线路纵断面设计

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。

铁路线路纵断面设计3．2 纵断面3．2．1 设计线(或区段)的限制坡度应根据铁路等级、地形条件、牵引种类和运输要求比选确定，并应考虑与邻接铁路的牵引质量相协调，但不得大于表3．2．1规定的数值。

表3．2．1 限制坡度最大值(‰)3．2．2 根据地形、工程和运输需求，经过比选，各级铁路均可采用加力牵引坡度。

加力牵引坡度的使用应符合下列规定：1 加力牵引坡度应集中使用。

加力牵引地段宜与区段站或其他有机务设备的车站邻接。

2 加力牵引坡度应根据牵引质量、机车类型、机车台数及加力牵引方式按下式计算确定：式中i j1——加力牵引坡度(‰)，以0．5‰为单位取值；n——机车台数；λy——机车牵引力使用系数，取λy＝0．9；λk——第k台机车的牵引力取值系数，根据加力牵引方式和操纵方法按国家现行标准《列车牵引计算规程》TB／T 1407的规定取值；F jk——第k台机车在本务机车计算速度时的牵引力(N)；P k——第k台机车的质量(t)；Q——牵引质量(t)；w′0k——第k台机车在本务机车计算速度时的单位基本阻力(N／t)；w″0——车辆在本务机车计算速度时的单位基本阻力(N／t)；g——重力加速度，取9．81m／s2。

3 各级铁路电力、内燃牵引的加力牵引坡度值分别不得大于30．0‰和25．0‰。

4 采用相同类型的机车加力牵引时，各种限制坡度相应的加力牵引坡度可采用表3．2．2规定的数值。

表3．2．2 电力和内燃牵引的加力牵引力坡度(‰)注：内燃牵引的加力牵引坡度值是按机车牵引力未进行海拔与气温修正计算的，条件不同时应按公式(3．2．2)计算确定。

3．2．3 轻、重车方向货流显著不平衡，将来也不致发生巨大变化，且分方向采用不同限制坡度有显著经济价值时，可分方向选择限制坡度，但Ⅰ级铁路仅在特殊困难条件下，有充分技术经济依据时方可采用。

轻车方向的最大坡度值不宜大于重车方向的三机牵引坡度值，且应进行重车方向的下坡制动安全检算。

横断面的设计要求，是使道路横断面的布置及几何尺寸应能满足交通、环境、用地经济、城市面貌等要求。

路基是支承路面，形成连续行车道的带状土、石结构物。

它既要承受由路面传来的车辆荷载，又要承受大自然因素的作用。

因此，路基横断面设计必须满足以下基本要求：
1、路基的结构设计应根据其使用要求和当地自然条件（包括水文地质和材料情况），并结合施工条件进行设计。

设计前应充分收集沿线地质、水文、地形、气象等资料，在山岭重丘区要特别注意地形和地质条件的影响，选择适当的路基断面形式、边坡坡度及防治病害的措施。

在平原微丘区应注意最小填土高度，并设置必要的排水设施。

2、路基的断面型式和尺寸应根据道路的等级、设计标准和设计任务书的规定以及道路的使用要求，结合具体条件确定。

一般路基可参照典型横断面设计。

特殊路基则应进行单独设计计算。

3、路基设计应兼顾当地农田基本建设的需要。

在取土、弃土、取土坑设置、排水设计等方面与农田改土、农田水利、灌溉沟渠等相配合，尽量减少废土占地、防止水土流失和淤塞河道。

线路纵断⾯设计路线纵断⾯设计1.假定条件1.1该地区为丘陵地区，地表主要为全区覆盖的草植被。

植被下部为第四季松散堆积物覆盖，以灰⿊、灰⽩泥岩、粉砂岩、泥质砂岩为主，厚度在 6.6m—31m之间。

1.2本区属于公路⾃然区I类2级划分，即⼤陆性亚寒带⽓候，降⾬主要集中在7、8、9⽉，表现中湿状态的临界⾼度为84cm，4、5⽉份为雪融期，产⽣潮湿临界厚度为56cm。

