改建铁路陇海线K1673+680至K1681+460平纵断面设计 - 图文

兰州交通大学博文学院毕业设计（论文）

目 录

1. 绪论 ....................................................................................................................................... 1

1.1陇海线改建的必要性 ................................................................................................... 1 1.2陇海线改建总体设计 ................................................................................................... 2 1.3设计线路中主要采用的技术标准 ............................................................................... 3 2. 既有铁路勘测设计 ............................................................................................................... 4

2.1既有线勘测设计的一般过程 ....................................................................................... 4 2.2平面改建设计 ............................................................................................................... 4

2.2.1曲线改建方式 ..................................................................................................... 4 2.2.2曲线改建的测设方法 ......................................................................................... 5 2.2.3平面改建设计要点 ............................................................................................. 5 2.3 平面测绘 .................................................................................................................... 6

2.3.1 里程丈量 ............................................................................................................ 6 2.3.2 设置外移桩 ........................................................................................................ 6 2.3.3 线路调绘 ............................................................................................................ 6 2.3.4偏角测量 ............................................................................................................. 7 2.4路肩上任意点置镜法测量既有曲线 ........................................................................... 8 2.5既有铁路勘测设计 ..................................................................................................... 10

2.5.1既有轨道资料调查 ........................................................................................... 10 2.5.2既有建筑物调查 ............................................................................................... 11 2.5.3里程、标高、道床厚度测量 ........................................................................... 11

3. 曲线拨距计算 ..................................................................................................................... 13

3.1渐伸线的基本原理 ..................................................................................................... 13

3.1.1渐伸线的线型 ................................................................................................... 13 3.1.2计算渐伸线长度的公式 ................................................................................... 14 3.1.3拨距的大小和方向 ........................................................................................... 14 3.1.4拨距计算的步骤 ............................................................................................... 15 3.2既有曲线渐伸线长度的计算 ..................................................................................... 15

3.2.1计算公式的推导 ............................................................................................... 15 3.2.2设计曲线渐伸线长度的计算 ........................................................................... 16 3.3拨距计算 ..................................................................................................................... 19

1

兰州交通大学博文学院毕业设计（论文）

3.3.1曲线半径的选配 ............................................................................................... 19 3.3.2要素计算 ........................................................................................................... 20 3.3.3设计曲线的渐伸线长度计算 ........................................................................... 22 3.3.4计算拨距 ........................................................................................................... 22 3.3.5拨距计算的前提条件 ....................................................................................... 22 3.4 Excel求解拨距计算 ................................................................................................ 23

3.4.1计算过程 ........................................................................................................... 23 3.4.2角度转化方法 ................................................................................................... 23 3.4.3在Excel表格中进行拨距计算。 .................................................................... 26 3.5 拨距计算结果 ............................................................................................................ 30 4. 放大纵断面图的设计 ......................................................................................................... 31

4.1概述 ............................................................................................................................. 31

4.1.1一般规定 ........................................................................................................... 31 4.1.2改建既有线纵断面设计注意事项 ................................................................... 31 4.2放大纵断面图 ............................................................................................................. 32

4.2.1概述 ................................................................................................................... 32 4.2.2放大纵断面图的设计方法 ............................................................................... 33 4.3 Excel处理方法 ........................................................................................................... 34

4.3.1利用Excel设计纵断面的坡度 ........................................................................ 34 4.3.2设计坡度的计算 ............................................................................................... 36 4.3.3 Excel与 CAD结合绘制放大纵断面图 .......................................................... 36 4.3.4 段内曲线坡度折减 .......................................................................................... 37

4.4放大纵断面图的绘制 ........................................................................................................ 38

4.4.1纵断面的设计资料和数据的输入 ................................................................... 38 4.4.2绘制放大纵断面图 ........................................................................................... 39 4.4.3竖曲线汇总表 ................................................................................................... 39 4.4.4填写设计说明 ................................................................................................... 39

结 论 ...................................................................................................................................... 40 主要参考文献 .......................................................................................................................... 41 附录 .......................................................................................................................................... 42

K1673+680—K1681+460段内5条曲线的Excel计算表及纵断面设计表 ................. 42

2

兰州交通大学博文学院毕业设计（论文）

1. 绪论

1.1陇海线改建的必要性

我国铁路路网密度无论按国土面积还是人均算都落后于发达国家，铁路负荷却高居世界首位，运营里程仅为世界6％强，却完成了世界铁路近25%的总运输量。在国内运输市场上，铁路占有比重大，货运占一半以上，京广、京沪、京哈、陇海、浙赣六大主干线能力利用长期处于饱和状态，随着我国社会经济的不断发展和人民生活的不断水平的提高，铁路客货运量将逐年增长，交通行业面临着前所未有的机遇和挑战，放眼未来，我国铁路将呈现多元化发展趋势，省会城市之间将建设高速客运专线，重要干道将陆续会有高速铁路上马，但目前，在这些新建项目需要较长时间的情况下，现有铁路现状任不容乐观，既有线的技术装备和输送能力不能满足铁路现代化和运量增长的要求，普遍存在客货共线，不同等级列车混跑，平纵断面标准低，弯道多，曲线半径偏小，道岔标准低，桥梁承载能力不足等问题，需要对其进行技术改造和能力加强，同时，因时间价值和时间观念的增强，旅客对提高行车速度、节约旅行时间的要求日益强烈；加之铁路面对其它运输方式的激烈竞争，为谋求自己的发展，客观上也需要提高既有线的行车速度，有必要通过大提速这种内涵式扩大在生产方式在短期内以较少投入充分挖掘现有铁路资源，在很大程度上缓解我国铁路运力不足与社会经济发展不适应的矛盾。为国家和地方经济发展做出贡献。

陇海铁路是中国一条从江苏连云港通往甘肃兰州的铁路干线，于1905年起动工，经过四十余年的分段建设，至1952年全线建成，目前全长1759公里，为I级双线电气化线路。陇海铁路是贯穿中国东、中、西部最主要的铁路干线，也是从太平洋边的中国连云港至大西洋边的荷兰鹿特丹的新亚欧大陆桥的重要组成部分。

陇海线经过的城市和地区均在北纬33度附近，将沟通众多铁路干线，对激活全国铁路网络、减轻现有陇海铁路运输压力、充分利用现有铁路、促进沿线地区经济发展和经济交流有很大的意义。在安徽江苏两省的中北部，河南的中南部恰恰缺少一条东西干线铁路，而如果修建了将填补这一空白，同时充分利用现有的襄樊—安康—阳平关铁路和兰州—重庆快速铁路，全部建成后，将形成和现有陇海铁路完全平行的一条铁路干线通道，既可以减轻现有陇海铁路运输压力，也可以在战争期间避免东西干线铁路瘫痪。

