4 铁路线路纵断面
第四章 线路平纵断面设计
第四章 铁路线路平面及纵断面设计第一节 设计的基本要求如图4—1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。
线路的空间是由它的平面和纵断面决定的。
线路平面是线路中心线在水平面上的投影，表示线路平面位置；线路纵断面是沿线路中心线所作的铅垂剖面展直后线路中心线的立面图，表示线路起伏情况，其高程为路肩高程。
各设计阶段编制的线路平面图和纵断面图是线路设计的基本文件。
各设计阶段的定线要求不同，平面图和纵断面图的详细程度也各有区别，绘制时应遵循铁路行业制定的线路标准图式。
图4—2为新建铁路简明的线路平面图和纵断面图，可应用于线路方案研究或(预)可行性研究阶段中的概略定线。
简明平面图中，等高线表示地形和地貌特征，村镇、道路等表示地物特征。
图中粗线表示线路平面、标出里程、曲线要素(转角α、曲线半径R )、车站、桥隧特征等资料。
简明断面图的上半部为线路纵断面示意图；下半部为线路基础数据，自下而上顺序标出：线路平面、里程、设计坡度、路肩设计高程、工程地质概况等栏目。
线路平面和纵断面设计必须满足以下三方面的基本要求： 1．必须保证行车安全和平顺主要指：不脱钩、不断钩、不脱轨、不途停、不运缓与旅客乘车舒适等，这些要求反映在《铁路线路设计规范》(简称《线规》)规定的技术标准中，设计要遵守《线规》规定。
2．应力争节约资金即既要力争减少工程数量、降低工程造价；又要考虑为施工、运营、维修提供有利条件，节约运营支出。
从降低工程造价考虑，线路最好顺地面爬行，但因起伏弯曲太大，给运营造成困难，导致运营支出增大；从节约运营支出考虑，线路最好又平又直，但势必增大工程数量，提高工程造价。
因此，设计时必须根据设计线的特点，分析设计路段的具体情况，综合考虑工程和运营的要求、通过方案比较，正确处理两者之间的矛盾。
3．既要满足各类建筑物的技术要求，还要保证它们协调配合、总体布置合理铁路上要修建车站、桥涵、隧道、路基、道口和支挡、防护等大量建筑物，线路平面和纵断面设计不但关系到这些建筑物的类型选择和工程数量，并且影响其安全稳定和运营条件。
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
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。
线路纵断面
线路纵断面铁路线路纵断面是线路中心线纵向展直后，其路肩高程在垂直面上的投影。
铁路线路纵断面由坡段（上坡、下坡、平坡）及连接相邻坡段的竖曲线组成。
线路纵断面标准包括坡度、限制坡度、变坡点与坡段长度、竖曲线等。
1.坡度线路的纵断面最好是平坡，但在工程上一般应根据地面的起伏设计成不同的坡道。
其坡度用坡道两端点高程差与其水平距离之比的千分率（‰）来表示，即1 000 m水平距离的线路上升或下降的以米计的高度。
2.限制坡度一定类型的机车、单机牵引一定重量的列车，在坡道上能够以计算速度做等速运行，这个最大坡度叫作限制坡度，简称限坡。
限坡是确定线路区段货物列车牵引重量的主要依据，也是铁路设计的主要技术标准之一。
若限坡大，则可以缩短线路长度、节省工程造价，但列车牵引重量小，输送能力低；若限坡小，则列车牵引重量和输送能力大、运营费用少，但线路长度要延长，工程量大，工程造价高。
因此，当设计一条线路的限坡时，应在满足该线路所需输送能力的情况下选择接近该线地形的自然坡度。
3.变坡点与坡段长度变坡点是线路纵断面上的坡度变化点。
相邻变坡点间的水平距离称为坡段长度。
从运营观点出发，纵断面最好有利于列车平顺运行，最好把纵断面设计成尽量长的同一坡度，以减少变坡点。
但在工程中，变坡点要和地面起伏相配合，较短的坡段更能适应地形的自然起伏，减少工程量。
因此，有时会出现过多的变坡点，使坡段长度缩短。
为兼顾起见，在设计纵断面时，有必要规定坡段的最短长度，一般应考虑使一个列车长度的变坡点不超过两个，以减少变坡点附加力的叠加影响，即坡段长度不宜小于远期货物列车长度的一半。
我国普速铁路最小坡段长度为200~500 m，视设计线的远期到发线的有效长度而定。
4.竖曲线在列车经过变坡点时，坡道起伏会使车钩内产生附加应力。
