線路平面和縱斷面

1、線路中心O點(diǎn)的確定一、線路中心線 用路基橫斷面上的O點(diǎn)在縱向的連線表示的。O點(diǎn)為距外軌半個(gè)軌距的鉛垂線AB與路肩水平線CD的交點(diǎn)。n線路的空間位置是由它的平面和縱斷面決定的。n線路平面：線路中心線在水平面上的投影，表示線路平面狀況。n 線路縱斷面：是沿線路中心線所作的鉛垂剖面展直后、線路中心線的立面圖，表示線路起伏情況，其高程為路肩高程。線路設(shè)計(jì)的基本要求 l保證行車(chē)安全和平順 主要指：不脫鉤，不斷鉤，不脫軌，不途停，不運(yùn)緩與旅客乘車(chē)舒適。l力爭(zhēng)節(jié)約資金 綜合考慮工程和運(yùn)營(yíng)的影響，力爭(zhēng)達(dá)到達(dá)到最佳投資效益。l合理布置建筑物 既要滿足各類建筑物的技術(shù)要求，還要保證它們協(xié)調(diào)配合、總體布置合理地形與

2、地形圖山脊、山谷、鞍部l山頂（尖、圓、平）l山脊（尖、圓、平）l谷地（尖、圓、槽）l鞍部特殊地貌l沖溝l懸崖l崩崖l梯田圖例：平面設(shè)計(jì)主要內(nèi)容直線a直線設(shè)計(jì)一般原則；b夾直線長(zhǎng)度圓曲線a曲線要素；b最小曲線半徑；c曲線半徑超高設(shè)置范圍及實(shí)設(shè)超高計(jì)算；d最大曲線半徑；e曲線半徑的選用；f曲線半徑對(duì)工程和運(yùn)營(yíng)的影響緩和曲線a線型選擇；b緩和曲線長(zhǎng)度計(jì)算；c緩和曲線長(zhǎng)度的選用；紙上定線時(shí)曲線和直線的設(shè)置方法 直線設(shè)計(jì)的一般原則l 根據(jù)地形地物條件，使直線與曲線相互協(xié)調(diào)l 力爭(zhēng)設(shè)置較長(zhǎng)直線，減少交點(diǎn)個(gè)數(shù)，以縮短線路長(zhǎng)度，改善運(yùn)營(yíng)條件l 力求減少交點(diǎn)轉(zhuǎn)角的度數(shù)夾直線 夾直線概念 夾直線是指相鄰兩曲線間的

3、直線段，即前一曲線的終點(diǎn)（HZ1）與后一曲線的起點(diǎn)（ZH2）間的直線 夾直線應(yīng)滿足的條件1) 滿足養(yǎng)護(hù)維修的要求，LJmin4080m2) 滿足行車(chē)平穩(wěn)的要求， LJminVmaxnTz/3.6n夾直線的最小長(zhǎng)度 夾直線長(zhǎng)度的設(shè)計(jì)條件夾直線長(zhǎng)度LJ =相鄰兩曲線交點(diǎn)之間的距離-T1-T2在平面僅繪出圓曲線時(shí)，相鄰兩圓曲線端點(diǎn)（YZ1，ZY1）間的直線長(zhǎng)度為：Ll01/2 + LJmin + l02/2n調(diào)整夾直線方法如右圖所示，若兩曲線間夾直線的最小長(zhǎng)度應(yīng)為80m，且兩曲線所選配的緩和曲線長(zhǎng)度分別為50m和60m，在沒(méi)有繪出緩和曲線時(shí)，YZ1點(diǎn)和ZY2點(diǎn)之間的最小長(zhǎng)度應(yīng)為三、圓曲線及曲線要素計(jì)

4、算 1、曲線半徑對(duì)工程影響 增加線路長(zhǎng)度 降低粘著系數(shù) 軌道需要加強(qiáng) 小半徑曲線上，裝置軌撐和軌距桿，加鋪軌枕，增加曲線外側(cè)道床寬度，增鋪道碴，從而增大工程投資 增加接觸導(dǎo)線的支柱數(shù)量為防止受電弓與接觸導(dǎo)線脫離，接觸導(dǎo)線的支柱間距應(yīng)隨曲線半徑的減小而縮短，從而增加了導(dǎo)線支柱的數(shù)量。2、曲線半徑對(duì)運(yùn)營(yíng)的影響增加輪軌磨耗維修工作量增大行車(chē)費(fèi)用增高總之，小半徑曲線在困難地段，能大量節(jié)省工程費(fèi)用，但不利于運(yùn)營(yíng)，特別是曲線限制行車(chē)速度時(shí)，影響更為嚴(yán)重。因此必須根據(jù)設(shè)計(jì)線的具體情況，綜合工程與運(yùn)營(yíng)的利弊，選定設(shè)計(jì)線合理的最小曲線半徑。3、最小曲線半徑計(jì)算式 輪軌磨耗均等條件（高、低速列車(chē)共線運(yùn)行條件下的最

5、小曲線半徑）此條件下，最小曲線半徑取三者計(jì)算結(jié)果最大者此條件下，最小曲線半徑取三者計(jì)算結(jié)果最大者4、選定最小曲線半徑的影響因素 路段最高設(shè)計(jì)速度客貨共線200、160、140、120、100、80km/h客運(yùn)專線：200、250、300、350km/h 貨物列車(chē)的通過(guò)速度120、100、80、70、60、50km/h 地形條件 設(shè)計(jì)線最小曲線半徑可根據(jù)具體情況分路段擬定。必要時(shí)，可初步擬定兩個(gè)以上的最小曲線半徑，選取設(shè)計(jì)線的代表性地段，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，并結(jié)合上述因素分析評(píng)價(jià)，確定采用的最小曲線半徑。最小值：最小值：160km/h：2000/1600 120km/h：1200/800曲線超高設(shè)

