高速铁路线路设施 平纵断面
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
铁道概论第二章铁路线路-平纵断面
铁路线路—线路平 纵断面
天津铁道职业技术学院
精品课件
精品课件
第二章 铁路线路
铁路线路是机车车辆和列车运行的基础。 铁路线路是由路基、桥隧建筑物和轨道组成的一个整体工程结 构。
精品课件
2.1 铁路线路的平纵断面
2.1.1 铁路的勘测设计
新线和改建铁路施工前，需要进行大量的调查研究、技术 勘测及总体规划、个体工程设计等工作，即勘察设计。
Ⅱ
120
80
1200 600 800 500
客运专线铁路区间线路最小曲线半径和最大曲线半径
设计速度（km/h）
200 250 300
最小曲线半径
一般
困难
2200
2000
4000
3500
4500
最大曲线半径
一般
困难
10000
12000
10000
12000
12000
14000
350
7000
12000
14000
2.1.3 线路分类
1、按用途
➢➢正站线线：：连供接列车车站到并达贯或穿出或发直使股用伸的入到车发站线的，线为路列。车编组、 解体、转线使用的调车线，为货物装卸设的货物线等。
正线
到发 线
货物 线
调车 线
精品课件调车 线2.1.3 Nhomakorabea线路分类
1、按用途 ➢段管线是指由机务、车辆、工务、电务、供电等段专用 并由其管理的线路。如机务段的机车准备线、机车转头用 的三角线、转盘线、卸油线；车辆段内车辆检修作业用的 线路和工务、电务、供电段内停留轨道车、作业车及其他 车辆用的线路。
铁路线路在空间的位置是用它的中心线来表示的。
高速铁路线形设计技术规范
高速铁路线形设计技术规范1.1 一般规定1.1.1 线路平、纵断面设计应重视线路空间曲线的平顺性，提高旅客乘坐舒适度。
1.1.2 全部列车均停站的车站两端减加速地段，可采用与设计速度相应的标准；部分列车停站的车站两端减加速地段，应根据速差条件，采用相适应的技术标准，满足舒适度要求。
1.1.3 线路平、纵断面设计应满足轨道铺设精度要求。
1.2 线路平面1.2.1 正线的线路平面曲线半径应因地制宜，合理选用。
与设计速度匹配的平面曲线半径，如表1.2.1 所示。
表1.2.1 平面曲线半径表（m）设计行车速度（km/h）350/250 300/200 250/200 250/160 有砟轨道推荐8000~10000；一般最小7000；个别最小6000；推荐6000~8000；一般最小5000；个别最小4500；推荐4500~7000；一般最小3500；个别最小3000；推荐4500~7000；一般最小4000；个别最小3500；无砟轨道推荐8000~10000；一般最小7000；个别最小5500；推荐6000~8000；一般最小5000；个别最小4000；推荐4500~7000；一般最小3200；个别最小2800；推荐4500~7000；一般最小4000；个别最小3500；最大半径12000 12000 12000 12000注：个别最小半径值需进行技术经济比选，报部批准后方可采用。
1.2.2 正线不应设计复曲线。
1.2.3 区间正线宜按线间距不变的并行双线设计，并宜设计为同心圆。
1.2.4 线间距设计应符合下列规定：1 区间及站内正线线间距不应小于表1.2.4 的标准，曲线地段可不加宽。
表1.2.4 正线线间距设计行车速度（km/h）350 300 250线间距（m） 1.0 4.8 4.62 正线与联络线、动车组走行线并行地段的线间距，应根据相邻一侧线路的行车速度及其技术要求和相邻线的路基高程关系，考虑站后设备、路基排水设备、声屏障、桥涵等建筑物以及保障技术作业人员安全的作业通道等有关技术条件综合研究确定，最小不应小于1.0m。
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。
05
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。
04
线路设施施工与维护
高速铁路运输设备第二章 第二节 线路的平面与纵断面