既有铁路提速改造还有以下作用：可以低成本提高铁路运输资源质量，实现重量速度密度速度的有机结合，有效节约成本，改善运输资源配置效率，为铁路运输企业市场

1

兰州交通大学博文学院毕业设计（论文）

化运营奠定良好的技术基础条件。有利于发挥铁路快捷高速的运输服务特点，提高铁路核心竞争力，保持铁路产业在中长途客货运市场上的优势，也是应对民航、公路、水运竞争的必然选择，同时铁路提速改造具有高度的公益性和社会性，就当前铁路发展情况来说，既有线提速改造是目前我国铁路发展的主要方向之一，对缓解我国铁路紧张状况，提高铁路客货运输效率，保护既有投资，加快铁路产业整体升级具有十分重要的意义，加之国内铁路提速技术已居国际铁路领先地位，取得了一系列技术成果，能够保证提速列车的运营安全。

因此，实施既有铁路提速具有十分鲜明的必要性。陇海线是我国铁路交通的大动脉之一，它沟通了大西北与祖国各地的联系，为西部大开发提供了巨大的输送能力。由于在长期的运营中，线路的平纵断面线型会产生较大的错动或变形，致使行车速度降低，旅客舒适条件下降。为了响应铁路大提速、西部大开发的号召，有必要对陇海线进行既有线改建设计工作。

本次设计主要完成陇海线K1673+680—K1681+460段既有线的平面曲线整正和放大纵断面图设计这两部分内容。

1-1陇海线地理位置示意图

1.2陇海线改建总体设计

既有线改建一般包括线路平面、纵断面和横断面的改建。

既有线的平面改建，主要是既有曲线及其毗邻地段的改建。线路经过长期运营，既有曲线产生变动，因此需对其进行整正。另外，为了适应提速，有时须将半径较小的既有曲线更换成半径较大的曲线。

既有线纵断面改建主要是对既有线路的坡段进行重新设计，在满足抬降量较小的前提下，使线路尽最大可能地达到缓、顺自然过渡。为了使线路纵断面设计达到最优，可

2

兰州交通大学博文学院毕业设计（论文）

通过计算机编程，对纵断面坡度设计进行优化。

既有线的纵断面与平面的改建，往往需要变动线路轨面标高和使中心线侧移，因而需要改建既有线的横断面。

平面、纵断面与横断面的改建设计是一个综合的整体，必须结合具体情况，统筹兼顾，全面考虑。一般应按下列步骤进行：

1) 设计放大纵断面图，须充分考虑线路、车站、桥隧、路基等建筑对纵断面设计的要求。

2) 根据抬道、落道的数值，选定横断面设计类型，计算出既有线中线必要的侧移偏离。

3) 平面设计应在符合设计标准的前提下，保证横断面设计必要的侧移距离。 4) 根据纵断面设计的抬落道数值及平面设计中线路中线的侧移距离，设计百米标及加标的横断面。

5) 综合分析纵断面、平面与横断面设计的技术经济合理性，发现问题，须进一步修改设计，使之完善。

6) 改建设计完成后，编制综合性设计图纸——详细纵断面。 本次设计主要完成前两项工作。

1.3设计线路中主要采用的技术标准

铁路等级： Ⅰ级单线铁路

限制坡度： 13?；

最小曲线半径: 450m；

机车类型： 韶山3、韶山7； 到发线有效长度： 650m；

闭塞方式： 站间半自动闭塞； 近期货物列车长度： 600m； 钢轨类型： 50kg/m；

轨枕： Ⅱ型； 垫板高度： 10mm；

标准道床厚度： 45cm

3

兰州交通大学博文学院毕业设计（论文）

2. 既有铁路勘测设计 2.1既有线勘测设计的一般过程

既有线改建，包括平面、纵断面和横断面改建。其改建设计，应符合《技规》和《线规》的基本要求和有关标准。相对新线而言既有线的主要技术标准较低，不能适应提速要求。改建施工时，因必须保证正常运营和行车安全，导致了施工条件复杂，工程造价较高。为了节约资金应尽量利用既有建筑物与设备，允许改建设计的标准较新建铁路的设计标准适当降低。

改建既有线应做好如下工作：

1) 收集经济技术资料。首先进行经济调查，并了解既有线的运营情况，取得客货运量与行车组织等经济和技术资料，以研究提高铁路能力的措施，提出分期加强的方案。

2) 进行工程地质勘测。查明控制线路的不良地质及重点工程的地质条件，提出选定线路改建或绕行方案的意见；提供桥、隧、路基各类工程设计所需的工程地质资料，以及砂、石等建筑材料的资料。

3) 线路测绘和调查。包括平面测绘、纵断面测量、横断面测绘、地形测绘和各类调查，这些是确定线路设计标准、研究线路改建方案和进行平纵面设计的基础。

4) 既有个体工程调查。对桥梁、涵洞、隧道、路基的设计、施工和使用情况，进行细致的调查，以确定其利用、加固或改建的原则，并收集设计所需的资料；修建第二线时，还要收集第二线桥隧的边侧和要求线间距的资料。

5) 施工组织和概算资料的调查。以调查资料为依据编制概算，并在方案经济比较中计算工程费。

6) 收集有关图纸资料。

2.2平面改建设计

2.2.1曲线改建方式

既有线的平面改建，主要是曲线及其毗邻地段的改建。不同的改建原因可采用不同的改建方式。

1) 在运营过程中，由于列车车轮冲撞钢轨以及维修时对线路拨道，使曲线偏离设计位置。改建时，需将既有曲线拨正到设计位置。

4

兰州交通大学博文学院毕业设计（论文）

2) 由于运量增长，车速提高，导致改建线路的设计标准提高。如需加大既有曲线半径加长缓和曲线和夹直线长度。同向曲线间夹直线长度不够可改为一个曲线；反向曲线间夹直线长度不够，可用移动中间切线的办法加长夹直线。

3) 某段线路标准过低或绕弯过多，改建时往往裁弯取直另修一段新线。线路上个别桥隧建筑物位置的改移，也将引起附近线路的改建。

4) 曲线改建图示：（图2-1）

图2-1 曲线改建图示

2.2.2曲线改建的测设方法

改建线路的测设，可根据具体情况采用下述两种方法。

1) 当既有线与改建线线间距离较大时，改建线可采用新线方法直接测设。 2) 曲线及其毗邻地段的改建，通常是将既有线拨正到设计位置，设计时需要算出既有线每个测点拨动到设计位置的拨距量，因此需要测量各个控制点的偏角，以便在后来计算既有线位置。

