铁路勘测设计课程设计

课程名称：铁路勘测设计
设计题目：珠河~后河铁路新线选线院系：土木工程系
专业：铁道工程
学号：5
姓名：
西南交通大学峨眉校区2015年12月15日
课程设计任务书
专业铁道工程姓名江富刚学号20137025
开题日期：2015年10月15日完成日期：2015年12月20日
题目______________ 珠河~后河铁路新线选线_______________
一、设计的目的
本课程设计主要训练学生综合运用所学基础知识的能力，培养
学生用定性分析方法对问题进行综合分析和评价。

通过设计，使学生在巩固所学牵引计算、能力计算和方案经济比较的基本方法，熟悉并运用《铁路线路设计规范》，从而加深对所学内容的理解，提高综合分析和解决问题的能力。

通过设计熟悉掌握铁路选线设计的相关知识。

、设计的内容及要求
1、定出珠河车站~后河车站的线路平面；
2 、设计该站间的纵断面；
3 、能力检算；
4 、计算工程费和运营费；
5、编写简要说明书，按要求茨装订成册。

三、指导教师
四、成绩
指导教师 __________ （签章）
年月日
目录
I课程设计内容 (1)
一、课堂学习 (1)
二、课程设计作业 (1)
U课程设计任务书 (2)
一、出发资料 (2)
二、牵引质量计算及列车资料计算 (3)
1、牵引质量计算 (3)
2、起动、到发线有效长度检算 (3)
3、确定牵引定数 (4)
4、列车长度、牵引净重、列车编挂辆数计算 (4)
三、线路走向方案概述 (5)
1.沿线走向地貌 (5)
2.线路走向方案 (5)
3.选线方案定线说明 (5)
四、站间输送能力检算 (10)
1、运行时分计用均衡速度法求行车时分 (10)
2、区间能力检算 (11)
五、工程、运营经济指标计算资料 (11)
1、运营费计算： (11)
(1)列车行走费(采用列车公里法计算) (11)
(2)列车起停附加费 (13)
(3)固定设备维修费计算 (13)
(4)年运营费计算 (13)
2、工程投资费计算 (14)
(1)路基工程费 (14)
(2)桥梁工程费 (16)
(3)涵洞工程费 (16)
(4)隧道工程费 (16)
(5)土地征用费 (16)
(6)轨道工程费 (16)
(7) ....................................................................................... 机车、车辆购置费 (16)
(8)工程总投资： (17)
3、换算工程运营费 (18)
4、技术经济指标评述 (18)
I课程设计内容
一、课堂学习
1.复习“牵引计算”、“能力计算”、“平面、纵断面设计”等有关内容
2.讲授“铁路定线方法”。

3.讲解合力曲线图使用方法。

4.讲解、分析课程设计作业任务。

二、课程设计作业
1.计算牵引质量，确定牵引定数、列车长度、牵引净重和编挂辆数。

2.纸上定线
识图。

平面设计。

纵断面设计。

检算通过能力和输送能力
计算行车时分（均衡速度法）。

计算通过能力。

检算输送能力。

计算主要技术、经济指标
工程费。

运营费。

技术经济指标表。

编写说明书
说明书按下列内容编写，并按此顺序装订成册：
设计任务书。

牵引计算资料。

线路走向方案概述。

平面设计概述及计算资料。

纵断面设计概述及计算资料。

通过能力及输送能力检算资料。

工程经济指标计算资料。

填写技术经济指标表。

3.平面、纵断面设计图纸整饰
按附录中的图例，绘制线路平面、纵断面图，并将设计图加深修整。

将平面图、纵断面图折叠后与设计说明书一起装订成册。

II课程设计任务书
一、出发资料
(1)设计线为I级单线铁路，路段设计时速为100km/ho
(2)地形图比例尺1:25000，等高距5m
(3)始点珠河车站，中心里程K25+000,中心设计高程35.0m,该站为会让站; 终点后河车站，为中间站，站场位置及标高自行选定。

(4)运量资料(远期重车方向)：
货运量10Mt/a，货运波动系数B =1.15，通过能力储备系数a =0.2 ;
客车1对/d ;摘挂1对/d ;零担1对/d ;快货1对/d o
(5)限制坡度i=10_%。

