線路平面和縱斷面課件

線路平面和縱斷面設(shè)計——線路平面設(shè)計土木工程系梁東771211liangdong@1可編輯課件PPT線路中心O點的確定一、線路中心線用路基橫斷面上的O點在縱向的連線表示的。O點為距外軌半個軌距的鉛垂線AB與路肩水平線CD的交點。線路的空間位置是由它的平面和縱斷面決定的。2可編輯課件PPT線路平面：線路中心線在水平面上的投影，表示線路平面狀況。線路縱斷面：是沿線路中心線所作的鉛垂剖面展直后、線路中心線的立面圖，表示線路起伏情況，其高程為路肩高程。3可編輯課件PPT線路設(shè)計的基本要求保證行車安全和平順主要指：不脫鉤，不斷鉤，不脫軌，不途停，不運緩與旅客乘車舒適。力爭節(jié)約資金綜合考慮工程和運營的影響，力爭達到達到最佳投資效益。合理布置建筑物既要滿足各類建筑物的技術(shù)要求，還要保證它們協(xié)調(diào)配合、總體布置合理4可編輯課件PPT地形與地形圖5可編輯課件PPT山脊、山谷、鞍部6可編輯課件PPT山頂（尖、圓、平）山脊（尖、圓、平）谷地（尖、圓、槽）鞍部7可編輯課件PPT特殊地貌沖溝懸崖崩崖梯田8可編輯課件PPT圖例：9可編輯課件PPT10可編輯課件PPT平面設(shè)計主要內(nèi)容直線——a直線設(shè)計一般原則；b夾直線長度圓曲線——a曲線要素；b最小曲線半徑；c曲線半徑超高設(shè)置范圍及實設(shè)超高計算；d最大曲線半徑；e曲線半徑的選用；f曲線半徑對工程和運營的影響緩和曲線——a線型選擇；b緩和曲線長度計算；c緩和曲線長度的選用；11可編輯課件PPT紙上定線時曲線和直線的設(shè)置方法直線設(shè)計的一般原則根據(jù)地形地物條件，使直線與曲線相互協(xié)調(diào)力爭設(shè)置較長直線，減少交點個數(shù)，以縮短線路長度，改善運營條件力求減少交點轉(zhuǎn)角的度數(shù)12可編輯課件PPT夾直線夾直線概念

夾直線是指相鄰兩曲線間的直線段，即前一曲線的終點（HZ1）與后一曲線的起點（ZH2）間的直線13可編輯課件PPT夾直線應(yīng)滿足的條件1)滿足養(yǎng)護維修的要求，LJmin>40~80m2)滿足行車平穩(wěn)的要求，LJmin>Vmax·nTz/3.6夾直線的最小長度14可編輯課件PPT夾直線長度的設(shè)計條件夾直線長度LJ=相鄰兩曲線交點之間的距離-T1-T2在平面僅繪出圓曲線時，相鄰兩圓曲線端點（YZ1，ZY1）間的直線長度為：L≥l01/2+LJmin+l02/2調(diào)整夾直線方法如右圖所示，若兩曲線間夾直線的最小長度應(yīng)為80m，且兩曲線所選配的緩和曲線長度分別為50m和60m，在沒有繪出緩和曲線時，YZ1點和ZY2點之間的最小長度應(yīng)為15可編輯課件PPT三、圓曲線及曲線要素計算

16可編輯課件PPT1、曲線半徑對工程影響

增加線路長度17可編輯課件PPT降低粘著系數(shù)軌道需要加強

小半徑曲線上，裝置軌撐和軌距桿，加鋪軌枕，增加曲線外側(cè)道床寬度，增鋪道碴，從而增大工程投資增加接觸導(dǎo)線的支柱數(shù)量為防止受電弓與接觸導(dǎo)線脫離，接觸導(dǎo)線的支柱間距應(yīng)隨曲線半徑的減小而縮短，從而增加了導(dǎo)線支柱的數(shù)量。18可編輯課件PPT2、曲線半徑對運營的影響增加輪軌磨耗維修工作量增大行車費用增高總之，小半徑曲線在困難地段，能大量節(jié)省工程費用，但不利于運營，特別是曲線限制行車速度時，影響更為嚴重。因此必須根據(jù)設(shè)計線的具體情況，綜合工程與運營的利弊，選定設(shè)計線合理的最小曲線半徑。19可編輯課件PPT3、最小曲線半徑計算式

20可編輯課件PPT輪軌磨耗均等條件（高、低速列車共線運行條件下的最小曲線半徑）此條件下，最小曲線半徑取三者計算結(jié)果最大者21可編輯課件PPT4、選定最小曲線半徑的影響因素路段最高設(shè)計速度客貨共線200、160、140、120、100、80km/h客運專線：200、250、300、350km/h貨物列車的通過速度120、100、80、70、60、50km/h地形條件

