鐵路選線課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書

1、鐵路選線課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書一、準(zhǔn)備工作1 閱讀鐵路選線設(shè)計(jì)、鐵道工程有關(guān)章節(jié)；2 文具用品： 三角板、分規(guī)或圓規(guī)、量角器；75cm*35cm方格紙一張；用硬紙板自制鐵路曲線板一套；以上用品設(shè)計(jì)前應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)備好。二、定線方法和步驟（一）概略定線（1）認(rèn)識(shí)地形：根據(jù)任務(wù)書要求，在平面圖上找出線路起點(diǎn)、終點(diǎn)的位置，然后在此兩點(diǎn)之間識(shí)別山頭、埡口、山谷、河流、村莊，并斷定這些點(diǎn)的地面高程；山區(qū)鐵路大多沿河谷選線，因此要特別注意水系分布，最好用藍(lán)色鉛筆將河流輕輕地標(biāo)出。（2）將兩站中心以直線相連，稱之為航空折線，量出其距離；定線時(shí)應(yīng)使線路盡量接近航空折線。（3）在航空折線附近，找出線路可能經(jīng)行的埡口、河谷、橋址

2、以及需要繞避的村鎮(zhèn)；將上述有關(guān)控制點(diǎn)聯(lián)折線，即成為線路不同的可能走向。（4）找出上述有關(guān)部門控制點(diǎn)（要特別注意埡口、跨河點(diǎn)）的地面高程和所連折線的水平距離，求出各折線的概略自然坡度與概略定線坡度進(jìn)行比較，若則為緊坡地段，若則為緩坡地段；要做到心中有數(shù)，在計(jì)算時(shí)，要注意埡口路塹開(kāi)挖高度；當(dāng)可能出現(xiàn)隧道時(shí)，要注意合理確定洞口高程。（5）經(jīng)過(guò)對(duì)概略選定的各方案的各項(xiàng)指標(biāo)（如折線長(zhǎng)度、沿線地形、起伏情況、高差大小、緊坡與緩坡地段概略長(zhǎng)度、橋隧工程概況）的初步評(píng)比，選定線路的基本方向，作為定線依據(jù)。（二）定線步驟1平面設(shè)計(jì)（1）根據(jù)概略定線選定的線路基本方向，從始點(diǎn)車站中心開(kāi)始，沿給定的站坪方向，量出半

3、個(gè)站坪長(zhǎng)度（站坪長(zhǎng)度可根據(jù)到發(fā)線有效長(zhǎng)，從鐵道工程、鐵路選線設(shè)計(jì)有關(guān)表中查得），從站坪末端開(kāi)始用直尺（或三角板）和鐵路曲線板進(jìn)行試定線。（2）對(duì)緊坡地段，要按其相應(yīng)的定線原則進(jìn)行定線。如果緊坡地段需要展線，要注意對(duì)展線方式的研究，如果越嶺埡口出現(xiàn)隧道，要注意洞口位置的選擇，洞口高程和隧道長(zhǎng)度的研究。（3）定線時(shí)一面定平面，一面概略地點(diǎn)繪相應(yīng)的縱斷面，大約定出34km，進(jìn)行一次初步的坡度設(shè)計(jì)，若填挖量太大，不合要求，則進(jìn)行修改。修改時(shí)要特別注意，對(duì)緊坡地段而言，主要改變線路平面位置，以適應(yīng)定線坡度的需要，使填挖量最??；對(duì)緩坡地段而言，改變坡度和改善平面位置結(jié)合進(jìn)行，直到線路填挖工程量和線路平順都

4、符合要求，感到滿意，在進(jìn)行下一段定線工作，一定不要貪多，否則欲速而不達(dá)，反而增加工作量；切忌先把整個(gè)站間的線路平面一次都定出來(lái)，在進(jìn)行縱斷面設(shè)計(jì)。為了減少填挖量而修改線路平面時(shí)有如下三種典型情況：a線路平面為直線時(shí)，如果全部都是高路堤，則線路在平面圖上平行地向地形較高的方向移動(dòng)；如果全部都是深路塹，則線路向地形較低處平行移動(dòng)。b線路為直線段，而施工標(biāo)高從一端向另一端逐漸增加，改善時(shí)填挖較小的一端線路平面位置不動(dòng)，移動(dòng)較大的一端，使地面線更接近于設(shè)計(jì)線。c線路填挖高度是由兩端逐漸向中間增加的，若線路為直線段則可將直線改為折線，在中間加設(shè)曲線，以減少填挖高度；若線路為曲線段則可增大或減少曲線半徑以

5、適應(yīng)地形。上述三種情況的圖示，見(jiàn)鐵路工程、鐵路選線設(shè)計(jì)有關(guān)章節(jié)。2縱斷面設(shè)計(jì)每一段經(jīng)反復(fù)修改，認(rèn)為完全合理了，即可繪制鐵路縱斷面圖。其步驟如下：（1）在平面圖上點(diǎn)繪出線路里程與百米標(biāo)，地形突變點(diǎn)應(yīng)加標(biāo)。用量角器量得曲線轉(zhuǎn)角，算出圓曲線的切線長(zhǎng)；查鐵道工程、鐵路選線設(shè)計(jì)的“緩和曲線長(zhǎng)度表”選擇緩和曲線長(zhǎng)；將曲線要素標(biāo)注在曲線內(nèi)側(cè)，量得ZY和YZ里程在曲線段標(biāo)注百米標(biāo)時(shí)，應(yīng)注意檢查，ZY里程加上曲線長(zhǎng)，應(yīng)等于YZ里程，若不相等，應(yīng)調(diào)整量距的誤差。（2）縱斷面圖可參考附近圖例。將曲線資料繪在“線路平面”一欄內(nèi)，ZY點(diǎn)和YZ點(diǎn)處應(yīng)繪一短豎線，注明該點(diǎn)距離前一百米標(biāo)的距離；并檢查是否與平面上相應(yīng)點(diǎn)的里程

