精选文档铁路选线毕业设计论文

1、第一章 绪论 第一节 修建意义及必要性南环铁路是嘉峪关铁路枢纽的组成部分，也是嘉峪关站与嘉东站的联络线，酒钢成品外发的主要铁路。该铁路始建于1966年，原属铁路部门管辖，1983年移交给酒钢。铁路产权现属酒钢。行驶车辆仍为路方。根据嘉峪关市发展的需要，市区要向南扩展。南环铁路弯弯曲曲穿过市区，不仅影响市区规划与建设，而且造成市区噪声污染，影响嘉峪关市投资环境。根据设计要求将南环铁路改建，向南移至北大河北岸。改建铁路线路从K0+00点接轨后，向东南方向跨过北干渠，经过反向曲线沿北大河北岸向东延伸至安远村，向北方向穿过故园西侧及G312国道，向西北方向，穿高压线进入嘉东站，全线长约8.1km。沿线

2、地形，西高东低。线路从第一个接轨点至第三个曲线，是垂直等高线布置，地形高差达66m左右，路堤最高达9m左右。线路共设桥梁6座，过水涵洞4座，线路通过电缆、排污、排水沟及热力管道设护涵4座，为保证高压线及地下通讯光缆设挡土墙二段。线路跨G312国道、机场路、安远村道路、新华南路及北干渠段要设立交桥，铁路在上，公路在下。第二节 铁路主要技术标准一、 本线新建段铁路主要技术标准的选择（1）铁路等级 国铁级（2）正线数目 单线（3）牵引种类 内燃（4）机车类型 DF4D，单机牵引（5）限制坡度 12.5 （6）最小曲线半径 400米，困难350m；（7）牵引质量 4000t （8）到发线有效长度 85

3、0m（9）闭塞类型 半自动闭塞二、有关主要技术标准选择的基本原则1、与本线功能、定位相适应性原则在主要技术标准选择时，充分考虑本线的功能和定位，本着实际客观的原则进行设计。2、满足本线安全、运输需求的原则本线为专用铁路，预测运量不是很大。在对主要技术标准选择时，紧密结合项目特点，保证运营安全，满足运输需求，并适度留有余地，考虑货流波动的影响。3、技术先进与经济合理性兼顾原则本线为专用铁路，在设备选择时，既要根据铁路发展方向，积极采用新技术，提高运输效率。同时，也要从经济的角度进行分析比较，寻求技术先进与经济合理兼顾的方案。三、 铁路主要技术标准的选择1、铁路等级本线是地方铁路，主要为地方和企业

4、服务，货物运输以钢铁为主。新建铁路主要为酒钢服务，该段铁路等级按国铁三级铁路标准设计。2、正线数目根据运量预测，该段铁路近期货运量在设计年度范围内单线能力可满足货运量的要求。因此，本次设计正线数目为单线。3、限制坡度根据本段地形及地面建筑物情况，本次设计了单机12.5方案。由于地形较陡而且施工干扰较大，但该方案线路顺直，工程投资省，车站改建规模小，运输组织方便。新建线限制坡度，采用单机12.5。4、最小曲线半径的选择本线为地方铁路，根据工业企业标准轨距铁路设计规范，最小曲线半径为：一般600m，困难350m；由于本段地形相对复杂，为满足夹直线长度，减少养护工作量，且不影响行车安全，在实际选线最

5、小曲线半径的选择原则上不小于350m。5、牵引种类及机车类型目前该线路牵引种类为内燃牵引，为保持统一，新建线路采用内燃机车牵引及调车，机车类型为DF4D，单机牵引。6、牵引质量嘉峪关南环铁路线的运量主要为钢铁。牵引质量为4000t。 7、到发线有效长度嘉峪关南环铁路到发有效长度为850 m，根据前面对牵引质量的设计结论，牵引质量为4000t，为满足其牵引质量的要求，按44辆考虑及运输要求，有效长按800m铺设。8、闭塞类型本线既有段现状为半自动闭塞，本段新线闭塞类型仍采用半自动闭塞。9、机车交路本段由酒钢集团管理，属于内部线，在延伸后，不需要办理交接作业，酒钢铁路公司的机车可以直接进入本线。因

6、此机车交路可由酒钢机车车辆段机车担当本线的机车交路。第三节 地质自然气象特征一、 沿线自然特征本段线路为嘉峪关站与嘉东站的连接部分，线路地势西高东低，线路在平坦戈壁上通过，沿线地形高差约达66米左右，南部沿祁连山由个山口形成若干较高的冲积扇。（一） 工程地质1、地质岩性所经地段地层单一，自地表起即为第四系冲击而成的卵、砾石土。其厚度大于100m。卵石主要有沉积岩碎块组成，呈亚圆形，一般粒径约3070mm。碎石坚固，空隙充填中密-密实的中沙约30，混少量漂石。距地表3m以上，卵石堆积较松散，稍密。距地表3m以下，卵石堆积致密，且多被钙质胶结，处于半胶结-胶结状态。III级硬土，s=300kPa。

