鐵路選線(xiàn)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

1、第一章 緒論第一節(jié) 修建意義及必要性南環(huán)鐵路是嘉峪關(guān)鐵路樞紐的組成部分，也是嘉峪關(guān)站與嘉東站的聯(lián)絡(luò)線(xiàn)，酒鋼成品外發(fā)的主要鐵路。該鐵路始建于1966年，原屬鐵路部門(mén)管轄，1983年移交給酒鋼。鐵路產(chǎn)權(quán)現(xiàn)屬酒鋼。行駛車(chē)輛仍為路方。根據(jù)嘉峪關(guān)市發(fā)展的需要，市區(qū)要向南擴(kuò)展。南環(huán)鐵路彎彎曲曲穿過(guò)市區(qū)，不僅影響市區(qū)規(guī)劃與建設(shè)，而且造成市區(qū)噪聲污染，影響嘉峪關(guān)市投資環(huán)境。根據(jù)設(shè)計(jì)要求將南環(huán)鐵路改建，向南移至北大河北岸。改建鐵路線(xiàn)路從K0+00點(diǎn)接軌后，向東南方向跨過(guò)北干渠，經(jīng)過(guò)反向曲線(xiàn)沿北大河北岸向東延伸至安遠(yuǎn)村，向北方向穿過(guò)故園西側(cè)及G312國(guó)道，向西北方向，穿高壓線(xiàn)進(jìn)入嘉東站，全線(xiàn)長(zhǎng)約8.1km。沿線(xiàn)地

2、形，西高東低。線(xiàn)路從第一個(gè)接軌點(diǎn)至第三個(gè)曲線(xiàn)，是垂直等高線(xiàn)布置，地形高差達(dá)66m左右，路堤最高達(dá)9m左右。線(xiàn)路共設(shè)橋梁6座，過(guò)水涵洞4座，線(xiàn)路通過(guò)電纜、排污、排水溝及熱力管道設(shè)護(hù)涵4座，為保證高壓線(xiàn)及地下通訊光纜設(shè)擋土墻二段。線(xiàn)路跨G312國(guó)道、機(jī)場(chǎng)路、安遠(yuǎn)村道路、新華南路及北干渠段要設(shè)立交橋，鐵路在上，公路在下。第二節(jié) 鐵路主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)一、 本線(xiàn)新建段鐵路主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的選擇（1）鐵路等級(jí) 國(guó)鐵級(jí)（2）正線(xiàn)數(shù)目 單線(xiàn)（3）牽引種類(lèi) 內(nèi)燃（4）機(jī)車(chē)類(lèi)型 DF4D，單機(jī)牽引（5）限制坡度 12.5 （6）最小曲線(xiàn)半徑 400米，困難350m；（7）牽引質(zhì)量 4000t （8）到發(fā)線(xiàn)有效長(zhǎng)度 850

3、m（9）閉塞類(lèi)型 半自動(dòng)閉塞二、有關(guān)主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)選擇的基本原則1、與本線(xiàn)功能、定位相適應(yīng)性原則在主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)選擇時(shí)，充分考慮本線(xiàn)的功能和定位，本著實(shí)際客觀(guān)的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。2、滿(mǎn)足本線(xiàn)安全、運(yùn)輸需求的原則本線(xiàn)為專(zhuān)用鐵路，預(yù)測(cè)運(yùn)量不是很大。在對(duì)主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)選擇時(shí)，緊密結(jié)合項(xiàng)目特點(diǎn)，保證運(yùn)營(yíng)安全，滿(mǎn)足運(yùn)輸需求，并適度留有余地，考慮貨流波動(dòng)的影響。3、技術(shù)先進(jìn)與經(jīng)濟(jì)合理性兼顧原則本線(xiàn)為專(zhuān)用鐵路，在設(shè)備選擇時(shí)，既要根據(jù)鐵路發(fā)展方向，積極采用新技術(shù)，提高運(yùn)輸效率。同時(shí)，也要從經(jīng)濟(jì)的角度進(jìn)行分析比較，尋求技術(shù)先進(jìn)與經(jīng)濟(jì)合理兼顧的方案。三、 鐵路主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的選擇1、鐵路等級(jí)本線(xiàn)是地方鐵路，主要為地方和企業(yè)服

4、務(wù)，貨物運(yùn)輸以鋼鐵為主。新建鐵路主要為酒鋼服務(wù)，該段鐵路等級(jí)按國(guó)鐵三級(jí)鐵路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。2、正線(xiàn)數(shù)目根據(jù)運(yùn)量預(yù)測(cè)，該段鐵路近期貨運(yùn)量在設(shè)計(jì)年度范圍內(nèi)單線(xiàn)能力可滿(mǎn)足貨運(yùn)量的要求。因此，本次設(shè)計(jì)正線(xiàn)數(shù)目為單線(xiàn)。3、限制坡度根據(jù)本段地形及地面建筑物情況，本次設(shè)計(jì)了單機(jī)12.5方案。由于地形較陡而且施工干擾較大，但該方案線(xiàn)路順直，工程投資省，車(chē)站改建規(guī)模小，運(yùn)輸組織方便。新建線(xiàn)限制坡度，采用單機(jī)12.5。4、最小曲線(xiàn)半徑的選擇本線(xiàn)為地方鐵路，根據(jù)工業(yè)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范，最小曲線(xiàn)半徑為：一般600m，困難350m；由于本段地形相對(duì)復(fù)雜，為滿(mǎn)足夾直線(xiàn)長(zhǎng)度，減少養(yǎng)護(hù)工作量，且不影響行車(chē)安全，在實(shí)際選線(xiàn)最小

