铁路定线习题解答

铁路定线习题参考解答
4—17 用No1平面图(比例尺1：10000)，要求完成：
(1)量出曲线偏角α，算出切线长T Y ，曲线长L Y （取小数点后两位)。

(2)参照教材上的平面图，在No1平面图的曲线内侧，写上曲线要素；在平面图上标出ZY 点与YZ 点，并写上里程(ZY 点里程由K135+300点量得，YZ 点里程=ZY 里程+L Y )，在线路中心线上标出百米标与里程数，量得YZ 点里程，应和计算值相符。

(3)绘制线路纵面图(图长25cm ，高15cm)(工程地质特征一栏取消)。

①连续里程(水平比例1：10000)。

②线路平面：注出直线段长度，ZY 与YZ 点距前一百米标的距离，曲线要素写在曲线内侧。

③百米标：地形变化点要加标，画一竖线，写上距前一百米的距离。

④地面标高：在百米标和加标处，写上地面标高，地面标高在平面图上根据等高线估计，精度为0．5米，根据地面标高在图纸上方绘出地面线(连续折线)垂直比例尺1：1000。

⑤设计坡度：要用足限制坡度[学号尾为单数i X =9(‟)，学号尾为双数i X =8(‟)]设计纵断面，曲线地段要折减，将设计的坡度和坡长，填人设计坡度栏内。

⑥路肩设计标高：根据K135+300处标高为343．00米，按所设计的坡度，算出变坡点处的设计标高，将设计标高点在纵断面图上，绘出设计坡度线。

算出K135+300→K136+000的百米标与加标点的设计标高，填在路肩设计标高栏内。

⑦计算填挖高度：计算K135+300→K136+000的填挖高度，填挖高度为设计标高与地面标高的差值，精度为小数点后两位，将填方高度标注在设计坡度线上方，将挖方高度标注在设计坡度线下方。

参考答案：
量得角度为：118°。

42.13312
118tan 8002tan =⋅=⋅=a R Ty （m ） 59.1647180
11814159.3800180=⋅=⋅⋅=a R Ly π（m ） （2）见图
（3）见图
采用的限制坡度为i X =9‟，坡度折减段的坡度为：
25.8800
6009max =-
=∆-=R i i i (‟)，取8.2‟。

5—1 怎样区分紧坡地段与缓坡地段，试简述其定线特点。

参考答案：
1.区分依据：紧坡地段与缓坡地段的区分是根据地面平均自然坡度与设计线采用的最大设计坡度的大小关系决定的。

如果地面平均自然坡度小于设计最大坡度，则线路不受高程障碍控制，线路可按短直方向定线，只需注意绕避平面障碍，这样的地段成为缓坡地段；反之，线路不仅受平面障碍的限制，更要受高程障碍的控制，这样的地段称为紧坡地段。