7、2、地质构造区内地质构造复杂，地层发育齐全，矿产资源丰富。在地质构造上属挽近缓慢隆升区，受长期强烈的剥蚀作用，地形已趋准平原化，海拔15002500米。由于挽近构造运动影响，平原基底内不均匀隆升，使凹陷带在地貌上又分割为若干个构造分地。这些构造在南北方向上，由于受构造运动影响的频率不同，一般由南向北减弱，所在南盆地沉陷幅度大，第四纪松散堆积厚。（二） 水文地质境内河流，分疏勒河、黑河、哈尔腾河三大水系，均发源于南山冰川积雪区。盆地巨厚的松散岩类孔隙，是地下水富集、运移的有利场所，为地下水资源的储存创造了很好的空间条件。地下水对混凝土结构及钢筋混凝土结构中的钢筋均具有中等腐蚀性。二、 地震烈度根

8、据中国地震动参数区划图（GB18306-2001），本地区地震基本烈度七度。本地区最大冻结深度：1.2m。三、 气象该区属半沙漠干旱性气候，其特点为气候干旱降水少，蒸发强烈日照长，冬冷夏热温差大，秋凉春旱多风沙。气温：常年最高温度,最低为零下31.6，年均温7.9，昼夜温差大。风向：全年主导风向是西南风，其次是东风和西北风。最大风速26米/秒，平均风速2.3米/秒。雨量：年平均降雨量84毫米，最大降雨量158毫米，集中在6-10月，年平均降雨日数62天。年平均蒸发量2141.4毫米，超过降雨量27.3倍。相对湿度：最高56%，年平均46%。积雪：最大积雪深度为14毫米。冰冻：最冷时冻土深度为1

9、.32米，冰冻期一般在11月至次年4月。日照：年平均日照时数为3056.4小时,日照百分率平均69%，10月份多达78%。第二章 线路平面设计线路的空间是由他的平面和纵断面决定的。线路平面是线路中心现在水平面上的投影，表示线路平面的位置。线路纵断面是沿线路中心线所作的铅垂剖面展成直线后线路中心线的立面图，表示线路的起伏情况，其高程为路肩高程。线路平面、纵断面和横断面设计三者相互关联，即分别进行，有综合考虑。线路受社会经济、自然地理和技术条件等因素的制约。设计者的任务就是在调查研究、掌握大量资料的基础上，设计出一条有一定技术标准、满足行车要求、工程费用最省的路线来。在设计顺序上，一般是尽量顾及到

10、纵、横断面平衡的前提下，先沿着平面进行高程测量和横断面测量，取得地面线和地质、水文及其他必要的资料后，再设计纵断面和横断面。为求得均衡和土方数量的节省，必要时再修改平面。经过几次反复，可望得到一个满意的结果。线路平面设计和纵断面设计必须满足以下三方面的基本要求：第一、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、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。第二、应力争节约资金。即既要力争减少工程量、降低工程造价；又要考虑为施工运营、维修提供有利条件，节约运行支出。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

11、大，给运营造成困难，导致运营支出增加；从节约运营支出考虑，线路最好又平又直，但势必增加工程数量，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，通过方案比选，正确处理两者之间的矛盾。第三、既要满足各类建筑物的技术要求，还要保证它们协调配合、总体布局合理。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。因此，设计时不仅要考虑各类建筑物对线路的技术要求，还要从总体上保证这些建筑物相互协调、布置合理。 铁路设计是在地形图或在地面上选设计路的方

12、向，确定设计路的空间位置，并布置各种建筑物，是铁路勘测设计中决定全局的重要工作。要做好设计工作，必须综合考虑多方面的因素，逐步接近的、分阶段的进行工作。每一阶段都应精心设计，多做方案比选。内容应从粗到细，从整体到局部，工作过程是从面到带，从带到线，直到确设计路的具体位置，这种特点决定了铁路设计过程中内外业的关系；外业勘测与调查是内业设计的依据，而内业设计又指导下一阶段的外业勘测，经过多次反复，最后才将线路测设于地面。铁路设计工作的第一步，就是选设计路的基本走向。第一节 平面设计的一般原则一、 平面线形应与地形、地物相适应、与周围环境相协调线路要与地形相适应，这既是美学问题，也是经济问题和保护生