6、一致。在平面圖上根據(jù)等高線估讀出各百米標(biāo)和加標(biāo)的地面高程，填入相應(yīng)的“地面標(biāo)高”欄內(nèi)；并按規(guī)定比例尺在縱斷面圖上用折線繪出地面線。將設(shè)計(jì)好的坡度和計(jì)算好的路肩設(shè)計(jì)高程填入相應(yīng)的“設(shè)計(jì)坡度”和“路肩設(shè)計(jì)高程”欄中。根據(jù)“地面高程”和“路肩設(shè)計(jì)高程”計(jì)算出的填方高度分別標(biāo)注在“設(shè)計(jì)坡度線”上方和下方。設(shè)置豎曲線的變坡點(diǎn)處的填挖高要計(jì)入豎曲線的外矢距。變坡點(diǎn)處，路段設(shè)計(jì)速度為160km/h,i>1時(shí)，或路段設(shè)計(jì)速度小于160km/h,i>3時(shí)，應(yīng)設(shè)置豎曲線；在可行性研究和初步設(shè)計(jì)的小比例尺地形圖上，豎曲線不必在圖上繪出。只需在設(shè)置豎曲線的變坡點(diǎn)處的縱斷面線下方繪制一豎直線，并在豎直線兩側(cè)

7、注明i、的值。豎曲線幾何要素按下列公式計(jì)算：豎曲線切線長(zhǎng)，路段設(shè)計(jì)速度為160km/h,Tsh=7.5i (m)；路段設(shè)計(jì)速度小于160km/h, Tsh=5i (m)；豎曲線長(zhǎng)度， (m)豎曲線外矢距，(m)標(biāo)注方式可參考附圖圖例。（5）如上所述，線路定至終點(diǎn)附近時(shí)，布置車站的位置。（三）定線的原則和方法1定線原則 地形條件、特別是地面平均自然坡度的大小，對(duì)線路位置和定線方法影響很大。定線時(shí)應(yīng)分兩種情況區(qū)別對(duì)待： （1）采用的最大設(shè)計(jì)坡度大于地面平均自然坡度（），線路不受高程障礙的限制；這時(shí)，主要矛盾在平面一方，只要注意繞避平面障礙，按短直方向定線，即可得到合理的線路位置。這樣的地段，稱為緩

8、坡地段。 （2）采用的最大坡度小于或等于地面平均自然坡度（），則線路不僅受平面障礙的限制，更主要的是受高程障礙的控制。這樣的地段，稱為緊坡地段。這時(shí)，主要矛盾在縱斷面一方，這就需要根據(jù)地形變化情況，選擇地面平均自然坡度與最大坡度基本吻合的地面定線，有意識(shí)地將線路展長(zhǎng)，使能達(dá)到預(yù)定的高程。 2定線方法由于緊坡和緩坡地段的條件不相同，因此，它們的定線方法也不相同。（1）緊坡地段定線方法 1）緊坡地段定線要點(diǎn) 緊坡地段通常應(yīng)用足最大坡度定線，以便爭(zhēng)取高度使線路不至額外晨長(zhǎng)。當(dāng)線路遇到巨大高程障礙（如跨越分水嶺）時(shí)，若按短直方向定線，就不能達(dá)到預(yù)定的高度，或出現(xiàn)很長(zhǎng)的越嶺隧道。為使線路達(dá)到預(yù)定高度，就

9、需要用足最大坡度結(jié)合地形展長(zhǎng)線路，稱為展線。 在展線地段定線時(shí)，應(yīng)考慮到若在長(zhǎng)距離內(nèi)機(jī)械地全部用足最大坡度，絲毫不留余地，必然會(huì)給以后的局部改線（局部改線以改善線路的工程、運(yùn)營(yíng)條件）帶來(lái)嚴(yán)重困難。所以，應(yīng)注意結(jié)合地形、地質(zhì)等自然條件，在坡度設(shè)計(jì)上適當(dāng)留有余地。 展線地段若無(wú)特殊原因，一般不采用反向坡度，以免增大克服高度引起線路不必要的展長(zhǎng)和增加運(yùn)營(yíng)支出。 在緊坡地段定線，一般應(yīng)從困難地段向平易地段引線。因?yàn)閳嚎诟浇匦卫щy，展線不易，故從預(yù)定的越嶺隧道洞口開(kāi)始向下引線較為合適。個(gè)別情況下，當(dāng)受山腳的控制點(diǎn)（如高橋）控制時(shí)，也可由山腳向埡口定線。 2）導(dǎo)向線定線法 在緊坡地段，線路的概略位置與局

10、部走向，可借助于導(dǎo)向線來(lái)擬定。導(dǎo)向線就是既用足最大坡度又在導(dǎo)向線與等高線交點(diǎn)處填挖為零的一條折線。因此，它是用足最大坡度而又適合地形、填挖最小的線路概略平面。 導(dǎo)向線是利用兩腳規(guī)在小比例尺地形圖上定出來(lái)的，其定線步驟如下： a. 根據(jù)地形圖上等高距h（m），計(jì)算出線路上升h需要引線的距離一定線步距(km）。即： (km) （5一i3）式中 為定線坡度，（）。為曲線和隧道坡度折減平均值，視地形、地質(zhì)困難情況可取。 b參照規(guī)劃縱斷面，在平面圖上選擇合適的車站位置，從緊坡地段的車站中心開(kāi)始，向前進(jìn)方向繪出半個(gè)站坪長(zhǎng)度，作為導(dǎo)向線起點(diǎn)（或由預(yù)定的其它控制點(diǎn)開(kāi)始）。c按地形圖比例尺，取兩腳規(guī)開(kāi)度為，將兩