6、置 新線設(shè)計(jì)與施工時(shí)，均方根速度根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式確定 通常：一般地段采用0.80，單線上、下行速度懸殊地段可采用0.65。 實(shí)設(shè)超高最大允許值實(shí)設(shè)超高最大允許值 低速列車(chē)行駛于超高很大的曲線軌道時(shí)，存在向內(nèi)傾覆的危險(xiǎn)。為了保證行車(chē)安全，必須限制外軌超過(guò)的最大值。穩(wěn)定系數(shù)n，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，n值不應(yīng)小于3。 按貨車(chē)、客車(chē)與動(dòng)車(chē)分別計(jì)算，最大超高分別為168、182、273mm。 上下行行車(chē)速度相差懸殊的地段，若超高過(guò)大，將使低速列車(chē)對(duì)內(nèi)軌產(chǎn)生很大的偏壓并降低穩(wěn)定系數(shù)。從工程經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，規(guī)定最大超高125mm。 當(dāng)列車(chē)在曲線上停車(chē)時(shí)，考慮旅客在傾斜車(chē)體中的舒適度反應(yīng)及車(chē)輛在傾斜狀態(tài)下的可靠性。200mm。 我

7、國(guó)規(guī)定：我國(guó)規(guī)定：客貨共線最大允許值150mm。單線鐵路上下行速度相差懸殊時(shí)，不應(yīng)超過(guò)125mm；高速客運(yùn)專線最大允許值170-180mm。例題4：曲線超高允許設(shè)置范圍示意圖最大曲線半徑 最大曲線半徑標(biāo)準(zhǔn)關(guān)系到線路的鋪設(shè)、養(yǎng)護(hù)、維修可否達(dá)到要求的精度，進(jìn)而影響到軌道平順狀態(tài)，間接成為限制列車(chē)運(yùn)行速度，甚至是不安全的因素。 當(dāng)曲線半徑增加到一定程度時(shí)，再增大曲線半徑，因行車(chē)速度不高，行車(chē)條件的改善并不顯著；相反，因曲率太小，維修工作量加大，曲線也不易保持圓順。 我國(guó)規(guī)定最大值：我國(guó)規(guī)定最大值： 客貨共線鐵路為12000m；速度200-250km/h的客運(yùn)專線，一般不宜大于10000m，困難條件下

8、不應(yīng)大于12000m；速度300-350km/h的客運(yùn)專線鐵路，一般不宜大于12000m，困難條件下，可采用14000m。曲線半徑的選用曲線半徑的選用1、推薦曲線半徑：160km/h：25005000m；120km/h：16003000m；2、半徑選用原則：（1）因地制宜，由大到小合理選用車(chē)站：速度較低，為減少工程，可選用較小半徑。對(duì)地形、地質(zhì)條件困難及工程艱巨地段，不得不限制行車(chē)速度的較小曲線半徑時(shí)，小半徑曲線宜集中設(shè)置。（2）結(jié)合線路縱斷面特點(diǎn)合理選用在長(zhǎng)大坡道地段、凸形縱斷面的坡頂?shù)囟?，行?chē)速度較低，可選用較小半徑。用足坡度的長(zhǎng)大坡道坡頂?shù)囟魏蛙?chē)站前要用足坡度上坡的地段，為避免輪軌黏著系

9、數(shù)降低，不宜使用600m以下曲線半徑。（3）慎用最小曲線半徑四、緩和曲線1、設(shè)置緩和曲線的作用 連接直線和半徑為R的曲線；曲率由直線上的0漸變?yōu)?/R； 在緩和曲線范圍內(nèi)，外軌超高由直線上的0值逐漸增加到圓曲線的超高度； 當(dāng)緩和曲線與半徑小于350m的圓曲線相連接時(shí)，在整個(gè)緩和曲線范圍內(nèi)，軌距加寬值由零逐漸增加到圓曲線的加寬值。常用的線型 直線順坡式三次拋物線基本方程應(yīng)滿足的條件 當(dāng)l= 0 時(shí)，K=0； 當(dāng)l= l0時(shí)，K=1/R特征：一條曲率和超高均漸變的空間曲線。2、緩和曲線的長(zhǎng)度計(jì)算 超高順坡不致使車(chē)輪脫軌最大固定軸距輪緣最小高度外軌超高順坡maxmin0maxmin0LKiLKi2:

10、, 2,00100001hliihl則取 超高時(shí)變率不致使旅客不適 旅客列車(chē)以最高速度通過(guò)緩和曲線時(shí)，外輪在外軌上逐漸升高，其升高速度即超高時(shí)變率，不應(yīng)大于保證旅客舒適的容許值 f（mm/s），即flVhVlhth02maxmax026 . 3 )6 . 3/(fVhl6 . 3 max02 欠超高時(shí)變率不致影響旅客舒適 旅客列車(chē)以最高速度通過(guò)緩和曲線時(shí)，欠超高時(shí)變率不應(yīng)大于保證旅客舒適的容許值b（mm/s），即 blVhVlhth03maxqmax03qq6 . 3 )6 . 3/(bVhl 6 . 3 maxq03 最小緩和曲線長(zhǎng)度的確定 最小緩和曲線長(zhǎng)度l0應(yīng)取上述諸式計(jì)算結(jié)果的最大值，

11、并進(jìn)整為10m，不足20m者取20m。即bVhfVhihllll6 . 3 ,6 . 3 , max, maxmaxqmax00302010機(jī)車(chē)車(chē)輛上部限界客貨共線鐵路建筑限界區(qū)間直線地段線間距（消除列車(chē)交會(huì)壓力波）鐵路類型鐵路類型客運(yùn)專線客運(yùn)專線客貨共線客貨共線最高設(shè)計(jì)速度350300250200200160140安全凈距160014001200100900600400最小線間距5.0第一、二線的線間距離：(1700+100)2+400=4000 3400+1600=5000第二、三線的線間距離（第二、三線要裝信號(hào)機(jī)建筑限界） 4880+410=5290(

12、取5300) min(1,2)12()DYBBmin(2,3)ZXXDBB區(qū)間曲線地段的線間距離加寬：原因：車(chē)、線之間幾何關(guān)系的變化：曲線上車(chē)體的凸出與傾斜外軌超高2140500()8ZWmmRR222144000()8WLZmmRR33850()1500HWh mm加寬值計(jì)算（一）兩端直線地段為最小線間距時(shí)曲線地段的線間距加寬值（1）外側(cè)曲線超高h(yuǎn)w等于或小于內(nèi)側(cè)曲線超高h(yuǎn)n(內(nèi)側(cè)傾斜多)（2）外側(cè)曲線超高h(yuǎn)w大于內(nèi)側(cè)曲線超高h(yuǎn)n(內(nèi)側(cè)傾斜少)（二）兩端直線地段的線間距大于最小線間距時(shí)的線間距加寬值 （常用）12405004400084500()WWWmmRRR123405004400084