13、态环境的问题。在地势平坦开阔的平原微丘区，线路以方向为主导，线形应直捷舒顺，平面线形三要素中以直线为主；在地势起伏很大的山岭重丘区，线路以高程为主导，为了适应地形，路线多弯曲，则曲线所占的比例较大。如果在没有任何障碍的开阔地区（如戈壁、草原）故意设置一些不必要的曲线，或者高低起伏的山地硬拉长直线，都将给人以不协调的感觉。直线、圆曲线、缓和曲线的选用与合理组合取决于地形地物等条件，片面强调线路要以直线为主或以曲线为主，或人为的规定三者的比例都是错误的。二、 保持平面线形的均衡与连贯为使一条道路上的车辆尽量以匀速行驶，应注意线形要素保持连续性而不出现技术指标的突变。以下几点在设计时应充分注意：1、

14、长直线尽头不能接一小半径曲线。长直线和大半径曲线会导致较高的车速，若突然出现小半径曲线，会因减速不及而造成事故。特别是在下坡方向的尽头更要注意。若由于地形所限小半径曲线在所难免时，中间应插入中等曲率的过渡性曲线，并使纵坡不要过大。2、高、低标准之间要有过渡。同一等级的道路由于地形的变化在指标的采用上会有变化，同一条道路按不同设计速度的各设计路段之间也会形成技术标准的变化。遇有这种高、低标准变化的路段，除满足有关设计路段在长度上的要求外，还应结合地形的变化，使路段的平面线形指标逐渐过渡，避免出现突变。第二节 地形地貌的分析南环铁路是嘉峪关铁路枢纽的组成部分，也是嘉峪关站与嘉东站的联络线，酒钢成品

15、外发的主要铁路。本段线路建筑长度8.10782km。最小曲线半径350m，设曲线5处，长3.26626km，占线路总长的40.3；线路平面要素和缓和曲线按铁路线路设计规范GB5009099配置；夹直线长度和缓和曲线间圆曲线长度一般不小于30m，困难条件下不小于20m。线路一直处于下行坡段，该段的地形地貌的分析具体如下：从起点开始线路一直处于下坡地段，为了克服高程线路傍山而行，所以线路刚开就设了一个半径为350m的曲线。在CK1+586m处线路横跨北干渠，在该处设置了一座1-24m的预应力混凝土梁桥。经过一个400m的反向曲线后线路进入了较长的直线段。为了减少路堤填方量，线路刚开始采用了350m

16、12.0的坡段下坡，使高程在一开始得到降低，尽可能的使后面地段的填方量变到最小，从而减少工程投资。在曲线地段考虑坡度折减后用足坡度下坡。这样也使该段的填方量尽可能的小。在CK1+223CK3+650地段线路基本与等高线垂直，该地段地形较陡，障碍物较少，所以线路选择了长2300 m坡度为12.0的直线段下坡。在CK3+759m地段地形较为开阔，所以设置了一条半径为800m的左偏曲线。经过左偏曲线线路进入了与等高线大致平行的直线段，该地段地形较为复杂，有北干渠及其分渠横穿设计线，所以设计了北干渠2#桥，1-8m盖板涵和1-8m框架涵。由于该段线路地形较缓所以选择了6.8的坡度下坡 。在CK6+70

17、0CK7+050地段是整个线路高程最低的地段，而且地形较缓，为了行车安全和线路平稳的过渡，该段设计为350m的平破。在该处线路跨过国道和机场路，因而分别在CK6+868.66处设计了G312中桥，在CK7+78.88处设计了机场路桥 ，铁路在上，公路在下。由于受地形条件限制在CK7+356.42处设计了一条半径为350m的右偏曲线与前方线路接轨。CK7+050mCK7+650m地段考虑了相邻两条曲线的坡度折减后选择了600m 10.0的坡段上坡争取了高程。第三节 平面设计的一般方法地形条件、特别是地面平均自然坡度的大小，对线路位置和设计方法影响很大。设计时应分两种情况区别对待：第一、用的最大设

18、计坡度大于地面平均自然坡度(imax>ipz)，线路不受高程障碍的限制。这时，主要矛盾在平面的一方，只要注意绕避平面障碍，按短直线方向设计，即可得到合理的线路位置。这样的地段，称为缓坡地段。第二、用的最大坡度小于或等于地面的平均自然坡度(imaxipz)，则线路不仅受平面障碍的限制，更要受高程障碍的控制。这样的地段，称为紧坡地段。这时，主要的矛盾在纵断面一方，这就需要根据地形变化的情况，选择地面平均自然坡度与最大坡度基本吻合的地面设计，有意识地将线路展长，使之能达到预定的高程。由于紧坡和缓坡地段的条件不相同。因此它们的设计方法也不相同。一、 紧坡地段设计（一） 紧坡地段设计要点紧坡地段通