从铁路运营角度考虑，铁路线路最好是既平又直，这样可提高列车运行速度，增大牵引重量，节省运营费 用，提高运输能力。但由于地形、地物和地质条件等的限制，如将线路设计成既平又直，势必会增大土石方 工程量，从而大大提高造价。所以，铁路线路的平面与纵断面必须结合线路的具体情况，并按线路等级和 《铁路线路设计规范》所规定的技术标准进行设计。 一、线路平面 （一）线路平面组成 线路平面的组成包括直线与曲线，其曲线又由圆曲线和缓和曲线所组成。 在线路平面设计时，为缩短线路长度并改善运营条件，应尽可能地设计为直线。但当线路遇到地形、地质 与地物等障碍时，为躲避障碍并减少工程量或进行展线降坡以及实现线路控制点的连接等，都需要通过设置 线路曲线来实现。如图2-2-2所示。
图2-2-2
线路平面示意
1．圆曲线 铁路线路在转向处所设的曲线应为圆曲线（如图2-2-3所示），其基本要素有：曲线半径（R）、曲线转 角（α）、曲线长度（L）、切线长度（T）。
图2-2-3
圆曲线要素图
曲线半径（R）是铁路线路平面设计非常重要的技术标准，影响它大小的主要因素有列车运行速度、地形 地质条件、机车类型等。其中列车运行速度是决定线路最小曲线半径（R）的主要依据。
式中 H——段坡道两端点的高差（m）； L——段坡道两端点的水平距离（m）； i ——坡度值。
铁路线路根据地形的变化，可分为上坡、下坡和平道。上、下坡是按列车运行方向来区分的，通常用 “﹢”号表示上坡，用“﹣”号表示下坡，平道用“0”表示。例如，+6‰是表示线路每1000m的水平距离 升高6m；-6‰则表示线路每1000m的水平距高降低6m。 2．竖曲线 （1）变坡点与最小坡道段 线路纵断面上坡度的变化点叫做变坡点；相邻变坡点间的距离叫做坡段长度。从运营角度来看，纵断面 坡段一般应尽量长些，以有利于行车平稳，但也应考虑地形条件及工程量的大小。一般情况下，纵断面坡 段长度不短于远期列车长度的1/3，使一个列车长度范围内不超过两个变坡点，以减少变坡点附加力的叠加 而引起列车运行的不平稳。所以《铁路线路设计规范》规定了铁路线路的最短坡道段，见表2-2-3。 表2-2-3 最小坡道段长度
线路平面和纵断面
第一章 线路平面和纵断面运行列车和机车车辆的线路称为铁路线路，简称线路。
线路是机车车辆和列车运行的基础，它是由路基、桥隧建筑物、轨道组成的一个整体的工程结构。
为使列车按规定的最高速度安全、平稳和不间断地运行，铁路线路必须经常保持完好状态。
铁路线路的平面与纵断面不但确定了其在空间的位置，同时也为路基、桥涵、隧道及站场等其他设备的设置提供依据，对铁路通过能力及输送能力都有直接影响。
从运营的观点来看，最理想的线路是既平又直，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的增加，并且将会延长工期。
所以，铁路线路平面与纵断面必须按线路等级和《铁路线路设计规范》规定的技术标准，结合具体情况设置。
第一节 线路平面铁路线路在空间的位置用它的中心线表示。
线路中心线在水平面上的投影，叫做铁路线路的平面。
线路平面能够表明线路的直、曲变化状态。
在线路平面设计时，为缩短线路长度和改善运营条件，应尽可能设计较长的直线段，但当线路遇到地形、地物等障碍时，为减少工程造价和运营支出，还应适当设置曲线。
为使列车由曲线到直线或由直线到曲线运行平稳，还应设置缓和曲线。
所以线路平面由直线、圆曲线以及连接直线与圆曲线的缓和曲线组成。
一、圆曲线铁道线路在转向处所设的曲线为圆曲线，如图1-1所示，其基本要素有：曲线半径R ，曲线转角α，曲线长度L ，切线长度T 。
在线路设计时，一般是先设计出α和R ，再按下式算出T 及L ：tan2T R α=⨯ （m ） （1-1）π180L R α=⋅⋅（m ） （1-2）图1-1 圆曲线要素图曲线转角 的大小由线路走向、绕过障碍物的需要等确定。
圆曲线半径的大小，反映了曲线弯曲度的大小。
圆曲线半径愈小，弯曲度愈大，行车速度愈低，工程费用愈低。
反之，圆曲线半径愈大，弯曲度愈小，行车速度愈高，工程费用愈高。
因此，正确地选用曲线半径就显得十分重要。
高速铁路基础设施
高速铁路技术是当今世界铁路的一项重大技术成果，它集中反映了一个国家铁路铁路牵引动力、线路结构、高速运行控制、高速运输组织和经营管理等方面的技术进步，也体现了一个国家的科技和工业的水平。
