高速铁路线路纵断面的设计分解共15页文档
第2章-高速铁路线路设施(平纵断面)
高 铁 设 备
§2.2 高速铁路线路的平面和纵断面
一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求 4、最大曲线半径
最大曲线半径标准关系到线路的铺设、养护、维修能否达到要 求的精度。当曲线半径大到一定程度后，正矢值将很小，测设和 检测精度均难于保证极小的正矢值的准确性，可能反而成为轨道 不平顺的因素。因此，对圆曲线的最大半径加以限制：
F 0
直线
F m
v2
v2 F m R
缓和曲线
圆曲线
ρ=∞
ρ=R
为了使列车安全、平顺地由直线运行到圆曲线 (或由圆曲线运行到直线） 而在直线与圆曲线之间设置一个曲率半径逐渐变化的曲线称为缓和曲线。
高 铁 设 备
§2.2 高速铁路线路的平面和纵断面
一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求 5、缓和曲线线型和长度
高 铁 设 备
§2.2 高速铁路线路的平面和纵断面
一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求
v v平 h h 11.8 R 一条铁路的实设 h 既定，当 v v平 时存在未被平衡的 离心加速度，即外轨超高度不足(欠超高hq)；当 v v平 时， 又会产生多余的向心加速度，外轨超高度过大(过超高hg)。
2 v平 理论超高度： h 11.8 R
式中 : h——超高，mm, v平 ——过曲线各列车的平均速度，km/h, R——曲线半径，m。
最大超高允许值[h]主要取决于列车在曲线上停车时的安全、 稳定和旅客乘坐舒适度要求。（我国新建客专最大超高采用170mm）
确定设计速度及运行速度 确定实设超高 （影响舒适度的参数） 与欠(过)超高
G v2 cos G sin g R v2 tan gR
第五章_高速公路纵断面设计
第五章高速公路纵断面设计第一节概述定义：沿着道路中线竖向剖面的展开图即为路线纵断面。
纵断面设计：在路线纵断面图上研究路线线位高度及坡度变化情况的过程。
任务：研究纵断面线形的几何构成及其大小与长度。
依据：汽车的动力特性、道路等级、当地的自然地理条件以及工程经济性等。
路线纵断面图构成：地面线：它是根据中线上各桩点的高程而点绘的一条不规则的折线；设计线：路线上各点路基设计高程的连续。
地面高程：中线上地面点高程。
设计高程：一般公路，路基未设加宽超高前的路肩边缘的高程。
设分隔带公路，一般为分隔带外边缘。
路基高度：横断面上设计高程与地面高程之高差。
路堤：设计高程大于地面高程。
路堑：设计高程小于地面高程。
纵断面设计内容：坡度及坡长、竖曲线第二节纵坡及坡长设计一、纵坡设计的一般要求1．纵坡设计必须满足《标准》的各项规定。
2．为保证车辆能以一定速度安全顺适地行驶，纵坡应具有一定的平顺性，起伏不宜过大和过于频繁。
尽量避免采用极限纵坡值。
合理安排缓和坡段，不宜连续采用极限长度的陡坡夹最短长度的缓坡。
连续xx或下坡路段，应避免设置反坡段。
xx线哑口附近的纵坡应尽量缓一些。
3．纵坡设计应对沿线地面、地下管线、地质、水文、气候和排水等综合考虑，视具体情况加以处理，以保证道路的稳定与通畅4．一般情况下山岭重丘区纵坡设计应考虑填挖平衡，尽量使挖方运作就近路段填方，以减少借方和废方，降低造价和节省用地。
——即纵向填挖平衡设计。
5．平原微丘区地下水埋深较浅，或池塘、湖泊分布较广，纵坡除应满足最小纵坡要求外，还应满足最小填上高度要求，保证路基稳定。
——即包线设计。
6．对连接段纵坡，如大、中桥引道及隧道两端接线等，纵坡应和缓、避免产生突变。
交叉处前后的纵坡应平缓一些，7．在实地调查基础上，充分考虑通道、农田水利等方面的要求。
二、最大纵坡最大纵坡：是指在纵坡设计时各级道路允许使用的最大坡度值。
