線路工程期末復習提綱

緒論我國鐵路的基本建設程序(P3-4)。我國鐵路基本建設程序可概括為七個步驟：預可行性研究可行性研究初步設計施工圖工程施工和設備安裝驗交投產與正式運營后評估第一章軌道結構

軌道的組成、功用及其工作特點(P19)。組成：軌道是由鋼軌、軌枕、道床、道岔、聯結零件及防爬設備組成。功用：引導機車車輛運行，直接承受由車輪傳來的荷載，并把它傳布給下部建筑（即路基或橋隧建筑物）。

鋼軌用于引導機車車輛行駛，并將所承受的荷載傳布于軌枕、道床及路基。同時，為車輪的滾動提供阻力最小的接觸面。

軌枕承受來自鋼軌的壓力，使之傳布于道床。同時利用扣件有效地保持軌道的幾何形位。

聯結零件用于有效地保持鋼軌的連續性與整體性。阻止鋼軌的縱橫向移動，確保軌距，發揮緩沖減振性能，延緩線路殘余變形的積累。第一章軌道結構

防爬設備能有效地防止鋼軌與軌枕之間發生縱向的相對移動，制止軌道爬行。

道床是軌枕的基礎，用以增加軌道的彈性和縱、橫向移動的阻力，并便于排水和校正軌道的平面和縱斷面。

道岔是機車車輛從一股軌道轉入或越過另一股軌道時的線路設備。工作特點：l

荷載的隨機性和重復性。l

結構的組合性和散體性。l

養護維修的經常性和周期性。第一章軌道結構鋼軌、木枕和混凝土枕、聯結零件和碎石道床的特點、結構形式和設計要求(P19-55)。軌縫的設置目的與條件(P23)。目的:

為了滿足鋼軌熱脹冷縮和便于更換鋼軌的需要。條件:

(1)當軌溫達到當地最高軌溫時，軌縫應大于或等于零；

(2)當軌溫達到當地最低軌溫時，軌縫應小于或等于構造軌縫。

第二章軌道幾何形位軌道幾何形位的基本概念(P56)。定義：軌道幾何形位是指軌道各部分的幾何形狀、相對位置和基本尺寸。基本要素：軌向、軌距、水平、軌底坡、前后高低。要求：軌道幾何形位應與機車車輛走行部分的基本幾何形位密切配合。第二章軌道幾何形位直線軌道的幾何形位的定義和作用(P59-62)。定義軌距：指鋼軌頂面下16mm范圍內兩股鋼軌作用邊之間的最小距離。水平：線路左右兩股鋼軌頂面的相對高差。軌向：軌道中心線在水平面上的平順性。前后高低：指軌道沿線路方向的豎向平順性。軌底坡：軌底與軌道平面之間所形成一個橫向坡度。作用：軌道幾何形位正確與否，對機車車輛的安全運行、乘客的旅行舒適度、設備的使用壽命和養護費用起著決定性的作用。第二章軌道幾何形位曲線軌距加寬的確定原則(P62-65)。保證占列車大多數的車輛能以自由內接形式通過曲線；保證固定軸距較長的機車通過曲線時，不出現楔形內接,但允許以正常強制內接形式通過；保證車輪不掉道，即最大軌距不超過容許限度。4.外軌超高的作用、設置方法及計算方法(P65-69,式(2-9,11))

定義：外軌超高度是指曲線外軌頂面與內軌頂面水平高度之差。

作用：使機車車輛的自身重力產生一個向心的水平分力，以抵消慣性離心力的作用，使內外兩股鋼軌受力均勻和垂直磨耗均等，滿足旅客舒適感，提高線路的穩定性和安全性。

設置方法：主要有外軌提高法和線路中心高度不變法兩種。。第二章軌道幾何形位4.外軌超高的作用、設置方法及計算方法(P65-69,式(2-10,11))

計算方法:

第二章軌道幾何形位緩和曲線的作用、計算條件與公式(P69-74,式(2-32))。作用

緩和曲線連接直線和半徑為R的圓曲線，其曲率由零至1/R逐漸變化。緩和曲線的外軌超高，由直線上的零值逐漸增至圓曲線的超高度，與圓曲線超高相連接。緩和曲線連接小于350m半徑的圓曲線時，在整個緩和曲線長度內，軌距加寬呈線性遞增，由零至圓曲線加寬值。第二章軌道幾何形位緩和曲線的作用、計算條件與公式(P59-64,式(2-26、28、32)計算條件緩和曲線要保證行車安全，使車輪不致脫軌。緩和曲線長度要保證外輪的升高(或降低)速度(超高時變率)不超過限值，以滿足旅客舒適度要求。未被平衡的離心加速度變化率(欠超高時變率)不超過限值,以滿足旅客舒適度要求。

第二章軌道幾何形位外軌超高與曲線半徑和行車速度三者關系的推導與應用。曲線軌道上的超高限速計算。第三章道岔道岔的功用及類型(P76)。定義：道岔是使機車車輛從一股軌道轉入或越過另一股軌道的線路連接或交叉設備。是鐵路軌道的一個重要組成部分。基本形式及其功用連接設備：使機車車輛從一股軌道轉入另一股軌道。主要有各類單式和復式道岔。交叉設備：使機車車輛從一股軌道越過另一股軌道。主要有直角交叉和菱形交叉。連接與交叉的組合：具備轉入和越過的雙重功能。主要有交分道岔、交叉渡線和梯線。

第四章道岔單開道岔的組成及構造(P77-85,圖3-2)。單開道岔由轉轍器、轍叉及護軌、連接部分和岔枕組成，其構造如圖3-2所示。

4.單開道岔的組成及構造(P81,圖3-12)。有害空間：指從轍叉咽喉至實際尖端之間一段軌線中斷的空隙。道岔號數愈大，轍叉角愈小，有害空間愈大。第四章道岔影響側向過岔速度的因素及和提高側向過岔速度的措施(P95-100)。

(1)影響道岔側向通過速度的主要因素l

對導曲線上列車未被平衡的離心加速度的控制。由于導曲線一般不設超高和緩和曲線，且半徑較小，列車未被平衡的離心加速度較大。l

對過岔時因輪軌撞擊而導致的列車動能損失的限制。列車速度越高，動能損失越大，動能損失過大將影響旅客的旅行舒適度和道岔結構的穩定，降低其使用壽命，因此必須動能損失必須限制在容許范圍之內，從而限制了列車速度。l

因軌道的縱、橫向彈性不均勻而產生的附加動力作用影響側向過岔速度。第四章道岔影響側向過岔速度的因素及和提高側向過岔速度的措施(P95-100)。(2)提高道岔側向通過速度的主要途徑增大導曲線半徑。如采用大號碼道岔、對稱道岔、改進平面設計（例如采用曲線尖軌、曲線轍叉）等都可以達到加大導曲線半徑的目的。減小車輪對側線各部位鋼軌的沖擊角。如防止軌距不必要的加寬，采用切線型曲線尖軌，尖軌、翼軌與護軌緩沖段選用盡可能相同的沖擊角，并且使與導曲線容許通過速度相配合。加強道岔結構。保證有足夠的強度和穩定性，經常保持道岔的良好技術狀態，在一定程度上有利于側向通過速度的提高。采用變曲率的導曲線。對于大號碼道岔，可降低輪軌撞擊時的動能損失和減緩未被平衡離心加速度及其變化率，達到提高側向過岔速度的目的。第五章無縫線路鋼軌溫度力、伸縮位移與軌溫變化的關系(P139-140)。l＝a·l·t

（5－1）t＝E·t＝E·a·t（5－2）

Pt＝t·F＝2.48t·F（N） （5－4）在兩端固定的鋼軌中所產生的溫度力，僅與軌溫變化幅度有關，而與鋼軌本身長度無關。對于不同類型的鋼軌，同一軌溫變化幅度產生的溫度力大小不同。無縫線路鋼軌伸長量與軌溫變化幅度t，軌長l有關，與鋼軌斷面面積無關。第五章無縫線路無縫線路中的伸縮區、固定區和緩沖區的概念(P146)。無縫線路長軌節中部承受大小相等的溫度力，鋼軌不能伸縮，稱為固定區。在兩端，溫度力是變化的，在克服道床縱向阻力階段，鋼軌有少量的伸縮，稱為伸縮區。伸縮區兩端的調節軌，稱為緩沖區。第五章無縫線路鋼軌最大溫度力、伸縮區長度及軌端位移量的計算(P145式(5-8,9,12,13))。第五章無縫線路基本溫度力圖的繪制(P145圖5-4)。第七章路基構造路基工程的組成、性質及特點(P193—196)。路基工程主要由三部分建筑物組成：l

