铁路运输的性质与特点
1、铁路运输是一个的、特殊的物质生产部门，是发展国民经济、提高人民物质文化生
活水平的重要基础设施。
2、在社会主义市场经济条件下，铁路还具有企业的性质。
3、铁路运输的产品
4、运输密度是衡量铁路运输效能的最重要的指标。
5、铁道工程是由轨道、路基、桥梁、隧道构成的异质结构体，将这些结构体连成有机整体
的是线路。
轨道的组成及功用
组成：轨道是由钢轨、轨枕、道床、道岔、联结零件及防爬设备组成。
(1),并将所承受的荷载传布于轨枕、道床及路基.同时,为车轮的滚动提供阻力最小的接触面。
(2)使之传布于道床。同时利用扣件有效地保持轨道的几何形位。
(3)发挥缓冲减振性能，延缓线路残余变形的积累。
(5)道的平面和纵断面。
功用：引导机车车辆运行，直接承受由车轮传来的荷载，并把它传布给路基或桥隧建筑物。构造轨缝：是指受钢轨、接头夹板及螺栓尺寸，在构造上能实现的最大缝限值。轨枕间距（与每公里配置的轨枕数有关）
木枕轨道每公里最多1920根，混凝土枕为1840根；每公里最少均为1440根。
轨枕的级差为每公里80根。
双头式夹板的优点：在竖向荷载作用下，具有较大的抵抗挠曲和横向位移的能力。
混凝土扣件应具备的性能：足够的扣压力、适当的弹性、具有尽可能大的轨距和水平调整量、扣件还要求具有绝缘性能
道床具有以下功能：
1、承受来自轨枕的压力并均匀的传递到路基面上
2、提供轨道的纵横向阻力，保持轨道的稳定
3、提供轨道的弹性，减缓和吸收轮轨的冲击和振动
4、提供良好的排水性能，以提高路基的承载能力及减少基床病害
5、便于轨道的养护维修作业，校正线路的平纵断面
道床断面
1、道床厚度：指直线上钢轨或曲线上内轨中轴线下轨枕底面至路基顶面的距离
道床厚度减薄，道床的弹性变差，其减振吸振性能变差
2、道床顶面宽度：道床顶面宽度与轨枕长度和道床肩宽有关。
道床肩宽：道床宽出轨枕两端的部分
3、道床边坡坡度：对道床的稳定有重要的意义，道床边坡的稳定取决于道砟的材料的内摩
擦角和粘聚力，也与道床肩宽有一定联系。
无砟轨道具有高平顺、高稳定、少维修的优点
主要结构形式包括：整体式道床、板式道床、轨枕埋入式轨道及轨枕支承式轨道铁路运营条件参数行车速度、轴重、运量
轨道类型：划分依据：铁路等级、考虑经济性类型：特重、重、次重、中、轻型。三角坑对行车的危害：使同一转向架的四个车轮中只有三个正常压紧钢轨，另一个形成减载或悬空，当这个车轮上出现较大横向力时，在最不利情况下可能爬上钢轨，引起脱轨）设置轨底坡的目的：使钢轨轴心受力，使其轮轨接触集中于轨顶中部，提高钢轨的横向稳定能力，减轻轨头的不均匀磨耗
作用：轨道几何形位正确与否,对机车车辆的安全运行、乘客旅行舒适度、设备使用寿命和养护费用起着决定性的作用
缓和曲线的作用
行驶于曲线轨道的机车车辆，出现一些与直线运行显著不同的受力特征，如曲线运行的离心力，外轨超高不连续形成的冲击力，为使上述力不致突然产生和消失，以保证列车曲线运行的平稳性，需要在直线和圆曲线轨道之间设置一段曲率半径和外轨超高度逐渐变化的曲线单开道岔的组成及构造
组成：转辙器、辙叉及护轨、连接部分组成
有害空间：指从辙叉咽喉至实际尖端之间一段轨线中断的空隙。
护轨：设于固定辙叉的两侧，用于引导车轮轮缘，使之进入适当的轮缘槽，防止与叉心碰撞。连接部分：不设缓和曲线，不设超高和轨底坡。
影响道岔侧向通过速度的主要因素
主要因素是由于导曲线一般不设超高和缓和曲线，且半径较小，列车未被平衡的离心加速度较大①对导曲线上列车未被平衡的离心加速度的控制。②对过岔时因轮轨撞击而导致的列车动能损失的。③因轨道的纵、横向弹性不均匀而产生的附加动力作用影响侧向过岔速度。
④对未被平衡的离心加速度增量的控制
提高道岔侧向通过速度的主要途径
①增大导曲线半径。②减小车轮对侧线各部位钢轨的冲击角。
③加强道岔结构。④采用变曲率的导曲线。
