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铁路设计
1线路与车站
1.1线路
《铁路线路设计规范》GB50090—99
1.0.18铁路建筑物和设备的限界应符合现行国家标准《标准轨距铁路机车车辆限界》GB146.1和《标准轨距铁路建筑限界》GB146.2的规定。
3.1.8区间线路线间距及其加宽应符合下列规定:
1直线地段的线间距不得小于表3.1.8—1规定的数值。
表3.1.8—1 区间直线地段最小线间距(m)
线别间
区间直线地段最小线间距
第一、二线间
4.0
第二、三线间
5.3
注:
区间直线地段两单线铁路并行引入车站时的最小线间距应根据装设信号机和通行超限货物列车情况按需要计算确定。
2曲线地段的线间距加宽值应按规定确定。
5.1.2铁路与高速公路、一级公路和城市道路中的快速路交叉,必须设置立体交叉。
5.2.8铁路路段旅客列车设计行车速度140km/h和120km/h的地段,道口必须设人看守。
1.2车站
《铁路车站及枢纽设计规范》GB50091—99
2.1.1在铁路车站线路的直线地段上,主要建筑物和设备至线路中心线的距离应符合表2.1.1的规定。
表2.1.1主要建筑物和设备至线路中心线距离(mm)
序
号
建筑物和设备名称
高出轨面
的距离
至线路
中心线
的距离
1
跨线桥柱、天桥
柱和接触网、电
力照明等杆柱边缘
位于正线或站线一侧(下面两种情况除外)
1100及以上
≥2440
位于站场最外站线的外侧
1100及以上
≥3000
位于最外梯线或牵出线一侧
1100及以上
≥3500
2
信号机和水
鹤边缘
位于正线或通行超限货物列车的站线一侧
1100及以上
≥2440
位于不通行超限货物列车的站线一侧
1100及以上
≥2150
3
货物站台边缘
普通站台
1100
1750
高站台
≤4800
1850
4
旅客站台边缘
高站台
1100
1750
普通站台
500
1750
位于正线或通行超限货物列车的站线一侧的站台
300
1750
5
车库门、转车盘、洗车架和专用煤水线、洗罐线、加冰线、机车走行线上的建筑物边缘
1120及以上
≥2000
注:
1车站改建确有困难,高柱信号机边缘距正线中心线的距离可保留2100mm,至到发线中心线的距离可保留1950mm;
2起吊机械固定杆或走行部分附属设备边缘至货物装卸线中心线的距离不应小于2440mm;
3清扫或扳道房屋外缘轮廓突出部分至线路中心线的距离不应小于3500mm;
4围墙外缘至线路中心线的距离不应小于3500mm,改建车站,在困难条件下,可采用3000mm。
2.1.2在铁路车站线路的曲线地段上,各类建筑物和设备至线路中心线的距离应按现行国家标准《标准轨距铁路建筑限界》GB146.2的有关规定加宽。
位于曲线内侧的旅客站台,如线路有外轨超高时,应降低站台高度或提高线路;降低或提高的数值为0.6倍外轨超高度。
2.1.3在线路的直线地段上,站内两相邻线路中心线的线间距应符合表2.1.3的规定。
表2.1.3 车站线间距(mm)
序号
名称
线间距
1
正线间、正线与其相邻线间
5000
2
到发线间(包括中间无站台的旅客列车到发线间)、调车线间
5000
3
次要站线间(换装线除外)
4600
4
装有高柱信号机的线间
相邻两线均通行超限货物列车
5300
相邻两线只一线通行超限货物列车
5000
5
装有水鹤的线间
相邻两线均通行超限货物列车
5500
相邻两线只一线通行超限货物列车
5200
相邻两线均不通行超限货物列车
5000
6
客车车底停留线间
5000
7
