世界隧道与地下工程发展综述

第五讲隧道及地下工程、道路与

铁道工程隧道及地下工程最古老的隧道是古代巴比伦城连接皇宫与神庙间的人行隧道，建在公元前2160-2180年间。古代使用原始工具挖掘，速度最慢者是驱使3万奴隶挖掘，每周进尺仅75mm。目前世界最长的汽车专用隧道是瑞士中部的圣哥达(St.Gotthard）隧道，全长16.3km，隧道开凿时，第一次使用了硝化甘油炸药。我国最早的交通隧道是位于今陕西汉中县的“石门”隧道，建于公元66年。古希腊萨摩斯隧道定陵地下宫殿

当今人类正在向地下、海洋和宇宙开发。向地下开发可归结为：地下资源开发、地下能源开发和地下空间开发三个方面。地下空间的利用也正由“线”的利用向大断面、大距离的“空间”利用进展。20世纪80年代国际隧道协会（ITA）提出“大力开发地下空间，开始人类新的穴居时代”的口号。顺应于时代的潮流，许多国家将地下开发作为一种国策，如日本提出了向地下发展，将国土扩大十倍的设想。从某种意义上来讲，地下空间的利用历史是与人类文明史相呼应的，它可以分为四个时代：第一时代从出现人类至公元前3,000年的远古时期。人类原始穴居，天然洞窟成为人类防寒暑、避风雨、躲野兽的处所。第二时代从公元前3,000年至5世纪的古代时期。埃及金字塔、古代巴比伦引水隧道，均为此时代的建筑典范。我国秦汉时期的陵墓和地下粮仓，已具有相当技术水准和规模。第三时代从5世纪至14世纪的中世纪时代。世界范围矿石开采技术出现，推进了地下工程的发展。第四时代从15世纪开始的近代与现代。欧美产业革命，诺贝尔发明黄色炸药，成为开发地下空间的有力武器。日本明治时代，隧道及铁路技术开始引进并得到发展。我国地下空间的开发和利用始于60年代。1965年北京建设地下铁道。70年代，我国修建了大量地下人防工程，其中相当一部分目前已得到开发利用，改建为地下街、地下商场、地下工厂和贮藏库。80年代上海建成延安东路水底公路隧道1985年至1987年，上海建成黄浦江上游引水隧道一期工程90年代以来，上海地铁1号线，地铁2号线已相继开通90年代后期至今，广州、深圳、南京等地相继地铁开通南京、杭州、福州琅岐等正计划修建过江隧道现代地下工程发展迅速，各种典型工程著名浩瀚。世界已有数百个城市修建了地下铁路；英法海峡隧道，长50km，海底长度37km，历时7年建成；著名的公路隧道，如穿越阿尔卑斯山、连接法国和意大利的勃朗峰隧道和连通日本群马县和新泄县的关越隧道，它们的长度均超过10km各类地下电站迅速增长，其中地下水力发电的数目，全世界已超过400座，其发电量达45亿瓦以上。修筑隧道和利用地下空间从原始时代起就已成为人类营生的一种方式。随着近代文明的发展，才使它成为土木工程学的一个学科，并应用近代工程技术修筑了很多隧道。隧道是修筑在地面下的通路或空间，但孔径太小，属于所谓管道范畴的除外。1970年经合组织（OECD）的隧道会议对隧道所下的定义为：以某种用途，在地面下用任何方法按规定形状和尺寸，修筑的断面积大于2的洞室。当前隧道除仍仍用于铁路、公路交交通和水力发发电、灌溉等等水工隧洞外，也用于上下水道、输电线线路等大型管路的的通道，另外还将过去理理解为地下通路的的隧道概念，扩大大到地下空间的利利用方面，包括诸诸如地下发电变电所、、地下汽车停车场场、大型地下车站站、地下街道等适用隧道工程技技术的建筑物。优点：√恒温，能较好地地绝热和蓄热；；√抗震性能强；√隐蔽性好，能经经受和抗御武器器的破坏；√气密性、遮蔽性性、隔音性均良良好；√具有良好的地下下水保持性；√节约用地；√空间开挖有很大大的灵活性；√可综合利用。