鐵路工程

分標準軌距鐵路、寬軌鐵路和窄軌鐵路。鐵路軌道上兩條鋼軌內邊從頂部下14～16毫米處所間隔的距離稱為軌距（見鐵路軌道幾何形位）。軌距是決定鐵路格局的基本技術要素之一。1886年國際鐵路會議正式通過 1435毫米（4英尺8(1/2）英寸）為國際標準軌距。寬於此數的稱寬軌，窄於此數的稱窄軌。世界各 國多採用1435毫米的標準軌距（約佔62%）。有少數國家或地區採用寬軌（約佔17%），如1676毫米（阿根廷、印度、西班牙、葡萄牙等），1600毫米（澳大利亞、巴西等），1524毫米（蘇聯、巴拿馬等），1500毫米（法國的一部分）。採用窄軌的國家和地區也不少（約佔21%），如1372毫米（日本的一部分），1067毫米（日本的大部分、菲律賓、南非、中國台灣省），1050毫米（非洲一些地區），1000毫米（馬來西亞、緬甸、泰國、越南和中國的一小部分），1000毫米以下軌距還有5種，大多數用于山地、島嶼、地方鐵路和廠礦專用線上。

有電力牽引、內燃牽引及蒸汽牽引三種。蒸汽機車雖是鐵路發源的最早的動力，但由於污染空氣，熱效率很低以及雜訊過大，已經逐漸被淘汰或僅用於小運量的線路上。電力機車的動力較強，而內燃機車靈活性大，兩者之中採取何種牽引動力，需視能源分佈、運量大小和自然條件而定。

各國鐵路一般分為若干等級，有些國家的鐵路分為幹線、支線和山區線。中國國家鐵路劃分為Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級及地方鐵路。①Ⅰ級鐵路。在路網中起骨幹作用，遠期（指運營后10年以上）年直通貨運輸送能 力大於 800～1000萬噸者。②Ⅱ級鐵路。在路網中起輔助連絡作用，遠期年直通貨運輸送能力等於或大於 500萬噸者。③Ⅲ級鐵路。地方性質的鐵路，遠期年直通貨運輸送能力小於500萬噸者。

各國對各等級鐵路，在平原地帶和山區規定不同的線路標準（坡度、曲線半徑等）和建築標準。例如：中國Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級鐵路的最大坡度分別規定為 6‰（困難地段12‰）、12‰、15‰；加力牽引時內燃機車線路的最大坡度可提高為25‰，電力機車為30‰；最小曲線半徑也有相應區別。在建築標準方面，例如：Ⅰ、Ⅱ級線要求能抵禦100年一遇的洪水，Ⅲ級要求能抵禦50年一遇的洪水。橋樑荷載、軌道構造亦均不同。對以旅客列車為主的和專門行駛旅客列車的鐵路，則按該線規定的列車速度決定其技術標準。中國還有地方興辦的鐵路，與各國的私營鐵路類似，每條鐵路的軌距、等級與標準並不劃一。

軌距、牽引動力種類和鐵路等級不但體現鐵路的性能，而且也決定鐵路上各種建築物的 標準和總的工程投資和運營支出。實際運用時，還要根據更多的條件決定線路標準和進行具體設計。

16世紀中葉，在歐洲各國的礦區，開始有馬牽引的木輪礦車行駛在窄軌的木軌上。18世紀各礦區經過改進，木軌改為鑄鐵軌。1804～1813年英國工程師製造了3台蒸汽機車，其中最早的是帶有齒輪行於 齒軌上的機車。這些都給鐵路的形成準備了條件。1823年英國人G.斯蒂芬森接受修建並裝備自斯托克頓至達靈頓鐵路的任務。他製成了蒸汽機車並由其子協助，於1825年9月27日建成這段長20多公里標準軌距的鐵路。被公認為世界第一條機械牽引的鐵路。但鐵路時代的真正開始，應從1830年9月15日建成自利物浦至曼徹斯特的鐵路后算起，鐵路的高速可靠、低運價、大量運輸的功用才引起世界的重視。鐵路在工業革命中產生，同時在很大程度上幫助了工業革命的實現與發展。

