【铁道工程-课件】第3章 线路平面和纵断面设计
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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。
线路平面上有了曲线（弯道）后，给列车运行造成阻力增大和限制列车速度等不良影响。
线路平面和纵断面设计ppt课件
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13
纸上定线时，在相邻两直线之间需用一定半径的圆曲线 连接，并使圆弧与两侧直线相切。曲线半径的选配，可使 用与地形图比例尺相同的曲线板，由大到小选用合理的半 径。一般先绘出两相邻的直线段，然后选配中间的曲线半 径，量出偏角，再计算曲线要素和起讫点里程。
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14
曲线各起讫点(主点)里程可按下列方法推算：
第二章 线路平面和纵 断面设计
本章主要内容：
平面设计 纵断面设计 特殊地段平纵断面设计 线路平面图和详细纵断面图
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1
第一节 概述
一、认识线路平、纵、横断面的对应关系
如图所示，路基横断面上距外轨半个轨距的铅垂线
AB与路肩水平线CD的交点O在纵向上的连线，称为线
路中心线。
宽
图p2p—t课件1完整路基横断面
(1)由各交点坐标计算交点间间距；
(2)计算各曲线要素，由切线长T 在图中标出各曲线主点位 置，在顺线路下行方向曲线内侧画一垂直线路的线段。
(3)根据交点间距和T，得到曲线起点至线路起点距离，从 而计算出曲线起点里程，字头向左朝向起点方向标出里程；
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15
(4)根据曲线长度L和曲线起点里程，由公式HZ=ZH+L计算 出曲线终点里程，同时标出里程；
用较短的l0；或改移夹直线的位置；当同向曲线间夹直线 长度不够时，可采用一个较长的单曲线代替。
ppt课件完法
R1
JD2
JD1
LJ
R2
R1'
JD2
JD1
L J'
R2'
减小曲线半径或缩短缓和曲线长度
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22
R1
第三节 线路的平面和纵断面图
⑻纵断面图的上半部包括以下内容：
图的左上角标注主要技术标准，纵断面起点
和高程断高处应绘制高程标尺。
车站绘图例，并注明站名、中心里程、站间
距及往返走形时分（现一般不绘制）。大中桥绘 制图例，注明孔径、式样、桥名、中心里程及设 计水位。
第三节 线路平面图和纵断面图
小桥涵标出孔跨（或孔径）、类型及中心加
便于查算点的高程或者两点间的高差。
第三节 线路平面图和纵断面图
②绘出采用的定测中线，标注设计起、终点
里程、连接关系、断链及断高关系、方位角或方
向角。
③公里标的里程前要标字母DK（AK/CK/K），
百米标仅标注百米数字。数字写在线路的左侧， 并面向线路起点书写。
第三节 线路平面图和纵断面图
④曲线资料绘于曲线的内侧，注明交点编号
第三节 线路平面图和纵断面图
②绘制内容
⑴连续里程：贯穿整个线路的累计里程，一
般以线路起点车站中心的零点里程作起算的累计
里程。在整千米处注明里程，并注出与相应的百
米标的距离。
第三节 线路平面图和纵断面图
⑵线路平面：注明曲线起终点的加桩和曲线
资料
至
（T、L标注至cm，
标注
），并注明夹直线的长度（注至cm）。
制，也可单独绘制。合并绘制时，工程地质纵断