2.2.3平面改建设计要点

1) 力争曲线地段改建工程量小

改建既有曲线时，因选配不同的设计曲线半径和缓和曲线长度，会导致拨距大小及拨动方向的不同，只有使曲线半径与缓和曲线长度合理组合，才可能减少改建工程。

2) 如曲线上有永久性桥、隧等建筑物，宜使桥隧中线不拨动，困难时应使其拨动量控制在5cm以内。

3) 如路基一侧有挡墙、护坡或防护工程时，线路应向另一侧拨动，以免破坏既有

5

兰州交通大学博文学院毕业设计（论文）

工程。

4) 在深路堑、高路堤地段，拨动量宜力求减小，以免引起大量土方工程。 5) 如果既有曲线路基顶面宽度不够标准，则应向一侧拨动，以免使路基两侧加宽。如路基修建在地质条件良好的斜坡上，路堤宜向斜坡上方拨动，路堑宜向斜坡下方拨动，以减少路基加宽工程。特殊情况下，应在横断面图上，结合路基改建，决定拨动方向和大小。

对线路两侧20～30 m 以内的建筑物，如路堤、路堑的分界点，各类轨道、桥梁、隧道、挡墙、护坡、路基防护工程的起讫里程和建筑物类型、线路标志、平立交道、通讯线、电力线、信号机，以及其它影响线路改建的地物，按线路里程以及其距离线路中心的距离，进行调绘，记在记录本中，作为进行线路平、纵断面改建设计的依据。

2.3 平面测绘

2.3.1 里程丈量

里程丈量应全线贯通，并与既有桥、隧、车站等建筑物里程核对。直线路段可沿左轨轨面丈量，曲线路段应按线路中心丈量。丈量分两组进行，两组丈量较差，不得大于1/2000。

直线路段每100m设百米标；曲线路段每20m设加标。车站中心、桥涵中心、桥台胸墙与后缘、隧道进出口、路基防护与加固工程起讫点、道口中心、路堤与路堑的最高最低点，以及地形突出变化点等处，都应设置加标，加标应记在专用记录本上。百米标与加标的记号和里程，应标记在左侧钢轨的外腰部。

2.3.2 设置外移桩

勘测到施工要隔一端时间。此期间内，既有线经过运营或维修，不免要发生错动，所以全线应设置与既有线平行的中线外移桩，作为控制既有线中心线的依据。

既有线外移桩在直线段，按垂直于线路中心线的方向设置，一般设于线路前进的方向的左侧；曲线路段按曲线的法线方向设置；同时曲线测量的置镜点处，应设置外移桩。

外移距离，一般为2.50～3.00 m, 位于道碴坡角处；同一直线段上各外移桩的外移距离，应力求相等。

2.3.3 线路调绘

对线路两侧20～30 m 以内的建筑物，如路堤、路堑的分界点，各类轨道、桥梁、隧道、挡墙、护坡、路基防护工程的起讫里程和建筑物类型、线路标志、平立交道、通

6

兰州交通大学博文学院毕业设计（论文）

讯线、电力线、信号机，以及其它影响线路改建的地物，按线路里程以及其距离线路中心的距离，进行调绘，记在记录本中，作为进行线路平、纵断面改建设计的依据。

2.3.4偏角测量

既有曲线经过运营和维修，必然产生错动。测量的目的就是要测出既有曲线几何形状，以判断其转角大小、曲线半径和缓和曲线长度，以便在此基础上，设计新的曲线半径和缓和曲线，并计算既有曲线拨正到设计曲线的拨动量

测量既有曲线，近年来一般采用偏角法。 用偏角法测量既有曲线，如下图所示。（图2-2）

β22φAβ3β3β445φB5

A不β1B不C不β661β77β88D不φφCZH图2-2 偏角法测量既有曲线示意图

在第一测段，要测出每个20m测点的偏角，即切线方向与置镜点到各测点弦线间的夹角；移动置镜点后的各个测段，要测出置镜的间弦线与置镜点到每个20米测点弦线间的夹角；最后一个置镜点，要测出置镜点间弦线与切线方向的夹角?。若各个置镜点处的夹角用?A,?B,?C,...,?ZH表示，则既有曲线的转角?等于上述各角的总和，即

???A??B??C,...??ZH （2.1）

第一个与最后一个置镜点，应设在曲线范围之外，在直缓点（ZH）与缓直点（HZ）外侧0—60m的20m测点上；第二个与倒数第二个置镜点，最好在缓圆点（HY）与圆缓点（YH）附近的20m测点上。其余置镜点应保证通视与观测清晰，置镜点间距离一般不宜长于200—300m。

置镜点间的偏角，应正反倒镜各一次，其较差在40分以内，取平均值。曲线上有桥梁等控制既有线拨距的建筑物时，应将其中心点或起讫（加标点）的偏角测出。

曲线测量通常沿外轨进行，也有沿线中心线进行的；行车繁忙的路线上，为安全起见，也可在外移桩上进行。 累计偏角的计算

7

兰州交通大学博文学院毕业设计（论文）

所谓累计偏角是指各测点至前一置镜点间弦线与始切线间的夹角。当各偏角已经测完时，便可根据几何关系求出。如

?4??A??4 （2.2）

在进行测量各点偏角时，也可直接测各点的累计偏角，其施测方法可简述为：如要测量点4的累计偏角，此时置镜点在B点，后视前一置镜点A调零，然后前视测点4，所测角度即为累计偏角?4；依此类推便可测出各个累计偏角?i。

用此种方法测量时每次都要调零，因此比较麻烦。但其他各种测量方法均需要通过计算求出累计偏角，因此该设计仍采用累计偏角法。

2.4路肩上任意点置镜法测量既有曲线

1) 这种施测方法应首先定出测量起讫点（图2-3中的B、C），在其间每20m处设测点,并标记在内轨外侧轨腰上。此外，在两端直线上各定一点（图2-3中的A、D），量出其至B、C点间的距离（图2-3中的a、b）。

测量起讫点处不置镜。在B的前方路肩上任选一处通视条件比较好的地方置第1镜，量出置镜点至临近两个测点的距离（如图2-3中的l2和l3，应准确到0.001m）。水平度盘置零后视A点，松开度盘依次照准1、2、3、??各测点并读取相应的水平角，直至通视条件不好或距离过远为止。观测时可借助养路工区所使用的方尺，直接测线路中线。图2-3中的第1置镜点只观测到第5点。再照准予选的第2置镜点处并读取水平角。记下第1置镜点的位置后转镜。第2置镜第4直至第N个置镜点施测。最后的第N个置镜点应观测到D点。至此，外业测量便告结束。由于测量起讫点处不置镜，因而可减少置镜次数。

应着重说明，相邻置镜点的相互位置关系是任意的。例如，所有置镜点可以同时选在曲线的内侧或外侧，也可以在曲线内外侧交互置镜，还可以毫无限制地在曲线内外侧的路肩上任意点置镜。

2) 求累计偏角

① 递推计算各测点至相应置镜点间距离li

例如求图2-2中第一置镜点至相应各测点的距离。l2和l3是直接丈量而到的， 相邻测点间的水平角之差可求、且两点间距离恒为20m（AB=a,CD=b除外）。设已求出