11、腳規(guī)的一只腳，定在起點(diǎn)或附近地面標(biāo)高與設(shè)計(jì)路肩標(biāo)高相近的等高線上，再用另一腳截取相鄰的等高線。如此依次前進(jìn)，在等高線上截取很多點(diǎn)，將這些點(diǎn)連成折線，即為導(dǎo)向線（如圖1a b c d e）。在同一起訖點(diǎn)間，有時(shí)可定出若干條導(dǎo)向線，如圖中虛線為另一導(dǎo)向線，因偏離短直方向較細(xì)實(shí)線遠(yuǎn)，線路增長(zhǎng)，故可以放棄。圖1導(dǎo)向線定線繪制導(dǎo)向線時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： a.導(dǎo)向線應(yīng)繞避不良地質(zhì)地段，并使導(dǎo)向線趨向前方的控制點(diǎn)（或車站）。 b.如果兩腳規(guī)開(kāi)度（定線步距）小于等高線平距，表示定線坡度大于局部地面自然坡度，線路不受高程控制，即可根據(jù)線路短直方向引線。遇到等高線平距小于的地段，再繼續(xù)繪制下一地段的導(dǎo)向線。 c.

12、線路跨越溝谷，需要設(shè)置橋涵，故導(dǎo)向線不必降至溝底，可直接向?qū)Π兑€（如圖1中i至j點(diǎn)）。線路穿過(guò)山咀，要開(kāi)挖路塹或設(shè)置隧道，導(dǎo)向線也不必升至山脊，可直接跳過(guò)山咀?？缭綔瞎然蛏骄讜r(shí)，應(yīng)根據(jù)引線距離是的幾倍，即表示線路要下降或上升幾個(gè)h，以便決定在溝谷或山咀對(duì)側(cè)的哪條等高線開(kāi)始繪制導(dǎo)向線。 （4）導(dǎo)向線是一條折線，僅能表示線路的概略走向，為了定出線路平面，須以導(dǎo)向線為基礎(chǔ)，借助于鐵路曲線板和三角板，在符合線路規(guī)范有關(guān)規(guī)定的前提下，圓順、順直地繪出線路平面（圖2）。圖2沿導(dǎo)向線定線及半徑選配具體定線步驟可參看本節(jié)之四“紙上定線方法”。 (2)緩坡地段定線方法 在緩坡地段，地形平易，定線時(shí)可以航空線為

13、主導(dǎo)方向，既要力爭(zhēng)線路順直，又要盡量節(jié)省工程投資。為此，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 1）為了繞避障礙而使線路偏離短直方向時(shí)，必須盡早繞避前方的障礙，力求減小偏角。圖3表示兩種繞避湖泊的方法，虛線方案在全長(zhǎng)范圍內(nèi)很少偏離短直方向，但將使曲線數(shù)目，總偏角和線路長(zhǎng)度均較實(shí)線方案有所增加。所以，繞避障礙時(shí)，定線應(yīng)從一個(gè)障礙盡早引向另一障礙。 圖3繞避障礙 2）線路繞避山咀，跨越溝谷或其它障礙時(shí)，必須使曲線交點(diǎn)正對(duì)主要障礙物，使障礙物在曲線的內(nèi)側(cè)并使其偏角最小。從圖4中可見(jiàn)，曲線正對(duì)障礙物的實(shí)線方案就比未正對(duì)障礙物的虛線方案的土石方數(shù)量少。 圖4平面曲線合理位置 3）設(shè)置曲線應(yīng)有理由，必須是確有障礙存在。曲線半徑

14、應(yīng)結(jié)合地形盡量采用大半徑。 在緩坡地段，線路展長(zhǎng)的程度，取決于線路的意義、運(yùn)量大小、地形、地質(zhì)條件、路網(wǎng)干線，應(yīng)力求順直；地方意義的鐵路，則力求降低造價(jià)并靠近城鎮(zhèn)。一般的展線系數(shù)是：平原地區(qū)約為11，丘陵地區(qū)1213。 4）坡段長(zhǎng)度最好不小于列車長(zhǎng)度，應(yīng)盡量采用下坡無(wú)需制動(dòng)的坡度無(wú)害坡度。 5）力爭(zhēng)減少總的拔起高度，但繞避高程障礙而導(dǎo)致線路延長(zhǎng)時(shí)，則應(yīng)認(rèn)真比選。6）車站的設(shè)置應(yīng)不偏離線路的短直方向，并爭(zhēng)取把車站設(shè)在凸形地段。地形應(yīng)平坦開(kāi)闊，以減少工程量。如圖5，甲站的設(shè)計(jì)標(biāo)高為600m，在前方約9.3km的地方需設(shè)乙站，其合理的設(shè)計(jì)標(biāo)高約為608m。兩站之間為平緩坡地。此時(shí)，兩車站間的線路縱斷

15、面可設(shè)計(jì)成三種形式。 圖5緩坡地段的站間縱斷面設(shè)計(jì)這三個(gè)方案的線路長(zhǎng)度和工程量都很接近，但就列車出站加速和進(jìn)站減速的條件而言，不論甲站或乙站，均以方案最有利。所以，應(yīng)按方案的縱斷面來(lái)考慮線路的平面位置。這樣定線可以改善列車運(yùn)行條件。 （四）紙上定線方法 1紙上定線的特點(diǎn) 紙上定線：是在等高線地形圖上定出線路位置。由于地形圖是實(shí)地地形的縮影，使紙上定線具有下列特點(diǎn)： 1）能迅速判明線路行經(jīng)地區(qū)的水系，分水嶺和地形起伏的情況，有利于大面積選線，不遺漏最優(yōu)方案。 2）在圖紙上便于迅速標(biāo)出線路位置，有利于多方案比較，保證選線質(zhì)量。 3）在圖紙上易于修正線路位置，因而能夠仔細(xì)研究和評(píng)比方案，做到精心設(shè)計(jì)