面按《铁路工程地质技术规范》的要求进行绘制。
第三节 线路平面图和纵断面图
断链指的是因局部改线或分段测量等原因造
成的桩号不相连接的现象。或是通信链路中断，
或者断开，导致信号无法通行，就叫做断链。
桩号重叠的称长链。
桩号间断的称短链。
第三节 线路平面图和纵断面图
线路的平面图和纵断面图是铁路设计的基本
图的左上角标注主要技术标准，纵断面起点
和高程断高处应绘制高程标尺。
车站绘图例，并注明站名、中心里程、站间
距及往返走形时分（现一般不绘制）。大中桥绘 制图例，注明孔径、式样、桥名、中心里程及设 计水位。
第三节 线路平面图和纵断面图
小桥涵标出孔跨（或孔径）、类型及中心加
便于查算点的高程或者两点间的高差。
第三节 线路平面图和纵断面图
②绘出采用的定测中线，标注设计起、终点
里程、连接关系、断链及断高关系、方位角或方
向角。
③公里标的里程前要标字母DK（AK/CK/K），
百米标仅标注百米数字。数字写在线路的左侧， 并面向线路起点书写。
第三节 线路平面图和纵断面图
④曲线资料绘于曲线的内侧，注明交点编号
第三节 线路平面图和纵断面图
②绘制内容
⑴连续里程：贯穿整个线路的累计里程，一
般以线路起点车站中心的零点里程作起算的累计
里程。在整千米处注明里程，并注出与相应的百
米标的距离。
第三节 线路平面图和纵断面图
⑵线路平面：注明曲线起终点的加桩和曲线
资料
至
（T、L标注至cm，
标注
），并注明夹直线的长度（注至cm）。
制，也可单独绘制。合并绘制时，工程地质纵断
面按《铁路工程地质技术规范》的要求进行绘制。
第三节 线路平面图和纵断面图
断链指的是因局部改线或分段测量等原因造
成的桩号不相连接的现象。或是通信链路中断，
或者断开，导致信号无法通行，就叫做断链。
桩号重叠的称长链。
桩号间断的称短链。
第三节 线路平面图和纵断面图
线路的平面图和纵断面图是铁路设计的基本
铁路选线线路平面和纵断面设计PPT课件
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成昆线双福峨边 间不同限坡方案
• 对运营的影响
• Ix越大则Gx越小，运营支出增加，行车 设备投资增加；
• 困难地区， ix自然纵坡相适应，从而缩 短线路长度，节省工程投资，并减少运 营投入。
• 一般来说，限制坡度大，对工程有利， 对运营不利。
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2、影响限制坡度选择因素 • 铁路等级
四、缓和曲线
1、设置缓和曲线的作用 • 连接直线和半径为R的曲线；曲率由直线上的0渐变为1/R； • 在缓和曲线范围内，外轨超高由直线上的0值逐渐增加到圆曲线的超高度； • 当缓和曲线与半径小于350m的圆曲线相连接时，在整个缓和曲线范围内，轨距加
宽值由零逐渐增加到圆曲线的加宽值。
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l02
h ·Vmax 3.6 f
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• 欠超高时变率不致影响旅客舒适 旅客列车以最高速度通过缓和曲线时，欠超高时变率不应大于保证旅客舒适
的容许值b（mm/s），即
hq
hq
hq ·Vmax b
t l03 /(Vmax / 3.6) 3.6l03
l 03
hq ·Vmax 3.6 b
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加力坡度的起讫站，宜有一个为区段站或其他有机务设备的车站，困难时也应尽量 与这类车站接近，以利用其机务设备。