(6)牵引种类：
近期：电力；远期：电力。

(7)机车类型：近期SS3远期SS3o
(8)到发线有效长度850m
(9)最小曲线半径600m
(10)信联闭设备为半自动闭塞，t B ' t H =6min。

(11)近期货物列车长度计算确定。

(12)车辆组成：
每辆货车平均数据为：货车自重(g z) 22.133t，总重(g) 78.998t，净载重(g j) 56.865t，车辆长度13, 914m净载系数0.720，每延米质量(g m) 5.677t/m，守车质量16t，守车长度8.8m。

(13)制动装置资料：空气制动，换算制动
率0.28 o
(14)车站侧向过岔速度允许值为V=45km/h直向过岔速度取设计速度
二、牵引质量计算及列车资料计算
1、牵引质量计算
按列车在限制坡度上以机车计算速度作等速运行为条件。

V j -48km/h,
^-0.9 (机车牵引力使用系数取 0.9 )
查表可得：
F j =317800N , P =138t , i x =10 %o w 0^2.25 0.0190V 0.00032(V 2
=3.899 w 0'、0.92 0.0053V 0.000125/^1.438
由上可得：
九 y F j — P(w 。

+i x )g 0.9x317800—138x(3.899 + 10)x9.81
G
—
(w 0 +i x )g
(1.438 + 10)x9.81
取G=2380t 。

(按照规定取10t 得整数倍)
2、起动、到发线有效长度检算
起动检查:
F q =470 103
N , W q^5N/KN , y =0.9, i q=0%o w q "=3.5N/KN
0.9 汉 470汇 103 —138汇(5 + 0)汉 9.81 =3142t (3.5+10) 9.81 -
G q G 所以能够起动
到发线有效长度对牵引质量限制的检查：
到发线长度 L yx =850m, l a =30m , N j =1, q =5.677t/m , L^ 21.7m
G
q
y F q -P(W g i q )g
(W ； i q )g
G yx =(L yx-l a —N j L j)q (850-30-21.7) 5.677 = 4530t
G yx - G所有到发线符合
3、确定牵引定数
根据上列计算，牵引定数为G=2380t
4、列车长度、牵引净重、列车编挂辆数计算
列车长度:
L j =21.7m，q=5.677t/m ，G =2380t
G 2380 “cc
L i 二L j 21.7 440.93m
j q 5.677
牵引净重：
K j-0.72
G j 二 0 G =0.72 2380=17136
列车编挂辆数：
q P= 78 .998 t
G n =
q p
2380
78.998
=30辆
三、线路走向方案概述
1沿线走向地貌
从珠河站出发，线路经过三个垭口附近，高程依次为121.8m、57.0m、58.0m，跨越中河、后河，线路周围分布5个村庄（珠河镇、李屯春头、理店、后河镇），其屮珠河到屮河，地形线较密，高程起伏变化较大，属于紧坡地段；
过中河至后河地段，地形高程起伏变化小，属于缓坡地段，平均高程在50m左右。

2.线路走向方案
从珠河车站出发，在k25+150m处设置圆曲线进入爬坡地段，以9%。

的坡度爬行1.7公里，在李屯旁边高程49m开始打隧道，避开了紧坡地段，隧道长3.2km, 出口高程55m进入中河缓坡地段，设置5%。

的下坡，在春头旁的平缓地段k32+100 处设置长220m 左右的大桥跨越中河，沿直线前行进入孙家坎圆曲线，沿着沟谷线旁下坡，在k35+600处设置250m左右的大桥跨越后河，然后平缓进入后河镇，在后河平坡地段设置后河中间站。