高速铁路在经济发达、人口密集地区的经济效益和社会效益尤为突出。
高速铁路线路应能保证列车按规定的最高速度，安全、平稳和不间断地运行。
因此，铁路线路，无论就其整体来说，或者就其各个组成部分来说，都应当具有一定的坚固性与稳定性。
一、线形高速列车首先要满足安全与舒适的要求。
影响列车安全和舒适的因素有很多，虽然机车车辆性能及运营方式起着很大作用，但高速铁路的线路参数也是重要的影响因素，在设计高速铁路时必须予以重视。
（一）线路平面1. 平面曲线半径正线的线路平面曲线半径应因地制宜，合理选用。
与设计速度匹配的平面曲线半径，如表1.1所示。
正线不应设计复曲线。
区间正线宜按线间距不变的并行双线设计，并宜设计为同心圆。
表1.1平面曲线半径表（m）注：个别最小半径值需进行技术经济比选，报部批准后方可采用。
2. 线间距线间距设计应符合下列规定：1）区间及站内正线线间距不应小于表1.2的标准，曲线地段可不加宽。
表1.2正线线间距2）正线与联络线、动车组走行线并行地段的线间距，应根据相邻一侧线路的行车速度及其技术要求和相邻线的路基高程关系，考虑站后设备、路基排水设备、声屏障、桥涵等建筑物以及保障技术作业人员安全的作业通道等有关技术条件综合研究确定，最小不应小于5.0m。
3）正线与既有铁路或客货共线铁路并行地段线间距不应小于5.3m。
当两线不等高或线间设置其它设备时，最小线间距应根据相关技术要求计算确定。
4）隧道双洞地段两线间距应根据地质条件、隧道结构及防灾与救援要求，综合分析研究确定。
3. 缓和曲线直线与圆曲线间应采用缓和曲线连接。
缓和曲线采用三次抛物线线形。
缓和曲线长度应根据设计速度、曲线半径和地形条件按表1.3合理选用，应选用（1）栏值，困难条件下可选用（2）栏或（3）栏值。
高速铁路路基工程验收标准
高速铁路路基工程验收标准一、总则1. 高速铁路路基工程验收标准旨在对高速铁路路基项目进行全面、客观、科学的验收，确保路基质量符合设计要求和相关标准。
2. 高速铁路路基工程验收标准适用于所有高速铁路路基工程项目。
3. 高速铁路路基工程验收标准应包括验收内容、验收方法、验收标准等方面的要求。
二、验收内容1. 路基平面、纵断面、横断面：应符合设计要求，无明显凸起或塌陷。
2. 路基填筑厚度：应符合设计要求，无明显偏差。
3. 硬质路基：应保持良好的平整度和排水性能，无明显裂缝和塌陷现象。
4. 软弱地基处理：应按设计要求进行软弱地基加固处理，无软弱地基沉降等现象。
5. 接触层：应安装完好，符合设计要求，无明显损伤。
6. 路肩：应与路面平齐，无明显沉降、松散和滑坡现象。
7. 排水设施：应畅通，并能有效排除降雨引起的积水。
8. 管线穿越：应按照规范要求进行穿越，无管线破裂、泄漏等现象。
三、验收方法1. 可采用实地检查、测量、测试等方式进行验收。
2. 实地检查应对路基各部分进行全面观察，发现问题及时记录并整改。
3. 测量应采用专业测量设备进行，包括测量路基平整度、填筑厚度等。
4. 测试应采用相应的试验方法，如压实度试验等。
四、验收标准1. 路基平面、纵断面、横断面应符合设计要求，不得超出允许范围。
2. 路基填筑厚度应符合设计要求，偏差范围应在允许范围内。
3. 硬质路基应平整、排水良好，无明显裂缝和塌陷。
4. 软弱地基处理应达到设计要求，无软弱地基沉降等现象。
5. 接触层应安装完好，无明显损伤。
6. 路肩应与路面平齐，无明显沉降、松散和滑坡现象。
7. 排水设施应畅通，能有效排除积水。
8. 管线穿越应按要求进行，无管线破裂、泄漏等现象。
五、附则1. 对于不符合验收标准的项目，应及时进行整改和复验。
2. 验收结果应进行书面记录，包括验收报告和复验报告，确保记录真实、准确。
3. 在整个工程验收过程中，应保持公正、公平、透明的原则，不得违反法律法规和相关规定。
高速铁路线形设计技术规范
高速铁路线形设计技术规范1.1 一般规定1.1.1 线路平、纵断面设计应重视线路空间曲线的平顺性，提高旅客乘坐舒适度。
1.1.2 全部列车均停站的车站两端减加速地段，可采用与设计速度相应的标准；部分列车停站的车站两端减加速地段，应根据速差条件，采用相适应的技术标准，满足舒适度要求。
1.1.3 线路平、纵断面设计应满足轨道铺设精度要求。