設(shè)計線最小曲線半徑可根據(jù)具體情況分路段擬定。必要時，可初步擬定兩個以上的最小曲線半徑，選取設(shè)計線的代表性地段，通過技術(shù)經(jīng)濟比較，并結(jié)合上述因素分析評價，確定采用的最小曲線半徑。最小值：160km/h：2000/1600120km/h：1200/80022可編輯課件PPT曲線超高設(shè)置

23可編輯課件PPT新線設(shè)計與施工時，均方根速度根據(jù)經(jīng)驗公式確定通常：一般地段采用0.80，單線上、下行速度懸殊地段可采用0.65。實設(shè)超高最大允許值低速列車行駛于超高很大的曲線軌道時，存在向內(nèi)傾覆的危險。為了保證行車安全，必須限制外軌超過的最大值。穩(wěn)定系數(shù)n，根據(jù)經(jīng)驗，n值不應(yīng)小于3。按貨車、客車與動車分別計算，最大超高分別為168、182、273mm。上下行行車速度相差懸殊的地段，若超高過大，將使低速列車對內(nèi)軌產(chǎn)生很大的偏壓并降低穩(wěn)定系數(shù)。從工程經(jīng)驗出發(fā)，規(guī)定最大超高125mm。

當(dāng)列車在曲線上停車時，考慮旅客在傾斜車體中的舒適度反應(yīng)及車輛在傾斜狀態(tài)下的可靠性。200mm。

我國規(guī)定：客貨共線最大允許值150mm。單線鐵路上下行速度相差懸殊時，不應(yīng)超過125mm；高速客運專線最大允許值170-180mm。24可編輯課件PPT

25可編輯課件PPT

26可編輯課件PPT例題4：

27可編輯課件PPT曲線超高允許設(shè)置范圍示意圖

28可編輯課件PPT最大曲線半徑最大曲線半徑標準關(guān)系到線路的鋪設(shè)、養(yǎng)護、維修可否達到要求的精度，進而影響到軌道平順狀態(tài)，間接成為限制列車運行速度，甚至是不安全的因素。當(dāng)曲線半徑增加到一定程度時，再增大曲線半徑，因行車速度不高，行車條件的改善并不顯著；相反，因曲率太小，維修工作量加大，曲線也不易保持圓順。我國規(guī)定最大值：

客貨共線鐵路為12000m；速度200-250km/h的客運專線，一般不宜大于10000m，困難條件下不應(yīng)大于12000m；速度300-350km/h的客運專線鐵路，一般不宜大于12000m，困難條件下，可采用14000m。29可編輯課件PPT曲線半徑的選用1、推薦曲線半徑：160km/h：2500—5000m；120km/h：1600—3000m；2、半徑選用原則：（1）因地制宜，由大到小合理選用車站：速度較低，為減少工程，可選用較小半徑。對地形、地質(zhì)條件困難及工程艱巨地段，不得不限制行車速度的較小曲線半徑時，小半徑曲線宜集中設(shè)置。（2）結(jié)合線路縱斷面特點合理選用在長大坡道地段、凸形縱斷面的坡頂?shù)囟?，行車速度較低，可選用較小半徑。用足坡度的長大坡道坡頂?shù)囟魏蛙囌厩耙米闫露壬掀碌牡囟危瑸楸苊廨嗆夝ぶ禂?shù)降低，不宜使用600m以下曲線半徑。（3）慎用最小曲線半徑30可編輯課件PPT四、緩和曲線1、設(shè)置緩和曲線的作用連接直線和半徑為R的曲線；曲率由直線上的0漸變?yōu)?/R；在緩和曲線范圍內(nèi)，外軌超高由直線上的0值逐漸增加到圓曲線的超高度；當(dāng)緩和曲線與半徑小于350m的圓曲線相連接時，在整個緩和曲線范圍內(nèi)，軌距加寬值由零逐漸增加到圓曲線的加寬值。31可編輯課件PPT常用的線型

直線順坡式三次拋物線基本方程應(yīng)滿足的條件

當(dāng)l=0時，K=0；當(dāng)l=l0時，K=1/R特征：一條曲率和超高均漸變的空間曲線。

32可編輯課件PPT2、緩和曲線的長度計算超高順坡不致使車輪脫軌33可編輯課件PPT超高時變率不致使旅客不適

旅客列車以最高速度通過緩和曲線時，外輪在外軌上逐漸升高，其升高速度即超高時變率，不應(yīng)大于保證旅客舒適的容許值f（mm/s），即34可編輯課件PPT欠超高時變率不致影響旅客舒適