3.选线方案定线说明
（1）定线原则：
紧坡地段定线原则：
1.紧坡地段通常应用最大坡度定线，以便争取高度使线路不致额外展长。

当线路遇到巨大的高程障碍时，若按短直线方向定线就不能达到预定高度，于是就需要进行展线。

2.在展线地段定线时应注意结合地形、地质等自然条件，在
坡度设计上适当留余地。

3.展线若无特殊要求，一般不采用反向坡度，以免增
大为克服高度引起的路线不必要的展长，同时增加运营支出。

4.在紧坡地段定线，一般应从困难的地段向平易地段引线。

因垭口附近地形困难，展线不易，顾从预定的越岭隧道洞口开始向下引线为合适。

个别情况下，当受山脚的控制点（如高桥）控制时，也可以由山脚向垭口定线。

缓坡地段定线原则：
1.在缓坡地段，地形平易，定线时也可以以航空线为主导方向，既要力争线路顺直，又要节省工程投资。

2.为了绕避障碍而使线路偏离短直方向时，必须尽早绕避前方障碍物，力求减小偏角。

线路绕避山唨、跨越沟谷或其他障碍时，必须使曲线交点正对主要障碍物，使障碍物在曲线的内侧并使其偏角最小。

3.设置曲线必须是有障碍物存在，曲线半径应结合地形尽量采用大曲线半径。

坡段长度最好不小于列车长度，尽量选用下坡无需制动的坡度一一无害坡度。

4. 力争减少总的拔起高度。

5.车站的设置应不偏离线路短直方向，并争取把车站设在凸形地段。

地形应平坦开阔，减少工程量。

（2）平面设计：
定线说明：平面共设曲线3处，其中最小曲线半径1000米。

从珠河镇出发，地势较为平坦，填挖量较小，采用直线通过并未设置坡度。

当地势开始上升时，采用8%。

和9%。

的坡度直线来到高程49米。

之后地面高程上升较快，通过设计隧道通过第一个垭口。

此时垭口高程达到最高121.3。

之后一
直到中河地段，地势起伏不是很大，采用3%。

的下坡通过。

在中河，线路与河正交，采
用平坡通过，此地段地势起伏很小，填挖量也很小。

过河后为减小挖方量，采用4%。

的上
坡到达孙家坎垭口后5%。

下坡，直线到达后河，采用平坡跨河到达珠河站。

平面设计技术指标表
⑶纵断面设计：
①纵断面设计原则：
a.紧坡地段设计原则与最大坡度折减方法：
1.紧坡地段通常应用最大坡度定线，以便争取高度使线路不致额外展长。

当线路遇到巨大的高程障碍时，若按短直线方向定线就不能达到预定高度，于是就需要进行展线。

2.在展线地段定线时应注意结合地形、地质等自然条件，在坡度设计上适当留余地。

3.展线若无特殊要求，一般不采用反向坡度，以免增大为克服高度引起的路线不必要的展长，同时增加运营支出。

4.在紧坡地段定线，一般应从困难的地段向平易地段引线。

因垭口附近地形困难，展线不易，顾从预定的越岭隧道洞口开始向下引线为合适。

个别情况下，当受山脚的控制点（如高桥）控制时，也可以由山脚向垭口定线。

最大坡度折减方法：
1.两圆曲线间不小于200m的直线段，可设计为一个坡度，不予减缓，按最大坡度设计。

2.长度不小于货物列车长度的圆曲线，可设计一个坡度，曲线阻力的坡度减缓值-iR =Wr=60° （%0）
R
3.长度小于货物列车长度的圆曲线，设计为一个坡段，曲线阻力的坡度减缓
值为“_(600K、_ 600 R _ 105(%°)
R L/ _ R 180L i 一
L
式中 a —曲线转角（°）
K —圆曲线长度（m
R —圆曲线半径（m）
L i设计坡段长度（m），当其大于货车列车长度时，取货车列车长度。

4.若连续有一个以上长度货物列车长度的圆曲线，其间直线段长度小于
200m可将小于200m的直线段分开，并入两端曲线进行折减，坡度减缓值按下式计算.你
二10三（％。

）二为折减坡段范围内的曲线转角总和（°）o
L i
5.当一个曲线位于两个坡段上时，每个坡段上分配的曲线转角度数，应按两个坡段上曲线长度的比例计算，相应的曲线坡度折减值，按分配的曲线转角计算。

