鐵路歷史及發(fā)展 線路工程基礎(chǔ)

彼路工程基礎(chǔ)

緒論

一、世界鐵路的由來(lái)和發(fā)展

二、我國(guó)鐵路建設(shè)歷史及現(xiàn)狀

三、我國(guó)鐵路發(fā)展前景

四、鐵路的基本建設(shè)

（一）鐵路勘測(cè)設(shè)計(jì)的演進(jìn)

（二）鐵路基本建設(shè)程序

（三）鐵路總體設(shè)計(jì)及本課程的任務(wù)

一、世界鐵路的由來(lái)和發(fā)展

口四個(gè)階段：

>初建期:(1825—1860年)，約35年->10.5萬(wàn)km

科技進(jìn)步+商品生產(chǎn)->鐵路

第一條：1825,Stephenson,Darlington^Stockton,21km

>高潮期:(I860—1913年)->2萬(wàn)km/年一]]0.4萬(wàn)km

美國(guó)在1887年一年建成了2.06萬(wàn)公里鐵路

>停滯期:一戰(zhàn)后，二戰(zhàn)前后(1913—60)—130萬(wàn)km

由于公路、航空競(jìng)爭(zhēng)，美國(guó)拆除了9萬(wàn)公里鐵路，40.8—31.8

>現(xiàn)代化時(shí)期:1960年后一內(nèi)燃、電化、高速、重載

鐵路發(fā)展的低谷時(shí)期：

20世紀(jì)中葉，鐵路發(fā)展遲緩，甚至下降

規(guī)劃不當(dāng)，經(jīng)濟(jì)效益低下，不得不拆除部分鐵

路，美國(guó)鐵路里程減少到26.5萬(wàn)公里

其它交通工具發(fā)展很快，主要是飛機(jī)和汽車，

火車速度不夠快、不能提供門到門運(yùn)輸，長(zhǎng)距離不

如飛機(jī)、短距離不如汽車。

鐵路市場(chǎng)份額大幅度下降，只有在國(guó)土面積較

大的國(guó)家，鐵路運(yùn)輸承擔(dān)的貨運(yùn)比重還較大，如美

國(guó)也只有36.5%；美國(guó)客運(yùn)只有0.6%。

鐵路行業(yè)普遍虧損

鐵路特點(diǎn)：能耗小、噪聲污染小、運(yùn)輸能力大、

安全可靠、全天候等。

鐵路運(yùn)輸業(yè)的復(fù)蘇時(shí)期：

20世紀(jì)80年代以后，鐵路開(kāi)始復(fù)蘇

飛機(jī)、汽車消耗了大量不可再生的石油資源，并

易造成噪聲及空氣污染，安全事故分別達(dá)到了鐵路的

7.1倍8.6倍（日本）

鐵路電力機(jī)車，其能耗效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于汽車和飛機(jī)

很多國(guó)家喊出了振興鐵路口號(hào)：

政策上扶持，給予財(cái)政補(bǔ)貼，加大投資力度；

體制改革，如歐盟的網(wǎng)運(yùn)分離，日本鐵路民營(yíng)化。

鐵路復(fù)蘇的關(guān)鍵是鐵路的科技創(chuàng)新：

(1)客運(yùn)高速

日本1964年第一條高速鐵路東海道新干線開(kāi)

通，最大速度達(dá)到了240公里/小時(shí)；鐵路的生存

空間在長(zhǎng)短距離上大大擴(kuò)大。

(2)既有線提速

擺式列車可提高曲線速度30?40%,有主動(dòng)傾

擺和被動(dòng)傾擺，可使車體向內(nèi)傾擺8?15度。歐洲

許多國(guó)家均取得了成功：。

瑞典的X2000,意大利的Pendolino(時(shí)速200

公里)