旅客列車以最高速度通過緩和曲線時，欠超高時變率不應(yīng)大于保證旅客舒適的容許值b（mm/s），即35可編輯課件PPT最小緩和曲線長度的確定

最小緩和曲線長度l0應(yīng)取上述諸式計算結(jié)果的最大值，并進整為10m，不足20m者取20m。即36可編輯課件PPT機車車輛上部限界

客貨共線鐵路建筑限界37可編輯課件PPT區(qū)間直線地段線間距（消除列車交會壓力波）鐵路類型客運專線客貨共線最高設(shè)計速度350300250200200160≤140安全凈距160014001200100900600400最小線間距5.04.84.64.44.44.24.0第一、二線的線間距離：(1700+100)×2+400=40003400+1600=5000第二、三線的線間距離（第二、三線要裝信號機——建筑限界）

4880+410=5290(取5300)

38可編輯課件PPT區(qū)間曲線地段的線間距離加寬：原因：車、線之間幾何關(guān)系的變化：曲線上車體的凸出與傾斜外軌超高39可編輯課件PPT加寬值計算（一）兩端直線地段為最小線間距時曲線地段的線間距加寬值（1）外側(cè)曲線超高hw等于或小于內(nèi)側(cè)曲線超高hn(內(nèi)側(cè)傾斜多)（2）外側(cè)曲線超高hw大于內(nèi)側(cè)曲線超高hn(內(nèi)側(cè)傾斜少)（二）兩端直線地段的線間距大于最小線間距時的線間距加寬值

（常用）40可編輯課件PPT曲線地段線距加寬方法新建雙線或增建第二、三線時，并行地段的內(nèi)外側(cè)兩曲線按同心圓設(shè)計，曲線線距加寬采用加長內(nèi)側(cè)曲線的緩和曲線長度的方法實現(xiàn)——增大內(nèi)移距已知：外側(cè)曲線設(shè)置緩和曲線后的內(nèi)移距離為則內(nèi)側(cè)曲線的內(nèi)移需要距離為反推：內(nèi)側(cè)曲線的緩和曲線長度（取大值）在曲線毗連地段，如果夾直線長度較短，或者曲線偏角過小，不能過多加長內(nèi)側(cè)曲線的緩和曲線長度時，內(nèi)外線可采用相同的緩和曲線長，而加寬曲線兩端直線段的線間距。41可編輯課件PPT線路平面和縱斷面設(shè)計——線路縱斷面設(shè)計土木工程系梁東771211liangdong@42可編輯課件PPT區(qū)間線路縱斷面設(shè)計線路縱斷面是由長度不同，陡緩各異的坡段組成。坡段特征：坡段長度、坡度

坡段長度為坡段兩端變坡點間的水平距離。

坡度值為該段兩端變坡點的高差與坡段長度的比值。以‰表示。上坡取正，下坡取負。

變坡點：相鄰兩坡段的坡度變化點稱為變坡點。線路縱斷面設(shè)計，主要包括確定最大坡度、坡段長度、坡段連接、坡度折減。（相互配合）43可編輯課件PPT一、線路的最大坡度新建鐵路的最大坡度單機牽引地段為限制坡度，多機牽引地段為加力牽引坡度，常見的為雙機牽引坡度限制坡度：是單機牽引普通貨物列車，在持續(xù)上坡道上，最終以機車計算速度等速運行的坡度；加力牽引坡度：是兩臺及以上機車牽引規(guī)定牽引定數(shù)的普通貨物列車，在持續(xù)上坡道上，最后以機車計算速度等速運行的坡度。44可編輯課件PPT（一）限制坡度1、限制坡度對工程和運營的影響對輸送能力的影響365NH·Gj