影响因素：汽车的动力特性：汽车在规定速度下的爬坡能力。
高速铁路线路设施(平纵断面)课件
纵断面设计应遵循线路坡度平缓、坡长适中、排水通畅的原则，同时考虑地质、 气候等自然条件的影响。
曲线与直线的组合设计
组合方式
曲线与直线的组合设计应考虑行车速度、曲线半径和超高设 置等因素，采用合理的曲线半径和缓和曲线长度，以保持行 车的平稳性和安全性。
设计原则
曲线与直线的组合设计应遵循行车速度与曲线半径匹配、超 高顺适、排水通畅的原则，同时考虑地质、气候等自然条件 的影响。
特点
高速铁路具有高速度、高安全、高舒 适性、大载客量、低能耗和环保等特 点，是现代交通运输的重要发展方向 。
高速铁路线路设施的重要性
保障列车安全运行
提升乘客出行体验
高速铁路线路设施是列车安全运行的 基础，其质量和状态直接关系到列车 的安全和乘客的生命财产安全。
优质的线路设施可以提供更加稳定、 舒适、快速的列车服务，提升乘客的 出行体验。
检修制度
制定完善的检修制度，对设施进行定期检修 和更换，及时发现和解决潜在问题。
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平纵断面设计与优化
平纵断面设计原则与标准
安全性原则
确保线路在各种工况下的安全 稳定，防止因设计缺陷导致的
事故。
经济性原则
在满足安全性和功能性的前提 下，尽量降低工程投资和运营 成本。
环保性原则
线路设计应尽量减少对环境的 破坏和污染，合理利用土地资 源。
隧道类型与选型
总结词
隧道是高速铁路线路的重要组成部分，其类型与选型需考虑地质条件、线路走向和施工难度等因素。
详细描述
山岭隧道需采用加强支护和防水排水措施，以确保结构安全和运营顺畅；城市隧道需特别注意环境保 护和交通疏导，以确保城市正常运转。
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线路设施施工与维护
高速公路第五章高速公路纵断面设计
汽车爬坡能力决定的最大纵坡
• 确定高速公路上的最大纵坡，就需要了解高速 公路上的代表性车型吸其动力特性。
• 高速公路上往往小客车居多，小客车的行驶速 度高，爬坡性能好，受纵坡的影响较小。
• 在确定最大纵坡时也应注意在高速公路上行驶 的代表性载重汽车车型。一般可以认为，在国 产 载 重 汽 车 中 ， 适 宜 采 用 解 放 CAl40 和 东 风 EQl40两种车型来作为研究确定纵坡的依据。 140的平衡速度
坡长值限制
计算行车速度（km/m）
120
100
3 800
-
纵坡值（%）4 5007005-
500
6
-
-
表5-4
80
60
-
-
-
-
600
700
500
500
高速公路坡长不受限制的最大纵坡
表5-5
计算行车速度（km/m）
120 100 80 60
坡度（%）
2
3
4
4
合成坡度
• 汽车在有纵坡的小半径曲线上行驶时，除受坡 度阻力外，还受曲线阻力的作用。
i合 i横2 i纵2
• 最大纵坡 • 最小纵坡 • 我国规定最小合成坡度不宜小于0.5％，在不
得己当合成坡度小于0.5％时，应采用综合排 水措施，以保证路面排水畅通。
最大纵坡
• 在高速公路设计中，为保证行车安全；合成坡 度应控制在适当范围。
• 《公路路线设计规范》规定：合成坡度不得超 过 10%(120km ／ h 及 100km ／ h 时 ) 及 10.5%(80km ／h及60km／h时)。
• 纵坡度 • 坡长限制 • 合成坡度 • 竖曲线 • 爬坡车道
铁路线路的平面和纵断面ppt课件
线路标志设在计算里程方向的线路左侧
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公里标、半公里标
公里标表示从铁路起点开始计算的连续里程，每公 里设一个；半公里标设于线路的每半公里处