与起讫站邻接的加力牵引区间的往返行车时分，要相应减少，以免限制通过能力。 加力牵引是采用重联牵引或补机推送，与牵引质量及车钩强度有关。
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加力坡度最大值
力争节约资金 综合考虑工程和运营的影响，力争达到达到最佳投 资效益。
合理布置建筑物 既要满足各类建筑物的技术要求，还要保证它们协 调配合、总体布置合理
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。
【铁道工程-课件】第3章 线路平面和纵断面设计
2 l0 p ( m) 2 4R
m
l0 ( m) 2
90l 0 R
2 m
缓和曲线角 0 切线长 曲线长
度
Tபைடு நூலகம் ( R p) tan
L
R( 2 0 )
180
2l 0
⒉曲线起终点里程的推算
ZH里程：平面图上量取 HZ里程＝ZH里程＋L HY里程＝ZH里程＋l。 YH里程＝HZ里程－l。 具体设计时： R—根据地形选配 α —用量角器量出 L。—根据线路等级和地形条件选配 思考题： 已知: JDi，( Xi 、Yi 、Ri、lo ) 如何编程计算曲线要素，推算线路中线里程。
2.3圆曲线
设置目的：改变线路方向 机车驾驶室内没有方向盘，列车靠钢轨导向。通过曲线时， 轮轨间产生很强的作用力。摇摆、振动、撞击、挤压主要 与半径R有关，而半径与工程量有很大关系。
2.3.1曲线半径对工程和运营的影响
⒈曲线限制速度
V hSH hQ 11.8 R (km / h)
⒉曲线半径对工程的影响
3.1.1限制坡度
⒈限制坡度对工程和运营的影响
⑴输送能力 由输送能力计算公式可知， 输送能力取决于通过能力 和牵引质量。在牵引种类 和机车类型一定的情况下， 由牵引质量计算公式可知， 牵引质量由限制坡度决定。
365NH· j G C= ———— (Mt/a) 106β
圆曲线
曲线 缓和曲线
⒈曲线要素 ⑴未加设缓和曲线的曲线 （概略定线） 偏角α —平面图上量得 半径 R—选配
切线长
T y R * tan
2
( m)
曲线长
Ly
R
180
( m)
⑵加设缓和曲线的曲线 （详细定线） 曲线要素：偏角α ， 半径 R，缓和曲线长L。（选配）， 切线长，曲线长
m
l0 ( m) 2
90l 0 R
2 m
缓和曲线角 0 切线长 曲线长
度
Tபைடு நூலகம் ( R p) tan
L
R( 2 0 )
180
2l 0
⒉曲线起终点里程的推算
ZH里程：平面图上量取 HZ里程＝ZH里程＋L HY里程＝ZH里程＋l。 YH里程＝HZ里程－l。 具体设计时： R—根据地形选配 α —用量角器量出 L。—根据线路等级和地形条件选配 思考题： 已知: JDi，( Xi 、Yi 、Ri、lo ) 如何编程计算曲线要素，推算线路中线里程。
2.3圆曲线
设置目的：改变线路方向 机车驾驶室内没有方向盘，列车靠钢轨导向。通过曲线时， 轮轨间产生很强的作用力。摇摆、振动、撞击、挤压主要 与半径R有关，而半径与工程量有很大关系。
2.3.1曲线半径对工程和运营的影响
⒈曲线限制速度
V hSH hQ 11.8 R (km / h)
⒉曲线半径对工程的影响
3.1.1限制坡度
⒈限制坡度对工程和运营的影响
⑴输送能力 由输送能力计算公式可知， 输送能力取决于通过能力 和牵引质量。在牵引种类 和机车类型一定的情况下， 由牵引质量计算公式可知， 牵引质量由限制坡度决定。
365NH· j G C= ———— (Mt/a) 106β
圆曲线
曲线 缓和曲线
