Rautatie
Rakentaminen

Rautatielinjan suunnan määräämiseksi tehdään ensin taloudellinen ja tekninen tutkimus, jossa selvitetään rautatien kannattavuus ja rakennustöissä huomioon otettavat ympäristöseikat. Sen jälkeen seuraa linjan avaaminen ja raivaaminen, ojittaminen ja kuivaaminen, tasaus- ja pengerrystyöt, sepelöinti, kiskotus, siltojen ja tukimuurien rakennus sekä asemarakennusten, laiturien ja muiden rautatien käyttöön liittyvien rakennusten rakentaminen. Radan alusrakenne koostuu väli- ja eristyskerroksesta sekä mahdollisista suodatinkerroksesta ja routalevystä. Radan päällysrakenne koostuu tukikerroksesta ja raiteesta. Raide koostuu ratapölkyistä, ratakiskosta, kiinnitys- ja jatkososista sekä vaihteista ja muista erikoisrakenteista. Ratapenger sisältää radan rakennekerroksien lisäksi mahdollisen pengertäytteen.
Yksiraiteisen rautatien rakentaminen vaatii kiskoihin noin 108–120 tonnia terästä kilometriä kohden raiteen jykevyydestä riippuen (UIC-54- ja UIC-60-kiskot). Sata kilometriä pitkään yksiraiteiseen rautatiehen tarvitaan siis 10 800–12 000 tonnia terästä kiskoja varten ja kaksiraiteiseen rautatiehen luonnollisesti kaksinkertainen määrä. Terästonnin tuotanto kuluttaa energiaa noin 21,6 GJ eli 6 MWh. Yksiraiteisen rautatien kiskoihin kuluu näin energiaa 648–720 megawattituntia kilometriä kohden ja sataan kilometriin 64,8–72 GWh. Ratapölkkyjen tiheys vaihtelee, mutta yleensä ne asennetaan noin 60 senttimetrin välein. B70-malliset ratapölkyt ovat betonia ja painavat 300 kilogrammaa kappale. Kilometrin pituiselle yksiraiteiselle rautatielle kyseisiä ratapölkkyjä menisi siis 1 667 kappaletta, ja ne painaisivat yhteensä 500 tonnia. Betonitonnin valmistus kuluttaa energiaa noin 1,4 GJ eli 389 kWh. Ratapölkyt kilometrin matkalle kuluttaisivat energiaa siis noin 194 MWh ja sadan kilometrin matkalle noin 19,4 GWh.
Radan poikkileikkausmuodot eli normaaliprofiilit riippuvat radan pölkytyksestä, tukikerrosmateriaalista ja nopeudesta. Tukikerros tehdään yleensä sepelistä, mutta soratukikerroksellisia raiteita on yhä käytössä. Sepelitukikerroksen paksuus on puupölkyillä 450 millimetriä ja betonipölkyillä 550 millimetriä. Tukikerroksen leveys riippuu nopeudesta ja siitä, onko kyseessä jatkuvakiskoraide vai lyhyt- tai pitkäkiskoraide. Lyhyt- ja pitkäkiskoraiteissa kiskot liitetään toisiinsa sidekiskoin.
Radan kaarteet ovat ympyrän kaaria, jotka yhtyvät siirtymäkaarilla suoraan osuuteen tai toiseen ympyräkaareen. Pääraiteen kaarteissa käytetään yleensä raiteen kallistusta. Kallistus ilmoitetaan millimetreinä, ja sillä tarkoitetaan sisä- ja ulkokiskon välistä korkeuseroa. Kallistusta ja siirtymäkaaria käytetään harvoin sivuraiteissa. Kaarresäde riippuu mitoitus- tai tavoitenopeudesta. Esimerkiksi 50 km/h tavoitenopeuden mukainen suositeltava kaarresäde on 300–500 m. Tavoitenopeuden ollessa 250 km/h suositeltava kaarresäde on 4 500–9 000 m. Raideleveyttä kasvatetaan kaarresäteen ollessa pienempi kuin 220 m. Pienet kaarresäteet voivat rajoittaa liikennöintiä, liikennöintinopeutta tai lisätä kunnossapitotarvetta. Radalla käytettävään suurimpaan sallittuun nopeuteen vaikuttavat raidegeometrian lisäksi muun muassa akselipaino, turvalaitetekniikka, tasoristeykset ja laituripolut.
Suomessa raiteen suurin sallittu pituuskaltevuus on 15 promillea pelkän matkustajaliikenteen radoilla sekä sivuraiteilla ja 12,5 promillea muilla radoilla. Liikennevirasto voi tapauskohtaisesti myöntää luvan jopa 35 promillen pituuskaltevuudelle. Suurin käytössä oleva pituuskaltevuus on 22,5 promillea Vantaankosken radalla. Liikennepaikat pyritään rakentamaan alle 1,5 promillen kaltevuuteen. Suuret pituuskaltevuudet vaikeuttavat junan kulkua, pysäyttämistä sekä liikkeellelähtöä.