无缝线路类型：温度应力式（单元无缝线路和跨区间无缝线路）、放散温度应力式
锁定轨温（零应力状态轨温）：决定钢轨温度应力水平的基准，施工锁定轨温应在设计锁定轨温的允许变化范围内。
无缝线路的阻力：接头阻力、扣件阻力、道床纵向阻力
无缝线路三个特征区段
固定区：长轨中部承受大小相等的温度力，钢轨不能伸缩。
伸缩区：在两端，温度力变化，在克服道床纵向阻力阶段钢轨有少量伸缩
缓冲区：伸缩区两端的调节轨
路基工程
组成：路基本体、排水设备、防护工程等建筑物组成
性质：1、材料复杂2、路基受环境影响大3、路基同时受轨道静荷载和列车动荷载的作用基本性能：承载能力、整体稳定性、水热稳定性
路基横断面基本形式：路堤、路堑、半路堤、半路堑、半路堤半路堑、不填不挖路基或零断面
路肩高程=设计水位+壅水高度+波浪侵袭高（或斜水流局部冲高，取二者较大值）+河床淤积影响高度+0.5m
路基边坡设计的内容、原则和主要方法
内容：路基边坡设计是路基横断面设计的主要内容，包括边坡形状的设计和边坡坡度的确定。原则：路堤边坡坡度根据填料的物理力学性质，边坡高度和路堤基底的工程地质条件等确定。方法:如路堤基底情况良好,路堤边坡一般按规范给出数值进行设计;对于特殊填方边坡高度太大的路基,应另行个别设计
路堑边坡
原则：路堑边坡应根据土的物理力学性质，岩层的产状、节理节育程度、风化程度，当地的
工程地质条件和水文地质条件，结合自然的极限山坡和已成人工边坡的调查，并考虑将要采用的施工方法（人工开挖，机械开挖或爆破）等因素，综合分析而定。方法：路堑边坡的设计方法主要有力学计算法和工程地质法两种。
基床的含义、作用及对基床的要求
含义：基床是指路基顶面以下3.0m范围内的路基体，是列车动荷载的主要影响范围，也是
铁路路基最重要的关键部位，并把它定为基床的厚度。
作用及对基床的要求：强度要求、刚度要求、优良的排水性。
基床病害发生的因素、类型、成因
三个主要因素：基床土质不良、水的浸入和列车动荷载。
类型：基床病害可分为翻浆冒泥、下沉、挤出和冻害四大类。
成因：①翻浆冒泥发生于基床土质不符合要求的部位。
②主要因基床填筑密度不够和强度不足所致。
③挤出主要因基床强度不足而产生剪切破坏或塑性流动。
④发生于寒冷地区。
防治措施：砂垫层；封闭层；基床改良；应用土工合成材料；防冻害措施；加强排水、降低地下水位和毛细水
路基过渡段：桥涵、隧道、路基性质和特点不同，在连接处需要设置过渡段。
铁路客货运量的意义及相关参数的定义
意义：①客货运量是设计铁路能力的依据。②客货运量是评价铁路经济效益的基础。
③客货运量是影响线路方案取舍的重要因素。
相关参数的定义：
①铁路运量（货运量、客运量）是一年内单方向需要运输的货物吨数（旅客人数）②运输周转量（货物周转量、客运周转量）是设计线(或区段)一年内所完成的货运（客运）工作量。
③货运密度CM是设计线(或区段)每km的平均货物周转量。
④货流比QZ是轻车方向货运量与重车方向货运量的比值。
⑤货运波动系数是指一年内最大的月货运量和全年月平均货运量的比值。
⑥客流波动系数
⑦零担、摘挂、快运货物和旅客列车
铁路运输能力
铁路的运输能力用通过能力和输送能力来表示
通过能力：铁路每昼夜可以通过的列车对数（双线为单方向的列车数）
输送能力：铁路单方向每年能运送的货物吨数或旅客人数（输送能力不应小于经济调查得到的货运量或客流量）
列车平行成对运行图
假定线路上运行的都是直通列车，往返成对且同一区间同方向的列车速度相同，便于计算通过能力
列车运行速度1、旅客列车设计行车速度2、走行速度3、技术速度4、旅行（区段）速度作用在列车上的力
1、机车牵引力：黏着牵引力（上限）、电动机牵引力、电动机持续电流的牵引力
2、列车运行阻力：基本阻力、附加阻力、启动阻力
3、列车制动力：空气制动，电制动，电空制动
列车运动状态
