绿色铁路理论与工程技术

绿色铁路是“在规划、设计、施工、运营全过程中，运用各种绿色技术，使环境保护、节能降耗、生态平衡、人文景观、安全舒适等方面，达到人与自然、社会的和谐，具有良好的经济效益和可持续发展能力”的铁路。换句话说，绿色铁路是“以环境价值为尺度，在确保铁路运输生产安全、快捷、高效的前提条件下，**限度地减少铁路线路及配套设施对生态环境和社会环境的负面影响，使铁路成为具有可持续发展能力的交通运输工具”。
绿色铁路是一种新型的交通运输工具，有利于节约资源和保护环境，有利于绿色经济、低碳经济和循环经济的发展。在绿色GDP已日益成为我国国民经济发展目标的当代，绿色铁路是建设“资源节约型、环境友好型”交通运输的必然选择。
绿色铁路是一个新的研究领域，是研究铁路如何与社会、经济、资源和环境协调发展，并利用自身优势，减少对生态环境的负效应，以实现我国铁路设计、建设、运营和管理的可持续发展。开展绿色铁路理论与技术研究，对实现铁路可持续发展具有重大而深远的意义。
本书作者从理论、技术、管理、法规等方面综合分析，提出了绿色铁路的理论及评价体系、工程技术体系、建设管理体系、法律法规体系等方面的总体架构。由此可见，绿色铁路研究是一个复杂而庞大的系统工程，本书重点研究和论述了绿色铁路的理论与评价方法和铁路环境保护与治理技术、铁路地质灾害防治技术、铁路边坡治理及景观绿化技术及其在工程中的应用，对于推进我国绿色铁路建设和发展将产生积极的作用。
该书构思新颖，理论联系实际，内容系统完整，论述重点突出，叙述深入浅出，选材案例典型，对建立和完善绿色铁路的理论与技术体系具有较高的理论和实用价值。 

本书作者应用系统工程学的思想和方法，通过广泛调研、系统研究和吸收国内外的先进经验，紧密结合我国铁路建设和管理的实际，重点研究和论述了绿色铁路的理论与评价方法和绿色铁路建设关键技术（铁路建设环境保护与治理技术、铁路地质灾害防治技术、铁路边坡治理及景观绿化技术）及其在工程中的应用。
该书构思新颖，理论联系实际，内容系统完整，论述重点突出，叙述深入浅出，选材案例典型，对建立和完善绿色铁路的理论与技术体系具有较高的理论和实用价值，可供从事铁路科研、勘察、设计、施工、监理、建设与运营管理的工程技术人员及相关大专院校师生学习和参考。

卿三惠，男，1956年生，贵州省息烽县人，工学博士，教授级高工，国家注册土木工程师。杨立中，男，1947年生，工学博士，西南交通大学地球科学与环境工程学院教授，博士研究生导师。魏永幸，男，1964年生，四川名山人，硕士研究生，教授级高工，国家注册土木工程师。现任中铁二院工程集团有限责任公司技术中心副主任。贺玉龙，男，1975年3月生，河南省偃师县人，工学博士，教授，国家二级安全评价师，注册安全工程师。

