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第五章轨道工程路基、涵洞或桥梁、隧道轨道工程包括城市间的铁路工程和城市内的各种轨道交通工程。站场：既是货物和旅客出入轨道运输系统的交接点或界面，又是列车进行整备、检查、解体、编组等作业的场所。附属工程：包括信号、电力供应和给水排水等交通控制、运营管理和供应的设施。线路：列车所行驶的轨道式通道轨道结构轨道交通系统按服务范围、行车速度可划分为高速轨道交通、普通铁路和城市轨道交通三类。第一节系统类型及设计准则高速轨道交通高速客运专线km/h满足长距离、高速度的轨道交通干线。高速磁浮交通：设计行车速度可达400km/h以上快速客货共线km/h高速铁路利用车辆在固定导轨上运行、主要为城市区域客运服务的交通系统普通铁路的设计行车速度一般在160km/h以下，客货混合运行。主要技术标准——为适应不同的功能要求，各种轨道交通的设计规定的一些基本设计准则。包括:设计行车速度影响各类轨道交通系统的设计行车速度（km/h）表5-1线路几何特征的设计和车站的分布系统类型、线路等级、设计运量设计行车速度决定系统类型和等级高速轨道交通普通铁路专用线城市轨道交通磁浮客运专地铁轻轨设计行车速度450~500300~350200（120）140（80）120(80)100（80100（80）80~12060~80是列车在某种设计特征（主要是轨道线路几何特征）的路段上行驶所能保持的最大安全行车速度。注：括号内为货车的最高运行速度路网中作用设计运量(Mt)最高行车速度(km/h)限制坡度（‰）最小曲线半径（m）客车货车平原丘陵山区一般地段困难地段骨干非骨干20120~1601209~1212～151200~2000800~1600联络、辅助地区性＜201080~12080~1209~1515～20600~1200500~800地区性或企业性5~101008012~1818～25400~600350~550地区性或企业性808012~1818～25400350普通铁路线路等级和相关主要技术标准表5-2轨道交通设计年度分为初期（运营后第三年）、近期（第十年）、远期（二十至二十五年）。普通铁路及高速轨道交通的设计运量采用近期年客货运量表示。城市轨道交通线路具有明显的早晚高峰特征，因而采用远期的高峰小时单向最大断面流量作为设计运量。线路运能分类（高运量）（大运量）（中运量）线路类型地铁轻轨单向高峰小时最大断面流量（万人/h）列车最大长度（m）185140100线路型式全封闭全封闭半封闭/全封闭最高速度（km/h）808060~80适用城市（万人）300200100城市轨道交通线为了实现高密度发车，一般一次建成双线条，列车分上下行单向行对于客货运量小的线路只考虑修建单线，对客货运量增长快的线路需建设双线或预留双线。双线铁路的建设投资要比两条单线的投资小，但其通过能力要比两条单线一、线路平面圆曲线第二节线路平纵断面设计铁路线路在空间的位臵用路线中心线（路基顶面中点连成的线）表示。线路平面：路线中心线在水平面上的投影直线影响到列车行驶的平稳性考虑缓和曲线的线型及长度对缓和曲线考虑夹直线的长度对直线段考虑最小曲线半径及半径的合理选取对圆曲线段平面设计时，对直线、圆曲线、缓和曲线有一定的要求。使外侧车轮轮缘紧压外轨内侧面而加剧其磨损车辆受到的离心力大小同速度的平方成正比，同曲线半径成反比。有如下作用：14列车在小半径曲线上须限速行驶。曲线半径越小，限速值越低。曲线半径也不宜过大。太大的半径对节省工程量作用不大，但增加了路线测设、施工和养护的困难，普通铁路的最大曲线m。地形较为平坦或地物限制（控制点）较少，应尽可能采用大的曲线半径；地形困难地段，可选用较小的曲线普通铁路正线夹直线或圆曲线列车最高行车速度(km/h)080夹直线缓和曲线的作用：实现外轨超高的逐渐过渡。缓和曲线线型有螺旋线、三次抛物线、五次抛物线、一波正弦曲线等，常用的线二、线路纵断面纵断面设计包括：坡度的最大值、坡段的最小长度、相邻坡度的代数差、竖曲线线型及半径等因素竖（向）圆曲线线路纵断面：路线中心线在铅垂面上的投影竖（向）缓和曲线地形起伏较大，按规定限制坡度设臵路线会引起很大的工程量时，可考虑采用两台或多台机车牵引方案。选用大功率机车就可能采用较大的限制坡度选用大功率的机车和较小的限制坡度要求的运输能力较大运输能力一定设臵纵向坡度的作用：适应地形起伏而减少工程量，有时在路堑地段可以改善排水功能。限制坡度：铁路线路在某区段上限制货物列车质量的坡度。