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1、第二章第二章 高速铁路线路高速铁路线路2-1 2-1 高速铁路选线的基本原则高速铁路选线的基本原则2-2 2-2 高速铁路线路平面设计高速铁路线路平面设计2-3 2-3 高速铁路线路纵断面设计高速铁路线路纵断面设计2-1 2-1 高速铁路选线的基本原则高速铁路选线的基本原则舒适原则舒适原则安全原则安全原则速度原则速度原则兼容原则兼容原则效益原则效益原则企业财务效益企业财务效益: :财务评价和偿还投资能力财务评价和偿还投资能力; ;国民经济效益国民经济效益: :促进、激发沿线社会经济的促进、激发沿线社会经济的进一步发展，减少依赖于能耗高和污染严重进一步发展，减少依赖于能耗高和污染严重的客运量的客
2、运量. .投资与效益是失和得的关系。投资与效益是失和得的关系。 在效益原则下，仍应追求顺直、短捷。在效益原则下，仍应追求顺直、短捷。 1 1 效益原则效益原则2 2 兼容原则兼容原则：应尽量取直、短捷，可远离应尽量取直、短捷，可远离 既有线，也可靠近既有线。既有线，也可靠近既有线。 u线路走向u车站u区间线路：宜靠近既有线；：宜靠近既有线；：与接轨客运站应尽量靠近；与接轨客运站应尽量靠近； 困难情况下距离较远时应设联络线。困难情况下距离较远时应设联络线。3 3 速度原则速度原则主要考虑主要考虑V平均平均/ Vmax的值的值合理范围：合理范围： 一般一般 地段地段 0.9 困难地段宜困难地段宜0
3、.85以以避免避免标准的不合理和工程投资浪费。标准的不合理和工程投资浪费。因此，因此， Vmax必须综合研究地形条件和工必须综合研究地形条件和工程情况确定。程情况确定。4 4 安全原则安全原则运行的运行的首要保证首要保证。选线和工程措施选线和工程措施都必须考虑保证行车的安都必须考虑保证行车的安全，不能遗留造成威胁安全的隐患。全，不能遗留造成威胁安全的隐患。线路应尽量绕避塌陷、滑坡、活动断裂带线路应尽量绕避塌陷、滑坡、活动断裂带和软弱低级等不良地质地带，避免浸水路和软弱低级等不良地质地带，避免浸水路堤和洪水冲刷路堤。堤和洪水冲刷路堤。个别工点个别工点不能绕避时不能绕避时，要采取保证安全的，要采取
4、保证安全的工程措施。工程措施。5 5 舒适原则舒适原则目的：目的：有效的吸引客流。有效的吸引客流。影响舒适度的因素影响舒适度的因素:1)线路设计参数线路设计参数2)车辆性能车辆性能3)线线路的整体刚度路的整体刚度平面：平面：曲线半径，缓和曲曲线半径，缓和曲线、夹直线、线间距等。线、夹直线、线间距等。纵段面：纵段面：坡度代数差、坡坡度代数差、坡段的连接、竖曲线等。段的连接、竖曲线等。减振、密闭性等减振、密闭性等主要主要体现体现在桥梁等结构在桥梁等结构物与路堤、路堤与路堑物与路堤、路堤与路堑的协调，应的协调，应避免避免频繁交频繁交替设置，减少不同刚度替设置，减少不同刚度的变化。不同刚度之间的变化。
5、不同刚度之间应设置应设置过渡段过渡段，避免突，避免突变。变。1.1.最小曲线半径最小曲线半径2-2 2-2 高速铁路线路平面设计高速铁路线路平面设计u线路设计的线路设计的重要任务重要任务之一。之一。u限制列车限制列车最高速度最高速度的主要因素；的主要因素；u对对工程费工程费和和运营费运营费都有很大影响；都有很大影响；u与运与运输模式输模式、速度目标值速度目标值、旅客乘坐舒适旅客乘坐舒适度和列车运行平稳有关。度和列车运行平稳有关。高速列车设计最高速度高速列车设计最高速度vmax、实设超高与欠超高之和的允许值实设超高与欠超高之和的允许值h+hq；高速列车最高运行速度高速列车最高运行速度vG 跨线旅