13、5003850()15001500wnwnHWWWWhhhhmmRRR33min1010WDWD曲線地段線距加寬方法新建雙線或增建第二、三線時(shí)，并行地段的內(nèi)外側(cè)兩曲線按同心圓設(shè)計(jì)，曲線線距加寬采用加長(zhǎng)內(nèi)側(cè)曲線的緩和曲線長(zhǎng)度的方法實(shí)現(xiàn)增大內(nèi)移距已知：外側(cè)曲線設(shè)置緩和曲線后的內(nèi)移距離為則內(nèi)側(cè)曲線的內(nèi)移需要距離為反推：內(nèi)側(cè)曲線的緩和曲線長(zhǎng)度（取大值）在曲線毗連地段，如果夾直線長(zhǎng)度較短，或者曲線偏角過(guò)小，不能過(guò)多加長(zhǎng)內(nèi)側(cè)曲線的緩和曲線長(zhǎng)度時(shí)，內(nèi)外線可采用相同的緩和 曲線長(zhǎng)，而加寬曲線兩端直線段的線間距。224WWWlpRNWpPW2424NNNWWlRPRDWPW區(qū)間線路縱斷面設(shè)計(jì)線路縱斷面是由長(zhǎng)度不

14、同，陡緩各異的坡段組成。 坡段特征：坡段長(zhǎng)度、坡度 坡段長(zhǎng)度為坡段兩端變坡點(diǎn)間的水平距離。 坡度值為該段兩端變坡點(diǎn)的高差與坡段長(zhǎng)度的比值。以表示。上坡取正，下坡取負(fù)。 變坡點(diǎn)：相鄰兩坡段的坡度變化點(diǎn)稱為變坡點(diǎn)。 線路縱斷面設(shè)計(jì)，主要包括確定最大坡度、坡段長(zhǎng)度、坡段連接、坡度折減。（相互配合）一、線路的最大坡度 新建鐵路的最大坡度l 單機(jī)牽引地段為限制坡度，多機(jī)牽引地段為加力牽引坡度，常見(jiàn)的為雙機(jī)牽引坡度l 限制坡度：是單機(jī)牽引普通貨物列車(chē)，在持續(xù)上坡道上，最終以機(jī)車(chē)計(jì)算速度等速運(yùn)行的坡度；l 加力牽引坡度：是兩臺(tái)及以上機(jī)車(chē)牽引規(guī)定牽引定數(shù)的普通貨物列車(chē)，在持續(xù)上坡道上，最后以機(jī)車(chē)計(jì)算速度等速運(yùn)

15、行的坡度。（一）限制坡度1、限制坡度對(duì)工程和運(yùn)營(yíng)的影響 對(duì)輸送能力的影響365NHGj C= (Mt/a)106 各種限制坡度的輸送能力圖 對(duì)工程數(shù)量的影響 平原地區(qū)：一般影響不大，但在有凈空要求時(shí)影響引線長(zhǎng)度和填挖量。 丘陵地區(qū)：較大的坡度可使線路高程升降較快，能更好的適應(yīng)地形起伏，使工程數(shù)量減少，工程造價(jià)降低。不同限坡的起伏縱斷面 不同坡長(zhǎng)的縱斷面 越嶺地段：小于自然縱坡的限制坡度會(huì)使線路迂回展長(zhǎng)，工程數(shù)量和造價(jià)急劇增加（如下圖）。線路翻越高大的分水嶺時(shí)，采用不同的限制坡度，可能改變?cè)綆X埡口，從而影響線路的局部走向。寶秦段不同最大坡度20 、30 的線路方案示意圖 越嶺地段：線路翻越高大的

16、分水嶺時(shí)，采用不同的限制坡度，可能改變?cè)綆X埡口，從而影響線路的局部走向。成昆線雙福峨邊間不同限坡方案 對(duì)運(yùn)營(yíng)的影響 ix則Gx，運(yùn)營(yíng)支出增加，行車(chē)設(shè)備投資增加； 困難地區(qū)， ix自然縱坡相適應(yīng)，從而縮短線路長(zhǎng)度，節(jié)省工程投資，并減少運(yùn)營(yíng)投入。 一般來(lái)說(shuō)，限制坡度大，對(duì)工程有利，對(duì)運(yùn)營(yíng)不利。 運(yùn)輸需求和機(jī)車(chē)類型 輸送能力與貨物列車(chē)牽引噸數(shù)有關(guān)，而牽引噸數(shù)是由限制坡度值與機(jī)車(chē)類型決定的。所以限制坡度的選擇，應(yīng)根據(jù)運(yùn)輸任務(wù)，結(jié)合機(jī)車(chē)類型一并考慮。力爭(zhēng)選定的限制坡度與平均自然縱坡相適應(yīng)，不引起額外展線。同時(shí)選擇恰當(dāng)?shù)臋C(jī)車(chē)類型，滿足運(yùn)輸要求。2、影響限制坡度選擇的因素 鐵路等級(jí) 鐵路等級(jí)越高，則設(shè)計(jì)線的

17、意義、作用和客貨運(yùn)量越大，更需要有良好的運(yùn)營(yíng)條件和較低的運(yùn)輸成本，因此宜采用較小的限制坡度。 地形條件 地形條件是選擇限制坡度的重要因素，限制坡度要和地形相適應(yīng)。既不能選擇過(guò)小的限制坡度，引起大量人工展線；又不能選擇過(guò)大的限制坡度，使該限坡得不到充分利用，節(jié)省工程的效果不顯著，卻給運(yùn)營(yíng)帶來(lái)不良影響。 鄰線的牽引定數(shù) 則選擇限制坡度時(shí)，應(yīng)考慮與鄰線牽引定數(shù)相協(xié)調(diào)，盡量使其統(tǒng)一。這樣，直通貨物列車(chē)可避免在接軌站的甩掛作業(yè)，加速貨物運(yùn)送，降低運(yùn)輸成本。 我國(guó)既有鐵路干線的限制坡度，4者約占1/4，6者約占1/2，12者約占1/4，少數(shù)干線為9或10，全國(guó)路網(wǎng)基本形成了4、6與12的限制坡度系統(tǒng)。 符