客车整备线间
线间无照明和通信等电杆
6000
线间有照明和通信等电杆
7000
8
货物直接换装的线路间
3600
9
牵出线与其相邻线间
6500
10
调车场各线束间
6500
11
调车场设有制动员室的线束间
7000
12
梯线与其相邻线间
5000
13
中间有或预留电力机车接触网支柱的线间
6500
注:
1表列序号1,客、货列车通过正线与有列检作业的相邻线间,线间距应加宽至5500mm,改建车站,在困难条件下,可采用5000mm;
2表列序号2,编组站的到达场、到发场和出发场铺设列检小车通道的相邻线间距不应小于5500mm,列检小车通道宜设在不通行超限货物列车的线路间;改建车站,在特别困难条件下,到发线间、调车线间可保留不小于4600mm线间距;
3表列序号6,改建客车整备所,在特别困难条件下,客车车底停留线间、备用客车存放线间,可采用不小于4600mm线间距;
4表列序号9,不配属调机的中间站的牵出线与相邻正线的线间距可采用5000mm,配属调机的牵出线(编组站除外)改建困难时,与相邻线的线间距也可采用5000mm,但线间设高柱信号机时不应小于5300mm;
5在区段站及其他大站上,最多每隔8条线路应设置一处不小于6500mm的线间距,此线间距宜设在两个车场或线束之间;
6曲线地段应按现行国家标准<标准轨距铁路建筑限界)的有关规定加宽线间距;
7照明和通信电杆等设备,在站线较多的大站上应集中设置在有较宽线间距的线路间;在中间站宜设置在站线之外。
2.1.4在电气化铁路上,车站的调车线、有大型起吊设备的装卸线、车辆段段管线、站修线、蒸汽或内燃机车停留及整备线、轻油油库线、易燃易爆物品专用线路和其他不适宜电气化的线路,不应架设接触网。
2.1.8站内正线应保证通行超限货物列车。
2.1.11当进站信号机外制动距离内为超过6‰的下坡道时,在车站接车线末端应设置安全线。
2.1.16车站内应设置道路系统,并应考虑与城镇或地方道路有方便的联系。
线路跨越站内主要道路的跨线桥,其净空应能满足消防和运输车辆通过的要求。
《铁路工程设计防火规范》TB10063—99
4.0.1甲、乙、丙类液体和可燃气体管道与铁路相交叉时,不应在站场及其所属设备的上方或下方穿越。
严禁在铁路编组站、最高聚集人数4000人及以上的客运站及其所属设备的上方或下方穿越。
4.0.2严禁公路、道路在危险品货场、洗罐所、易燃易爆物品车辆集中的工业站上方跨越。
公路、道路不应在区域性及以上编组站的到达场、调车场、出发场有效长范围内和仓库建筑总面积在3000m2及以上的货场、集装箱货位面积在10000m2及以上的货场装卸作业场地上方跨越。
4.0.3区段站或编组站的调车场,当调车线数量为10~18条时,应在调车场一侧设消防车道;当调车线数量为19~36条时,应在调车场两侧设消防车道;当调车线数量大于36条时,除应在调车场两侧设消防车道外,还应在调车场内适中位置沿其线路方向增设一条消防车道。
调车场的消防车道应相互连通。
《铁路工程劳动安全卫生设计规范》TBl0061—98
3.2.2布置站场及枢纽时,站、段、所的位置应远离易燃易爆、危险品生产和储存地及产生有害气体、烟尘等有害物质的工业企业。
2路基
2.1一般规定
《铁路路基设计规范》TB10001—99
1.0.5路基工程使用的混凝土、石料及其砌筑用水泥砂浆的最低强度等级及适用范围,应符合本规范附录B的规定。
附录B路基工程混凝土与砌体强度等级及适用范围。
表B
混凝土与砌体种类
材料最低强度等级
适用范围
水泥砂浆
石料
混凝土
片石砌体
M5
MU20
—
侧沟、天沟、排水沟
MU30
—
