众所周知，火车必须要在钢轨上才可以运行，长长的钢轨不断地伸向远方，给人以无限的遐想，这就是铁路的线路。修铁路，先要修建铁路的线路，有了线路，火车才可以运行，那么，火车为什么离不开钢轨呢？

首先，火车实在是太重了，每辆火车的一个轮对压在钢轨上的重量可以达到23~27吨，也就是我们专业上的“轴重”。一般的公路是承受不了这样大的压力的。

其次，火车在钢轨上运行的阻力最小，所以铁路运输比公路运输运送同样吨公里的能耗要小得多。当然，这种依靠钢轨运输的方式，缺点也是很明显的，那就是不灵活，没有线路的地方火车就去不了。

铁道线路按其所处的位置及用途不同，可以分为正线、站线、岔线、段管线及特别用途线。

正线，是连接车站并贯穿直股道深入车站的线路，也是列车行驶所需要的主要线路。

站线，是指在车站范围内除正线以外的到发线、编组线、牵出线、货物线及站内指定用途的其他线，如机车走行线、停车线、倒装货物线、加冰线、车辆洗刷线等。

段管线，是指配置在机务、车辆、工务、电务等段内的线路。

岔线，是指在区间或站内接轨通向路外单位的专用线，并在该线内未设有营业车站。

特别用途线，是指安全线和避难线。避难线是设置在山区铁路的车站内，为防止在陡长坡道上运行的列车因制动失效而失去控制闯入站内而与其他机车车辆发生冲突的线路。可设在进站一端或接车方向末端，长度应能容纳一列车，同时还应向进站方向有一个反坡，以缓和列车的前冲力。安全线是为了防止因冒进信号造成列车冲突而设置的隔开线路设备。

大家都坐过火车，看到过铁路的线路的结构。铁路的线路是由土质路基（或桥涵）、道床（有渣道床或无渣道床）轨枕及钢轨组成的。

这种线路的结构有很多的优点:

首先，这种结构使路基受压均匀，虽然火车的一个轮对压在钢轨上的重量最多可以达到23~27吨（轴重），但经过钢轨传给轨枕，扩大了受压面积，再从轨枕传给路基，进一步扩大了受压面积，使压力分散，压强逐级减小，最后传给路基，使路基能承受住而不发生变形和沉陷，满足路基承载力的要求。

其次，这种结构的稳定性很好，可以由轨枕来保证线路的横向位置的稳定，用道床来保证线路纵向位置的稳定。

最后，这种结构还具有良好的排水性，轨枕与道床都不易积水，下雨时能快速排除积水，保证路基的稳定。

铁路线路在平面上是有直线和曲线两个要素组成。铁路曲线由曲线半径、圆心角、曲线长、切线长及缓和曲线这些元素组成。

直线段铁道的轨距是在两根钢轨顶面下16mm的距离下测得的。轨距有很多标准，比如米轨、宽轨、标准轨距等。我国绝大部分线路是标准轨距，也就是大家熟知的1435mm（允许有多6mm或少2mm的误差）。

列车在曲线上运行会受到离心力的作用，离心力大小与曲线半径成反比，与运行速度的平方成正比。如果离心力过大，不仅给旅客造成不舒适的感觉，而且会造成列车在曲线上倾覆，所以要想办法克服或减小这个离心力。办法之一就是把曲线的外轨抬高，列车进入曲线时，使车体向内侧倾斜，利用重力的向心分力来抵消掉一部分或者绝大部分的离心力。正因为如此，大家在观车的时候会发现，列车经过曲线时，列车是倾斜着。

此外，为了便于列车的转向架经过曲线，通常在曲线半径小于350米时，将曲线内轨向圆心方向移动5到15毫米，也就是要把轨距加宽。

由于曲线上离心力的作用和曲线上运行阻力加大，如果曲线半径太小，就限制了列车通过曲线的速度，这是因为外轨超高是有限度的，最大超高量为150mm，所以通过曲线的速度受到曲线半径大小的限制，一般来说，曲线半径越大，列车通过曲线的速度就可以越高。正因为如此，在一些弯道众多的山区铁路，列车的速度受到曲线半径的限制，不可以太高。

线路在纵段面上是由平道和坡道两要素组成的。

修建一条铁道线时，首先要确定这条线路选用的最大限制坡度，因为采用大坡度可以缩短通过山岭的隧道(越岭隧道)的长度，比如宝成铁路秦岭隧道，节省线路的工程造价。

由于过去隧道开挖技术较为落后，太长的隧道不能开挖，所以不得不采用大坡度尽量爬坡到山顶，来减少越岭隧道的长度，但是这样做缺点也是很明显的，由于列车在上坡道上运行时受到重力分力的作用，使列车额外增加了一个坡道阻力，所以线路的坡道取得过大，会严重地限制机车的牵引重量，降低线路通过能力。

比如说我们国家著名的宝成铁路（宝鸡至秦岭段），采用30‰的坡度，要用3台SS3型电力机车，也只能牵引2600吨，这是因为宝成铁路是20世纪60年代修建的，为了通过秦岭山脉，只能采用大坡度尽量爬坡。

后来我们从安康至西安，又修了一条铁路，同样通过秦岭山脉，采用长隧道（秦岭隧道达到18km以上），小坡度方案，坡度只有6‰。所以一台SS3型电力机车，在安康至西安的线路上就可以牵引3000吨以上。

最后说一下什么是线路的变坡点。

两个不同坡度的接头点称为变坡点，如果两坡段坡度代数差超过3‰，则两坡道不能简单的直接连接，必须设置变坡点，在变坡点上，必须采用纵向竖曲线的方法连接，以免列车通过变坡点时发生车钩折断的事故。

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