18、合線規(guī)規(guī)定l 設(shè)計(jì)線選定的限制坡度，不應(yīng)大于線規(guī)規(guī)定值，如表所示。l 限制坡度最小值，線規(guī)未作規(guī)定，但通常取為4。這是因?yàn)橄拗破露热粜∮?，牽引質(zhì)量受起動(dòng)條件和到發(fā)線有效長(zhǎng)度（一般最長(zhǎng)取1050m）的限制而不能實(shí)現(xiàn)，而工程投資卻可能有所增加。限制坡度最大值（）鐵路 等級(jí)地形 類別平原丘陵 山區(qū) 平原丘陵 山區(qū) 平原 丘陵 山區(qū)牽引 電力6.012.0 15.06.015.0 20.09.018.0 25.0種類 內(nèi)燃6.09.012.06.09.015.08.012.0 18.03、分方向選擇限制坡度 分方向選擇限制坡度 在具備一定條件的線路上，可以在重車(chē)方向設(shè)置較緩的限制坡度（上坡坡度），在

19、輕車(chē)方向設(shè)置較陡的限制坡度（下坡坡度）。 分方向選擇限坡的條件 輕重車(chē)方向貨流顯著不平衡且預(yù)計(jì)將來(lái)也不致發(fā)生巨大變化。 輕車(chē)方向上升的平均自然縱坡較陡，而重車(chē)方向上升的平均自然縱坡較緩，分方向選擇限制坡度，可以節(jié)省大量工程。 技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較證明分方向選擇限制坡度是合理的。 n不大于重車(chē)方向限制坡度的三機(jī)牽引坡度值；n根據(jù)輕車(chē)方向的牽引質(zhì)量Gq所計(jì)算的最大坡度，即n不大于重車(chē)方向限制坡度的三機(jī)牽引坡度值；n根據(jù)輕車(chē)方向的牽引質(zhì)量Gq所計(jì)算的最大坡度，即y Fj -(P w0+Gq w0(p)” ) ixq= ()(P + Gq) g zjQZqzQZzzjQZpzjQZqqqwqwqqwqqnG0

20、0)(0)1()()( 輕車(chē)方向限制坡度的限制值（二）加力坡度采用原則l 應(yīng)從設(shè)計(jì)線意義、地形條件以及節(jié)省工程和不利運(yùn)營(yíng)等方面全面分析，比選確定。 采用加力坡度的注意事項(xiàng)l 加力牽引坡度應(yīng)集中使用，使補(bǔ)機(jī)能在較長(zhǎng)的路段上行駛，提高其利用率。l 加力坡度的起訖站，宜有一個(gè)為區(qū)段站或其他有機(jī)務(wù)設(shè)備的車(chē)站，困難時(shí)也應(yīng)盡量與這類車(chē)站接近，以利用其機(jī)務(wù)設(shè)備。l 與起訖站鄰接的加力牽引區(qū)間的往返行車(chē)時(shí)分，要相應(yīng)減少，以免限制通過(guò)能力。l 加力牽引是采用重聯(lián)牽引或補(bǔ)機(jī)推送，與牽引質(zhì)量及車(chē)鉤強(qiáng)度有關(guān)。n加力坡度最大值l 加力坡度的最大值取決于貨物列車(chē)在陡坡上的運(yùn)營(yíng)條件，包括下坡的制動(dòng)安全和閘瓦磨耗，上坡的能量

21、消耗，以及車(chē)站技術(shù)作業(yè)對(duì)通過(guò)能力的影響等。蒸汽機(jī)車(chē)下坡時(shí)完全依靠閘瓦制動(dòng)，而電力、內(nèi)燃機(jī)車(chē)則可用電阻制動(dòng)、控制下坡速度，運(yùn)營(yíng)條件差別很大，因而要分別規(guī)定其最大的加力牽引坡度。l 我國(guó)線規(guī)規(guī)定的蒸汽、內(nèi)燃、電力牽引的最大加力牽引坡度值分別為20 、25 、30。 加力坡度的計(jì)算 多機(jī)牽引限制坡度上的牽引噸數(shù)，在加力牽引地段以機(jī)車(chē)計(jì)算速度做等速運(yùn)行C=0。y Fj -( Pw0+G w0” ) iJL= ()(P + G) gn雙機(jī)牽引地段的加算坡度：(1+) y Fj -(2 Pw0+G w0” ) iJL= ()(2P + G) g二、坡段長(zhǎng)度坡段長(zhǎng)度對(duì)工程和運(yùn)營(yíng)的影響l 較短的坡段長(zhǎng)度一般有

22、利于適應(yīng)地形變化，減少橋、隧工程，節(jié)省工程投資。設(shè)置坡段長(zhǎng)度的技術(shù)條件l 最短坡段長(zhǎng)度應(yīng)保證坡段兩端所設(shè)置的豎曲線不在坡段中間重疊。l 坡段長(zhǎng)度的設(shè)置要保證不致產(chǎn)生斷鉤事故。最小坡段長(zhǎng)度鐵路線路設(shè)計(jì)規(guī)范：遠(yuǎn)期到發(fā)線有效長(zhǎng)度(m)1050850750650550最小坡段長(zhǎng)度400350300250200可采用200m坡段長(zhǎng)度的情況：l 凸形縱斷面坡頂（凹形縱斷面底部為緩和坡度代數(shù)差而設(shè)置的分凸形縱斷面坡頂（凹形縱斷面底部為緩和坡度代數(shù)差而設(shè)置的分坡平段仍應(yīng)滿足最小坡段長(zhǎng)要求）。坡平段仍應(yīng)滿足最小坡段長(zhǎng)要求）。l 因最大坡度折減而形成的坡段因最大坡度折減而形成的坡段l 在兩個(gè)同向坡段之間為了緩和在

