路基工程課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　路基工程課程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　第一章 概述- 1 -</p><p>　　一、設(shè)計(jì)任務(wù)- 1 -</p><p>　　二、基本資料- 1 -</p><p>　　第二章 路基斷面設(shè)計(jì)- 3 -</p><p>　　一、繪制設(shè)計(jì)斷面處的地形圖

2、- 3 -</p><p>　　二、路基橫斷面各部尺寸擬定- 3 -</p><p>　　三、路基面加寬量計(jì)算- 4 -</p><p>　　四、繪制路基橫斷面圖- 4 -</p><p>　　第三章 路基邊坡穩(wěn)定性驗(yàn)算- 5 -</p><p>　　一、路基面上的載荷- 5 -</p>&

3、lt;p>　　二、進(jìn)行初步設(shè)計(jì)斷面的邊坡穩(wěn)定性驗(yàn)算- 5 -</p><p>　　三、最終設(shè)計(jì)斷面邊坡穩(wěn)定性驗(yàn)算- 5 -</p><p>　　四、填土沿天然地面滑動(dòng)穩(wěn)定性驗(yàn)算- 6 -</p><p>　　第四章 施工方法及程序- 7 -</p><p>　　一、基床表層和基床底層及下部填土的填料選擇- 7 -</p

4、><p>　　二、施工方法及主要機(jī)具設(shè)備- 7 -</p><p>　　三、質(zhì)量檢測(cè)方法及主要設(shè)備- 9 -</p><p>　　附 計(jì)算過(guò)程及設(shè)計(jì)圖- 12 -</p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　一、設(shè)計(jì)任務(wù)和目的：</p><p&g

5、t;　　本課程設(shè)計(jì)根據(jù)所給資料，設(shè)計(jì)某一曲線地段路基橫斷面的尺寸并且驗(yàn)算邊坡穩(wěn)定性，以及施工程序。通過(guò)本設(shè)計(jì)，可以培養(yǎng)同學(xué)們?cè)谝褜W(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上，查閱文獻(xiàn)，進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì)的能力。</p><p><b>　　二、基本資料：</b></p><p><b>　　1、線路資料</b></p><p>　　路基設(shè)計(jì)時(shí)速：160km/

6、h</p><p>　　曲線半徑：R=5000m</p><p>　　設(shè)計(jì)路肩標(biāo)高：H=194.5m</p><p><b>　　軌型：重型</b></p><p>　　無(wú)地下水及地震的影響，年平均降水量200mm，降水量少，無(wú)地表水，排水溝按規(guī)范要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，地基承載力滿足設(shè)計(jì)要求。</p><p&

7、gt;　　2、場(chǎng)地地形圖及線路平面圖</p><p><b>　　3、工程地質(zhì)情況</b></p><p>　　4、填土的物理力學(xué)性質(zhì)</p><p>　　5、基床的物理力學(xué)性質(zhì)</p><p><b>　　6、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　《鐵路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》 T

8、B1001—2005</p><p>　　《路基工程》 劉建坤，曾巧玲，侯永峰。中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2006。</p><p>　　第二章 路基橫斷面設(shè)計(jì)</p><p>　　路基橫斷面是指垂直線路中心線截取的截面。路基斷面設(shè)計(jì)包括路基本體設(shè)計(jì)和路基附屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在各種路基形式中，為了能按線路設(shè)計(jì)要求鋪設(shè)軌道而構(gòu)筑的部分，稱為路基本體。</p><

9、;p>　　路基橫斷面設(shè)計(jì)主要對(duì)路基本體的各組成部分如路基面、路肩、填料、基床、邊坡、路基基底等按照規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)。路基附屬結(jié)構(gòu)是路基的組成部分，是為確保路基本體的穩(wěn)固性而采用的必要的工程措施，包括排水結(jié)構(gòu)和防護(hù)、加固結(jié)構(gòu)兩大類。</p><p>　　繪制設(shè)計(jì)斷面的地形圖</p><p><b>　　橫斷面各部尺寸擬定</b></p><p>

