；对车站的各个部位功能设计更为人性化，尽可能为旅客提供方便，缩短旅客在站内的走行距离等。这一时期的铁路客站实现了跨越式的发展，进入了全盛的历史时期。

2.2 国内铁路站房现状

传统铁路客站受铁路设计规范和管理体制所限，仅作为铁路作业的场所，绝大多数是以候车大厅为核心组织建筑内部交通，利用室外广场组织交通转换。随着“客货分线运输”管理理念的提出，形成了新的设计理念：建设一批专供旅客列车行驶的路网铁路（即“客运专线”），其特点就是运量大、效能高，社会经济效益显著。在客运专线上列车最小行车间隔可达三分钟，列车密度可达每小时20列，列车定员可达1800人/列，理论上每小时最大输运能力最高可达7.2万人，能够实现高速度和高密度运输。这样大的运量给铁路客站的设计带来了机遇和挑战。

“十一五”期间，我国铁路系统工开工建设铁路客站548座，其中有241座客站属于客运专线和城际铁路。这些车站在设计中在总结以往车站设计的同时借鉴了国外的成熟经验，在现阶段客运专线建设模式的条件下逐步形成了符合中国铁路发展的客站设计模型。

新型铁路客站在设计时应当坚持“以人为本”，综合体现“适用、经济、美观”的理念，贯彻可持续发展，“四节一保”（节能、节水、节地、节材、保护环境）和建设资源节约型、环境友好型社会的要求，不再局限于铁路交通运输的基础设施，而是成为综合交通枢纽站，多层次、立体化地组织铁路与城市交通之间系统的衔接。

3 我国客专中小型客站发展趋势

3.1 明确现阶段客专铁路中小型客站的功能定位

随着科技的发展和铁路客运运营管理理念的变化，新型铁路客站与原有铁路客站相比，其功能定位已经发生了较大变化。从原有“单一客运作业”和“城市大门”转变为“多元化的城市综合客运枢纽”，说明了新型铁路客站在设计上更加重视其在城市综合交通中的作用，也体现了客站其本身的功能性和综合性的特点。例如，新型铁路客站站房在空间组织方面实现了多层面的一体化和立体化布局，而功能组成在城市属性增强的带动下得到了极大的丰富等等。

铁路客站是铁路运输与城市之间的载体，协助旅客完成出行任务的必要场所。铁路客站由车站广场、客运站房、站场设施三部分组成。传统的铁路旅客乘车特点为“等候式”，即大量旅客在站内候车，候车功能区域需求极大；而随着客运专线、城际铁路等一批高速度铁路的建成，铁路运营正在向“公交化”的趋势发展，其特点是开行密度大、正点率高，旅客乘车特点为“通过式”，即站房主要是为旅客的集散而服务的。客站的主要功能由“乘客等候区域”转变为“乘客通过路径”，因此客站的各种服务设施的设置也应由“管理型设施”转变为“服务型设施”。

未来的客站将会是一个以通过式的综合大厅为中枢，将各种交通工具三维交叉组织，融合各种旅客服务设施，共同形成的多种空间相互穿插渗透的立体复合布局方式的综合体。这种空间布局模式要求在流线组织上互不交叉，便捷合理，还要有通过性良好，功能空间的布局也要紧凑并且高效。

3.2要保持先进的设计理念

理念是设计的灵魂，先进的设计理念要求既要面对现实、适应当前需要，还要面向未来、具有一定的前瞻性，要既能体现继承与发展的统一，还要追求物质和精神的统一，更要满足时代与国情的统一。

（1）牢固把握客站设计的核心内涵。客站设计的核心内涵就是“以人为本，以流为主”。 “以人为本”是基础，它要求客站的全部设计都是以方便旅客为前提的。从总体布局规划到细部功能空间设计，都是以“为旅客提供方便、舒适、快捷的乘车条件，为旅客出行提供人性化的优质服务”为目标的。“以流为主”是目标，这要求对客站流线的设计应明确清晰、短捷通畅且互不干扰。主要包含三个方面的重点内容：一是站内空间环境设计，要留给旅客最大的空间、最便捷的通道和最好的环境；二是站内服务设施的设计，应着重注重候车环境的舒适性、乘降服务的便捷性、信息服务的直观性、商业服务的周到性；三是客站流线设计，应以“简洁顺畅”为原则，尽量缩短旅客换乘距离，避免旅客交叉流动。

