课程分析（铁道工程）

课程分析（铁道工程）
第一篇：课程分析(铁道工程)
《铁道工程》课程分析
1.课程定位与教学目标
《铁道工程》是高等学校土木工程专业的一门专业选修课，是一门理论与实践并重、工程性很强的课程。

本课程的任务是使学生从应用角度出发，在理论和实践上掌握轨道结构的几何形位及力学分析，铁道路基构造及其稳定性分析，铁路的定线、平纵断面设计，轨道的维护和管理，高速铁路与重载运输等内容，使得学生毕业后具备铁路设计、施工的初步能力。

我校土木工程专业道路与铁道工程方向学生的知识结构以公路工程为主，但在我国高速铁路大发展的今天，很多学生毕业后都可能从事铁路工程建设。

因此通过本课程的学习，使学生获得必要的铁道工程基本知识和基本技能，为完善知识结构、培养创新能力、扩展就业领域打下良好的理论和实践基础。

通过《铁道工程》的学习要完成以下教学目标：
1).知识目标：通过学习该课程，使学生基本掌握铁路轨道、路基和线路的设计理论和方法，熟悉普通线路轨道结构力学分析方法及无缝线路设计方法，了解高速、重载铁路的基本知识和轨道测试的一般方法。

2).能力目标：通过本课程的学习，使学生具备从事铁道工程的项目规划、设计、施工及管理的能力，能在铁路设计、施工、开发部门从事技术或管理工作。

3).素质目标：通过本课程的学习，使学生锻炼自主学习能力和团队协作精神，形成科学严谨的工作作风和认真负责的工作态度，树立起积极投身于我国铁路建设事业的使命感。

2.学情分析与教学设计
本课程需要先修材料力学、工程地质、土力学、测量学等课程，从而掌握轨道结构力学分析、无缝线路稳定性分析、路堤填土质量检
测所需要的力学理论及地质学原理。

本课程在人才培养课程体系中的性质类似于道路勘测设计、路基路面工程等公路类课程，它有机整合了铁路轨道、铁路路基工程和铁路选线设计等方面的内容，系统阐述了铁道工程领域的基本概念、设计原理和设计方法。

随着我国高速铁路的快速发展，本课程可为以公路工程为主的学生较好具备铁道工程相关知识及能力打下基础，从而帮助学生同时拥有公路、铁路两个不同行业系统的素质、能力、知识储备。

本课程3学分，54学时，其主要特点是学时少，但是讲授内容非常丰富，因此在教学设计上对于与公路工程相同或者类似的内容简单介绍，以学生自学为主，对于与公路不同的内容重点介绍，课堂教学中一般配以算例、案例，结合课后思考题与习题，从而帮助学生更好的理解掌握重要知识点，达到本门课程所要求的教学目标。

铁道工程教学过程需要经常绘制轨道几何形位示意图，因此宜采用多媒体为主、辅以板书的教学手段，运用启发式的教学模式，加强师生在教学过程中的互动，使课堂充满活力。

教材选编应图文并茂，提高学生的学习兴趣，加深学生对高速铁路施工的认识和理解，教材表达必须准确、科学；教材内容应体现先进性、实用性，要将本专业新标准、新规范、新工艺及时纳入教材，使教材更贴近本专业实际生产需要；教材的设计内容要具体，并具有可操作性。

本课程教学选用“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材—《铁道工程》（第三版）易思蓉主编，中国铁道出版社，2016。