路基本體。l

路基防護和加固建筑物。l

路基排水設備。性質與特點：作為軌道的基礎的建筑物，路基是一種有別于一般鋼筋混凝土結構物的土工結構物。其特點是：材料復雜。路基主要由松散的土(石)材料所構成。受環境影響大。對自然條件變化的影響十分敏感，抵抗能力差。同時受到軌道靜荷載和列車動荷載的作用，表現出疲勞特性，且抵抗動荷載能力差。第七章路基構造路基橫斷面的基本形式及其組成部分(P193-194,圖7-1)。第七章路基構造路基邊坡設計的內容、原則和主要方法(P203-207)。內容：路基邊坡設計是路基橫斷面設計的主要內容，它包括邊坡形狀的設計和邊坡坡度的確定。路堤邊坡設計原則：路堤邊坡坡度應根據填料的物理力學性質，邊坡高度和路堤基底的工程地質條件等確定。方法：如果路堤基底的情況良好，路堤邊坡一般按規范給出數值進行設計。對于特殊填方邊坡高度太大的路基，則應另行個別設計。第七章路基構造路塹邊坡原則：路塹邊坡應根據土的物理力學性質，巖層的產狀、節理節育程度、風化程度，當地的工程地質條件和水文地質條件，結合自然的極限山坡和已成人工邊坡的調查，并考慮將要采用的施工方法（人工開挖，機械開挖或爆破）等因素，綜合分析而定。方法：路塹邊坡的設計方法主要有力學計算法和工程地質法兩種。第七章路基構造4.基床的含義、作用及對基床的要求(P232-235)。含義：基床是指路基頂面以下3.0m范圍內的路基體，是列車動荷載的主要影響范圍，也是鐵路路基最重要的關鍵部位，并把它定為基床的厚度。作用及對基床的要求：強度要求剛度要求優良的排水性第七章路基構造5.基床病害發生的因素、類型、成因(P213-214)。基床病害的發生三個主要因素：基床土質不良、水的浸入和列車動荷載。類型：基床病害可分為翻漿冒泥、下沉、擠出和凍害四大類。成因：翻漿冒泥發生于基床土質不符合要求的部位。下沉主要因基床填筑密度不夠和強度不足所致。擠出主要因基床強度不足而產生剪切破壞或塑性流動。凍害發生于寒冷地區。第七章路基構造路基過渡段與接口設計過渡段的處理方法（P215-216）接口設計的概念（P218）第九章路基排水與路基防護排除地面水和地下水的設施邊坡防護的類型和措施第十二章鐵路能力鐵路客貨運量的意義及相關參數的定義(P342-345)。客貨運量的意義客貨運量是設計鐵路能力的依據。客貨運量是評價鐵路經濟效益的基礎。客貨運量是影響線路方案取舍的重要因素。相關參數的定義貨運量C是一年內單方向需要運輸的貨物噸數。貨物周轉量CHZ是設計線(或區段)一年內所完成的貨運工作量。貨運密度CM是設計線(或區段)每km的平均貨物周轉量。貨流比QZ是輕車方向貨運量與重車方向貨運量的比值。貨運波動系數是指一年內最大的月貨運量和全年月平均貨運量的比值。各種列車的含義。第十二章鐵路能力設計年度的概念與意義(P345)。含義：鐵路的設計年度一般分為近、遠兩期；近期、遠期分別為交付運營后第十年和第二十年。必要時，也可增加初期，初期為交付運營后第五年。各期運量均應通過經濟調查確定。意義：鐵路的建筑物和設備，應根據設計年度的運量分期加強，使鐵路設施的能力與運量增長相適應。對于可以逐步改、擴建的建筑物和設備，應按初、近期運量和運輸性質確定，并考慮預留遠期發展的條件。對于不易改、擴建的建筑物和設備，應按遠期運量和運輸性質確定。第十二章鐵路能力3.平行成對運行圖的含義及組成(P346-347)