16、。 4）紙上定線耗費(fèi)人力少，速度快。 由于紙上定線具有以上特點(diǎn)，因而成為鐵路選線工作的基本方法，也是野外選線工作的準(zhǔn)備和基礎(chǔ)。然而，地形圖受測(cè)圖年代和比例尺的限制，與實(shí)地情況總會(huì)有所出入，影響到紙上定線的精度和個(gè)別地段的可靠性。 2紙上定線的步驟和方法 紙上定線工作的內(nèi)容和方法，隨不同的設(shè)計(jì)階段和不同比例尺的地形圖而有所不同。典型的紙上定線所包括的基本步驟和方法如下： （1）線路走向選擇。 （2）編制規(guī)劃縱斷面及概略定線。1）根據(jù)初步擬定或給定的限制坡度，按航空折線段的地面平均自然坡度劃分緩坡地段或緊坡地段。 2）編制規(guī)劃縱斷面：根據(jù)允許最大區(qū)間往返走行時(shí)分或允許的站間距離，初步分布車站，編制

17、各航空折線方案的規(guī)劃縱斷面。 3）在地形圖上繪出線路概略位置：緊坡地段作導(dǎo)向線表示線路概略位置；緩坡地段一般直接用航空折線表示線路概略位置，必要時(shí)可繞避明顯的平面障礙和高程障礙，與此同時(shí)修正車站分布和規(guī)劃縱斷面。 如果是在大比例尺（1：2000l：5000）帶狀地形圖上定線，由于線路方向明確，就不需要做規(guī)劃縱斷面和概略定線，可直接進(jìn)行平、縱斷面設(shè)計(jì)。 （3）概略比選 用概略定線得出的指標(biāo)線路長(zhǎng)度、展線系數(shù)、通過(guò)能力、最大坡度、拔起高度、車站數(shù)目、橋梁和隧道座數(shù)及長(zhǎng)度等，評(píng)選出較好方案，作為平面、縱斷面設(shè)計(jì)的依據(jù)。 （4）平面和縱斷面設(shè)計(jì) 平面和縱斷面設(shè)計(jì)的目的是要設(shè)計(jì)出線路的幾何形狀和在空間的

18、具體位置。其要點(diǎn)如下： 1）利用三角板和鐵路曲線板，參照概略線路，引繪線路平面。要注意直線與曲線的配合，選配合理的曲線半徑，并考慮到線規(guī)的有關(guān)規(guī)定、地形地質(zhì)特點(diǎn)和有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求。 2）用量角器量出曲線偏角，選配緩和曲線長(zhǎng)度，求出切線長(zhǎng)，曲線長(zhǎng)。 3）按切線長(zhǎng)在地形圖上定出曲線的直緩點(diǎn)和緩直點(diǎn)。由設(shè)計(jì)起點(diǎn)或后方曲線的緩直點(diǎn)開(kāi)始，量出各千米標(biāo)、百米標(biāo)和直緩點(diǎn)里程。直緩點(diǎn)里程加曲線長(zhǎng)，即得該曲線緩直點(diǎn)里程。 4）按里程及地面特征點(diǎn)（設(shè)加標(biāo)）的標(biāo)高，以規(guī)定的比例尺繪出縱斷面圖的地面線；在縱斷面圖“線路平面”欄按里程繪出平面示意圖，曲線內(nèi)側(cè)填注曲線要素。 5）根據(jù)地面起伏、地面橫坡、地質(zhì)條件和規(guī)范有關(guān)

19、規(guī)定，進(jìn)行縱斷面設(shè)計(jì)（填挖高要適當(dāng)），定出各個(gè)坡段長(zhǎng)度（一般取50m的整倍數(shù)）及坡度大?。ǔ蹨p地段外，一般取0.5整倍數(shù)）；計(jì)算變坡點(diǎn)處的路肩標(biāo)高（取至cm），繪出設(shè)計(jì)坡度線。 6）通常在定出一小段平面后，緊接著設(shè)計(jì)縱斷面。在試定出35km線路后，進(jìn)行全面的檢查、分析，看線路是否合理。經(jīng)過(guò)修改，至滿意為止。 重復(fù)以上步驟，設(shè)計(jì)下一段線路，直至設(shè)計(jì)終點(diǎn)。最后，按標(biāo)準(zhǔn)圖式繪制平面圖與縱斷面圖。 （5）橋隧及其他單項(xiàng)工程的布置 線路設(shè)計(jì)的合理性，要結(jié)合單項(xiàng)工程的布置與設(shè)計(jì)綜合考慮。除車站分布已如前述外，還應(yīng)進(jìn)行橋梁、涵洞的分布、流量與孔徑的計(jì)算，確定隧道洞口位置與隧道長(zhǎng)度，以及布置擋土墻等。這些工