2．设计要求2.1 根据地⾯平曲线设计起点和中点的纵断⾯图，选择填⽅材料并说明理由。

2.2 绘图⽐例尺纵坐标为1:400，横坐标为1:2000。

2.3 规范设计格式，设计步骤，设计内容。

3.纵断⾯设计的原则3.1 纵断⾯设计应服从上位依据（总规、控规、可研、初设等业已批准的⾼程），根据所处的⼯作阶段取得可靠的定线依据。

3.2 满⾜纵断⾯设计的技术标准，满⾜等级要求。

3.3 纵断⾯线形平顺，块段平缓，起伏⼩、少。

3.4 填挖少，⼯程量省，填挖基本平衡。

3.5 路基稳定。

3.6 基本满⾜沿途道路控制标⾼，道路控制标⾼是：①起点、终点、沿途街坊地⾯、交叉⼝、出⼊⼝、⼴场、建筑物地坪、铁路道⼝、桥涵。

②由设计洪⽔位确定的路⾯⾼程、桥⾯⾼程。

③通航河流要满⾜桥下净空⾼度的要求。

④旧路改造时的原有路⾯⾼程。

⑤垭⼝。

4设计步骤4.1 准备⼯作在平⾯路线图上标注⾥程桩和百⽶标及其所处⾼程。

本次设计总⾥程1445.3m，共设置14个百⽶桩、23个⾥程桩，其中K0K1K3K6K7 K9 K10 K11 K12 K13 K14 K16 K17 K20K22为整桩，K2 K4 K5 K8 K15 K18 K19 K21 K23为特殊加点桩。

4.2 标注特殊控制点①引起地形起伏⼤的变坡点。

②平⾯圆曲线的ZY—YZ点。

③竖曲线的ZY—YZ点。

采⽤定直线等分定理将控制点、⾥程桩、变坡点、起终点、百⽶标的⾼程反应到纵断⾯图上。

4.3 试坡在已有的地形控制断⾯上，依据给定的技术标准按照最经济的⽅法填⽅，初步确定设计路线。

简述纵断面设计的步骤
纵断面设计是道路工程设计中的一个重要环节，其步骤主要包括以下几个方面：
1. 调查与分析：首先需要对道路所在区域进行调查和分析，了解地形地貌、土壤条件、水文地质情况等。

还需根据交通流量、车速要求等确定设计标准。

2. 确定纵断面线路：根据调查分析结果，确定道路纵向剖面的线路，包括起点、终点和中间控制点。

3. 建立纵断面模型：在道路设计软件中建立纵断面模型，根据设计标准和线路确定道路的纵向剖面示意图。

根据纵向坡度和弯道半径的要求，设计道路的坡度变化和道路曲线。

4. 设计纵断面要素：在纵断面模型中，根据设计要求设置路床宽度、交叉口、过水管、排水设施、路基坡度等要素，确保交通安全和道路使用的可行性。

5. 优化设计：对纵断面模型进行优化调整，确保道路符合设计要求和交通流量需求。

6. 完成设计报告：根据纵断面模型，编写详细的设计报告，包括纵断面的尺寸、标高、线型等信息，以便后续的施工施工。

总之，纵断面设计是道路工程设计的重要环节，通过调查分析、
线路确定、纵断面模型建立、要素设计、优化调整和报告编写等步骤，确保道路纵断面设计的合理性和可行性。

线路纵断面测量设计第一节基平测量与中平测量线路的纵断面测量设计就是把线路的各点中桩的高程测量出来，并绘制到一定比例尺的图上进行纵断面的拉坡设计、竖曲线设计、设计高程计算等。

一、基平测量当线路较长时，为保证测量中桩各点高程的准确性，通常需要把已知的高程点引测到整条线路的附近，每隔一定的距离引测一点，作为线路的基平点。

在此点附近的线路中桩高程都可以用此点作为基础高程进行测量。

这个引测得过程就称为基平测量。

如下图：图2-1实线为线路中心线，虚线为水准仪测量的路线。

BM0为已知水准高程点，BM1、BM2、……为线路基本点。

1、2、3、……为水准仪的测站点。

L1、L2、L3、……为高程传递点。

注意事项：1、水准仪在摆站时要注意整平，点位尽量落在与前视后视距离相近的位置，确保消除仪器的内部误差。

2、瞄准后视读数后，立即转向瞄准前视，这时还必须保持整平状态，若此时精平水准泡错开，则瞄准前视后，还必须在此状态下进行精平，然后再读数。

3、为确保测量的准确性，要求往返测量，精度在普通测量学的要求以内，读数方可使用。

也可以用双面尺的方法进行校核，在测量中尽量每站进行校核。

4、基平测量的数据应进行平差处理后方可使用。

具体平差方法见普通测量知识。

5、测量时，水准尺应该垂直，读数时应首先消除视差，司仪者读中丝卡位的最小数据，以保证读数最准确。

6、立尺的测量员必须保证尺的底端不带泥土，用塔尺时要注意尺间不脱节。

二、中平测量中平测量就是在基平测量的基础上，基平时引测的高程点作为基准高程，用水准仪测出每个中桩的地面高程，又称中桩抄平。

图2-2三、记录记录时应该注意的是要保证填写准确，判断哪些是前视，哪些是中视，哪些是后视。

传递高程的点应该既有前视也有后视，只有中视的点没有传递高程。

例题：按下图填写表格，并计算高程，1点高程100.00。

图2-3表2-1第二节拉坡设计拉坡设计就是在中平测量的基础上，利用中平测量的每个中桩高程的数据进行地面线的设计，由此计算各中桩的设计高程。