3.课程内容设计与重点难点绪论【讲授内容】
1、铁路运输的性质
2、世界铁路由来与发展
3、中国铁路建设与规划【重点难点】
1、掌握铁路运输生产量的指标及计算方法
第一章轨道结构【讲授内容】
1、钢轨
2、轨枕
3、联结零件
4、有砟道床
5、轨道结构的合理配套【重点难点】
1、掌握普通线路预留轨缝的计算、轨枕间距的设计方法以及轨道结构的合理配套原则
2、熟悉钢轨、轨枕、联结零件、道床的基本类型、功能及基本特性
第二章轨道几何形位【讲授内容】
1、机车车辆走行部分的构造
2、直线轨道几何形位
3、曲线轨距加宽
4、曲线轨道外轨超高
5、缓和曲线【重点难点】
1、掌握直线轨道几何形位、曲线轨距加宽原则及确定方法、外轨超高设置方法等
2、熟悉缓和曲线的几何形位条件、缓和曲线长度的确定方法
第三章道岔【讲授内容】
1、道岔的功能及类型
2、单开道岔的构造
3、单开道岔的几何尺寸
4、单开道岔的总布置图
5、过岔速度【重点难点】
1、掌握单开道岔的构造、单开道岔的几何尺寸及总布置图绘制等
2、熟悉道岔的功能及类型
3、理解影响过岔速度的因素及高速道岔的平纵断面特征、结构特征
第四章轨道结构力学分析【讲授内容】
1、作用在轨道结构上的力
2、轨道结构竖向受力的静力计算
3、轨道动力响应的准静态计算
4、轨道部件强度检算
5、车辆的脱轨条件【重点难点】
1、掌握轨道动力响应的准静态计算方法、轨道部件强度检算方法
2、熟悉车辆的脱轨条件及安全性评价指标
3、理解钢轨接头受力分析模型、轨道结构横向受力计算模型
第五章无缝线路【讲授内容】
1、温度力计算基本原理
2、无缝线路稳定性分析
3、普通无缝线路设计【重点难点】
1、掌握无缝线路基本温度力图绘制及轨端伸缩量计算方法、普通无缝线路设计方法
2、熟悉无缝线路稳定性分析原理、胀轨跑道的发生过程
3、理解线路纵向阻力产生原因、线路横向阻力产生原因
第六章轨道维护及管理【讲授内容】
1、轨道检测
2、轨道维修及管理
3、线路大修及管理
4、缩短轨计算【重点难点】
1、掌握曲线缩短轨布置计算方法
2、熟悉线路维修、大修及综合整修的主要工作内容
3、掌握轨道几何形位检测的方法、轨道部件状态检测的方法
第七章路基构造及一般路基设计【讲授内容】
1、路基工程的组成及特点
2、路基横断面设计
3、路基基床
4、路基过渡段处理方法【重点难点】
1、掌握路基横断面设计要点、路基基床结构及填料选择标准
2、熟悉路基土石方数量计算及调配要点
3、理解路基工程的组成、性质和特点，路基过渡段与接口设计内容
第八章路基动力特性与稳定性分析【讲授内容】
1、路基的荷载
2、基床的动力特性
3、路堤填土的压实与检测【重点难点】
1、掌握基床厚度的确定原则、路堤填土压实质量的检测方法
2、熟悉基床土的临界动应力概念、路基静荷载计算的换算土柱法
3、理解路基中动应力的分布规律及简化计算方法
第九章路基排水与路基防护【讲授内容】
1、路基地面排水
2、路基排降地下水
3、路基防护
4、滑坡分析中的传递系数法【重点难点】
1、掌握路基排水和防护常用的工程措施
2、熟悉滑坡稳定性分析中的传递系数法
3、理解路基排水和防护设计的一般原则
第十章线路平面和纵断面设计【讲授内容】
1、区间线路平面设计
2、区间线路纵断面设计
3、桥涵、隧道、路基地段的平面和纵断面设计【重点难点】
1、掌握区间线路平面设计和纵断面设计要点
2、掌握路基地段的平面设计和纵断面设计
3、掌握桥涵、隧道地段的平面设计和纵断面设计
4.教学方法与教学手段
本课程采用多媒体为主、辅以板书的教学手段，运用启发式、互动式的教学模式，加强教学过程中的案例讲解，使课堂充满活力。