20、作應(yīng)由有關(guān)的專業(yè)配合進(jìn)行，綜合反映到平、縱斷面設(shè)計(jì)中。（五）線路平面、縱斷面的改善 對(duì)初步定出來(lái)的線路平面和縱斷面，進(jìn)行研究分析，將會(huì)發(fā)現(xiàn)修改原定線路某些地段，可以減少工程數(shù)量和改善運(yùn)營(yíng)條件。在技術(shù)設(shè)計(jì)（或施工設(shè)計(jì)）階段，平、縱斷面是編制施工文件最重要的依據(jù)，尤應(yīng)認(rèn)真復(fù)核、研究和修改，做過(guò)細(xì)的工作。線路平面、縱斷面的改善，一般是從分析研究入手，找出存在問(wèn)題及其解決辦法，然后作局部修改。小的改動(dòng)是憑經(jīng)驗(yàn)判斷，較大的改動(dòng)需要通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。在設(shè)計(jì)上，平、縱、橫斷面三者是互相制約的。改動(dòng)平面，要檢查縱、橫斷面所起的變化；改動(dòng)縱斷面，要檢查橫斷面的變化和平面位置的合理性。在方法上沒(méi)有固定模式，而

21、是針對(duì)問(wèn)題，分析解決。為了減少填挖量而修改線路平面時(shí)有如下三種典型情況：（1）線路平面為直線時(shí)，如果全部是高路堤，則線路在平面圖上平行地向地形較高的方向移動(dòng)；如果全部是深路塹，則線路向地形較低處平行移動(dòng)。（2）線路為直線段，而施工標(biāo)高從一端向另一段逐漸增加，改善時(shí)填挖較小的一端線路平面位置不動(dòng)，移動(dòng)較大的一端，使地面線更接近于設(shè)計(jì)線。圖6改變?cè)O(shè)計(jì)坡度減少工程（3）線路填挖高度是兩端逐漸向中間增加的，若線路為直線段則可將直線改為折線，在中間加設(shè)曲線，以減少填挖高度；若線路為曲線段則可增大或減少曲線半徑以適應(yīng)地形。現(xiàn)以常見(jiàn)的修改平、縱斷面以減少填挖方數(shù)量的幾種情況為例，說(shuō)明如下： 1)原坡度設(shè)計(jì)不

22、當(dāng)，局部地段出現(xiàn)填挖方過(guò)大時(shí)，可改變坡段組合或設(shè)計(jì)標(biāo)高以減少填挖方數(shù)量，如圖6所示。 2）原設(shè)計(jì)坡度不宜改動(dòng)（如已用足最大坡度），但在縱斷面圖上填挖高度由一端向另一端逐漸增大到不合理的程度時(shí)，則可根據(jù)具體情況改變線路平面位置，如將線路扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度（如圖7）。 圖7 扭轉(zhuǎn)切線減少工程3）坡度設(shè)計(jì)合理，而在縱斷面圖上填挖高度由兩端向中間逐漸增大到不合理的程度時(shí)，則可增設(shè)曲線或改變曲線半徑以減少中間的填挖高度（如圖8）。 圖8 改變曲線減少工程4）當(dāng)平面曲線和切線配合不當(dāng)而引起工程增加時(shí)，應(yīng)重新調(diào)整偏角和配置曲線，以減小工程量。如圖9所示原定線路的縱斷面圖上，兩涵洞間一段挖方和右側(cè)一段填方都很大。經(jīng)

23、在平面圖上研究，發(fā)現(xiàn)在挖方處將線路往低處橫向移動(dòng)，填方地段往高處橫向移動(dòng)，即可減少挖方和填方。為此，改變了曲線半徑和右側(cè)的切線方向。 圖9 改動(dòng)切線和曲線半徑減少工程（5）定線注意事項(xiàng)1）平面設(shè)計(jì)要符合規(guī)范的有關(guān)規(guī)定，并力爭(zhēng)為運(yùn)營(yíng)創(chuàng)造良好的條件。2）站坪外第一個(gè)豎曲線和緩和曲線均不侵入站坪，且保證車站兩端的平面緩和曲線與縱斷面的豎曲線不重合。這就必須保證車站站坪末端與站外第一個(gè)平曲線的轉(zhuǎn)點(diǎn)之間的直線長(zhǎng)度不小于：式中：豎曲線切線長(zhǎng)(m)；當(dāng)=10000m時(shí)，=5I； 平曲線緩和曲線長(zhǎng)度(m)；圓曲線切線長(zhǎng)(m)；3）曲線毗連地段，應(yīng)保證必要的夾直線長(zhǎng)度（），紙上定線時(shí)，僅繪出圓曲線上，相鄰兩圓曲

24、線端點(diǎn)（YZ、ZY）間直線段的長(zhǎng)度應(yīng)滿足：(m) 夾直線長(zhǎng)度不夠時(shí)，應(yīng)修改線路平面，可首先考慮減少曲線半徑或選用較短的緩和曲線長(zhǎng)度；其次可考慮改移夾直線的位置；以延長(zhǎng)兩轉(zhuǎn)點(diǎn)之間的直線長(zhǎng)度和減少曲線偏角。4）豎曲線和緩和曲線的重疊為了保證豎曲線不與平面緩和曲線重疊，縱斷面設(shè)計(jì)時(shí)，變坡點(diǎn)離開(kāi)緩和曲線起終點(diǎn)的距離，不應(yīng)小于豎曲線的切線長(zhǎng)。5）注意正確進(jìn)行最大坡度折減，不允許出現(xiàn)超限坡度。6) 線路跨越較大河流時(shí)，要力爭(zhēng)線路與河流正交。7)沿河谷定線時(shí)，不應(yīng)將線路定在溝谷中心；線路跨越溝谷時(shí)，斜交角度不應(yīng)太小，以免加長(zhǎng)橋涵長(zhǎng)度。（增加橋涵設(shè)置的相關(guān)內(nèi)容）8)確定隧道洞口位置時(shí)，應(yīng)貫徹“早進(jìn)洞晚出洞”的

