西南交大铁道工程概论2023年学年第2学期

2023-20232学期科目：铁道工程概论班级：2023-48班(高专)西南交通大学远程与连续教育学院一、主观题(15道小题)简述铁路运输系统的组成局部答：答：1〕客货流系统2〕载运机具系统；3〕路网系统4〕运输治理系统；5〕生产组织系统；6〕信息系统简述铁路运输设备的主要内容答：答：主要内容有线路、线路、机车车辆、信号设备、车站等简述铁路运输的性质与特点答：答：1铁路运输的准确性和连续性强。铁路运输几乎不受气候影响，一年四季可以不分昼夜地进展定期的、有规律的、准确的运转。100km/h远高于海上运输。运输量比较大。铁路一列货物列车一般能运送3000～5000t货物，远远高于航空运输和汽车运输。铁路运输本钱较低。铁路运输费用仅为汽车运输费用的几分之一到十几分之一；运输耗油约是汽车运输的二格外之一。铁路铁路运输安全牢靠，风险远比海上运输小。初期投资大。铁路运输需要铺设轨道、建筑桥梁和隧道，建路工程困难简单；需要消耗大量钢材、木材；占用土地，其初期投资大大超过其他运输方式。另外，铁路运输由运输、机务、车辆、工务、电务等业务部门组成，要具备较强的准确性和连贯性，各业务部门之间必需协调全都，这就要求在运输指挥方面实行统筹安排，统一领导。简述铁路主要技术标准答：答：正线数目、限制坡度、最小曲线半径、车站分布、到发线有效长度、牵引种类、机车类型、机车交路、闭塞类型。简述铁路无砟轨道的特点答：答：无砟轨道有轨道稳定性高，平顺性好，刚度均匀性好，构造耐久性强和修理工作量显著削减等特点。简述铁路按治理主体分类答：答：铁路按治理主体分类有国家铁路、地方铁路、合资铁路、专用铁路、铁路专用线简述铁路根底设施的主要内容答：答：运输根底设备有线路(路基、桥隧建筑物、轨道)、、车站、信号设备、机车、车辆、通信设备等。简述中长期铁路网规划的“四纵四横”客运专线网包含的主要内容。答：答：四纵为：1〕京沪客运专线〔京沪高铁〕；2〕京港客运专线〔京港高铁〕；3〕京哈客运专线；4〕杭福深客运专线〔东南沿海客运专线〕。四横为：1〕徐兰客运专线；2〕沪昆客运专线；3〕青太客运专线；4〕沪汉蓉客运专线。“四纵四横”客运专线内包含的线路未必肯定是“客运专线”等级，局部为I“客运专线”等级的线路则并非全部包括在“四纵四横”网络内。简述铁路根本建设程序答：答：铁路预可行性争论〔工程建议书〕阶段、铁路可行性争论〔设计任务书〕阶段、铁路设计阶段、铁路建设预备阶段、铁路建设实施阶段、铁路竣工验收阶段和铁路建设工程后评价在这两个阶段，必需对建设工程做出经济评价。简述铁路系统集成的主要内容答：答：系统集成商一种思想，观念和哲理，是一种指导信息系统的总体规划，分步实施的方法和策略，它不仅包含技术而且更包含艺术成分。从广义角度看，包含人员的集成，企业内部组织的集成，各种治理上的集成，各种技术上的集成，计算机系统平台的集成等；从狭义角度看，系统集成的主要对象和内容包括人员的集成，硬件的集成，软件的集成，信息的集成等。系统集成的理论和实践意义就在于它能够最大限度地提高系统的有机组成，系统的效率，系统的完整性，系统的敏捷性等，简化系统的简单性，并最终为企业供给一套切实可行的完整的解决方案。简述影响行车速度的主要技术标准答：答：1．最小曲线半径等行车质量指标，而且影响行车速度、运行时间等运营技术指标和工程投资、运营支出和经济效益等经济指标。2．机车交路铁路上运转的机车都在肯定区段内来回行驶。机车来回行驶的区段称为机车交路，其长度称为机车交路距离。机车交路两端的车站称为区段靖。机车交路距离影响列车的旅途时间和直达速度。简述影响铁路通过力量的主要技术标准答：答：1．正线数目．