（1）采用启发式、互动式教学，体现教师的主导作用与学生的主体作用。

通过交互式教学，课上、课下与学生交流，有效调动学生的
积极性，促进学生积极思考，激发学生学习潜能；
（2）多媒体教学，通过丰富的现场图片、视频，结合工程具体案例，突破课程中的重点、难点，使学生从枯燥的说教中解放出来，提高教学质量；
（3）结合典型的铁道工程实例，到工程施工现场进行讲课或课程实习，激发学生的学习兴趣；
（4）对于轨道结构力学分析等内容，采用具体设计算例，将任务分解，按照教学顺序安排学生分析求解，提高学生分析实际问题的能力。

5.教学评价与考核方式
本课程的教学评价从学习阶段和期末考核两个方面进行考核，汇总得出课程整体成绩。

课堂提问、课后作业、临时小测验及考勤情况等平时成绩占总成绩30%，期末考核采用闭卷笔试，卷面成绩占总成绩70%。

6.教学反馈与教学效果
1）学习效果：学生及格率在60%以上，考研成绩比较理想，用人单位反馈知识掌握比较牢固。

2）教师评学：学生对教学方法和手段较为接受，整体上学习热情比较高，出勤率达90%以上，通过课程学习，能较好的实现课程教学目标。

3）督导评教：学校督导、专家通过日常听课和中期教学检查，一致肯定本课程的教学效果。

4）学生评教：通过中期教学检查与网上评教等方式，学生对本课程的教学评分均在85分以上。

7.课程建设改进措施
1）多邀请一线工程师结合某个工程案例进行专题讲学2）加强对教师的相关专业技能的培训
第二篇：铁道工程
填空：
1.铁道工程是由轨道，桥梁，路基，隧道组成
2.我国标准轨距为1435mm，轨道薄弱环节为曲线，道岔，接头
3.钢轨断面形状有轨头，轨腰，轨底三部分
4.道床断面包括：道床厚度，顶面宽度，边坡坡度
5.单开道岔的组成有：转辙器，辙叉及护轨，连接部分
6.线路的纵向阻力有：接头阻力，扣件阻力，道床纵向阻力
7.线路的维护划分为：综合维护，经常保养，临时补修
8.我国铁路运行期分为：20年，10年
9.作用在机车上的力有：机车牵引力，列车运行阻力，列车制动力
10.转向器的内接形式有：斜接，自由内接，楔形内接，正常强制内接名词解释：
1.轨道几何形位：指轨道各部分的几何形状，相对位置和基本尺寸
2.三角坑：两股钢轨如果不在同一平面上，先是右股高出左轨h1，后是左轨高出右轨h2，正线上h1+h2大于表列水平差允许值，且水平差最大两点的间距L不大于18m,所形成的病害
3.尖轨动程：指尖轨尖端非作用边与基本轨作用边之间的拉开距离，规定在距尖轨尖端380mm第一根连接杆中心处量取
4.无缝线路：指把标准长度的钢轨焊连而成的长钢轨又称焊接长钢轨线路
5.到发线有效长度：指车站到发线能停放最长到发列车而不影响相邻轨道作业的最大长度
6.限制坡度：是单机牵引普通货物列车，在持续上坡道上最终以机车计算速度等速运行的坡度，它是限制坡度区段的最大坡度，据此计算货物列车的牵引质量简答：
1.钢轨的作用和要求：作用：导向，承重，传力，导电要求：①具有足够强度，以抵抗由动荷载引起的弹性挠曲变形②具有一定的韧性，以防止在动荷载作用下，发生折断和损坏③具有足够的硬度，以防止车轮压陷或磨耗太快④其顶面具有一定的粗糙度⑤制造容易造价合理，经久耐用
2.增加轨枕数量的条件：①半径R≤800m的曲线地段（含两端缓
和曲线）②坡度大于12‰的下坡地段③长度等于或大于300m的隧道内线路。

