高速铁路线路平面和纵断面设计要点

高速铁路线路平面和纵断面设计要点

高速铁路线路是高速铁路运输的重要技术设备之一，其设计直接影响到列车运行的安全性、平稳性和舒适性。本文将详细介绍高速铁路线路平面和纵断面的设计要求及关键技术参数。

高速铁路线路平面设计

1. 最大超高

列车在曲线上运行时会产生离心力，为平衡这种离心力，需要将外轨抬高一定高度，即设置超高。计算公式如下：

式中：h—超高，单位为mm；v平—通过曲线的各次列车的平均速度，单位为km/h；R—曲线半径，单位为m。

高速铁路线路的最大超高应保证列车在曲线上能安全、平稳地停车，列车在大风的情况下不会倾覆，乘客感到舒适。有砟轨道超高最大值一般不得超过150mm，无砟轨道超高最大值不得超过175mm。

2. 欠（过）超高

超高主要是按照各次列车的平均速度设置的，但通过同一曲线路段的列车速度是不一定相等的。当大于平均速度的列车通过某曲线路线时，其实际产生的超高大于设置的超高，大于的这部分称为欠超高；当小于平均速度的列车通过该曲线路段时，其实际产生的超高小于设置的超高，小于的这部分称为过超高。

我国客运专线采用的欠超高允许值见表2-1-1。

3. 曲线半径

最小曲线半径是线路平面设计时允许选用的曲线半径最小值，最小曲线半径的选定主要应考虑行车速度、地形条件和机车牵引种类等因素。其中行车速度是选定最小曲线半径的主要依据。

高速客运专线最小曲线半径的选择由下式确定：

式中：Rmin——最小曲线半径(m)；Vmax——列车最大速度(km/h)；hm——实设超高值(mm)；hq——允许的欠超高值(mm)。

与设计速度匹配的平面曲线半径见表2-1-2。

4. 缓和曲线

缓和曲线是在直线与圆曲线之间设置的曲率变化的曲线。缓和曲线的作用是当列车由直线（或圆曲线）驶向圆曲线(或直线)时，使列车的离心力逐渐产生或消失，并减缓外轮对外轨的冲击，保证行车平顺。

5. 夹直线与圆曲线最小长度

夹直线是指两相邻曲线之间的直线段。两相邻曲线转向相同叫作同向曲线，转向相反则称为反向曲线。相邻两曲线间的夹直线和两缓和曲线间的圆曲线最小长度应根据下列公式计算确定。

一般条件下：L≥0.8V
困难条件下：L≥0.6V

式中：L—夹直线或圆曲线长度（m）；V—设计速度数值（km/h）。

圆曲线或夹直线最小长度见表2-1-3。

6. 线路间距

线间距是指相邻两股线路中心线之间的最短距离。高速铁路区间正线线间距见表2-1-4。

高速铁路线路纵断面设计

1. 最大坡度

高速铁路动车组列车具有功率高、速度快的特点，运营时可以为爬坡提供强劲的动能，线路设计中允许采用较大的坡度值。我国高速铁路区间正线的最大坡度不大于20‰，困难条件下经技术经济比较后不应大于30‰。

2. 竖曲线半径

为了保证行车的安全平顺，高速铁路正线相邻坡段的坡度差大于或等于1‰时，应采用圆曲线型竖曲线来连接两个相邻的坡段。竖曲线半径的大小，除应保证列车经过变坡点时车钩不脱钩、车轮不脱轨外，还应考虑在竖曲线上产生的竖向离心加速度和离心力对旅客舒适度的影响。竖曲线半径与行车速度有关，行车速度越高，竖曲线半径也应越大。

竖曲线半径通常按下式确定：

最小竖曲线半径见表2-1-5。

3. 最小坡段长度

高速铁路最小坡段长度应计算确定且取50m的整倍数，并符合下列规定：

（1）正线最小坡段长度一般条件下不应小于900m，困难条件下不应小于600m，列车全部停站的车站两端不应小于400m。

（2）最小坡段长度不宜连续采用，困难条件下不应连续采用。

（3）动车组走行线最小坡段长度不宜小于200m，且竖曲线不应重叠。

（4）最大设计坡度采用15‰时，坡段长度不宜大于10km；最大设计坡度采用20‰时，坡段长度不宜大于6km；最大设计坡度采用25‰时，坡段长度不宜大于4km；最大设计坡度采用30‰时，坡段长度不宜大于3km。

4. 最小夹坡段长度

高速铁路线路除上述规定外，还应考虑最小夹坡段长度的设计要求，以确保列车运行的安全性和舒适性。