5、曲線(xiàn)半徑的選擇原則上不小于350m。5、牽引種類(lèi)及機(jī)車(chē)類(lèi)型目前該線(xiàn)路牽引種類(lèi)為內(nèi)燃牽引，為保持統(tǒng)一，新建線(xiàn)路采用內(nèi)燃機(jī)車(chē)牽引及調(diào)車(chē)，機(jī)車(chē)類(lèi)型為DF4D，單機(jī)牽引。6、牽引質(zhì)量嘉峪關(guān)南環(huán)鐵路線(xiàn)的運(yùn)量主要為鋼鐵。牽引質(zhì)量為4000t。7、到發(fā)線(xiàn)有效長(zhǎng)度嘉峪關(guān)南環(huán)鐵路到發(fā)有效長(zhǎng)度為850 m，根據(jù)前面對(duì)牽引質(zhì)量的設(shè)計(jì)結(jié)論，牽引質(zhì)量為4000t，為滿(mǎn)足其牽引質(zhì)量的要求，按44輛考慮及運(yùn)輸要求，有效長(zhǎng)按800m鋪設(shè)。8、閉塞類(lèi)型本線(xiàn)既有段現(xiàn)狀為半自動(dòng)閉塞，本段新線(xiàn)閉塞類(lèi)型仍采用半自動(dòng)閉塞。9、機(jī)車(chē)交路本段由酒鋼集團(tuán)管理，屬于內(nèi)部線(xiàn)，在延伸后，不需要辦理交接作業(yè)，酒鋼鐵路公司的機(jī)車(chē)可以直接進(jìn)入本線(xiàn)。因此機(jī)

6、車(chē)交路可由酒鋼機(jī)車(chē)車(chē)輛段機(jī)車(chē)擔(dān)當(dāng)本線(xiàn)的機(jī)車(chē)交路。第三節(jié) 地質(zhì)自然氣象特征一、 沿線(xiàn)自然特征本段線(xiàn)路為嘉峪關(guān)站與嘉東站的連接部分，線(xiàn)路地勢(shì)西高東低，線(xiàn)路在平坦戈壁上通過(guò)，沿線(xiàn)地形高差約達(dá)66米左右，南部沿祁連山由個(gè)山口形成若干較高的沖積扇。（一） 工程地質(zhì)1、地質(zhì)巖性所經(jīng)地段地層單一，自地表起即為第四系沖擊而成的卵、礫石土。其厚度大于100m。卵石主要有沉積巖碎塊組成，呈亞圓形，一般粒徑約3070mm。碎石堅(jiān)固，空隙充填中密-密實(shí)的中沙約30，混少量漂石。距地表3m以上，卵石堆積較松散，稍密。距地表3m以下，卵石堆積致密，且多被鈣質(zhì)膠結(jié)，處于半膠結(jié)-膠結(jié)狀態(tài)。III級(jí)硬土，s=300kPa。2、

7、地質(zhì)構(gòu)造區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，地層發(fā)育齊全，礦產(chǎn)資源豐富。在地質(zhì)構(gòu)造上屬挽近緩慢隆升區(qū)，受長(zhǎng)期強(qiáng)烈的剝蝕作用，地形已趨準(zhǔn)平原化，海拔15002500米。由于挽近構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響，平原基底內(nèi)不均勻隆升，使凹陷帶在地貌上又分割為若干個(gè)構(gòu)造分地。這些構(gòu)造在南北方向上，由于受構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響的頻率不同，一般由南向北減弱，所在南盆地沉陷幅度大，第四紀(jì)松散堆積厚。（二） 水文地質(zhì)境內(nèi)河流，分疏勒河、黑河、哈爾騰河三大水系，均發(fā)源于南山冰川積雪區(qū)。盆地巨厚的松散巖類(lèi)孔隙，是地下水富集、運(yùn)移的有利場(chǎng)所，為地下水資源的儲(chǔ)存創(chuàng)造了很好的空間條件。地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋均具有中等腐蝕性。二、 地震烈度根據(jù)中

8、國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖（GB18306-2001），本地區(qū)地震基本烈度七度。本地區(qū)最大凍結(jié)深度：1.2m。三、 氣象該區(qū)屬半沙漠干旱性氣候，其特點(diǎn)為氣候干旱降水少，蒸發(fā)強(qiáng)烈日照長(zhǎng)，冬冷夏熱溫差大，秋涼春旱多風(fēng)沙。氣溫：常年最高溫度,最低為零下31.6，年均溫7.9，晝夜溫差大。風(fēng)向：全年主導(dǎo)風(fēng)向是西南風(fēng)，其次是東風(fēng)和西北風(fēng)。最大風(fēng)速26米/秒，平均風(fēng)速2.3米/秒。雨量：年平均降雨量84毫米，最大降雨量158毫米，集中在6-10月，年平均降雨日數(shù)62天。年平均蒸發(fā)量2141.4毫米，超過(guò)降雨量27.3倍。相對(duì)濕度：最高56%，年平均46%。積雪：最大積雪深度為14毫米。冰凍：最冷時(shí)凍土深度為1.3

9、2米，冰凍期一般在11月至次年4月。日照：年平均日照時(shí)數(shù)為3056.4小時(shí),日照百分率平均69%，10月份多達(dá)78%。第二章 線(xiàn)路平面設(shè)計(jì)線(xiàn)路的空間是由他的平面和縱斷面決定的。線(xiàn)路平面是線(xiàn)路中心現(xiàn)在水平面上的投影，表示線(xiàn)路平面的位置。線(xiàn)路縱斷面是沿線(xiàn)路中心線(xiàn)所作的鉛垂剖面展成直線(xiàn)后線(xiàn)路中心線(xiàn)的立面圖，表示線(xiàn)路的起伏情況，其高程為路肩高程。線(xiàn)路平面、縱斷面和橫斷面設(shè)計(jì)三者相互關(guān)聯(lián)，即分別進(jìn)行，有綜合考慮。線(xiàn)路受社會(huì)經(jīng)濟(jì)、自然地理和技術(shù)條件等因素的制約。設(shè)計(jì)者的任務(wù)就是在調(diào)查研究、掌握大量資料的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出一條有一定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、滿(mǎn)足行車(chē)要求、工程費(fèi)用最省的路線(xiàn)來(lái)。在設(shè)計(jì)順序上，一般是盡量顧及到縱、