23、兩個(gè)同向坡段之間為了緩和坡度差而設(shè)置的緩和坡段坡度差而設(shè)置的緩和坡段l 長(zhǎng)路塹內(nèi)為排水而設(shè)長(zhǎng)路塹內(nèi)為排水而設(shè)置的人字坡段置的人字坡段三、坡段連接相鄰坡段坡度差l 坡度差的計(jì)算：坡度差的計(jì)算： 以代數(shù)差的絕對(duì)值表示，即以代數(shù)差的絕對(duì)值表示，即 i i=|i i1-i i2| ()例如，線路上有相鄰兩個(gè)坡度，例如，線路上有相鄰兩個(gè)坡度， i1為為6的下坡，的下坡，i2為為4的上坡，則其相鄰坡段的坡度差為：的上坡，則其相鄰坡段的坡度差為：i i=|i i1-i i2| =|(-6 )-(+4)|= 10 坡度差的限制： l i規(guī)定的允許最大坡度差 l 保證列車(chē)通過(guò)變坡點(diǎn)時(shí)，產(chǎn)生的縱向力不大于車(chē)鉤強(qiáng)度

24、，即保證列車(chē)不斷鉤；l 司機(jī)通視距離不小于要求的緊急制動(dòng)距離，以保證行車(chē)安全；最大坡度差l為保證行車(chē)安全司機(jī)通視距離應(yīng)不小于緊急制動(dòng)距離。在凸形縱斷面的坡頂，若坡度差過(guò)大，則司機(jī)的通視距離縮短，必要時(shí)加以檢算。鐵路等級(jí)鐵路等級(jí)、 遠(yuǎn)期到發(fā)線長(zhǎng)遠(yuǎn)期到發(fā)線長(zhǎng)10508507506501050850750650550最大最大坡度差坡度差一一般般81012151012151820困困難難101215181215182025豎曲線豎曲線l 定義：定義：在線路縱斷面變坡點(diǎn)處設(shè)置的與坡段線相切的曲線。在線路縱斷面變坡點(diǎn)處設(shè)置的與坡段線相切的曲線。l 設(shè)置目的：設(shè)置目的：避免列車(chē)通過(guò)變坡點(diǎn)時(shí)脫鉤，以保證行車(chē)安

25、全和平順。避免列車(chē)通過(guò)變坡點(diǎn)時(shí)脫鉤，以保證行車(chē)安全和平順。 導(dǎo)輪懸空示意圖 車(chē)鉤錯(cuò)動(dòng)示意圖2000iRTSHSHSHSHTK2SHRxy22SHSHSHRTE22設(shè)置豎曲線的限制條件l 需要設(shè)置豎曲線的條件 線規(guī)規(guī)定：相鄰坡段坡度差，當(dāng)級(jí)、級(jí)鐵路大于3、級(jí)鐵路大于4時(shí)，相鄰坡段應(yīng)以圓曲線型豎曲線連接 l 設(shè)置豎曲線的限制條件 豎曲線不應(yīng)與緩和曲線重疊 豎曲線不應(yīng)設(shè)置在明橋面上 豎曲線不應(yīng)與道岔重疊變坡點(diǎn)距緩直點(diǎn)的距離四、最大坡度折減l 線路縱斷面設(shè)計(jì)時(shí)，縱斷面上需要用足最大坡度的地線路縱斷面設(shè)計(jì)時(shí)，縱斷面上需要用足最大坡度的地段，當(dāng)平面上出現(xiàn)曲線或遇到長(zhǎng)于段，當(dāng)平面上出現(xiàn)曲線或遇到長(zhǎng)于400m

26、的隧道時(shí)，的隧道時(shí)，因?yàn)榍€附加阻力和隧道附加阻力增加，粘著系數(shù)降因?yàn)榍€附加阻力和隧道附加阻力增加，粘著系數(shù)降低，需要將最大坡度值減緩，以保證線路上任何一處低，需要將最大坡度值減緩，以保證線路上任何一處的加算坡度均不超過(guò)線路允許的最大坡度，以保證列的加算坡度均不超過(guò)線路允許的最大坡度，以保證列車(chē)以不低于該地段的計(jì)算速度或規(guī)定速度運(yùn)行，此項(xiàng)車(chē)以不低于該地段的計(jì)算速度或規(guī)定速度運(yùn)行，此項(xiàng)工作稱為工作稱為最大坡度折減最大坡度折減.l 曲線地段、小半徑曲線地段、隧道地段（曲線地段、小半徑曲線地段、隧道地段（400m） 曲線地段的最大坡度折減n設(shè)計(jì)坡度設(shè)計(jì)坡度 在曲線地段,貨物列車(chē)受到的附加阻力包括坡

27、道阻力和曲線附加阻力；為保證列車(chē)以不低于計(jì)算速度運(yùn)行，相應(yīng)的加算坡度應(yīng)滿足：ij=i+iR imax ()所以線路的設(shè)計(jì)坡度應(yīng)為: i= imax -iR ()式中imax 最大坡度值（）；iR 曲線阻力的相應(yīng)坡度減緩值（）。 n曲線地段最大坡度減緩的注意事項(xiàng)曲線地段最大坡度減緩的注意事項(xiàng) 縱斷面設(shè)計(jì)坡度值+曲線當(dāng)量坡度最大坡度時(shí)，才進(jìn)行曲線坡度減緩； 既要保證必要的減緩值，又不要折減過(guò)多，以免損失高程，使線路額外展長(zhǎng)。 折減時(shí)涉及的曲線長(zhǎng)度是未加設(shè)緩和曲線前的圓曲線長(zhǎng)度；設(shè)計(jì)的貨物列車(chē)長(zhǎng)度應(yīng)是近期貨物列車(chē)長(zhǎng)度。 減緩坡段長(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)，且不短于200

