文档介绍：4 铁路线路纵断面优化设计
对于铁路线路纵断面来说，一种情况是新建铁路纵断面，另一种是既有线改建设计中的纵断面（放大纵断面）。二者的主要区别是纵横向比例不同。
纵断面优化过程为：建立目标函数（造价最小）、加约束条件（坡度、坡发线有效长度和线路形式决定。
车站正线抬降时，可用站线作为施工临时通车线。
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（六）路基
挡土墙、护坡地段抬道时，应考虑加宽路基后，不使其填土坡脚盖过挡土墙或护坡，必要时，可用干砌片石加陡坡度。
路基病害地段，如沙害、雪害，以及因毛细水上升引起的冻害或翻浆冒泥地段均应结合抬道整治病害。
路基基床土质不良及道床排水不畅引起的道碴陷囊，一般可结合落道给予整治。
路堑地段落道时，应考虑施工扩堑对行车的干扰，特别是石质路堑需要爆破施工的地段，干扰更为严重。此外应考虑路堑边坡的稳定与地下水位的影响。如设计的路肩高程低于地下水位，应采用降低地下水位的措施。
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二、放大纵断面图的设计
（一）根据外业勘查资料，填写既有线平面、百米桩与加标、地面高程、既有道床厚度及既有轨面高程各栏数据，并标明路基病害地段与工程地质特征。
地面高程一般按线路前进方向左侧既有线路堑坡顶或路堤坡脚点的高程填写，桥涵处按实际沟底高程填写；隧道处按地形图高程填写。
（二）道床底面高程和既有轨面高程的计算：
道床底面高程=既有轨面高程-既有轨道高度
计算轨面高程=道床底面高程+设计轨道高度
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轨道高度=钢轨高度+垫板厚度+轨枕高度+道床厚度
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（三）根据既有轨面高程绘出既有轨面线，根据道床底面高程和计算轨面高程绘出道床底面线和计算轨面线。标明车站、道口的中心里程与长度，以及桥涵类型、孔径与中心里程。
（四）设计轨面线应符合设计标准，并使其尽量接近且不低于既有轨面线与计算轨面线，以宁抬勿降的原则进行坡度设计。若设计轨面线高出计算轨面线过多，则垫铺的道碴过多，引起浪费。
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（五）根据初步绘出的设计轨面线定出轨面设计坡度（‰的倍数）.坡段长应为10m的倍数。
根据轨面设计坡度，标出各百米标与设计轨面高程（准确到厘米）。变坡点的坡度差 i﹥3‰时，应设置圆曲线形竖曲线。并计算竖曲线要素。
（六）计算既有轨面抬降值，即设计轨面高程与既有轨面高程之差。竖曲线应按设置竖曲线后的设计轨面高程来计算抬降值.
路堤地段，特别是高路堤地段抬道时，应考虑加宽路基稳定的影响。
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在本设计中，放大纵断面图的设计，是先在EXCEL表中设计轨面坡度，然后汇总各项设计资料绘制详细断面图。设计方法与步骤如下：
(一)根据外业勘查资料，在EXCEL表中填写里程、既有轨面标高、既有道床厚三列数据。
三、用Excel表格进行设计坡度计算
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在设计坡度计算中以放大纵断面设计各项要求，注意事项来设计。反复调整设计坡度使其充分满足设计要求。在设计坡度时一般要考虑：站坪的位置（坡度≦‰，坡段长度≧1300m）；平曲线的位置（竖曲线不能合缓和曲线重合）；坡段长度（≧200m）；桥涵的位置（抬降量的限制）等。
图中道床厚度单位为厘米所以计算时要单位统一转化。：既有钢轨高度+垫板厚度+轨枕高度值。
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：设计钢轨高度+垫板厚度+轨枕高度值+道床厚度
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外包线是以宁抬勿降的原则来选择既有和设计轨面标高而计算。
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设计轨面高程是在给定一个设计坡度后而得到的计算值。注意设计起点不变，即起点的设计轨面高等于既有轨面高。。设计坡度时注意上面所提到的设计要求。
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路肩高程=道床底面标高－道床底面与路肩之间的垂直距离（）道床底面与路肩之间的垂直距离可以通过CAD作出设计线标准横断面图而量出此值。
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四、利用 Excel表格计算所需数据

由于CAD中长度单位为毫米，图中单位为米，横向（里程）采用1：10000的比例，竖向（高程）采用1：200的比例，所以只需给表格中的里程数据除以10即为1：10000的比例，高程数据乘以5即可为1：200的比例，中间的&","&符号可以将以上两数输在同一个单元格中。这样可分别列出既有线、设计线和计算线的数据。
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图中的公式中：-168800，-7000的原因是，坐标值太大。同时减去一个定值是坐标值变小，但整体线与线的关系不变。在CAD中选择多段线，再将坐标数据复制粘贴到指令栏