（2）严格遵循“系统集成、整体最优”的原则，要以客站为中枢，实现与城市公交、地铁、出租车等各种出行工具的顺畅衔接。其重点内容包含三个方面：一是客站设计要与城市规划相互配合、互相融合，使得铁路客运与城市交通之间做到有效衔接；二是客站的广场、站房、站场设施这三大组成部分应形成一个有机整体，从平面、空间关系上复合；三是组成铁路客站的各专业系统应实现统筹管理，各子系统既要保证自身功能完备有效，还要注重各系统之间的集成，以达到整体功能最优。

（3）要保证在未来一段的时期内能满足运输服务的要求；还要充分使建筑的环保性和节能性满足可持续发展的要求；更要充分利用先进的科学技术手段，确保其能经得住各种考验。这就要求客站的设计标准要有前瞻性，符合中国的国情；要求有完善的公共安全保障系统；要求广泛应用新的建筑、节能、环保技术。

（4）要综合考虑建筑的全寿命成本，注重近远期结合，合理把握客站布局和规模。其重点内容包含三个方面：一是要合理确定站房规模，区分不同类型（线路标准、旅客流量）的站房设计标准；二是要综合把控近远期工程的结合，既要立足当前，解决近期的矛盾，也要着眼长远，兼顾远期的发展；三是要合理兼顾建设期的建设成本与运营期的维护成本。

3.3要融入城市交通系统

新型铁路客站功能定位的转化，要求客站设计要与城市交通系统进行融合。城市交通系统是指承担城市所需运输任务的各种交通方式的系统，各交通方式之间的衔接转换与协调配合，构成城市综合交通体系，它是现代化城市的一个重要特征之一。

以往铁路客站的设计可以称之为“城市大门”，在功能上更偏重于进出站、候车的功能，只注重旅客出站前和进站后的方便，却忽略了旅客在车站与城市之间的转换，由于缺少大量疏解旅客的交通设施与铁路客站衔接，客站周围的道路交通往往是十分拥堵。另外，我国铁路旅客客流具有非常显著的“峰谷”特征，旅客的出行时间上受节假日影响非常明显，极易形成“客流高峰”，这其中以春节为最。

现代客站设计应当结合公交、出租、地铁、私家车等多方面因素，形成立体交叉的交通流线。首先应当保证站房内部空间良好的流通性，在公共区域设置标识系统，缩短旅客走行距离；设计中还要强化公交优先原则，优先使用公交对铁路客站客流进行有效的集散，比如在靠近站房主要出入口的设施设置优先考虑大容量公共汽车，以缩短公交的换乘距离，又或者在进出站区的道路中可提供公交优先的专用道路或专用标志，以减少公交车进出站时间延误。

融入城市交通系统的客站，就可以通过在高峰期间增加与城市交通的换乘达到人群疏散和聚集的目的。

3.4 要符合节能、环保的要求

节能、环保是铁路客站设计发展的必然趋势，设计应从生态系统的角度出发，充分利用外部环境提供的可再生能源，如风能、太阳能等，改善客站周边的微环境；还要综合考虑当地气候条件、建筑材料特性、设备采用等因素，进而对建筑能耗进行有效的控制。

我国土地资源匮乏，人均耕地面积仅为1.4亩，其中部分人口稠密地区已经低于联合国确定的人均0.8亩警戒线以下，节约土地资源关系到经济的可持续发展和社会的稳定。铁路客站建设用地应当遵循“空间集约化”的原则。站房空间的合理设计以及站房使用的合理高效，对于城市交通运行效率的提升、城市交通环境质量的改善具有极其重要的意义。对于中小型客站，应当重点突出“实用与简约”的设计原则。将多种客流的集散与换乘由平面布局转变为立体布局，建筑空间进而向垂直方向发展，在保证基本功能的前提下，依据不同标准铁路客站的客流特点确定客站的建筑布局与规模。

在传统的设计当中，客站是独立的，客站的建筑规模通过最高聚集人数确定，我国的客流的“高峰低谷”的特点造成这种计算方法计算出来的规模往往偏大，势必造成某些空间在大部分时间闲置，但是如果减小客站规模又会造成在高峰时期站房空间不足。在新型客站的运营模式下，以流通人数为基础确定车站的建筑规模的方法则更合理，同时引入“弹性空间”的概念，这样既可以减少建筑规模，功能布局也更加紧凑和高效。

客站设计还要结合城市的发展规划，其能力既要满足现阶段的需要，也要满足未来一段时间内的要求，但并不是说客站设计规模越大越好。随着铁路技术的进步和服务设施的改进，客站的压力将会来自“人流通过”能力，而不再是“旅客候车”，因此，不能片面的追求客站规模，而是合理确定客站规模。