10、;<b>　　斷面形式</b></p><p>　　根據(jù)本設(shè)計(jì)的基本資料，路基斷面形式為路堤。路基面設(shè)置三角拱，由路基中心線向兩側(cè)設(shè)置4%的人字排水坡，拱高約為0.15m。</p><p><b>　　路基面寬度</b></p><p>　　根據(jù)《鐵路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》 TB1001—2005 中表4.2.3得，路基面寬度

11、為7.8m，其中路肩寬度為0.8m。</p><p><b>　　基床厚度</b></p><p>　　根據(jù)《鐵路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》 TB1001—2005規(guī)定，路基床表層厚度為0.6m,底層厚度為1.9m，基床總厚度為2.5m。</p><p><b>　　4、邊坡坡度</b></p><p>　　根

12、據(jù)《鐵路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》 TB1001—2005規(guī)定，該路基邊坡為直線形，坡率為：1：1.5 。</p><p><b>　　5、排水溝</b></p><p>　　根據(jù)《鐵路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》 TB1001—2005，該路基橫坡明顯，故排水溝應(yīng)設(shè)在橫坡上方一側(cè)。排水溝底寬0.4m，深度0.6m，邊坡坡率采用1：1。在排水溝和路基之間修筑2m寬的人工護(hù)道。</p>

13、;<p><b>　　三、路基加寬量計(jì)算</b></p><p>　　《鐵路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》 TB1001—2005表4.2.4規(guī)定，列車運(yùn)行曲線半徑為5000m，運(yùn)行速度為160km/h的旅客列車，路基面外側(cè)加寬值為△b 1=0.2m。</p><p>　　《鐵路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》 TB1001—2005中7.3.3條規(guī)定：路堤邊坡高度大于15m時(shí)，應(yīng)滿足以

14、下要求：根據(jù)填料、邊坡高度等加寬路基面，其每側(cè)加寬值</p><p>　　△b應(yīng)按下式計(jì)算： △b= C*M*H</p><p>　　據(jù)地形圖和初步擬定的路基橫斷面尺寸，畫出的路基橫斷面圖邊坡高度為28.53m,大于15m，因此路基面還需要加寬，△b2=C*M*H=0.01*1.75*28.53=0.5m</p><p>　　曲線地段路基面內(nèi)外兩側(cè)的加寬值分別為：&

15、lt;/p><p>　　內(nèi)側(cè)加寬量：△b=0.5m 外側(cè)加寬量：△b=0.2+0.5=0.7m</p><p>　　四、繪制路基橫斷面圖</p><p><b>　　見(jiàn)附圖。</b></p><p>　　第三章 路基邊坡穩(wěn)定性驗(yàn)算</p><p><b>　　一、路基面上的載荷<

16、;/b></p><p>　　在本設(shè)計(jì)中，我們?nèi)√钔?、殘積土及換算土柱的重度為18 kN/。根據(jù)《鐵路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》 TB1001—2005附錄A，換算土柱寬度：3.7m、換算土柱高度：3.4m </p><p>　　二、進(jìn)行初步設(shè)計(jì)斷面的邊坡穩(wěn)定性驗(yàn)算</p><p><b>　　計(jì)算原理：</b></p><p&

17、gt;　　采用圓弧形滑面，并且運(yùn)用瑞典條分法進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性驗(yàn)算。穩(wěn)定系數(shù)K的計(jì)算公式為： </p><p>　　其中——土條重力（若分條上存在列車與軌道的換算土柱，仍應(yīng)包括換 算土柱的荷載重）</p><p>　　——過(guò)重心的垂線與滑裂面相交，交點(diǎn)的切線與水平面的夾角為</p><p>　　——內(nèi)摩擦 ——粘聚力（KPa） ——圓弧面長(zhǎng)度