25、原則。洞口不宜設(shè)在溝心，應(yīng)盡可能將洞口線路選在溝谷一側(cè)與等高線正交處。洞口挖方高度不宜太大，應(yīng)盡可能將洞口控制在1214m范圍內(nèi)，洞頂最高處應(yīng)有足夠的覆蓋厚度，本設(shè)計(jì)控制在2530m。9)坡段長(zhǎng)度應(yīng)取50m的整倍數(shù)，緊坡地段設(shè)計(jì)坡度應(yīng)取0.1的倍數(shù)。緩坡地段的設(shè)計(jì)坡度應(yīng)取為0.5的整倍數(shù)。10) 應(yīng)注意比較方案和基本方案末端連接處的里程不同時(shí)，以基本方案為準(zhǔn)，比較方案在連接點(diǎn)采用斷鏈予以特別標(biāo)注；比如，比較方案C2K18+374.15=基本方案C1K18+124.76，長(zhǎng)鏈249.39m。（六）最大坡度折減方法最大坡度折減包括曲線地段的最大坡度折減、小半徑曲線粘降折減和隧道地段最大坡度折減。1

26、）曲線地段最大坡度折減處于緊坡地段的曲線地段，應(yīng)考慮最大坡度折減，以保證列車以不低于計(jì)算速度運(yùn)行。曲線地段的設(shè)計(jì)坡度為：半 （）設(shè)計(jì)線最大坡度值（）；曲線阻力的相應(yīng)坡度折減值（）；曲線最大坡度折減應(yīng)注意下列問(wèn)題：（1）當(dāng)設(shè)計(jì)坡度值和曲線阻力之和不大于最大坡度值時(shí)，此設(shè)計(jì)坡度不用折減。（2）既要保證必要的折減值，又不要折減過(guò)多，以免損失高度使線路額外展長(zhǎng)。（3）折減時(shí)，涉及的曲線長(zhǎng)度系指未加設(shè)緩和曲線前的圓曲線長(zhǎng)度；涉及的貨物列車長(zhǎng)度應(yīng)取近期貨物列車長(zhǎng)度；（4）折減坡段長(zhǎng)度應(yīng)不短于且盡量接近于圓曲線長(zhǎng)度，取為50m的整倍數(shù)，切不小于200m。通常情況下，所取的坡段長(zhǎng)度還不宜大于貨物列車長(zhǎng)度。（5

27、）折減后求得的設(shè)計(jì)坡度值，取小數(shù)點(diǎn)后一位，第二位數(shù)舍去。曲線路段最大坡度折減方法如下：(1) 兩圓曲線間不小于200m的直線段，可設(shè)計(jì)為一個(gè)坡段，不予折減，按最大坡度設(shè)計(jì)；(2)長(zhǎng)度不小于貨物列車長(zhǎng)度的圓曲線，可設(shè)計(jì)為一個(gè)坡段，曲線當(dāng)量坡度的折減值為： （）(3)長(zhǎng)度小于貨物列車長(zhǎng)度的圓曲線，曲線當(dāng)量坡度的折減值為： （）式中，曲線偏角（°）； R圓曲線半徑； 折減坡段長(zhǎng)度；當(dāng)所取的折減坡段長(zhǎng)度大于貨物列車長(zhǎng)度時(shí)，取貨物列車長(zhǎng)度。(4)若連續(xù)有一個(gè)以上長(zhǎng)度小于貨物列車長(zhǎng)度的圓曲線，其間直線段長(zhǎng)度小于200m，可將小于200m的直線段分開(kāi)，并入兩端曲線進(jìn)行折減；坡度折減值按3）中的公式

28、計(jì)算；也可以將兩三個(gè)曲線合并折減，折減坡段長(zhǎng)度不宜大于貨物列車長(zhǎng)度；曲線當(dāng)量坡度折減值為：（）式中，折減范圍內(nèi)的曲線偏角總和（°）。(5)當(dāng)一個(gè)曲線位于兩個(gè)坡段上時(shí)，每個(gè)坡段上分配的曲線偏角度數(shù)，應(yīng)按兩個(gè)坡段上曲線長(zhǎng)度的比例計(jì)算：；曲線當(dāng)量坡度折減值按1)4)中的方法計(jì)算。 2)小半徑曲線路段的最大坡度折減位于長(zhǎng)大坡道上的小半徑曲線路段的設(shè)計(jì)坡度為：（）按下表取值。內(nèi)燃、電力牽引小半徑曲線粘著坡度折減值（） R(m)46912152025304500.20.250.350.450.550.700.901.054000.350.50.650.851.051.351.651.953500

29、.50.71.001.251.502.002.452.903000.70.91.301.652.002.603.203.802500.851.151.602.052.503.254.004.703)隧道內(nèi)的最大坡度折減位于長(zhǎng)大坡道上且隧道長(zhǎng)度大于400m的路段，設(shè)計(jì)坡度值為：（）式中，隧道內(nèi)的最大坡度系數(shù)，可按下表取值。 牽引種類隧道長(zhǎng)度(m)電力牽引內(nèi)燃牽引40110000.950.90100140000.900.80>40000.850.75隧道最大坡度折減范圍僅限于隧道長(zhǎng)度內(nèi)，并隨折減坡段取值，進(jìn)整為50m整倍數(shù)。內(nèi)燃牽引時(shí)，還需要按要求在上坡進(jìn)洞前設(shè)置加速緩坡。（見(jiàn)教材相關(guān)章節(jié)）