10、橫斷面平衡的前提下，先沿著平面進(jìn)行高程測(cè)量和橫斷面測(cè)量，取得地面線(xiàn)和地質(zhì)、水文及其他必要的資料后，再設(shè)計(jì)縱斷面和橫斷面。為求得均衡和土方數(shù)量的節(jié)省，必要時(shí)再修改平面。經(jīng)過(guò)幾次反復(fù)，可望得到一個(gè)滿(mǎn)意的結(jié)果。線(xiàn)路平面設(shè)計(jì)和縱斷面設(shè)計(jì)必須滿(mǎn)足以下三方面的基本要求：第一、必須保證行車(chē)安全和平順。主要指：不脫鉤、不斷鉤、不脫軌、不途停、不運(yùn)緩、旅客乘車(chē)舒適等，這些要求反映在鐵路線(xiàn)路設(shè)計(jì)規(guī)范（簡(jiǎn)稱(chēng)線(xiàn)規(guī)）規(guī)定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中，設(shè)計(jì)要遵守線(xiàn)規(guī)規(guī)定。第二、應(yīng)力爭(zhēng)節(jié)約資金。即既要力爭(zhēng)減少工程量、降低工程造價(jià)；又要考慮為施工運(yùn)營(yíng)、維修提供有利條件，節(jié)約運(yùn)行支出。從降低工程造價(jià)考慮，線(xiàn)路最好順地面爬行，但因起伏彎曲太大，

11、給運(yùn)營(yíng)造成困難，導(dǎo)致運(yùn)營(yíng)支出增加；從節(jié)約運(yùn)營(yíng)支出考慮，線(xiàn)路最好又平又直，但勢(shì)必增加工程數(shù)量，提高工程造價(jià)。因此，設(shè)計(jì)時(shí)必須根據(jù)設(shè)計(jì)線(xiàn)的特點(diǎn)，分析設(shè)計(jì)路段的具體情況，綜合考慮工程和運(yùn)營(yíng)的要求，通過(guò)方案比選，正確處理兩者之間的矛盾。第三、既要滿(mǎn)足各類(lèi)建筑物的技術(shù)要求，還要保證它們協(xié)調(diào)配合、總體布局合理。鐵路上要修建車(chē)站、橋涵、隧道、路基、道口和支擋、防護(hù)等大量建筑物，線(xiàn)路平面和縱斷面設(shè)計(jì)不但關(guān)系到這些建筑物的類(lèi)型選擇和工程數(shù)量，并且影響其安全穩(wěn)定和運(yùn)營(yíng)條件。因此，設(shè)計(jì)時(shí)不僅要考慮各類(lèi)建筑物對(duì)線(xiàn)路的技術(shù)要求，還要從總體上保證這些建筑物相互協(xié)調(diào)、布置合理。 鐵路設(shè)計(jì)是在地形圖或在地面上選設(shè)計(jì)路的方向，

12、確定設(shè)計(jì)路的空間位置，并布置各種建筑物，是鐵路勘測(cè)設(shè)計(jì)中決定全局的重要工作。要做好設(shè)計(jì)工作，必須綜合考慮多方面的因素，逐步接近的、分階段的進(jìn)行工作。每一階段都應(yīng)精心設(shè)計(jì)，多做方案比選。內(nèi)容應(yīng)從粗到細(xì)，從整體到局部，工作過(guò)程是從面到帶，從帶到線(xiàn)，直到確設(shè)計(jì)路的具體位置，這種特點(diǎn)決定了鐵路設(shè)計(jì)過(guò)程中內(nèi)外業(yè)的關(guān)系；外業(yè)勘測(cè)與調(diào)查是內(nèi)業(yè)設(shè)計(jì)的依據(jù)，而內(nèi)業(yè)設(shè)計(jì)又指導(dǎo)下一階段的外業(yè)勘測(cè)，經(jīng)過(guò)多次反復(fù)，最后才將線(xiàn)路測(cè)設(shè)于地面。鐵路設(shè)計(jì)工作的第一步，就是選設(shè)計(jì)路的基本走向。第一節(jié) 平面設(shè)計(jì)的一般原則一、 平面線(xiàn)形應(yīng)與地形、地物相適應(yīng)、與周?chē)h(huán)境相協(xié)調(diào)線(xiàn)路要與地形相適應(yīng)，這既是美學(xué)問(wèn)題，也是經(jīng)濟(jì)問(wèn)題和保護(hù)生態(tài)環(huán)

13、境的問(wèn)題。在地勢(shì)平坦開(kāi)闊的平原微丘區(qū)，線(xiàn)路以方向?yàn)橹鲗?dǎo)，線(xiàn)形應(yīng)直捷舒順，平面線(xiàn)形三要素中以直線(xiàn)為主；在地勢(shì)起伏很大的山嶺重丘區(qū)，線(xiàn)路以高程為主導(dǎo)，為了適應(yīng)地形，路線(xiàn)多彎曲，則曲線(xiàn)所占的比例較大。如果在沒(méi)有任何障礙的開(kāi)闊地區(qū)（如戈壁、草原）故意設(shè)置一些不必要的曲線(xiàn)，或者高低起伏的山地硬拉長(zhǎng)直線(xiàn)，都將給人以不協(xié)調(diào)的感覺(jué)。直線(xiàn)、圓曲線(xiàn)、緩和曲線(xiàn)的選用與合理組合取決于地形地物等條件，片面強(qiáng)調(diào)線(xiàn)路要以直線(xiàn)為主或以曲線(xiàn)為主，或人為的規(guī)定三者的比例都是錯(cuò)誤的。二、 保持平面線(xiàn)形的均衡與連貫為使一條道路上的車(chē)輛盡量以勻速行駛，應(yīng)注意線(xiàn)形要素保持連續(xù)性而不出現(xiàn)技術(shù)指標(biāo)的突變。以下幾點(diǎn)在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分注意：1、長(zhǎng)直