C=————(Mt/a)106β

各種限制坡度的輸送能力圖45可編輯課件PPT對工程數(shù)量的影響平原地區(qū)：一般影響不大，但在有凈空要求時影響引線長度和填挖量。丘陵地區(qū)：較大的坡度可使線路高程升降較快，能更好的適應(yīng)地形起伏，使工程數(shù)量減少，工程造價降低。不同限坡的起伏縱斷面不同坡長的縱斷面46可編輯課件PPT越嶺地段：小于自然縱坡的限制坡度會使線路迂回展長，工程數(shù)量和造價急劇增加（如下圖）。線路翻越高大的分水嶺時，采用不同的限制坡度，可能改變越嶺埡口，從而影響線路的局部走向。寶秦段不同最大坡度20‰、30‰的線路方案示意圖47可編輯課件PPT越嶺地段：線路翻越高大的分水嶺時，采用不同的限制坡度，可能改變越嶺埡口，從而影響線路的局部走向。成昆線雙福峨邊間不同限坡方案48可編輯課件PPT對運營的影響ix↑則Gx↑，運營支出增加，行車設(shè)備投資增加；困難地區(qū)，ix自然縱坡相適應(yīng)，從而縮短線路長度，節(jié)省工程投資，并減少運營投入。一般來說，限制坡度大，對工程有利，對運營不利。49可編輯課件PPT運輸需求和機車類型輸送能力與貨物列車牽引噸數(shù)有關(guān)，而牽引噸數(shù)是由限制坡度值與機車類型決定的。所以限制坡度的選擇，應(yīng)根據(jù)運輸任務(wù)，結(jié)合機車類型一并考慮。力爭選定的限制坡度與平均自然縱坡相適應(yīng)，不引起額外展線。同時選擇恰當(dāng)?shù)臋C車類型，滿足運輸要求。2、影響限制坡度選擇的因素鐵路等級鐵路等級越高，則設(shè)計線的意義、作用和客貨運量越大，更需要有良好的運營條件和較低的運輸成本，因此宜采用較小的限制坡度。50可編輯課件PPT地形條件地形條件是選擇限制坡度的重要因素，限制坡度要和地形相適應(yīng)。既不能選擇過小的限制坡度，引起大量人工展線；又不能選擇過大的限制坡度，使該限坡得不到充分利用，節(jié)省工程的效果不顯著，卻給運營帶來不良影響。51可編輯課件PPT鄰線的牽引定數(shù)則選擇限制坡度時，應(yīng)考慮與鄰線牽引定數(shù)相協(xié)調(diào)，盡量使其統(tǒng)一。這樣，直通貨物列車可避免在接軌站的甩掛作業(yè)，加速貨物運送，降低運輸成本。我國既有鐵路干線的限制坡度，4‰者約占1/4，6‰者約占1/2，12‰者約占1/4，少數(shù)干線為9‰或10‰，全國路網(wǎng)基本形成了4‰、6‰與12‰的限制坡度系統(tǒng)。52可編輯課件PPT符合《線規(guī)》規(guī)定設(shè)計線選定的限制坡度，不應(yīng)大于《線規(guī)》規(guī)定值，如表所示。限制坡度最小值，《線規(guī)》未作規(guī)定，但通常取為4‰。這是因為限制坡度若小于4‰，牽引質(zhì)量受起動條件和到發(fā)線有效長度（一般最長取1050m）的限制而不能實現(xiàn)，而工程投資卻可能有所增加。限制坡度最大值（‰）鐵路等級ⅠⅡⅢ地形類別平原丘陵山區(qū)平原丘陵山區(qū)平原丘陵山區(qū)牽引電力6.012.015.06.015.020.09.018.025.0種類內(nèi)燃6.09.012.06.09.015.08.012.018.053可編輯課件PPT3、分方向選擇限制坡度分方向選擇限制坡度在具備一定條件的線路上，可以在重車方向設(shè)置較緩的限制坡度（上坡坡度），在輕車方向設(shè)置較陡的限制坡度（下坡坡度）。分方向選擇限坡的條件輕重車方向貨流顯著不平衡且預(yù)計將來也不致發(fā)生巨大變化。輕車方向上升的平均自然縱坡較陡，而重車方向上升的平均自然縱坡較緩，分方向選擇限制坡度，可以節(jié)省大量工程。技術(shù)經(jīng)濟比較證明分方向選擇限制坡度是合理的。54可編輯課件PPT不大于重車方向限制坡度的三機牽引坡度值；根據(jù)輕車方向的牽引質(zhì)量Gq所計算的最大坡度，即不大于重車方向限制坡度的三機牽引坡度值；根據(jù)輕車方向的牽引質(zhì)量Gq所計算的最大坡度，即λyFj-(Pw0’+Gq·w0(p)”)

ixq=—————————————(‰)(P+Gq)·g輕車方向限制坡度的限制值55可編輯課件PPT（二）加力坡度采用原則應(yīng)從設(shè)計線意義、地形條件以及節(jié)省工程和不利運營等方面全面分析，比選確定。采用加力坡度的注意事項加力牽引坡度應(yīng)集中使用，使補機能在較長的路段上行駛，提高其利用率。56可編輯課件PPT加力坡度的起訖站，宜有一個為區(qū)段站或其他有機務(wù)設(shè)備的車站，困難時也應(yīng)盡量與這類車站接近，以利用其機務(wù)設(shè)備。與起訖站鄰接的加力牽引區(qū)間的往返行車時分，要相應(yīng)減少，以免限制通過能力。加力牽引是采用重聯(lián)牽引或補機推送，與牽引質(zhì)量及車鉤強度有關(guān)。57可編輯課件PPT加力坡度最大值加力坡度的最大值取決于貨物列車在陡坡上的運營條件，包括下坡的制動安全和閘瓦磨耗，上坡的能量消耗，以及車站技術(shù)作業(yè)對通過能力的影響等。蒸汽機車下坡時完全依靠閘瓦制動，而電力、內(nèi)燃機車則可用電阻制動、控制下坡速度，運營條件差別很大，因而要分別規(guī)定其最大的加力牽引坡度。我國《線規(guī)》規(guī)定的蒸汽、內(nèi)燃、電力牽引的最大加力牽引坡度值分別為20‰、25‰、30‰。58可編輯課件PPT加力坡度的計算多機牽引限制坡度上的牽引噸數(shù)，在加力牽引地段以機車計算速度做等速運行C=0。λy∑λFj-(∑Pw0’+G·w0”)