1.2 线路平面1.2.1 正线的线路平面曲线半径应因地制宜，合理选用。
与设计速度匹配的平面曲线半径，如表1.2.1 所示。
表1.2.1 平面曲线半径表（m）设计行车速度（km/h）350/250 300/200 250/200 250/160 有砟轨道推荐8000~10000；一般最小7000；个别最小6000；推荐6000~8000；一般最小5000；个别最小4500；推荐4500~7000；一般最小3500；个别最小3000；推荐4500~7000；一般最小4000；个别最小3500；无砟轨道推荐8000~10000；一般最小7000；个别最小5500；推荐6000~8000；一般最小5000；个别最小4000；推荐4500~7000；一般最小3200；个别最小2800；推荐4500~7000；一般最小4000；个别最小3500；最大半径12000 12000 12000 12000注：个别最小半径值需进行技术经济比选，报部批准后方可采用。
1.2.2 正线不应设计复曲线。
1.2.3 区间正线宜按线间距不变的并行双线设计，并宜设计为同心圆。
1.2.4 线间距设计应符合下列规定：1 区间及站内正线线间距不应小于表1.2.4 的标准，曲线地段可不加宽。
表1.2.4 正线线间距设计行车速度（km/h）350 300 250线间距（m） 1.0 4.8 4.62 正线与联络线、动车组走行线并行地段的线间距，应根据相邻一侧线路的行车速度及其技术要求和相邻线的路基高程关系，考虑站后设备、路基排水设备、声屏障、桥涵等建筑物以及保障技术作业人员安全的作业通道等有关技术条件综合研究确定，最小不应小于1.0m。
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)。
高速铁路概论
一、绪论+高速铁路线路高速铁路的定义：最高行驶速度在200km/h以上、旅行速度超过150km/h的铁路系统。
高速列车：以最高速度200km/h以上运行的列车。
它不但包括轮轨式列车，还应包括磁悬浮列车等。
高速铁路运营特征：概括为高速度、高舒适性、高安全性、节能环保和高密度。
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。
高速铁路线路平面标准：包括超高（欠超高,过超高）、最小曲线半径、缓和曲线长度等。
线路纵断面标准：包括最大坡度值和竖曲线等。
外轨超高：为了平衡离心力，使内外两股钢轨受力均匀，垂直磨耗均等，旅客不因离心加速度而感到不适，将外轨抬高一定程度。
轨距加宽：为防止轮对被轨道楔住或挤翻钢轨，对于小半径曲线的轨距要适当加宽，以使机车车辆能顺利通过曲线，减少轮轨间的磨耗。
欠超高产生离心加速度从而影响旅客舒适度；欠超高、过超高都会使钢轨承受列车的偏压而内外轨磨耗不均。
限制欠超高、过超高以保证高速铁路线路所要求的高平顺性和高舒适度。
保证高速列车的旅客乘坐舒适度，因此取过超高允许值与欠超高允许值一致。
高、低速列车共线允许时欠、过超高之和的允许值［hq+hg］。
最小曲线半径与运输组织模式、速度目标值、旅客乘坐舒适度和列车运行平稳度等有关。
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。
缓和曲线：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。
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，即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。
线路的最大坡度：应根据地形条件、动车组功率、运输组织模式、设计线的输送能力、牵引质量、工程数量和运营质量等，经过牵引计算验算并经技术经济比选分析后确定。
相邻坡段的坡度差：允许的最大值，主要由保证运行列车不断钩这一安全条件确定，常规铁路相邻坡段的坡度差主要受货物列车制约。
高速铁路路基验收标准
高速铁路路基验收标准
高速铁路路基验收标准包括以下方面：
1.路基平面、纵断面、横断面应符合设计要求，无明显凸起或塌陷。
2.路基填筑厚度应符合设计要求，无明显偏差。