上述条件重叠时，只增加一次
3.道床的功能：①承受来自轨枕的压力并均匀的传递到路基面上
②提供轨道的纵向阻力，保持轨道的稳定③提供道床弹性，减缓和吸收轮轨的冲击和振动④提供良好的排水功能⑤便于轨道养护维修作业，校正线路的平纵断面
4.直线设计原则与直线最小长度：①设计线路平面时，相邻两直线的位置不同，其间曲线位置也相应改变②设计线路平面，应力等级设置较差的直线段，减少交点个数，以缩短线路长度，改善运营条件③选定直线位置时，应力求减小交点转角的度数最小长度：①保证线路养护维修的要求②车辆横向摇摆不致影响行车平顺③车辆振动不致影响旅客舒适
5.铁路等级划分依据：铁路等级划分为三级：Ⅰ级铁路，Ⅱ级铁路，Ⅲ级铁路I级铁路在铁路网中起骨干作用，远期年客货运量大于或等于20 Mt的铁路；Ⅱ级铁路在铁路网中起骨干或联络、辅助作用，远期年客货运量大于或等于10 Mt、小于20 Mt的铁路；Ⅲ级铁路为某一区域服务，具有地区运输性质，远期年客货运量小于10 Mt 的铁路划分依据：是根据铁路线在铁路网中的作用，性质和远期客货运量，以及最大轴重和列车速度等条件划分的。

6.缓和曲线的作用及长度：作用：使车辆产生的离心力逐渐增加或减小，有利于行车平稳；在缓和曲线范围内，外轨超高由零递增或递减到圆曲线上或直线的超高量，使向心力逐渐增加或减少，与离心力的增减相配合长度：①缓和曲线要保证行车安全，使车轮不致脱轨②缓和曲线长度要保证外轮的升高（或降低）速度不致导致旅客不适③欠超高时变率不致影响旅客舒适
第三篇：铁道工程
中国铁路安全的问题
一、绪论
铁路是国家重要的基础设施、国民经济的大动脉和大众化的交通工具，在促进经济发展和社会进步中起着举足轻重的作用。

铁路运输
必须保证广大人民群众的生命财产安全，中国铁路认真贯彻党中央、国务院一系列关于安全生产的指示，严格执行《安全生产法》。

贯彻“安全第一、预防为主”的方针，不断加强安全管理、提高职工素质、强化技术装备，牢固夯实安全基础，在保证运输安全方面取得了明显成效。

现对中国铁路运输安全状况、管理及技术发展作一综述。

二、摘要
通过对影响铁路运输安全稳定的“三大因素”(设备、制度、人员)相互关系的探讨，提出消除影响运输安全的不稳定因素，奠定支撑运输安全坚实基础的要求措施。

在施工组织过程中，加强整体协调运转，明确结合部的分工和责任，保证铁路运输安全的持续稳定。

三、保证铁路安全的要素以及作用
维持铁路运输生产所必备的先进技术设备、完善的规章制度和高素质的运营人员是保证铁路运输安全稳定的“三大因素”。

铁路运输企业的设备、制度和人员情况在其安全生产中起至关重要的作用。

1、铁路设备对安全的影响
对行车设备的改造施工及故障处理，多数情况需停止信号联锁的使用，要在无联锁的情况下接发列车，操纵台无显示、信号停用、道岔失去联锁，从准备进路、交递凭证、引导接车到区间列车的掌握均由人工来完成，对接发列车安全影响较大。

2000年全路发生的17起行车重大、大事故中，有7起(占41．2％)是在施工情况下发生的。

设备临时故障是在作业人员无准备的情况下，信号及联锁设备发生变化，一般在水害、雷击、暴风雨雪等自然环境下及设备老化等时，易发生临时故障，对运输安全影响也较大。

哈尔滨铁路局每年发生影响接发列车安全的设备故障约1200起。

2、规章制度对安全的影响
规章制度有遗漏、不严密，与现场实际不符等均会影响运输安全。

规章制度不完善的原因主要是：
①深入现场实际不够，未能随设备的变化及时修改相应的作业程序及制度；
②工务、电务部门不能及时提供相关技术资料，影响车务部门对
《车站行车工作细则》的修订、补充和完善，以及有针对性地制定安全防范措施；
③没有针对设备的临时变化，及时制定作业办法和安全措施，使作业过程缺乏安全保障。