3.5 要符合地方的文化特性

建筑除了使用功能之外，还有它的艺术价值，无论是它的象征、形式还是它在历史中扮演的角色，都是它的文化价值和审美价值。铁路客站同其他建筑一样，是工程技术和文化艺术的有机结合，理应体现出时代感和民族特性。

因此，在客站的设计当中，要根据时代的要求，根据所处地区的文化背景和地域特点，凭借建筑师的创造力和想象力来塑造出一个具有永久生命力的空间艺术。

4 结束语

建筑设计的科学化、系统化是建筑设计现代化的必然过程。现阶段我国客运铁路建设处于快速发展过程中，设计者在经历了建设、大量的建筑项目投产使用后，应当对已经建成的成果进行科学的总结和反思。

新型铁路客站作为城市交通核心，是一种涉及多种复合建筑空间、复杂功能流线、社会与人的行为、心理以及空间使用与运营管理等多学科领域的综合性实践。未来客站的设计既要对现有建成案例进行深入了解、总结成功和失败经验，也要加快相关配合服务设施的科技进步，适应新形势下铁路客运的发展。

参考文献

[1] 刘平.“以通为导”和“以导为通”：我国中小城市高速铁路客站设计的发展方向.博士学位论文.天津大学建筑学院.2007

[2] 郑健.中国铁路发展规划与建设实践.城市交通.2010(1)

[3] 张峰.合理确定铁路客站站房规模机投资控制的探讨.铁路工程造价管理.2011(7)

[4] 陈岚 韩林飞.法国高速铁路客站研究(四)——车站与城市的交通衔接.中国建筑装饰装修.2010(10)

[5] 王麟书.关于我国铁路客站站房建设的思考.中国铁路.2005(11)

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那时知道台糖火车的车厢比台铁的小,铁轨也较窄。听人说台糖火车叫做“五分车”,不明白是什么意思。1970年到台北读大学,那时以坐平快车为主,知道台湾的纵贯铁路是日据时期修造的,听人家说这叫做“七分车”,也不明白是什么意思。后来看电影《东方快车谋杀案》,看到洋人的火车竟然有包厢,厢外有通道,觉得洋火车比台湾的火车宽敞。1979年到巴黎第一次坐有包厢的火车,感觉台湾的火车还真窄。1992~1993年在美国,更确定台湾的轨宽有点奇怪。

很惭愧,我一直没去弄清楚五分车、七分车、欧洲车、美国铁轨的宽度有什么差别,为什么会采用这么不同的规格。这件事拖到2001年初,我读到Douglas Puffert(2000)的论文后,才把整个事情弄清楚。

复杂的轨宽

1995年夏,我在慕尼黑大学三个月,在经济史研讨会上认识Puffert,是个温文儒雅的年轻学者,他在斯坦福大学的博士论文(1991),就是以北美铁轨的宽度为主题,在主要的经济史期刊上发表好几篇论文。我从维基百科(Wikipedia)查“轨距”,得到许多具体的数字。

国际上通用的标准轨是143.5厘米,现在欧洲大部分国家都使用标准轨,例外的国家有:爱尔兰与北爱尔兰(160厘米)、西班牙(167.4厘米,正在改为标准轨)、葡萄牙(166.5厘米),阿根廷与智利的轨距是167.6厘米,俄罗斯及邻近国家,以及蒙古、芬兰都是152厘米。

日本的轨距是106.7厘米,日据时期修筑的台湾轨宽也是106.7厘米,这是国际标准轨(143.5厘米)的74%,称为“七分车”。台湾的糖业铁路和阿里山的森林铁路,是76.2厘米的窄轨,是143.5厘米的53%,简称“五分车”。日本在1960年代修建新干线(高速铁路)时,采用143.5厘米的国际宽轨,提高行驶的稳定性。台湾高铁、台北和高雄的捷运,都采用143.5厘米的标准轨。清朝末年中国的铁道,由英国和比利时承建,采用143.5厘米标准轨。

有人说,1937年制定的国际标准轨143.5厘米是英国提出的,这个说法不够准确,待会儿会详细解释。最让人感兴趣的是,为什么143.5厘米的轨宽,会在诸多规格的激烈竞争下脱颖而出?

1835~1890年间,北美(美国与加拿大)至少有9种轨道:91.4厘米、106.7厘米、143.5厘米、144.8厘米、147.3厘米、152.4厘米、162.6厘米、167.6厘米、182.9厘米。

为什么会这么复杂?