缺点：√见不到阳光、温温差小、湿度大大；√空气封闭压抑，，不易流通；√人员活动动不自在在；√环境噪音音级增强强；√微生物繁繁殖快。。从地质上上还可按按开挖对对象划分分为岩石隧道道和土砂隧道道，并可根根据施工工场所的的不同区区分为公路隧道道、城市市隧道和和水下隧隧道等按施工方方式、方方法进行行详细的的分类有有盾构法法、沉管管法、明明挖法等等等隧道技术术，对应应于修筑筑隧道过过程的各各个阶段段，可以以大致分分为：调查计划划技术（有关地地质、水水文等的的调查和和预测、、测量等等）；设计技术术（指岩石石力学、、土力学学和结构构力学、、材料等等）；施工技术术（指开挖挖、运输输、支撑撑衬砌的的施工、、地基改改良、为为改善施施工条件件而采用用的特殊殊施工方方法、安安全卫生生等）；；运用技术术（指照明明、通风风、维修修管理、、防灾等等）。公路隧道道公路隧道道的平面面线形和和普通道道路一样样，根据据公路规规范要求求进行设设计。隧隧道平面面线形，，一般采采用直线线、避免免曲线，，如必须须设置曲曲线时，，应尽量量采用大大半径曲曲线，并并确保视视距。公公路隧道道的纵断断面坡度度，由隧隧道通风风、排水水和施工工等因素素确定，，采用缓缓坡为宜宜。隧道道的纵坡坡通常应应不小于于0.3％，并并不大于于3％。。隧道如如从两个个洞口对对头掘进进，为便便于施工工排水，，可采用用"人"字坡。。单向通通行时，，设置向向下的单单坡对通通风有利利。隧道净空空断面的的形状，，即是衬衬砌的内内轮廓形形状。确确定的形形状应使使衬砌受受力合理理、围岩岩稳定。。衬砌的的形状可可采用圆圆拱直墙墙。圆形形断面利利于承压压和盾构构施工。。在浅埋埋、深埋埋公路隧隧道采用用矩形或或近椭圆圆形断面面。公路路隧道的的各种主主要断面面形状如如下图所所示。北京八达岭岭公路隧道道隧道通风方方式的种类类很多，按按送风形态态、空气流流动状态、、送风原理理等划分如如下：1）自然通通风2）机械通通风纵向式：射射流式、、风道式和和喷嘴式、、竖井式式3）半横向向式4）横向式式5）混合式式自然通风这这种种通风方式式不设置专专门的通风风设备，是是利用存在在于洞口间间的自然压压力差或汽汽车行驶时时活塞作用用产生的交交通风力，，达到通风风目的。但但在双向交交通的隧道道，交通风风力有相互互抵消的情情形，适用用的隧道长长度受到限限制。由于于交通风的的作用较自自然风大，，因此单向向交通隧道道，即使隧隧道相当长长，也有足足够的通风风能力。射流式纵向向通风竖井纵向通通风横向式通风风半横向式通通风混合式通风风根据隧道的的具体条件件和特殊需需要，由竖竖井与上述述各种通风风方式组合合成为最合合理的通风风系统。例例如，有纵纵向式和半半横向式的的组合，以以及横向式式与半横向向式的组合合等各种方方式。隧道照明与一般部位位的道路照照明不同，，其显著特特点是昼间间需要照明明。防止司司机视觉信信息不足引引发交通事事故。应保保证白天习习惯于外界界明亮宽阔阔的司机进进入隧道后后仍能认清清行车方向向，正常驾驾驶。隧道道照明主要要由入口部部照明、基基本部照明明和出口部部照明与接接续道路照照明构成。。入口照明是是指司机从从适应野外外的高照度度到适应隧隧道内明亮亮度，所必必须保证视视觉的照明明。它由临界部、变变动部和缓和部的三个部分分的照明组组成。铁路隧道地铁的区间隧隧道是连接相相邻车站之间间的建筑物。。它在地铁线线路的长度与与工程量方面面均占有较大大比重。