为避免因该应力过大而造成断钩事故，当相邻坡度的代数差超过一定限制时，还应在相邻坡段用一段圆顺的曲线连接，这种在线路垂直面上的曲线称为竖曲线。
《铁路线路纵断面》课件
坡向定义
坡向变化类型
坡向是指线路纵断面上任意一点所处位置 的倾斜方向。
坡向变化包括顺向坡、反向坡和回头坡等 。
坡向变化影响
设计原则
坡向变化对线路的排水系统、防护工程和 线路的美观度有影响。
在设计中，应尽量保持坡向的连续性和一 致性，避免不必要的坡向变化，以提高线 路的美观度和安全性。
坡型的变化
坡长的优化设计
总结词
坡长是铁路线路纵断面设计中需要考 虑的重要因素，它影响着线路的土石 方工程量和排水系统的设计。
详细描述
在坡长优化设计中，应根据地形起伏 变化和排水要求，合理确定坡长，以 减少土石方工程量，降低施工难度和 成本。
坡向的优化设计
总结词
坡向是铁路线路纵断面设计中需要考虑的重要因素，它影响着线路的排水和运营 安全。
坡型定义
坡型是指线路纵断面上不同坡度的组合形 式。
坡型变化影响
坡型变化对线路的土石方工程量、排水系 统和线路的安全稳定性有影响。
坡型变化类型
坡型变化包括直线型、折线型和曲线型等 。
设计原则
在设计中，应根据工程地质条件和环境因 素，合理选择坡型，以降低工程难度和成 本，同时确保线路的安全稳定运行。
04
详细描述
在坡向优化设计中，应结合地形、地质、气候等自然条件，合理选择坡向，以保 证排水顺畅，提高线路的运营安全性和稳定性。
坡型的优化设计
总结词
坡型是铁路线路纵断面设计中需要考虑的重要因素，它影响 着线路的景观和行车舒适性。
详细描述
在坡型优化设计中，应结合地形、地质、气候等自然条件， 以及行车舒适性和景观要求，合理选择坡型，以提高线路的 美观性和舒适性。
优化排水系统，提高线路效率
线路平面与纵断面
思考题：设置缓和曲线的原因是什么
13
4、曲线附加阻力
1）.曲线附加阻力 机车车辆在曲线上运行时的阻力大于同样条件下直线上运行 的阻力，其增大部分叫曲线附加阻力，简称曲线附加阻力。
2）产生原因 挤压 滑动 3）单位曲线附加阻力计算
经验公式：当lr≥l1
A r R
经验公式：当lr＜l1
外轨超高
（2） 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，并使钢轨与车轮间的横向力最小，减少轮轨 间的磨耗。
F 0
直线
v2ห้องสมุดไป่ตู้F m
缓和曲线
v2 F m
R
ρ=∞
圆曲线
ρ=R
① 缓和曲线半径② 运行中列车的离心力 ③ 缓和曲线轨距加宽；④ 缓和曲线外轨超高。
一、线路平面组成
线路平面
直线 曲线
圆曲线 缓和曲线
6
二、曲线 1、圆曲线
铁路线路在转向处所设的曲线，圆曲线基本组成要素有：曲 线半径R，曲线转角α，曲线长L，切线长度T；
线路曲线地段
切线长度： T R tan m
2
曲线长度： L R m
180
10的弧长: L R m
180
请思考：在只有切线长度T和转角 的情况下，如何找到半
径？
2.缓 和 曲 线
缓和曲线的特点
F 0
直线
F m v2 R
圆曲线
R
圆曲线
9
F 0
直线
F m v2
缓和曲线
ρ=∞ ρ=R
F m v2 R
圆曲线
3.曲线地段的特点
（1） 外轨超高
铁路线路的平面和纵断面
第二节铁路线路的平面和纵断面（于本章最后讲）铁路线路在空间的位置是用它的中心线来表示的。
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：线路横断面线路中心线在水平面上的投影，叫做铁路线路的平面，表明线路的直、曲变化状态；线路中心线展直后在铅垂面上的投影，叫铁路线路的纵断面，表明线路的坡度变化。
一、铁路线路的平面及平面图线路的平面由直线、圆曲线以及连接直线与圆曲线的缓和曲线组成。
（一）曲线铁路线路在转向处所设的曲线为圆曲线，其基本组成要素有：曲线半径 R ，曲线转角α ，曲线长 L ，切线长度 T ，如下图所示：圆曲线要素在线路设计时，一般是先设计出α和 R，在按下式计算出T及L：曲线半径愈大，行车速度愈高，但工程量愈大，工程费用愈高。
