线路平面与纵断面

线路平面及纵断面第35条线路平面及纵断面应保持原有标准状态。

区间线路变动时，须经铁路局批准，但曲线半径不得小于该区间规定的最小曲线半径，坡度不得大于该区间规定的最大限制坡度。

线路平面及纵断面有变动时，必须及时通知有关单位。

凡变更线路平面及纵断面，竣工后由施工单位立即检查，并形成完整的竣工资料，移交负责维修和使用的单位。

在任何情况下，线路平面及纵断面的变动，必须满足限界要求。

纵断面设计的根本内容包括：坡度、坡段长度、坡道的连接。

坡度的坡率在以千分率表示，即指1000米水平距离的线路上升或下降的以米计的高度。

纵断面由各种坡度的坡道所组成。

限制坡度：对单机牵引起着限制牵引重量的坡度。

在一个区段内限制坡度一定是最长最陡的坡道。

设计线路纵断面时，限制坡度是最重要的技术标准之一。

在一定机车类型下,列车牵引重量是以限制坡度为依据的,所以它能影响铁路的输送能力均衡坡度在线路设计中，上下行方向的限制坡度，一般是一致的。

但是有些线路上，上下行两方向的货运量差异很大而又较稳定时，在地形条件也适宜的情况下，那么可按重、轻车方向分别采用不同的限制坡度，即轻车方向的最大坡度可大于重车方向的限制坡度，以节省工程量。

这种，按轻车方向设计的最大坡度，称为均衡坡度。

加力坡度按照平均自然坡度设计纵断面时，有时会遇到突然升高的越岭地段，就需要设计超越限制坡度的加力坡度。

加力坡度就是加挂辅助机车把列车推挽上坡的一段特殊的坡道。

动能坡度利用列车在高速运行中所储藏的势能以克服超过限制坡度的特殊坡度称为动能坡度，用来克服不太长的局部困难地段，是单机牵引区段内的最陡的坡度。

在纵断面上的适当地段，布置一段必要长度的下坡或平道，以保证列车在到达相当速度以后顺利地通过动能坡度。

一般坡度但凡小于限制坡度的所有坡度，不影响铁路运输能力，均可列入一般坡度。

一般坡度又可分为无害坡度和有害坡度。

无害坡度的坡率较小，列车下坡运行时不需要制动，运营费用最省。

有害坡度较无害坡度陡，列车下坡运行时，需要制动，运营费较大。

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。

一、纵断面图及平面图纵断面图是沿线路中心线的剖面图，表示沿中心线的地形、被跨越物的位置和高程。

而平面图则表示沿线路中心线左右各20－50m宽地带的地形平面图。

平面图和断面图都展成直线画在一张图上，简称平断面图。

当线路遇到有转角时，在平面图上标出转角方向，并注明转角的度数。

地形复杂时，例如当线路中心与边线高差较大，边线对地限距有可能不满足要求时，还需画出局部横断面图。

纵断面图比例一般水平方向为1：5000、垂直方向为1：500；对于地形复杂的地区或要求精度比较高时，水平方向为1：2000，垂直方向为1：200。

在平断面图的下方，应填上桩号、标高和桩距。

并应留有填写杆塔形式、杆塔编号和档距等的空栏，备定位时使用。

图4－2示出了某条线路的一段平断面图。

图4－2 线路平断面图二、定位模板曲线模板曲线就是最大弧垂气象条件下按一定比例尺绘制的导线的悬垂曲线。

它是在最大弧垂的时候，导线悬挂在空中的相似形状，绘制模板曲线是用于进行杆塔定位的。

已知导线悬挂曲线的平抛方程为；根据悬链线方程的展开式，取前两项为或用导线的悬链线方程，即令：(4-3)显然，在一定气象条件下，K是个常数。

则导线悬垂曲线的前述三种方程分别变为：(4-4)或(4-5)或(4-6)在绘制定位模板曲线时，上列各式中g—最大垂直弧垂时的比载（N/m·mm2)；σ0—最大垂直弧垂时的导线水平应力（MPa）式(4－4)～式(4－6)所表示的曲线叫最大垂直弧垂曲线，也叫模板曲线，把它按一定比例尺刻在透明的赛璐珞板（1－2mm厚）上，就是弧垂模板，称为通用弧垂模板(也叫热线板)。

应当注意，模板曲线的比例尺应和所用平断面图的比例尺相同。

模板曲线通常绘制成和纵轴对称形式，横方向的总长度约为代表档距的2－3倍，一般平原地区可取±400m.。

模板上应标明K值和比例尺。

模板的形状示于图4－3。

图4－3 模板曲线由式(4－4)～式(4－6)可知，当系数K或比值为一定值时，导线悬垂的形状（弯曲度）也就确定了。

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。