原因很多,大致有三种。其一是各地区修筑铁路时,铁路工程师的技术来源与传承不一,有些采用英国体系,有些则不是。其二是故意不兼容,阻挡其它地区的农工业产品进入。其三是各地区的地形地势不一,对轨道的需求自然不同。

为什么后来会统一使用145.3厘米,1937年之后这个尺度成为国际标准轨宽呢?这就是本文的要点:说不出合乎逻辑的道理,这是政治与经济交互角力后,一步步发展的结果,这正是典型的path dependence问题(依发展途径而异、受到随机性的因素干扰)。市场机能、竞争、效率、最适合这类的观念,在这个议题上无法发挥功能,因而称为“市场失灵”。

143.5厘米的起源与变迁

美国最早的铁道,是承袭英国的142.2厘米规格,这是18世纪末,在英国矿区发展的原初型铁路,在纽卡斯尔地区最通行。

有位叫史蒂文生的工程师,在斯托克顿和达灵顿之间建造了一条运煤铁道。1826~1830年间,他被任命在利物浦(Liverpool)和曼彻斯特(Manchester)之间建造铁路(L&M),特点是用蒸汽机来推动火车头。这是第一条靠蒸汽机推动的铁路,也是第一条完全依靠运载乘客与货运的铁路,更是第一条与矿冶完全无关的铁路,在铁道史上有显著的开创地位。不知什么原因,史蒂文生把铁轨加宽了1.3厘米,成为143.5厘米,这就是日后国际标准轨的规格。

1826年,史蒂文生在竞争L&M铁路时,他的对手刻意提出167.6厘米的宽轨(加大24.1厘米),但没被采用。史蒂文生的儿子罗伯特,后来在国会的委员会上说:143.5厘米轨宽也不是他父亲订的,而是从家乡地区的系统“承袭”来的。斯迈尔斯是史蒂文生的朋友与早期传记的作者,他说143.5厘米的轨宽,“没有任何科学理论上的依据,纯粹是因为已经有人在用了。”

美国早期的铁路建造者,参观L&M与其他地区的铁道,认为L&M的规格较适合,就把整套工程技术搬回美国。另有一批工程师,1829年参观英国铁路,回国后在巴尔的摩(Baltimore)与俄亥俄(Ohio)之间筑了另一条铁路(B&O),将轨宽改为143.5厘米,目的是要和L&M铁路的火车“接轨”。

但有几批工程师却另有盘算,有些认为152.4厘米较易使用,有些人用144.8厘米,有人坚持147.3厘米也不错。简言之,在最复杂的时候,美国铁路有过9种轨宽并存。

现在回过头来看铁道的发源国英国,他们在建筑Great Western Railways(GWR)时,把轨宽扩大为213.4厘米,几条较短的路线,用其它规格。有些美国工程师,看到铁路老大改为宽轨,为了迎头超越,就把纽约与爱力(Erie)之间的铁路,建为182.9厘米,希望能达到三个目的:最高速、最舒适、最低成本。

但事与愿违,有些人认为167.6厘米就够了。几经实验,19世纪中叶的美国铁道工程师,在考虑火车头的拉牵力之后,觉得还是以152.4～167.6厘米之间较合适。加拿大的铁路学者也有同感,而这正是英国当时采用的轨宽。

1860年之后,又有人感觉宽轨太耗动能,对蒸汽机的负担过重,认为还是老规格较合适。在地势变化较大的地区,其实106.7厘米更合用,因为较容易转弯。在多山的地区,若用91.4厘米宽的铁轨,就不必挖太宽的隧道,可以省下不少成本:91.4厘米的铁路成本,比143.5厘米的建造费用便宜三分之一(枕木、石块、人工、管理都较省)。

建造铁路时,美国政府只负责土地与公共事务,对具体的投资、兴建、技术规范都不插手。如果你是第一位在某个区域的铁道投资者,只要考虑自己喜欢哪种轨宽;第二位投资者,或许也可以自由选择轨宽;但第三位投资者,就必须考虑接轨问题,没有多大选择空间。在这种机制下,美国的铁道系统就出现一项特质:地区性的轨宽整合度很高,但全国性的相似度很低。

简言之,美国的轨宽是由民间工程师决定,而这又受到他们之前的经验影响:或是向英国某个地区学来的,或是依所购买的火车头带动力,来决定轨宽。为什么143.5厘米最后会成为主流?因为采用者最多,滚雪球效应最大。

偶然与必然

换个角度来问:政府为何不出面协调呢?