(3)重載運(yùn)輸

以煤炭、礦石等大宗貨物運(yùn)輸為主的國(guó)家，如美

國(guó)、加拿大、南非、澳大利亞，為揚(yáng)長(zhǎng)避短，從20

世紀(jì)60年代開(kāi)始發(fā)展重載運(yùn)輸。

重載運(yùn)輸是指在一定的技術(shù)裝備條件下，擴(kuò)大列

車編組長(zhǎng)度，大幅度提高列車重量，達(dá)到提高運(yùn)輸

運(yùn)輸效率的目的列車重量至少要達(dá)到5000to

重載運(yùn)輸有兩種技術(shù)路線：

一種是：以美國(guó)等貨運(yùn)為主的國(guó)家，采用固定

編組的單元列車，重量可達(dá)一萬(wàn)噸甚至幾萬(wàn)噸，采

用直達(dá)運(yùn)輸循環(huán)裝卸的方法，列車在裝卸時(shí)不停

車，周轉(zhuǎn)極快，效率極高。

另一種是：以前蘇聯(lián)為代表的超重超長(zhǎng)列車和組

合列車（兩列及兩列以上普通貨物列車連掛）。以

挖掘現(xiàn)有技術(shù)裝備潛力，有效提高運(yùn)輸能力，達(dá)到

加速車流和貨流輸送的目的。

A.美國(guó)重載運(yùn)輸

美國(guó)是世界重載運(yùn)輸首創(chuàng)國(guó)，當(dāng)前美國(guó)擁有

全部鐵路里程23萬(wàn)km,居世界首位。列車平均牽

引重量達(dá)9632t,貨物平均運(yùn)距1199km。其中開(kāi)

展重載運(yùn)輸?shù)腎級(jí)線路約16萬(wàn)km。

雙層集裝箱重載列車全面開(kāi)行

B.加拿大重載運(yùn)輸

加拿大鐵路5萬(wàn)7千余公里，有CN、CP

兩大鐵路公司，共4萬(wàn)多員工，采用重載運(yùn)

輸后鐵路占貨運(yùn)市場(chǎng)份額達(dá)30%,占全部出

口運(yùn)量的40%。

C.澳大利亞重載運(yùn)輸

全澳16個(gè)私有鐵路公司，4個(gè)國(guó)有鐵路公司。

重載運(yùn)輸產(chǎn)值占全澳GDP的1.7%,年運(yùn)輸產(chǎn)值

70億美元，煤炭運(yùn)量占鐵路貨運(yùn)總量37%,礦

石運(yùn)量占39%。

D.南非重載運(yùn)輸I

全部窄軌（1067mm）鐵路，］

2.7萬(wàn)kmI

＞理查德灣煤礦重載線260km§

雙線I

列車牽引重量21500t（200輛）1

26t軸重15%。坡道、8400萬(wàn)t/I

年?

3臺(tái)HE電力機(jī)車（頭部）

重載列車牽引重量紀(jì)錄

A2001年6月21日，澳

大利亞紐曼山一海

德蘭鐵路線，8臺(tái)AC

6000型機(jī)車牽引682

輛貨車，

A列車全長(zhǎng)7353m，總

重99734t,凈載重

82000t

（4）牽引動(dòng)力現(xiàn)代化

美國(guó)、加拿大以發(fā)展內(nèi)燃牽引為主；歐洲、日本

以發(fā)展電力牽引為主。

20世紀(jì)80年代以后，由于新型半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)

展，出現(xiàn)了交流傳動(dòng)電力機(jī)車和內(nèi)燃機(jī)車，機(jī)車功率、

效率、可靠性大大提高。

內(nèi)燃機(jī)車最大功率達(dá)到了4590kw,電車機(jī)車軸功

率達(dá)到了1800kw；

機(jī)車數(shù)量反而有所下降。

(5)貨運(yùn)集裝化、集中化和快速化

集裝化運(yùn)輸?shù)膬?yōu)越性不言而喻，化零為整后，作業(yè)效

率大幅度提高，歐美國(guó)家已達(dá)到相當(dāng)高的水平。

貨物列車在開(kāi)行中解編，延長(zhǎng)旅行時(shí)間，是鐵路運(yùn)輸

的短處；封閉業(yè)務(wù)量小的貨運(yùn)站和編組站，加強(qiáng)大型貨

站，提高裝卸機(jī)械化水平，實(shí)現(xiàn)貨物運(yùn)輸集中化，減少解

編作業(yè)。

對(duì)于鮮活,時(shí)效要求高的貨物，則開(kāi)運(yùn)快運(yùn)貨物列

車，法國(guó)鐵路最高貨運(yùn)速度達(dá)到了160km/h。

(6)運(yùn)營(yíng)管理自動(dòng)化

運(yùn)營(yíng)管理自動(dòng)化是計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)相

結(jié)合的產(chǎn)物，包括運(yùn)輸管理信息系統(tǒng)、客票發(fā)售和預(yù)