区间间隧道衬砌结结构内应具有有足够空间，，以供车辆通通行和铺设轨轨道、供电线线路、通讯和和信号、电缆缆和消防、排排水与照明装装置。地铁隧道结构构浅埋区间隧道道多采用明挖施工，常用钢筋混混凝土矩形框框架结构。下下图显示的是是浅埋明挖施施工的区间隧隧道结构型式式。a单跨矩形b双跨矩矩形c单单层双跨d单拱形深埋区间隧道道深埋隧道多采采取暗挖施工，用圆形盾构开挖挖和钢筋混凝凝土管片支护护。结构上覆土土的深度要求求应不小于盾盾构直径。从从技术和经济济观点分析，，暗挖施工时时，建造两个个单线隧道比比建造将双线线放在一个大大断面的隧道道里的作法合合理，因为单单线隧道断面面利用率高，，且便于施工工。莫莫斯科早期期地下铁道适适应备战要求求采用深埋形形式，有的路路段深达40～50m。。伦敦地铁有有的建在30m深左右的的粘土层中，，利用其不渗渗水的特点方方便施工。站台是地铁车站的的最主要部分分，是分散上上下车人流、、供乘客乘降降的场地。铁路隧道施工工地下铁道沿城城市主要街道道布置，在市市区或市郊修修建。因此，，施工方案的的选取应充分分考虑地铁对对城市交通、、建筑物拆迁迁以及对地面面上下管线的的影响，从技技术、经济等等方面加以权权衡比较。地地下铁道的修修建方法很多多，概括起来来有两大施工工方式，即明挖法和暗挖法。明挖法明挖法也称作作基坑法,是是一种用垂直直开挖方式修修建隧道的方方法（对应于于水平方向掘掘进隧道而言言）,指从地地面向下开挖挖，并在欲建建地下铁道结结构的位置进进行结构的修修建，然后在在结构上部回回填土及恢复复路面的施工工方法。或者者从地面向下下开挖，用大大号型钢架于于两侧钢桩或或连续墙上，，以维持原来来路面的交通通运行。后一一种基坑法也也称为路面覆覆盖式基坑法法或称开壕被被覆法（CutandCover），我国称为为盖板法明挖法施工暗挖法暗挖法有时也也称为矿山法法，尤其是指指在坚硬的岩岩石层中采用用的矿山巷道道掘砌技术的的开凿方式。。但地铁施工工多在浅部的的松软土层中中进行，此暗暗挖法主要指指：（1）盾构法法（2）注浆法法（3）沉管法法（4）顶管法法隧道出口施工工隧道内路面施施工京广铁路大瑶瑶山隧道施工工青藏线锡铁山山分水岭隧道道秦岭隧道水底和海底隧隧道水底隧道与桥桥梁工程相比比，具有隐蔽蔽性好，可保保证平时与战战时的畅通，，抗自然灾害害能力强，并并对水面航行行无任何妨碍碍的优点，但但其造价较高高。水底隧道道可以作为铁铁路、公路、、地下铁道、、航运、行人人隧道，也可可作为管道输输送给排水隧隧道。17世纪起，，欧洲修建了了许多运河隧隧道，其中法法国魁达克运运河隧道长157km。。1927年年美国纽约于于哈德逊河底底建成霍兰（（Holland）隧道道，次年又建建成世界上第第一条沉管法法水底隧道博博赛（Bosey）隧道道。目前世界上最最长的铁路隧隧道是在海底底穿越津轻海海峡的日本青青函隧道，全全长58.85km。我国自20世世纪60年代代开始研究用用盾构法修建建黄浦江水底底隧道。上海海第一条越江江隧道――打打浦路隧道于于1965年年开始施工，，并于1981年建成通通车。第一座座沉管隧道也也于70年代代初期在上海海建成。1982年台湾湾高雄建成一一条沉管水底底公路隧道。。水底隧道的埋埋置深度水水底隧道道的埋置深度度是指隧道在在河床下的岩岩土的覆盖厚厚度。埋深的的大小，关系系到隧道长短短、工程造价价和工期的确确定。尤其重重要的是覆盖盖层厚度关系系到水下施工工的安全问题题。设计水底底隧道的埋置置深度需考虑虑以下几个主主要因素：1、地质及水水文地质条件件2、施工方法法要求3、抗浮稳定定的需要4、防护要求求水底隧道主要要断面形式，，圆形、方形、、拱形。