单线和双线铁路的通过力量悬殊很大，双线的通过力量远远超过两条单线的通过力量，而30%30%20%。可见，运量大的线路修建双线是经济的。车站分布车站分布距离的长短打算列车在站间的来回走行时分，从而影响通过力量。车站分布必需满足国家要求的年输送力量和客车对数；并应考虑站间通过力量的均衡性。在站间通过力量设90min120min的日均综合修理“天窗”时间；内燃308030min日均综合修理“天窗”时间。建单线铁路站间距离不宜小于8km；建双线铁路不宜小于15km。闭塞方式铁路为了保证行车安全、提高运输效率，利用信号设备等来治理列车在站间运行的方法，称为闭塞方式。我国的根本闭塞方式有半自动闭塞和自动闭塞，在次要支线和地方铁路有的还承受电气路签。简述铁路线路平面设计的主要内容答：答：铁路线路平面设计主要有直线，圆曲线，缓和曲线三种线形，线路平面设计就是将这三种线形进展组合，以便为列车运行供给一个安全平顺的运行轨迹。其中直线设计中主要是两相邻曲线间的夹直线长度设计；圆曲线设计主要包括最小曲线半径，最大曲线半径的设计计算；缓和曲线设计主要包括缓和曲线长度，缓和曲线间圆曲线的最小长度的设计计算。个别地段还包括曲线加宽等设计计算。简述铁路线路纵断面设计的主要内容答：答：铁路线路纵断面设计主要包括确定最大坡度，坡段长度，坡段连接与坡度折减等问题。其中最大坡度包含最大坡度值确定，限制坡度，加力牵引坡度等计算；坡度长度包括最短坡长限制，最大坡长限制计算；坡度连接包括相邻坡段坡度差，竖曲线设计等；坡度折减包括曲线地段最大坡度折减小半径曲线地段的最大坡度减缓等。简述既有线力量加强的主要措施有哪些答：答：既有线力量加强应从提高通过力量N和牵引吨数G两方面着手。对于既有铁路运输力量的加强措施，可归纳为运输组织措施，改革牵引动力和信联闭的措施和改造工程措施。一、主观题(15道小题)简述改善铁路运营条件的措施有哪些答：答：充分利用原有工程，结合少量改建。措施主要有：一平纵断面的改善曲线半径复曲线：困难条件下，可保存原有的复曲线，依据条件考虑是否设中间缓和曲线。缓和曲线与夹直线：受线路条件和建筑物限制，同一曲线两端可承受长度不等的缓和曲线。纵断面改善：困难条件，坡段长度可承受200m。二道口的改善：增设完善道口设施，平交改立交三轨道加强。简述有砟轨道的特点答：答：传统有渣轨道承受碎石道砟作为道床，因石渣道床有增加弹性，削减振动，排水及便利修理养护等特点，使得有渣轨道具有铺设便利，造价低廉，简洁修理等优点。但随着列车速度的提高，有渣道床变形越来越严峻，造成修理困难，同时还由于变形的不均匀性造成轨道不平顺，影响舒适和安全性。简述桥梁的组成局部1．上部构造(也称桥跨构造)一般包括桥面构造(栏杆等)、桥梁跨越局部的承载构造和桥梁支座。2．下部构造下部构造是指桥梁构造中设置在地基上用以支承桥跨构造，将其荷载传递至地基的构造局部。一般包括桥墩、桥台及墩台基础。3.附属构件，主要包括伸缩缝、灯光照明、桥面铺装、排水防水系统、栏杆(或防撞栏杆)等几局部。简述隧道的分类及组成答：答：分类：〔1〕10000m以上；〔2〕3000m以上至10000m；〔3〕500m3000m；〔4〕500m及以下。组成：隧道的构造包括主体建筑物和附属设备两局部。主体建筑物由洞身和洞门组成，附属设备包括避车洞和防排水设施，长大隧道还有特地的通风和照明设备。高速铁路隧道内不设置供给护修理人员待避的洞室，但应考虑设置存放修理工具和其他业务部门需要的专用洞室。简述铁路车站的分类答：答：依据车站所担负的客货运任务大小和在铁路运输中的地位，客运专线铁路可分为特大，大，中，小型站；客货共线铁路可以分为特等站，Ⅰ等站，Ⅱ等站，Ⅲ等站，Ⅳ等站，Ⅴ等站。