訂系統(tǒng)、調(diào)度指揮管理信息系統(tǒng)和運(yùn)輸生產(chǎn)計(jì)劃系統(tǒng)。

日本將旅客信息服務(wù)系統(tǒng)作為重要的發(fā)展方向，

與其它交通、氣象、售票等統(tǒng)一管理。

貨運(yùn)管理自動(dòng)化能夠安全、迅速、準(zhǔn)確、經(jīng)濟(jì)地

完成運(yùn)輸過(guò)程合理利用機(jī)車、貨車和集裝箱，實(shí)行貨

物列車追蹤，并隨時(shí)可為貨主提供查詢服務(wù)。。

高速鐵路發(fā)展：

日本高速鐵路成就輝煌，從1964年新干線開(kāi)來(lái)，未發(fā)

生一起由于高速鐵路的行車而造成的重大人身傷亡事故，是

日本經(jīng)濟(jì)起飛的“脊梁骨”，開(kāi)通7年即收回了成本，是世界

上最成功的一條高速鐵路。

日本目前已有2047公里的高速鐵路網(wǎng)，世界第一，軌

道主要采用板式無(wú)硝軌道，機(jī)車主要采用動(dòng)力分散型。

法國(guó)對(duì)高速行車一直情有獨(dú)鐘，共創(chuàng)造了17次鐵路行

車世界記錄，1990年TGV動(dòng)車組創(chuàng)造了515.3km/h的輪軌

系世界記錄，主要采用有楂軌道。

法國(guó)的V150型高速電氣機(jī)車(TGV)在2007年4月3日的行

駛試驗(yàn)中，以574?8公里的時(shí)速，刷新有軌鐵路行駛速度世界

紀(jì)錄。

高諫列車與小汽車運(yùn)輸能力的比較

本500系高速列4

本700系高速列4

日本新干線“黃醫(yī)生”列車

法國(guó)TGV-D高速列車

:行于巴黎、科隆、布魯塞爾、阿姆斯特

丹之間的Thalys高速歹U車

巴黎至北倫敦的EuroStar高速歹U軍

法國(guó)最新一代AGV高速列車

法國(guó)V150型高速列車

德國(guó)高速列車為ICE系列，在1988年創(chuàng)造了

406.9km/h的首次突破400km/h的世界記錄。ICE列車

不但在高速線上行駛，也在未經(jīng)改造的既有線上行駛軌

道結(jié)構(gòu)以無(wú)楂軌道為主。

意大利是歐洲最早修建高速鐵路的國(guó)家，主要以發(fā)

展擺式列車為主，可節(jié)省線路改造費(fèi)用。

歐洲高速路網(wǎng)正在建設(shè)以，2020年將達(dá)到1萬(wàn)公

里

韓國(guó)高速鐵路采用的是法國(guó)技術(shù)

臺(tái)灣高速鐵路采用的是日本技術(shù)

從世界各國(guó)高速鐵路發(fā)展來(lái)看，均取得良好的經(jīng)濟(jì)

和社會(huì)效益。

德國(guó)ICE1高速列車

德國(guó)ICE3高速列車

正在通過(guò)彎道的ETR460擺式列車（意大利）

西班牙AVE高速列車

鐵路運(yùn)輸模式：

(1)客運(yùn)型以日本高速鐵路為代表

(2)貨運(yùn)型以美國(guó)、加拿大、南非為主

(3)客貨并重型如俄羅斯、中國(guó)、印度等

鐵路現(xiàn)狀：

133個(gè)國(guó)家擁有鐵路，總里程115萬(wàn)公里，66

個(gè)國(guó)家有電氣化鐵路，總里程27萬(wàn)公里。

美國(guó)有23萬(wàn)公里，中國(guó)7.5萬(wàn)公里多

二、我國(guó)鐵路建設(shè)歷史及現(xiàn)狀

第一條：1881年，唐山一胥各莊鐵路，9km,準(zhǔn)軌（1435mm）

?詹天佑：主持勘測(cè)設(shè)計(jì)修建的一京張鐵路

一打破外國(guó)人壟斷中國(guó)鐵路的局面

一成為中國(guó)自建鐵路的先驅(qū)和典范

一令中國(guó)人引以為榮

A角單放前：1881—19494,2.5523萬(wàn)km；

A解放后：1949—1981年，5.0181萬(wàn)km；

—2000年，6.8萬(wàn)km；—2002年，7萬(wàn)km

已形成了以京哈、京廣、京九、京滬、隴海五大干

線為骨架，縱橫交錯(cuò)、干支結(jié)合、覆蓋全國(guó)的鐵路網(wǎng)