隧道防水水底隧道的主主要部分处于于河、海床下下的岩土层中中。常年在地地下水位以下下，承受着自自水面开始至至隧道埋深的的全水头压力力。因此水底底隧道自施工工到运营均有有一个防水问问题。防水的的主要措施有有：防水混凝土、、壁后回填、、围浆注岩、、双层衬体玄武湖隧道厦门跨海半桥桥半隧道方案案海底观光隧道道辛普朗隧道：：世界最长的山山岭铁路隧道道。从瑞士通通往意大利的的铁路线穿越越阿尔卑斯山山底部的两座座单线铁路隧隧道。其长度度分别为19803米（（一号）和19323米米（二号）。。辛普朗一号号隧道建于1898－1906年年，二号隧道道建于1912－1922年。两条条隧道的中线线相距20米米左右。青函海底隧道道：日本穿越津轻轻海峡连接本本州（青森））与北海道（（函馆）的海海底铁路隧道道。全长53.85公里里，是世界上上最长的隧道道。1964年5月动工工，1985年3月正洞洞凿通。隧道道的海底部分分长23.3公里，本州州端陆上部分分13.55公里，北海海道端陆上部部分长17公公里。宽度为36.8km，隧隧道长度约为为51km罗沃运河隧道道：当代世界上最最大的运河隧隧道。位于法法国马赛至罗罗讷水路干线线上，1920年修建，，长7公里多多，水深4米米，可供排水水量达1000吨的内河河航船双向通通行。城市外围快速速干道的建设设(沉管式隧隧道)地下工程在地面以下土土层或岩体中中修建各种类类型的地下建建筑物或结构构的工程，可可称为地下工工程。它包括括交通运输方方面的地下铁铁道、公路隧隧道、地下停停车场、过街街或穿越障碍碍的各种地下下通道等；军军事方面和野野战工事、地地下指挥所、、通讯枢纽、、掩蔽所、军军火库等；工工业与民用方方面的各种地地下车间、电电站、各种储储存库房、商商店、人防与与市政地下工工程，以及文文化、体育、、娱乐与生活活等方面的联联合建筑体等等等。地下电站地下水电站可可以划分为两两种主要类型型，即利用江河水源源的地下水力力发电站和循环使用地下下水的抽水蓄蓄能水电站。地下水电站站可以充分利利用地形、地地势、尤其在在山谷狭窄地地带，在地下下建站、布置置发电机组，，十分经济有有效。电站建建于地下，可可获得更大水水力压头，并并且在枯水季季节，水位较较低时也能发发电。一般水水电站的压力力隧道，选建建于坚硬、完完整的岩石中中，可简化衬衬砌结构。地地下水电站，，在我国的东东北和西南地地区建设较多多。地下抽水蓄能能站有时也称地下下扬水水电站站。这种水电电站通常设于于千米左右的的地下深处，，具有地上、、地下两个水水库。供电时时，水由地上上水库、经水水轮发电机发发电后流入地地下水库；供供电低峰时，，用多余的电电力反过来将将地下水库的的水抽回原地地面水库，以以便循环使用用。

深部电电站和地下蓄蓄水水库的建建设，施工比比较困难，而而且造价高。。但是由于蓄蓄能电站在电电力负荷高峰峰时供电，低低峰时抽水，，对解决电网网负荷不均问问题十分有利利。同时其耗耗水量少，且且又不受水库库容量变化的的影响、生产产平稳、成本本低、不占土土地、不污染染环境，因此此在水力资源源丰富、工业业发达的国家家得到应用和和发展。原子能发电站站地下仓库地下燃料贮库库可分为以下下几种类型：：