iJL=—————————————(‰)(P+G)·g雙機牽引地段的加算坡度：(1+λ)λyFj-(2Pw0’+G·w0”)

iJL=—————————————(‰)(2P+G)·g59可編輯課件PPT二、坡段長度坡段長度對工程和運營的影響較短的坡段長度一般有利于適應(yīng)地形變化，減少橋、隧工程，節(jié)省工程投資。設(shè)置坡段長度的技術(shù)條件最短坡段長度應(yīng)保證坡段兩端所設(shè)置的豎曲線不在坡段中間重疊。坡段長度的設(shè)置要保證不致產(chǎn)生斷鉤事故。最小坡段長度《鐵路線路設(shè)計規(guī)范》：遠期到發(fā)線有效長度(m)1050850750650550最小坡段長度40035030025020060可編輯課件PPT可采用200m坡段長度的情況：凸形縱斷面坡頂（凹形縱斷面底部為緩和坡度代數(shù)差而設(shè)置的分坡平段仍應(yīng)滿足最小坡段長要求）。因最大坡度折減而形成的坡段在兩個同向坡段之間為了緩和坡度差而設(shè)置的緩和坡段長路塹內(nèi)為排水而設(shè)置的人字坡段61可編輯課件PPT三、坡段連接相鄰坡段坡度差坡度差的計算：以代數(shù)差的絕對值表示，即

Δi=|i1-i2|(‰)例如，線路上有相鄰兩個坡度，i1為6‰的下坡，i2為4‰的上坡，則其相鄰坡段的坡度差為：Δi=|i1-i2|=|(-6‰)-(+4‰)|=10‰62可編輯課件PPT坡度差的限制：

Δi≤規(guī)定的允許最大坡度差保證列車通過變坡點時，產(chǎn)生的縱向力不大于車鉤強度，即保證列車不斷鉤；司機通視距離不小于要求的緊急制動距離，以保證行車安全；最大坡度差為保證行車安全司機通視距離應(yīng)不小于緊急制動距離。在凸形縱斷面的坡頂，若坡度差過大，則司機的通視距離縮短，必要時加以檢算。鐵路等級Ⅰ、ⅡⅢ遠期到發(fā)線長10508507506501050850750650550最大坡度差一般81012151012151820困難10121518121518202563可編輯課件PPT豎曲線定義：在線路縱斷面變坡點處設(shè)置的與坡段線相切的曲線。設(shè)置目的：避免列車通過變坡點時脫鉤，以保證行車安全和平順。

導(dǎo)輪懸空示意圖車鉤錯動示意圖64可編輯課件PPT設(shè)置豎曲線的限制條件需要設(shè)置豎曲線的條件

《線規(guī)》規(guī)定：相鄰坡段坡度差，當(dāng)Ⅰ級、Ⅱ級鐵路大于3‰、Ⅲ級鐵路大于4‰時，相鄰坡段應(yīng)以圓曲線型豎曲線連接設(shè)置豎曲線的限制條件豎曲線不應(yīng)與緩和曲線重疊豎曲線不應(yīng)設(shè)置在明橋面上豎曲線不應(yīng)與道岔重疊變坡點距緩直點的距離65可編輯課件PPT四、最大坡度折減線路縱斷面設(shè)計時，縱斷面上需要用足最大坡度的地段，當(dāng)平面上出現(xiàn)曲線或遇到長于400m的隧道時，因為曲線附加阻力和隧道附加阻力增加，粘著系數(shù)降低，需要將最大坡度值減緩，以保證線路上任何一處的加算坡度均不超過線路允許的最大坡度，以保證列車以不低于該地段的計算速度或規(guī)定速度運行，此項工作稱為最大坡度折減.曲線地段、小半徑曲線地段、隧道地段（>400m）66可編輯課件PPT曲線地段的最大坡度折減設(shè)計坡度在曲線地段,貨物列車受到的附加阻力包括坡道阻力和曲線附加阻力；為保證列車以不低于計算速度運行，相應(yīng)的加算坡度應(yīng)滿足：ij=i+iR≤imax(‰)所以線路的設(shè)計坡度應(yīng)為:i=imax-iR(‰)式中imax

最大坡度值（‰）；

iR

曲線阻力的相應(yīng)坡度減緩值（‰）。67可編輯課件PPT曲線地段最大坡度減緩的注意事項縱斷面設(shè)計坡度值+曲線當(dāng)量坡度>最大坡度時，才進行曲線坡度減緩；既要保證必要的減緩值，又不要折減過多，以免損失高程，使線路額外展長。折減時涉及的曲線長度是未加設(shè)緩和曲線前的圓曲線長度；設(shè)計的貨物列車長度應(yīng)是近期貨物列車長度。減緩坡段長度應(yīng)不短于、且盡量接近于圓曲線長度，取為50m的整倍數(shù)，且不短于200m。所取坡段長度不宜大于貨物列車長度。減緩后的設(shè)計坡度值，取小數(shù)點后一位。68可編輯課件PPT曲線地段最大坡度折減方法