T見(jiàn)p5圖0」（鐵：八縱八橫，公：五縱七橫）

?我國(guó)鐵路總營(yíng)業(yè)里程（7.5萬(wàn)公里）已成為世界第三

?我國(guó)電氣化鐵路（擁有2萬(wàn)km）世界第二

?已實(shí)現(xiàn)了六次大提速—京哈、京廣、京滬等干線，

Vmax=200-250km/h

?重載技術(shù)邁出了關(guān)鍵性步伐T主干線lOOOOt

?信息技術(shù)廣泛應(yīng)用——客票預(yù)售系統(tǒng)、無(wú)線列調(diào)

?客貨運(yùn)輸周轉(zhuǎn)量躍居世界第二、運(yùn)輸密度世界第一

主要國(guó)家鐵路路網(wǎng)密度（按而積）

主要國(guó)家鐵路路網(wǎng)密度（按人口）

主要國(guó)家鐵路電化率

主要國(guó)家鐵路的復(fù)線率

英國(guó)日本法國(guó)德國(guó)俄羅斯中國(guó)印度

主要國(guó)家鐵路貨運(yùn)密度

主要國(guó)家鐵路客運(yùn)密度

建國(guó)50多年來(lái)中國(guó)鐵路營(yíng)業(yè)里程發(fā)展情況

鐵路提諫取得豐碩成果

中國(guó)鐵路四次提速線路

圖例

1997第一次提速線路

1998第二次提速線路

2000第三次提速線路

2001第四次提速線路

鐵路提諫取得豐碩成果

最高速度

160-200km/h

客車平均旅行速度

提高了25%,提速總

最高速度

里程達(dá)到13000公里

120km/h

試制出一批先講的機(jī)車車輛

AC4000型交流傳動(dòng)電力機(jī)車

DJ型交流傳動(dòng)電力機(jī)車

先鋒號(hào)電動(dòng)車組

中華之星電動(dòng)車組

旅日II石L動(dòng)車2

生原之星電動(dòng)至如

，十五，強(qiáng)化的八縱線路

，十五，強(qiáng)化的八橫線路

■a

以上海為中心的

快速客運(yùn)網(wǎng)

q■本弄

/>—

L/■—J

圖彳列

朝發(fā)夕歸

■夕發(fā)朝至

產(chǎn)州

■一日到達(dá)

我國(guó)鐵路經(jīng)歷的五次大面積提速

第一次提速提速列車最高運(yùn)行時(shí)速達(dá)到140公里

1997年4月1日零

時(shí)全國(guó)鐵路旅客列車平均旅行速度提高

到時(shí)速54.9公里

第二次提速提速列車最高運(yùn)行時(shí)速達(dá)到160公里

1998年10月1日

零時(shí)全國(guó)鐵路旅客列車平均旅行速度達(dá)到

時(shí)速55.2公里

直通快速、特快客車平均時(shí)速達(dá)到了

71.6公里

第三次提速提速在隴海、蘭新、京九、浙贛線順

2000年10月21日利實(shí)施，初步形成了覆蓋全國(guó)主要地

零時(shí)區(qū)的“四縱兩橫”提速網(wǎng)絡(luò)

全國(guó)鐵路施客列車平均時(shí)速達(dá)到60.3

公里

列車車次調(diào)整為特快旅客列車、快速

旅客列車、普通旅客列車三個(gè)等級(jí)

8鐵路提速延展里程達(dá)到13000公里

20。1年10月21日

?