2缓坡地段定线特点：在缓坡地段，地形平易，定线时可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。

为此，应注意以下几点：
（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，力求减小偏角。

绕避障碍时，定线应从一个障碍尽早引向另一障碍。

（2）线路绕避山咀、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）设置曲线必须是确有障碍存在。

曲线半径应结合地形尽量采用大半径。

在缓坡地段，线路展长的程度，取决于线路的意义、运量大小、地形、地质条件、路网干线等因素，应力求顺直；地方意义的铁路，则力求降低造价并靠近城镇。

一般的展线系数是：平原地区约为1.1，丘陵地区1.2～1.3。

（4）坡段长度最好不小于列车长度，应尽量采用下坡无需制动的坡度--无害坡度。

（5）力争减少总的拔起高度，但绕避高程障碍而导致线路延长时，则应认真比选。

3. 紧坡地段定线特点：
紧坡地段通常应用足最大坡度定线，以便争取高度使线路不至额外展长。

当线路遇到巨大高程障碍（如跨越分水岭）时，若按短直方向定线，就不能达到预定的高度，或出现很长的越岭隧道。

为使线路达到预定高度，需要用足最大坡度结合地形展长线路，称为展线。

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有余地。

展线地段若无特殊原因，一般不采用反向坡度，以免增大为克服高度引起的线路不必要的展长，同时增加运营支出。

在紧坡地段定线，一般应从困难地段向平易地段引线。

因为垭口附近地形困难，展线不易，故从预定的越岭隧道洞口开始向下引线较为合适。

个别情况下，当受山脚的控制点（如高桥）控制时，也可由山脚向垭口定线。

5—2 用No4概略定线平图(比例尺l：50000)，由高村(设车站)至华庄(设车站)进行概略定线。

要
求完成：
(1)平面概略定线：根据必经垭口，过河桥址，绕避障碍的转点等，绘出可能的线路走向(折线)两条，在转点处设置半径不小于800米的曲线。

(2)纵断面概略设计：点绘地面线(每500米一点，地面高程变化点设加标)i X=6(‟)设计纵断面。

(3)根据填挖大小，线路长度等指标，选择一条较好的线路走向。

规定：R min=800m，i X=6(‟)，站坪长度为1300m，货物列车长度为800m。

参考答案：
线路平面：见平面设计图，A方案在AK2~AK3段为越岭地段，在AK5+300左右跨河。

B方案有两个越岭地段，风别是BK2~Bk3和BK5+500~BK9+500，在BK5+250处跨河。

线路纵断面：设计图见附图，坡度折减算法参考教材。

方案比较：B方案填挖方量大，曲线多，坡度紧，技术条件相对较差，但里程短600m，初步推荐A 方案，但可进一步进行综合评价
5—3 某设计线年运量为1500万吨／年，货运波动系数为1．0，每天的旅客、零担、摘挂、快货车分别为5、1、2、1对，合力曲线图如下，站坪长度为1100m 。

其它资料如下：
75
.0,5.0,75.05.1,0.2,2.1,3.1,2.0,1.1,72.0min,
2min,4============Z L KH Z L KH K j H B K t t μμμεεεεαβ
(1)求图中(a)型式的站间距离L y 。

已知：2L 1=L 2=L 3，i 1加算坡，上坡9‟，下坡8‟； i 2加算坡为0‟；i 3加算坡上坡为6‟，下坡为5.5‟。

(2)求图中(b)型式的站间距离L y 。

①加算坡为上坡9‟，下坡8‟；
②加算坡为上坡8‟，下坡7．5‟；
③加算坡为上坡4‟，下坡3．75‟；
④加算坡为0‟。

(3)将(2)计算结果绘成i —L y 图，求i =3‟、6‟、7‟的L y 。

参考答案：
解：
（一）最大往返时分
根据《线规》（GB50090-99），与1100m 站坪长度相对应的到发线有效长为650m 。

则列车货物列车长度为：
62030650=-=-=a yx l L L L （m ） 根据q G L L J L +
=，得牵引质量为：667.5)7.21620()(⨯-=-=q L L G J L =3390（t ）（按韶山3考虑）
故静载质量为：339072.0⨯=⋅=G K G J j =2441（t ） 由输送能力公式β6j
H 10· 365G N C =，得满足能力需求的最小折算普通货物列车对数为：
2441
3650.115103651066min ⨯⨯⨯=⋅=j H G C N β=16.8（对/d ），取17（对/d ）。

由[]Z Z Z L L L KH KH KH K K H )()()(· 1N N N N N N μεμεμεεα-+-+-+-+＝
得满足能力需求的最小通过能力是：
[][]
）
对/d (34.32 2)75.05.1(1)5.00.2(1)75.02.1(3.1517)2.0(1 )()()(· )1(Z Z Z L L L KH KH KH K K min min =⨯-+⨯-+⨯-+⨯++=-+-+-+++=N N N N N a N H μεμεμεε 所以取N min =33（对/d ）
由通过能力计算公式H
B F W T Z T 14401440t t t t T T T N +++-=-=，得最大往返时分为： )42(33
901440)(1440)(max +--=+--=+H B T F W t t N T t t =34.9（min ），取34（min ） （二）均衡速度法计算时的起停附加时分
为使能力不过于紧张，起停附加时分取较大值，即：t q =3min ，t t =2min ，并考虑一对列车起停一次。

（三）站间距离计算
（1）图中(a)型式的站间距离L y 。

根据单位合力曲线图：对于L 1，上坡时的均衡速度是34Km/h ，下坡时以限制速度运行，这时的均衡速度是65Km/h ；对于L 2，均衡速度是93Km/h ；对于L 3，上坡时的均衡速度是60Km/h ，下坡时以限制速度运行，这时的均衡速度是68Km/h 。