30、。三、確定牽引定數(shù)及列車長(zhǎng)度為了進(jìn)行線路平縱面設(shè)計(jì)，應(yīng)首先根據(jù)給定的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)確定牽引質(zhì)量、列車長(zhǎng)度等資料。1確定牽引定數(shù)及列車長(zhǎng)度1) 牽引質(zhì)量計(jì)算按限制坡度上以機(jī)車計(jì)算速度運(yùn)行為條件 (t)式中 G牽引質(zhì)量(t)，取50t整倍數(shù)，舍去不足50t的余數(shù)； P機(jī)車計(jì)算質(zhì)量或其和(t) ; 機(jī)車計(jì)算牽引力(N)，可從常用機(jī)車特性表中查出； 限制坡度、加力牽引坡度()； g重力加速度，一般計(jì)算可取10； w0、w”0計(jì)算速度下的機(jī)車、車輛單位基本阻力（N）。機(jī)車單位基本阻力按下列公式計(jì)算：韶山1、韶山3、韶山4(N/t)韶山7（N/t）東風(fēng)、東風(fēng)3(N/t)東風(fēng)4（客、貨）、東風(fēng)4B（客、貨）、

31、東風(fēng)4C（客、貨）（N/t）東風(fēng)8 (N/t)東風(fēng)11 （N/t）車輛單位基本阻力滾動(dòng)軸承 空車 (N/t) 重車 (N/t)滑動(dòng)軸承 空車 (N/t) 重車 (N/t)2) 起動(dòng)檢查 (t)式中 Fq ¾¾ 機(jī)車計(jì)算起動(dòng)牽引力（N），常用機(jī)車查表11或12； ¾¾ 機(jī)車單位起動(dòng)阻力（N/t），電力、內(nèi)燃機(jī)車為50 N/t；iq ¾¾ 起動(dòng)地點(diǎn)的加算坡度值（）。 ¾¾ 貨車的單位起動(dòng)阻力（N/t），按下式計(jì)算；滾動(dòng)軸承 （N/t）滑動(dòng)軸承 (N/t)滑動(dòng)軸承擔(dān)時(shí)，若計(jì)算結(jié)果小于50，取為50N/t。當(dāng)GqG時(shí)，列車

32、可以起動(dòng)；如GqG，列車不能起動(dòng)，應(yīng)根據(jù)具體情況降低牽引質(zhì)量G，或減小站坪設(shè)計(jì)坡度。3）到發(fā)線的有效長(zhǎng)度對(duì)牽引質(zhì)量限制的檢查 (t)式中 到發(fā)線有效長(zhǎng)度(m) 機(jī)車長(zhǎng)度(m)； 機(jī)車臺(tái)數(shù); q車輛平均每延米總重(t/m)，取5.677(t/m)； 停車制動(dòng)的附加安全距離，通常取30(m)。4）確定牽引定數(shù)根據(jù)上列計(jì)算，取其中最小者作為設(shè)計(jì)區(qū)段的牽引定數(shù)，并取為10t的整倍數(shù)，不足10t者舍去。5) 列車長(zhǎng)度、牽引凈重、列車編掛輛數(shù)可分別按下式計(jì)算 (m) (t)n （輛）式中 貨物列車凈載系數(shù)，取0.72； Ll列車長(zhǎng)度(m)，計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)； GJ牽引凈重(t)，計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)；

33、G牽引定數(shù)(t)；n貨物列車牽引輛數(shù)，計(jì)算結(jié)果舍位整數(shù)； q貨物列車平均每延米質(zhì)量(t/m)，取5.67t/m； qp每輛貨車平均總質(zhì)量(t)，取78.998t.四、區(qū)間能力檢算站間平縱面設(shè)計(jì)好以后，應(yīng)檢查站間的輸送能力是否能完成國(guó)家要求的運(yùn)輸任務(wù)。為此需要完成下列任務(wù)：計(jì)算區(qū)間往返行車時(shí)分；本設(shè)計(jì)中，計(jì)算區(qū)間往返行車時(shí)分可用均衡速度法。區(qū)間能力檢算。1.運(yùn)行時(shí)分計(jì)算列車在區(qū)間的速度和運(yùn)行時(shí)分是鐵路的重要運(yùn)營(yíng)指標(biāo)之一，也是評(píng)價(jià)線路優(yōu)劣及估算運(yùn)營(yíng)支出的一項(xiàng)重要指標(biāo)。解算列車運(yùn)行速度及運(yùn)行時(shí)分的方法，實(shí)際上就是結(jié)合線路情況解算列車運(yùn)動(dòng)方程式。單位合力曲線是解算列車運(yùn)動(dòng)方程式的基礎(chǔ)。本課程設(shè)計(jì)要求的

34、均衡速度法，屬于簡(jiǎn)化的圖解法。1） 單位合理曲線圖坡道、曲線等阻力值不與速度成函數(shù)關(guān)系，而且因地而異，繪制合力曲線時(shí)，先按列車在空曠平直道上運(yùn)行考慮，暫不計(jì)入坡道、曲線等附加阻力，具體應(yīng)用時(shí)，再根據(jù)列車運(yùn)行路段的線路情況，計(jì)入加算坡道附加阻力值。（1） 單位合力曲線圖的意義通常先列表計(jì)算出在三種工況下各種速度時(shí)的單位合力，再繪制成單位合力曲線圖，以便使用。計(jì)算單位合力時(shí)，必須給出機(jī)車類型、機(jī)車數(shù)量及牽引方式、牽引質(zhì)量、列車單位閘瓦壓力等條件。附表給出、和四種機(jī)車牽引時(shí)的單位合力曲線計(jì)算表；根據(jù)相應(yīng)的計(jì)算資料，繪制出對(duì)應(yīng)各種機(jī)車的單位合力曲線圖，見(jiàn)附圖。合力曲線圖上，取縱軸為速度軸，橫軸為單位合