车站按其技术作业及作业性质不同，客运专线铁路可分为越行站，中间站和始发站，客货共线铁路可以分为会让站，越行站，中间站，区段站和编组站。试论述铁路路基断面的根本形式答：形式：路堤，路堑，半路堤，半路堑，半路堤半路堑和不填不挖路基或零路面六种形式。路堤：当铺设轨道或路面的路基面高于自然地面时，路基以填筑方式构成。路堑：当铺设轨道或路面的路基面低于自然地面时，路基以开挖方式构成。半路堑：当自然地面横向倾斜，路堤的路基面边线和自然地面相交时，路堤体在地面和路基面相交线以上局部无填筑工程量。半路堑：当自然地面横向倾斜，路堑路基面的一侧无开挖工作量。不填不挖路基：当路基的路基面和自然地基面齐平。路基无填挖土方。试论述铁路选线设计的主要工作内容答：答：1、计算牵引质量、确定牵引定数、列车长度和牵引净重2、纸上定线识图平面设计纵断面设计3、检算通过力量和输送力量计算行车时分〔均衡速度法〕计算通过力量检算输送力量4、主要技术、经济指标工程费运营费技术经济指标表5、编写说明书设计任务书平面设计概述及计算资料纵断面设计概述及计算资料通过力量与输送力量检算资料经济指标计算资料填写工程技术指标表试论述铁路定线的根本原则答：答：一、河谷定线沿河而行的路线称为河谷线。在路网中，河谷线路占有较大的比重。〔一〕河谷选择优先考虑接近线路短直方向的越岭垭口和垭口两侧的河谷，尽量利用与线路走向根本全都的河谷。选择两岸开阔、地质条件较好、纵坡及岸坡较平缓的河谷。河谷纵坡与最大坡度相协调。〔二〕岸侧选择河谷两岸条件常有差异，应结合地形、地质、水文、农田及城镇分布状况，选择有利岸侧定线。但有利的岸侧，不会始终局限于一岸，应留意选择有利的地点跨河转变岸侧。二越岭地段〔一〕越岭地区高程障碍大，一般需要展线，地质简单，工程集中，对线路的走向、主要技术标准〔特别是限制坡度和最小曲线半径〕、工程数量和运营条件等影响极大。所以应大面积选线，认真争论、查找合理的越岭线路方案。〔二〕越岭线路通常是沿通向分水岭垭口的河谷足坡定线，并以隧道(地形有利时用路堑)越过垭口，再沿分水岭另一侧的河谷向下游定线。越岭线路应解决的主要问题为越岭垭口选择、越岭高程选择和越岭引线定线三个问题。垭口是越岭线路的掌握点，一般宜选择以下越岭垭口：(1)高程较低、靠近线路短直方向；(2)山体较薄；(3)地质条件较好；(4)引线条件较好。三、平原、丘陵地区在平原、丘陵地区定线，应着重留意解决好以下问题:线路尽量顺直正确处理铁路与行经地区的关系(3)留意适应水文条件的要求四、不良地质地区〔－〕把握区域地质状况〔二〕合理绕避不良地质地段〔三〕承受工程措施彻底整治试论述无砟轨道的组成和主要类型答：答：无砟轨道由长钢轨，扣件系统，轨道板，CA砂浆，混凝土底座及凸形挡台组成。2023无砟轨道，博格板式无砟轨道。国内高速铁路常用的有：CRTSⅠⅡⅢ型板式无砟轨道，CRTSⅠⅡ型双块式无砟轨道，道岔区轨枕埋入式无砟轨道。试论述有砟轨道的组成答：答：有砟轨道构造由钢轨、连接件、枕木、道砟等局部组成。钢轨要求：钢轨定尺长度到达50~~120m，以削减钢轨焊接接头。一般承受强度等级为800~~880Mpa的含碳量较低的一般碳素热轧钢轨。连接件即为扣件，分为有扣板式，弹系123型等。枕木：分为木枕、混凝土轨枕。木枕富于弹性、便于加工、运输和修理，有较好的电绝缘性能。可分为一般木枕、道岔木枕及桥梁木枕。混凝土轨枕优点重量大，稳定性好，有利于无缝线路的稳定性，不良气候影响，使用寿命长。缺点是差，绝缘性能低，更换较困难。道砟：有碎石〔花岗岩、大理石、石灰岩〕筛选级配卵石、自然级配卵石、中砂和粗砂以及熔炉矿渣。试论述道岔的主要类型答：答：道岔有三种根本组合形式：线路的连接，穿插，连接与穿插。线路的连接分为单式道岔和复式道岔，单式道岔又分为左开道岔和右开道岔。