?1o12=?，则l1可推求如下。

8

兰州交通大学博文学院毕业设计（论文）

图2-3 测量方法示意图

?l2?sin?? （2.3） ??20? ?12o1=180-?21o1?? （2.4）

?1由正弦定理可得∠21o1=sin则 故

l=202?l2?2?20?l2cos?12o12 （2.5）

同理可由l1推求l0。仿此，由l3推求l4、l5。

应阐明，递推求边长li是三角形中已知两边和一角（不是两已知边的夹角）的条件下求未知边问题。按一般的解法，它有两个解，如图2-4和li。但在测既有曲线时，因所有测点都在圆周或缓和曲线上，所以不会出现类似l2'的解。即不会出现?BED>90o的情况，而只有?BCD<90o的一种情况。证明如下：

如图2-4b，D为置镜点且在测点A、B之间的路肩上，已丈量出BD的长度,?可求。欲由BD推求CD,应先求?。因α<90o，而D在路肩上，所以BD<20m。故有,即?BCD<90 ?sin?BD20sin??1'因而不会出现?BCD?90o的情况。再继续递推，相应的?角会更小。 ② 计算各置镜点始边（第一置镜为l1）与前一置镜点大弦间的夹角G?I?

这里所说的置镜点大弦是指各置镜点所观测的始末测点（第1置镜点的始点定为B点）间的联线，如图2-5中的BE和ED。

BB20mECLia图2-4 边长有唯一解示意图

9

20mDLiC20mβα20mDAb

兰州交通大学博文学院毕业设计（论文）

如图2-5，已知∠Ao1B、l0和l1，

?Bo1E中，已知∠Bo1E，l1和lb，便可求?1。在

BAo1，则G?1?=∠Ao1B+∠BAo1。在?Eo1`o中，已知∠Eo1o2和∠o1o2E，

便可求?2。则G?2?=180???1??2。依次类推，可求出所有置镜点始边与前一置镜点大弦间的夹角G?I?。其中：?1??BEo1,?2??O1EO2。

③ 求相邻大弦间的夹角G2?I?

在?Bo1E中可求?EBo1，则G2?1?=G?1?-?EBo1

同理可求G2?2?=G?2?-?DEo2。若有多个置镜点，可类推求G2?I?。最后可求出曲线转角?。

④ 求各测点与相应置镜点观测始点的联线的累计偏角A?I?

G2(2)43G2(1)2B1L10aG(1)L05Lb6EG(2)7La8910C021DA

图2-5 累计偏角计算示意图

对第1置镜点所观测的各点测点，如图2-5中的第4点，可在?Bo14中求出?4Bo1，则A?4?=G?1?-?4Bo1。第2置镜点的观测点，如第9点，可求?9Eo2，则

A?9?=G2?1?+G?2?-?9Eo2。它要计入第1置镜点大弦间的夹角G2?1?。第3置镜点及其

后的相应观测点，在计算A?I?时，应计入前面所有置镜点大弦间的夹角。

有了各测点的累计偏角A?I?，便可按一般的拨距方法求各测点的既有曲线渐伸线长度。

应强调说明，图2-5只是两个置镜点都在曲线内侧，且在各自大弦的圆心一侧的计算图式。而由于各置镜点的位置是任意的，所以会出现若干种不同的计算图式。在拨距计算程序设计中必须考虑有可能出现的计算图式，才能电算程序具有通用性。

2.5既有铁路勘测设计

2.5.1既有轨道资料调查

陇海线位于兰州市西南部，是一条专用线路，沿线分布有桥、隧、涵及道口。钢轨

10

兰州交通大学博文学院毕业设计（论文）

由50轨和43轨组成，枕木均为木枕，道床含污量较高，道渣量损失严重，钢轨中度磨损；且沿线有里程桩损坏，曲线标上油漆剥落现象。

2.5.2既有建筑物调查

桥涵等资料样式整理如表2-1所示：

表2-1 既有建筑物调查整理样式表 名称 高崖车站 车站 金家村车站 道口 平交道口 1-15.8m小桥 桥 4-5.5m梁中桥 8-12.8m梁宛川河大桥 涵 1-1.25m园涵 K1681+442.1 K1679+337.9 K1678+042 K1679+508.9 K1680+52.46 K1680+131.51 1 3 1 里程 K1673+692.3 2 数目 2.5.3里程、标高、道床厚度测量

1) 里程丈量

直线部分50米一个测点，曲线部分和特殊地段每20m为一测点进行里程丈量。碰到既有建筑物时要测出既有建筑物的中心里程。

2) 标高测量

地面标高一般按线路前进方向左侧的路堑坡顶或路堤坡脚点的标高填写；桥涵处按实际的河底标高或沟底标高填写；隧道处按地形图标填写。采用附合水准路线法。直线路段沿左轨面丈量，曲线路段按线路内轨面丈量。

3) 道床厚度测量

在进行高程测量的同时，每隔20m距离对道床厚度也进行了测量，并测出了加桩处的道床厚度。

资料整理如下表2-2所示（部分）（其中为改善出图效果，将所测量数据用内差法整理成每50米一组）。

11

兰州交通大学博文学院毕业设计（论文）

表2-2 资料整理

里程 1673700 1673750 1673800 1673850 1673900 1673950 既有轨面高 2027.66 2027.56 2027.51 2027.48 2027.46 2027.46 道床厚(cm) 36 41 39 40 41 42 4) 偏角测量

每隔20m距离测一次偏角

资料整理如下表表2-3所示（部分）。

表2-3 资料整理 既有曲线测量资料 置镜点 不 序号 0 里程 K1677+100 +120 +140 +160 +180 +200 测点偏角β (。’ ”) 0.0056 0.0247 0.0711 0.1655 0.3942

12

兰州交通大学博文学院毕业设计（论文）

3. 曲线拨距计算 3.1渐伸线的基本原理

曲线轨道在列车的动力作用下，变形不断累积，易出现方向错乱。为确保行车平稳和安全，需对曲线方向定期检查，必要时进行曲线整正，将它恢复到原设计位置。

曲线整正计算的方法较多，主要采用的为偏角法和绳正法两种。在线路大修平面设计时常采用偏角法，而日常维修的曲线整正拨道计算则常采用绳正法，两种方法均应用渐伸线原理，计算现有曲线各点和设计曲线各对应点的渐伸线长度，依渐伸线长度差作为计算拨量。下面是对渐伸线原理计算拨动量方法的介绍。

3.1.1渐伸线的线型

渐伸线的几何意义如图3-1所示。

始切线渐伸线

图3-1 渐伸线

曲线OA表示任一曲线，将一条没有伸缩性的细线，一端固定O点，把细线拉紧使其密贴于曲线OA上，然后把细线另一端A自曲线OA拉开，使拉开的直线随时保持与曲线OA相切，A点的移动轨迹A、M1、M2、M3??A?,即为曲线OA之端点A的渐线。