（二）缓和曲线为保证列车安全，使线路平顺地由直线过渡到圆曲线或由圆曲线过渡到直线，以避免离心力的突然产生和消除，常需要在直线与圆曲线之间设置一个曲率半径变化的曲线，这个曲线称为缓和曲线，如下图所示为设有缓和曲线的铁路曲线。
铁路曲线缓和曲线的特征为：从缓和曲线所衔接的直线一端起，它的曲率半径ρ 由无穷大逐渐减小到它所衔接的圆曲线半径 R 。
它可以使离心力逐渐增加或减小，不致造成列车强烈的横向摇摆，如图所示。
离心力变化示意图（三）夹直线两相邻曲线，转向相同，称为同向曲线；转向相反，称为反向曲线。
两条相邻曲线间应设置一定长度的直线，以保证列车运行的平稳，如下图所示。
车辆运行在同向曲线上，因相邻曲线半径不同，超高高度不同，车体内倾斜度不同；车辆运行在反向曲线上，因两曲线超高方向不同，车体时而向左倾斜，时而向右倾斜。
这两种情况都会造成车体摇晃震动。
夹直线愈短，摇晃振动愈大。
相邻曲线间的夹直线根据运营实践，为保证旅客舒适，夹直线长度应保持 2 ～ 3 辆客车长度，困难条件下，也不应短于 1 辆客车长度。
因此《铁路线路设计规范》规定各级铁路线路两相邻曲线间夹直线最小长度，如下表所示。
铁路线路中心线定义
铁路线路中心线定义铁路线路中心线是指铁路轨道的中心线，即铁轨铺设时两条钢轨之间的中心位置线。
它在整个铁路线路的设计和建设中扮演着至关重要的角色。
本文将详细介绍铁路线路中心线的定义，主要包含线路平面、线路纵断面、横断面、线路间距和线路设施等方面。
1. 线路平面线路平面是指铁路线路在水平面上的投影。
它反映了铁路线路的基本形状和结构，包括直线、曲线和道岔等组成部分。
线路平面确定了铁路线路的位置和方向，以及其与周围地形、建筑物和其他线路的关系。
在设计和建设过程中，需要充分考虑线路平面的布局和优化，以确保列车的安全、高效运行。
2. 线路纵断面线路纵断面是指铁路线路在垂直平面上的投影，反映了铁路线路的起伏变化和地形起伏。
它由海拔、坡度、竖曲线半径等要素构成。
这些要素直接关系到列车的运行速度、牵引功率和制动距离等方面。
在设计过程中，需要对线路纵断面进行合理的设计和控制，以确保列车能够安全、平稳地运行。
3. 横断面横断面是指铁路线路与地面垂直方向上的投影，包括两侧路基宽度、边坡角度、排水设备等要素。
横断面的设计直接影响到铁路线路占用的土地面积、工程量和投资等方面。
在设计过程中，需要对横断面进行合理的布置和优化，以达到工程经济、安全可*的目的。
4. 线路间距线路间距是指同方向上相邻两条铁路线路之间的距离。
它直接关系到列车的运行速度、安全和舒适性等方面。
根据规定，一般情况下，我国铁路线路间距为4至5米之间。
此外，还需考虑交叉方式和指示设备的设计，以确保列车在运行过程中的安全和可靠性。
5. 线路设施线路设施是铁路线路的重要组成部分，包括车站、信号机、接触网、通信设备等。
这些设施的设计和建设直接影响到铁路线路的使用功能和运输能力。
其中，车站是供乘客上下车和列车停靠的地方，需要根据客流量的大小和地理位置等因素进行合理布局；信号机是用来指示列车运行方向和速度的设备，需要保证其可靠性、准确性和实时性；接触网是给电力机车提供电能的设备，需要确保其稳定、安全；通信设备则是保证列车运行过程中通信畅通的重要手段，需要覆盖整个线路范围。
(完整版)铁道概论试题及答案
绪论一、填空题1 •运输业的产品是旅客和货物的位移，单位是“人.km ”、“t.km ”，为了统计的方便，一般应采用换算吨公里。
2 • 1825年世界第一条铁路在_英国诞生。
3 • 1881年中国人自己建设的第一条铁路叫_唐胥—铁路。
4 •我国杰出的铁路工程师 _詹天佑一在京张铁路建设中巧妙采用人字型展线方案。
5 •我国铁路实行铁道部-—铁路局—-_站段一三级管理。
6 •铁路站段是按 _车机工电辆_进行专业设置，是直接进行最基本的运输产生活动的生产单位。
7.中国第一条铁路是1876年在上海修建的—吴淞—铁路.铁路线路一、填空题1 •—铁路线路_是机车、车辆和列车的运行基础。
2 •铁路线路是一个整体的工程结构，包括路基、桥隧建筑物和—轨道—三大部分。
3 •铁路线路根据其在铁路网中的作用、性质、远期客货运量分为_四_个等级。
4 •铁路线路在空间的位置是用线路—中心线—表示的。