b •缓坡地段定线原则：在缓坡地段，地形平易，定线时也可以以航空线
为主导方向，既要力争线路顺直，又要节省工程投资。

1.为了绕避障碍而使线路偏离短直方向时，必须尽早绕避前方障碍物，力求减小偏角。

2.线路绕避山唨、跨越沟谷或其他障碍时，必须使曲线交点正对主要障碍物，使障碍物在曲线的内侧并使其偏角最小。

3.设置曲线必须是有障碍物存在，曲线半径应结合地形尽量采用大曲线半
径。

坡段长度最好不小于列车长度，尽量选用下坡无需制动的坡度一一无害度。

4.力争减少总的拔起高度。

5.车站的设置应不偏离线路短直方向，并争取把车站设在凸形地段。

地形应平坦开阔，减少工程量。

②线路纵断面设计概述：从起点出发至1000米处开始地势上升，随后上
升坡度值较大，中间有两条沟谷线相交，设置三个涵洞。

在高程为49M处开始打隧道，隧道全长3200m隧道经过第一个垭口后地势较起伏较小，在里程AK32+100
处，为中河大桥。

在里程AK35+700处，为后河大桥。

之后为平坡到达B站
③纵断面设计主要技术指标
(4)设计方案的优缺点评述及改善意见。

此线路由于爬坡较多且陡，在隧道设计是隧道长度较大，工程耗费较高，总体坡段较多，不利于行车稳定。

设置隧道后，线路地势较为平坦，不需要设置坡就能达到很小的填挖量，总克服坡度较小。

四、站间输送能力检算
1、运行时分计用均衡速度法求行车时分
行车时分计算表
2、区间能力检算
①通过能力检算
T Z = (t W t F) (t B t H ) = (10 9 3) 6 二
28min
N-!
44^」440—90=48.21 (对/d )
T Z28
②输送能力计算
N PT-(N K ；K N L L N Z ；Z N KH ；KH)
48.21
1 0.2
-(1 1.3 1 2.0 1 1.5 1 1.2) -34.18
N
H =N PT N[_
N
z N KH、KH
=39 1 0.5 1 0.75 1 0.75 = 36.18
365N H G J365 36.18 1713.6
6
10 1.15 = 19.68Mt / a
③输送能力检查及评价
输送能力大于给定的运量（10Mt），符合要求。

五、工程、运营经济指标计算资料
1、运营费计算：
（1）列车行走费（采用列车公里法计算）
' e l 0.0105 ：（P G） a 10°
①珠河到后河列车行走费为：
各种坡度（按线路设计坡度）每列车走行费：（按照SS3计算）' e l =80.13元
单方向牵引地段曲线转向角总和:
s a =24.2°+16哄37.2° = 77.4。

所以有：
；i 八e I 0.0105、:- (P G) a 10”
= 8 0.13 0. 0 1 05 7 7. 4 (1 3 8 23 8%) 0. 5元/ 列0 8 1.26 后河到珠河列车行走费为：
各种坡度(按线路设计坡度)每列车走行费：
' e I =63.44元
单方向牵引地段曲线转向角总和：
: -24.2 16 37.2 =77.4
所以有：
；2 =' e I 0.0105、：(P G) a 10’
-63.44 0.0105 77.4 (138 2380) 0.55 10” =64.57元/ 列
②货物列车数计算
C 166C10
N H = -3805 -3805 -15.98 (对/d)
365 G K j G 2380
其中：不计波动系数
C采用任务书给定值C =10Mt /a ；
G牵引定数，采用牵引计算结果；
K j为货物列车净载系数，取0.72。