1．．开凿硐室贮贮库。如岩石石中金属罐油油库，衬砌密密封防水油库库，地下水封封石洞油库，，软土水封油油库等；2．岩盐盐溶淋洞室油油库；3．废旧矿矿坑油库；4．．其它油库。。包括冻土库库，海底油库库，爆炸成型型油库等。水封油库地下综合体城市地下空间间的开发利用用，已经成为为现代城市规规划和建设的的重要内容之之一。一些大大城市从建造造地下街、地下下商场、地下下车库等建筑开始，，逐渐发展为为将地下商业业街、地下停停车场和地下下铁道，管线线设施等结为为一体，形成成与城市建设设有机结合的的多功能的地地下综合体。。因此，地下下综合体可以以考虑定义为为建设沿三维维空间发展的的，地面地下下连通的，结结合交通、商商业贮存、娱娱乐、市政等等多用途的大大型公共地下下建筑。地下下综合体具有有多重功能、、空间重叠、、设施综合的的特点，与城城市的发展应应统筹规划、、联合开发和和同步建设。。东京地铁俄罗斯地下铁铁道莫斯科地下铁铁道北京地下铁道道伦敦地下铁道道日本名古屋地地下商店杭州宝石山地地下会堂哈尔滨地下疏疏散干道南京人防工程程道路工程一般指从事道道路的规划、、勘测、设计计、施工、养养护等的一门门应用科学和和技术。道路通常是指指为陆地交通通运输服务，，通行各种机机动车、人畜畜力车、驮骑骑牲畜及行人人的各种路的的统称。学科内容：√道路网规划和和线路勘测设设计；√路基工程；√路面工程；√道路排水工程程；√桥涵工程；√隧道工程；√附属设施工程程；√养护工程。太旧高速公路路甘肃陇南高楼楼盘山公路按照公路的位位置以及在国国民经济中的的地位和运输输特点的行政政管理体制来来分类为：国道、省道、、县道、乡(镇)道及专专用公路等几种。按使用性质分分为：城市道路、公路、厂矿道路、农村道路、林区等专用道道路。城市高速干干道和高速公公路则是交通通出入受到控控制的、高速速行驶的汽车车专用道路。。公路分类道路的分类国国家的的公路分类与技技术标准一般由该国负负责管辖公路路与建设的部部门来制定其其标准。我国国由交通部来来制定公路分分级与标准。。当前我国的的公路等级按按照其使用任任务、功能和和适应的交通通量分为：高高速公路、一一级公路、二二级公路、三三级公路、四四级公路五个个等级公路的技术标标准是根据理论和和总结公路建建设的经验以以及国家政策策而拟定的，，是国家的法法定技术要求求，它反映了了一个国家公公路建设的技技术方针和生生活水平。一一般分为“几几何标准”、、“载重标准准”和“净空空标准”等，，在公路设计计时必须严格格遵守。“几何标准”或称“线形形标准”主要要是确定路线线线形的几何何尺寸的技术术标准。“载重标准”是用于道路路的结构设计计，它主要依依据是汽车的的载重标准等等级。“净空标准”是根据不同同汽车确定的的外轮廓尺寸寸和轴距，来来确定道路的的尺寸。公路的几何（（线形）组成成公路由于自然然条件或现状状地形的限制制，在平面上上有转折、纵纵面上有起伏伏。在转折点点两侧相邻直直线处，为了了满足车辆行行驶顺适、安安全和速度的的要求，必须须用某半径的的圆弧连接，，可见路线在在平面和纵面面上均由直线线和曲线组成成。常用几种种线形：沿河线、越岭岭线、山坡线线、山脊线公路路基路基的横断面组成成有：路堤、路堑和填挖部分组成。路基的的几何尺寸由由高度、宽度和边坡组成公路路面结构构路面一般按其其力学性质分分为柔性路面和刚性路面两大类。路面面的常用材料料有沥青、水水泥、碎石、、粘土、砂、、石灰及其它它工业废料等等公路排水结构构：地面水的的排除系统按按其排水方向向不同，分为为纵向排水和横向排水路的特殊结构构物：隧道、悬出路路台、防石廊廊、挡土墙和和防护工程等公路沿线附属属结构：需设设置交通管理设施施、交通安全全设施、服务务设施和环境境美化设施等新疆海拔3100米的天天山公路河南辉县的山山区农村公路路沈阳至抚顺顺的一级公公路北京市八达达岭过境二二级公路城市道路要要求适当的路幅幅以容纳繁繁重的城市市交通。