3.硬质路基应保持良好的平整度和排水性能，无明显裂缝和塌陷现象。
4.软弱地基处理应按设计要求进行软弱地基加固处理，无软弱地基沉降等现象。
5.路基边坡防护、路基防排水、路基相关工程及设施等应符合设计要求。
6.施工前施工单位应结合工程特点制定分项工程和检查批的划分方案，由监理单
位审批，建设单位备案。
7.隐蔽工程应按规定进行验收，并留存隐蔽工程和核心工序施工影像资料。
8.为保证材料进场质量，应进行专业化检查和验收，并减少材料进场反复验收和
资料归集的工作量。
9.补充了按过渡段设计的短路基、提堑连接处、半挖半填路基的检查规定。
10.补充了化学改良土混合材料的技术条件和掺水泥级配碎石的使用时限技术条
件。
11.补充了槽型挡土墙、锚杆、锚索注浆的检查规定，取消了短卸荷板式挡土墙、
锚定板挡土墙、沉井基础等高速铁路路基不使用支挡类型的验收规定。
12.补充了空心砖内客土植生防护、喷混植生、植生袋、生态袋、植被毯的质量验
收内容，充分体现生态和环保理念。
13.完善了一般地区、旱地地区、寒冷地区不同地区植被覆盖、成活的验收规定。
以上内容仅供参考，如需更全面准确的信息，可以咨询铁路部门工作人员。
铁路线路平面和纵断面
1.1线路平面
根据中国铁路总公司《铁路技术管理规程》的规定，新建客货共线铁路区间正线的最小曲线 半径如表所示。
1.1线路平面
客运专线铁路区间线路的最小曲线半径为2 800 m，在困难情况下为2 200 m。
高速铁路的最小曲线半径应保证满足旅客列车最高行车速度300 km/h以上的要求。世界几个 主要国家高速铁路的最小曲线半径为：法国的TGV大西洋干线6 000 m；德国的 ICE 7 000 m； 日本的东海道干线2 500 m，其他干线4 000 m。
铁路运输设备
铁路线路平面 和纵断面
铁路线路平面和纵断面
在进行工程设计时，铁路线路在空间的位置是以其中心线来表示的。线路中心线是指过距外 轨半个轨距的铅垂线AB与两路肩边缘水平连线CD交点O的纵向连线，如图所示。线路中心线 在水平面上投影的轨迹称为线路平面，由直线和曲线组成，表明线路的直、曲变化状态。线 路中心线纵向展直后，其路肩标高在垂直面上投影的轨迹称为线路纵断面，由不同坡度的坡 道组成，表明线路的坡度变化。
1.1线路平面
线路平面标准包括最小曲线半径、夹直线、缓和曲线、超高、欠超高、过超高等。 1.最小曲线半径
1.1线路平面
最小曲线半径是线路平面设计时允许选用的曲线半径最小值，是限制列车最高速度的主要因 素之一，对工程费和运营费都有很大影响。因此，合理选择最小曲线半径是线路设计的重要 任务之一，它与铁路运输模式、速度目标值、旅客乘坐舒适度和列车运行平稳度有关。 铁路线路的曲线半径应根据地形、铁路等级、列车通过曲线时最大允许速度等因素，由大到 小选用。我国铁路正线的圆曲线半径一般是4 000 m、3 000 m、2 500 m、2 000 m、1 500 m、1 200 m、1 000 m、800 m、700 m、600 m、550 m、500 m、450 m、400 m、 350 m和 300 m 共16种。当地形较平坦、线路位置及曲线半径的选择受地形限制较少时，应 尽量选择较大的半径，以保证良好的运营条件。在地形困难的地段，最小曲线半径应能满足 规定的列车最高行车速度的要求，其关系式为
高速铁路平、纵断面
高速铁路平、纵断面
1.2高速铁路线路平面标准
1.最大超高 ✓ 日本新干线的实设最大超高允许值为180 mm，日本东海道新干
线的实设最大超高允许值为200 mm(提速到270～280 km/h)； ✓ 德国 ICE线和法国 TGV线的实设最大超高允许值为180 mm； ✓ 我国的高速铁路因考虑到要满足不同条件的轨道结构，故一般规
高速铁路平、纵断面
1.2高速铁路线路平面标准
3.最小曲线半径 （2）高、中速旅客列车共线运行的线路。 小曲线半径主要取决于高速列车的最高运行速度、中速列车的 运行速度、欠超高和过超高之和的允许值等因素。
（2-3） 式中，vmin为列车设计最小速度（km/h）；hq+hg为欠超高和 过超高之和的允许值（mm）；其他符号含义同前。
高速铁路平、纵断面
1.2高速铁路线路平面标准