。4.通過能力和輸送能力的計算(P347-352,式(12-9～11,17,20))。單線鐵路通過能力：單線鐵路每晝夜可以通過的列車對數。按平行成對運行圖考慮，用運行圖周期計算。運行圖周期：一對普通貨物列車占用區間的總時分，用TZ表示，TZ

＝tW＋tF＋

tB＋tH，如圖12－6所示。第十二章鐵路能力控制區間：運行圖周期TZ

值最大或通過能力N最小的區間。全線（或區段）的通過能力，應按控制區間的運行圖周期計算。雙線鐵路通過能力：雙線鐵路每一方向每晝夜可以通過的列車數（列／日）。半自動閉塞：自動閉塞：第十二章鐵路能力折算的普通貨物列車對數：鐵路輸送能力：鐵路單方向每年能運送的貨物噸數。設計線各設計年度的輸送能力不應小于經濟調查得到的相應年度的貨運量。第十二章鐵路能力5.列車受力分析和列車運動方程式(P352-368)。作用于列車上的力有：機車牽引力：輪周牽引力、挽鉤牽引力、粘著牽引力列車運行阻力：基本阻力，附加阻力（坡道、曲線、隧道）、起動阻力列車制動力：空氣制動力、電阻制動力列車運動方程式第十二章鐵路能力6.牽引質量計算及到發線有效長和起動限制條件的檢算(P368-372,式(12-56,57,62,63,64,65,66))。Gyx＝（Lyx－La

－NJLi）q（t） （12－83）第十二章鐵路能力新線設計中的簡化計算

貨物列車牽引輛數n：

n＝G／qp

（輛）（12－88）

貨物列車牽引凈載GJ：

GJ＝KJ·G（t） （12－89）

式中KJ

貨車凈載系數，取0.72。

貨物列車長度Ll：

Ll＝LJ＋G／q

（m）（12－90）

式中q

貨車平均每延米質量（t/m），取5.677t/m。鐵路等級及主要技術標準的含義(P378-386)。第十三章線路平面和縱斷面設計線路平面和縱斷面的概念及其設計的基本要求(P388)。基本概念線路中心線：路基橫斷面上距外軌半個軌距的鉛垂線與路肩水平線交點在縱向上的連線，如圖13-1所示。線路平面：線路中心線在水平面上的投影。表示線路平面位置。線路縱斷面：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。線路的空間是由它的平面和縱斷面決定的。第十三章線路平面和縱斷面設計線路平面和縱斷面設計的基本要求必須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等。設計時要遵守《鐵路線路設計規范》的規定。應當力爭節約資金。既考慮減少工程數量、降低工程造價；又要考慮為施工、運營、維修提供有利條件，節約運營開支。設計時應根據設計線和路段的具體情況，綜合考慮工程和運營的要求，通過方案比選獲得最經濟合理的方案。既要考慮線路上車站、橋涵、隧道、路基、道口和支擋、防護等各類建筑物對線路的技術要求，還要考慮它們之間的協調配合、總體布置合理。通過各專業的協調和方案比選來實現。第十三章線路平面和縱斷面設計曲線半徑對工程和運營的影響(P396-398)。1)限制行車速度2)曲線半徑對工程的影響

地形困難地段，采用較小的曲線半徑能更好地適應地形變化，減少路基、橋涵、隧道、擋土墻的工程數量，對降低工程造價有顯著效果，但會由于以下原因引起工程費增大。

（1）增加線路長度

（2）降低粘著系數

（3）軌道需要加強

（4）增加接觸導線的支柱數量3)曲線半徑對運營的影響（1）增加輪軌磨耗（2）維修工作量增大（3）行車費用增高綜合分析：小半徑曲線在困難地段，能大量節省工程費用，但不利于運營，特別是曲線限制行車速度時，影響更為嚴重。因此必須根據設計線的具體情況，綜合工程與運營的利弊，選定設計線合理的最小曲線半徑。第十三章線路平面和縱斷面設計最小曲線半徑的計算條件和公式(P394,式(13-12,15))。最小曲線半徑既要保證旅客行車通過曲線時的旅客舒適條件，又要考慮貨物列車通過時不致引起輪軌的嚴重磨耗。其數值應采用其中的較大值，并取為50m整倍數。