14、線(xiàn)盡頭不能接一小半徑曲線(xiàn)。長(zhǎng)直線(xiàn)和大半徑曲線(xiàn)會(huì)導(dǎo)致較高的車(chē)速，若突然出現(xiàn)小半徑曲線(xiàn)，會(huì)因減速不及而造成事故。特別是在下坡方向的盡頭更要注意。若由于地形所限小半徑曲線(xiàn)在所難免時(shí)，中間應(yīng)插入中等曲率的過(guò)渡性曲線(xiàn)，并使縱坡不要過(guò)大。2、高、低標(biāo)準(zhǔn)之間要有過(guò)渡。同一等級(jí)的道路由于地形的變化在指標(biāo)的采用上會(huì)有變化，同一條道路按不同設(shè)計(jì)速度的各設(shè)計(jì)路段之間也會(huì)形成技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的變化。遇有這種高、低標(biāo)準(zhǔn)變化的路段，除滿(mǎn)足有關(guān)設(shè)計(jì)路段在長(zhǎng)度上的要求外，還應(yīng)結(jié)合地形的變化，使路段的平面線(xiàn)形指標(biāo)逐漸過(guò)渡，避免出現(xiàn)突變。第二節(jié) 地形地貌的分析南環(huán)鐵路是嘉峪關(guān)鐵路樞紐的組成部分，也是嘉峪關(guān)站與嘉東站的聯(lián)絡(luò)線(xiàn)，酒鋼成品外發(fā)

15、的主要鐵路。本段線(xiàn)路建筑長(zhǎng)度8.10782km。最小曲線(xiàn)半徑350m，設(shè)曲線(xiàn)5處，長(zhǎng)3.26626km，占線(xiàn)路總長(zhǎng)的40.3；線(xiàn)路平面要素和緩和曲線(xiàn)按鐵路線(xiàn)路設(shè)計(jì)規(guī)范GB5009099配置；夾直線(xiàn)長(zhǎng)度和緩和曲線(xiàn)間圓曲線(xiàn)長(zhǎng)度一般不小于30m，困難條件下不小于20m。線(xiàn)路一直處于下行坡段，該段的地形地貌的分析具體如下：從起點(diǎn)開(kāi)始線(xiàn)路一直處于下坡地段，為了克服高程線(xiàn)路傍山而行，所以線(xiàn)路剛開(kāi)就設(shè)了一個(gè)半徑為350m的曲線(xiàn)。在CK1+586m處線(xiàn)路橫跨北干渠，在該處設(shè)置了一座1-24m的預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋。經(jīng)過(guò)一個(gè)400m的反向曲線(xiàn)后線(xiàn)路進(jìn)入了較長(zhǎng)的直線(xiàn)段。為了減少路堤填方量，線(xiàn)路剛開(kāi)始采用了350m12

16、.0的坡段下坡，使高程在一開(kāi)始得到降低，盡可能的使后面地段的填方量變到最小，從而減少工程投資。在曲線(xiàn)地段考慮坡度折減后用足坡度下坡。這樣也使該段的填方量盡可能的小。在CK1+223CK3+650地段線(xiàn)路基本與等高線(xiàn)垂直，該地段地形較陡，障礙物較少，所以線(xiàn)路選擇了長(zhǎng)2300 m坡度為12.0的直線(xiàn)段下坡。在CK3+759m地段地形較為開(kāi)闊，所以設(shè)置了一條半徑為800m的左偏曲線(xiàn)。經(jīng)過(guò)左偏曲線(xiàn)線(xiàn)路進(jìn)入了與等高線(xiàn)大致平行的直線(xiàn)段，該地段地形較為復(fù)雜，有北干渠及其分渠橫穿設(shè)計(jì)線(xiàn)，所以設(shè)計(jì)了北干渠2#橋，1-8m蓋板涵和1-8m框架涵。由于該段線(xiàn)路地形較緩所以選擇了6.8的坡度下坡 。在CK6+700C

17、K7+050地段是整個(gè)線(xiàn)路高程最低的地段，而且地形較緩，為了行車(chē)安全和線(xiàn)路平穩(wěn)的過(guò)渡，該段設(shè)計(jì)為350m的平破。在該處線(xiàn)路跨過(guò)國(guó)道和機(jī)場(chǎng)路，因而分別在CK6+868.66處設(shè)計(jì)了G312中橋，在CK7+78.88處設(shè)計(jì)了機(jī)場(chǎng)路橋 ，鐵路在上，公路在下。由于受地形條件限制在CK7+356.42處設(shè)計(jì)了一條半徑為350m的右偏曲線(xiàn)與前方線(xiàn)路接軌。CK7+050mCK7+650m地段考慮了相鄰兩條曲線(xiàn)的坡度折減后選擇了600m10.0的坡段上坡?tīng)?zhēng)取了高程。第三節(jié) 平面設(shè)計(jì)的一般方法地形條件、特別是地面平均自然坡度的大小，對(duì)線(xiàn)路位置和設(shè)計(jì)方法影響很大。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)分兩種情況區(qū)別對(duì)待：第一、用的最大設(shè)計(jì)坡度

18、大于地面平均自然坡度(imaxipz)，線(xiàn)路不受高程障礙的限制。這時(shí)，主要矛盾在平面的一方，只要注意繞避平面障礙，按短直線(xiàn)方向設(shè)計(jì)，即可得到合理的線(xiàn)路位置。這樣的地段，稱(chēng)為緩坡地段。第二、用的最大坡度小于或等于地面的平均自然坡度(imaxipz)，則線(xiàn)路不僅受平面障礙的限制，更要受高程障礙的控制。這樣的地段，稱(chēng)為緊坡地段。這時(shí)，主要的矛盾在縱斷面一方，這就需要根據(jù)地形變化的情況，選擇地面平均自然坡度與最大坡度基本吻合的地面設(shè)計(jì)，有意識(shí)地將線(xiàn)路展長(zhǎng)，使之能達(dá)到預(yù)定的高程。由于緊坡和緩坡地段的條件不相同。因此它們的設(shè)計(jì)方法也不相同。一、 緊坡地段設(shè)計(jì)（一） 緊坡地段設(shè)計(jì)要點(diǎn)緊坡地段通常應(yīng)用足最大坡