坡面防护、边坡渗沟、护墙
M7.5
MU30
—
渗水暗沟、支挡结构物、急流
槽、冲刷防护、严寒地区的侧
沟、天沟、排水沟、护墙
M10
MU30
—
渗水隧洞边墙、浸水和严寒地
区支挡结构物
混凝土或
片石混凝土
—
—
C10
基础垫层
—
—
C15
检查井、渗水隧洞、冲刷防护、
支挡结构物
—
—
C20
严寒地区支挡结构物
混凝土块砌体
M7.5
—
C15
侧沟、天沟、排水沟、坡面防护
M10
—
C15
渗水隧洞
钢筋混凝土
—
—
C15
检查井、冲刷防护、支挡结构物
—
—
C20
严寒地区支挡结构物
注:
最冷月的平均温度在-5~-15℃的地区为寒冷地区;-15℃以下的地区为严寒地区。
2.2路肩高程
《铁路路基设计规范》TBl0001—99
3.0.2滨河、河滩路堤的路肩高程应高出设计水位加壅水高(包括河道卡口或建筑物造成的壅水,河湾水面超高)加波浪侵袭高或斜水流局部冲高,加河床淤积影响高度,再加0.5m。
其中波浪侵袭高与斜水流局部冲高应取二者中之大值。
3.0.3水库路基的路肩高程,应高出设计水位加波浪侵袭高加壅水高(包括水库回水及边岸壅水),再加0.5m。
当按规定洪水频率计算的设计水位低于水库正常高水位时,应采用水库正常高水位作为设计水位。
3.0.4未设防浪胸墙的滨海路堤,其路肩高程应高出设计高潮水位加波浪侵袭高(波浪爬高)加不小于0.5m的安全高度;当路堤顶设有防浪胸墙时,路肩高程应高出设计高潮水位以上不小于0.5m。
2.3路基面宽度
《铁路路基设计规范》TBl0001—99
4.2.1区间路基面宽度应根据铁路等级、正线数目、线间距、远期采用的轨道类型、路基面形状、曲线加宽、路肩宽度等由计算确定。
路肩宽度:
I级铁路,一般情况下,路堤不应小于0.8m,路堑不应小于0.6m,困难条件下,路堤不得小于0.6m,路堑不得小于0.4m;Ⅱ级铁路的路堤不得小于0.6m,路堑不得小于0.4m;Ⅲ级铁路的路堤和路堑均不得小于0.4m。
直线地段的路基面宽度,应按表4.2.1采用。
表4.2.1直线地段路基面宽度(m)
铁路
等级
轨道
类型
单线
双线
非渗水土
渗水土、岩石
非渗水土
渗水土、岩石
道床
厚度
路基面
宽度
道床
厚度
路基面
宽度
道床
厚度
路基面
宽度
道床
厚度
路基面
宽度
路堤
路堑
路堤
路堑
路堤
路堑
路堤
路堑
I级
特重型
0.50
7.5
7.1
0.35
6.6
6.2
0.50
11.6
11.2
0.35
10.6
10.2
重型
0.50
7.5
7.1
0.35
6.6
6.2
0.50
11.6
11.2
0.35
10.6
10.2
次重型
0.45
7.1
6.7
0.30
6.3
5.9
0.45
11.3
10.9
0.30
10.3
9.9
II级
次重型
0.45
6.7
6.3
0.30
5.9
5.5
—
—
—
—
—
—
中型
0.40
6.5
6.1
0.30
5.9
5.5
—
—
—
—
—
—
III级
中型
0.40
6.2
6.2
0.30
5.5
5.5
—
—
—
—
—
—
轻型
0.35
5.6
5.6
0.25
5.0
5.0
—
—
—
—
—
—
注:
1表中宽度值系按非无缝线路道床顶宽计算,当铺设无缝线路时,特重型与重型轨道路基面宽度均应增加0.2m,次重型轨道路基面宽度均应增加0.3m;
2困难条件下,当路肩宽度为路堤0.6m、路堑0.4m时,I级铁路路基面宽度可减小0.4m;
3单线路堑自线路中心沿轨枕底面水平至路堑边坡的距离,一边不应小于3.5m(曲线地段系指曲线外侧);双线路堑两边均不应小于3.5m;