1830年後，美、法、德、俄、意、加等國相繼開始建造鐵路，以後逐漸擴展到世界各地。美國鐵路建設發展最快。至1916年美國境內鐵路總里程已達406802公里。發展最快的是1881～1890年的10年間，平均每年建成11000公里。1916年以後美國不再興建新路，把力量轉移到既有線的改造和調整，並把部分平行而無經濟效益的鐵路拆除。因此，至1980年，美國鐵路營業總里程為318505公里。截至1980年，世界上共有約1300000公里鐵路。

1876年，英商在上海開辦公司修築淞滬鐵路，是中國修建鐵路的開端，但后被清政府拆除。1881年自唐山至胥各庄間修建一條長 9公里的鐵路，採用輕便軌道，以騾馬拖曳，是年6月改為機車牽引。以後該線 繼續展築，到1894年修通282公里，奠定了京山（北京—山海關）鐵路的基礎。截至1911年，清政府共建成鐵路9100公里，主要有京奉(北京—奉天即今瀋陽）、京漢（北京—漢口）、津浦（天津—南京浦口）、京張（北京—張家口）等鐵路。其中大多數為外國人參與修建管理。僅京張鐵路是由中國人主持，利用該國資金和工程技術力量建成（見詹天佑）。

1911～1937年，中國共建成新線9893公里。主要有粵漢（廣州—漢口）、同蒲（大同—蒲州，今風陵渡）、浙贛（杭州—萍鄉—株洲）、隴海（寶雞—海州，今連雲港）以及日本侵佔東北后在東北地區修建的各線。抗日戰爭期間，在艱難的條件下，又修建了湘桂、黔桂、湘黔的一部分鐵路。1945年全國鐵路總里程為30186公里，其中東北11335公里，華北和西北8527公里，長江以南6110公里，台灣3925公里，海南島289公里。1946～1949年期間，基本無鐵路建設。中華人民共和國成立時鐵路的通車里程為21989公里（不包括台灣省鐵路）。

1949年以後，中國鐵路交通得到蓬勃發展，其主要特點是：①鐵路線向西北、西南延伸，扭轉過去重視沿海而忽視內陸鐵路建設的不合理布局，對促進內陸資源開發、社會繁榮和加強國防建設 起到積極作用；現鐵路已遍及各省、市、自治區；②過去為外國勢力和地方勢力所分割的各鐵路系統，經改造連成為一體，在管理上統一起來；至1980年通車總里程為51940公里（不包括台灣省），初步形成路網骨架（圖1）；③新線建設大多在地形困難、地質複雜的山區，因而工程艱巨。舊線進行了大量加強與改造，修建了不少複線，大幅度地增加了輸送能力。據1980年的統計，中國鐵路承擔著全國貨物周轉量的50%左右，旅客周轉量的60%左右。

鐵路工程臨時施工管線布置

（1）臨時用水規劃

水源選擇：施工生產用水，應盡量利用自然水頭，引用高處的水源，枯水季節，可考慮機具抽水。不同季節分別採用兩個水源供水，如洪水季節，採用河水；枯水季節，採用淺井或管井取地下水。

用水規劃：當有可利用的自然水源時，可直接修建高位水池，接入溪水、泉水，鋪設管線至各工點，供施工用；無自然水源利用時，可利用當地居民的自來水或農田灌溉用水及揚水設備；當無法利用現地表水源時，應在工地中心或附近打井取水，確保工程施工用水。

（2）臨時用水設置及管路布置

臨時用水構築物：水池、水箱、水塔

隧道用水布置：隧道集中地段，一般採用管道鋪通、逐點供水的布置形式；越嶺隧道進出口，一般採用進出口分別供水的形式；

橋涵、路基用水布置：橋涵施工用水一般採用建蓄水池，由水源抽排水至水池，再由水池水泵向作業面供水；路基用水一般採用洒水車從水源運水方法至工地用水；沿河線路及嚴寒地區，一般採用按工點分別供水的形式。