公里标的作用主要是确切地指明线路的位置，例如 巡道工在线路上巡行检查时，如果发现问题，在记 录和报告中就能根据公里标、半公里标，指出问题 的准确位置，以利于维修和抢修单位及时处理
设在施工线路及其邻线距施工地点两端500~1000m 处。司机见此标志须提高警惕，长声鸣笛，提醒施 工人员撤离到安全地点。
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减速地点标
设在需要减速地点的两端各20m处。正面表示列车 应按规定限速通过地段的始点，背面表示列车到达 限速通过地段的终点
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桥梁减速信号牌
设在需要限速通过的桥梁两端，上部表示客车限制 速度，下部表示货车限制速度。
F 0
直线
F m v2
缓和曲线
F m v2 R
圆曲线
ρ=∞ ρ=R
为了使列车安全、平顺地由直线运行到圆曲线(或由圆曲线运行到直线）
而在直线与圆曲线之间设置一个曲率半径逐渐变化的曲线称为缓和曲线。
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2）缓和曲线 的特点
F 0
直线
F m v2
缓和曲线
F m v2 R
ρ=∞ ρ=R
① 缓和曲线半径从∞→R（或 R →∞ ）； ② 运行中列车的离心力逐渐↑（或↓）； ③ 缓和曲线轨距加宽逐渐↑（或↓） ； ④ 缓和曲线外轨超高逐渐↑（或↓） 。
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20
变坡点
平道与坡道、坡道与坡道的交点，叫变坡点。 列车经过变坡点时，坡度突然变化，车钩内产生附
【高速公路】第五章 纵断面设计ppt课件
第二，纵坡度的表示方式不用角度，而用百分数（％），即每一百米的路线长 度其两端高差几米，就是该路段的纵坡，其上坡为“＋”，下坡为“－”。例 如某段路线长度为８０米，高差为－２米，则纵坡度为－2.5％。
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10.08.2020
第三，一般认为道路上３％的纵坡对汽车行驶不造成 困难，即上坡时不必换档，下坡时不必刹车。对于小 于３％的纵坡，可以不作特殊考虑，只是为了排水的 需要（公路边沟的沟底纵坡与路线纵坡一般是相同 的），一般要有一个不小于最小纵坡的坡度。如果排 水上无困难，可以用平坡。但是采用了大于５％的纵 坡时，必须慎重考虑，因为纵坡太大，上坡时汽车的 燃料消耗过大，而下坡时又必须用刹车，重车或有拖 挂车的车辆都易出事故，对运输经济与安全极为不利。
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在路线的测设过程中，平面设计和纵断面设计是分开进行的， 这样做固然有其方便之处。但是，必须注意平面设计和纵断面设计 要互相配合，设计中要发挥设计人员对平、纵组合的空间想象力， 否则，不可避免会在技术经济上和美学上产生缺陷。纵断面设计是 路基设计、桥涵设计及其它设计的基础，要与道路上行驶的汽车的 技术性能相适应，满足汽车行驶力学要求、驾驶员视觉及心理要求 和乘客的舒适性要求，主要解决道路线形在纵断面上的位置、形状 和尺寸问题，在路线纵断面图上决定坡度坡长、竖曲线半径等数值 以及做有关的计算工作。道路纵断面线形由直线和竖曲线组成，其 设计内容包括纵坡设计和竖曲线设计两项。通过纵断面设计所完成 的纵断面图是道路设计文件重要内容之一。
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5.2纵坡设计
1.纵坡度 2.坡长限制 3.合成坡度 4.纵坡设计的一般要求