28、m。所取坡段長(zhǎng)度不宜大于貨物列車(chē)長(zhǎng)度。 減緩后的設(shè)計(jì)坡度值，取小數(shù)點(diǎn)后一位。 曲線地段最大坡度折減方法曲線地段最大坡度折減方法 兩圓曲線間不小于200m的直線段，可設(shè)計(jì)為一個(gè)坡段，按最大坡度設(shè)計(jì)，不予折減；n例例: :將曲線前后長(zhǎng)度不小于200m的兩直線段,分別設(shè)計(jì)為長(zhǎng)度200m和長(zhǎng)度350m的坡段,坡度不予減緩,按限制坡度12設(shè)計(jì)。長(zhǎng)度不小于貨物列車(chē)長(zhǎng)度的圓曲線，可設(shè)計(jì)為一個(gè)坡段，曲線阻力的坡度減緩值為：600RiRn例例：將例中長(zhǎng)度大于近期貨物列車(chē)長(zhǎng)度的圓曲線，設(shè)計(jì)為一個(gè)坡段，坡段長(zhǎng)度取500m，設(shè)計(jì)坡度為：n 取11.26006001211.25800 xiiR長(zhǎng)度小于貨物列車(chē)長(zhǎng)度的圓曲

29、線，設(shè)計(jì)為一個(gè)坡段坡度減緩值為：1 0 .5RiiLnLi 設(shè)計(jì)坡段長(zhǎng)度，當(dāng)坡段長(zhǎng)大于貨物列車(chē)長(zhǎng)度時(shí)，取貨物列車(chē)長(zhǎng)。在上例中：將長(zhǎng)度小于近期貨物列車(chē)長(zhǎng)度的圓曲線，設(shè)計(jì)為一個(gè)坡段，坡段長(zhǎng)度取300m，設(shè)計(jì)坡度為： 取11.0 10.510.526.41211.08300 xiiiL 若連續(xù)有一個(gè)以上長(zhǎng)度小于貨物列車(chē)長(zhǎng)度的圓曲線，其間直線長(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)行減緩；也可將兩個(gè)曲線合并進(jìn)行折減，設(shè)計(jì)坡段不宜大于貨物列車(chē)長(zhǎng)度，坡度減緩值為：10.5RiiLnLi 設(shè)計(jì)坡段長(zhǎng)度,當(dāng)坡段長(zhǎng)大于貨物列車(chē)長(zhǎng)度時(shí),取貨物列車(chē)長(zhǎng)。在上例中：將長(zhǎng)度小于近期貨物列車(chē)長(zhǎng)度的圓曲

30、線、，連同中間小于200m的直線段，劃分為長(zhǎng)度各為250m的兩個(gè)坡段進(jìn)行折減，設(shè)計(jì)坡度分別為：10.510.513.51211.43250 xiiiL10.510.518.41211.23250 xiiiL取11.4 取11.2 內(nèi)燃牽引，限制坡度 =6 ，近期列車(chē) =750m。線路平面如上圖示，該地段要用足坡度下降，試設(shè)計(jì)其縱斷面。 曲線： 曲線： 曲線： 曲線： 曲線：xiLL30 42 30 ,1800,964.73yRL24 00 00 ,500,209.44yRL25 40 00 ,500,223.98yRL20 30 00 ,1000,357.79yRL31 30 30 ,1500

31、,824.89yRL分析計(jì)算如下：從左至右進(jìn)行坡度長(zhǎng)度與線路長(zhǎng)度的對(duì)比計(jì)算及相應(yīng)坡度的折減分析計(jì)算如下：從左至右進(jìn)行坡度長(zhǎng)度與線路長(zhǎng)度的對(duì)比計(jì)算及相應(yīng)坡度的折減1356+964.73=2320.73，已設(shè)計(jì)1700，剩余620.73：設(shè)計(jì)一個(gè)坡度，坡段長(zhǎng)度650，折減坡度 ，故 ，取5.6三個(gè)坡段已設(shè)計(jì)：900+800+650=2350，對(duì)應(yīng)平面：1356+964.73=2320.73，后段478已用29.27，剩余448.73：設(shè)計(jì)一個(gè)足下坡，坡段長(zhǎng)度400。剩余48.73，考慮后面兩個(gè)小曲線和中間夾直線（209.44+157+223.98=590.42），合計(jì)639.15：設(shè)計(jì)一個(gè)坡度，坡

32、段長(zhǎng)度650，折減坡度 ，故 ，取5.1占用349中的10.85：故設(shè)計(jì)一個(gè)足下坡，坡段長(zhǎng)度300。剩余：38.15，加曲線長(zhǎng)度357.79，總長(zhǎng)395.94.設(shè)計(jì)為一個(gè)坡度，坡段長(zhǎng)度400.折減坡度 ，故 ，取5.4.占用284中的4.06，故設(shè)計(jì)一個(gè)足下坡，坡段長(zhǎng)度250.剩余29.94，加曲線長(zhǎng)度824.89，總長(zhǎng)854.83，設(shè)計(jì)一個(gè)坡度，坡段長(zhǎng)度900，折減坡度占用345.17中的45.17，故設(shè)計(jì)為一個(gè)足下坡，坡段長(zhǎng)度300 10.510.5964.7334430.710.319650964.73RiiL60.3195.681i 10.510.5 2425.6670.802650R

33、iiL60.8025.198i 10.510.520.50.538400RiiL60.5385.462i 6006000.41500RiRn長(zhǎng)度驗(yàn)算：長(zhǎng)度驗(yàn)算：n坡段長(zhǎng)度：坡段長(zhǎng)度：900+800+650+400+650+300+400+250+900+300=5550900+800+650+400+650+300+400+250+900+300=5550n平面長(zhǎng)度：平面長(zhǎng)度：1356+964.73+478+209.44+157+223.98+349+357.79+284+824.89+345.17=55501356+964.73+478+209.44+157+223.98+349+357.7

34、9+284+824.89+345.17=5550小半徑曲線地段的最大坡度減緩n原因：在小半徑曲線上，粘著系數(shù)降低，從而導(dǎo)致粘著牽引力降低；為了保證貨物列車(chē)以不低于計(jì)算速度運(yùn)行，若粘著降低后的粘著牽引力小于計(jì)算牽引力，還需要進(jìn)行曲線粘降的坡度折減。n最大坡度計(jì)算值 在位于長(zhǎng)大坡道的小半徑曲線地段，當(dāng)需要用足最大坡度設(shè)計(jì)時(shí)，其設(shè)計(jì)坡度為：i= imax-iR- i（）小半徑曲線粘降減緩值電力牽引，當(dāng)曲線半徑小于450m時(shí)，根據(jù)曲線半徑和限制坡度，查“粘降坡度減緩值”表n小半徑曲線范圍粘降坡度減緩范圍小半徑曲線范圍粘降坡度減緩范圍折減范圍同曲線折減范圍；當(dāng)所取坡段長(zhǎng)度因取50m整數(shù)而大于曲線長(zhǎng)度時(shí)，

