鐵路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

鐵路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)鐵路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)鐵路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)V:1.0精細(xì)整理，僅供參考鐵路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)日期：20xx年X月鐵路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的確定一條鐵路的工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，是根據(jù)這條鐵路的經(jīng)濟(jì)意義及其在鐵路網(wǎng)中的作用，并考慮這條鐵路的發(fā)展以及同相鄰鐵路的配合關(guān)系等條件來(lái)確定的。一次建成后不易擴(kuò)建、改建的建筑物和設(shè)備如路基、橋梁、隧道等，其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)按遠(yuǎn)期運(yùn)輸需要來(lái)確定；隨著發(fā)展的需要，可以逐步擴(kuò)建、改建的建筑物和設(shè)備如房屋、軌道等，其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)可按近期運(yùn)輸需要來(lái)確定。因?yàn)殍F路科學(xué)技術(shù)在不斷地發(fā)展，鐵路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也在逐步更新。鐵路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)主要有鐵路等級(jí)、軌距、坡度、曲線半徑、限界、到發(fā)線有效長(zhǎng)、洪水頻率、標(biāo)準(zhǔn)活載等。（1）鐵路等級(jí)根據(jù)鐵路的運(yùn)輸能力和在鐵路網(wǎng)中的作用等，對(duì)鐵路所劃定的級(jí)別。中國(guó)1975年制定的《鐵路工程技術(shù)規(guī)范》中規(guī)定，中國(guó)鐵路分為3級(jí)。其中Ⅰ級(jí)鐵路是在全國(guó)鐵路網(wǎng)中起骨干作用的鐵路；Ⅱ級(jí)鐵路是在全國(guó)鐵路網(wǎng)中起聯(lián)絡(luò)、輔助作用的鐵路；Ⅲ級(jí)鐵路是為某一地區(qū)服務(wù)的鐵路。軌距鐵路軌道兩股鋼軌頭部?jī)?nèi)側(cè)之間的最短距離。鐵路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：標(biāo)準(zhǔn)軌距為1435毫米。軌距大于或小于標(biāo)準(zhǔn)軌距的分別稱(chēng)為寬軌距和窄軌距。軌距測(cè)量法各國(guó)也有明確規(guī)定，中國(guó)規(guī)定在鋼軌頂面下16毫米處測(cè)量，美國(guó)和一些歐洲國(guó)家規(guī)定在軌頂面下5/8英寸（約16毫米）處測(cè)量。坡度鐵路區(qū)段內(nèi)在規(guī)定的行車(chē)速度下對(duì)機(jī)車(chē)牽引重量起限制作用的坡度，即一個(gè)一定類(lèi)型的機(jī)車(chē)，牽引一定重量的列車(chē)在上坡道上能夠以“計(jì)算速度”運(yùn)行的最大坡度，稱(chēng)為該線的限制坡度。限制坡度對(duì)于線路走向、線路長(zhǎng)度、車(chē)站分布、工程投資、輸送能力和運(yùn)營(yíng)指標(biāo)等都有決定性的影響，是關(guān)系線路全局的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之一。這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)是在全面分析了全國(guó)的自然條件、機(jī)車(chē)類(lèi)型、路網(wǎng)構(gòu)成、運(yùn)量發(fā)展、投資效益的基礎(chǔ)上，本著滿足運(yùn)量、適應(yīng)地形、注意協(xié)調(diào)的原則制定的。設(shè)計(jì)鐵路時(shí)，究竟采用哪個(gè)限坡數(shù)值，則需根據(jù)各條鐵路的具體情況（運(yùn)量需要、自然條件、牽引動(dòng)力、投資效益等）擬出各種可能的方案，經(jīng)過(guò)綜合比較確定。統(tǒng)一列車(chē)重量（牽引定數(shù)）可以避免列車(chē)換重作業(yè)，加速機(jī)車(chē)、車(chē)輛的周轉(zhuǎn)，有利于提高運(yùn)輸效率。所以在確定干線鐵路的限制坡度時(shí)，應(yīng)考慮同鄰接干線牽引定數(shù)的統(tǒng)一協(xié)調(diào)。在較長(zhǎng)的鐵路上，如果地形難易程度差別較大，采用同一限制度坡會(huì)增大工程投資時(shí)，可采用多機(jī)坡度（多機(jī)坡度通常是線路中的最大坡度），或經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較將線路劃分為若干區(qū)段，選用不同的限制坡度，并以調(diào)整機(jī)車(chē)類(lèi)型等辦法協(xié)調(diào)牽引定數(shù)，或在一個(gè)編組站換重、改編。在改建既有線和增建第二線時(shí)，限制坡度的大小還應(yīng)根據(jù)運(yùn)輸要求，并結(jié)合既有線的特點(diǎn)來(lái)確定。