19、度設(shè)計(jì)，以便爭(zhēng)取高度使線(xiàn)路不至額外展長(zhǎng)。當(dāng)線(xiàn)路遇到巨大高程障礙（如跨越分水嶺）時(shí)，若按短直方向設(shè)計(jì)，就不能達(dá)到預(yù)定高度，或出現(xiàn)很長(zhǎng)的越嶺隧道。為使線(xiàn)路達(dá)到預(yù)定高度，需要用足最大坡度結(jié)合地形展長(zhǎng)線(xiàn)路，稱(chēng)為展線(xiàn)。在展線(xiàn)地段設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意結(jié)合地形、地質(zhì)等自然條件，在坡度設(shè)計(jì)上適當(dāng)留有余地。展線(xiàn)地段若無(wú)特殊原因，一般不采用反向坡度，以免增大克服高度引起的線(xiàn)路不必要的展長(zhǎng)，同時(shí)增大運(yùn)營(yíng)支出。在緊坡地段設(shè)計(jì)，一般應(yīng)從困難地段向平易地段引線(xiàn)。因?yàn)閱】诟浇匦卫щy，展線(xiàn)不易，故從預(yù)定的越嶺隧道洞口開(kāi)始向下引線(xiàn)較為合適。個(gè)別情況下，當(dāng)受山腳的控制點(diǎn)（如高橋）控制時(shí)，也可由山腳向啞口設(shè)計(jì)。（二） 展線(xiàn)方式為克服巨

20、大高差需要迂回展線(xiàn)時(shí)，應(yīng)根據(jù)需要展長(zhǎng)線(xiàn)路長(zhǎng)度，結(jié)合地形和地質(zhì)條件，用直線(xiàn)和曲線(xiàn)組合成各種形式，如套線(xiàn)、燈泡線(xiàn)、螺旋線(xiàn)等來(lái)展長(zhǎng)線(xiàn)路。套線(xiàn) 當(dāng)沿河谷設(shè)計(jì)時(shí)，遇到主河谷自然坡度大于最大坡度、而側(cè)谷又比較開(kāi)闊時(shí)，常常在側(cè)谷內(nèi)采用套線(xiàn)式的展線(xiàn)；簡(jiǎn)單套線(xiàn)由三個(gè)曲線(xiàn)組成，每一曲線(xiàn)的偏角均不大于180。燈泡線(xiàn) 在峽谷狹窄的側(cè)谷內(nèi)，采用套線(xiàn)展線(xiàn)，在谷口往往需要修建隧道或深路塹引起較大工程；為了更好的適應(yīng)谷口狹窄地形，可以采用燈泡線(xiàn)展線(xiàn)。它是由三個(gè)或三個(gè)以上的曲線(xiàn)組成（若為三個(gè)曲線(xiàn)則中間一個(gè)曲線(xiàn)的偏角大于180而小于360）螺旋線(xiàn) 在地形特別困難的地段，線(xiàn)路可以迂回360成環(huán)狀，成為螺旋線(xiàn)（三） 導(dǎo)向線(xiàn)設(shè)計(jì)法在緊

21、坡地段，線(xiàn)路的概略位置與局部走向，可借助于導(dǎo)向線(xiàn)來(lái)擬定。導(dǎo)向線(xiàn)就是既用足最大坡度，又在導(dǎo)向線(xiàn)與等高線(xiàn)交點(diǎn)處填挖為零的一條折線(xiàn)。因此，它是用足最大坡度而又適合地形、填挖最小的線(xiàn)路概略平面。1、根據(jù)地形圖上等高距(m)，計(jì)算出線(xiàn)路上升需要引線(xiàn)的距離設(shè)計(jì)步距(Km),即： (Km) 式中，=max- ()。為曲線(xiàn)和隧道坡度折減平均值，視地形、地質(zhì)困難情況可取0.05max 0.15max。 2、參照規(guī)劃縱斷面，在地形圖上選擇合適的車(chē)站位置，從緊坡地段的車(chē)站中心開(kāi)始，向前進(jìn)方向繪出半個(gè)站坪長(zhǎng)度（Lz/2），作為導(dǎo)向線(xiàn)起點(diǎn)（或由預(yù)定的其它控制點(diǎn)） 3、按地形圖比例，取兩腳規(guī)開(kāi)度為，將兩腳規(guī)的一支腳，定在

22、起點(diǎn)或附近地面標(biāo)高與設(shè)計(jì)路肩標(biāo)高相近的等高線(xiàn)上，再用另一腳截取相鄰的等高線(xiàn)。如此前進(jìn)，在等高線(xiàn)上截取很多點(diǎn)，將這些點(diǎn)連成折線(xiàn)，即為導(dǎo)向線(xiàn)。在同一起訖點(diǎn)間，有時(shí)可定出若干條導(dǎo)向線(xiàn)，但是經(jīng)過(guò)比選后有的可以放棄。繪制導(dǎo)向線(xiàn)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：(1)導(dǎo)向線(xiàn)應(yīng)繞避不良地質(zhì)地段，并使導(dǎo)向線(xiàn)趨向前方的控制點(diǎn)(或車(chē)站)。(2)如果兩腳規(guī)開(kāi)度(設(shè)計(jì)步距) 小于等高線(xiàn)平距，表示設(shè)計(jì)坡度大于局部地面自然坡度，線(xiàn)路不受高程控制，即可根據(jù)線(xiàn)路短直方向引線(xiàn)。遇到等高線(xiàn)平距小于的地段，再繼續(xù)繪制下一地段的導(dǎo)向線(xiàn)。(3)線(xiàn)路跨越溝谷需要設(shè)置橋涵，故導(dǎo)向線(xiàn)不必降至溝底，可直接向?qū)Π兑€(xiàn)。線(xiàn)路穿過(guò)山咀，要開(kāi)挖路塹或設(shè)置隧道，導(dǎo)向線(xiàn)