35、力軸；原點(diǎn)左側(cè)為正，右側(cè)為負(fù)。合力曲線圖中分別繪制出牽引運(yùn)行的單位曲線，惰力運(yùn)行單位合力曲線，空氣制動(dòng)單位合力曲線，電阻制動(dòng)單位合力曲線，空氣與電阻制動(dòng)單位合力曲線。單位合力曲線圖上還繪有列車坡道上的限速線（如圖中的斜直線），供解算下坡道上列車運(yùn)行速度及運(yùn)行時(shí)分時(shí)應(yīng)用。（）單位合力曲線圖的應(yīng)用單位合力曲線圖是按列車在平、直道上運(yùn)行情況計(jì)算的，即。如果列車運(yùn)行路段有加算坡道時(shí)，單位合力曲線應(yīng)扣除加算坡道的阻力，即，故只需要將單位合理曲線圖中的縱軸移動(dòng)一個(gè)值；為正值時(shí)，縱軸向左移動(dòng)值；為負(fù)時(shí)，縱軸向右移動(dòng)值。這時(shí)原來(lái)各條曲線對(duì)新的坐標(biāo)軸關(guān)系，就是列車在坡道上運(yùn)行時(shí)的單位合力曲線。（）均衡速度（限制

36、速度）的確定在合力曲線圖上，速度軸與各工況曲線相交處單位合力c=0，這時(shí)列車就以該點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的速度作為等速運(yùn)行，該速度成為均衡速度。線路狀況不同（即加算坡道不同），則均衡速度不同。機(jī)車操作工況不同，均衡速度也不同。使用時(shí)，先算出，根據(jù)的正負(fù)將速度軸左或右移動(dòng)，此時(shí)速度軸與限速線的交點(diǎn)即為對(duì)應(yīng)坡道上的限制速度。）均衡速度法求行車時(shí)分均衡速度法是假定列車在每一個(gè)坡道上運(yùn)行時(shí)，不論坡道長(zhǎng)短，也不論進(jìn)入坡段時(shí)的初速高低，都按該坡道的均衡速度或限制速度作為等速運(yùn)行考慮。按這樣的速度來(lái)計(jì)算列車運(yùn)行時(shí)分的方法成為均衡速度法。根據(jù)這一假定，第i坡道上的行車時(shí)分可按下式計(jì)算：上坡：(min)；下坡：(min)式中

37、第i坡段的長(zhǎng)度(km)；第i坡道相應(yīng)的均衡速度、限制速度(km/h)；可根據(jù)加算坡度值從合力曲線圖中查得。第i坡道上相應(yīng)的走行時(shí)分(min) .站間走行時(shí)分為各坡道走行時(shí)分之和，應(yīng)按上下行方向分別計(jì)算。計(jì)算能力時(shí)，列車按一個(gè)方向起停，另一個(gè)方向通過(guò)考慮，而均衡速度法計(jì)算的行車時(shí)分是按雙方向通過(guò)計(jì)算的。因此，計(jì)算運(yùn)行圖周期時(shí)，還應(yīng)加上起停附加時(shí)分、。、與牽引質(zhì)量以及進(jìn)出站線路縱斷面情況有關(guān)。一般電力、內(nèi)燃牽引時(shí)起動(dòng)附加時(shí)分取(min)；停車附加時(shí)分取(min)。本課程設(shè)計(jì)、共按3(min)計(jì)。因此，對(duì)、兩站，按一個(gè)方向停車，一個(gè)方向通過(guò)考慮，行車時(shí)分為(min) (min)行車時(shí)分計(jì)算格式見(jiàn)下表

38、。行車時(shí)分計(jì)算表方向坡段長(zhǎng)度 (km)設(shè)計(jì)坡度i()曲線當(dāng)量坡度ir()隧道當(dāng)量坡度is()計(jì)算坡度ijb()均衡速度(限制速度)(km/h)每公里走行時(shí)分(min/km)該坡道走行時(shí)分(min)123456789甲-乙乙-甲表中：第1欄為方向，即分別按上、下行方向來(lái)計(jì)算各坡道的走行時(shí)分；第欄為坡段長(zhǎng)度，即縱斷面上的設(shè)計(jì)坡段長(zhǎng)度；第3欄設(shè)計(jì)坡度，即縱斷面上設(shè)計(jì)坡度欄目的數(shù)值，上坡為正，下坡為負(fù)；第欄曲線當(dāng)量坡度，可按下式計(jì)算： （）式中：為該坡段范圍內(nèi)的曲線轉(zhuǎn)角和，如果一個(gè)曲線跨兩個(gè)坡段時(shí)，則根據(jù)曲線長(zhǎng)度按比例分配角度數(shù)；為曲線當(dāng)量坡度，恒為正值。第5欄 隧道當(dāng)量坡度，恒為正值，可按下式計(jì)算：

39、當(dāng)隧道內(nèi)為限制坡道時(shí)，（）；當(dāng)隧道內(nèi)為非限制坡道時(shí)，（）；隧道長(zhǎng)度(km)列車在隧道內(nèi)運(yùn)行速度(km/h)，上坡取計(jì)算速度，下坡取限制速度。第6欄 3、4、5欄的代數(shù)和。第7欄 為均衡速度，或可根據(jù)第6欄的加算坡度數(shù)值在合力曲線上查得。第8欄 為每公里走行時(shí)分或。第9欄 為該坡道走行時(shí)分，第2欄乘第8欄數(shù)值。2區(qū)間能力檢算1） 通過(guò)能力檢算 （對(duì)/d） （min）式中 日均綜合維修“天窗”時(shí)間，電力牽引取90min，內(nèi)燃牽引取30min；其余符號(hào)意義見(jiàn)鐵路選線設(shè)計(jì)、鐵道工程。2） 輸送能力計(jì)算 （Mt/a） (對(duì)/d) （對(duì)/d）式中 滿軸系數(shù)，??； 扣除系數(shù)，取3） 檢查計(jì)算的輸送能力是否滿足任務(wù)書要求的輸送能力六、編寫說(shuō)明及圖