3.最小曲线半径 （1）只运行高速或快速列车的客运专线。对于只运行高速或 快速列车的客运专线，最小曲线半径取决于最大速度、实设超 高与欠超高之和的允许值等因素。
（2-2） 式中，Rmin为最小曲线半径（m）；vmax为列车设计最大速 度（km/h）；h+hq为实设超高与欠超高之和的允许值（mm）。
高速铁路平、纵断面
1.3高速铁路线路纵断面标准
1.区间正线最大坡度
坡度是一段坡道两端点的高差与水平距离之比，用i‰表示。
在一定自然条件下，线路的最大坡度与设计线的输送能力、牵引质量、 工程数量和运营质量有着密切的关系，有时甚至会影响线路的走向。 高
高速铁路平、纵断面
1.3高速铁路线路纵断面标准
1.区间正线最大坡度
定实设最大超高允许值采用170 mm。
高速铁路平、纵断面
铁路线路—铁路线路的平面和纵断面
任务2 铁路线路的平面和纵断面
缓和曲线
(1) 设置缓和曲线的原因
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。
任务2 铁路线路的平面和纵断面
缓和曲线
(2）缓和曲线的特点
缓和曲线半径从∞→R（或 R →∞ ）；运行中列车的离心力逐渐↑（或
项目二 铁路线路
任务2 铁路线路的平面和纵断面
一 铁路线路的平面和平面图
二
铁路线路的纵断面和纵断面图
任务2 铁路线路的平面和纵断面
变坡点
平道与坡道、坡道与坡道的交点，叫做变坡点。
任务2 铁路线路的平面和纵断面
变坡点
我国铁路规定，在Ⅰ、Ⅱ级线路上，相邻坡段的坡度数差大于3‰、
Ⅲ级铁路大于4‰时,应以竖曲线连接。
对列车运行的影响较小，而小半径曲线容易适应困难地形。
曲线半径一般应取50米，100米的整数倍。
任务2 铁路线路的平面和纵断面
曲线附加阻力
高速铁路区间线路最小曲线半径
任务2 铁路线路的平面和纵断面
铁路线路平面图
用一定比例尺，把线路中心线及其两侧的地面情况投影到水平面上，
就构成了铁路线平面图。
wi
Wi 1000
Q
=i
Q
Q tan a 1000
Q
坡道坡度及坡道附加阻力示意图
i( N KN )
有正负区分:列车上坡时，坡道阻力规定为“+”，下坡时，为“-”
任务2 铁路线路的平面和纵断面
限制坡度
限制坡度 (‰)：在一个区段上，决定一台机车所能牵引的货物质量（最
《高速铁路概论》教案第2课 认识高速铁路线路的平面和纵断面
1课题 认识高速铁路线路的平面和纵断面课时2课时（90 min ） 教学目标知识技能目标：（1）熟悉高速铁路线路平面和纵断面相关的技术参数 （2）了解高速铁路线路的平面和纵断面设计要求（3）能够根据公式计算高速铁路线路平面和纵断面相关的技术参数 思政育人目标：养成脚踏实地、认真负责的工作作风教学重难点 教学重点：高速铁路线路平面和纵断面相关的技术参数教学难点：根据公式计算高速铁路线路平面和纵断面相关的技术参数 教学方法 讲授法、问答法、案例分析法、分组讨论法 知识竞赛法 教学用具 电脑、投影仪、多媒体课件、教材、地图教学设计课前任务→考勤（2 min ）→互动导入（8min ）→传授新知（60 min ）→拓展训练（15 min ）→课堂小结（3 min ）→作业布置（2 min ）教学过程 主要教学内容及步骤设计意图课前任务 ⏹ 【教师】布置课前任务，和学生负责人取得联系，让其提醒同学完成课前任务请大家以3～5人为一组，通过网络学习高速铁路平面和纵断面相关知识并复习整理后，完成任务工单1.1中的表1-1及相关的引导问题（详见教材）。
⏹【学生】完成课前任务通过课前任务，让学生对高速铁路平面和纵断面相关知识有初步了解，以便做好教学准备考勤 （2 min ）⏹ 【教师】使用文旌课堂APP 进行签到 ⏹ 【学生】按照老师要求签到培养学生的组织纪律性，掌握学生的出勤情况互动导入 （8 min ）⏹【教师】通过向学生展示案例——中国“新四大发明”之“高铁”（详见教材），让学生思考：你认为为什么高铁被称为中国“新四大发明”之一？⏹【学生】每5～6人一组，并以小组为单位，各小组成员在组内轮流发言，阐述自己对案例的理解并讨论 ⏹ 【教师】参与到每组的讨论中，及时为学生答疑解惑 ⏹ 【学生】分小组阐述观点⏹【教师】总结学生的回答，导入本节课课题并板书：任务1.1 认识高速铁路线路的平面和纵断面通过案例分析讨论，让学生认识到中国高铁发展迅速，在世界上获得了较高的声誉，激发学生的学习兴趣传授新知（60 min）【教师】讲授新知：高速铁路线路的平面、高速铁路线路的纵断面、高速铁路线路的平面和纵断面设计要求1.1.1、高速铁路线路的平面线路中心线在水平面上的投影称为线路的平面，它能够反映线路的直、曲变化情况。