3、作业人员对安全的影响
① 作业人员对规章制度的掌握或理解有误，影响作业安全；② 作业人员不严格执行规章制度，简化作业过程，影响作业安全；③ 作业人员应变能力差，对突发事件处理不当，影响作业安全。

1999年8月2日5：10，哈尔滨铁路局万乐站因3#道岔故障(1—3联动道岔光带和表示灯无显示)，影响上行出站信号不能开放，使用路票发车，5：38 Y212次旅客列车进2道停车，值班员确认3#道岔是定位后，对故障的判定和处理不当，误认为1#道岔也是定位状态，5：40列车启动行至信号机前司机发现l#道岔是反位，停车构成未准备好进路发车的险性事故。

综上所述，在设备改造施工及临时故障等情况下，如果规章制度不完善，设备作业人员应变能力差，就会影响运输安全。

因此，强化设备、制度、人员及其相互间的协调配合，是确保运输安全稳定的关键。

四、强化“三大因素”的协调管理
设备是基础、制度是保证、人员是关键，三者是相辅相承、紧密相联、互相制约的统一体；同时，三者只有在动态的变化中保持相对的协调和稳定，安全才有保证，忽视了三者的动态协调与统一，维持安全稳定的支撑就将倾斜。

1、强化施工管理，提高设备质量
从运输安全的角度规范施工，施工单位应严格按施工方案给定的时间进行施工；实施施工、验收质量责任追究，避免低标准的重复施工，尽可能减少施工次数；接收部门要严格执行日常维修、检查制度，及时处理潜在的设备隐患，减少设备故障率。

在设备发生意外故障后，能在最短时间(查标定时)内到达现场，进行抢修，及时恢复设备的正常使用。

2、跟踪设备变化，完善规章制度
(1)制定符合现场实际的规章制度。

随时掌握设备变化情况，以及现场设备的特点和性能，及时修订安全防范措施，修订有关规章制度。

(2)完善施工与交接、培训制度。

施工部门应有对车站技术管理人员(包括接收部门的工电维修部门)和作业人员进行培训的义务和责任，有跟踪、处理使用中发生意外问题的责任，限定最少跟踪时间；接收部门的维修人员要尽快掌握设备特点、性能和处理故障的能力。