5.铁路线路中心线在水平面上的投影叫做—铁路线路的平面 _。
6 •_铁路线路的纵断面—反映了铁路线路的起伏变化和高程。
7 •铁路线路平面由直线、—园曲线—、缓和曲线组成。
8 .列车在曲线上行驶时要产生—附加阻—力，对行车非常有害。
9 •我国铁路规定：在i、n级铁路上相邻坡段坡度代数差大于_3 %。
_，川级铁路上相邻坡段坡度代数差大于_4%0_时，应以竖曲线连接两个相邻坡段。
10 .坡道的坡度有正负之分，上坡为—正一，下坡为一负一，平道为一零一。
11 •公里标、半公里标、百米标称为—里程—标。
—左—侧。
12 •线路标志按计算公里方向设在线路13 .铁路路基的两种基本断面是路堤和路堑15 .轨枕按其制作的材料不同分为—木枕_和钢筋混泥土枕两种。
16•普通道岔由转辙器、_辙叉_及护轨、连接部分组成。
18 .道岔的号数越大，道岔的全长就越长，机车车辆通过道岔的速度就越—高_。
19 •铁路基本限界有机车车辆限界和_建筑_限界。
20 .曲线外轨超高量的计算公式是：h = 11.8V 2/R 。
铁路线路的平面和纵断面
铁路线路的平面和纵断面3．1 平面3．1．1 线路平面的圆曲线半径应结合工程条件、路段设计速度以及减少维修等因素，因地制宜，合理选用。
曲线半径宜采用以下序列值：12000m、10000m、8000m、7000m、6000m、5000m、4500m、4000m，3500m、3000m、2800m、2500m、2000m、1800m、1600m、1400m、1200m、1000m、800m、700m、600m、550m、500m。
不同设计路段的曲线半径应优先选用表3．1．1规定范围内的序列值；困难条件下，可采用规定范围内10m的整倍数。
表3．1．1 线路平面曲线半径优先取值范围3．1．2 线路平面的最小曲线半径应根据路段设计速度、工程条件以及运输性质和运输需求比选确定，但不得小于表3．1．2规定的数值。
表3．1．2 最小曲线半径注：特殊困难条件下，在列车进、出站等必须减、加速地段有充分技术经济依据时，可采用与行车速度相匹配的曲线半径。
改建既有线或增建第二线时，最小曲线半径应结合既有线特征和工程条件比选确定。
困难条件下，按上述标准改建将引起巨大工程的小半径曲线可经技术经济比选确定改建方案。
3．1．3 双线铁路两线线间距不变的并行地段的平面曲线，宜设计为同心圆。
双线同心圆和改建既有线的曲线半径可为零数。
3．1．4 新建铁路不应设计复曲线。
改建既有线在困难条件下，为减少改建工程，可保留复曲线；增建与之并行的第二线，如有充分技术经济依据，也可采用复曲线。
3．1．5 直线与圆曲线间应采用三次抛物线型缓和曲线连接。
缓和曲线的长度应符合下列规定：1 缓和曲线长度应根据曲线半径、路段旅客列车设计行车速度和工程条件确定，应优先采用表3．1．5-1规定的数值。
但最小缓和曲线长度不得小于表3．1．5-2规定的数值表3．1．5-1 缓和曲线长度(m)表3．1．5-2 最小缓和曲线长度(m)注：当采用表列数值间的曲线半径时，其相应的缓和曲线长度可采用线性内插值，并进整至10m。
铁路线路的平面及纵断面
铁路线路的平面及纵断面
2. 变坡点和竖曲线
铁路线路纵断面上坡度的变化点，称为变坡点。相 邻变坡点间的距离，称为坡段长度。从运营角度来看， 纵断面坡段应尽量长些，以利于行车平顺和减少变坡点， 但也应考虑地形条件及工程量的大小。一般情况下，纵 断面坡段的长度不短于远期列车长度的一半，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 的叠加影响所引起列车运行的不平稳。
铁路线路的平面及纵断面
线路中心线在水平面上 的投影叫作铁路线路的平面， 线路中心线（展直后）在垂 直面上的投影叫作铁路线路 的纵断面。
铁路线路的平面及纵断面
1.1 铁路线路的平面及平面图
1. 铁路线路的平面 铁路线路的平面能够表明线路的直、曲变化状态。在进行 铁路线路平面设计时，为了缩短线路长度和改善运营条件，应 尽可能地设计较长的直线段；但当线路遇到地形、地物等障碍 时，为了减少工程造价和运营支出，还应适当地设置曲线。为 了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，铁路线路的平面由直线、曲线及连接直线与曲 线的缓和曲线组成。这里重点介绍曲线与缓和曲线。