6、客列车正常运行速度跨线旅客列车正常运行速度vK 欠超高与过超高之和的允许值欠超高与过超高之和的允许值hq+hg 等。等。影响因素：影响因素：影响影响速度目标速度目标的因素的因素所处地理位置的重要性所处地理位置的重要性速度与能耗的关系速度与能耗的关系:见下页见下页速度与工程造价的关系速度与工程造价的关系1.1 1.1 速度目标值速度目标值速度越大能耗越大速度越大能耗越大 经计算经计算350km/h与与300km/h须走行等须走行等距离距离40km才能相差才能相差1min的运行时间，而所的运行时间，而所增加的增加的耗电量急剧增加耗电量急剧增加，减少的运行时间，减少的运行时间很短而增加的能耗很大，不
7、利于吸引客流，很短而增加的能耗很大，不利于吸引客流，在票价上与其他交通系统竞争。在票价上与其他交通系统竞争。dx速度与能耗的关系速度与能耗的关系轮轨高速铁路的速度目标值最大以轮轨高速铁路的速度目标值最大以300km/h较为经济合理；较为经济合理；由于由于350km/h与与300km/h基础设施标准基础设施标准相同，工程造价相差小，故对相同，工程造价相差小，故对长大长大高速铁高速铁路地形适合地段基础设施按路地形适合地段基础设施按350km/h设设计是合适的；计是合适的；德国铁路德国铁路(DB)根据分析结果认为根据分析结果认为280300km/h是最佳运营速度。是最佳运营速度。)Vmax=350k
8、m/h。初期初期，高中速混合运输，高中速混合运输，300 与与 200km/h匹配；匹配；远期远期，以高速车为主，最高以高速车为主，最高350km/h，同时兼顾同时兼顾跨线旅客列车跨线旅客列车（250km/h）和和不同速度列车组不同速度列车组合合运行。运行。 R Rminmin首先首先要满足要满足V Vmaxmax的要求，的要求，其次其次还要满足还要满足不同不同V V匹配条件下的要求。匹配条件下的要求。京沪铁路京沪铁路:1.2 1.2 实设超高、欠超高、过超高的允许值实设超高、欠超高、过超高的允许值 普通线路：普通线路：影响因素：影响因素： （1）列车在曲线上停车时的列车在曲线上停车时的安全稳
9、定性安全稳定性 （2）旅旅客舒适度客舒适度。客运专线：客运专线：（1 1）实设超高允许值）实设超高允许值 h h 试验研究：试验研究：h=200mm停车时，部停车时，部分旅客站立不稳、行分旅客站立不稳、行走困难、头晕等。走困难、头晕等。国外资料：国外资料：日；德日；德和法均为和法均为180mm。单线单线125mm，双线，双线150mm。170mm普通线路：普通线路： 一般一般 75mm，困难，困难90mm； V120km/h线路个别线路个别特殊情况不大于特殊情况不大于110mm.影响因素：影响因素：高速：高速： 舒适度良好：舒适度良好： 40mm 较好：较好：60mm 一般：一般： 70 mm
10、 较差：较差： 100 mm（2 2）欠超高允许值）欠超高允许值hqhq30mm，良好；，良好； 55mm，较好；，较好； 80mm，略有不适；，略有不适； 108mm，不舒适。，不舒适。 1993，铁科院，铁科院 乘客舒适度；线路养护维修。乘客舒适度；线路养护维修。u普通线路普通线路: 货物列车货物列车轴重大，对曲线内轨磨耗及线路的破轴重大，对曲线内轨磨耗及线路的破坏作用较大。坏作用较大。u京沪高速：京沪高速： 客运专线客运专线； 跨线客车跨线客车的走行性能比货车好。的走行性能比货车好。 以高速为主，以高速为主，重点应保证高速车的舒适度重点应保证高速车的舒适度（3 3）过超高允许值）过超高允
11、许值hghg hg=50mm 同同hq4 4）本线、跨线旅客列车共线运行时欠超高）本线、跨线旅客列车共线运行时欠超高和过超高之和的允许值和过超高之和的允许值hq+hghq+hgh=hjx-hjh=其中 hq+hg= hq+ hg h h 为线路开通后实设超高的调整值为线路开通后实设超高的调整值，与本与本线与跨线旅客列车的对数、质量、速度有关，线与跨线旅客列车的对数、质量、速度有关，一般取一般取2050mm，但无碴轨道不考虑。，但无碴轨道不考虑。 欠超高和过超高之和的允许值欠超高和过超高之和的允许值hq+hghq+hg良好良好一般一般困难困难无碴轨道无碴轨道110140200有碴轨道有碴轨道10