坚固耐久，，平整抗滑滑的路面，，以利于车车辆安全、、舒适、快快速地行驶驶。少扬尘、少少噪声以利利于环境卫卫生。便利的排水水设施以便便于雨雪水水及时排出出。充分的照明明设施以利利于居民晚晚间活动和和车辆运行行。道路两侧要要设置足够够宽的人行行道、绿化化带、地上上杆线、地地下管线等等。城市道路分分类快速道(双向行车车道、中央央设有分车车带、进出出口一般全全控制或部部分控制，，为城市大大量、长距距离、快速速交通服务务)；主干道(连接城市市主要分区区的干路，，以交通功功能为主，，一般为三三幅或四幅幅路)；次干道(与主干道道组成道路路网，起集集散交通之之用，兼有有服务功能能)；支路(为次干路路与街坊路路的连接线线，解决局局部地区交交通，以服服务功能为为主)。居民区道路路、风景区区道路、自自行车专用用车道北京城市立立交公路系系统香港立交道道路系统广州流花湖湖畔城市道道路高速公路高速公路是是一种具有有四条以上上车道，路路中央设有有中央隔离离带，分隔隔双向车辆辆行驶，互互不干扰，，全封闭，，全立交，，控制出入入口，严禁禁产生横向向干扰，为为汽车专用用，设有自自动化监控控系统，以以及沿线设设有必要服服务设施的的道路。高高速公路的的造价很高高，占地多多。如目前前我国的高高速公路，，每公里造造价大约3000万万元左右，，路基宽按按照26米米计算，则则每公里占占用土地约约0.3平平方公里以以上。但是是从其经济济效益与成成本比较看看，高速公公路的经济济效益还是是很显著的的。高速公路特特点行车速度快快，通行能能力大物资周转快快，经济效效益高交通事故少少，安全舒舒适好高速公路的的几何设计计标准普通道路高速道路高速公路沿沿线设施高速公路沿沿线有安全全设施、交交通管理设设施、服务务性设施、、环境美化化设施等巴黎戴高乐乐国际航空空港立交道道路系统台湾中山高高速公路德国高速公公路甘肃省超越越巴丹吉林林沙漠的河河雅公路天津中环线线八里台立立体交叉广州四层环环形立体交交叉铁路工程世界铁路已已有近200年，第第一条用于于客货运输输且有特定定时间行使使列车的铁铁路，是1830年年通车的英英国利物浦浦与曼彻斯斯特之间的的铁路，全全长56.3公里，，此后铁路路主要依据据牵引动力力的发展而而发展。20世纪60年代出出现高速列列车，速度度从60km/h提提高到450km/h，后又又出现磁悬悬浮列车，，速度可达达到500km/h，我国上上海已经开开通。世界著名铁铁路工程：：其特点表现现在两个方方面：一是是在复杂山山区中，以以高超的技技巧，利用用和改造自自然，完成成高质量的的线路；二二是在一般般地区，使使动力与线线路设备相相协调，建建成经济有有效，能行行驶超高速速列车的线线路。这样的范例例不胜枚举举，在中国国有京张铁路、宝成铁路（特别是宝宝凤段）和和成昆铁路。在其他国国家和地区区的著名铁铁路工程有有：瑞士山区铁铁路、南美美高山铁路路、北美横横贯大陆的的铁路、前前苏联西伯伯利亚铁路路、日本高高速铁路、、法国高速速铁路等。瑞士国际线线圣歌达隧隧道北口美国加利福福尼亚卡扬扬垭口跨越越落基山的的线路中国成昆线线一线天两两隧道间的的拱桥中国成昆线线花果山斜斜撑悬臂桁架盖盖板棚洞洞洞口鹰夏线桥隧隧相连襄渝线红岩岩湾隧道群群青藏线利用用隧道越过锡铁山山分水岭德国马申编编组站北京丰台西西驼峰编组组场铁路种类的的划分：按轨距划分分：标准轨距距铁路、宽宽轨铁路和和窄轨铁路路。