19圆曲线范围内的曲线阻力引起的坡度折减值i可按下式确定：式中：R——曲线半径（m）；Σα——坡度折减的坡段长度内圆曲线的偏角总和（）；L——坡度折减的坡段长度（m）。车辆在曲线上行驶时，因受各种阻力，其牵引力要比在直线坡道上行驶时小，因此要对限制坡度值进行坡度折减。10.520电力牵引铁路小半径曲线的粘降坡度折减值（‰）表5-8曲线.851.051.351.651.953500.500.701.001.251.502.002.452.90坡段的长度宜不短于远期列车长度的一半，并取50m的整倍数；两相邻坡段的最大坡度代数差，应考虑不使车辆间车钩断裂、行车平稳、机车不脱轨和不脱钩等因素，尽量采用低值。当曲线地段的计算粘着牵引力小于计算牵引力时，需要进行粘降引起的坡度折减。列车驶经变坡点时，会产生竖向附加力和加速度，影响行车的平稳性。为此在纵断面设计时要考虑最小坡段长度、相邻坡段的坡度代数差以及竖曲线竖曲线的设臵规定如下：城市轨道交通中，把线路允许设计的最大坡度值称之为最大坡度，而不称为限制坡度，也不存在加力坡度。（1）设计速度为160km/h的地段，当相邻坡段的坡度代数差大于1‰时，需设臵圆形竖曲线km/h的地段，当相邻坡段的坡度代数差大于3‰（、级铁路）或4‰（、级铁路）时，应设臵圆形竖曲线在设计纵断面时，线路坡度在满足排水及标高控制要求的前提下应尽可能平缓，一般在20‰以下 城市轨道交通路线的坡度代数差等于或大于2‰时，也要在变坡点处设臵圆形竖曲线，只是半径 比铁路小得多。 为了避免或减轻列车同时位于两条竖曲线而产生的振动叠加，地铁规范规定，两条竖曲线之间的 夹直线 一、路基 第三节 路基和轨道 其主要组成元素，如图5-3。 路堤半路堤半路堑 路基：轨道线路承受轨道和列车荷载的地面 基础结构物。 24 5-325 决定 铁路等级 轨道类型 道床标准 路肩宽度 线路间距 路基顶面 宽度 对于、级铁路：两者均0.4m 路堑的路肩宽度0.4m 对于、级铁路 路堤的路肩宽度0.6m 用渗水性土和岩石修筑的路基，其顶面可以不设路拱，做成水平面。 26 铁路路堤边坡坡度表 表5-12 填料名称 边坡高度（m） 边坡高度 全部高 一般细粒土20 1：1.51：1.75 粒土（细砂、粉砂、粘土质砂除外） 20 12 1：1.51：1.75 硬块石 1：1.31：1.5 采用地面和地下排水措施，将降落在或渗入路基范围内的地面或地下水，拦截、汇集、引导和排 离出路基范围外。 为保证路基的整体稳定性，路堤的基底应稳固，堤身边坡的坡度应不陡于表5-12中的规定值。 27 作用：引导车辆行驶方向，承受由车轮传下的压力，并将其扩散至路基或桥隧结构物。 轨道主要由钢轨和联结零件、轨枕和扣件、道床以及道岔等部分组成。 二、轨道 28 根据主要运营条件（运量和最高行车速度）将轨道分为 特重、重型、次重型、中型和轻型5个等级 钢轨类型 轨枕类型和密度 道床类型和厚度 决定 轨道的强度和稳定性 项目 运营条件 轨道结构 路段设计 速度 钢轨 轨枕 碎石道床厚度 混凝土枕 防腐木枕 非渗水土路基 岩石、渗 水土路基 型号 铺轨根数 铺轨根数双层 单层道碴单位 Mt km/h kg/m 根/kmcm cm cm 特重型 ＞50 160~1 20 75或 60 3020 35 重型 25~50 160~1 20 60 3020 35 120 60 184030 20 35 次重型 15~25 120 50 1760～1840 25 20 30 中型 8~15 100 50 1680～1760 20 20 30 轻型 8050或 43 168020 15 25 29 1.钢轨 接头形式 对接式可使机车车辆避免通过错接接头时产生的左右摇晃。目前广泛采用的是悬接而又对接 的形式。 按其相对于 轨枕的位臵 承垫式：接头位于 轨枕1上 悬空式：接头处在两根轨枕间，具有 较好的弹性 在两钢轨连接处应预留适当的缝隙，以便温度变化时可以自由伸缩。 30 两条钢轨间的标准轨距为1435mm。 直线地段，轨道上两股钢轨的顶面应保持同一水平，500m以上的直线mm 曲线路段，为平衡离心力，轨道应设臵超高。新建铁路的外轨超高值h(mm)可按下式确定： ——最高行车速度（km/h）；R——曲线.轨枕和扣件 分类 作用： 木枕钢筋混 缺点质量大，弹性差 损坏了难于修补 优点 耐久性好，使用寿命长 缺点 使用寿命短 需消耗大量木材 优点 弹性好、易于加工、便于 运输和铺设、更换方便 及成本低 32 引起接缝不匀和轨枕歪斜 防止爬行：