超過(guò)限制坡度地段，是采用落坡，還是加強(qiáng)牽引動(dòng)力，或是二者兼用，應(yīng)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較確定。中國(guó)、蘇聯(lián)、美國(guó)和聯(lián)邦德國(guó)采用的限制坡度或最大坡度的數(shù)值見(jiàn)表1。曲線半徑鐵路平面的中心線，由直線和曲線（圓曲線及緩和曲線）組成。曲線設(shè)置在兩相鄰直線間。列車(chē)以一定速度通過(guò)曲線時(shí)，為了列車(chē)的安全，曲線最大外軌超高和未被平衡的離心加速度應(yīng)受限制。當(dāng)列車(chē)以求得的“平衡速度”通過(guò)曲線時(shí)，能夠保證列車(chē)安全、穩(wěn)定的圓曲線半徑的最低限值，稱(chēng)為鐵路的最小曲線半徑。最小曲線半徑對(duì)于行車(chē)的安全和穩(wěn)定影響甚大，并直接影響鐵路建筑費(fèi)和運(yùn)營(yíng)費(fèi)，是線路主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之一。因此，在制定這項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，要本著保證行車(chē)安全，有利于線路維修和合理節(jié)約投資的原則，并區(qū)別不同運(yùn)量和不同地形情況進(jìn)行制定。至于設(shè)計(jì)鐵路時(shí)究竟采用哪個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，則需綜合考慮運(yùn)量和行車(chē)速度，以及地形和地質(zhì)等情況，擬出不同方案，經(jīng)比選確定。一般說(shuō)來(lái)，采用較小的曲線半徑，能較好地適應(yīng)自然條件，減少工程費(fèi)用，但線路平面條件惡化，鋼軌磨耗增大，不利于列車(chē)運(yùn)行，不利于維修養(yǎng)護(hù)。如采用較大的曲線半徑，則將增大建筑費(fèi)用，而線路平面較為平順，維修養(yǎng)護(hù)較易。在既有線改造中，雖然原有標(biāo)準(zhǔn)低，不能適應(yīng)運(yùn)輸要求，但按新線標(biāo)準(zhǔn)改造又有困難，且費(fèi)用很高，因此往往保留某些原來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)，以期最大程度地利用既有建筑物。中國(guó)、蘇聯(lián)、聯(lián)邦德國(guó)對(duì)于鐵路規(guī)定的最小曲線半徑如表2。限界為了保證機(jī)車(chē)車(chē)輛的安全運(yùn)行和鐵路建筑物不受損害,需要規(guī)定幾種橫斷面的輪廓尺寸,以約束機(jī)車(chē)車(chē)輛的構(gòu)造外型尺寸和建筑物設(shè)備的位置，這種規(guī)定稱(chēng)為鐵路限界?？煞譃闄C(jī)車(chē)車(chē)輛限界和建筑接近限界。機(jī)車(chē)車(chē)輛限界規(guī)定了制造機(jī)車(chē)、車(chē)輛和各種“軌行機(jī)械”的最大輪廓尺寸，也規(guī)定了貨物裝載尺寸。建筑接近限界規(guī)定了鐵路各種建筑物修建時(shí)不得侵入的輪廓尺寸。機(jī)車(chē)車(chē)輛限界和建筑物接近限界之間應(yīng)留有一定空隙，這是考慮線路養(yǎng)護(hù)誤差及列車(chē)運(yùn)行時(shí)車(chē)體震動(dòng)所必需的。中國(guó)在1949年以后，考慮了既有線的具體情況和新建改建鐵路發(fā)展的需要，規(guī)定了國(guó)家統(tǒng)一的限界標(biāo)準(zhǔn)。1956年，隨著貨運(yùn)量的增加，超限貨物尺寸的增大，電氣化鐵路的修建，以及國(guó)際聯(lián)運(yùn)的要求，對(duì)限界標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修改。1984年10月，正式頒發(fā)標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路機(jī)車(chē)車(chē)輛限界和建筑接近限界的標(biāo)準(zhǔn)，并列為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。到發(fā)線有效長(zhǎng)到發(fā)線是站線的一種，是供列車(chē)到達(dá)或出發(fā)使用的線路。到發(fā)線供列車(chē)停留而又不妨礙鄰線行車(chē)或調(diào)車(chē)的長(zhǎng)度，稱(chēng)為到發(fā)線有效長(zhǎng)。一條鐵路線路的到發(fā)線有效長(zhǎng)應(yīng)根據(jù)這條鐵路的等級(jí)、輸送能力和所處的地形，并考慮與相鄰區(qū)段到發(fā)線有效長(zhǎng)的配合等因素決定。此外，一條鐵路線路的旅客列車(chē)和貨物列車(chē)的到發(fā)線有效長(zhǎng)也往往不同。如中國(guó)鐵路旅客列車(chē)到發(fā)線有效長(zhǎng)一般為450～500米,遠(yuǎn)期為600米。貨物列車(chē)到發(fā)線有效長(zhǎng)采用的標(biāo)準(zhǔn)有1050、850、750、650、550米。洪水頻率根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計(jì)原理，推算一定大小的洪水在任何一年會(huì)發(fā)生的概率，常以分?jǐn)?shù)1/T來(lái)表示。例如，設(shè)計(jì)洪水頻率為1/100，則其含義是建筑物在未來(lái)使用期內(nèi)，每年因出現(xiàn)等于或大于該設(shè)計(jì)洪水從而使建筑物的安全程度達(dá)到或低于設(shè)計(jì)情況的可能性為1％。