铁路线路的平面及纵断面
（1）曲线。
①圆曲线。铁路线路在
转向处所设的曲线为圆曲线，
其基本组成要素有曲线半径
R
α
长L、切线长度T，如图2-1
所示。
图2-1 圆曲线的基本组成要素
铁路线路的平面及纵断面
在线路设计时，一般是先设计出α和R，再 按式（2-1）和式（2-2）计算出T及L：
曲线半径越大，行车速度越高；工程量越大， 工程费用越高。
铁路线路的平面及纵断面
在设计铁路线路平面时，必须根据铁路所允许的 旅客列车的最高运行速度，由大到小地选用曲线半径。 为了测设、施工和养护的方便，曲线半径一般应取 50 m、100 m的整倍数。为了保证线路的通过能力， 并有一个良好的运营条件，《铁路线路设计规范》 （GB 50090—2006）对区间线路平面的最小曲线 半径做了具体的规定，如表2-2所示。
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
交通运输概论简答题
交通运输概论简答题交通运输概论复习题1、铁路线路平面、纵断面、横断面的概念。
线路中心线：是指距外轨二分之一轨距的铅垂线AB与路肩水平线CD的交点O的纵向连线线路平面:线路中心线在水平面上的投影.线路纵断面 :线路中心线纵向展直后在铅垂面上的投影2、曲线半径大小，对列车运行有什么影响？列车在曲线上运行时，产生曲线附加阻力的原因？曲线阻力与曲线半径成反比。
半径越小，曲线阻力越大，运营条件就越差，钢轨磨损则愈严重，但容易适应困难地形条件，因而在露天矿坑内运输路中应用较广。
曲线阻力产生原因：(1)、离心力作用，使外侧车轮轮缘挤压外轨，摩擦增大。
(2)、在曲线上，外轨长于内轨，内侧车轮在轨面上滚动时相对产生滑动，摩擦增大。
曲线阻力的大小，即Wr=600/R式中：Wr——单位曲线阻力，即列车每吨重量所分摊到的曲线附加阻力值，N/kN R ——曲线半径，m；600——根据试验得出的常数3、什么是限制坡度？它的大小对运营条件和工程条件有哪些影响？i ＋ W曲＝ i限的含义？在一个区段上，决定一台某一类型机车所能牵引的最大货物列车重量的坡度。
如果坡道上还有曲线，则还要考虑曲线阻力Wr即：i+ Wr≤ix . i----坡度千分数限制坡度直接影响该区段的运输能力，限制坡度越小，列车重量越大，运输能力越大，运营费用也相应地减少，但是，限制坡度定得过小，就不容易适应地面的自然起伏，使工程量增大，造价提高。
4、路基的基本形式与自然地面有何关系？路基的排水设备有哪些？主要有：路堤和路堑。
路堤：铺设轨道的路基面高于天然地面时，路基以填筑的方式构成。
路堑：当铺设轨道的路基面低于天然地面时，路基以开挖方式构成。
排水设施可分地面排水设施和地下排水设施。
地下排水设施主要有：明沟、排水、渗沟5、轨道的组成及作用是什么？轨道是由：道床(承受轨枕上部荷载并将其均匀地传向路基；缓和车轮对钢轨的冲击；排除轨道中雨水和保持轨道的稳定性；微调线路的平、纵断面。
铁道概论 铁路线路平纵断面PPT课件
多线线 路
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2.2 铁路线路的平面和纵断面
铁路线路在空间的位置是用它的中心线来表示的。
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2.2 铁路线路的平面和纵断面
线路中心线是指距钢轨工作边半个轨距的铅垂线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：
L
A
L/2
C
D
O
B
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2.2 铁路线路的平面和纵断面
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2.缓和曲线
