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如图3.3所示，曲线的基本要素有曲线的转向角 α （转向角和线路中心角相等）、曲线半径 R （即圆曲线半径）、曲线切线长 T 、曲线外矢距 E 、曲线全长 L 和缓和曲线长 l 0 。
图3.3 曲线基本要素图
1）曲线外轨超高
（1）设置超高的目的
列车在曲线上运行时，产生向外的离心力，以 F 表示为
F
=
由公式可知，离心力的大小取决于列车运行的速度和曲线半径。速度越高、半径越小，离心力越大。离心力使曲线外轨受到很大的挤压力，加速了外轨的磨耗，严重时会造成机车车辆脱轨或倾覆。为了平衡离心力，应在曲线外轨上设置超高，借助车辆重力的水平分力来抵消离心力，以达到曲线里外两股钢轨所受的垂直压力大致相等，钢轨磨耗均匀，增加旅客的舒适度。
（2）设置超高的技术要求
超高计算公式
h
= 11.8
（取5mm的整倍数）
未被平衡欠超高
=
-
h
未被平衡过超高
=
h
-11.8
式中 h ——外轨超高度，mm；
v ——经实测计算得到的平均速度，km/h;
R ——曲线半径，m；
h c ——未被平衡的欠超高，mm；
h g ——未被平衡的过超高，mm；
v max ——实测最高行车速度，km/h;
v H ——货物列车平均行车速度，km/h。
2）曲线轨距加宽
在小半径曲线地段，为使列车顺利通过曲线，轨距需要加宽。轨距加宽的大小与曲线半径、机车车辆的轮对宽和固定轴距有密切关系。曲线轨距按表3.1规定的标准加宽。
表3.1 曲线轨距加宽表
缓和曲线是连接直线和圆曲线、半径由无穷大逐渐变化到与圆曲线半径相同的曲线。
缓和曲线的设置目的是通过曲率的逐渐变化，适应机车转向操作的行驶轨迹及路线的顺畅，缓和行车方向的突变和离心力的突然产生；使离心加速度逐渐变化，不致产生侧向冲击；缓和超高，作为超高变化的过渡段，减少行车震荡。