零時(shí)全國(guó)鐵路旅客列車平均旅行速度達(dá)到

時(shí)速61.6公里

，幾大干線的部分地段線路基礎(chǔ)達(dá)到時(shí)

2004年4月18日速200公里

零時(shí)

提速網(wǎng)絡(luò)總里程16500多公里

?全國(guó)鐵路旅客列車平均旅行速度達(dá)到

時(shí)速65.7公里

我國(guó)鐵哈將第人次大面積梃速

801120a7H零時(shí)起oooeccooo齊齊哈爾

哈爾濱

烏備木齊我國(guó)鐵路正式實(shí)能第六次大面積提速。提速后

全國(guó)鐵路客運(yùn)能力將增長(zhǎng)18%以上，貨運(yùn)能力將增

長(zhǎng)12%以上。沈

螳路時(shí)通線路延展里程石家莊

」250公里/小時(shí)846公里

MjUJ

二需

■200公里/小時(shí)及以上6003公里

J12Q公里/小時(shí)及以上2,2萬(wàn)公里

其中16。公里/小時(shí)及以上1.4萬(wàn)公里

重慶

乾州詫血』,?籠蠹上島建工

央電必慨布何心中年姐,以及箭

干音南|仁州汪閡二站通達(dá)技拄Ml3Ms

哈爾演

馬魯木齊

250km/h線路846公里

200km/h及以上線路6003公里

120km/h及以上線路2.2萬(wàn)公里

其中160km/h及以上L4萬(wàn)公里

我國(guó)鐵踣第六次大援塔共s及京哈、京滬，京廣、霞海、滬昆、

般濟(jì)、廣深、京九、蘭新等18條線路

提速后主要城市間旅客列車旅行時(shí)間大幅壓縮

主要城市間工時(shí)全程運(yùn)行時(shí)間'“壓箍時(shí)同、

北京-哈爾濱7小時(shí)5出加時(shí)4防

北京-沈陽(yáng)北3小時(shí)5冊(cè)1亦時(shí)33分

北京-上海9小時(shí)5冊(cè)1小時(shí)5劫

北京-育盅5小時(shí)37分1小時(shí)53分

北京西-漢口8小時(shí)22分1小時(shí)48分

上海南■長(zhǎng)沙7小時(shí)3出7小時(shí)3防

上海南-南E5小網(wǎng)08分5小時(shí)45分

200公里及以上&OO3公里

250^9846公聯(lián)

程電畫的圖圖購(gòu)物合

圉⑥題自司。爾期侯T

-

單位二公里/小時(shí)

金

國(guó)

第

六

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大

速

速

大甲

提

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速

速

度

1997年4月1998年10月200。年10月2001年10月2004年4月2007年4月

CRH1電動(dòng)車組

CRH2電動(dòng)車組

CRH3電動(dòng)車組

CRH5電動(dòng)車組

三、我國(guó)鐵路發(fā)展前景

?我國(guó)土地遼闊、而經(jīng)濟(jì)落后一客貨運(yùn)依靠鐵路

?我國(guó)鐵路僅相當(dāng)于發(fā)達(dá)國(guó)家20世紀(jì)60-70年代水平

?中國(guó)需要多少鐵路？（截至2005年底，7.5萬(wàn)公里）

國(guó)情、民情、路情一路網(wǎng)規(guī)劃―2020年達(dá)到12萬(wàn)

公里，其中客運(yùn)專線1.6萬(wàn)公里；

?21世紀(jì)鐵路發(fā)展方向一貨運(yùn)重載化、客運(yùn)高速化

?路網(wǎng)建設(shè)->>12萬(wàn)km、青藏鐵路建設(shè)、客運(yùn)專線建設(shè)

?重載鐵路—大秦鐵路、主要干線提重—>5000t

?高速鐵路―京滬、秦沈和京秦專線、廣深線、磁浮

?國(guó)際通道-新絲綢之路——新亞歐大陸橋、泛亞鐵路

中國(guó)鐵路中長(zhǎng)期規(guī)劃發(fā)展戰(zhàn)略

為適應(yīng)全面建設(shè)小康社會(huì)的目標(biāo)要求，鐵路網(wǎng)

要擴(kuò)大規(guī)模，完善結(jié)構(gòu)，提高質(zhì)量，快速擴(kuò)充運(yùn)輸

能力，迅速提高裝備水平。到2020年，全國(guó)鐵路營(yíng)

業(yè)里程達(dá)到12萬(wàn)公里以上，復(fù)線率和電化率分別達(dá)

到50%和60%以上，主要繁忙干線實(shí)現(xiàn)客貨分線，基

本形成布局合理、結(jié)構(gòu)清晰、功能完善、銜接順暢

的鐵路網(wǎng)絡(luò)，運(yùn)輸能力滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展需

要，主要技術(shù)裝備達(dá)到或接近國(guó)際先進(jìn)水平。

鐵路網(wǎng)規(guī)劃圖

北■鐵路復(fù)線