23、也不必升至山脊，可直接跳過(guò)山咀?？缭綔瞎然蛏骄讜r(shí)，應(yīng)根據(jù)引線(xiàn)距離是的幾倍，即表示線(xiàn)路要下降或上升幾個(gè)，以便決定在溝谷或山咀對(duì)側(cè)的哪條等高線(xiàn)開(kāi)始繪制導(dǎo)向線(xiàn)。(4)導(dǎo)向線(xiàn)是一條折線(xiàn)，僅能表示線(xiàn)路的概略走向，為了定出線(xiàn)路平面，須以導(dǎo)向線(xiàn)為基礎(chǔ)，借助鐵路曲線(xiàn)板和三角板，在符合線(xiàn)路規(guī)范有關(guān)規(guī)定的前提下，圓滑、順直地繪出線(xiàn)路平面。二、 緩坡地段設(shè)計(jì)在緩坡地段，地形平易，設(shè)計(jì)時(shí)可以航空線(xiàn)為主導(dǎo)方向，既要力爭(zhēng)線(xiàn)路順直，又要節(jié)省工程投資。為此，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1、為了繞避障礙而使線(xiàn)路偏離短直方向時(shí)，必須盡早繞避前方障礙，力求減小偏角。2、線(xiàn)路繞避山咀、跨越溝谷或其它障礙時(shí)，必須使曲線(xiàn)交點(diǎn)正對(duì)主要障礙物，使障礙物

24、在曲線(xiàn)的內(nèi)側(cè)并使其偏角最小。3、設(shè)置曲線(xiàn)必須是確有障礙存在。曲線(xiàn)半徑應(yīng)結(jié)合地形盡量采用大半徑。4、坡段長(zhǎng)度最好不小于列車(chē)長(zhǎng)度，應(yīng)盡量采用下坡無(wú)需制動(dòng)的坡度-無(wú)害坡度。5、力爭(zhēng)減少總的拔起高度，但繞避高程障礙而導(dǎo)致線(xiàn)路延長(zhǎng)時(shí)，則應(yīng)認(rèn)真比選。6、車(chē)站的設(shè)置應(yīng)不偏離線(xiàn)路的短直方向，并爭(zhēng)取把車(chē)站設(shè)在凸形地段。地形應(yīng)平坦開(kāi)闊，以減少工程量。第四節(jié) 線(xiàn)路平面設(shè)計(jì)一、 設(shè)計(jì)主要考慮的因素影響線(xiàn)路走向選定的因素甚多，主要應(yīng)考慮：1、設(shè)計(jì)線(xiàn)的意義與行經(jīng)地區(qū)其他建設(shè)的配合走向的選擇應(yīng)與行經(jīng)地區(qū)其他建設(shè)項(xiàng)目協(xié)調(diào)配合；要考慮與地區(qū)其他交通體系的合理銜接；并應(yīng)滿(mǎn)足國(guó)防要求。2、設(shè)計(jì)線(xiàn)的經(jīng)濟(jì)效益和運(yùn)量要求選擇線(xiàn)路走向應(yīng)盡

25、可能為更多的工礦基地和經(jīng)濟(jì)中心服務(wù)，既加速地區(qū)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，又使鐵路擴(kuò)大運(yùn)量，增加運(yùn)輸收人，爭(zhēng)取較高的經(jīng)濟(jì)效益。3、自然條件地形、地質(zhì)、水文、氣象等自然條件決設(shè)計(jì)路的工程難易和運(yùn)營(yíng)質(zhì)量，對(duì)選擇線(xiàn)路走向有直接的影響。4、設(shè)計(jì)線(xiàn)主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和施工條件設(shè)計(jì)線(xiàn)的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)在一定程度上影響線(xiàn)路走向的選擇。施工期限、施工技術(shù)水平等，對(duì)困難山區(qū)的線(xiàn)路方向選擇，具有重大影響，有時(shí)甚至成為決定性的因素。上述各項(xiàng)因素互為影響，應(yīng)整體考慮才能得到較理想的線(xiàn)路走向。二、 本段設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)過(guò)程本段設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)過(guò)程如下：從起點(diǎn)到CK5+250段線(xiàn)路多為下坡地段，地勢(shì)的起伏較大，地面高程相差較大，處于緊坡地段，線(xiàn)路主要受高

26、程障礙影響，在這里采用了導(dǎo)向線(xiàn)設(shè)計(jì)法。=9.8(cm),以為步距依次前進(jìn)，可以確定幾個(gè)方案，然后將這些方案進(jìn)行比選，確定設(shè)計(jì)線(xiàn)路的大致走向。從CK5+250到終點(diǎn)段線(xiàn)路行經(jīng)的地勢(shì)的起伏較小，地面高程相差不大，線(xiàn)路處于緩坡地段，設(shè)計(jì)時(shí)主要采用了航空線(xiàn)為主導(dǎo)方向。在這里所定的線(xiàn)路走向只是初步設(shè)計(jì)，線(xiàn)路的走向是否合理要以所繪制的縱斷面為參考，不合理的部分進(jìn)行了局部調(diào)整。三、 線(xiàn)路平面圖介紹線(xiàn)路平面圖，是在繪有初測(cè)導(dǎo)線(xiàn)和經(jīng)緯距的大比例帶狀地形圖上，設(shè)計(jì)出線(xiàn)路平面和標(biāo)出有關(guān)資料的平面圖。線(xiàn)路平面由直線(xiàn)和曲線(xiàn)組成，線(xiàn)路曲線(xiàn)由圓曲線(xiàn)和緩和曲線(xiàn)構(gòu)成。概略設(shè)計(jì)時(shí)，平面圖和縱斷面圖中僅繪出未加設(shè)緩和曲線(xiàn)的圓曲線(xiàn)，