18、（m）</p><p>　　采用4.5H法確定危險(xiǎn)圓弧滑面圓心軌跡線MI，找出4個(gè)可能的滑動(dòng)面，計(jì)算出四個(gè)穩(wěn)定系數(shù)，確定這一軌跡線上的最小穩(wěn)定系數(shù)，作垂直于MI的直線，在此線上的任意五個(gè)圓心找出五個(gè)可能的滑動(dòng)面，得出最小穩(wěn)定系數(shù)。我組一共九人，每人計(jì)算一個(gè)滑動(dòng)面。</p><p>　　小組分工及計(jì)算結(jié)果如下：</p><p>　　滑動(dòng)面六圖示和計(jì)算表如下：</

19、p><p>　　最終設(shè)計(jì)斷面邊坡穩(wěn)定性驗(yàn)算，滑動(dòng)面選取圖示：</p><p>　　最終得到最小的穩(wěn)定系數(shù)K值為1.15，在1.15和1.25之間，滿足規(guī)范要求。</p><p>　　三、填土沿天然地面滑動(dòng)穩(wěn)定性驗(yàn)算</p><p>　　整體穩(wěn)定性驗(yàn)算示意圖</p><p><b>　　計(jì)算公式：</b>

20、;</p><p><b>　　=</b></p><p>　　通過(guò)整體穩(wěn)定性驗(yàn)算，得K=1.65>1.25 ，滿足規(guī)范要求。</p><p><b>　　計(jì)算表格如下：</b></p><p>　　第四章　施工方法及程序</p><p>　　一、基床表層和基床底層及下

21、部填土的填料選擇</p><p>　　路基填料是用來(lái)填筑路基的材料，它的力學(xué)性質(zhì)的好壞直接影響到路基的變形和穩(wěn)定。</p><p>　　據(jù)《鐵路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》 TB1001—2005中7.2,I級(jí)鐵路應(yīng)選用A組填料填筑基床，當(dāng)缺乏A組填料時(shí)，通過(guò)經(jīng)濟(jì)比選后可以選用級(jí)配碎石或級(jí)配砂礫石。路基的基床頂層采用A組填料，基床底層采用A、B組填料，否則應(yīng)采取土質(zhì)改良或加固措施。路堤基床以下部位宜選用

22、A、B、C組填料，當(dāng)選擇D組時(shí)應(yīng)采取加固或土質(zhì)改良。路堤浸水部分的填料應(yīng)采用滲水土填料。使用不同填料填筑路基時(shí)，應(yīng)分層填筑每一水平層全寬應(yīng)以同一種填料填筑。</p><p>　　二、施工方法及主要機(jī)具設(shè)備</p><p>　　路基的施工程序及相應(yīng)方法：</p><p>　　進(jìn)行施工調(diào)查，審核設(shè)計(jì)文件</p><p><b>　　土質(zhì)

23、調(diào)查方法：</b></p><p><b>　　沿線取土坑</b></p><p><b>　　填料取土場(chǎng)</b></p><p><b>　　測(cè)量放線</b></p><p>　　填方路堤坡腳點(diǎn)放樣方法：</p><p>　　解法求取填方路

24、堤坡腳點(diǎn)放樣數(shù)據(jù)</p><p>　　用皮尺量距法進(jìn)行路堤坡腳點(diǎn)放樣在填方路堤實(shí)地用坐標(biāo)放樣等方法標(biāo)定橫斷面的中樁、邊樁自中樁起沿中樁至邊樁方向用皮尺量平距；計(jì)算路堤中樁至坡腳平距，然后計(jì)算出路堤坡腳樁坐標(biāo)，再用全站儀坐標(biāo)法在實(shí)地標(biāo)定路堤坡腳點(diǎn)</p><p>　　填方路堤施工進(jìn)行中的測(cè)量工作：</p><p>　　1）在路堤坡腳原地面設(shè)立醒目標(biāo)志</p>