铁路作为一种重要的陆地交通运输工具，载运量大，可全天候运行，在大宗、大流量中长距离及以上客货运输方面具有优势。然而，铁路的建设和运营，在促进经济社会发展的同时，难免对铁路沿线的生态环境和社会环境产生影响。铁路建设期的影响主要有土地资源利用、野生动物、湿地、自然保护区、风景名胜区、重点文物保护单位、脆弱生态环境、水土流失、景观、次生灾害、声环境、水环境、大气环境、固体废弃物等；铁路运营期的影响主要有声环境、水环境、大气环境、电磁环境、固体废弃物等。为了解决铁路运输对生态环境和社会环境的影响，避免超过环境的承载能力，产生了可持续发展的绿色铁路交通运输理念。
绿色铁路是指“在规划、设计、施工、运营全过程中，运用各种绿色技术，使环境保护、节能降耗、生态平衡、人文景观、安全舒适等方面，达到人与自然、社会的和谐，具有良好的经济效益和可持续发展能力”的铁路。换句话说，绿色铁路是“以环境价值为尺度，在确保铁路运输生产安全、快捷、高效的前提条件下，限度地减少铁路线路及配套设施对生态环境和社会环境的负面影响，使铁路成为具有可持续发展能力的交通运输工具”。
绿色铁路是一种新型的交通运输工具，有利于节约资源和保护环境，有利于绿色经济、低碳经济和循环经济的发展。在绿色GDP已日益成为我国国民经济发展目标的当代，绿色铁路是建设“资源节约型、环境友好型”交通运输的必然选择。
绿色铁路是一个新的研究领域，是研究铁路如何与社会、经济、资源和环境协调发展，并利用自身优势，减少对生态环境的负效应，以实现我国铁路设计、建设、运营和管理的可持续发展。开展绿色铁路的理论与技术及其工程应用的研究，对实现铁路可持续发展具有重大而深远的意义。
从理论、技术、管理、法规等方面综合分析，绿色铁路研究的主要内容包括以下四个部分：
（1）绿色铁路理论及评价体系研究。绿色铁路理论是绿色铁路评价的基础，绿色铁路评价是绿色铁路理论的应用，二者相辅相成，缺一不可。
（2）绿色铁路工程技术体系研究。绿色铁路工程技术体系是建设绿色铁路的技术支撑，主要包括铁路建设环境保护与治理技术、铁路地质灾害防治技术、铁路边坡治理及景观绿化技术。
（3）绿色铁路建设管理体系研究。主要包括建设、设计、施工、监理、运营与维护管理，它是铁路参建各方协调一致的综合管理体系，更是绿色铁路建设与运输安全、质量、环保和谐发展的前提和保障。
（4）绿色铁路法律法规体系研究。包括环境保护法规、铁路技术政策、技术规范标准等，是绿色铁路建设必须遵循的法律法规，也是铁路可持续发展的根本保证。
由此可见，绿色铁路研究是一个复杂而庞大的系统工程。限于篇幅，本书将重点研究和讨论绿色铁路的理论与评价方法和绿色铁路建设关键技术（铁路建设环境保护与治理技术、铁路地质灾害防治技术、铁路边坡治理及景观绿化技术）及其在工程中的应用。对于绿色铁路建设管理体系、法律法规体系的内容，本书不再赘述，读者可参阅有关书籍和科技文献学习和了解。
本书的总体架构由4篇20章组成，各篇主要内容如下：
第1篇绿色铁路的理论与评价方法。
主要论述铁路对人类文明发展的贡献、铁路建设对环境的影响、铁路与环境协调发展的研究状况；基于绿色理论和可持续发展理论，论述绿色铁路的基本理论及其评价方法，提出绿色铁路评价的指标体系及方法体系；后以大丽铁路、青藏铁路及京沪、京津高速铁路的绿色铁路评价为例，阐述绿色铁路理论与评价方法在风景名胜区、高原环境敏感区、平原经济发达区铁路工程建设中的应用。