35、應(yīng)將整個(gè)坡段按 i減緩。隧道內(nèi)的最大坡度折減影響折減的因素隧道空氣附加阻力；內(nèi)燃牽引時(shí)，為防止油煙、廢氣進(jìn)入司機(jī)室，要提高列車(chē)通過(guò)隧道的速度。 隧道內(nèi)粘著系數(shù)降低；提高內(nèi)燃機(jī)車(chē)過(guò)洞速度，避免因散熱條件不良，而引起柴油機(jī)功率； 為了簡(jiǎn)化計(jì)算，隧道內(nèi)的最大坡度折減值is，可換算為最大坡度系數(shù)s。折減地段：位于長(zhǎng)大坡道上且隧道長(zhǎng)度大于400m的地段，最大坡度應(yīng)進(jìn)行折減。n隧道折減地段的設(shè)計(jì)坡度值 i= simax（）ns為隧道內(nèi)的最大坡度系數(shù)，如下表所示n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的倍數(shù)。n內(nèi)燃牽引的加速緩坡設(shè)計(jì)n若隧道所要求的過(guò)洞速度高于機(jī)車(chē)計(jì)算速度時(shí)，則應(yīng)在隧道上坡

36、進(jìn)洞前方加設(shè)加速緩坡，加速緩坡長(zhǎng)度按下式計(jì)算：27.4102122LSJSJLgiwfVVL坡段設(shè)計(jì)對(duì)行車(chē)費(fèi)用的影響坡度大小的影響 牽引質(zhì)量一定時(shí)，若設(shè)計(jì)坡度較大，則上坡時(shí)每公里的能耗較多，行車(chē)時(shí)分加長(zhǎng)；下坡時(shí)制動(dòng)限速越低，輪箍閘瓦的磨耗越嚴(yán)重，行車(chē)費(fèi)用增多。右圖為當(dāng)限制坡度為12時(shí)，三種主要機(jī)型牽引的貨物列車(chē)，在各種坡度上每萬(wàn)噸公里的行車(chē)費(fèi)用，其值隨坡度增大而增加。n縱斷面型式的影響n凸型縱斷面的車(chē)站，列車(chē)出站為下坡有利于列車(chē)加速，減少能量消耗；進(jìn)站為上坡有利于列車(chē)減速，減少制動(dòng)的輪箍閘瓦磨耗；并且區(qū)間的平均走行速度也較高。而凹型縱斷面的車(chē)站則相反。所以行車(chē)費(fèi)用凹型縱斷面高于凸型縱斷面，故車(chē)

37、站宜設(shè)在縱斷面的凸起部位。凸形、凹形區(qū)間縱斷面 有害坡段與無(wú)害坡段有害坡段列車(chē)在其上運(yùn)行時(shí)因受下坡限速限制而需施行制動(dòng)的下坡坡段。無(wú)害坡段列車(chē)在其上運(yùn)行時(shí)不需施行制動(dòng)可使運(yùn)行速度不超過(guò)下坡限速限的下坡坡段。最大無(wú)有害坡段無(wú)論坡道多長(zhǎng)，列車(chē)在其上惰行時(shí)，最后能以限制速度作等速運(yùn)行而無(wú)需制動(dòng)的下坡坡段。其值可用下式計(jì)算。 )(00 0(max)gwGPgwGwPiwh克服高度 定義 線路單方向上升的高度，又稱拔起高度。上行與下行方向應(yīng)分別計(jì)算。 設(shè)計(jì)縱斷面時(shí)，既要適應(yīng)地形起伏，也要力爭(zhēng)減小克服高度。如圖右所示，只要把縱斷面坡頂?shù)脑O(shè)計(jì)高程降低，改為虛線坡段，減小克服高度，則行車(chē)速度即可提高，行車(chē)費(fèi)用

38、也可降低。橋涵、隧道、路基地段的平縱斷面設(shè)計(jì)一、橋涵地段的平縱斷面設(shè)計(jì)橋梁長(zhǎng)度劃分特大橋（橋長(zhǎng)500m）大橋（500橋長(zhǎng)100m)中橋(100m橋長(zhǎng)20m)小橋（橋長(zhǎng)20m及以下）涵洞孔徑一般在0.756.0m。橋涵地段的平面設(shè)計(jì)小橋和涵洞：無(wú)特殊要求特大橋、大橋地段：一般大中橋宜設(shè)在直線上，困難條件下必須設(shè)在曲線上時(shí)，宜采用較大曲線半徑。明橋面橋應(yīng)設(shè)在直線上；明橋面橋不應(yīng)設(shè)在反向曲線上。橋梁上采用的曲線半徑，應(yīng)不限制橋梁跨度的合理選用。 橋涵地段的縱斷面設(shè)計(jì) 涵洞和道碴橋面橋：無(wú)特殊要求 明橋面橋宜設(shè)在平道上；若設(shè)在坡道上，坡度不宜4 明橋面橋上不應(yīng)設(shè)置豎曲線；縱斷面設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)使變坡點(diǎn)距明橋

39、面兩端 豎曲線切線長(zhǎng)。隧道地段的線路平面隧道宜設(shè)在直線上；困難條件下必須設(shè)在曲線上時(shí)，宜將曲線設(shè)在洞口附近；隧道不宜設(shè)在反向曲線上；困難條件下必須設(shè)在反向曲線上時(shí)，其夾直線長(zhǎng)度不宜小于44m。當(dāng)直線隧道外的曲線接近洞口時(shí)，應(yīng)使直緩點(diǎn)或緩直點(diǎn)與洞門(mén)的距離不小于25m，以免引起洞口和洞口的襯砌加寬。 隧道地段的線路縱斷面隧道地段的線路縱斷面可設(shè)置為單面坡或人字坡。需要用足最大坡度路段的隧道，為了爭(zhēng)取高度，一般應(yīng)設(shè)計(jì)為單面坡。越嶺隧道，當(dāng)?shù)叵滤l(fā)育且地形條件允許時(shí)，應(yīng)設(shè)計(jì)為人字坡。隧道內(nèi)的坡度不宜小于3；嚴(yán)寒地區(qū)且地下水發(fā)育的隧道，可適當(dāng)加大坡度，以減少冬季排水結(jié)冰堆積的影響。二、隧道地段的平縱面設(shè)