渐伸线与O点的始切线相交于A? 点，AA?线段的长度就是A点对切线OA?渐伸长度。 渐伸线的基本特性如下：

1) 渐伸线上某一点（M3）的法线(M3N3)是曲线OA对应点（N3）的切线； 2) 渐伸线的曲率半径是渐变的，渐伸线上某一点（M3）的曲率半径，是该点法线与曲线OA相应切点（N2）的长度（M2N2）；

3) 渐伸线某两点（M3、M2）间曲率半径的增量（M3N3－M2N2）等于曲线OA相应点（N3、N2）间弧长的增量（N3N2）

13

兰州交通大学博文学院毕业设计（论文）

3.3拨距计算

3.3.1曲线半径的选配

选配设计曲线半径前，首先要根据既有技术资料和现场实测结果估算既有曲线半径，确定缓和曲线长度。估计曲线半径的方法很多，但原理基本相同以下两种方法均可用。

1) 三点法 如图3-5所示， 图3-5 三点法 C，在既有曲线的圆曲线范围内，选取三个间距相等的测点A、B、即AB?BC?L,

三个测点的渐伸线长度分别为：

EA?LA2RJ2?PJ EB?(LA?L)2RJ(LA?2L)2RJ22(LA?L)2RJ2?PJ EB?(LA?2L)2RJ2?PJ

EB?EA??2LA2RJ?

2EC?EA?(LA?L)2RJ2

2EC?EA?2EB?(LA?2L)2RJ?LA2RJ?2(LA?L)2RJ2?L2RJ

19

兰州交通大学博文学院毕业设计（论文）

∴ RJ?2) 二阶差商法

三点法公式的推导，实质上已经应用了二阶差分的概念。

因为三点法仅仅利用了3个测点的资料，并不能全面体现既有圆曲线的概貌；如 果既有曲线严重错动，则所选的三点位置不同，求出的既有曲线半径就有差异。为了反应圆曲线的概貌，可用圆曲线范围内各测点渐伸线长度二次差值的平均值，来估算既有曲线的半径。此时各测点间的长度为?L，?L＝20 m，二次差值的个数为n，二次差值的平均值为

nL2EC?EA?2EB

?E??既有曲线半径为

2?(?12E)/n。 （3.16）

RJ?(?L)?E?22?n?(?L)n2?400?nn?(?12E)?(?12 （3.17）

E)3) 估算半径的取整

设计曲线半径应尽量接近既有曲线半径接近，但应取为整数，以方便计算和测设。在选用曲线半径时，一般要根据转角的大小取整（见表3-1）。

表3-1 曲线半径取整 转角度数(°) 半径取整（m） < 10 ?20 10～20 ?10 20～30 ?5 30～50 ?2～1 > 50 具体选定 3.3.2要素计算

1) 计算QZ点的里程

选定的设计曲线半径，可保证设计曲线圆弧和既有曲线圆弧接近，但还未确定设计 曲线的具体位置。因此，要计算设计曲线的QZ点里程。

QZ点的里程应保证终切线部拨动，即拨动前后曲线的转角不变，测量终点的拨距为零。

测量终点设计曲线的渐伸线长度为ES?X?a，令EJ?ES,的 X?EJa （3.18）

20

兰州交通大学博文学院毕业设计（论文）

QZ里程＝测量终点里程－X

式中 X—— 测量终点至QZ点距离

ES——

测量终点既有曲线的渐伸线长度

a —— 曲线转角

2) 选配缓和曲线长度

根据技术资料或实地的曲线标志，可以得到既有曲线原定的缓和曲线长度，作为 选取缓和曲线长度的参考。

在已选定曲线半径的条件下，为了减小拨动量，可采用下面的方法选取缓和曲线长度。

① 计算圆曲线长：RS?a，并根据QZ点里程计算ZY点里程:

ZY里程＝QZ里程－

RS?a2

L2② 选出2、3个位于圆曲线段的测点，它们的设计曲线渐伸线长度为:Es?式中 X——测点里程，使已知数； PS——未知，需推算；（PS?l022RS?PS

24RS）

③ 这2、3个测点的既有曲线渐伸线长度已经求出，可令各个点的ES?EJ,便可求出PS。

④ 将求得的2、3个PS取平均值，根据前面的公式可知缓和曲线长度l0?24RS?PS 缓和曲线长度的选用应不低于基本技术条件规定的长度，并取10m的整倍数。比照既有曲线技术资料，应不低于原有缓和曲线的标准。

3) 推算设计曲线各主要点里程 各主要点里程的计算公式如下：

LS?RS?a

ZY里程＝QZ里程－LS2

ZH里程＝ZY里程－l02

HY里程＝ZH里程 + l0 YZ里程＝QZ里程 + LS2

21

兰州交通大学博文学院毕业设计（论文）

HZ里程＝YH里程 + l0

3.3.3设计曲线的渐伸线长度计算

设计曲线的渐伸线长度计算，应根据测点所在位置，根据不同的计算公式来确定。 依据为渐伸线长度的实用计算公式，如表 3-2所示。

测 点 范 围 ZH——HY 渐伸线长度计算式 E?符 号 意 义 l＝测点里程－ZH里程 l36Rl02HY——YH LE? ?P2RL2L=测点里程－ZY里程 L=测点里程－ZY里程 l=测点里程－YH里程 YH——HZ HZ以后 ?P?E?l32R6Rl0E?X?a X=测点里程－QZ里程 l p?024R2其中，R ——曲线半径，l0——缓和曲线长，a——转角， 表3-2 渐伸线长度在一个完整圆曲线上的实用计算公式

3.3.4计算拨距

根据计算所得既有曲线及设计曲线的渐伸线长度EJ和ES,即可求得各测点的拨距并据此确定各测点的拨动方向。拨距计算的基础理论和基本方法，适用于平面改建时一般曲线的拨正。