⒈曲线要素 ⑴未加设缓和曲线的曲线 （概略定线） 偏角α —平面图上量得 半径 R—选配
切线长
T y R * tan
2
( m)
曲线长
Ly
R
180
( m)
⑵加设缓和曲线的曲线 （详细定线） 曲线要素：偏角α ， 半径 R，缓和曲线长L。（选配）， 切线长，曲线长
铁路线路的平面和纵断面
水平线表示坡度为０，箭头朝上表示上坡，朝下表 示下坡。箭头后面的数字表示坡度值，以千分率表 示，下面的数值表示这个坡度的长度，以米为单位
桥梁标
一般设在桥头，标明桥梁编号和中心里程
此外务段、领工 区、养路工区、供电段、 电力段的管辖地段的分界 点处，两侧标明所向的单 位名称
限制坡度小，列车重量可以增加，运力大，费用就 低；但限制坡度过小，不容易适应地面的天然起伏， 在地形变化很大的地段，工程量增大，造价提高。
在地形障碍显著而集中的地段，采用标准限制坡度 有困难或工程造价太高时，允许采用大于限制坡度 的加力牵引坡度
加力牵引坡度指在大于限制坡度的地段，为了统一 全区段的列车重量标准，保证必要的线路通过能力， 而进行多机车牵引的坡度
铁路线路的平面和纵断面
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谢谢 本课件仅供大家学习学习
学习完毕请自觉删除 谢谢
一、概述
铁路线路是机车和车辆运行的基础。 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
1、铁路勘测设计
新建设或改建铁路的工程量、投资量很大、技术 复杂、牵涉面广，因此在建筑铁路前，必须进行 深入细致的调查研究和勘测工作，从若干方案中 选出最优方案。
我国铁路的等级分为三级，用罗马数字Ⅰ、Ⅱ、 Ⅲ表示
等级 铁路在路网中的意义
远期年客货运量
Ⅰ 在路网中起骨干作用
>=20 (百万吨)
Ⅱ 1.在路网中起骨干作用
<20
2.在路网中起联络、辅助作用 >=10
Ⅲ 为某一区域服务，具有地区运输 <10
性质
远期年客货运量，是指线路在交付运营后第10年
每天1对客车按1.0个百万吨货运量折算
桥梁标
一般设在桥头，标明桥梁编号和中心里程
此外务段、领工 区、养路工区、供电段、 电力段的管辖地段的分界 点处，两侧标明所向的单 位名称
限制坡度小，列车重量可以增加，运力大，费用就 低；但限制坡度过小，不容易适应地面的天然起伏， 在地形变化很大的地段，工程量增大，造价提高。
在地形障碍显著而集中的地段，采用标准限制坡度 有困难或工程造价太高时，允许采用大于限制坡度 的加力牵引坡度
加力牵引坡度指在大于限制坡度的地段，为了统一 全区段的列车重量标准，保证必要的线路通过能力， 而进行多机车牵引的坡度
铁路线路的平面和纵断面
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一、概述
铁路线路是机车和车辆运行的基础。 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
1、铁路勘测设计
新建设或改建铁路的工程量、投资量很大、技术 复杂、牵涉面广，因此在建筑铁路前，必须进行 深入细致的调查研究和勘测工作，从若干方案中 选出最优方案。
我国铁路的等级分为三级，用罗马数字Ⅰ、Ⅱ、 Ⅲ表示
等级 铁路在路网中的意义
远期年客货运量
Ⅰ 在路网中起骨干作用
>=20 (百万吨)
Ⅱ 1.在路网中起骨干作用
<20
2.在路网中起联络、辅助作用 >=10
Ⅲ 为某一区域服务，具有地区运输 <10
性质
远期年客货运量，是指线路在交付运营后第10年
每天1对客车按1.0个百万吨货运量折算
《铁路线路纵断面》课件
将设计结果生成视觉效果图和动画，以 便进行展示、评审和沟通。