兩圓曲線間不小于200m的直線段，可設(shè)計為一個坡段，按最大坡度設(shè)計，不予折減；例:將曲線②前后長度不小于200m的兩直線段,分別設(shè)計為長度200m和長度350m的坡段,坡度不予減緩,按限制坡度12‰設(shè)計。長度不小于貨物列車長度的圓曲線，可設(shè)計為一個坡段，曲線阻力的坡度減緩值為：例：將例中長度大于近期貨物列車長度的圓曲線①，設(shè)計為一個坡段，坡段長度取500m，設(shè)計坡度為：

取11.2‰69可編輯課件PPT長度小于貨物列車長度的圓曲線，設(shè)計為一個坡段坡度減緩值為：Li——設(shè)計坡段長度，當(dāng)坡段長大于貨物列車長度時，取貨物列車長。在上例中：將長度小于近期貨物列車長度的圓曲線②，設(shè)計為一個坡段，坡段長度取300m，設(shè)計坡度為：取11.0‰若連續(xù)有一個以上長度小于貨物列車長度的圓曲線，其間直線長度小于200m，可將小于200m的直線段分開，并入兩端曲線進行減緩；也可將兩個曲線合并進行折減，設(shè)計坡段不宜大于貨物列車長度，坡度減緩值為：Li——設(shè)計坡段長度,當(dāng)坡段長大于貨物列車長度時,取貨物列車長。在上例中：將長度小于近期貨物列車長度的圓曲線③、④，連同中間小于200m的直線段，劃分為長度各為250m的兩個坡段進行折減，設(shè)計坡度分別為：取11.4‰取11.2‰70可編輯課件PPT內(nèi)燃牽引，限制坡度=6‰，近期列車=750m。線路平面如上圖示，該地段要用足坡度下降，試設(shè)計其縱斷面。

曲線①：曲線②：

曲線③：曲線④：曲線⑤：71可編輯課件PPT分析計算如下：從左至右進行坡度長度與線路長度的對比計算及相應(yīng)坡度的折減①1356+964.73=2320.73，已設(shè)計1700，剩余620.73：設(shè)計一個坡度，坡段長度650，，折減坡度，故，取5.6②三個坡段已設(shè)計：900+800+650=2350，對應(yīng)平面：1356+964.73=2320.73，后段478已用29.27，剩余448.73：設(shè)計一個足下坡，坡段長度400。③剩余48.73，考慮后面兩個小曲線和中間夾直線（209.44+157+223.98=590.42），合計639.15：設(shè)計一個坡度，坡段長度650，折減坡度，故，取5.1④占用349中的10.85：故設(shè)計一個足下坡，坡段長度300。⑤剩余：38.15，加曲線④長度357.79，總長395.94.設(shè)計為一個坡度，坡段長度400.折減坡度

，故，取5.4.⑥占用284中的4.06，故設(shè)計一個足下坡，坡段長度250.⑦剩余29.94，加曲線⑤長度824.89，總長854.83，設(shè)計一個坡度，坡段長度900，折減坡度⑧占用345.17中的45.17，故設(shè)計為一個足下坡，坡段長度300

長度驗算：坡段長度：900+800+650+400+650+300+400+250+900+300=5550平面長度：1356+964.73+478+209.44+157+223.98+349+357.79+284+824.89+345.17=555072可編輯課件PPT小半徑曲線地段的最大坡度減緩原因：在小半徑曲線上，粘著系數(shù)降低，從而導(dǎo)致粘著牽引力降低；為了保證貨物列車以不低于計算速度運行，若粘著降低后的粘著牽引力小于計算牽引力，還需要進行曲線粘降的坡度折減。最大坡度計算值在位于長大坡道的小半徑曲線地段，當(dāng)需要用足最大坡度設(shè)計時，其設(shè)計坡度為：i=imax-ΔiR-Δiμ（‰）小半徑曲線粘降減緩值電力牽引，當(dāng)曲線半徑小于450m時，根據(jù)曲線半徑和限制坡度，查“粘降坡度減緩值”表小半徑曲線范圍粘降坡度減緩范圍折減范圍同曲線折減范圍；當(dāng)所取坡段長度因取50m整數(shù)而大于曲線長度時，應(yīng)將整個坡段按Δiμ減緩。73可編輯課件PPT隧道內(nèi)的最大坡度折減影響折減的因素隧道空氣附加阻力；內(nèi)燃牽引時，為防止油煙、廢氣進入司機室，要提高列車通過隧道的速度。隧道內(nèi)粘著系數(shù)降低；提高內(nèi)燃機車過洞速度，避免因散熱條件不良，而引起柴油機功率；