➢ 为保证列车安全，使线路平顺地由直线过渡到圆曲线或由 圆曲线过渡到直线，以避免离心力的突然产生和消除，常 需要在直线与圆曲线之间设置一个曲率半径变化的曲线， 这个曲线称为缓和曲线。
➢ 缓和曲线介于直线与圆曲线之间，是一个过渡区域。
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F 0 直线
F m v2
线路中心线在水平面上的投影，叫做铁路线路的平面(俯 视)，表明线路的直、曲变化状态（走向）；
线路中心线展直后在铅垂面上的投影，叫铁路线路的纵 断面（侧视），表明线路的坡度变化（起伏）。
线路平面
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线路纵断面
线路位置示意图
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2.2.1 铁路线路的平面及平面图
一、线路平面组成
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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。
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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。
当以轮缘最小高度28mm及最大固定轴距6.5代入，得到：i0 4.3‰
高铁平面和纵断面
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3、高铁概述
• 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。
• 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。
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3、高铁概述
• 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。
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感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络， 如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！
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高铁平面和纵断面
1.什么是中国高铁？
铁路2014年底发布、2015年2月1日起实施的《高速铁路 设计规范2014》是中国正式发布的首部高铁规范：新建设 计开行250公里/小时及以上动车组列车，初期运营速度不 小于200公里/小时的客运专线铁路
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2、有砟轨道和无砟轨道
（1）有砟轨道：有砟轨道， 路轨下铺设道砟（也就是石 子）作为基础；
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4、最小坡段长度
两个坡段的连接点，即坡度变化点，称为变坡点。 一个坡段两端变坡点间的水平距离称为坡段长度。
最小坡段长度
设计行车速度（km／h） 一般条件（m） 困难条件（m）
350 2000 900
300 1200 900
250 1200 900
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接触网是在电气化铁道中，沿钢轨上空“之”字形架设的，供受电 弓取流的高压输电线。接触网是铁路电气化工程的主构架，是沿铁路线 上空架设的向电力机车供电的特殊形式的输电线路。其由接触悬接触悬 挂包括接触线、吊弦、承力索以及连接零件和绝缘子。接触悬挂通过支 持装置架设在支柱上，其功用是将从牵引变电所获得的电能输送给电力 机车。电流24000kv