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F cos G sin
F m v2 G v2 R gR
G v2 cos G sin gR
tan
v2
gR
在 5时，sin tan
tan sin h v2 h S1v2
S1 gR
gR
S1取1500mm, v由km / h m / s,则
限制欠超高、过超高以保证高速铁路线路所要求的 高平顺性和高舒适度。
§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
2、欠(过)超高
h 11.8 v平2 R
v平 h
理论超高
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)。
无砟轨道 最大半径
350/250
推荐8000～10000； 一般最小7000； 个别最小6000
推荐8000～10000； 一般最小7000； 个别最小5500
12 000
300/200
推荐6000～8000； 一般最小5000； 个别最小4000
推荐6000～8000； 一般最小5000； 个别最小4000
高铁设备
严格控制轨道铺设精度 保证小的残余变形
宽大、独行的线路空间
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
12 000
250/200
推荐4500～7000； 一般最小3500； 个别最小3000
推荐4500～7000； 一般最小3200； 个别最小2800
12 000
250/160
推荐4500～7000； 一般最小4000； 个别最小3500
推荐4500～7000； 一般最小4000； 个别最小3500
h 11.8 v平2 R
式中: h——超高，mm, v平 ——平均行驶速度，km / h, R——曲线半径，m。
F F cos G sin
G
外轨超高
§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
1、最大超高
理论超高度： h 11.8 v平2 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。
考虑到客运专线铁路的本线与跨线旅客列车共线运营模 式是以高速为主，重点应保证高速列车的旅客乘坐舒适度， 因此取过超高允许值与欠超高允许值一致。
§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，
曲线地段的特点？？？
*外轨超高？
*轨距加宽
F m v2 R
F F cos G sin
为了平衡离心力，使内
外两股钢轨受力均匀，垂
G
直磨耗均等，旅客不因离
心加速度而感到不适，将
外轨抬高一定程度。
§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
曲线地段的特点？？？
1993年在中国铁道科学院环形铁道进行的广深准高速客车运 行中，专家对舒适度和欠超高关系的评价意见，以及京津城际铁 路测试结果等，欠超高取值如下：
舒适度良好：[hq]=40mm； 舒适度一般：[hq]=80mm； 舒适度较差：[hq]=110mm。
§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
• 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
高铁设备
• 第二章 高速铁路基础设施
高铁设备
§2.1 概述
高速铁路基础设施是个系统工
程，只有其任何一个组成部分都保
证了良好的状态，才能保证高速列
车安全、平稳、舒适的运行。
高铁设备
§2.1 概述
• 高速铁路与普速铁路相比有很大的 不同，其运营特征概括为高速度、
高舒适性、高安全性、节能环保和 高密度。