纵断面设计的难点
地形复杂
部分线路处于复杂的地形条 件下，如山区、高原等，设 计需要考虑地形的特点和限 制。
地质条件差
地质条件不同，对铁路建设 和设计有不同的要求，设计 需兼顾地质的可行性和安全 性。
保证设计效果
设计需要保证铁路的平稳性、 通畅性和安全性，在满足要 求的前提下解决各种技术问 题。
2 经济性原则
设计应在满足要求的前提下，尽可能节约成 本，提高效益。
3 实用性原则
设计方案应实用可行，适应线路的运营和维 护需求。
4 美观性原则
纵断面应具备一定的美观性，融入自然环境， 减少对景观的破坏。
设计流程
1
确定设计范围
明确纵断面的起点和终点，确定设计所
绘制地形图和地质图
2
涉及的区域和范围。
纵断面可以帮助确定铁路线路的路基形式和路基高度，确保线路的稳固和安全。
确定行驶速度
通过纵断面设计，可以确定交通工具的行驶速度，保证铁路运输的效率和流畅。
保证正常使用
合理的纵断面设计可以确保铁路线路的正常使用，并减少维护和修复成本。
纵断面设计的基本原则
1 安全性原则
纵断面设计应考虑列车行驶安全，避免出现 过高或过低的高程变化。
获取地形和地质数据，并绘制相应的地
图，为后续设计提供依据。
3
初步设计
根据设计要求和纵断面要素，进行初步
优化设计
4
设计，并进行必要的调整和优化。
在初步设计的基础上，对纵断面进行进
一步的优化，提高设计的合理性和可行
5
建立三维模型
性。
利用计算机软件建立铁路线路的三维模
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平面设计 直线、圆曲线、缓和曲线的设计 最大坡度 坡段长度 纵断面设计 坡段连接 坡度折减
线路平面图 ⒊主要设计成果 线路纵断面图
满足《铁路线路设计规范》要求 ⒋设计要求 桥、隧、站和建筑物与线路的协调配合 工程造价省
优化设计
有利于运营
§2 区间线路平面设计
2.1平面组成和曲线要素
直线 线路平面
⒊ 曲线半径对运营的影响 ⑴增加轮轨磨耗 轮轨间的纵向横向滑动 、挤压，使磨耗增加。 半径越小，磨耗越大。 ⑵维修工作量加大 小半径曲线地段， 轨距、方向容易错位
⑶行车费用增加 ①小半径曲线限制列车速度 列车通过曲线时，需要减速、限速、加速，机车需要 额外做功，使得运行时分和行车费用增加。 ②小半径曲线使线路加长、总偏角加大，导致曲线阻力 功加大，行车费用增加。
⒉选定最小曲线半径的影响因素 ⑴路段设计速度——最小曲线半径要满足各个路段的需要 ⑵货车通过速度 坡度越陡，列车速度越慢。曲线上，外轨超高受允许过超 高的制约 ⑶地形条件 平原微丘——R宜大 山岳地区——R宜小 用足坡度地段——R越小，线路额外展长，工程费用增加
2.3.3曲线半径的选用
⒈曲线半径系列 一般为50或100米的整倍数 特殊为10米的整倍数 ⒉选用原则 ⑴因地制宜，由小到大合理选用 ⑵结合纵断面特点合理选用 ①坡度平缓地段和凹形纵断面坡底，列车速度高， 半径宜大 ②长大坡道、凸形纵断面的坡顶及双方向均需停车的 大站两端，半径可以小一些 ③足坡长大坡道顶部和进站前用足坡度上坡的地段， 半径不宜过小 ④小半径曲线宜集中设置
⒉第二、三线的线距 2 2440 410 5290 mm 取为5.3m 其中 2440—直线建筑接近限界半宽 410—信号机最大宽度
㈢区间曲线地段线距加宽 ⒈加宽原因 车体长 L 26 m 转向架中心距 Z 18 m 曲线半径为R ⑴车辆在曲线上时，车辆中部向内凸W1，两端向外凸W2
3.1.1限制坡度
⒈限制坡度对工程和运营的影响
⑴输送能力 由输送能力计算公式可知， 输送能力取决于通过能力 和牵引质量。在牵引种类 和机车类型一定的情况下， 由牵引质量计算公式可知， 牵引质量由限制坡度决定。