27、圓曲線(xiàn)要素為：偏角，半徑R、切線(xiàn)長(zhǎng)Ty、曲線(xiàn)長(zhǎng)Ly和外矢距Ey。偏角在平面圖上量得，曲線(xiàn)半徑R系選配得出，切線(xiàn)長(zhǎng)Ty和外矢距由Ey下列公式計(jì)算：2.1 曲線(xiàn)要素計(jì)算示意圖詳細(xì)設(shè)計(jì)時(shí)，平面圖中要繪出加設(shè)緩和曲線(xiàn)的曲線(xiàn)；其曲線(xiàn)要素為：偏角、半徑R、緩和曲線(xiàn)長(zhǎng)l0、切線(xiàn)長(zhǎng)T和曲線(xiàn)長(zhǎng)L。偏角是在平面圖上量得的，圓曲線(xiàn)半徑R和緩和曲線(xiàn)長(zhǎng)l0由選配得出，切線(xiàn)長(zhǎng)和曲線(xiàn)長(zhǎng)可計(jì)算得出。紙上設(shè)計(jì)時(shí)，在相鄰兩直線(xiàn)之間需用一定半徑的圓曲線(xiàn)連接，并使圓弧與兩側(cè)直線(xiàn)相切。曲線(xiàn)半徑的選配，可使用與地形圖比例尺相同的曲線(xiàn)板，根據(jù)地形、地質(zhì)與地物條件，由大到小的選用合適的曲線(xiàn)板，確定合理的半徑。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，首先要制作合適的曲

28、線(xiàn)板，曲線(xiàn)板的制作要在一張硬紙上進(jìn)行，按1：2000的比例分別計(jì)算出半徑分別為800m、1000m、1200m、1400m、1600m、1800m、2000m的曲線(xiàn)板在紙上的尺寸，分別為40cm、50cm、60cm、70cm、80cm、90cm、100cm然后在紙上找一固定點(diǎn)為圓心，以相應(yīng)紙上尺寸為半徑來(lái)畫(huà)弧，截取相對(duì)應(yīng)半徑的曲線(xiàn)板，然后用這些曲線(xiàn)板按從大到小的原則來(lái)確定合理的半徑。四、 直線(xiàn)地段設(shè)計(jì)原則1、設(shè)計(jì)線(xiàn)路平面時(shí)，相鄰兩直線(xiàn)的位置不同，其間曲線(xiàn)位置也相應(yīng)改變。因此，在選定直線(xiàn)位置時(shí)，要根據(jù)地形、地物條件使直線(xiàn)與曲線(xiàn)相互協(xié)調(diào)，線(xiàn)路所處位置最為合理。2、設(shè)計(jì)線(xiàn)路平面，應(yīng)力爭(zhēng)設(shè)置較長(zhǎng)的直線(xiàn)

29、段，減少交點(diǎn)個(gè)數(shù)，以縮短線(xiàn)路長(zhǎng)度、改善運(yùn)營(yíng)條件。只有遇到地形、地質(zhì)或地物等局部障礙而引起較大工程時(shí)，才設(shè)置交點(diǎn)繞避障礙。3、選定直線(xiàn)位置時(shí)，應(yīng)力求減小交點(diǎn)轉(zhuǎn)角的度數(shù)。轉(zhuǎn)角大，則線(xiàn)路轉(zhuǎn)彎急，總長(zhǎng)增大，同時(shí)列車(chē)行經(jīng)曲線(xiàn)要克服的阻力功增大，運(yùn)營(yíng)支出相應(yīng)增大。轉(zhuǎn)角與每噸列車(chē)克服的曲線(xiàn)阻力功Ar的關(guān)系式為：wr:單位曲線(xiàn)附加阻力；Ly: 圓曲線(xiàn)長(zhǎng)度；五、 夾直線(xiàn)長(zhǎng)度的確定原則在地形困難、曲線(xiàn)毗連地段，兩相鄰曲線(xiàn)間的直線(xiàn)段，即前一曲線(xiàn)終點(diǎn)（HZ1）與后一曲線(xiàn)起點(diǎn)（ZH2）間的直線(xiàn)，稱(chēng)為夾直線(xiàn)。兩相鄰曲線(xiàn)，轉(zhuǎn)向相同者稱(chēng)為同向曲線(xiàn)，轉(zhuǎn)向相反者稱(chēng)為反向曲線(xiàn)。夾直線(xiàn)長(zhǎng)度應(yīng)力爭(zhēng)長(zhǎng)一些，為行車(chē)和維護(hù)創(chuàng)造有利條件。但為

30、適應(yīng)地形節(jié)省工程，需要設(shè)置較短的夾直線(xiàn)時(shí)，其最小長(zhǎng)度受下列條件控制：1、線(xiàn)路養(yǎng)護(hù)要求。維修實(shí)踐證明：夾直線(xiàn)長(zhǎng)度不宜短于2至3節(jié)鋼軌；鋼軌標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度為25m，即50至75m；地形困難時(shí)，至少應(yīng)不小于一節(jié)鋼軌長(zhǎng)度，即25m。2、行車(chē)平穩(wěn)要求。為了保證行車(chē)平穩(wěn)，旅客舒適，夾直線(xiàn)長(zhǎng)度不宜短于23節(jié)客車(chē)長(zhǎng)度。我國(guó)25型客車(chē)全長(zhǎng)為25.5m，故夾直線(xiàn)長(zhǎng)度不宜短于51.076.5m。夾直線(xiàn)長(zhǎng)度的保證紙上設(shè)計(jì)時(shí)，通常繪出圓曲線(xiàn)而不繪出緩和曲線(xiàn)。因此，為了保證有足夠長(zhǎng)度的夾直線(xiàn)，相鄰兩圓曲線(xiàn)端點(diǎn)（YZ1與ZY2）間夾直線(xiàn)長(zhǎng)度LJ應(yīng)滿(mǎn)足下列條件：(m)LJ:夾直線(xiàn)最小長(zhǎng)度按下表取值；L01，l02：相鄰兩圓曲線(xiàn)所選