40、計(jì)大中橋的橋頭引線、水庫(kù)地區(qū)和低洼地帶的路基，其路肩設(shè)計(jì)高程應(yīng)保證：路肩設(shè)計(jì)高程設(shè)計(jì)水位+壅水高度+波浪侵襲高度+0.5m小橋涵洞附近的路基，應(yīng)保證：路肩設(shè)計(jì)高程設(shè)計(jì)水位+壅水高度+0.5m長(zhǎng)路塹內(nèi)的設(shè)計(jì)坡度不宜小于2三、路基對(duì)線路縱斷面的要求四、站坪的平面和縱斷面 站坪長(zhǎng)度站坪長(zhǎng)度LZ=遠(yuǎn)期到發(fā)線有效長(zhǎng)度+2 道岔咽喉區(qū)長(zhǎng)度 =Lyx+2Lyhn站坪長(zhǎng)度一般可采用不小于下表所列的數(shù)值。車(chē)站正線平面標(biāo)準(zhǔn)為了作業(yè)安全和方便，站坪應(yīng)設(shè)在直線上；但在特殊困難條件下，若受地形條件限制，設(shè)在直線上可能會(huì)引起大量工程時(shí)，允許將站坪設(shè)在曲線上，但曲線半徑應(yīng)符合相應(yīng)技術(shù)條件確定的最小半徑值的要求站坪的線路平面

41、路段旅客列車(chē)設(shè)計(jì)行車(chē)速度路段旅客列車(chē)設(shè)計(jì)行車(chē)速區(qū) 段段 站站1 200800中間站、會(huì)讓站、中間站、會(huì)讓站、越行站越行站一般一般1 6001200800600困難困難1 200800600600橫列式車(chē)站不應(yīng)設(shè)在反向曲線上；縱列式車(chē)站每一行車(chē)方向的到發(fā)線有效長(zhǎng)范圍內(nèi)不應(yīng)有反向曲線車(chē)站咽喉區(qū)的正線應(yīng)設(shè)在直線上。 站坪的線路平面 站坪線路縱斷面 站坪坡度 保證車(chē)站停放的車(chē)輛不致溜逸和站內(nèi)行車(chē)安全 一般 iz1.5在特殊困難條件下，有充分技術(shù)經(jīng)濟(jì)依據(jù)時(shí)，允許將會(huì)讓站、越行站設(shè)在不陡于6的坡道上,但兩個(gè)相鄰車(chē)站不應(yīng)連續(xù)設(shè)置。 保證停站列車(chē)順利起動(dòng) y Fq -( Pwq+G

42、wq” ) iq(max)= ()(P + G) gwq機(jī)車(chē)單位起動(dòng)阻力，電力、內(nèi)燃取5g(N/t)wq”車(chē)輛單位起動(dòng)阻力，滾動(dòng)軸承的貨車(chē)取3.5g(N/t)；滑動(dòng)軸承的貨車(chē)wq”=(3.0+0.4iq)g (N/t)， wq”的計(jì)算值小于50N/t時(shí)，取50N/t。站坪范圍內(nèi)，一般設(shè)計(jì)為一個(gè)坡段。為了減少工程，也可將站坪設(shè)計(jì)在不同的坡段上。車(chē)站道岔咽喉區(qū)的正線坡度宜與站坪坡度相同。特殊困難條件下，可將咽喉區(qū)設(shè)在限制坡度減2的坡道上，這是因?yàn)檠屎韰^(qū)的道岔附加阻力大約為20(N/t)。但區(qū)段站、客運(yùn)站不得大于2.5，中間站、會(huì)讓站、越行站不得大于10。站坪坡度旅客乘降所允許設(shè)在旅客列車(chē)能夠起動(dòng)的

43、坡道上，但不宜大于8，在特殊困難條件下，有充分技術(shù)經(jīng)濟(jì)依據(jù)時(shí)，可設(shè)在大于8的坡道上。旅客乘降所 豎曲線和緩和曲線不應(yīng)伸入站坪在縱斷面上,豎曲線不應(yīng)伸入站坪。站坪端點(diǎn)至站坪外變坡點(diǎn)的距離不應(yīng)小于豎曲線的切線長(zhǎng)度Tsh,如下圖右端所示；在平面上,緩和曲線不應(yīng)伸入站坪。站坪端點(diǎn)至站坪外曲線交點(diǎn)的距離不應(yīng)小于曲線的切線長(zhǎng)度T1,如下圖左端所示；站坪兩端的線路平面和縱斷面 若站坪兩端的線路，在平面上有曲線，在縱斷面上有豎曲線，則應(yīng)考慮豎曲線不與緩和曲線重疊的要求，如下圖右端所示，曲線交點(diǎn)距站坪端點(diǎn)的距離不應(yīng)小于2TshT2。 進(jìn)站起動(dòng)緩坡設(shè)置目的進(jìn)站列車(chē)在進(jìn)站信號(hào)機(jī)前臨時(shí)停車(chē)后能順利起動(dòng)。 限制條件 電力牽引時(shí)，在限制坡度上均可起動(dòng)； 內(nèi)燃牽引時(shí)，限制坡度小于或等于6的鐵路，編組站、區(qū)段站和接軌站進(jìn)站信號(hào)機(jī)前的線路坡度不能保證貨物列車(chē)順利起動(dòng)時(shí)，應(yīng)設(shè)置起動(dòng)緩坡，除地形困難者外，其他車(chē)站也宜設(shè)置。加速緩坡地段的坡度按列車(chē)最大起動(dòng)坡度公式計(jì)算確定；加速緩坡地段的坡段