機車用水布置——採用臨時水塔

臨時用水管路、排水布置：水源至施工點可鋪設固定水管，並設置供水點；供水點至作業面採用臨時水管供水。施工工點採用挖溝排水，必要時設暗溝排水或泵站排水，隧道內反坡排水應採取管道排水。

（3）臨時用電及線路布置

可採用網電和自發電的方式。施工中應盡量考慮使用網電

①網電使用及線路布置：網電一般採用鐵路貫通線和當地高壓供電網，經過變電的方式供應施工。

高壓電線採用架空線路直線布置，隧道施工洞內輸電線路採用高壓電纜貼壁布置。

低壓電線採用架空線或電纜直線布置，特殊地段電纜採取挖溝暗線布置。

②自發電使用及布置：自發電一般採用移動式的發電設備或修建臨時性的發電廠，採用移動式的發電設備供電時，可根據整個工程中各單位工程的分佈情況和施工區段劃分情況，分散布置發電設備。

瑞士全國處於阿爾卑斯山脈中。鐵路線出色地適應複雜的地形，在關鍵地段建造了長度超過14公里以上的四座山嶺隧道。國有標準軌距鐵路營業線4684公里已全部電氣化，連接法、德、奧、意諸 鄰國。國有鐵路的哥達（Gotthard）線為北通聯邦德國，南接義大利的國際線，於19世紀80年代建成。在瑞士境內最大坡度為26‰。為了登上陡峻的山坡，山脈兩側有5處螺旋形展線，螺旋線路大部分在隧道中。全線最高點為橫貫主山脈的聖哥達隧道，全長14.998公里。此線迄20世紀80年代一直是歐洲繁忙鐵路之一。一、二號辛普朗隧道是世界最長的兩座山嶺隧道。隧道附近的線路工程也是瑞士國有鐵路中的突出者。

世界上普通軌道鐵路的實際最陡坡度為70‰（1:14），用在瑞士的兩段 1.0米軌距的線路上。一般達到60‰及以上時，有必要採用齒輪與齒軌相契合的齒軌鐵路，以防輪軌之間粘著力不夠而發生滑動。齒軌線是在過陡的自然坡度地段代替展線與長隧道的一種方案。齒軌最大坡度，除一處460‰與一處260‰（都在瑞士）外，不超過250‰。瑞士境內齒軌鐵路很多，為登山的有力工具。其中最著名的是越過少女峰埡口的少女峰鐵路，1.0米軌距，齒軌段落最大坡度250‰。少女峰埡口海撥3453米，為歐洲鐵路最高點。

在南美安第斯山脈上有14條鐵路線海拔在4000米以上，6條為標準軌距，8條為1.0米軌距。工程上除應付複雜的地形外，還有高寒缺氧的問題。其中，秘魯中央鐵路自西海岸卡亞俄經首都利馬到安第斯山脊的標準軌距線路，最大坡度為40‰，充分利用展線和隧道技術。其中幹線最高點已達海拔4784米，而在到礦區的支線上最高點達到海拔4831米，至70年代末，這是世界最高點的鐵路。

南美最著名、規模最大的齒軌鐵路在智利海岸的瓦爾帕萊索到阿根廷首都布宜諾斯艾利斯的 1.0米軌距國際線上。其越嶺方向直短，在山嶺兩側共有13段齒軌線路，最大坡度為83‰。

北美西部有以落基山脈為主的廣大山區與高原，自北至南連綿不絕。美國和加拿大通過這些群山修建了9條東西橫貫大陸的鐵路幹線，工程浩大，著稱於世。其中7條在美國，2條在加拿大。

在美國建成的第一條大幹線，其中困難的工程主要在西自舊金山東至奧馬哈的3040公裡間。1869年全線通車，有20‰的坡道連續20公里，曲線最小半徑175米。在聖菲鐵路中，自芝加哥經堪薩斯城至洛杉磯的幹線有1600公里蜿蜒于山區之中，東側採用35‰陡坡，利用展線技術，西側以約200公里的 14.3‰長 大坡道跨過落基山脈。