牵引运行：C=F-W惰力运行：C=-W制动运行：C=-(W+B)
C合力；F牵引力；W阻力；B制动力C=0时等速运行
牵引质量：就是机车牵引的列车质量，也称牵引吨数
两种计算方法：1、按坡度上以机车计算速度等速运行为条件
2、按列车在平直道上以最高速度运行并保有一定的加速度余量为条件
牵引质量的检算：启动检算、到发线有效长度检算、车钩强度检算
铁路等级
铁路等级是根据铁路线在铁路网中的作用、性质和远期客货运量，以及最大轴重和列车速度等条件，对铁路划定的级别。铁路等级是铁路的基本标准。
铁路主要技术标准
铁路主要技术标准是指对铁路输送能力、工程造价、运营质量以及选定其他有关技术条件有显著影响的基本标准和设备类型。（客货共线：正线数目，坡度，最小曲线半径，到发线有效长度，牵引种类，机车类型，牵引质量，机车交路和，闭塞类型；客运专线：最大坡度，最小曲线半径，到发线有效长度，牵引种类，动车组类型，列车运行控制方式，行车指挥方式，追踪列车最小间隔时分）
线路平面和纵断面的概念及其设计的基本要求
线路中心线：路基横断面上距外轨半个轨距的铅垂线与路肩水平线交点在纵向上的连线。线路平面：线路中心线在水平面上的投影。表示线路平面位置。
线路纵断面：沿线路中心线所作的铅垂剖面展直后、线路中心线的立面图。表示线路起伏情况，其高程为路肩高程。
线路的空间是由它的平面和纵断面决定的。
要求：⑴必须保证行车安全和平顺。⑵应当力争节约资金。⑶既要考虑线路上各类建筑
物）对线路的技术要求，还要考虑它们之间的协调配合、总体布置合理。
曲线半径对工程和运营的影响
对工程的影响：
⑴增加线路长度。⑵降低黏着系数。⑶轨道需要加强。⑷增加接触导线的支柱数量。对运营的影响：⑴增加轮轨磨损。⑵维修工作量加大。⑶行车费用增高
综合以上分析，小半径曲线在困难地段，能大量节省工程费用，但不利于运营，特别是曲线行车速度时，影响更为突出。
竖曲线的设置竖曲线条件：
⑴需要设置竖曲线的最小坡度代数差⑵竖曲线不应与缓和曲线重叠⑶竖曲线不应设在明桥面上⑷竖曲线不应与道岔重叠。⑸设计速度为160km/h及以上的区段，竖曲线与平面圆曲线不宜重叠设置。
竖曲线计算要素
竖曲线切线长、竖曲线长度、竖曲线纵距
最大坡度折减的原因与方法
原因：客货共线铁路，当平面上出现曲线和遇到长于400m的隧道时，附加阻力增大、粘着系数降低。在需要用足最大坡度（包括坡度与加力牵引坡度）的地段，如果纵断面的加算坡度超过最大坡度，则按坡度计算的牵引吨数，在设计坡度上会以低于计算速度运行发生运缓事故甚至停运。
方法：需将最大坡度值减缓，以保证普通货物列车不低于计算速度或规定速度通过该地段。有害坡、无害坡、克服(拔起)高度的概念
有害坡段：列车在其上运行时因受下坡限速而需施行制动的下坡坡段。
无害坡段：列车在其上运行时不需施行制动可使运行速度不超过下坡限速限的下坡坡段。最大无害坡度iwh(ma_)：无论坡道多长，列车在其上惰行时，最后能以速度作等速运行
而无需制动的下坡坡段。
克服高度：线路单方向上升的高度，又称拔起高度。上行与下行方向应分别计算。桥涵路段平纵面设计
平面：1、小桥和涵洞对线路平面无特殊要求
2、特大桥、大桥、连续梁、钢梁及较大跨度的桥梁宜设置在直线上
3、明桥面桥宜设置在直线上，且不宜设在反向曲线上
纵断面：1、涵洞和道砟桥面可设在任何纵断面坡道上
2、连续梁、钢梁及较大跨度的桥梁纵断面设计应满足桥梁设计要求
3、明桥面宜设在平道上
隧道平纵断面设计
平面：隧道宜设在直线上，不宜设在反向曲线上
纵断面1、隧道内的线路纵断面可设置单面坡或人字坡单面坡有利于争取高程且利于长隧道
的运营通风人字坡有利于施工中排水和出砟
2、隧道内坡度不宜小于千分之3，以利于排水
路基对线路纵断面的要求
路肩设计高程>=设计水位+壅水高度+波浪侵袭高度+0.5
在纵断面上，竖曲线不应伸入站坪；在平面上，缓和曲线不应伸入站坪。