第一節 高速鐵路線路的平縱斷面基礎知識
高速鐵路線路在空間的位置是用它的線路中心線表示的。線路中心線在水平面上的投影，叫做高速鐵路線路的平面。線路中心線在垂直面上的投影，叫做高速鐵路線路的縱斷面。
高速鐵路的線路平面和縱斷面的設計，必須滿足行車安全平順，保證旅客舒適和便于線路維修等的要求，而且必須力求在工程和運營兩方面，經濟上是最為合理的。因此，鐵路線路，不論就其整體來說，或者各個組成部分來說，都應該具有一定的堅固性和穩定性。
一、高速鐵路線路平縱斷面一般規定
1.線路平、縱斷面設計應重視線路空間曲線的平順性，提高旅客乘坐舒適度。
2.全部列車均停站的車站兩端減加速地段，可采用與設計速度相應的標準；部分列車停站的車站兩端減加速地段，應根據速差條件，采用相適應的技術標準，滿足舒適度要求。
3.線路平、縱斷面設計應滿足軌道鋪設精度要求。
二、高速鐵路線路平面
高速鐵路線路的平面由直線、圓曲線、緩和曲線組成。
1.圓曲線半徑
鐵路線路在轉向處應采用圓曲線相連，圓曲線的基本要素有：曲線半徑（R）、曲線轉向角（α）、曲線長度（L）、切線長度（T），如圖2-1所示。
圖2-1 鐵路線路曲線
鐵路線路平面的曲線半徑應因地制宜，合理選用與設計速度匹配的平面曲線半徑，為了測設、施工和養護的方便，曲線半徑一般應取50m、100m的整倍數。
圓曲線半徑的大小，反映了曲線彎曲度的大小。圓曲線半徑越小，彎曲度越大，曲線附加阻力也就越大，運營條件就越差。為了保證線路的通過能力，并有一個良好的運營條件，對鐵路線路的最小曲線半徑做了具體的規定，如表2-1～表2-3所示。
表2-1 鐵路區間線路最小曲線半徑（m）
表2-2 車站平面最小曲線半徑
表2-3 高速鐵路區間線路最小曲線半徑
2.緩和曲線
為了保證列車安全，使列車平順地由直線過渡到圓曲線或由圓曲線過渡到直線，以避免離心力的突然產生和消除，在直線與圓曲線間應設置一條曲率半徑變化的曲線，這個曲線稱為緩和曲線。緩和曲線的線形采用三次拋物線。緩和曲線長度應根據設計速度、曲線半徑和地形條件按表2-4合理選用。
表2-4 緩和曲線長度（m）
續上表
注：表中（1）欄為舒適度優秀條件值，（2）欄為舒適度良好條件值，（3）欄為舒適度一般條件值。
3.夾直線
相鄰兩曲線之間應該設置夾直線，相鄰兩曲線間的夾直線與兩緩和曲線間的圓曲線最小長度應根據下列公式計算確定，并不得小于表2-5的規定。
一般條件下： L≥0.8v
困難條件下： L≥0.6v
式中 L——夾直線和圓曲線長度（m）；
v——設計速度數值（km/h）。
表2-5 圓曲線或夾直線最小長度
注：括號內為困難條件下采用的最小值。
4.線間距
相鄰兩股道（區間及站內兩相鄰）線路中心線之間的最短距離為線間距。線間距是根據有關限界、相鄰線路間設置的與行車有關的技術設備和辦理不同性質作業而確定的，其規定如表2-6所示。
v≤160km/h的客貨共線鐵路曲線地段，線間距應按曲線半徑的大小，根據有關規定計算其加寬值。高速鐵路曲線地段線間距不應加寬。
表2-6 高速鐵路線間距
三、高速鐵路線路縱斷面
為了適應地面的起伏，鐵路線路上除了平道以外，還修成不同的坡道。因此，高速鐵路線路的縱斷面由平道、坡道及連接不同坡道的豎曲線組成。
1.坡道的坡度
坡道的陡與緩常用坡度值表示。坡度是指坡道線路中心線與水平夾角的正切值，如圖2-2所示。坡道坡度的大小通常是用千分率來表示。
i（‰）=h/L=tanα
圖2-2 坡度與坡道阻力示意圖
由于坡道的存在，列車在坡道上運行時，會受到一種由坡道引起的阻力，這一阻力叫坡道阻力。坡道阻力的大小與坡度值成正比。由此可見，坡度越大，列車上坡時的坡道阻力也就越大，同一臺機車在運行速度相同的條件下所能牽引的列車質量也就越小。
在一個區段上，決定一臺某一類機車所能牽引的貨物列車重量（最大值）的坡度，叫限制坡度（imax）。限制坡度的大小，影響一個區段甚至全鐵路線的運輸能力。限制坡度的選定是一個很重要的問題，要經過仔細的綜合研究，才能得出合理的結論。我國鐵路區間線路的最大限制坡度的數值如表2-7所示。
表2-7 鐵路區間線路最大限制坡度（‰）
高速鐵路區間正線線路的最大坡度，不宜大于20‰，困難條件下經技術經濟比較，不應大于30‰。動車組走行線的最大坡度不應大于30‰，困難條件下不應大于35‰。當動車組走行線的最大坡度大于30‰時，宜鋪設無砟軌道。
車站必須設在坡道上時，其坡度不應超過1‰；在地形特別困難的條件下，會讓站、越行站可設在不大于6‰的坡道上，且不應連續設置，并保證列車的起動。
2.坡段長度
高速鐵路線路宜設計為較長的坡段，最小坡段長度按表2-8選用。一般條件的最小坡段長度不宜連續采用。困難條件的最小坡段長度不得連續采用。
表2-8 高速鐵路的最小坡段長度
3.坡段間的豎曲線
平道與坡道、坡道與坡道的交點叫做變坡點。列車經過變坡點時，由于坡度的突然變化，車鉤內產生附加應力，坡度變化越大，附加應力越大，兩車車上下錯移量越大，容易發生斷鉤、脫鉤等事故。為了保證列車的運行的平穩與安全，當相鄰兩坡段的坡度變化太大時，應在其變坡點用豎曲線相連。豎曲線的設置應符合以下規定。
（1）普速鐵路規定，在Ⅰ、Ⅱ級線路上，相鄰坡段的坡度代數差的絕對值大于3‰時，應采用豎曲線連接，豎曲線半徑為10000m；Ⅲ級線路上，相鄰坡段的坡度代數差的絕對值大于4‰時，應采用豎曲線連接，豎曲線半徑為5000m。
（2）高速鐵路線路相鄰坡段的坡度差大于或等于1‰時，應采用圓曲線型豎曲線連接，最小豎曲線半徑應根據設計速度按表2-9選用，最大豎曲線半徑不應大于30000m。最小豎曲線長度不得小于25m。
表2-9 最小豎曲線半徑
（3）動車組走行線相鄰坡段坡度差大于3‰時設置圓曲線型豎曲線，豎曲線半徑一般5000m，困難條件3000m。