要求列车运行时分不得大于最大往分时分，这里取二者相等，即：
)(212)(333322111max t q F
W F W Z Z F W t t v L v L v L v L v L v L t t +++++++=+ （1） 代入已知条件及数值，并进行单位换算得：
)23()68
26029343465931.12(603411111+++++++⨯=L L L L L 解得：L 1=3.053（km ），取L 1=为3050m 。

L y =L Z +5L 1=16350m 。

（2）图中(b)型式的站间距离L y 。

①加算坡为上坡9‟，下坡8‟；
上坡时的均衡速度是34Km/h ，下坡时以限制速度运行，这时的均衡速度是65Km/h ；
参照（1）式，并代入数值得：
)32()34
65931.12(6034++++⨯=i i L L 解得L i =10.261Km ，取10250m ，得站间距11350m 。

②加算坡为上坡8‟，下坡7．5‟；
上坡时的均衡速度是50Km/h ，下坡时以限制速度运行，这时的均衡速度是68.5Km/h ；
参照（1）式，并代入数值得：
)32()50
5.68931.12(6034++++⨯=i i L L 解得L i =13.286Km ，取13250m ，得站间距14350m 。

③加算坡为上坡4‟，下坡3．75‟；
上坡时的均衡速度是69Km/h ，下坡时以限制速度运行，这时的均衡速度是70Km/h ；
参照（1）式，并代入数值得：
)32()70
69931.12(6034++++⨯=i i L L 解得L i =15.973Km ，取15950m ，得站间距17050m 。

④加算坡为0‟。

此时的均衡速度是93Km/h ；
参照（1）式，并代入数值得：
)32()93
2931.12(6034+++⨯=i L
解得
21.350m，得站间
距22.450m。

（3）i—L y图如
右，由图可得
i=3‟的站间距为
18.0Km；i=6‟的
站间距为15.6Km；
i=7‟的站间距为
15.0Km。

5—4 用No2地形图(比例尺1：10000)，起点为K135+100，设计标高为157．00m；要求： (1)过B 点设计线路平面(R min=600m)；
(2)在纵断面图上绘出地面线，画出3‟上坡的设计坡度线。

参考答案：
线路平面：见平面设计图，设计时需要根据纵断面情况调整平面线，尽量减少填挖方。

线路纵断面：见设计图，坡度折减算法参考教材。

5—5 用No3地形图(比例尺1：10000)。

过A 、B 两点用导向线法设计线路平面与纵断面。

纵断面要用足限制坡度，出发资料为：
最小曲线半径：R min =600m ，(缓和曲线长l =110rn)；
夹直线最小长度：l J =80m ；
限制坡度：i X =12(‟)；
货物列车长度：L L =400m ；
A 点里程为K10+100，设计标高为49．00m 。

(纵断面图格式同教材相应示图，去掉“工程地质特征”一栏)。

参考答案：
确定导向线：
定线坡度：定线坡度应考虑坡度折减，并考虑导向线都是比较曲折，这样会比实际线路长的事实。

由2.101215.01215.0max max max =⨯-=-=∆-=i i i i i d 12(‟)，取定线坡度为10‟。

定线步距：等高距为2m ，所以：2.010
2==∆=∆d i h l （Km ）=200（m ）。

确定导向线：由等高线图可以看出，地势在B 点附近比较陡，而A 点附近则相对平缓，因此为了适应地形，导向线的确定从B 点开始，往A 点方向走。

用两脚规量取20mm （平面图为1：10000），从B 点旁边的等高线开始，逐一确定导向线点，结果见图。

平面设计图：确定平面线位时尽量使线路中线最小偏离导向线，同时要满足最短加直线要求，并控制曲线的起点位于起点A 之后。

线路平面见图。

线路纵断面：见设计图，坡度折减算法参考教材，地点段由于起点高程高，并地势相对较缓，所以无需用足坡度。

5—6 某设计线为I级单线铁路，SS4电力机车牵引，限制坡度为12‟，列车长度为620m，到发线有效长度为850m。

检查下列平面与纵断面设计(题5—6图)及其相互配合上有何错误，在有错误处注上①、②、③、……，并逐条说明错误原因。

参考答案：
错误点标注如下图。

①、④处的错误为坡段长度小于要求的坡段长度，根据《线规》，与到发线850m相对应的最短坡段长度为350m，①、③处又不属于坡段长度可以缩减为200m的情况；
②处为竖缓重合，②处里程为K11+550，位于缓和曲线上；
③处为坡度差超限，该处的坡段代数差为14‟，而规范要求与到发线850m有效长相对应的困难值为12‟；
⑤处位于曲线上，但未进行坡度折减；
⑥处夹直线只有35m，长度不够。