為了簡化計算，隧道內(nèi)的最大坡度折減值

is，可換算為最大坡度系數(shù)

s。折減地段：位于長大坡道上且隧道長度大于400m的地段，最大坡度應(yīng)進行折減。隧道折減地段的設(shè)計坡度值

i=βs·imax（‰）74可編輯課件PPTβs為隧道內(nèi)的最大坡度系數(shù)，如下表所示折減范圍僅限于隧道長度內(nèi)，并隨折減坡段取值，進整為50m的倍數(shù)。75可編輯課件PPT內(nèi)燃牽引的加速緩坡設(shè)計若隧道所要求的過洞速度高于機車計算速度時，則應(yīng)在隧道上坡進洞前方加設(shè)加速緩坡，加速緩坡長度按下式計算：坡段設(shè)計對行車費用的影響坡度大小的影響牽引質(zhì)量一定時，若設(shè)計坡度較大，則上坡時每公里的能耗較多，行車時分加長；下坡時制動限速越低，輪箍閘瓦的磨耗越嚴重，行車費用增多。右圖為當(dāng)限制坡度為12‰時，三種主要機型牽引的貨物列車，在各種坡度上每萬噸公里的行車費用，其值隨坡度增大而增加。76可編輯課件PPT縱斷面型式的影響凸型縱斷面的車站，列車出站為下坡有利于列車加速，減少能量消耗；進站為上坡有利于列車減速，減少制動的輪箍閘瓦磨耗；并且區(qū)間的平均走行速度也較高。而凹型縱斷面的車站則相反。所以行車費用凹型縱斷面高于凸型縱斷面，故車站宜設(shè)在縱斷面的凸起部位。凸形、凹形區(qū)間縱斷面

77可編輯課件PPT有害坡段與無害坡段有害坡段列車在其上運行時因受下坡限速限制而需施行制動的下坡坡段。無害坡段列車在其上運行時不需施行制動可使運行速度不超過下坡限速限的下坡坡段。最大無有害坡段無論坡道多長，列車在其上惰行時，最后能以限制速度作等速運行而無需制動的下坡坡段。其值可用下式計算。78可編輯課件PPT克服高度定義線路單方向上升的高度，又稱拔起高度。上行與下行方向應(yīng)分別計算。設(shè)計縱斷面時，既要適應(yīng)地形起伏，也要力爭減小克服高度。如圖右所示，只要把縱斷面坡頂?shù)脑O(shè)計高程降低，改為虛線坡段，減小克服高度，則行車速度即可提高，行車費用也可降低。79可編輯課件PPT橋涵、隧道、路基地段的平縱斷面設(shè)計一、橋涵地段的平縱斷面設(shè)計橋梁長度劃分特大橋（橋長>500m）大橋（500>橋長>100m)中橋(100m>橋長>20m)小橋（橋長20m及以下）涵洞孔徑一般在0.75~6.0m。橋涵地段的平面設(shè)計小橋和涵洞：無特殊要求特大橋、大橋地段：一般大中橋宜設(shè)在直線上，困難條件下必須設(shè)在曲線上時，宜采用較大曲線半徑。明橋面橋應(yīng)設(shè)在直線上；明橋面橋不應(yīng)設(shè)在反向曲線上。橋梁上采用的曲線半徑，應(yīng)不限制橋梁跨度的合理選用。80可編輯課件PPT橋涵地段的縱斷面設(shè)計涵洞和道碴橋面橋：無特殊要求明橋面橋宜設(shè)在平道上；若設(shè)在坡道上，坡度不宜>4‰明橋面橋上不應(yīng)設(shè)置豎曲線；縱斷面設(shè)計時，應(yīng)使變坡點距明橋面兩端≮豎曲線切線長。81可編輯課件PPT82可編輯課件PPT83可編輯課件PPT84可編輯課件PPT85可編輯課件PPT86可編輯課件PPT87可編輯課件PPT88可編輯課件PPT89可編輯課件PPT隧道地段的線路平面隧道宜設(shè)在直線上；困難條件下必須設(shè)在曲線上時，宜將曲線設(shè)在洞口附近；隧道不宜設(shè)在反向曲線上；困難條件下必須設(shè)在反向曲線上時，其夾直線長度不宜小于44m。當(dāng)直線隧道外的曲線接近洞口時，應(yīng)使直緩點或緩直點與洞門的距離不小于25m，以免引起洞口和洞口的襯砌加寬。隧道地段的線路縱斷面隧道地段的線路縱斷面可設(shè)置為單面坡或人字坡。需要用足最大坡度路段的隧道，為了爭取高度，一般應(yīng)設(shè)計為單面坡。越嶺隧道，當(dāng)?shù)叵滤l(fā)育且地形條件允許時，應(yīng)設(shè)計為人字坡。隧道內(nèi)的坡度不宜小于3‰；嚴寒地區(qū)且地下水發(fā)育的隧道，可適當(dāng)加大坡度，以減少冬季排水結(jié)冰堆積的影響。二、隧道地段的平縱面設(shè)計90可編輯課件PPT大中橋的橋頭引線、水庫地區(qū)和低洼地帶的路基，其路肩設(shè)計高程應(yīng)保證：路肩設(shè)計高程≥設(shè)計水位+壅水高度+波浪侵襲高度+0.5m小橋涵洞附近的路基，應(yīng)保證：路肩設(shè)計高程≥設(shè)計水位+壅水高度+0.5m長路塹內(nèi)的設(shè)計坡度不宜小于2‰三、路基對線路縱斷面的要求91可編輯課件PPT四、站坪的平面和縱斷面站坪長度站坪長度LZ=遠期到發(fā)線有效長度+2×道岔咽喉區(qū)長度=Lyx+2×Lyh站坪長度一般可采用不小于下表所列的數(shù)值。92可編輯課件PPT車站正線平面標準為了作業(yè)安全和方便，站坪應(yīng)設(shè)在直線上；但在特殊困難條件下，若受地形條件限制，設(shè)在直線上可能會引起大量工程時，允許將站坪設(shè)在曲線上，但曲線半徑應(yīng)符合相應(yīng)技術(shù)條件確定的最小半徑值的要求站坪的線路平面路段旅客列車設(shè)計行車速段站1