??Es?Ej

?? 为正：曲线内压，向圆心方向拨动 为负：曲线外挑，向切线方向拨动

3.3.5拨距计算的前提条件

1) 有曲线拨正到设计位置，曲线长度应基本保持不变，才能保证必要的计算精度。 证终切线不拨动

2) 首先，要保证既有曲线的转角不变动，以免终切线发生扭转。所以设计时应保证设计曲线和既有曲线的转角a相等。

其次，还必须使既有曲线测量终点的拨距为零，以免引起终切线的平行移动，所以设计时应使测量终点设计曲线和既有曲线的渐伸线长度相等。

3) 力争曲线路段改建工程量小

由于选配的设计曲线半径和缓和曲线长度不同，改建既有曲线时，要影响拨距的大

22

兰州交通大学博文学院毕业设计（论文）

小和方向，因此选用设计曲线半径和缓和曲线长度时，要考虑到下列因素，力争减小改建工程。

① 如果曲线路段有永久性桥梁、隧道等建筑物，则应尽可能使桥隧中线部拨动，或使其拨动量控制在5m以内，以免引起桥隧建筑物的改建；

② 如果路基一侧有挡墙、护坡或防护工程，则线路应向另一侧拨动，以免破坏原有工程；

在深路堑、高路堤路段，拨动量应力求减小，以免引起大量土石方工程。在填挖方不大的路段，即使拨动较大，土石方工程也不会很大；

③ 如果既有线路基顶面宽度不够标准，则应向一侧拨动，以免在路基来年两侧进行加宽。

④ 如果路基修建在地质良好的斜坡上，路堤宜向斜坡上方拨动，以减少路基加宽工程。特殊情况下，应在横断面图上，结合路基本身的改建，决定拨动的方向和大小。

3.4 Excel求解拨距计算

在既有线的改建设计过程中，拨距计算是一项必不可少的工作。由于曲线长，数据多，计算量大。用计算器进行计算不但费时，而且还易出错。针对这种情况，设计中利用Excel电子表格的一些功能，快速、准确的完成既有曲线的拨距计算工作。下面以281＃曲线为例，对其方法进行介绍。

3.4.1计算过程

在表格中输入里程、偏角资料及置镜点资料；如表3-3所示：

表3-3 资料输入表

3.4.2角度转化方法

1) 将角度按下面的方法输入表格，样式如表3-4所示：

23

兰州交通大学博文学院毕业设计（论文）

表3-4 角度输入样式表

2) 将E7单元格设置为目标函数数

E7=3.14159/180*(INT(D7)+(INT(D7*100)-INT(D7)*100)/60+(INT(D7*10000)-INT(D7*100)*100)/3600),公式会在数据输入/编辑栏中显示如下：

表3-5 目标函数

再按回车键即可得到结果如表3-6所示：

表3-6 角度转换计算

由于E列中所得数值较小，因此应对其小数位数进行保留，选择格式——单元格，弹出如下对话框：选择单元格格式中的数值，在其小数位数栏中选择要保留小数位数的数值，在负数栏中所需的数字样式，按确定即可，结果如图3-5所示

3) 选定E7单元格，将鼠标移到单元格的右下角，当鼠标指针变为黑色加号时，按住鼠标左键，往下拖动，这样就可将公式复制到下面的单元格中，对于l，也可按公式计算。

结果如表3-7，3-8所示：

24

兰州交通大学博文学院毕业设计（论文）

图3-5 数字格式设置图示 表3-7 结果输出表

表3-8 资料计算结果表

25

兰州交通大学博文学院毕业设计（论文）

3.4.3在Excel表格中进行拨距计算。

1) 在G7单元格中输入“=E7*F7”，在H7单元格中输入“=G7+0” 按回车键，然后复制公式到下面的单元格，（当有多个置镜点时，要进行偏角和既有渐伸线长度的累加，因此在输入公式时要注意置镜点的位置，然后在其下一点要对公式进行变化），本段曲线由于只变换了一次置镜点，因此只在前视点进行公式的变换，结果如表3-9所示：

求X?EJa （H23为EJ，E25为转向角）显示如表3-10所示：

表3-9 计算结果表

表3-10 测量终点到曲终点之距离X计算表

X—— 测量终点至QZ点距离

QZ里程＝测量终点里程－X 显示如表3-11所示：

表3-11 曲中计算表

在曲中前插入三列求三阶差如表3-12：

对称选曲中两侧三阶差〈=0。05的二阶差 n个则曲线半径

RJ?(?L)?E?22?n?(?L)n2?400?nn

?(?12E)?(?12E) 26

兰州交通大学博文学院毕业设计（论文）

表3-12 三阶差计算表

半径计算显示如下：

回车得到

取RJ=1987m

计算ZY到YZ的距离LS，

LS?RS?a

（其中 E25为曲线转向角αK29为所选曲线半径RJ）显示如表3-13所示：

表3-13 圆曲线长度LS

回车显示如下

3) 在第9列的对应单元格中输入各设计曲线的主要点里程，以方便后面的计算，如表3-14所示：

ZY里程＝QZ里程－LS2 YZ里程＝QZ里程 + LS2

27

兰州交通大学博文学院毕业设计（论文）

Ps?Ej?L22Rs (P1为 P的平均值)

表3-14 p的计算过程

根据l0?24RS?PS计算出缓和曲线长lo=SQRT(L34*24*K29) 回车得到缓和曲线长如表

3-15所示：

表3-15 缓和曲线计算表

取10 m的整数倍70 m

ZH里程＝ZY里程－l02 HY里程＝ZY里程 + l02 YH里程=YZ里程－l02

HZ里程= YZ里程+l02

5大桩里程计算如表3-16所示：

4）设计曲线渐伸线长度各栏的计算，依前面的方法在对应栏输入相应公式，按回车键可得结果，然后将公式复制到其它单元格即可，结果如表3-17所示：

5) 进行拨距计算，在对应单元格中输入公式，由于拨距计算结果有正有负，因此将其分别写在两列中，最后结果见附录1（曲线281）：

段内5条曲线见附录

最后在备注栏中输入前视点的偏角，曲线半径，缓和曲线长，曲线长以及测量终点至中点的距离等辅助计算表格里面内容。至此，便完成了曲线拨距的计算。 以281号曲线为例的辅助计算表格显示如表3-18所示： 6）对拨距计算进行分析

本文采用了 EXCEL 方法完成了281号至285号曲线的拨距计算工作，计算结果见附表，计算最大拨道量为0.284米，小于设计允许值，符合设计要求。

28

兰州交通大学博文学院毕业设计（论文）

表3-16 大桩里程计算

表3-17 设计线渐伸线长ES计算结果表

29

兰州交通大学博文学院毕业设计（论文）

表3-18 辅助计算表格

3.5 拨距计算结果

Excel拨距计算表见附录1

30

兰州交通大学博文学院毕业设计（论文）

4. 放大纵断面图的设计

4.1概述

既有线在运营过程中，个别路段的路基会因沉陷、冻害而变形，在经常维修过程中，由于更换道碴，起道，落道，也要引起轨面标高的改变。所以既有线轨面的纵断面多与原设计不同，而原设计的标准又多偏低，不符合现行的《线规》标准；延长站线而需加长站坪长度时，引起站坪两端纵断面的改建；削减超限坡度时，需要抬高或降低路基标高；线路受洪水威胁地段，则需加高路基。这一切都要引起线路纵断面的改建。

设计既有线纵断面时，应根据既有线轨面标高抬高或降低的大小，对施工中干扰正常运营的程度以及工程费用的多少等，进行技术经济比较，分别采用道碴起道、渗水土壤起道和抬降路基面的方法来完成。