③年走行费计算(万元/年)
；X =365 (N H N K) ' ；10，
= 365 (15.98 1 0.5) (81.26 64.57) 10,
= 87.77
(2)列车起停附加费
厂36咼心山10,
= 365 1 4.67 1 1 5.^8=10；万元8a )6 (3)固定设备维修费计算
G =[L
ZX
(e
Zx %) G F务4z
e
BZ L Q §'
N
C 唧
10
珂12 (80400 7570) 1. 1 5 371 00 1 05^600 二138.53 (万元/a) 其中：正线的长度L ZX = 12.00km
A站(会让站)站坪长度：L ZA =0m
B站(中间站)站坪长度：L ZB =0m
到发线长度，取远期到发线有效长度:
L DF =850 2 150 = 1150m = 1.15km
查定额有:
=7570元/公里a
会让站：e c=105600元/站a
中间站：e c =181400元/站a
(4)年运营费计算
qt 181400] 1(
e Zx =80400元/正线公里a e DF = 3 7 1 00站线公里a
= 8 7.7 78.56 138
二234. 8册元/a)
2、工程投资费计算
工程投资采用概率指标法进行计算：
F = f l f2 f3 f4 f5 f6 f7 (万兀)
(1)路基工程费
①土石方体积计算
土石方体积计算，采用平均面积法，计算见附表1-2
3 3
VW = 328520 m3, 44712m
车站地段路基加宽所增加的土石方数量计算：
V aw^W.^ H 汉L a=5況0.5 汉100= 250m3珠河站：3
V a t = 汉H 汉L a= 5汉0.5汉650= 1625m3
3
后河站：V bt =W)H L b =13 0.3 850 = 3315m (填方)
其中：W为路基加宽值，会让站为5m，中间站为13m
L加宽地段长度，本设计取车站站坪长度：
A 站：L=750m，
B 站：L=850m
曲线地段路基加宽所增加的土石方数量计算：
s a = B H
各曲线段路基加宽值
JD i处加宽情况：
19 +1 8+02+0 3「士、
V i =0.3 422.29 =123.52m3（填万）
4
V2=0.3 10 7 5 4.9 335.1 =676.06m3（挖方）
4
4 0 1.
5 0 0 0 2.1 3 4.2 9.3 9.5 5.2 4.5、
V3=0.2 （） 1168.67
14
-1100.22n3（挖方）
3
总填方量：P填二44712 1625 3315 123.52 = 49775m
总挖方量：P挖=331484 250 676.06 1100.2 二333510m3
②路基土石方工程费计算：
土石方采用综合单价，填方、挖方分别为：
R挖=18.0元/ m3，R填=15.0元/m3
f1 = p挖方汉V挖方+只填汉V填
（328520 18 44711 15）/10000 = 658.41（万元）
③档土墙工程费计算
仏珥L ZX V1d P d"104
4
=（12.00 98.4 300）/10 = 35.42 （万元）
其中：挡土墙工程数量，采用综合数量：V1d= 98.4m3/km
挡土墙综合单价：R d =300元/m3
④路基工程费
/ - f1d二658.41 35.42 二693.83 （万元）
（2）桥梁工程费
f
2 = f2D f2Z f2X
=L Q D P QD L QZ P QZ L QX P
二（253.6 221.9） 1.757 835.45 （万元）
其中：两座大桥的长度：L QDI = 253.6 m , L QD2 = 221.9 m
延米单价：P QD =1.757万元/延米
（3）涵洞工程费
F H -12.00 60 0.75 540（万元）
f3二L ZX L
H
式中L H均摊到每正线公里上的涵洞延米数，可按60m/km计
P H涵洞延米单价，本设计取0.75万元/延米
（4）隧道工程费
f4 二L s R 二3200 2.2 二7040（万元）
其中：隧道总延米数，按线路实际长度计算：L^ 3200m
隧道延米单价，本设计取P s = 2.2万元/延米
（5）土地征用费
f5二L ZX S D P S D= 12.00 73.0 1.5= 1314 （万元）
其中：均摊到每正线公里上的土地亩数，根据本设计限制坡度，可取
S d =73（亩/公里），征地费，本设计取P D =1.5万元/亩
（6）轨道工程费
f6 = L ZX汉艮。

=12.00 200= 2400 （万元）其中：每公里轨道造价：P GD =200万元/正线公里
（7）机车、车辆购置费
①机车购置费
19
2 10 1 0.7
1440
车辆数取为整数15辆
则车辆购置费：A = M 冋=15 1.38 30 = 621 （万元） 其中：车辆备用系数：1 =1.38，车辆平均价格：a^30万元/辆
车辆在区段站停留时分：t qd =10mi n 列车编挂辆数，取计算值：n -30辆
t l ' t 2
G
+（如+t zz +2切八
A
广L
1440
N H j a j
19
（30 20 2
15.58 1440
15.58 1.2 430 = 946.68 （万元）
其中:
机车在机务段整备作业时分: j =30min
机车在折返段整备作业时分:
t zz = 20min
机车等待列车时分:
t jd 720
720
N H
机车备用系数：j
= 1.2 ;机车车价：a 」=430万元/台
②车辆购置费
b ： t 2
2t qd n qd
运用车辆总数:
1440
N H n
15.58 30 = 15.30 （辆）
③ 机车车辆购置费：f^ A A^=946.68 • 621二1567.68（万元）（8）工程总投资：
F 二匸f2 f3 f4 f5 f6 f7
F =658.41 835.45 540 7040 1314 2400 1567.68 = 14355.54万元
3、换算工程运营费
按一次投资法进行比较，采用10年还本期，厶=0.1 ,则换算工程运营费：
E -）F
=0. 11439096 236.= 167396万元
4、技术经济指标评述：
（1）技术经济指标评述
（2）技术经济指标表见下表:。