4表中的非渗水土是指黏性土(填料中的细粒土)、粉砂(填料中的黏砂、粉砂)以及黏性土含量大于等于15%的碎石类土、砂类土(填料中的岩块和粗粒土,但粗粒土中的黏砂、粉砂除外);
5年平均将水量大于400mm地区的易风化泥质岩石,可按非渗水土一栏考虑。
4.2.2区间单线曲线地段的路基面宽度,应在曲线外侧按表4.2.2的数值加宽,加宽值在缓和曲线范围内线性递减。
表4.2.2 曲线地段路基面加宽值(m)
铁路等级
曲线半径R
路基面外侧加宽值
I级
II级
R≤800
0.5
800<R≤1000
0.4
1000<R≤1600
0.3
1600<R≤6000
0.2
6000<R≤10000
0.1
III级
R≤600
0.5
600<R≤800
0.4
800<R≤1000
0.3
1000<R≤2000
0.2
2000<R≤5000
0.1
区间双线曲线地段的路基面加宽值,应根据线间距、外轨超高、道床宽度及其坡度、路拱形状等计算确定。
2.4基床
《铁路路基设计规范》TBl0001—99
5.2.1路堤严禁使用D、E组填料作为基床表层填料。
5.2.3路堤基床土的压实度,对细粒土和黏砂、粉砂应采用压实系数或地基系数作为控制指标;对粗粒土(黏砂、粉砂除外)应采用相对密度或地基系数作为控制指标;对碎石类土和块石类混合料应采用地基系数作为控制指标。
其值不应小于表5.2.3的规定值。
表5.2.3 基床土的压实度
注:
1Kh为重型击实试验的压实系数;
2K30为30cm直径荷载板试验得出的地基系数,一般取下沉量为0.125cm的荷载强度。
5.3.2路堑基床表层土的压实度不应小于本规范表5.2.3的规定值,否则应采取压实措施。
2.5路堤
《铁路路基设计规范》TBl0001—99
6.2.1基床以下部位填料的压实度,对细粒土和粗粒土中的黏砂、粉砂,应采用压实系数或地基系数作为控制指标;对粗粒土(黏砂、粉砂除外),应采用相对密度或地基系数作为控制指标;对碎石类土和块石类混合料,应采用地基系数作为控制指标。
其值不应小于表6.2.1的规定值。
表6.2.1 基床以下部位填料的压实度
注:
1在年平均降水量小于400mm地区,压实系数可按表列数值减小0.05;
2桥梁缺口指桥台背后上方长度不小于桥台高度加2m的范围,涵洞缺口指涵洞两侧每边不小于涵洞孔径2倍的范围。
6.4.2地面横坡陡于1:
2.5地段的陡坡路堤,必须检算路堤整体沿基底及基底下软弱层滑动的稳定性,抗滑稳定安全系数不得小于1.25。
否则应采取改善基底条件或设置支挡结构物等防滑措施。
陡坡路提靠山侧应设排水设备,并采取防渗加固措施。
3桥涵
3.1一般规定
《铁路桥涵设计基本规范》TBl0002.1—99
3.2.1桥涵孔径必须保证设计频率洪水、流冰、流木、泥石流、漂流物等安全通过,并应考虑壅水、冲刷对上下游的影响,确保桥涵附近路堤的稳定,便于养护与维修。
3.2.2平原地区桥孔按冲刷系数计算后,必须检算桥前壅水对上游村镇与农田的影响。
当有危害时,需放大桥孔。
4.3.1铁路列车竖向静活载必须采用中华人民共和国铁路标准活载,即“中一活载”。
《铁路工程水文勘测设计规范》TBl0017—99
1.0.5铁路工程应按表1.0.5—1的洪水频率标准进行设计或检算。
表1.0.5—1桥涵、路基洪水频率标准
铁路等级
设计洪水频率
检算洪水频率
桥梁
涵洞
路基
技术复杂、修复困难或重要的大桥和特大桥
I、II
1/100
1/50
1/100
1/300
III
1/50
1/50
1/50
1/100
注:
1若观测洪水(包括调查洪水)频率小于表列的设计洪水频率标准时,应按观测洪水频率设计,但当观测洪水频率小于下列频率时,应按下列频率设计:
I、Ⅱ级铁路的路基、特大桥和大中桥为1/300,小桥和涵洞为1/100;Ⅲ级铁路的路基桥涵为1/100。
2遇水位不随流量而定,如逆风、冰塞、潮汐、倒灌、河床变迁、水库蓄水及其他水工建筑物的壅水等,则流量与水位应分别确定。
3有压和半有压涵洞的孔径应按设计路堤高度的洪水频率检算。
《铁路工程设计防火规范》TBl0063—99
3.1.3铁路桥梁严禁悬挂甲、乙、丙类液体和可燃气体管道,此类管道也不应在桥梁范围内的上方跨越。
3.1.7消防车道穿过立交桥、涵时,其净高和净宽均不得小于4.0m。
3.2钢桥
《铁路桥梁钢结构设计规范》TBl0002.2—99
6.2.1对于主要构件,不得使用间断焊接、塞焊和槽焊。
3.3钢筋混凝土结构
《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》TB10002.3—99
3.2.1严禁使用经高压穿水处理过的Ⅱ级钢筋。
3.4预应力混凝土结构
《《失路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》TB10002.3—99
6.1.5预应力混凝土桥涵结构应按下列规定检算其强度、抗裂性、应力、裂缝宽度及变形:
1按破坏阶段检算构件截面强度。
构件在预加应力、运送、安装和运营阶段的破坏强度安全系数不应低于表6.1.5所列数值。
2对不允许出现拉应力的预应力混凝土结构,按弹性阶段检算截面抗裂性,但在运营阶段正截面抗裂性检算中,应计入混凝土受拉塑性变形的影响。
构件的抗裂安全系数不应低于表6.1.5所列数值。
表6.1.5安全系数
安全系数类别
符号
安全系数
主力
主力+附加力
安装荷载
强
度
安
全
系
数
纵向钢筋达到抗拉计算强度,受压
区混凝土达到抗压极限强度
K
2.0
1.8
1.8
非预应力箍筋达到计算强度
K1
1.8
1.6
1.5
混凝土主拉应力达到抗拉极限强度
K2
2.0
1.8
1.8
抗裂安全系数
Kf
1.2
1.2
1.1
注:
1对于制造工艺不符合工厂制造条件的结构,表6.1.5所列主力及主力加附加力作用下的各项强度安全系数均应增大10%;
2关于架桥机通过时的截面检算应按本规范第6.4.14条办理。
6.1.6在有少量酸、碱、盐的液体或大量含氧的水、侵蚀性气体、侵蚀性工业或海洋大气等严重环境腐蚀条件下,不得采用允许开裂的预应力混凝土结构。
6.5.3预应力钢筋或管道表面与结构表面之间的保护层厚度,应按下列规定采用:
1结构顶面和侧面——不应小于45mm;
2结构底面——不应小于50mm。
6.5.4先张法结构中的埋入式锚头与结构表面之间的保护层厚度,不应小于30mm。
3.5混凝土和砌体结构
《铁路桥涵混凝土和砌体结构设计规范》TB10002.4—99
1.0.6桥涵结构中的混凝土、石料及其砌筑用的水泥砂浆的最低强度等级和适用范围,应按表1.0.6采用。
表1.0.6 混凝土和砌体的适用范围
混凝土和
砌体种类
材料最低强度等级
适用范围
水泥砂浆
石料
混凝土
片石砌体
M10
MU45
桥墩台身及基础。
涵洞的边墙、端墙及基础
M5
MU45
涵洞的翼墙及其基础
M5
MU30
沉井填心、拱桥填腹及铺砌防护工程
块石砌体
M10
MU45
桥墩台身。
涵洞的拱圈
M5
MU45
涵洞的帽石
粗料石砌体
M10
MU60
拱桥和拱涵的拱圈
混凝土块砌体
M10
C20
拱桥的拱圈
混凝土块砌体
M10
C15
桥墩台身及基础。