(3)严格培训上岗制度。

(4)制定特殊情况下，接发列车作业标准。

哈尔滨铁路局正在研究制定适合本局设备特点的《正常情况下接发列车作业标准》。

、强化人员素质，执行作业标准
(1)强化岗位相关知识的应知应会培训。

制定各工种应知必会范围，定期学习、考核和举行技术比武，引进激励机制和岗位轮岗制度。

(2)进行事故案例教育，增强安全第一的思想意识，强化作业人员对规章的理解。

(3)强化停电、施工、设备临时故障等情况下《接发列车作业标准》的学习，经常进行非正常情况下接发列车和应急处理能力的实作演练，提高非正常情况下的应变处理能力。

(5)严格管理，造就一批训练有素，能严格执行规章制度、作业标准化的职工队伍。

4、消除不稳定因素，奠定坚实安全.“三戒”
一戒推诿扯皮。

避免各部门的本位主义，相互扯皮、责任不明易产生安全漏洞；
二戒信息梗塞。

从提报施工方案到施工的全过程，各系统间、系统内部各业务科室间，以及各工种间要强化信息的沟通与联系，避免不了解情况的盲目作业；
三戒各自为战。

施工中要考虑各系统间的协调配合，互为提供方便条件。

5、“五强”：
①强化施工方案的提报和审批。

施工部门提报的施工项目、内容、影响范围、施工时间要准确无误；运输部门对施工方案的编制要科学，
避免施工中发生意外事件。

②强化总工程师室在施工中的组织协调作用和权威性。

③强化施工协调会的作用。

所有与施工有关部门汇报的施工准备、配合事项要形成会议纪要，总工程师室负责督促检查落实，任一方未落实均不能施工。

④强化车站对施工安全结合部的控制。

根据车站设备特点，制定切实可行的安全保障措施。

重点把握5个环节：影响范围、关键作业、关键岗位、作业程序、达到标准。

⑤强化作业标准的执行。

各系统要严格执行施工操作规程和作业标准。

6、施工中严把“七关”：
①把住施工协调关。

涉及多部门、多单位的施工，对结合部要明确分工、落实责任。

②把住请点关。

严格落实施工不行车、行车不施工原则，能纳入“天窗”内的维修作业，一律在“天窗”内进行。

③把住现场监控关。

监控干部要重点检查安全措施的落实情况。

④把住施工试验和列车放行关。

施工接近尾声时，施工现场和人员易出现忙乱现象，不完全具备开通条件时，坚决不放行列车。

⑤把住施工中行车设备运用和控制关。

严禁超范围施工，施工方案中没有涉及的行车设备，一律不准动，特别是不准提前动行车设备进行施工准备。

⑥把住非正常情况下接发列车作业关。

严把施工中的“闭塞、进路、凭证”三关。

⑦把住列车运行组织关。

机务、车务部门要认真学习《施工方案》，按调度命令正确出示《运行揭示》，编制《施工明示图》；机车乘务员、运转车长要熟悉施工方案，认真抄录《运行揭示》。

铁路是大联动机，须各工种协同作业。

随着铁路新技术、新设备的大量采用，加强施工过程中设备、制度、人员之间的协调、配合，以及结合部的管理，必能达到自控、互控、他控，保证铁路运输安全的持续稳定。

关于防止脱轨与增强铁路行车安全的建议
五、列车脱轨问题
列车脱轨是危害铁路运输安全的严重事故。

据统计，1988年10
年间，我国全路重大、大事故中，列车脱轨约占总事故的70％，其比例之高，在国际上罕见，国内前所末有。

为此，中国铁道学会安全委员会与铁道部安全监察司共同邀请路内从事安全方面研究的专家、学者和铁路第一线的安全管理工作者召开了“防止脱轨事故及确保客车安全学术研讨会”。

会上，与会专家、学者分析了造成列车脱轨的原因，认为大多与列车／轨道系统的相互作用有关。

国外早在60年代就在这方面开始进行了大量的研究工作。

北美铁道协会(AAR)、国际铁路联盟(UIC)和原日本国铁都取得了重要成果，在保障行车安全的实践中发挥了重要作用。

而我们在这方面还处于起步阶段。

我国铁路安全研究方面的基础较薄弱，缺乏必要的试验条件，列车轨道系统安全性评定和管理方面的规程、规范不够完善和健全，存在不少漏洞和缺陷。

对货车与脱轨有关的部分参数影响安全性能的关系研究不够，甚至有些失控。

与会专家认为，为了减少脱轨事故，确保铁路行车安全，建议加强对列车／轨道相互作用系统安全性能、安全监测和保障技术设备的研究，并加大建设的投入。

为此，应积极开展下列研究工作：
1．建设机车车辆／轨道系统安全性能试验线
为了科学、准确、公正地评价各种机车车辆的安全性能，建议在铁道部科学研究院东郊环行试验基地建设机车车辆／轨道系统安全性能试验线。

所有新研制的机车车辆动力学性能鉴定试验都要在这条试验线上进行。

在轨道平顺性良好，曲线类型较少，半径较大,线路条件不固定的情况下，不可能正确、全面、客观地评定机车车辆的安全性能。

因此，有必要参考北美铁道协会“AAR Ml00l货车性能试验分析评定标准”、美国“FRA轨道安全标准”、国际铁道联盟“UICOREB55车辆扭曲刚度检验标准”以及“德国机车车辆批准上道验收试验标准”的要求，建设我国用于试验评定机车车辆通过不平顺轨道和各种典型曲线的安全性能，以及检验车辆扭曲刚度等的永久性专用安全性评定试验线，使我国机车车辆安全性能评定试验工作得以规范进行。

2．尽快建立、健全和修改完善我国机车车辆轨道安全管理和试验。