鐵路線路縱斷面

縱斷面設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容包括：坡度、坡段長度、坡道的連接。

坡度的坡率在中國以千分率表示，即指1000米水平距離的線路上升或下降的以米計(jì)的高度。縱斷面由各種坡度的坡道所組成 。

在線路縱斷面上，如遇到平面曲線和坡道重疊時(shí)，要考慮曲線阻力的影響。又如在較長的隧道內(nèi)（400米以上），由于軌面潮濕,線路維修較困難,使輪軌間粘著系數(shù)降低,因而減少了輪周牽引力。同時(shí)，列車在隧道內(nèi)運(yùn)行時(shí)，空氣阻力也有所增加。為了保證列車按計(jì)算速度通過這些地段而不致減少牽引重量，都必須相應(yīng)地減緩坡度。

有道碴的橋梁可放在任何縱斷面上。不鋪道碴的鋼橋，應(yīng)盡量放在平道上，因?yàn)樵谄碌郎系匿撥壢菀桩a(chǎn)生縱向移動(dòng)，造成病害，不利于行車安全和養(yǎng)護(hù)工作。隧道處的縱斷面，可設(shè)置單向坡或人字坡，坡度一般不小于3‰,以利于排水。但人字形坡通風(fēng)不良，采用內(nèi)燃機(jī)車或蒸汽機(jī)車牽引時(shí)，機(jī)車排出的廢氣或煤氣會(huì)污染隧道內(nèi)的空氣，影響旅客及乘務(wù)人員的健康，故宜用單向坡。不過，人字坡對施工是有利的，需要時(shí)也可采用。車站原則上應(yīng)設(shè)在平道上；如地形困難，不可避免時(shí)，也可設(shè)在坡道上；但應(yīng)保證下列條件：①列車能起動(dòng)；②停放的單獨(dú)車輛或列車不致溜走；③在車站范圍內(nèi)縱斷面的平順性。因此，站內(nèi)坡度一般不得超過2.5‰,以保證列車起動(dòng)。只有在地形條件十分困難，對不辦理調(diào)車或列車摘車等作業(yè)的中間站，其到發(fā)線可準(zhǔn)許設(shè)在陡于2.5‰的坡道上,但坡度的最大值，不得超過區(qū)間限制坡度減去起動(dòng)附加阻力的數(shù)值。

在縱斷面上相鄰變坡點(diǎn)間的距離稱為坡段長度。從運(yùn)營觀點(diǎn)上，最好把縱斷面設(shè)計(jì)成盡量長的同一坡度。以減少變坡點(diǎn)。為了減少土石方工程，相反地，變坡點(diǎn)要和地面起伏相配合，因而有時(shí)出現(xiàn)過多的變坡點(diǎn),使坡段長度縮短。于是在設(shè)計(jì)縱斷面時(shí),有必要規(guī)定坡段的最短長度。中國1975年公布的《鐵路工程設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范》所規(guī)定的坡段最短長度為500～250米，視設(shè)計(jì)線的遠(yuǎn)期到發(fā)線的有效長度而定。

也稱豎曲線,即在相鄰坡道處,為了使列車能平順地運(yùn)行，要用豎曲線把兩個(gè)坡道連接起來。豎曲線有兩種類型：一種是圓弧形，中國規(guī)定在坡度代數(shù)差大于3‰（Ⅰ、Ⅱ級鐵路）和4‰（Ⅲ級鐵路）時(shí)要分別加入半徑相應(yīng)為 10000米及5000米的圓弧形豎曲線。另一種是拋物線形，是根據(jù)縱斷面連接情況（凸形或凹形）按規(guī)定的變坡率連接。凹型斷面的變坡率要比凸形的小一半，即凹型豎曲線的敷設(shè)要比凸形的長一倍。英、美、加等國均采用拋物線形豎曲線。中國部分鐵路也采用過。2100433B

根據(jù)中線平面位置反映的地面標(biāo)高，繪制鐵路線中線的地形縱斷面，然后在上面設(shè)計(jì)坡度線，即得出線路縱斷面圖。為保證坡度的可行性，縱斷面設(shè)計(jì)必須和平面設(shè)計(jì)緊密配合，互相協(xié)調(diào)，逐段地交替進(jìn)行。線路縱斷面的設(shè)計(jì)對鐵路工程指標(biāo)或運(yùn)營指標(biāo)都有重要影響 。

對單機(jī)牽引起著限制牽引重量的坡度。在一個(gè)區(qū)段內(nèi)限制坡度一定是最長最陡的坡道。設(shè)計(jì)線路縱斷面時(shí)，限制坡度是最重要的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之一。在一定機(jī)車類型下,列車牽引重量是以限制坡度為依據(jù)的,所以它能影響鐵路的輸送能力 。

鐵路線路縱斷面計(jì)算公式

牽引重量（噸）的計(jì)算公式如下：

式中是機(jī)車的計(jì)算牽引力(牛)；是機(jī)車的計(jì)算重量（噸）；ó和孋分別為機(jī)車和車輛的平均單位基本阻力(機(jī)車和車輛在平直道上前進(jìn)時(shí)必須克服的阻力牛/ 噸)；是限制坡度值（‰）。