5-7 何谓越岭线?越岭线定线时应注意哪几个方面的问题?
参考答案：
答：越岭线是指沿通向分水岭的河谷足坡定线，并以隧道（地形有利时可用路堑）越过垭口，再沿分水岭另一侧河谷向下游定线确定的线路。

越岭线路应解决的主要问题是越岭垭口选择、越岭高程选择和越岭引线定线三个问题。

（一）越岭垭口选择。

垭口是越岭线路的控制点，一般选择下列越岭垭口：
（1）高程较低、靠近线路短直方向；
（2）山体较薄；
（3）地质条件好；
（4）引线条件好。

同一垭口并非同时具备上述各条件，此时，应精心比选，找出最合适的余额岭垭口。

(二)越岭高程选择
越岭垭口一般都用隧道通过，越岭高程选择，就是越岭隧道高程与隧道长度选择。

高程愈高隧道愈短，但两端引线愈长。

对工程而言，理想的越岭高程应使引线和隧道总的建筑费用最小；就运营而言，越岭高程愈低、引线愈短愈有利。

垭口两侧的地面坡度多为上陡下缓，故选择隧道高程多以地面坡度陡缓过渡部分作为研究的基础。

有时，隧道高程过高，隧道缩短有限；高程过低，则隧道急剧加长，且可能受洞口洪水位控制。

越岭隧道的合理高程与长度的选择，除取决于垭口的高程、地面自然坡度、地质条件外，还与设计线的运量、限制坡度(或加力坡度)以及隧道施工技术水平有关。

设计线的运量大、限坡小时，宜采用高程低的长隧道方案。

隧道施工的技术水平是越岭高程选择的重要因素。

(三)越岭引线定线
越岭引线定线时，应注意下列几点：
(1)结合地形条件选择合理的最大坡度(限制坡度或加力坡度)。

越岭地区高差大，为避免大量人工展线，除应研究低高程的长隧道越岭方案外，还应与采用较陡坡度(采用多机牵引或大功率机车)的方案进行技术经济比较。

(2)为了能控制合理的展线长度，应从垭口往两侧(从高处往低处)定线，以避免展线不足或过长，由于垭口两侧自然坡度上陡下缓，在上游应尽量利用支沟侧谷合理展线，使线路尽早降人主河沟的开阔台地。

(3)垭口附近，地形尤为困难，在有充分依据时，引线可合理选用符合全线标准的最小曲线半径。

5-8 简述不良地质地段定线应注意哪些问题?
参考答案：
答：不良地质地区的选线应作好以下三方面工作：
(一)掌握区域地质情况
在大面积选线和线路原则方案比选中，要了解区域地质情况，根据地质构造特征，慎重研究线路方案。

地形、地质条件与工程地质特征都与区域地质构造有关，搞清线路通过地区的区域地质情况，才能深刻认识和理解沿线工程地质特征，掌握不良地质现象的分布和发展规律，预见各个地段可能发生的工程地质问题，这是选好方案和正确解决有关工程地质问题的基础。

(二)合理绕避不良地质地段
线路行经不良地质地段时，要进行深人的调查研究，针对每段不良地质现象的规模、成因、发展状态、对铁路的危害以及整治的难易程度等，经过分析比较，确定采用绕避或整治措施。

对规模较大、正在活动、整治困难、严重危及行车安全的不良地质地段应尽量绕避。

对规模不大的不良地质，如绕避投资增加不多，也宜绕避，以利于施工、养护和行车安全：采取绕避措施应注意如下几点：
（1）在河谷地区沿山坡定线，因严重不良地质难以用路基通过时，可局部移动线路位置，或外移建桥、或内移修隧道。

外移建桥时，要注意墩台基础和桥头陡坡路堤的稳定性；内移修建隧道时，线路应避免选在傍山浅埋、偏压较大的位置或片面缩短隧道。

必要时应早进洞、晚出洞。

(2)当局部移动不能彻底绕避不良地质而可能留有后患时，可与较长线路的绕避方案(包括跨河建桥方案)进行技术经济比较。

(三)采用工程措施彻底整治
对规模不大、稳定性较好、整治较易的不良地质地段宜选择有利部位、合理高程通过，并选用有效和经济合理的综合工程措施彻底整治。