在加拿大最著名的是加拿大太平洋鐵路。該線東起蒙特利爾，西迄太平洋岸的溫哥華，貫穿加拿大全境，全長4600多公里。其關鍵工程集中在西段，越過落基山脈的幾個山埡口處。線路最大坡度為26‰，最小曲線半徑175米，於1885年修通。

自車裡雅賓斯克至太平洋符拉迪沃斯托克（海參崴）長7416公里，自莫斯科算起全長9313公 里的橫貫西伯利亞的大鐵路，於1891年沙俄時代，自東西兩端同時開工。初時，在中間通過貝加爾湖時，還需用船（在冬季用雪橇）運輸。於1916年，繞湖線路修成，全線通車。又於1974年開始修建西起貝加爾湖烏斯季庫特，東至阿穆爾河（即黑龍江）下游的共青城，全長3200公里的第二條西伯利亞貝阿幹線。該線經過 7座山嶺，困難地段的雙機牽引坡度為18‰，最長越嶺隧道長15.3公里。

這兩條鐵路所經之處屬於大陸氣候，嚴寒季節氣溫最低達-50～-70°C，夏季氣溫達40°C。全線的60～65%通過永凍地帶，還經行幾百公里的沼澤地帶和地震烈度達7～9級的頻發地震區，施工難度大。

第二次世界大戰前的日本鐵路軌距均為 1.067米。戰後各國鐵路致力於提高旅客列車速度，日本開始修建標準軌距旅客列車的電氣化高速線。東海道新幹線（東京-大阪）全長515公里，於1959年開工，1964年10月通車，最高速度達到210公里/時，開創了世界高速鐵路的紀錄。該線最大坡度20‰，最小曲線半徑2500米，所經地形山巒起伏，修建了很多高架線路橋；隧道長度占鐵路線全長的46%。接著又於1967年3月至1975年3月完成了大阪—博多553公里的山陽新幹線，最高速度提高到250公里/時，最大坡度採用15‰，最小曲線半徑4000米，隧道和橋樑總長佔線路全長的87%。這兩條線通車后與舊線相比，行車時間縮短了一半。隨後，日本的高速鐵路線進一步推向全國，新建的有上越新幹線（東京市的大宮—新潟，273公里）；籌建 的有東北新幹線（東京—盛岡，496公里）等。時速在200公里以上的高速鐵路線，在世界上，以日本鐵路的規模最大。

自巴黎至里昂 425公里的電氣化標準軌距雙線旅客列車的高速鐵路，在1981年9月底大部分在新線上通車（1983年改線部分全部完成），宣告世界鐵路的列車速度又創新紀錄，試驗速度曾達380公里/時，設計速度300公里/時，實際運營速度260公里/時。與日本新幹線一樣，其所以能行駛如此高速的原因在於：①線路的曲線半徑很大，採用4000米；②軌道仍採用傳統結構，但對路基建築、軌道強度、穩定性與幾何形位比一般線路有更高的要求；③大功率的牽引設備與輕質車輛（法國高速列車在兩端設機車，功率6000千瓦，鋁合金車廂）和經濟的坡度標準相協調配套；④自動控制的信號與通信裝置；⑤與其他交通線全用立體交叉。法國高速線與日本新幹線不同之點是：①地形條件相對平坦，不需象日本各線大部分設在橋上與隧道中。在 6次越過山地時，採用35‰的大坡，沿線兩側全部用網籬攔起，以防人畜侵入軌道。②425公里營業線中兩端利用舊線，實際建築里程只有380公里。由於採用這兩項措施，在土建工程上節省大量投資，而在線路、機車、車輛、信號上採用先進的設備，從而得到明顯的經濟效益。

從一開始起鐵路優於其他交通運輸工具的地方是速度較快和每列列車裝載較多。現代鐵路又在高速及 重載方面有新的發展。

繼日本高速鐵路成功之後，法、意、聯邦德國、英、蘇、美等國鐵路都用不同的方法致力於提高旅客列車速度。在技術上，採用傳統軌道將旅客列車速度提高到250公里/時左右已成為可能。此外，德、日、法等國正在探索磁浮式鐵路，試驗時速已突破500公里。

