第二章线路平面和纵断面设计本章主要内容：平面设计纵断面设计特殊地段平纵断面设计线路平面图和详细纵断面图第一节概述一、认识线路平、纵、横断面的对应关系如图所示，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。轨距加宽时线路中心线示意线路位置示意图二、线路中线首先来看一个线路走向的例子：三、线路平纵断面设计的基本要求(1)必须保证行车安全和平顺。即要要遵守《线规》的各项规定。(2)应力争节约资金。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。左图：以桥代路四、认识线路平、纵断面图我国铁路曲线的基本形式是：直线——缓和曲线——圆曲线——缓和曲线——直线二、平面曲线要素1．概略定线时未加设缓和曲线平面曲线要素计算HZZY线路纵断面图平面曲线表示示意图纸上定线时，在相邻两直线之间需用一定半径的圆曲线连接，并使圆弧与两侧直线相切。曲线半径的选配，可使用与地形图比例尺相同的曲线板，由大到小选用合理的半径。一般先绘出两相邻的直线段，然后选配中间的曲线半径，量出偏角，再计算曲线要素和起讫点里程。曲线各起讫点(主点)里程可按下列方法推算：交点间距1三、直线要求：较长的直线段，较小的曲线偏角，缩短线路长度，改善运营条件，降低运营支出。1．夹直线长度的确定夹直线长度应力争长一些，为行车和维修创造有利条件。但为适应地形节省工程，需要设置较短的夹直线时，其最小长度受下列条件控制：(1)线路养护要求。不宜短于50～75m；地形困难时，不短于25m。(2)行车平稳要求。不宜短于2~3节客车长度，即不宜短于48.0~76.5m；同时夹直线长度应满足车辆通过时，转向架弹簧在缓直点和直缓点产生的振动不叠加，使旅客感觉舒适。表2—1夹直线及圆曲线最小长度（m）202．夹直线长度的保证纸上定线时，通常仅绘出圆曲线而不绘出缓和曲线。因此，为了保证有足够长度的夹直线，相邻两圆曲线端点(YZ1与ZY2)间夹直线长度LJ应满足下列条件：式中LJmin——夹直线最小长度(m)，按表2—1取值；l01、l02——相邻两圆曲线所选配的缓和曲线长度(m)。夹直线长度不够时，应修改线路平面。如减小R或选用较短的l0；或改移夹直线的位置；当同向曲线间夹直线长度不够时，可采用一个较长的单曲线代替。3．夹直线长度不足时的平面改建方法扭转公切线位置同向曲线二合一四、圆曲线(一)曲线超高1．曲线超高的作用及设置方法曲线超高是曲线外轨顶面与内轨顶面的水平高度之差。列车在曲线上行驶时，由于离心力的作用，将列车推向外股钢轨。为抵消离心力将曲线外轨适当抬高，使列车自身重力产生的水平分力抵消离心曲线超高的设置方法主要有外轨提高法和线路中心高度不变法两种。2．曲线超高值的计算曲线超高的大小由列车通过时离心力的大小确定。如图所示：离心力C=mv2/R由两相似三角形有：对于任一半径的曲线，其外轨超高值的大小与列车运行速度的平方成正比。但实际线路上运行的列车种类不同，各种列车的运行速度也不相同。在既有线上，考虑各类列车的数目、重量和速度可用均方根速度表示：新线设计与施工时，均方根速度有：(km/h)式中Vmax——通过曲线的最大行车速度(km/h)；β——速度系数，根据我国统计资料，一般地段采用0.80，单线上、下行速度悬殊地段可采用0.65。实设超高为：(mm)我国《线规》和《修规》规定：最大超高为150mm；在单线铁路上，上、下行列车速度相差悬殊的地段，最大超高为125mm。3．未被平衡超高允许值当通过列车速度V不等于VJF时，就会产生未被平衡的离心力，相应产生未被平衡的超高：欠超高：(mm)过超高：(mm)未被平衡的超高使内外轨产生偏载，引起内外轨不均匀磨耗，并影响旅客的舒适度。因此必须对未被平衡的超高加以限制。《线规》采用值为：hqy一般取70mm，困难时取90mm，既有线提速改造时可取110mm；hgy一般取30mm，困难时取50mm。《修规》采用值为：hqy一般应不大于75mm，困难情况应不大于90mm，hgy一般取30mm，困难时取50mm。3．曲线超高的允许设置范围应不大于最大超高且不小于最小起高，即：使客车不产生过超高和货车不产生欠超高，即：使客车产生的欠超高和货车产生的过超高不超过其相应的允许值，即：(二)曲线半径对工程和运营的影响1．曲线限速的计算旅客列车在曲线上运行时，要产生离心加速度，而曲线外轨超高产生的向心加速度要抵消一部分离心加速度。末被平衡的离心加速度值，不能超过旅客舒适允许的限度。代入相