31、配的緩和曲線(xiàn)長(zhǎng)度；表2.1 夾直線(xiàn)及圓曲線(xiàn)最小長(zhǎng)度路段設(shè)計(jì)速度（km/h程條件一般110806050困難70504030夾直線(xiàn)長(zhǎng)度不夠時(shí)，應(yīng)修改線(xiàn)路平面。如減小曲線(xiàn)半徑或選用較短的緩和曲線(xiàn)長(zhǎng)度，或改移夾直線(xiàn)的位置，以延長(zhǎng)兩端點(diǎn)間的直線(xiàn)長(zhǎng)度和減小曲線(xiàn)偏角；當(dāng)同向曲線(xiàn)間夾直線(xiàn)長(zhǎng)度不夠時(shí)，可采用一個(gè)較長(zhǎng)的單曲線(xiàn)代替兩個(gè)同向曲線(xiàn)。本設(shè)計(jì)最小夾直線(xiàn)長(zhǎng)度為L(zhǎng)=50.49 m，相鄰兩圓曲線(xiàn)所選配的緩和曲線(xiàn)長(zhǎng)度為L(zhǎng)01=90m,l02=90m,根據(jù)上表夾直線(xiàn)最小長(zhǎng)度為L(zhǎng)Jmin=50m,所以本設(shè)計(jì)采用的夾直線(xiàn)最小長(zhǎng)度為L(zhǎng)J=50mL=50.49m,因此設(shè)計(jì)的曲線(xiàn)位置符合夾直線(xiàn)最小長(zhǎng)度

32、的要求。六、 圓曲線(xiàn)最小曲線(xiàn)半徑的選定最小曲線(xiàn)半徑是一條干線(xiàn)或某一路段允許采用的曲線(xiàn)半徑的最小值。它是鐵路主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之一。選定最小曲線(xiàn)半徑的影響因素：（1）路段設(shè)計(jì)速度。路段設(shè)計(jì)速度是設(shè)計(jì)線(xiàn)某一路段旅客列車(chē)遠(yuǎn)期可能實(shí)現(xiàn)的最高速度。（2）貨物列車(chē)通過(guò)的速度。設(shè)計(jì)線(xiàn)各路段的坡度不同，貨物列車(chē)通過(guò)的速度不同。（3）地形條件。平原淺丘地區(qū)，曲線(xiàn)半徑的大小通常對(duì)工程量影響不大，為創(chuàng)造良好的運(yùn)營(yíng)條件和節(jié)省費(fèi)用，應(yīng)選定較大的曲線(xiàn)半徑；山岳地區(qū)地形復(fù)雜，曲線(xiàn)半徑的大小對(duì)工程量影響很大，為適應(yīng)地形減少工程，需要選定較小的最小曲線(xiàn)半徑。足坡地段，選定RA2 ， 曲線(xiàn)為: 左偏當(dāng)：A1Y1 A=90；YX1 A=

33、0 ；X0時(shí) XX1 A=A XX1 A=A+180 當(dāng)A0時(shí) XX1 A=A+360同理可求得JDJD2方向的方位角B。 （4）由于知道了JD、JD1、JD2的坐標(biāo)可求得兩交點(diǎn)間的距離。3、計(jì)算曲線(xiàn)偏角a為曲線(xiàn)偏角 , B,A為方位角 AA=B-A（1）當(dāng)ABS(AA)180時(shí) a =ABS（AA）- 1804、計(jì)算曲線(xiàn)要素：、。 切垂距：、 內(nèi)移距：、 緩和曲線(xiàn)角：、 切線(xiàn)長(zhǎng)：、 曲線(xiàn)長(zhǎng)： 外矢距：5、計(jì)算各點(diǎn)的坐標(biāo)(下面為曲線(xiàn)右偏,曲線(xiàn)左偏類(lèi)似)（1）計(jì)算起點(diǎn)到直緩點(diǎn)間點(diǎn)的坐標(biāo)其中LP，LJD1分別為直線(xiàn)上P點(diǎn)的里程,JD1點(diǎn)的設(shè)計(jì)里程.（2） ZHYH曲線(xiàn)段上的K點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算.當(dāng)點(diǎn)位于

34、第一緩和曲線(xiàn)(ZHHY)上在此式中我們首先應(yīng)該先計(jì)算出各點(diǎn)在局部坐標(biāo)系下的坐標(biāo)。，為切垂距。， 為內(nèi)移距。其中:,x=xzh+cos(A)xk-1.0gsin(A)yky=yzh+sin(A)xk+cos(A)ykg圖2.6 緩和曲線(xiàn)段曲線(xiàn)右轉(zhuǎn)示意圖（3）YHHZ.曲線(xiàn)段上的點(diǎn)K的坐標(biāo)計(jì)算.如圖所示,上式中,為M點(diǎn)至HZi點(diǎn)的曲線(xiàn)長(zhǎng);R為圓曲線(xiàn)半徑,Ls2為第二緩和曲線(xiàn)長(zhǎng).再由坐標(biāo)轉(zhuǎn)換公式可得:x=xhz+cos(B)Xk+gsin(B)Yky=yhz+sin(B)Xk-1.0cos(B)Ykg（4）計(jì)算五大樁的坐標(biāo)直緩點(diǎn)的坐標(biāo):緩圓點(diǎn)的坐標(biāo):xhy=xzh+cos(fw12)xk-1.0gsin(fw12)ykyhy=yzh+sin(fw12)xk+cos(fw12)ykg曲中點(diǎn)的坐標(biāo):，為切垂距。， 為內(nèi)移距。其中:,xqz=xzh+cos(A)xk-1.0gsin(A)ykyqz=yzh+sin(A)xk+cos(A)ykg圓緩點(diǎn)的坐標(biāo):xyh=xhz+cos(B)Xk+gsin(B)Ykyyh=yhz+sin(B)Xk-1.0cos(B)Ykg緩直點(diǎn)的坐標(biāo):到此我們已經(jīng)計(jì)算出了所有的主點(diǎn)坐標(biāo)和主點(diǎn)里程，此方法的介紹