(1)旅客舒適條件最小曲線半徑應保證旅客列車以最高速度Vmax通過時，欠超高hQ不超過允許值。第十三章線路平面和縱斷面設計(2)輪軌磨耗條件在實設超高下，高速旅客列車以速度Vmax通過時，產生的欠超高不應超過允許值hQ，以保證旅客的舒適度；低速貨物列車以速度VH通過時，產生的過超高也不應超過允許值hQ，以引起鋼軌的嚴重磨耗。其計算式分別為：將兩式相加并整理后得：第十三章線路平面和縱斷面設計最大坡度、限制坡度、加力牽引坡度、坡段長度、坡度差、豎曲線等基本概念(P405-417)。豎曲線的設置條件及其限制、要素計算(P415-417,式(13-38～41))。豎曲線的設置條件相鄰坡段的坡度差當Ⅰ級、Ⅱ級鐵路大于3‰、Ⅲ級鐵路大于4‰時，相鄰坡段應以圓曲線型豎曲線連接。豎曲線半徑Ⅰ、Ⅱ級鐵路為10000m，Ⅲ級鐵路為5000m。設置豎曲線的限制條件豎曲線不應與緩和曲線重疊豎曲線不應設在明橋面橋上豎曲線不應與道岔重疊

第十三章線路平面和縱斷面設計豎曲線的幾何要素

Ⅰ、Ⅱ級鐵路：RSH＝10000m，TSH＝5i(m)；

Ⅲ級鐵路：RSH＝5000m，TSH＝2.5i(m)。

KSH

2TSH（m） （13－39）第十三章線路平面和縱斷面設計最大坡度折減的原因與方法(P417-423,式(13-43～46,47,50))。原因：線路縱斷面設計時，在需要用足最大坡度（包括限制坡度與加力牽引坡度）的地段，當平面上出現曲線和遇到長于400m的隧道時，因為附加阻力增大、粘著系數降低，則需將最大坡度值減緩，以保證普通貨物列車不低于計算速度或規定速度通過該地段。（一）曲線地段的最大坡度減緩在曲線地段，貨物列車受到的坡度阻力和曲線阻力之和，不得超過最大坡度的坡度阻力，以保證列車不低于計算速度運行。所以設計坡度i應為：

i＝imax－iR（‰） （13－43）（一）曲線地段的最大坡度減緩1．曲線地段最大坡度減緩的注意事項(1)當設計坡度值和曲線阻力之和不大于最大坡度值時，此設計坡度不用減緩。(2)既要保證必要減緩值，又不要減緩過多，以免損失高度，使線路額外展長。(3)減緩時，涉及的曲線長度系未加設緩和曲線前的圓曲線長度；涉及的貨物列車長度應取近期長度，因近期長度短于遠期長度，按近期長度考慮能滿足遠期長度的減緩要求。(4)減緩坡段長度應不短于、且盡量接近于圓曲線長度，取為50m的整倍數，且不應短于200m。通常情況下，所取的坡段長度還不宜大于貨物列車長度。(5)減緩后的設計坡度值，取小數點后一位。（一）曲線地段的最大坡度減緩2．曲線地段最大坡度減緩的方法(1)兩圓曲線間不小于200m的直線段，可設計為一個坡段，不予減緩，按最大坡度設計。(2)長度不小于貨物列車長度的圓曲線，可設計為一個坡段，曲線阻力的坡度減緩值為：(3)長度小于貨物列車長度的圓曲線，曲線阻力的坡度減緩值為：（一）曲線地段的最大坡度減緩(4)若連續有一個以上長度小于貨物列車長度的圓曲線，其間直線段長度小于