限制坡度的選定是選線工作中的一個(gè)核心問題。選定限制坡度有兩個(gè)基本條件：一是地形，二是運(yùn)量。運(yùn)量是考慮限制坡度標(biāo)準(zhǔn)的前提，地形則是決定限制坡度標(biāo)準(zhǔn)的根據(jù)。在地形復(fù)雜的自然環(huán)境中，如何正確處理好運(yùn)量和大自然的關(guān)系，以取得最佳的經(jīng)濟(jì)效果，是線路縱斷面設(shè)計(jì)中一項(xiàng)頭等重要的任務(wù)。

在山區(qū)選線時(shí)，線路的坡度應(yīng)力求和線路走向的自然縱坡相吻合，經(jīng)過努力后所定出的鐵路線，自然坡度仍較大時(shí)，其最后無法避免的阻力，可以選用適當(dāng)?shù)臋C(jī)車予以克服。這樣，一方面順從自然定坡，另一方面借重型機(jī)車，以補(bǔ)救不足，就可以得出一條經(jīng)濟(jì)合理的鐵路線。按照限制坡度接近自然坡度的方式所設(shè)計(jì)出來的線路縱斷面，其工程量最小，線路最短。

鐵路線路縱斷面均衡坡度

在線路設(shè)計(jì)中，上下行方向的限制坡度，一般是一致的。但是有些線路上，上下行兩方向的貨運(yùn)量差別很大而又較穩(wěn)定時(shí)，在地形條件也合適的情況下，則可按重、輕車方向分別采用不同的限制坡度，即輕車方向的最大坡度可大于重車方向的限制坡度，以節(jié)省工程量。這種，按輕車方向設(shè)計(jì)的最大坡度，稱為均衡坡度 。

鐵路線路縱斷面加力坡度

按照平均自然坡度設(shè)計(jì)縱斷面時(shí)，有時(shí)會(huì)遇到突然升高的越嶺地段，就需要設(shè)計(jì)超越限制坡度的加力坡度。加力坡度就是加掛輔助機(jī)車把列車推挽上坡的一段特殊的坡道。

在中國鐵路上有不少加力坡度的實(shí)例。較著名的有1909年修通的京張鐵路以 33.33‰的“之”字坡通過了險(xiǎn)峻的八達(dá)嶺，還有20世紀(jì)40年代抗日戰(zhàn)爭時(shí)期修通的黔桂鐵路，以27‰的坡度通過了桂黔兩省分界處的鳳凰山脈。1949年以后修建的鐵路中，有于1952年修通的天蘭線，在跨過隴山時(shí)采用20‰的坡度；1953年興建的蘭新線，在穿越烏鞘嶺的路段中采用了20‰的坡度；1956年修通的鷹廈線，在通過武夷山和戴云山時(shí)分別采用了20‰及22‰的坡度；1957年修通的寶成線，在穿越秦嶺時(shí)采用了30‰的坡度等等。

鐵路線路縱斷面動(dòng)能坡度

利用列車在高速運(yùn)行中所儲(chǔ)備的勢能以克服超過限制坡度的特殊坡度稱為動(dòng)能坡度，用來克服不太長的局部困難地段，是單機(jī)牽引區(qū)段內(nèi)的最陡的坡度。在縱斷面上的適當(dāng)?shù)囟?，布置一段必要長度的下坡或平道，以保證列車在達(dá)到相當(dāng)速度以后順利地通過動(dòng)能坡度。

鐵路線路縱斷面一般坡度

凡是小于限制坡度的所有坡度，不影響鐵路運(yùn)輸能力，均可列入一般坡度。一般坡度又可分為無害坡度和有害坡度。無害坡度的坡率較小，列車下坡運(yùn)行時(shí)不需要制動(dòng)，運(yùn)營費(fèi)用最省。有害坡度較無害坡度陡，列車下坡運(yùn)行時(shí)，需要制動(dòng)，運(yùn)營費(fèi)較大。

在鐵路設(shè)計(jì)實(shí)踐中，主要采用下列各種縱斷面圖：詳細(xì)縱斷面圖、縱斷面略圖、簡明縱斷面圖、放大縱斷面圖、工程地質(zhì)縱斷面圖。

線路縱斷面指的是線路縱向的斷面。

從測量角度講，多用斷面來表示，我們過去講的斷面有縱斷面和橫斷面，所謂橫斷面就是沿著與走向垂直方向的斷面，縱斷面就是沿著走向與走向重合的斷面。什么是斷面呢？，斷面實(shí)際就是一個(gè)兩維平面，斷面的表示方法常用縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)表示，橫坐標(biāo)表示水平方向的參數(shù)值，縱坐標(biāo)就是豎直方向的參數(shù)值。2100433B

中文名稱

縱斷面測量

英文名稱

profile survey

定　　義

對線路縱向地面起伏形態(tài)的測量。

應(yīng)用學(xué)科

測繪學(xué)（一級學(xué)科），工程測量（二級學(xué)科）