365NH· j G C= ———— (Mt/a) 106β
⑵行车平稳要求 ①夹直线太短—→列车同时在相邻曲线上运行—→ R不同，超高不同—→车辆左右摇摆 要求：为保证行车平稳舒适，夹直线不短于2~3节客车长， 即51~76.5米 ②通过夹直线前后ZH、HZ点时，轮轨冲击—→转向架 弹簧产生振动 要求：为保证振动不叠加，旅客乘坐舒适，夹直线应足够 长，客车通过夹直线的时间要大于弹簧振动消失的 时间。
2.2直线
平面设计时，先用有限条折线表示线路的大致位置，然后 再在相邻折线之间设置曲线。直线位置确定后，曲线位置 就大致上定下来了。因此平面设计，主要是直线位置的确 定。
设计直线应遵循的原则： ⒈直线与曲线相互协调 ⑴不要因设置直线而使工程量过大 ⑵不要因节省工程量而使曲线半径过小， 曲线长度过短，从而使运营条件变差 ⒉力争设置较长的直线段 好处：可缩短线路长度，改善运营条件
基本概念及设计过程 •最大坡度 •坡段长度 •坡段连接 •坡度折减 •坡段设计对行车费用的影响
重要概念：坡段长度，坡度 坡段长度——坡段前后两个变坡点之间的水平距离 坡度——坡段两端变坡点之间的高程差除以坡段长度
坡度值符号规定：上坡取正值，下坡取负值
Hi i 1000 (‰) Li
设计步骤： ⒈在平面设计一栏中，填入平面设计的资料，按纵断面图的 格式，绘制线路平面图。 ⒉根据平面图的等高线，将千（百）米标及地形变化点点绘 在纵断面图上，连成地面线。 ⒊用直尺沿地面线上下移动，使填挖方较小，从而定出坡段 长度和坡度值。 以上为纵断面设计的大致步骤，具体设计时，还包括确定最 大坡度、坡段长度、坡段连接和坡度折减等一系列具体问题， 需要在设计过程中进一步协调配合。
③ 客车通过夹直线的时间t不小于弹簧振动消失的时间tz。
LJ LZ tz 由t≥tz 得来 Vmax / 3.6 式中： t z ——取1.5s，分别按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，120、100、80Km/h L z ——客车全轴距，取20m 故Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级铁路分别为70m、62m、54m。
t z Vmax LJ Lz 3.6
直线建筑接近限界——铁路两侧建筑物和设备在 任何情况下不得侵入的轮 廓尺寸线。 隧道建筑限界
桥梁建筑限界
㈡区间直线地段的线距 ⒈第一、二线的线距
2 mm 最小线距： 1700 100 400 4000 其中 1700—机车车辆的限界半宽 100—信号限界宽 400—不限速会车的安全量
小半径曲线的优点： 更好地适应地形变化，减少路基、桥涵、隧道、 挡墙的工程数量，降低工程造价。 小半径曲线的缺点： ⑴增加线路长度
⑵降低粘着系数 机车通过时，车轮在钢轨上的纵 向、横向滑动加剧，粘着系数降 低，机车粘着牵引力下降
⑶轨道需要加强 R＜600时，横向冲击力加大， 轨道要加强，要设置轨撑、轨 距杆或增加外侧道床的宽度 ⑷增加接触导线的支柱数量 R越小，中心线与接触导线的矢度越大，支柱间间距应该 减小
2.3圆曲线
设置目的：改变线路方向 机车驾驶室内没有方向盘，列车靠钢轨导向。通过曲线时， 轮轨间产生很强的作用力。摇摆、振动、撞击、挤压主要 与半径R有关，而半径与工程量有很大关系。
2.3.1曲线半径对工程和运营的影响
⒈曲线限制速度
V hSH hQ 11.8 R (km / h)
⒉曲线半径对工程的影响
2 l0 p ( m) 2 4R
m
l0 ( m) 2
90l 0 R
2 m
缓和曲线角 0 切线长 曲线长
度