4.1.1一般规定

改建既有线纵断面设计，以轨面标高为准。

轨面标高由线路纵断面测量测出。线路纵断面测量包括水准基点、百米标和加标的标高测量。百米标与加标的标高为既有线轨面标高：在直线路段为左侧钢轨的轨面标高。

一般情况下，起道高度小于50cm时，用道碴起道；起道高度为50～100cm 时，用渗水土壤起道；起道高度大于100cm或落道后道床厚度小于规定标准时，用抬降路基面来完成。

设计中，为了方便施工及减轻对运营的干扰，一般不采用挖切路基的办法来降低轨面标高，仅在受建筑限界与结构物构造控制，以及为消除路基病害的路段方可采用。设计中，一般亦不宜降低既有线轨面标高，以免挖切道床影响正常运营；仅在个别路段，为避免改建桥隧建筑物，或避免挖切路基，或为了减少线路改建工程，才允许挖切道床以降低轨面标高。道床厚度仅允许较规定标准减薄5cm，但最小道床厚度不得小于25cm。

4.1.2改建既有线纵断面设计注意事项

1) 桥涵

在有碴桥上，一般应按计算轨面标高来设计这纵断面。通常情况下，不允许落低既有轨面标高，以避免降低墩台顶面高，施工困难。必要时可用道碴起道的方法，提高轨面标高，这时，往往需要加高梁的边墙，以免道碴溢出。轨面抬高值，一般限制在10～15cm，以免加厚道碴后影响桥梁的应力与稳定性。当抬高值较大时，需加高墩台顶面标高，施工比较困难；加高墩台顶面标高时，当加高值在0.4m以内时，一般可不进行检

31

兰州交通大学博文学院毕业设计（论文）

算，大于0.4m时应进行检算。

在明桥面桥梁上，轨面标高的变动，必将引起抬降墩台顶面标高等困难工程，因此，应根据既有轨面标高设计纵断面。

在涵洞处，允许适当抬高或降低既有轨面标高。但抬高值过大时，往往需要改建涵洞的端墙与翼墙，甚至将涵洞接长；若需大量降低既有轨面标高并挖低路基时，则应保证涵洞顶到道床底面的最小填土高度。

2) 隧道

在隧道内，当需要提高隧道净空，或削减隧道内的坡度时，一般采用落道方法，以免破坏现有隧道的拱圈；但降低值以不大于0.4m为宜，以保护隧道边墙的基础。

3) 车站站坪

车站站坪范围内正线线路的纵断面，一般不宜过多的抬高或降低，以免引起站内建筑物如车站站线、咽喉区、站台、天桥、信号与给水设备的改建。

当减缓站坪坡度、延长站坪长度、增设车站、或者削减限制坡度引起站坪纵断面的改建时，应全面考虑，使整个改建工程量减至最小。

当车站正线要抬高或降低时，可用车站站线作为施工时的临时通车线路。 4) 路基

在挡土墙、护坡路段，抬道时应考虑加宽路基后，不使其填土坡脚盖过挡土墙或护坡。必要时，可用干砌片石加陡边坡。

路基病害路段，如砂害、雪害，以及因毛细水上升引起的冻害或翻浆冒泥，均可考虑结合抬道来整治病害。

路基基床土质不良及道床排水不畅，引起道碴陷囊，一般可考虑结合落道来整治病害。

路堑路段落道时，应考虑时扩大路堑对行车的干扰，特别是石质路堑，需要放炮，干扰更为严重。此外尚应考虑路堑边坡的稳定与地下水位的高低。如设计的路肩标高低于地下水位，还应考虑低地下水位的措施。

路堤段抬道时，应考虑加宽路基对路基稳定的影响，特别是高路堤路段，更应注意。

4.2放大纵断面图

4.2.1概述

既有线纵断面的改建设计，要求细致准确，以保证尽可能利用既有建筑物，减少改

32

兰州交通大学博文学院毕业设计（论文）

建工程，设计时应采用放大纵断面图。放大纵断面图的比例尺是：距离为1:10000、高程为1:100，以便细致地研究既有轨面标高的升降，将纵断面设计得更加经济合理。

放大纵断面图的下半部为纵断面设计的资料和数据。图中自下而上包括下列各栏：既有线平面，百米标与加标；地面高程，既有道床厚度，既有轨面高程，轨面设计坡度，轨面设计高程，既有轨面高程抬降值，路基病害路段，工程地质特征。

放大纵断面的上半部为线路纵断面图。应绘出地面线，既有轨面线，既有道床地面线，计算轨面线，设计轨面线；并应注明建筑物的特征，如车站，道口的中心里程，隧道洞门位置里程与长度，以及桥涵类型，孔径，中心里程与设计洪水位高程等。

4.2.2放大纵断面图的设计方法

既有线的纵断面设计，是先在放大纵断面图上设计轨面坡度，然后汇总各项设计资料绘制详细纵断面图。放大纵断面图的设计方法及步骤如下：

1) 根据外业勘察资料，填写既有线平面、百米标与加标、地面标高、既有道床厚度及既有轨面标高各栏数据，并标明路基病害路段与工程地质特征。

地面标高一般按线路前进方向左侧的路堑坡顶活路堤坡焦点的标高填写；桥涵处按实际的河底或沟底标高填写；隧道处按地形图标高填写。

2) 道床底面标高与计算轨面标高的计算，如下图示

计算轨面标高既有轨面标高既有垫板厚度轨枕高度道床厚度道床底面标高轨道高度设计轨道高度钢轨高度

图4-1轨道高度示意图

道床底面标高=既有轨面标高－既有轨道高度

计算轨面标高=道床底面标高+设计轨道高度（包括钢轨高度，垫板厚度，轨枕高度与道床厚度）

在改建设计中，钢轨采用50轨（高度为152mm）,板厚取10 mm,标准道床厚取450cm。

3) 根据地面标高绘出地面线，根据既有轨面标高绘出既有轨面线，根据道床底面标高绘出道床底面线，根据计算轨面标高绘出计算轨面线。标明车站、道口的中心的里程，隧道洞门里程与长度，以及桥涵类型、孔径与其中心里程。

33

兰州交通大学博文学院毕业设计（论文）

4) 设计轨面线应符合设计标准，并使其尽量接近但不低于既有轨面线与计算轨面线。低于既有轨面线，则施工时要减薄既有道床厚度，影响运营；低于计算轨面标高，则道床厚度要低于设计标准，轨道强度减低。若设计轨面线高出计算轨面线过多，则要垫铺过多的道碴，引起浪费。

5) 根据初步绘出的设计轨面线，定出轨面设计坡度，坡度应取为0.1?的倍数；坡段长度通常采用10m的倍数。

根据轨面设计坡度，标出各百米标与加标的设计轨面标高，标高准确至厘米。 变坡点的坡度代数差?i?3?时，应设置竖曲线。竖曲线的要素应填写在变坡点竖直线的两侧。设置竖曲线时，应注意使其不与缓和曲线、道岔重叠，且不能设在明桥面上。