19、常应用足最大坡度设计，以便争取高度使线路不至额外展长。当线路遇到巨大高程障碍（如跨越分水岭）时，若按短直方向设计，就不能达到预定高度，或出现很长的越岭隧道。为使线路达到预定高度，需要用足最大坡度结合地形展长线路，称为展线。在展线地段设计时，应注意结合地形、地质等自然条件，在坡度设计上适当留有余地。展线地段若无特殊原因，一般不采用反向坡度，以免增大克服高度引起的线路不必要的展长，同时增大运营支出。在紧坡地段设计，一般应从困难地段向平易地段引线。因为哑口附近地形困难，展线不易，故从预定的越岭隧道洞口开始向下引线较为合适。个别情况下，当受山脚的控制点（如高桥）控制时，也可由山脚向哑口设计。（二） 展

20、线方式为克服巨大高差需要迂回展线时，应根据需要展长线路长度，结合地形和地质条件，用直线和曲线组合成各种形式，如套线、灯泡线、螺旋线等来展长线路。套 线 当沿河谷设计时，遇到主河谷自然坡度大于最大坡度、而侧谷又比较开阔时，常常在侧谷内采用套线式的展线；简单套线由三个曲线组成，每一曲线的偏角均不大于180。灯泡线 在峡谷狭窄的侧谷内，采用套线展线，在谷口往往需要修建隧道或深路堑引起较大工程；为了更好的适应谷口狭窄地形，可以采用灯泡线展线。它是由三个或三个以上的曲线组成（若为三个曲线则中间一个曲线的偏角大于180°而小于360°）螺旋线 在地形特别困难的地段，线路可以迂回360&

21、#176;成环状，成为螺旋线（三） 导向线设计法在紧坡地段，线路的概略位置与局部走向，可借助于导向线来拟定。导向线就是既用足最大坡度，又在导向线与等高线交点处填挖为零的一条折线。因此，它是用足最大坡度而又适合地形、填挖最小的线路概略平面。1、根据地形图上等高距(m)，计算出线路上升需要引线的距离设计步距 (Km),即： (Km) 式中，=max- ()。为曲线和隧道坡度折减平均值，视地形、地质困难情况可取0.05max 0.15max。 2、参照规划纵断面，在地形图上选择合适的车站位置，从紧坡地段的车站中心开始，向前进方向绘出半个站坪长度（Lz/2），作为导向线起点（或由预定的其它控制点） 3

22、、按地形图比例，取两脚规开度为，将两脚规的一支脚，定在起点或附近地面标高与设计路肩标高相近的等高线上，再用另一脚截取相邻的等高线。如此前进，在等高线上截取很多点，将这些点连成折线，即为导向线。在同一起讫点间，有时可定出若干条导向线，但是经过比选后有的可以放弃。绘制导向线时应注意以下几点：(1)导向线应绕避不良地质地段，并使导向线趋向前方的控制点(或车站)。(2)如果两脚规开度(设计步距) 小于等高线平距，表示设计坡度大于局部地面自然坡度，线路不受高程控制，即可根据线路短直方向引线。遇到等高线平距小于的地段，再继续绘制下一地段的导向线。(3)线路跨越沟谷需要设置桥涵，故导向线不必降至沟底，可直接

23、向对岸引线。线路穿过山咀，要开挖路堑或设置隧道，导向线也不必升至山脊，可直接跳过山咀。跨越沟谷或山咀时，应根据引线距离是的几倍，即表示线路要下降或上升几个，以便决定在沟谷或山咀对侧的哪条等高线开始绘制导向线。(4)导向线是一条折线，仅能表示线路的概略走向，为了定出线路平面，须以导向线为基础，借助铁路曲线板和三角板，在符合线路规范有关规定的前提下，圆滑、顺直地绘出线路平面。二、 缓坡地段设计在缓坡地段，地形平易，设计时可以航空线为主导方向，既要力争线路顺直，又要节省工程投资。为此，应注意以下几点：1、为了绕避障碍而使线路偏离短直方向时，必须尽早绕避前方障碍，力求减小偏角。2、线路绕避山咀、跨越沟

24、谷或其它障碍时，必须使曲线交点正对主要障碍物，使障碍物在曲线的内侧并使其偏角最小。3、设置曲线必须是确有障碍存在。曲线半径应结合地形尽量采用大半径。4、坡段长度最好不小于列车长度，应尽量采用下坡无需制动的坡度-无害坡度。5、力争减少总的拔起高度，但绕避高程障碍而导致线路延长时，则应认真比选。6、车站的设置应不偏离线路的短直方向，并争取把车站设在凸形地段。地形应平坦开阔，以减少工程量。第四节 线路平面设计一、 设计主要考虑的因素影响线路走向选定的因素甚多，主要应考虑：1、设计线的意义与行经地区其他建设的配合走向的选择应与行经地区其他建设项目协调配合；要考虑与地区其他交通体系的合理衔接；并应满足国