国际标准轨轨距为4英英尺81/2英寸（（1435mm，1886年年国际铁路路会议正式式通过）。。世界各国国多采用标标准轨距（（约占62%），少少数采用宽宽轨（约占占17%））和窄轨（（约占21%）。按牵引动力力分：电力牵引引、内燃牵牵引和蒸汽汽牵引。按铁路的任任务和运量量划分：一般分为为若干等级级，有些国国家的铁路路分为干线线、支线和和山区线。。中国国家家铁路划分分为I级、、II级、、III级及地方铁铁路。I级级铁路指在在路网中起起骨干作用用，远期(指运营后后10年以以上)年直直通货运输输送能力大大于800-1000万吨者者。II级级铁路指在在路网中起起辅助连络络作用，远远期年直通通货运输送送能力等于于或大于500万吨吨者；III级铁路路为地方性性质铁路，，远期年直直通货运输输送能力小小于500万吨者。。铁路上的各各种土木工工程设施，，同时也指指修建铁路路和各阶段段（勘测设设计、施工工、养护、、改建）所所运用的技技术。铁路工程最最初包括与与铁路有关关的土木（（轨道、路路基、桥梁梁、隧道、、机场）、、机械（机机车、车辆辆）和信号号等工程。。随着建设设的发展和和技术的进进一步分工工，其中一一些工程逐逐渐形成为为独立的学学科，如机机车工程、、车辆工程程、信号工工程；另外外一些工程程逐渐归入入各自的本本门学科，，如桥梁工工程、隧道道工程。现现在铁路工工程一词已已仅狭义地地指：铁路选线、、铁路轨道道、路基和和铁路站场场及枢纽。铁路选线设设计选线设计过过程中定线线主要因素素：线路的意义义及与行政政区其它建建设的配合合关系线路的经济济效益与运运量线路所处的的自然条件件线路的主要要技术标准准和施工条条件乐武展线示示意图（眼眼镜形展线线）成昆线乐武武展线，在在西昌北的的牛日河上上游，尼波波至红峰站站间，距离离约7公里里，高差142米，，用16‰‰加力坡，，展线长14.32公里。成昆线法拉拉展线，在在元谋南，，龙川江上上游，小村村站至阿南南庄站之间间，采用12‰加力坡。展线示意图图（螺旋形形）铁路路基高速铁路铁路现代化化的重要标标志就是速速度的提升升。一般来说：：100-120km/h为常常速；120-160km/h为中中速；160-200km/h为准准高速；200-400km/h为高高速；400以上上为特高速速；高速列车的的几种模式式日本新干线线模式：全部修建新新线，旅客客列车专用用德国ICE模式：全部修建新新线，旅客客列车专用用英国APT模式：既不修建新新线，也大大量改造旧旧线，主要要用摆式车车体的车辆辆组成客货货混用线路路法国TGV模式：部分新建线线路，部分分改造线路路，旅客列列车专用日本新干线线德国ICE英国APTX2000型摆式车车组瑞典早期X1电动机机车组瑞典X2000机车车组美国X2000机车车组中国X2000机车车组法国TGV西班牙高速速铁路意大利高速速铁路高速铁路关关键技术铁路曲线：我国160km/h，轨道半半径为2000m法国300km/h，轨道半半径为4000m轨道平顺：：轨道不平是是导致车辆辆振动，产产生轮轨附附加动力根根源牵引动力：：信号与控制制系统：城市地铁与与轻轨世界上第一一条载客的的地下铁路路是1863年首先先通车的伦伦敦地铁。。早期的地地铁是蒸汽汽火车，轨轨道离地面面不远。它它是在街道道下面先挖挖一条条的的深沟，然然后在两边边砌上墙壁壁，下面铺铺上铁路，，最后才在在上面加顶顶。第一条条使用电动动火车而且且真正深入入地下的铁铁路直到1890年年才建成。。这种新型型且清洁的的电动火车车改进了以以往蒸汽火火车的很多多缺点。城市轻轨和和地下铁道道一般具有有如下