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高速铁路线路设施平纵断面
列车风的存在，要求宽大的行车空间 动能和惯性力的大幅增加，线路采用全封闭形式
高标准的环境保护
高铁设备
（1）高速铁路文化
（2）防止噪声污染
严格的轨道状态检测和严密的防灾安全监控 （1）及时校正位移、变形 （2）实时监测灾害信息
开通运营之日列车即可以设计速度运行
§2.2 高速铁路线路的平面和纵断面 高 铁 设 备2.2.2线路平面
4、最大曲线半径
最大曲线半径标准关系到线路的铺设、养护、维修能否达到要 求的精度。当曲线半径大到一定程度后，正矢值将很小，测设和 检测精度均难于保证极小的正矢值的准确性，可能反而成为轨道 不平顺的因素。因此，对圆曲线的最大半径加以限制：
设计行车速度 （ km/h ） 有砟轨道
无砟轨道 最大半径
350/250
§2.2 高速铁路线路的平面和纵断面
高铁设备
一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求
5、缓和曲线线型和长度
缓和曲线长度由车辆脱轨加速度、未被平衡横向离心加
速度时变率和车体倾斜角速度确定，主要是由超高时变率 和欠超高时变率两项因素确定缓和曲线的长度：
• 要求高速线路具有高平顺性、 高稳定性、高可靠性及一定的 耐久性。
高铁设备
§2.1 概述
• 高速铁路的平纵断面设计的标准 要以提高线路的平顺性为主。
• 高技术要求、高标准地建设高速 铁路路基、桥梁、隧道、轨道结 构等重要基础设施设备。
高铁设备
§2.1 概述
（1）广义的线路概念
指除供电、接触网、通信信号以外的所有基础设施。 包括：平纵断面、路基、轨道、桥隧以及建筑材料
离心加速度，即外轨超高度不足(欠超高hq)；当v v平 时， 又会产生多余的向心加速度，外轨超高度过大(过超高hg)。
铁路线路平面图和纵面图
铁路线路的平面和纵断面一、铁路线路的平面及平面图一条铁路线路在空间的位置是用它的线路中心线表示的。
中心线点的位置是在路肩连线CD的中点O，如图2-1-2所示。
图2-1-2 铁路线路中心线点的位置（一）铁路线路平面的组成要素线路中心线在水平面上的投影，叫做铁路线路的平面；线路中心线（展直后）在垂直面上的投影，叫做铁路线路的纵断面。
从运营的观点来看，最理想的线路是既直又平的线路。
但是天然地面情况复杂多变（有山、水、沙漠、森林、矿区、城镇等障碍物和建筑物），如果把铁路修得过于平直，就会造成工程数量和工程费用大，且工期长，这样既不经济，又不合理，有时也不现实。
从工程的角度来看，铁路线路最好是随自然地形起伏变化，这样，既可以减少工程数量、降低造价，甚至可以缩短工期。
但是这会给列车运营造成很大困难，甚至影响铁路行车的安全与平稳。
选定铁路线路的空间位置，应该综合考虑工程和运营的要求，通过方案比较，在满足运营基本要求的前提下，尽量减少工程量，降低造价。
如某条铁路经过A、B、C三点（图2-1-3），如果把AB和BC分别用直线连接起来，那么在AB之间要建筑两座桥梁，在BC之间要开凿一座隧道。
在工程上是不合理、不经济的，而应分别用折线ADB和BEC来代替。
在折线的转角处，则用曲线来连接。
因此，直线和曲线就成为线路平面的组成要素。
图2-1-3 铁路线路绕避地形障碍示意图（二）曲线附加阻力与曲线半径列车在线路上运行，总会受到各种阻力。
阻力方向与列车运行方向相反。
归纳起来，阻力主要有两大类。
1.基本阻力基本阻力是指列车在空旷地段沿平、直轨道运行时所受到的阻力。
包括车轴与轴承之间的摩擦阻力、轮轨之间的摩擦阻力，以及钢轨接头对车轮的撞击阻力等。
基本阻力在列车运行时总是存在的。
2.附加阻力附加阻力是列车在线路上运行时，除基本阻力外所受到的额外阻力。
如坡道阻力、曲线阻力、起动阻力等。
附加阻力随列车运行条件或线路平、纵断面情况而定。