200800中間站、會讓站、越行站一般1

6001200800600困難1

200800600600橫列式車站不應(yīng)設(shè)在反向曲線上；縱列式車站每一行車方向的到發(fā)線有效長范圍內(nèi)不應(yīng)有反向曲線車站咽喉區(qū)的正線應(yīng)設(shè)在直線上。93可編輯課件PPT站坪的線路平面94可編輯課件PPT站坪線路縱斷面站坪坡度保證車站停放的車輛不致溜逸和站內(nèi)行車安全一般iz≤1.5‰在特殊困難條件下，有充分技術(shù)經(jīng)濟依據(jù)時，允許將會讓站、越行站設(shè)在不陡于6‰的坡道上,但兩個相鄰車站不應(yīng)連續(xù)設(shè)置。保證停站列車順利起動λyFq-(Pwq’+G·wq”)iq(max)=—————————————(‰)(P+G)·gwq’—機車單位起動阻力，電力、內(nèi)燃取5g(N/t)wq”—車輛單位起動阻力，滾動軸承的貨車取3.5g(N/t)；滑動軸承的貨車wq”=(3.0+0.4iq)g(N/t)，wq”的計算值小于50N/t時，取50N/t。95可編輯課件PPT站坪范圍內(nèi)，一般設(shè)計為一個坡段。為了減少工程，也可將站坪設(shè)計在不同的坡段上。車站道岔咽喉區(qū)的正線坡度宜與站坪坡度相同。特殊困難條件下，可將咽喉區(qū)設(shè)在限制坡度減2‰的坡道上，這是因為咽喉區(qū)的道岔附加阻力大約為20(N/t)。但區(qū)段站、客運站不得大于2.5‰，中間站、會讓站、越行站不得大于10‰。站坪坡度旅客乘降所允許設(shè)在旅客列車能夠起動的坡道上，但不宜大于8‰，在特殊困難條件下，有充分技術(shù)經(jīng)濟依據(jù)時，可設(shè)在大于8‰的坡道上。旅客乘降所96可編輯課件PPT豎曲線和緩和曲線不應(yīng)伸入站坪在縱斷面上,豎曲線不應(yīng)伸入站坪。站坪端點至站坪外變坡點的距離不應(yīng)小于豎曲線的切線長度Tsh,如下圖右端所示；在平面上,緩和曲線不應(yīng)伸入站坪。站坪端點至站坪外曲線交點的距離不應(yīng)小于曲線的切線長度T1,如下圖左端所示；站坪兩端的線路平面和縱斷面若站坪兩端的線路，在平面上有曲線，在縱斷面上有豎曲線，則應(yīng)考慮豎曲線不與緩和曲線重疊的要求，如下圖右端所示，曲線交點距站坪端點的距離不應(yīng)小于2Tsh＋T2。97可編輯課件PPT進站起動緩坡設(shè)置目的進站列車在進站信號機前臨時停車后能順利起動。限制條件電力牽引時，在限制坡度上均可起動；內(nèi)燃牽引時，限制坡度小于或等于6‰的鐵路，編組站、區(qū)段站和接軌站進站信號機前的線路坡度不能保證貨物列車順利起動時，應(yīng)設(shè)置起動緩坡，除地形困難者外，其他車站也宜設(shè)置。加速緩坡地段的坡度按列車最大起動坡度公式計算確定；加速緩坡地