25、防要求。2、设计线的经济效益和运量要求选择线路走向应尽可能为更多的工矿基地和经济中心服务，既加速地区国民经济的发展，又使铁路扩大运量，增加运输收人，争取较高的经济效益。3、自然条件地形、地质、水文、气象等自然条件决设计路的工程难易和运营质量，对选择线路走向有直接的影响。4、设计线主要技术标准和施工条件设计线的主要技术标准在一定程度上影响线路走向的选择。施工期限、施工技术水平等，对困难山区的线路方向选择，具有重大影响，有时甚至成为决定性的因素。上述各项因素互为影响，应整体考虑才能得到较理想的线路走向。二、 本段设计的设计过程本段设计的设计过程如下：从起点到CK5+250段线路多为下坡地段，地势的

26、起伏较大，地面高程相差较大，处于紧坡地段，线路主要受高程障碍影响，在这里采用了导向线设计法。=9.8(cm),以为步距依次前进，可以确定几个方案，然后将这些方案进行比选，确定设计线路的大致走向。从CK5+250到终点段线路行经的地势的起伏较小，地面高程相差不大，线路处于缓坡地段，设计时主要采用了航空线为主导方向。在这里所定的线路走向只是初步设计，线路的走向是否合理要以所绘制的纵断面为参考，不合理的部分进行了局部调整。三、 线路平面图介绍线路平面图，是在绘有初测导线和经纬距的大比例带状地形图上，设计出线路平面和标出有关资料的平面图。线路平面由直线和曲线组成，线路曲线由圆曲线和缓和曲线构成。概略设

27、计时，平面图和纵断面图中仅绘出未加设缓和曲线的圆曲线，圆曲线要素为：偏角，半径R、切线长Ty、曲线长Ly和外矢距Ey 。偏角在平面图上量得，曲线半径R系选配得出，切线长Ty和外矢距由Ey下列公式计算： 2.1 曲线要素计算示意图详细设计时，平面图中要绘出加设缓和曲线的曲线；其曲线要素为：偏角、半径R、缓和曲线长l0、切线长T和曲线长L。偏角是在平面图上量得的，圆曲线半径R和缓和曲线长l0由选配得出，切线长和曲线长可计算得出。纸上设计时，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，根据地形、地质与地物条件，由大到小的选用合适

28、的曲线板，确定合理的半径。在设计过程中，首先要制作合适的曲线板，曲线板的制作要在一张硬纸上进行，按1：2000的比例分别计算出半径分别为800m、1000m、1200m、1400m、1600m、1800m、2000m的曲线板在纸上的尺寸，分别为40cm、50cm、60cm、70cm、80cm、90cm、100cm然后在纸上找一固定点为圆心，以相应纸上尺寸为半径来画弧，截取相对应半径的曲线板，然后用这些曲线板按从大到小的原则来确定合理的半径。四、 直线地段设计原则1、设计线路平面时，相邻两直线的位置不同，其间曲线位置也相应改变。因此，在选定直线位置时，要根据地形、地物条件使直线与曲线相互协调，线

29、路所处位置最为合理。2、设计线路平面，应力争设置较长的直线段，减少交点个数，以缩短线路长度、改善运营条件。只有遇到地形、地质或地物等局部障碍而引起较大工程时，才设置交点绕避障碍。3、选定直线位置时，应力求减小交点转角的度数。转角大，则线路转弯急，总长增大，同时列车行经曲线要克服的阻力功增大，运营支出相应增大。转角与每吨列车克服的曲线阻力功Ar的关系式为：wr:单位曲线附加阻力； Ly: 圆曲线长度；五、 夹直线长度的确定原则在地形困难、曲线毗连地段，两相邻曲线间的直线段，即前一曲线终点（HZ1）与后一曲线起点（ZH2）间的直线，称为夹直线。两相邻曲线，转向相同者称为同向曲线，转向相反者称为反向

30、曲线。夹直线长度应力争长一些，为行车和维护创造有利条件。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。维修实践证明：夹直线长度不宜短于2至3节钢轨；钢轨标准长度为25m，即50至75m；地形困难时，至少应不小于一节钢轨长度，即25m。2、行车平稳要求。为了保证行车平稳，旅客舒适，夹直线长度不宜短于23节客车长度。我国25型客车全长为25.5m，故夹直线长度不宜短于51.076.5m。夹直线长度的保证纸上设计时，通常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：(m)LJ