指的是：①增加貨運車輛載重，在原有橋樑與軌道荷載潛力範圍內提高車輛軸重與增加軸數，貨車載重可達100噸。②增加列車中車輛數目，列車編組為100～150輛，最多達200輛，用機車5～8台分掛於列車各部，列車長為1800～4000米，列車貨物載重1～2萬噸。③發展循環專用列車或單元列車，即為一個特定用戶專編車型一體化的直達列車，在兩固定站（如礦區、港口等）之間循環運行。重載長大列車的運輸成 本在美國比普通貨運列車約降低1/3～1/4，在貨運量大的線路上有明顯的經濟效益。

現代鐵路的發展給鐵路工程提出了不少新問題，例如：客運和貨運線路標準之間的巨大差別；加修第二線的最佳時間；站坪長度、坡度、曲線的優化設計；軌道結構的強度與穩定性等，都有待於深入研討。

書全名：鐵路工程管理與實務（含光碟）

作　者：全國一級建造師執業資格考試用書編寫委員會

出版社：中國建築工業出版社

出版時間：2011-4-1

印刷時間：2011-4-1

字　數：573000

版　次：第3版

頁　數：357

開　本：16開

包　裝：平裝

定　價：59.00元

內容介紹

本書根據2011年版一級建造師《專業工程管理與實務》（鐵路工程）科目考試大綱（以下簡稱考試大綱）編寫，主要闡述了《考試大綱》的核心內容，按照章節目條排序，目內各條按照掌握、熟悉、了解的層次排列，以條目格式編寫，不考慮前後各條之間內容上的邏輯關係。

本書與一級建造師執業資格考試綜合科目《建設工程經濟》、《建設工程項目管理》、《建設工程法規及相關知識》相配合，構成一級建造師執業資格鐵路工程專業知識體系。

本書由鐵路工程技術、鐵路工程項目施工管理、鐵路工程項目施工相關法規三部分組成，突出了鐵路工程項目建設與管理的專業特點。

本書歷經2004年版和2007年版，此次第三版是2007年版的修訂版。與2007年版相比，本次增加了軌道施工測量、構築物變形測量、線路沉降觀測及評估、混凝土外加劑及礦物摻合料、路基防排水、無砟軌道道床、架子隊組建、新線及營業線施工安全事故應急救援預案、項目驗工計價、一級建造師（鐵路工程）註冊執業管理規定及相關要求等內容，對部分內容進行了調整、更新和補充，知識點表述更清晰，有利於應試者複習參考。

教材目錄

1C410000　鐵路工程技術

1C411000　鐵路工程測量

1C411010　鐵路工程施工測量的組織實施及測量成果評價

1C411020　鐵路工程測量方法

1C412000　鐵路工程材料

1C412010　水泥質量檢驗評定方法及使用範圍

1C412020　混凝土外加劑及礦物摻合料的作用

1CAl2030　鋼筋質量檢驗評定方法及使用範圍

1C412040　混凝土配合比確定程序及無損檢測方法

1CAl2050　混凝土質量評定方法

1C413000　鐵路路基工程

1C413010　鐵路路塹施工方法及要求

1CAl3020　鐵路路堤施工方法及要求

1CAl3030　鐵路地基處理方法及施工要求

1C413040　鐵路路基支擋結構及施工要求

1C413050　鐵路路基坡面防護方式及施工要求

1CAl3060　鐵路路基防排水方式及施工要求

1C414000　鐵路橋涵工程

1C414010　鐵路橋樑基礎施工方法

1C414020　鐵路橋樑墩台施工方法

1C414030　鐵路橋樑梁部及涵洞施工方法

1C414040　鐵路營業線橋涵施工方法及施工防護措施

1C415000　鐵路隧道工程

1C415010　鐵路隧道開挖

1CAl5020　鐵路隧道支護

1C415030　鐵路隧道防排水及襯砌

1C415040　鐵路隧道施工輔助作業要求

1C416000　鐵路軌道工程

1C416010　鐵路軌道技術

1C416020　無縫線路鋪設

1C416030　有砟軌道鋪設

1C416040　無砟軌道道床

1C420000　鐵路工程項目施工管理

1C430000　鐵路工程項目施工相關法規