铁路及公路选线习题参考解答

铁路与公路选线习题解答
一、铁路选线设计部分
1．简述选线设计的基本任务
答：（1）根据国家政治、经济、国防的需要，结合线路经过地区的自然条件、资源分布、工农业发展等情况，规划线路的基本走向，选定铁路主要技术标准；
（2）根据沿线的地形、地质、水文等自然条件和村镇、交通、农田、水利设施等具体情况，设计线路的空间位置（平面、立面），在保证行车安全的前提下，力争提高线路质量、降低工程造价，节约运营支出。
铁路设计年度：铁路的设计年度一般分为近、远两期；近期、远期分别为交付运营后第五年和第十年。必要时，也可增加初期，初期为交付运营后第三年。
轮周牵引力：使机车前进的牵引力是机车重力使动轮粘着于钢轨上而产生的作用于动轮轮周上的力，故称为轮周牵引力。
车钩牵引力：是指机车用来牵引列车的牵引力，其值等于轮周牵引力减去机车全部运行阻力。
(c) w= w0+ wj+ wr=16+4×10+0=56.0 (N/t)
11．(1)当列车处于上题(a)的情况时，分别计算AC段、CB段的加算坡度；
(2)若将曲线阻力均匀分配在AB段上，计算AB段的加算坡度。
解：（1） （‰）
AC段： （‰）；CB段： （‰）
（2） （‰）
（‰）
12．现有一坡段，其长度为1250m，i=7.5‰。该坡段上有一曲线和隧道，曲线α=35°42’，R=800m，Kr=498.47m；已知隧道单位空气附加阻力 =2.0N/t。问该坡段的平均加算坡度是多少？
8．简述基本阻力的实验条件。
答：基本阻力的实验条件是：运行速度不小于10km/h、外温不低于－10℃、风速不大于5m/s。
9．某列车采用韶山3型电力机车牵引，机车质量P=138t，列车牵引质量G=2620t；车辆均采用滚动轴承；计算当列车以最低计算速度运行时，列车基本阻力与列车平均单位基本阻力。
解：Vjmin=48km/h
＝(2.25＋0.019V＋0.00032V2)g
＝(2.25＋0.019×48＋0.00032×482)×9.81=38.3 (N/t)
车辆采用滚动轴承；当考虑列车牵引质量时，即列车满载，所以为重车：
＝(0.92＋0.0048V＋0.000125V2)g
＝(0.92＋0.0048×48＋0.000125×482)×9.81=14.1(N/t)
答：货运量：一年内单方向需要运输的货物吨数，应按设计线(或区段)上、下行分别由下式计算：
(104t/a)
式中Ci某种货物的年货运量（104t/a）。
货物周转量：设计线(或区段)一年内所完成的货运工作量，可根据单方向一年内百度文库种货运量Ci（104t/a）与相应的运输距离Li（km）按下式计算：
（104t.km/a）
4．根据电力机车牵引性能图，简述机车牵引力的限制条件？
答：粘着、电动机功率、允许电流和构造速度
5．韶山3型电力机车牵引列车在线路上运行，当列车运行速度为40km/h时，计算机车的最大粘着牵引力。（注：机车粘着质量Pμ=138t，粘着系数按式(1-7)计算。）
解：
机车的最大粘着力为：
6．根据教材图1-5所示电力机车牵引特性图，采用持续制，确定当列车运行速度分别为60km/h、80km/h时，机车的最大牵引力（特性曲线外包线）。
列车平均单位基本阻力为：
（N/t）
(1)列车在平直道上：w=w0=16 (N/t)
(2) w= w0+ wj=16-3×10=-14(N/t)
(3)(a)
w= w0+ wj+ wr=16+4×10+3.45=59.45 (N/t)
(b) (N/t)
w= w0+ wj+ wr=16+4×10+1.73=57.73 (N/t)
解：将V=50km/h代入公式中进行计算，
＝(2.25＋0.019V＋0.00032V2)g
＝(2.25＋0.019×50＋0.00032×502)×10=40(N/t)
车辆采用滚动轴承；当考虑列车牵引质量时，即列车满载，所以为重车：
＝(0.92＋0.0048V＋0.000125V2)g
＝(0.92＋0.0048×50＋0.000125×502)×10=14.7(N/t)
列车平均单位基本阻力为：
（N/t）
10．列车资料如9题，若列车长度为730m，当牵引运行速度为50km/h时，计算下列情况下的列车平均单位阻力。
（1）列车在平直道上运行；
（2）列车在纵断面为3‰的下坡道，平面为直线的路段运行；
（3） 列车在长度为1200m，坡度为4‰的上坡道上行驶，该坡道上有一个曲线，列车分别处于下图中的(a)、(b)、(c)路段；
列车运行基本阻力：列车在空旷地段沿平直轨道运行时所遇到的阻力。在列车运行中总是存在的。
3．铁路设计时，如何考虑铁路设施的能力与运量增长相适应？
答：铁路的建筑物和设备，应根据设计年度的运量分期加强，使铁路设施的能力与运量增长相适应。这样，既能满足国民经济发展对铁路日益增长的运输要求，又可节约铁路初期投资。对于可以逐步改、扩建的建筑物和设备，应按初、近期运量和运输性质确定，并考虑预留远期发展的条件。对于不易改、扩建的建筑物和设备，应按远期运量和运输性质确定。
（3）与其它各专业共同研究，布置线路上各种建筑物，如车站、桥梁、隧道、涵洞、路基、挡墙等，并确定其类型或大小，使其总体上互相配合，全局上经济合理，为进一步单项设计提供依据。
2．名词解释（有计算公式时，应给出相应的计算公式）：货运量、货物周转量、货运密度、货流比、货运波动系数、铁路设计年度、轮周牵引力、车钩牵引力、列车运行基本阻力。
答：当列车运行速度为60km/h时，机车的最大牵引力为255100N;
当列车运行速度为80km/h时，机车的最大牵引力为142200N;
7．简述构成列车运行基本阻力的因素。
答：构成列车运行基本阻力的因素是：轴颈与轴承间的摩擦阻力、车轮与钢轨的滚动摩擦阻力、车轮在钢轨上的滑动摩擦阻力、轨道不平顺与车轮踏面等引起的冲击和振动阻力以及空气阻力构成。
货运密度：设计线(或区段)每km的平均货物周转量。
（104t.km/km.a）
式中CHZ——设计线(或区段)的货物周转量（104t.km/a）；
L——设计线(或区段)的长度（km）。
货流比：轻车方向货运量CQ与重车方向货运量的比值。
货运波动系数：指一年内最大的月货运量和全年月平均货运量的比值，以 表示。