31、:夹直线最小长度按下表取值；L01， l02：相邻两圆曲线所选配的缓和曲线长度；表2.1 夹直线及圆曲线最小长度路段设计速度（km/h程条件一般110806050困难70504030夹直线长度不够时，应修改线路平面。如减小曲线半径或选用较短的缓和曲线长度，或改移夹直线的位置，以延长两端点间的直线长度和减小曲线偏角；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两个同向曲线。本设计最小夹直线长度为L= 50.49 m，相邻两圆曲线所选配的缓和曲线长度为L01=90m,l02=90m,根据上表夹直线最小长度为LJmin=50m,所以本设计采用的夹直线最小长度为L

32、J=50m<L=50.49m,因此设计的曲线位置符合夹直线最小长度的要求。六、 圆曲线最小曲线半径的选定最小曲线半径是一条干线或某一路段允许采用的曲线半径的最小值。它是铁路主要技术标准之一。 选定最小曲线半径的影响因素：（1）路段设计速度。路段设计速度是设计线某一路段旅客列车远期可能实现的最高速度。（2）货物列车通过的速度。设计线各路段的坡度不同，货物列车通过的速度不同。（3）地形条件。平原浅丘地区，曲线半径的大小通常对工程量影响不大，为创造良好的运营条件和节省费用，应选定较大的曲线半径；山岳地区地形复杂，曲线半径的大小对工程量影响很大，为适应地形减少工程，需要选定较小的最小曲线半径。足

33、坡地段，选定R<600m或500m最小曲线半径，则因粘着系数降低，粘降坡度减缓而引起线路额外展长，从而增大工程费用。综上所述，设计线的最小曲线半径可根据具体情况分路段拟定。线规拟定的最小曲线半径编制线规时，对采用的参数进行了细致研究，按公式得到初步计算结果，并结合我国铁路的工程和运营实践及科研成果，确定了各级铁路不同路段设计速度的最小曲线半径值，如表2.2所列。 本设计采用的最小曲线半径为500m,符合上述线规规定的最小曲线半径要求。设计线路平面时，各个曲线选用多大的曲线半径，要考虑下列设计要求：（1）曲线半径系列。为了测设、施工和养护的方便，曲线半径一般应取50、100m的整倍数。即1

34、0000、8000、6000、5000、4000、3000、2500、2000、1800、1600、1400、1200、1000、800、700、600、550、500、450、400、350；特殊困难条件下，可采用上列半径间10m整倍数的曲线半径。 （2）因地制宜由大到小合理选用。各个曲线选用的曲线半径不得小于设计线选定的最小半径。故选配曲线半径时，应遵循由大到小，宁大勿小的原则进行。（3）结合线路纵断面特点合理选用。由线规拟定的最小曲线半径知：当线路的等级为级，路段的设计速度为80Km/h,最小曲线半径为350m,而在本设计段中的曲线半径值分别为1000m、1000m、1200m、1200

35、m、600m、500m,都大于最小曲线半径。七、 缓和曲线的选定原则缓和曲线是设置在直线与圆曲线或不同半径的圆曲线之间的曲率连续变化处的曲线。为使列车安全、平顺、舒适地由直线过渡到圆曲线，在直线和圆曲线之间要设置缓和曲线。线路平面设计时，缓和曲线应根据曲线半径，路段旅客列车设计行车速度和工程条件按表2.2所列的数值选用，即应根据地形、纵断面及相邻曲线、客货列车比例、货车速度、运输要求以及将来发展的可能等条件选用。有条件适宜采用较长的缓和曲线。具体选用原则是：（1）各级铁路种地形简易地段、自由坡地段、旅客列车比例较大路段中将来有较大幅度提高客货列车速度要求的路段应优先选用“一般”栏数值。（2）各

36、级铁路中，地形困难、紧坡地段或停车站两端、凸形纵断面坡顶等行车速度不高的地段以及、级铁路中客车对数较少，且货车速度较低的路段和对行车速度要求不高的路段，可选用“困难”栏数值，或“困难”栏与“一般”栏间的10m整倍数的缓和曲线长度。（3）条件许可时，宜采用表中规定数值长的缓和曲线，如采用表中较高速度档次下相同半径的缓和曲线长度，以创造更好的运营条件，并为今后列车的提速创造有利条件。表2.2 常用曲线半径缓和曲线长度表路段旅客列车设计行车速度(km/h程条件一般困难一般困难一般困难一般困难 曲 线 半 径（m） 100003020202020202020800040203

37、020202020206000503030202020202050006040403020202020400060405030302020203000705050404020202025008070604040303020200090806050504030201800100807060504030201600110100706050404020140013011080706040402012001501309080605040301000_12010070604030800_15013080705040700_100905040600_1201006050550_1301106050500_