12、0120150其理由同其理由同hq+hg的分析。的分析。（5 5）单一高速列车运行时实设超高与欠超）单一高速列车运行时实设超高与欠超高之和的允许值高之和的允许值 h h+ +h hqqh+ hq= h+hq-h国外取值见下页良好良好一般一般困难困难无碴轨道无碴轨道220240270有碴轨道有碴轨道200220240日本日本 东海道新干线一般条件下为东海道新干线一般条件下为210 mm，个别条件，个别条件下为下为240mm； 山阳及其后的新干线一般为山阳及其后的新干线一般为180mm，个别为，个别为210mm。法国法国 TGV-SE线一般为线一般为215mm，个别为，个别为269mm； TGV-
13、A线一般为线一般为177mm，个别为，个别为266mm；TGV-N线为线为214mm。国外高速客运铁路上国外高速客运铁路上h+hq的取值情况：的取值情况：1.3 1.3 最小曲线半径的确定最小曲线半径的确定1）客专设计速度要求）客专设计速度要求Rmin 式中，式中， vmax设计速度目标值，设计速度目标值，300，350km/h。 2）高低速列车共线运行条件下）高低速列车共线运行条件下Rmin 式中，式中， vG高速列车速度值；高速列车速度值； vD 跨线旅客列车正常运行速度值；跨线旅客列车正常运行速度值；2. 2. 最大曲线半径最大曲线半径一般不宜大于一般不宜大于12000m，个别不大于，个
14、别不大于14000m 。依据：依据：线路的铺设、养护、维修精度线路的铺设、养护、维修精度(1mm )。曲线的线形平顺主要是依据基桩控制曲线的正矢曲线的线形平顺主要是依据基桩控制曲线的正矢值来保持。正矢值值来保持。正矢值当当R=12000, l=10m时时, f1mm。fRRl/2l/23. 3. 曲线半径的选用曲线半径的选用V设计设计推荐推荐R最小最小R最大最大R无无碴碴3508000100007000（5500）12000（14000）300550080004500（4000）2504000-60003200（2800）2002800-50002000（1800）有有碴碴3509000110
15、007000300600090005000（4500）曲线半径系列曲线半径系列选用原则选用原则优先选用推荐半径，慎用最小和最大半径。因地制宜、由大到小、合理选用。必要时可采用以上数列间100m整倍数的曲线半径。正线不应设计复曲线，区间正线宜按线间距不变的并行双线设计，两线设计为同心圆。限速区段，应根据不同地段的行车速度适当，应根据不同地段的行车速度适当选定相应的曲线半径；选定相应的曲线半径；大型车站两端减、加速地段或必须限速的站外引线上，由于行车速度较低，为减少工程，由于行车速度较低，为减少工程，可选用与实际行车速度相适应的较小曲线半可选用与实际行车速度相适应的较小曲线半径；径；地形、地质条件
16、困难，工程艰巨地段，可适，可适当选用较小曲线半径并宜集中设置。当选用较小曲线半径并宜集中设置。4. 4. 缓和曲线缓和曲线 4.1 4.1 作用作用1.1.过渡曲率，由过渡曲率，由0 0 1/R。 2.2.过渡超高，由过渡超高，由0 0 h。3.3.过渡轨距加宽，由过渡轨距加宽，由0 0 e。4.2 4.2 要求要求平顺性平顺性行车安全性行车安全性乘客舒适度乘客舒适度三次抛物线型三次抛物线型三次抛物线余弦改善型三次抛物线余弦改善型 三次抛物线圆改善型三次抛物线圆改善型七次四项式型七次四项式型 半波正弦型半波正弦型 一波正弦型一波正弦型 4.3 4.3 线形线形1) 1) 三次抛物线直线顺坡型三次抛物线直线顺坡型平面：平面：1) 1) 三次抛物线直线顺坡型三次抛物线直线顺坡型立面：立面：2) 2) 三次抛物线余弦改善型三次抛物线余弦改善型平面：平面：立面：立面：3) 3) 三次抛物线圆改善型三次抛物线圆改善型平面：平面：立面：立面：4) 4) 七次四项式型七次四项式型 平面：平面：立面：立面：5) 5) 半波正弦型半波正弦型 平面：平面：立面：立面：6) 6) 一波正弦型一波正弦型 平面