T ( R p) tan
L
R( 2 0 )
180
2l 0
⒉曲线起终点里程的推算
ZH里程：平面图上量取 HZ里程＝ZH里程＋L HY里程＝ZH里程＋l。 YH里程＝HZ里程－l。 具体设计时： R—根据地形选配 α —用量角器量出 L。—根据线路等级和地形条件选配 思考题： 已知: JDi，( Xi 、Yi 、Ri、lo ) 如何编程计算曲线要素，推算线路中线里程。
圆曲线
曲线 缓和曲线
⒈曲线要素 ⑴未加设缓和曲线的曲线 （概略定线） 偏角α —平面图上量得 半径 R—选配
切线长
T y R * tan
2
( m)
曲线长
Ly
R
180
( m)
⑵加设缓和曲线的曲线 （详细定线） 曲线要素：偏角α ， 半径 R，缓和曲线长L。（选配）， 切线长，曲线长
内移距离 切垂距
2.3.2最小曲线半径的选定
意义： ⑴铁路主要技术标准之一 ⑵对工程量和运营条件有重大影响 ⒈最小曲线半径的计算式 客车货车共线 客车：保证舒适条件 货车：不致引起轮轨严重磨耗 ⑴旅客舒适条件 列车以最高速度通过时，欠超高不能大于允许值
V
h hQ 11.8
* R (km / h) Rmin
⒊力求减小交点偏角度数 线路转弯急，总长增加→投资大 偏角α 大 克服的阻力功增加→运营支出加大
每吨列车克服的曲线阻力功
Ar r * Ly 600 g R * 10.5 g ( J / t ) R 180
⒋夹直线长度不应短于规定长度 夹直线——前一曲线终点与后一曲线起点间所夹直线 两相邻曲线，转向相同者为同向曲线，转向相反者为反向 曲线。 夹直线最小长度的确定 ⑴满足线路养护要求 列车通过反向曲线路段时，频繁转向，车轮对钢轨的横向推 力加大。若夹直线太短，则正确位置不易保持，维修工作量 加大，危及行车安全，运费增加。 要求：不宜短于50~75米，最短不短于25米。
① Rmin
过超高≤允许值
2 11.8VH hG hsh Rmin
2 2 11.8(Vmax VJF ) (m) hQ
2 2 11.8(VJF VH ) (m) hG
②
Rmin
R 取 max{ min} 进整为50米的整倍数
①+② Rmin
2 2 11.8(Vmax VH ) (m) hQ hG
Z 2 40500 W1 (m m) 8R R
L2 Z 2 44000 W2 (m m) 8R R
⑵曲线上设有外轨超高，使车体向内侧倾斜W3
hsh W3 H 1500
H W3 * hsh (mm ) 1500
⒉加宽值计算 ⑴ hw hn 时， W W 1 W 2 84500 (mm )
第三章 线路平面和纵断面设计
§1 概述 §2 区间线路平面设计
§3 区间线路纵断面设计
§1 概述
⒈设计目的：在满足主要技术标准的前提下，确定线路 在空间中的位置 。
术语定义： 线路中心线：路基横断面上O点纵向连线。O点为距外 轨半个轨距的铅垂线AB与路肩水平线CD交点。 新线设计标高：均为路肩设计标高
2.3.4缓和曲线——保证行车平顺
⒈作用 ⑴缓和曲线地段，半径由无穷大变到一个定值，离心力逐渐 增加
⑵缓和曲线地段，外轨超高由零变动到园曲线上的超高，向 心力逐渐增加
⑶半径小于350米时，轨距由标准轨距变动到加宽后的轨距
⒉线型 直线型超高顺坡 的三次抛物线
⒊长度 ⑴保证超高顺坡不致使车轮脱轨 ⑵保证超高时变率不致影响旅客舒适 ⑶保证欠超高时变率不致影响旅客舒适 取三个计算值中的较大者
铁路线路的平面与纵断面
• 铁路线路平面 定义：线路中心线在水平面上路中心线（曲线部分展直后）在垂直
面上的投影
组成要素：平道和坡道
平面图
纵断面图
⒉设计内容
区间线路平面设计 区间线路纵断面设计 车站、桥梁、隧道地段的平、纵面设计 线路的平面组成和曲线要素