在改建路段的起点和终点处，应注意标高的衔接。

6) 最后，计算既有轨面标高抬高或降低的数值，即设计轨面标高与既有轨面标高的差值。设有竖曲线的变坡点，应按设置曲线后设计轨面标高来计算抬高或降低值。

4.3 Excel处理方法

我们知道利用Excel表格可以做一些运算工作，在本次设计中我们不但利用其功能对拨距进行了计算，在绘制放大纵断面图的过程中我们也利用了它的一些功能。下面是对其方法的介绍。

4.3.1利用Excel设计纵断面的坡度

在Excel表格中输入桩号、里程、标高如表4-1 所示：

用以计算道床底面标高、计算轨面标高、现有坡度等数据，以方便后面的纵断面设计。道床地面标高计算过程如表4-2所示：

表格中道床底面标高计算公式（B2-C2/100-0.364），0.364为钢轨高度、垫板厚度与轨枕高度之和，是一个定值，C2/100是将既有道床厚化成以米为单位的量，0.364计算如表4-3所示：

计算轨面标高的计算如表4-4所示：

其中0.838来源为为钢轨高度、垫板厚度、轨枕高度与标准道床厚度之和，计算见表4-5：

表格中外包线道床底面标高、计算轨面标高和既有轨道高度的最大值，计算见表4-6：

34

兰州交通大学博文学院毕业设计（论文）

表4-1 资料输入及计算过程表

，

表4-2道床地面标高计算

表4-3 0.364计算

表4-4计算轨面标高的计算

表4-5 0.838的计算

表4-6 外包线计算

既有线每50米段内的坡度计算见表4-7：

35

兰州交通大学博文学院毕业设计（论文）

表4-7每50米段内的坡度

4.3.2设计坡度的计算

设定一个坡度，下拉使其范围满足最小坡段长度，如图第一个坡度设为2.4，使设计轨面线第一点与既有轨面线重合即H2=B2,用公式H2+(A3+A2)*L3/1000计算设计坡度见表4-8：

表4-8 设计线计算表

起道量计算见表4-9：

表4-9 起道量计算

设计坡度前应先选出外轮廓线并计算出各桩号间的相对坡度，设计坡度应根据相对坡度并结合设计注意事项选出。此外还应根据计算所得抬降量对设计坡度进行调整，以满足一些特殊建筑物如车站、桥梁等处的抬降量要求，避免对既有建筑物的改建。

4.3.3 Excel与 CAD结合绘制放大纵断面图

计算完资料后用公式将桩号和对应标高转化为坐标，如既有轨面线一栏所示，为绘制放大纵断面图做好准备。本次设计我们利用了Excel与CAD相结合的方法绘制了放大纵断面图，以下是对其过程的简单叙述。如表（4-10）所示：

在表格中选定一个数据并将其复制，然后打开CAD， 选择其绘图栏中的多段线命令，点击命令行按鼠标右键选择粘贴，这样便指定了线段的第一个点；接着在选择表格

36

兰州交通大学博文学院毕业设计（论文）

表4-10 坐标转化过程

中的其它数据并复制，然后点击CAD的命令行重复上面的命令，这样线段就生成了。对于放大纵断面图的下面数据各栏，数字也可用上述方法粘贴。

4.3.4 段内曲线坡度折减

1．曲线地段最大坡度减缓的注意事项

1) 当设计坡度值和曲线阻力之和不大于最大坡度值时，此设计坡度不用减缓。 2) 既要保证必要减缓值，又不要减缓过多，以免损失高度，使线路额外展长。 3) 减缓时，涉及的曲线长度系未加设缓和曲线前的圆曲线长度；涉及的货物列车长度应取近期长度，因近期长度短于远期长度，按近期长度考虑能满足远期长度的减缓要求。

4) 减缓坡段长度应不短于、且尽量接近于圆曲线长度，取为50m的整倍数，且不应短于200m。通常情况下，所取的坡段长度还不宜大于货物列车长度。

5) 减缓后的设计坡度值，取小数点后一位。 2．曲线地段最大坡度减缓的方法

1) 两圆曲线间不小于200m的直线段，可设计为一个坡段，不予减缓，按最大坡度设计。

2) 长度不小于货物列车长度的圆曲线，可设为一个坡段，曲线阻力的坡度减缓值为：

?iR?wrg?600gR?1g?600R（?） （4.1）

3) 长度小于货物列车长度的圆曲线，设计为一个坡段，曲线阻力的坡度减缓值为：

?iR?600gKy?1600?R?10.5????????（?） （4.2） ?R?gLR180LLi?ii?式中：?—曲线转角(°)；

K?—圆曲线长度(m)；

37

兰州交通大学博文学院毕业设计（论文）

R—圆曲线半径(m)；

Li—设计坡段长度(m)，当其大于货物列车长度时，取货物列车长度。 4) 若连续有一个以上长度小于货物列车长度的圆曲线，其夹直线长度小于200m，可将小于200m的直线段分开，并入两端曲线进行减缓，坡度减缓值按式（4.2）计算；也可将两个曲线合并折减，减缓坡段长度不宜大于货物列车长度，曲线阻力的坡度减缓值为：

?iR?10.5??Li?000? （4.3）

式中，??为折减坡段范围内的曲线转角总和(°)。

5) 当一个曲线位于两个坡段上时，每个坡段上分配的曲线转角度数。应按两个坡段上曲线长度的比例计算，相应的曲线坡度减缓值，按分配的曲线转角计算。

3．放大纵段面图中圆曲线各坡段的坡度折减表如表4-11所示:

曲线号 1 2 3 4 5 起点里程 (KM) K1677+117.099 K1677+654.989 K1679+18.782 K1679+779.515 K1680+12.844 表4-11 坡度折减表 终点里程 坡度折减 (KM) K1677+538.612 K1677+951.637 K1679+597.648 K1680+160.024 K1680+588.283 (?) 0.63 0.35 0.61 1.33 0.41 设计坡度 (?) 11 12.5 11 12.5 2.4 限制坡度 (?) 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 4.4放大纵断面图的绘制

4.4.1纵断面的设计资料和数据的输入

纵断面的设计资料和数据是放大纵断面图的下半部分，它包含十栏数据。 既有线平面是根据曲线整正后的资料进行绘制的，曲线的绘制要区分其沿线路前进方向的偏向，即左偏或右偏。线路平面绘制完毕后，要标注曲线的各个要素，此外还要标出各曲线直缓点、缓直点的里程。

里程只需标出百米点的整桩里程。

加桩里程需标出需标出各特殊点的里程（如变坡点，既有建筑物中心里程所在点）。 既有道床厚度，既有轨面高程应按里程点对应标上。

轨面设计坡度应根据设计坡度及坡段长度标出。它包括：各坡段的起点、终点以及坡段的走向（上坡或下坡）。设计坡度时，应注意曲线地段的最大坡度折减，同时还应注意车站处的坡度值不能大于2.5?。

38

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/tql3.html