v平 h
理论超高
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)。
欠超高产生离心加速度从而影响旅客舒适度；
欠超高、过超高都会使钢轨承受走行列车的偏压，使 内外轨因过大偏载而引起严重的不均等磨耗。
缓和曲线的线型有多种：
§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
缓和曲线的线型有多种，三次抛物线线型简单，设计方便， 养护经验丰富等特点，我国客运专线铁路采用三次抛物线型：
平面： y x3
6Rl0
立面： h h0x l0
式中， R——曲线半径(m)； l0 ——缓和曲线长度(m)； h0 ——实设超高(mm)。
高铁设备
（1）路基：稳定、沉降小且沉降均匀 区别：“强度”控制Vs“形变”控制 导致经常维持，恶化路况 导致道床厚度不一致，残余变形积累不均匀
法：路基铺轨后，5年内最大允许沉降量5cm
（2）桥梁：足够大的刚度
防止挠度变形 限制预应力徐变上拱 温差结构变形 墩台处的纵向位移
高精度、小残变、少维修
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
§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
2、欠(过)超高
h 11.8 v平2 R
又会产生多余的向心加速度，外轨超高度过大(过超高hg)。
高、低速列车共线允许时欠、过超高之和的允许值[hq+hg] ： [hq hg ] [hq ] [hg ]
考虑为适应实际运营中列车运行条件发生变化而预留一定超高 调整幅度△h（20~50mm）。
根据《高速铁路设计规范（试行）》标准，欠、过超高之和允许值如下表所示：
线路平面
线路纵断面
§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
高速铁路线路平面标准包括超 高（欠超高,过超高）、最小曲线 半径、缓和曲线长度等；
线路纵断面标准包括最大坡度 值和竖曲线等。
§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
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
如何表示这条线路？
何谓线路中心线？
用它的中心线来表示线路在空间的位置。
§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
线路中心线是指距外轨半个轨距的铅垂线AB与两路肩边 缘水平连线CD交点O的纵向连线。如下图所示：
舒适度条件 欠、过超高之和允许值[hq+hg] （mm）
优秀 100
良好 140（110）
一般 180（140）
§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
2、欠(过)超高
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，
之 和 允 许 值 [h+hq] （ mm ）无砟轨道
220
235
265
§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
3、最小曲线半径
线路上设置曲线是为了更好地适应地形的变化，减少工程量。曲 线包括圆曲线和缓和曲线。曲线地段会增加轮轨的磨耗，影响列车 的安全与稳定运行。最小曲线半径是限制列车最高速度的主要因素 之一，且对工程费和运营费都有很大影响，需要限制曲线的半径。
12 000
§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 何谓缓和曲线？？？
F 0
F m v2 R
直线
圆曲线
圆曲线
R
§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
何谓缓和曲线？？？
F 0
F m v2
直线
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。
§2.2 高速铁路线路的平面和纵断面