25、;<p>　　2）路堤上填過(guò)程中的測(cè)量工作：</p><p>　　填土厚度，保證填壓精度；每填筑高5m應(yīng)復(fù)測(cè)中線樁，測(cè)定其標(biāo)高及寬度，控制邊坡的大??；根據(jù)復(fù)測(cè)的中樁、邊樁，控制線路線形，根據(jù)其復(fù)測(cè)的高程，控制上填高度；告知現(xiàn)場(chǎng)施工員路寬界限、重新標(biāo)定的坡腳線及上填高度數(shù)據(jù)；用坡度尺檢控邊坡坡面坡度及平整度。</p><p><b>　　征租土地</b>&

26、lt;/p><p><b>　　拆遷建筑物</b></p><p><b>　　修建施工便道</b></p><p><b>　　設(shè)置排水系統(tǒng)</b></p><p><b>　　編制土石方調(diào)配方案</b></p><p><b&

27、gt;　　土石方調(diào)配方法</b></p><p>　　區(qū)間路基土石方調(diào)配——線法調(diào)配。</p><p>　　線法調(diào)配主要借助于線路縱斷面圖和土積圖來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)線路縱斷面圖和土積圖，可以確定區(qū)間路基土石方調(diào)配的最大經(jīng)濟(jì)運(yùn)距，從而得出最合理的移挖作填方案。</p><p>　　站場(chǎng)路基土石方調(diào)配——面法調(diào)配。</p><p>　　面法

28、調(diào)配的調(diào)配程序：（1）、在站場(chǎng)地形平面圖上畫方格（2）、確定填挖零線（3）、計(jì)算每一方格填挖數(shù)量，編制“廣場(chǎng)土石方數(shù)量計(jì)算表”。 （4）、進(jìn)行土石方調(diào)配，選擇施工方法，確定運(yùn)土線路，并編制“廣場(chǎng)土石方調(diào)配表”。</p><p>　　編制路基工程施工組織設(shè)計(jì)</p><p>　　組織路基工程的開(kāi)挖或填筑</p><p><b>　　路基的開(kāi)挖方法：</

29、b></p><p>　　對(duì)于石方開(kāi)挖路段，采用從上至下分層爆破的方法開(kāi)挖，在地形較陡、地表巖石風(fēng)化破碎地段，采用楹動(dòng)爆破。石質(zhì)整體性較好地段，人工清理地表，潛孔鉆機(jī)鉆孔，階梯深孔松動(dòng)爆破，炮位呈寬孔距、小排距、梅花形布置。塑料導(dǎo)爆管MS雷管微差擠壓爆破，為確保邊坡的穩(wěn)定和平順，先采用潛孔鉆機(jī)沿邊坡面先行加密鉆孔，實(shí)施預(yù)裂光面爆破。</p><p><b>　　路基的填筑方

30、法：</b></p><p>　　路基填筑采用水平分層、縱向分段、以機(jī)械施工為主、人工為輔的作業(yè)方法進(jìn)行施工。在達(dá)到要求的路基上，將合格的路基填料運(yùn)到填筑地點(diǎn)，其卸料順序按先兩面?zhèn)群笾虚g，派專人指揮，按規(guī)定數(shù)量均勻卸料，以免影響攤鋪厚度和質(zhì)量。每層路基的攤鋪寬度均大于設(shè)計(jì)寬度20cm~30cm，以保證路基邊坡位置的壓實(shí)質(zhì)量和邊坡整修的凈寬。</p><p><b>　

31、　組織路基的平整工作</b></p><p><b>　　路基的碾壓方法：</b></p><p>　　碾壓遵循先低后高、先輕后重的原則，直線段由路基兩側(cè)向中心碾壓，有超高的曲線段由彎道內(nèi)側(cè)向外碾壓。碾壓時(shí)前后兩次輪跡重疊20cm~30cm，并盡快壓到規(guī)定的壓實(shí)度（土）或固體體積率（宕渣）。</p><p>　　修建路基支擋建筑物及