穿插分为直穿插和菱形穿插式。连接与穿插的组合分为交分道岔和穿插渡线。试论述路基变形的主要类型答：答：1压密变形：主要为地基不均匀沉降和变形过大。主要有填筑路基夯实不够；地基土强度低，压缩量大〔如软土〕；膨胀土的胀缩变形；黄土的湿陷型变形；不均质土或风化层不等厚。2剪切变形：主要为地基的滑移挤出。主要有地基强度不够，消灭下沉和剪切挤出；有倾斜的脆弱夹层，消灭滑移和剪切挤出。试论述铁路桥梁桥墩的主要类型及其特点答：答：一般分类：重力式实体墩、空心墩、柱式墩、拼装式墩。重力式实体墩靠自重平衡外力保证桥墩的稳定；适用于地基良好或桥下有通航、流冰等漂流物大、中、小桥梁。空心墩：高墩时，重力墩有如下缺点：圬工量大、自重大而相应地对地基承载力要求高；地震时惯性力较大。此时设计中可承受空心墩。混凝土空心墩可节约20～30％的圬工，钢筋混凝土50％的圬工。柱式墩用于中小跨铁路旱桥即可减重量，又较美观。拼装式墩整个桥墩是由局部预制构件现场组拼而成。提高质量、缩短工期、减轻劳动强度。适用同类量大的中小跨桥。试论述桥梁根底的主要类型及其特点答：答：按构造和施工方法不同，桥梁根底类型可分为：明挖根底、桩根底、沉井根底、沉箱根底和管柱根底。明挖根底：它的构造简洁，由于所用材料不能承受较大的拉应力，故根底的厚、宽比要足够大，使之形成所谓刚性根底，受力时不致产生挠曲变形。明挖根底适用于浅层土较坚实，且水流冲刷不严峻的浅水地区。由于它的构造简洁,埋深浅，施工简洁,加上可以就地取材，故造价低廉，广泛用于中小桥涵及旱桥。桩根底：在全部深根底中，它的构造最轻，施工机械化程度较高，施工进度较快，是一种较经济的根底构造。沉井根底：它的刚性大，稳定性好，与桩基相比，在荷载作用下变位甚,具有较好的抗震性能,尤其适用于对根底承载力要求较高，对根底变位敏感的桥梁。如大跨度悬索桥、拱桥、连续梁桥等。,效率也低，其水下下沉深度也受到肯定限制,故现今一般较少承受。管柱根底：是主要用于桥梁的一种深根底，管柱外形类似管桩，其区分在于：管柱一般直径较大，最下端一抑制成开口状，在一般状况下，靠特地设备强迫振动或扭动，并辅以管内排土而下沉，如落于基岩，可以通过凿岩使锚固于岩盘；而管桩直径一般较小，桩尖制成闭合端，常用打桩机具打入土中，一般较难通过硬层或障碍，更不能锚固于基岩。大型管柱的外形又类似圆形沉井，但沉井主要是靠自重下沉，其壁较厚，而管柱是靠外力强迫下沉，其壁较薄。试论述铁路隧道工程特点答：答：1、地下工程的隐蔽性荷载以及荷载与构造相互作用的简单性〔荷载：围岩压力〕：1〕开挖隧道使围岩原有的平衡2〕支护构造要阻挡围岩的移动、变形，支护构造就必定要受到围岩所施加的力，即围岩压力。隧道作业的风险性。作业工序的循环性。施工组织的综合性。一、主观题(14道小题)试论述铁路隧道围岩分级的主要内容答：答：1．按岩石强度岩石强度岩石强度岩石强度为单一岩性指标的分级法，具有代表意义的是我国工程界广泛承受的岩石结实系数“f是指标单一，使用便利，尤其是在ff地反映岩体固有的性态。按岩体构造和岩性特征岩体构造和岩性特征岩体构造和岩性特征岩体构造和岩地下水状况等多种因素对隧道围岩稳定性的影响，并建议了各类围岩应承受的支护类型和施工方法。缺点是分级指标还缺乏定量描述，没有供给牢靠的推测隧道围岩级别的方法，在肯定程度上要等到隧道开挖后才能确定。与地质勘察手段相联系的分级法。这类方法的优点是分级指标大体上是半定量确的结论。4．多种因素的组合多种因素的组合多种因素的组合多种因素的组合分级法。如岩体质量“Q”法，我国国防工程围岩分级法等，属于这个范畴。这类方法是当前围岩分类法的进展方向，优点很多，只是局部定量指标仍需凭阅历确定。5．以工程对象为代表的分类法。