38、6060450_8070400_9080350_10080在本设计中缓和曲线的选定如下：列车的设计速度为80Km/h，相应的曲线半径为350m、400m、800m、350m、350m，则对应的缓和曲线长分别为90m、80m、40m、90m、90m。八、 缓和曲线间圆曲线的最小长度两缓和曲线间圆曲线的最小长度，应保证行车平稳，并考虑维修方便。在线路平面设计时，为保证圆曲线有足够的长度，曲线偏角a、曲线半径R和缓和曲线长度了l0三者间应满足下式关系： 0Lymin (m)式中 Lymin :圆曲线最小长度（m),采用表2.1数值本设计中所用到的缓和曲线间圆曲线长度最小的为66.99m，根据表2.1

39、的规定本设计缓和曲线间圆曲线的最小长度限值为50m，且符合上式的规定。所以设计满足缓和曲线间圆曲线的最小长度的要求。本设计中的曲线汇总表如下表2.3所示：表2.3 曲线汇总表交点半径缓和曲线长直缓里程缓直里程切线长曲线偏角曲线长JDR(m)l0 (m)ZH(km)HZ(km)T(m)L(m)JD135090CK0+324.90CK0+786.71 251.16 60º5201461.81 JD240080CK0+854.59 CK1+223.56 191.35 41º2328368.96 JD380040CK3+759.26 CK5+175.86 943.44 97

40、6;51431416.61 JD435090CK6+754.95 CK7+305.93 316.55 75º5724550.98 JD535090CK7+356.42 CK7+824.32 255.29 61º5149467.90 九、 线路平面图标注（一） 线路里程和百米标整千米处注明线路里程，里程前的符号初步设计用CK,技术设计用DK。千米标之间的百米标注上百米标数。数字写在顺着线路走向的右侧，面向线路起点书写。两方案或两测量队衔接处，应在图上注明断链和断高关系。而在里程标注的过程中要特别注意的是消除弦弧差，其具体过程如下所述: 图2.2 里程标注示意图 因为弦和弧之间

41、有着长度差异，在标注里程过程中要确保直缓点和缓直点的位置准确，直缓点的位置可以用交点的里程减去一个切线长（T）,而里程则是交点里程减去一个切线长；缓直点的位置可由交点加上一个切线长（T），缓直点的里程可以由直缓点的里程加上一个L，这样就消除了弦和弧的差。其具体的计算公式如下： (m) (m) (m) 式中 P 内移距， (m) ；m 切垂距， (m) ； 缓和曲线角， (°) ；则曲线各起讫点（主点）里程可按下列方法推算：交点里程，在平面图上量得ZH里程=JD里程-T HZ里程=ZH里程+L HY里程=ZH里程+l0 QZ里程=ZH里程+L/2YH里程=HZ里程-l0这样计算所得直缓

42、点和缓直点的里程是比较精确的，而在缓圆点和圆缓点之间的里程标注可根据具体情况进行均匀减小来使标注美观。（二） 曲线要素及其起终点里程曲线交点应标明曲线编号，曲线转角应加脚注Z或Y，表示左转角或右转角。曲线要素应平行线路写于曲线内侧。曲线起点ZH和终点HZ的里程，应垂直于线路写在曲线内侧,HY和YH里程同样写在曲线内侧并垂直于曲线切线方向。（三） 线路上各主要建筑物沿线的车站、大中桥、隧道、平立交道口等建筑物，应以规定图例符号表示，并注明里程类型和大小。如有改移公路、河道时，应绘出其中线。（四） 初测导线和水准基点图中连续的折线表示初测导线，导线点符号为C,脚注为导线点编号。图中应绘出水准基点的

43、位置、编号、及高程，其符号为BM。线路平面设计图见附图第五节 程序设计一、 中桩坐标计算的方法分析（一） 方法一： Excel在线路坐标计算中的应用计算机作为一种计算工具，应用已经十分普遍，它的出现使人们从大量的、繁重的计算工作中脱离出来，同时极大的提高了人们的工作效率和工作质量。现在，计算机基本上安装了Excel，由于公路线路坐标计算大多是重复计算，依据曲线的规律及曲线计算的一些特殊计算公式，通过应用计算机中的Excel，可以计算公路线路的中桩及边桩坐标。1、坐标计算思路直线段坐标计算依据线路前进方向的坐标方位角，选取线路一已知点(如线路起点、直缓点或曲线交点)作为起算点，计算里程差，可求得

44、线路中线各里程点的坐标。曲线段计算(1)经验公式如图1所示：o= lo2R缓和曲线段：x1=l-l5/(40R2lo2 )+l9(3456R4lo4)-l13(599040R6lo6 ) (1)y1= l3(6Rlo)-l7(336R3lo3)+l11(42240R5lo5 ) (2)m=lo-lo3/(40R2)+1o5/(3456R4)-1o7/(599040R6)-R×sin(1o2R)P= lo2/(6R)-lo4/(336R)+lo6/(42240R )-(1-cos(1o/2R)圆曲线段：x2=Rsina1+m (3)y2=R(1-cosa1)+P (4)a1=o + l