32、路基加固防護(hù)工程</p><p><b>　　整修及驗(yàn)收工作</b></p><p>　　主要的施工機(jī)械選擇：</p><p><b>　　1）、碾壓機(jī)械</b></p><p>　　羊腳碾壓路機(jī)進(jìn)行碾壓</p><p>　　羊腳碾壓路機(jī)壓實(shí)深度大而均勻，有很好的壓實(shí)效果和較

33、高的生產(chǎn)率，適用于粘性土的壓實(shí)，不適用于非粘性土及高含水量粘土的壓實(shí)。</p><p><b>　　振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行碾壓</b></p><p>　　振動(dòng)壓路機(jī)壓實(shí)深度較大，最適用于壓實(shí)非粘性土、碎石、塊石及不同類型、不同厚度的瀝青混合料面層。</p><p><b>　　沖擊壓路機(jī)進(jìn)行碾壓</b></p>&

34、lt;p>　　適用于粉質(zhì)粘土的碾壓，在基底處理或路基補(bǔ)壓時(shí)經(jīng)常使用。</p><p>　　2）、土石方施工機(jī)械</p><p>　　路基土石方施工機(jī)械，包括挖、裝、運(yùn)、壓實(shí)等工序的主機(jī)、輔機(jī)及其可換的工作裝置等</p><p><b>　　常用機(jī)械：</b></p><p>　　1、鏟土運(yùn)輸機(jī)械：推土機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)和平

35、地機(jī)；</p><p>　　2、挖掘機(jī)械：正鏟挖掘機(jī)、反鏟挖掘機(jī)、拉鏟挖掘機(jī)和抓鏟挖掘機(jī)；</p><p>　　3、工程運(yùn)輸機(jī)械：公路型和非公路型車輛；</p><p>　　4、石方工程機(jī)械：松土器和各種鑿巖鉆孔機(jī)械。</p><p><b>　　選擇原則：</b></p><p>　　土方施工機(jī)

36、械的選擇與工程實(shí)際情況相結(jié)合主導(dǎo)施工機(jī)械確定后，要合理配備完成其他輔助施工過(guò)程的機(jī)械選擇土方施工機(jī)械要考慮其他施工方法，輔助土方機(jī)械化施工。</p><p>　　質(zhì)量檢驗(yàn)方法及主要設(shè)備</p><p>　　據(jù)《鐵路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》 TB1001—2005 6.2.1.中規(guī)定：級(jí)配沙礫石應(yīng)采用地基系數(shù)和孔隙率作為指標(biāo)。并應(yīng)符合表6.2.1-1和表6.2.1-2的規(guī)定。</p>

37、<p>　　表6.2.1—1 基床表層的壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　注：細(xì)粒土、粉砂、改良土一欄中，有括號(hào)的僅為改良土的壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)括號(hào)的為細(xì)粒土、粉砂、改良土的壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　表6.2.1—2 級(jí)配碎石或級(jí)配砂礫石的基床表層厚度及壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　由《鐵路路基設(shè)計(jì)規(guī)范TB 10001-2005》6.2.2.4知：級(jí)配

38、沙礫石應(yīng)采用地基系數(shù)和孔隙率作為指標(biāo)。并應(yīng)符合表6.2.2的規(guī)定（如下）。</p><p>　　表6.2.2 基床底層的壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　注：細(xì)粒土、粉砂、改良土一欄中，有括號(hào)的僅為改良土的壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)括號(hào)的為細(xì)粒土、粉砂、改良土的壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　據(jù)《鐵路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》 TB1001—2005 7.3.1 中規(guī)定：級(jí)配沙礫石應(yīng)采用地

39、基系數(shù)和孔隙率作為指標(biāo)。并應(yīng)符合表7.3.1的規(guī)定（如下）。</p><p>　　表7.3.1 路堤基床以下部位填料的壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　注：1 括號(hào)內(nèi)為砂類土（粉砂除外）、礫石類、碎石類、塊石類中滲水土填料的壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)；</p><p>　　2 一次鋪設(shè)無(wú)縫線路的一級(jí)鐵路，路堤與橋臺(tái)、路堤與硬質(zhì)巖石路塹連接處</p><p>