这类方法的优点是目的明确，而且和支护尺寸直素。试论述车站的作用及分类答：的检查、修理等。等站共六个等级。显而易见，像北京站、上海站、郑州站等肯定是特等站。假设按车站技术作业的不同来划分假设按车站技术作业的不同来划分假设按车站和中间站。编组站和区段站又统称为技术站。性质来划分，可分为客运站、货运站和客货运站。试论述铁路中间站的作业包括哪内容答：答：中间站的作业有如下两类：付。终点的中间站尚需办理补机的摘挂待班和机车的转向和整备等作业。试论述铁路通信信号设备包括哪些答：车与调车安全和提高铁路的通过力量。〕和非集中联锁〔臂板电锁器和色灯电锁器联锁〕。闭塞自动闭塞和自动闭塞，当根本闭塞不能使用时使用闭塞。信息的通信系统的总称。试论述铁路运输组织包括的主要内容答：〔可具体描述〕试论述铁路按列车运营速度的分类方法答：100～120km120～160km时速在160～200km时，称为准高速铁路；时速在200～400km时，称为高速铁路；400km试综述高速铁路的主要技术经济特征答：答：1.运行速度快，旅客送达时间短。便利，发车间隔时间短，随到随走等优势而显示出强大的竞争力。运输力量大。是传统铁路、高速大路、民用航空等交通方式无法比及的。高速铁路安全舒适。196440舒适度。准确度高。确保列车运行安全正点，较其他运输方式准确牢靠。效率和效益。综合科技水平也起着巨大的推动作用。试综述高速铁路总体设计包含的主要技术标准有哪些答：程标准和设备类型的依据，故称铁路主要技术标准。试综述高速铁路综合选线包括的主要内容答：个设计过程到达协调最好、周期最短、本钱最低，并得到最优的设计成果。料。〔如设计线的客运量、货运量、地方运量与止〕与技术资料〔如铁路沿线的地形、地质、气象等〕两类。经济资料与技术资料分别通过经济勘察和技术勘测获得。(1)线路平面设计：位置。线路纵断面设计：的竖曲线。路基横断面设计：(4)路基土石方调配：(5)绘制设计图纸：做出线路平面设计图，纵断面图，和几个典型的路基横断面图。试综述高速铁路桥梁的主要特点答：建工程提出严格的要求。二.高速铁路的进展推动现代铁路技术的进展，承受设计，施工理念。从而表达经济性。具体而言，高速铁路桥梁的特点表达为：构造的动力效应较大；桥上无缝线路与桥梁及下部构造共同作用；刚度大，整体性能好；修养护的时间少；重视耐久性，便于检查，修理；强调构造与环境的协调。高速铁路的自身特性对设计也提出了的要求：避开构造消灭共振和较大振动；构造耐久性的要求、便于检查；力求标准化并简化规格，品种；桥梁与环境协调，满足美观、降噪、减振的要求试综述高速铁路运输设备的进展趋势答：可以高速运输;可以按打算运行;网络遍布各地。缺点：短距离货运运费昂贵;货车较差;货物滞留时间长；不适宜紧急运输。铁路运输设施主要包括铁路线路、站场和附属设施三局部组成。进展趋势为便捷，安全，快速，经济。试综述京沪高速铁路运输组织方式答：答：打算京沪高速铁路运输组织模式的关键是如何解决过境客流的输送问题。考虑.25%～35%的中速客流要不要上高速线;二是如承受全高速方案，中、近期有无足够数量的高速车底;三是运输力量是否适应。其它诸如中速旅客列车上高速线在技术上的困难,运营中的麻烦基建投资的增加等都不是打算中速列车是否上高速线运行的关键。京沪高速铁路建成后,由于既有京沪线不但要担当全部货运,还要担负占京沪总的地方客流输送任务,运能已很紧急，因而大局部过境客流上高速线是不容置疑的。其输送方案有二：一是全高速方案;二是高、中速混跑方案。至TVG,让高速列车下高速线,在一般线上运行至列车的终到站〔或从始发站运行至高速线〕,不符合我国当前资金短缺的国情。.全高速方案要增加大量的高速车底,无论是向外国购置还是与国外合作生产,估10～