其实很简单,南北战争之前,有谁能预期日后会建造出全国性的铁路网呢?那时投资铁路的人,只想运载货物和非乘客的人员,从河运抢些生意做,占据某个地区的地盘。他们甚至不想和其它区域的铁路接轨,基本的心态是互不侵扰地盘。加拿大也不希望美国的火车驶入,铁道的规格因而形成割据。现在美加两国的铁路、电话号码、电压、影印纸规格都已统一化,那是很后来的事了。

其实加拿大的国会,很早就知道轨宽标准化的重要性。美国国会把横跨大陆的轨宽选择权,授给林肯总统,他决定采用152.4厘米。但是中西部的铁道业者不愿接受,就和东部的同行结盟,游说国会采用最老式的英国轨宽143.5厘米。

某些较贫困的地区,资本不够,希望采用窄轨,就在1872年另组一个“国家窄轨联盟”:之后全国各地的窄轨,95%采用91.4厘米的规格。在这种“地区性整合度高、全国性相似度低”的结构下,美国的铁道系统,怎么可能在20年内(1866~1886年),就完成规格统一呢?143.5厘米的规格获胜,是因为它有特殊的优越性吗?

其实在1860年代时,谁也不知道143.5厘米会成为日后的国际标准,当时存在9种规格,工程师并无明显的偏好。为何会有统一化的认知呢?主要是各地区的经济发展后,运输量大幅增加,东西两岸的产品与人员相互运送,无法透过较受地域性限制的水运。当时东西横向的铁路,大都采用143.5厘米,产生大者恒大的雪球效应,市场占有率愈来愈高。各地区的铁路公司,在利益的考虑下愈来愈合作:发展跨区的铁道系统,共同管理相互协助,这是推动铁道标准化的重要因素。

大家会问:把原来不是143.5厘米的轨宽,不论是拉宽或缩窄,转换的成本不是很高昂吗?是的,费用看起来是不小,但相对于铁道的总价值,百分比并不高。主要的花费是整修路基,尤其是在扩宽轨道时,如果只是把轨道稍微拉宽或缩小,这属于“移轨”的问题,成本并不高。较贵的部份,是更换为143.5厘米的车厢和火车头(机头)。

1871年时,把俄亥俄和密西西比铁路,从182.9厘米缩为143.5厘米的平均成本,是每英里1066美金,再加上价值5060美金的新车头。到了1885~1886年间,这些成本更低了:更改南方轨道与设备的成本,每英里约只需150美金。把窄轨拉宽的成本,每英里约7500美金。对那些和143.5厘米较接近的轨道,就建造可以调整轮子宽度的车体,来相互通车。一旦整合的意愿明确化,确知每英里的更改成本,占铁道总价值的百分比不高后,20年内很快地就整合完成了。143.5厘米成为美加的标准规格,1937年成为国际标准,沿用到今日。

美国轨宽的故事告诉我们:市场的需求,是规格统一化的重要推手。1880年代统一的143.5厘米,以今日的车头牵动能力而言,并不是最具能源效率的规格;但这已是国际标准,改动不了了。143.5厘米能一统天下,并不在于规格上的优越性,而是历史的偶然造成,并不是最有效率、最具优势的东西,就能存活得最好。这种path dependence的现象,在度量衡上最常见。听说1英尺的定义,就是某位国王鼻尖和手指之间的距离。

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马屁股距离决定轨宽

经济学中有个名词称为“路径依赖”,它类似于物理学中的“惯性”,一旦选择进入某一路径(无论是好的、还是坏的),就可能对这种路径产生依赖。这个美国铁轨的故事,也许有助于我们理解这一概念,并且加深对其后果的印象。

美国铁路两条铁轨之间的标准距离,是4.85英尺。这是一个很奇怪的标准,究竟从何而来的?原来这是英国的铁路标准,因为美国的铁路,最早是由英国人设计建造的。

那么,为什么英国人用这个标准呢?原来英国的铁路,是由建电车轨道的人设计的,而这个4.85英尺,正是电车所用的标准。

电车轨标准又是从哪里来的呢?原来最先造电车的人,以前是造马车的。而他们是用马车的轮宽做标准。

好了,那么,马车为什么要用这个轮距标准呢?因为那时候的马车,如果用任何其它轮距的话,马车的轮子很快就会在英国的老路上撞坏。为什么?因为这些路上的辙迹宽度,为4.85英尺。这些辙迹又是从何而来呢?答案是古罗马人定的,4.85英尺正是罗马战车的宽度。如果任何人用不同的轮宽,在这些路上行车的话,轮子的寿命都不会长。

我们再问:罗马人为什么用4.85英尺,作为战车的轮距宽度呢?原因很简单,这是两匹拉战车的马的屁股宽度。故事到此应该完结了,但事实上还没有完。