涵洞的拱圈、边墙、端墙及基础
M5
C15
涵洞的帽石、翼墙及其基础
混凝土
C20
拱桥的拱圈
C15
桥墩台身及基础。
涵洞的拱圈、边墙、端墙、翼墙、帽石、基础
C10
沉井填心、拱桥填腹及铺砌防护工程
注:
整体灌筑的混凝土,除拱圈外,墩台身、基础及沉井填心等截面尺寸较大部位,均可掺片石。
片石数量不应大于总体积的20%;石料强度等级不应低于片石砌体相应部位规定的最低石料强度等级。
1.0.7石砌体中的石料,应为不易风化的。
对于浸水和潮湿地区的石砌主体工程石料,软化系数应不低于0.8。
在年最冷月份平均温度为-5℃至-15℃的地区或—15℃以下的地区采用石砌体时,除气候干旱不受冰冻影响者外,主体工程所用石料应符合抗冻试验的要求。
对年最冷月份平均温度为—5℃至—15℃或—15℃以下的地区,采用整体灌筑混凝土或混凝土块砌体的墩台,其混凝土强度等级不应低于C20;对于涵洞的帽石、翼墙及其基础,当采用砌体,其水泥砂浆强度等级不应低于M10。
1.0.8经常受侵蚀性环境水作用的结构物,其水泥砂浆或混凝土均应采用具有抗侵蚀性能的集料和特种水泥配制,必要时应采取防护措施。
3.6地基和基础
《铁路桥涵地基和基础设计规范》TBl0002.5—99
1.0.9墩台明挖基础和沉井墓础的基底埋置深度应符合下列规定:
1除不冻胀土外,对于冻胀、强冻胀土应在冻结线以下不小于0.2m;对于弱冻胀土,应不小于冻结深度的80%;
2在无冲刷处或设有铺砌防冲时,应不小于地面以下2.Om,特殊困难情况下不小于lm;
3在有冲刷处,基底应在墩台附近最大冲刷线下不小于下列安全值:
对于一般桥梁,安全值为2m加冲刷总深度的10%;对于特大桥(或大桥)属于技术复杂、修复困难或重要者,安全值为3m加冲刷总深度的10%,如表1.0.9所示。
表1.0.9 基底埋置安全值
冲刷总深度(m)
0
5
10
15
20
安全值
(m)
一般桥梁
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
特大桥(或大桥)属于技术复杂、修复困难或重要者
设计频率流量
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
检算频率流量
1.5
1.8
2.0
2.3
2.5
注:
冲刷总深度为自河床面算起的一般冲刷深度与局部冲刷深度之和。
3.2.2墩台基础的沉降应按恒载计算。
对于外静定结构,其总沉降量与墩台施工期间沉降量之差不得大于下列容许值:
墩台均匀沉降量20
(mm);
相邻墩台均匀沉降量之差10
(mm)。
L为相邻桥跨中较短跨的跨度(m),当L<24m时,按24m计算。
对于外静不定结构,其相邻墩台均匀沉降量之差的容许值,应根据沉降对结构产生的附加应力的影响而定。
4隧道
4.1一般规定
《铁路隧道设计规范》TBl0003—99
1.0.5新建铁路隧道的内部轮廓,应符合现行国家标准《标准轨距铁路建筑限界》(GBl46.2—83)及远期轨道类型的规定。
位于车站上的隧道,其内部轮廓尚应符合站场设计的规定和要求。
1.0.8在隧道勘测设计中,应对隧道弃碴和排水对环境的影响作妥善的处理,注意节约用地保护农田水利。
对环境保护和节约能源,应按国家的有关规定执行。
16.0.4运营的瓦斯隧道应设专门的瓦斯检测机构,配备必要的人员和检测设备;在运营期间,必须进行瓦斯检测,并宜采用定时通风或超限通风。
运营的瓦斯隧道经检测确认长期无瓦斯逸出时,可按无瓦斯隧道进行管理。
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