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第十五章 铁路工程 §15-1 概 述 铁路是一种以钢轨引导列车运行的运输方式。由于机车在光滑的钢轨上运行，行车阻力小，运输速度高，运载能力大，成本较低是其主要特点。 铁路运输是运输系统中的主干力量，是大动脉。在国民经济建设中起着重要作用。 铁路的固定设施费用高，基础投资大；运输的组织要求十分严密，必须有很强的时间性。 铁路按轨距不同分为：标准轨距、窄轨距和宽轨距。目前，世界各国都主要采用标准轨距。窄轨和宽轨仅在少数地区或特殊情况下采用。 标准轨距：1435mm(+6、-2),1441mm,1433mm。变更率不大于千分之二。 窄轨轨距：1000mm、1067mm。 铁路按运输功能分有：一般铁路、高速铁路和地下铁路（城市地铁）。铁路等级划分为三级：Ⅰ级铁路、 Ⅱ级铁路、 Ⅲ级铁路。 铁路工程勘测设计工作内容包括：选线设计和铁路工程建筑物设计。 铁路选线设计是整个铁路设计中一项关系全局的总体性工作。主要内容是：（1）根据国家政治、经济、国防的需要，结合线路经过地区的自然条件、资源分布、工农业发展等情况，规划线路的基本走向；（2）根据沿线的地形、地质、水文等自然条件 和村镇、交通、农田、水利设施等具体情况，设计线路的空间位置；（3）研究布置线路上的各种建筑物，如车站、桥梁、隧道、涵洞、路基等，并确定其类型和大小，使其总体上互助配合，全局上经济合理。 铁路工程建筑物设计包括轨道设计、路基设计和桥涵隧道设计。 §15-2 线路的平面和纵断面设计 线路平面和纵断面设计就是线路空间位置的设计。 一、铁路平面 铁路中心线在水平面上的投影称为铁路线路平面，它是由直线段和曲线段组成。 二、铁路纵断面 铁路中心线在立面上的投影称为铁路纵断面。它是由坡段（直线部分）及连接相邻坡段的竖曲线组成。 （一）坡段的限制坡度与限制长度 为保证列车的行驶安全，坡段的长度和坡度必须加以限制。因为坡段的长度，对运营和工程都有很大的影响。 考虑因素：铁路等级、地形条件、牵引种类和运输要求。 （二）竖曲线半径 Ⅰ、Ⅱ级铁路为10000m， Ⅲ级铁路为5000m。 （三）纵断面设计线标高的选择 纵断面设计线应尽量接近地面线，使填挖高度减小，力求减少工程量。 （四）桥涵路段的线路纵断面 涵洞和道碴桥面可设于任何纵断面的坡道上。明桥面的桥应尽设在平道上，明桥面的桥上不应设置竖曲线。 §15-3 铁路定线 定线要考虑的因素：主要技术标准，线路行经地区的自然条件，线路的工程与运营条件以及政治、经济、国防上的要求等。 §15-4 路 基 一、概 述 铁路路基是以土、石材料为主建成的一种条形构筑物。它与桥梁、隧道、轨道等组成铁路线路的整体。它要承受其上部建筑物的重力和列车的动荷载，同时还要受到各种自然因素的破坏。因而要求路基必须是一种坚实、稳固和耐久的构筑物。 二、路基横断面 （一）路基横断面的形式 接照路基所处的地形条件与横断面的形状，路基断面形式有：路堤、路堑、半堤半堑、半路堤、半路堑及不填不挖等六种形式。 （二）路基的组成 路基是由路基本体（或路基体）和附属设施（排水、防护、加固）两部分组成。 1、路基体 它由路基面、路肩和路基边坡构成。 路基面(路基顶面)是路基顶部，是铺设轨道的工作面。 路基面的形状分为有路拱和无路拱两种形式。通常非渗水性质路基，为迅速排除地表水，一般都设置路拱。路拱断面又有梯形和三角形两种，单线铁路采用梯形路拱，双线铁路采用三角形路拱。 路基顶面宽度是指路基一侧的路肩边缘到另一侧路肩边缘之间的距离。 路肩是指路基面两侧无道床覆盖部分。它的功用是：抵抗路基核心土在列车荷载作用下发生侧向变形或侧向挤动，加强路基的稳定性；防止道碴滚落于路基坡面；用于设置线路和信号标志；供人行走、避车、存放机具材料、进行维修工作等。 我国现在规定：新建一级、二级铁路路堤的路肩宽度不得小于0.6m，路堑的路肩宽度不得小于0.4m。三级铁路路堤、路堑的路肩宽度不得小于0.4m。 2. 路基附属设施 为了保证路基的强度和稳定而设置的排水设施、防护与加固工程等统称为路基附属设施。 （三）路基标准设计横断面 路基标准设计横断面是按路基规范规定，通过对路基边坡、排水设施、基底处理等各因素仔细分析研究，进行一般设计而确定的断面。适用于工程地质条件良好、在一定边坡和高度下，采用一般施工方法的路基工程。 第十六章 桥梁工程