采用哪一種洪水頻率作為設(shè)計(jì)依據(jù)，應(yīng)根據(jù)建筑物的重要性、經(jīng)濟(jì)性以及建筑物的安全、壽命等因素來(lái)確定。用洪水頻率設(shè)計(jì)可以使橋梁接近同等強(qiáng)度。但由于洪水頻率是數(shù)理統(tǒng)計(jì)計(jì)算的，所以一般設(shè)計(jì)規(guī)范除采用洪水頻率外，還考慮實(shí)際發(fā)生過(guò)的最大洪水。根據(jù)歷史最高洪水位來(lái)推算流量有時(shí)是不經(jīng)濟(jì)的，同樣由于水文資料不足，由歷史最高洪水推算流量也可能偏小。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)，還需運(yùn)用必要的工程判斷。蘇聯(lián)在1936年以前是按歷史最高洪水位和相應(yīng)流量來(lái)設(shè)計(jì)建筑物的，1937年才開(kāi)始采用一定頻率的洪水進(jìn)行設(shè)計(jì)。歷年的蘇聯(lián)鐵路設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范中，都有關(guān)于洪水頻率的規(guī)定。中國(guó)在1950年以前，鐵路建筑物也以歷史最高洪水位和相應(yīng)流量設(shè)計(jì)，但保留了較大的安全量。1950年制定的橋涵設(shè)計(jì)規(guī)程開(kāi)始采用洪水頻率這一概念，后經(jīng)幾次修改,最后根據(jù)各方面使用經(jīng)驗(yàn)及發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題,于1974年的《鐵路工程技術(shù)規(guī)范》規(guī)定洪水頻率如表3。標(biāo)準(zhǔn)活載在鐵路橋梁和線路建筑物設(shè)計(jì)中，要考慮各種可能產(chǎn)生的外力作用，其中主要外力之一就是列車(chē)的活載。但是鐵路上使用的機(jī)車(chē)車(chē)輛類(lèi)型繁雜，車(chē)列組合形式也不盡相同，因此需要制定一種有代表性的車(chē)列組合，作為設(shè)計(jì)的依據(jù)，這種特定車(chē)列組合所形成的活載，就稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)活載。標(biāo)準(zhǔn)活載是根據(jù)機(jī)車(chē)、車(chē)輛的軸重、軸距及列車(chē)的組合形式制定出來(lái)的，它必須符合安全和經(jīng)濟(jì)的原則，并力求形式簡(jiǎn)單，計(jì)算方便。美國(guó)庫(kù)珀根據(jù)兩臺(tái)2-8-0蒸汽機(jī)車(chē)軸重和軸距排列形式，于1880年提出庫(kù)珀氏E活載圖式（圖1）。圖中E表示活載等級(jí)。美國(guó)至今仍用庫(kù)珀氏E活載圖式,只是根據(jù)運(yùn)輸發(fā)展的需要和各個(gè)時(shí)期活載的發(fā)展而修改數(shù)值，最初使用E-30，到1964年北美鐵道工程協(xié)會(huì)把活載提高到E-80。蘇聯(lián)1931年制訂HK活載圖式，如圖2所示。圖中K表示活載等級(jí)，可按線路級(jí)別、運(yùn)量和結(jié)構(gòu)物類(lèi)型采用不同活載等級(jí)。1956年蘇聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路橋涵設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范(TyIIM-56)采用K值如表4。1962年蘇聯(lián)鐵路、公路、城市道路橋涵設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范(CH200-62)荷載標(biāo)準(zhǔn)改為CK制，按承載長(zhǎng)度和影響線頂點(diǎn)位置根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式定出換算均布荷載進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)永久性橋梁采用K=14，對(duì)木橋采用K=10。英國(guó)、聯(lián)邦德國(guó)、法國(guó)、日本都制定有活載標(biāo)準(zhǔn)。中國(guó)早期修建的鐵路，一般采用美國(guó)的E-50或E-40或其他國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)，沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)活載。1936年首次制定了中華級(jí)荷載制，中華20級(jí)相當(dāng)于庫(kù)珀E-50。1951年開(kāi)始制定中華人民鐵道標(biāo)準(zhǔn)活載,即“中-E活載”。1974年將“中-E活載”改為“中-活載”,其圖式如圖3。國(guó)際鐵路聯(lián)盟(UIC)的活載圖式如圖4。為了統(tǒng)一全國(guó)鐵路的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，加快設(shè)計(jì)進(jìn)度和保證設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)營(yíng)的質(zhì)量，中國(guó)鐵路曾制定標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖，其中包括線路、軌道、路基、橋梁、涵洞、隧道、站場(chǎng)、房屋、電力、給排水、機(jī)車(chē)車(chē)輛和機(jī)械設(shè)備以及通信信號(hào)等標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖。軌道包括不同重量的鋼軌斷