45、yR图2.3中：ZH直缓点； HY缓圆点；R 设计圆曲线半径； o 缓和曲线切线角；m切垂距； P圆曲线内移值；lo设计缓和曲线长；l缓和曲线上任意一点P到ZH点之间的缓和曲线长；图2.3 曲线段坐标计算经验公式示意ly圆曲线上任意一点P2到日HY点之间的圆弧长；x1缓和曲线上任意一点P1在x轴上的投影长；y1缓和曲线上任意一点P1在y轴上的投影长；x2圆曲线上任意一点P2在x轴上的投影长；y2圆曲线上任意一点P2在y轴上的投影长；a1偏转角。(2)线路中桩坐标计算在缓和曲线段，先按公式(1)、(2)计算出x1y1 ，然后计算出弦长L=（x12+y12）1/2，反正切角1= arctg (y1

46、x1)。已知过缓和曲线ZH点的切线方位角a切，因此可推算出ZH点到缓和曲线上任意一点弧长;P1的坐标方位角a1=a切±1.1的符号可依据曲线线路的转向及坐标方位角的推算方向来确定。如正向推算,曲线线路向左转，则取正号。根据ZH点到缓和曲线任意一点P1的距离即弦长L,可计算出化归到线路坐标系下的坐标增量x、y。由于计算时以ZH点为起算点,因此缓和曲线上任意一点P1,的坐标为.X1=xZH+x；Y1=yZH+y。利用公式(3)、(4),同样可计算出圆曲线上任意一，点P2点的坐标：X2=xZH+x；Y2=yZH+y。2、Excel的应用3、直线段坐标计算xyxyxy二、 o o 偏角法 （

47、一） 我们首先要明白曲线单元的已知条件：偏角法:该方法的主导思想是计算一个曲线单元，在此的基础上可进行编程。下面将详细介绍此方法的计算过程。本曲线的编号及JD坐标（JD,X=N,Y=E）；上一曲线交点编号及JD坐标（JD1,X1,Y1）；下一曲线交点编号及JD坐标（JD2,X2,Y2）；计算起点（最好为上一曲线HZ点）桩号及坐标（DK0,X0,Y0）；本曲线R,L01,L02；计算步长（本设计为曲线上10m，直线上为100m）。1、判断曲线左右偏（如图2.5所示）M=Y-Y1, N=X-X1, S=Y2-Y, T=X2-X, 则：A1=M/N, A2=S/T 当：A1>A2 ， 曲线为:

48、 左偏当：A1<A2 , 曲线为：右偏 2、计算JD1-JD,JD-JD2坐标方位角(注意X方向为真北方向(N),以及坐标方位角的特殊情况，如0°，90°，180°，270°。)图2.5 线形单元示意图（1）当X=X1时Y>Y1 A=90°；Y<Y1 A=270°（2）当Y=Y1时X>X1 A=0° ；X<X1 A=180° (3) 当前面这两种情况都不满足时 当A>0时 X>X1 A=A X<X1 A=A+180° 当A<0时 X<X1 A=A

49、+180° X>X1 A=A+360°同理可求得JDJD2方向的方位角B。 （4）由于知道了JD、JD1、JD2的坐标可求得两交点间的距离。 3、计算曲线偏角 a为曲线偏角 , B,A为方位角 AA =B-A（1）当ABS(AA)<180°时 a =ABS(AA) （2）当ABS(AA)>180°时 a =ABS（AA）- 180° 4、计算曲线要素：、。 切垂距：、 内移距：、 缓和曲线角：、 切线长： 、 曲线长： 外矢距： 5、计算各点的坐标(下面为曲线右偏,曲线左偏类似)（1）计算起点到直缓点间点的坐标其中LP，LJD

50、1分别为直线上P点的里程,JD1点的设计里程.（2） ZHYH曲线段上的K点的坐标计算.当点位于第一缓和曲线(ZHHY)上在此式中我们首先应该先计算出各点在局部坐标系下的坐标。 ，为切垂距。 ， 为内移距。其中:, x=xzh+cos(A)×xk-1.0×g×sin(A)×yky=yzh+sin(A)×xk+cos(A)×yk×g 图2.6 缓和曲线段曲线右转示意图（3）YHHZ.曲线段上的点K的坐标计算.如图所示, 上式中,为M点至HZi点的曲线长;R为圆曲线半径,Ls2为第二缓和曲线长.再由坐标转换公式可得:x=xhz+cos(B)×Xk+g×sin(B)×Yky=yhz