第2篇绿色铁路建设环境保护与治理技术。主要论述国内外铁路环境保护发展概况、铁路建设各阶段对环境的影响及环境保护的基本原则；铁路建设项目环境影响评价的概念、目的和意义，铁路环境影响评价的范围、内容、方法及铁路项目主要环境要素（生态环境、声环境、振动环境、地表水环境、大气环境、电磁辐射环境、固体废物环境等）的评价要点；铁路建设项目环境保护的概念、原则、内容、设施、功能及铁路建设项目施工期和运营期的环境保护措施（包括生态保护与水土保持、噪声、振动、地表水污染、大气污染、固体废物、电磁辐射等）。后介绍贵广、兰渝铁路项目环境影响评价应用案例以及胶新、青藏铁路建设期环境保护与治理的成功经验。
第3篇绿色铁路地质灾害及防治技术。以我国地质灾害为严重的西南地区为例，紧密结合西南山区铁路建设实践，研讨铁路地质灾害及其防治问题。主要论述西南地区的区域地质环境、地震地质灾害分布规律、形成机理及防灾减灾对策；重点分析西南地区崩塌、滑坡、泥石流、岩溶、地面塌陷、隧道涌水、有害气体、采空区、岩爆与大变形等不良地质及膨胀土（岩）、红黏土、软土、盐岩等特殊岩土的工程地质问题及其对工程的危害；系统阐述铁路工程地质灾害及其防治技术，包括铁路线路选线技术、工程地质勘察与测试技术、地质综合勘探技术、地质灾害防治技术等；后介绍几个典型地质灾害防治工程实例，总结铁路勘察设计与施工防灾减灾的经验与体会。
第4篇绿色铁路边坡治理及景观绿化技术。主要论述四个方面的内容：
（1）岩土边坡地质结构分类和坡体破坏结构模式。包括23类坡体地质结构（4类土质堑坡、15类岩质堑坡、1类斜坡软基堤坡和3类古滑坡地段的边坡）和8类坡体（类均质式路堑、软硬交替式路堑、层状路堑、基座式路堑、软弱带控制式路堑、节理控制式路堑、贯通滑面控制式路堑、软弱地基路堤等）的破坏结构模式。
（2）各类岩土边坡（土质边坡及块状、碎裂、松散、顺层岩质路堑及滑坡地段路堑等边坡）的失稳破坏模式、成灾机理、开挖变形规律及其稳定性分析方法。重点论述膨胀土边坡稳定性分析方法；路堑边坡开挖松动区的确定方法（弹性楔形体理论、数值计算和试验研究法）及基于开挖变形分区、开挖卸荷强度折减等理论确定潜在滑移面的方法；顺层岩质路堑边坡（包括多层滑移型、滑移拉裂型、滑移弯曲型、滑劈破坏型）及顺斜向坡、反倾坡体结构路堑边坡的稳定分析方法；斜坡软基路堤边坡稳定性分析的变形系数法，即在采用安全系数法对地基稳定性进行分析的基础上，考虑斜坡软弱地基的变形特性，将变形系数（路堤坡脚处地基水平位移与路堤中心处地基竖向沉降的比值）引入地基稳定性评价。
（3）各类岩土边坡（膨胀岩土及块状、碎裂、松散、顺层岩质路堑及斜坡软基路堤、滑坡地段等边坡）的设计原则和边坡灾害防治技术。重点论述支挡结构设计和施工安全性控制要素；顺层岩质路堑边坡轻型支护结构体系的设计与控制爆破施工技术；软弱碎裂岩质路堑边坡分层开挖、分级稳定及坡脚预加固技术；桩锚结构（预应力锚索、锚索梁、锚索桩）支挡与防护技术。
（4）岩土边坡景观植被绿化设计与施工技术、施工质量检验及验收标准等。
该书构思新颖，理论联系实际，内容系统完整，论述重点突出，叙述深入浅出，选材案例典型，对建立和完善绿色铁路的理论与技术体系具有较高的理论和实用价值，可供从事铁路科研、勘察、设计、施工、监理、建设与运营管理的工程技术人员及相关大专院校师生学习和参考。
全书由卿三惠负责总体策划和主编。第1篇由杨立中（西南交通大学教授）、贺玉龙（西南交通大学教授）、卿三惠（中铁二局股份有限公司教授级高工）撰写；第2、3篇由卿三惠撰写；第4篇由魏永幸（中铁二院工程集团有限公司教授级高工）、卿三惠撰写；后由卿三惠负责统审定稿。
本书撰写过程中，引用了大量的参考文献和资料，特向原作者个人和单位表示感谢。
由于编者水平所限，书中难免存在疏漏和不足之处，恳请读者批评指正。