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文檔簡(jiǎn)介
1、<p> 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書(shū)</p><p> 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告表</p><p> 課題類(lèi)型:(1)A—工程設(shè)計(jì);B—技術(shù)開(kāi)發(fā);C—軟件工程;D—理論研究;</p><p> ?。?)X—真實(shí)課題;Y—模擬課題;Z—虛擬課題</p><p> ?。?)、(2)均要填,如AY、BX等。</p><
2、;p><b> 摘要</b></p><p> 高速鐵路代表了世界鐵路現(xiàn)代化發(fā)展的大趨勢(shì),是21世紀(jì)交通運(yùn)輸?shù)闹卮蟪晒?,是人?lèi)的共同財(cái)富。隨著經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,交通運(yùn)輸需求激增,我國(guó)鐵路客運(yùn)專(zhuān)線建設(shè)已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)高速發(fā)展的時(shí)期,由于高速鐵路運(yùn)行速度快、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)高、對(duì)路基的要求嚴(yán)格, 控制路基變形沉降已經(jīng)成為客運(yùn)專(zhuān)線路基的最大特點(diǎn)。路基變形最明顯、危害最大的問(wèn)題是路基沉降。路基沉降控制是
3、一個(gè)涉及因素較多、具有較大不確定性的工程難題。</p><p> 路基沉降包括路基施工沉降和工后沉降,工后沉降尤其發(fā)生幾率大、危害嚴(yán)重。本論文從黃土的性質(zhì)和特性,路基沉降的原因、危害,控制路基沉降的措施、路基工后沉降的機(jī)理,控制路基工后沉降的必要性、步驟、措施、各種措施的特點(diǎn),路基沉降計(jì)算等方面分析了路基沉降。</p><p> 關(guān)鍵字: 黃土 路基工后沉降 控制方式 沉
4、降計(jì)算 </p><p><b> Abstract</b></p><p> High-speed railway represents the railway modernization development trend in the 21st century, is the important achievement of transportation
5、, is the common wealth of mankind. Along with the rapid development of economy, the transportation demand, China railway PDL surge has entered a rapid development construction period,Due to the high speed railway running
6、 speed, the technical standard of roadbed, strict control of subgrade settlement of deformation and has become the biggest characteristic o</p><p> Embankment settlement including sub grade construction set
7、tlement and post-construction settlement, post-construction settlement risk, particularly serious harm,This paper from the nature and characteristics of loess embankment settlement, the reason and harm, the control measu
8、res of embankment settlement and roadbed settlement mechanism, Control of sub grade settlement after the necessity, steps and measures, and the characteristics of measures, embankment settlement calculation, monitoring
9、of</p><p> KEY WORDS: sienna embankment control mode settlement calculation </p><p><b> 1. 緒論</b></p><p> 1.1 高速鐵路發(fā)展</p><p> 高速鐵路是一個(gè)具有國(guó)際性和時(shí)代性的概念。1
10、985年5月,聯(lián)合國(guó)歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)將高速鐵路的列車(chē)最高運(yùn)行速度規(guī)定為客運(yùn)專(zhuān)線300km/ h。1996 年歐盟在96/ 48 號(hào)指令中對(duì)高速鐵路的最新定義是: 在新建高速專(zhuān)用線上運(yùn)行時(shí)速至少達(dá)到250km 的鐵路可稱(chēng)作高速鐵路。鐵盟認(rèn)為, 各國(guó)可以根據(jù)自身情況確定本國(guó)高速鐵路的概念, 在既有線上提速改造, 時(shí)速達(dá)200km 以上, 也可稱(chēng)為高速鐵路。高速鐵路是一個(gè)集各項(xiàng)最先進(jìn)的鐵路技術(shù)、先進(jìn)的運(yùn)營(yíng)管理方式、市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)和資金籌措在內(nèi)的十分復(fù)
11、雜的系統(tǒng)工程, 具有高效率的運(yùn)營(yíng)體系, 它包含了基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、機(jī)車(chē)車(chē)輛配置、站車(chē)運(yùn)營(yíng)規(guī)則等多方面的技術(shù)與管理。廣義的高速鐵路包含使用磁懸浮技術(shù)的高速軌道運(yùn)輸系統(tǒng)。與其他的運(yùn)輸方式相比,高速鐵路具有非常明顯優(yōu)越性。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:第一運(yùn)送速度快。目前,高速鐵路最高運(yùn)營(yíng)速度,已超過(guò)300㎞/ h,旅行速度,超過(guò)200㎞/ h。第二運(yùn)行準(zhǔn)確性高。與汽車(chē)和飛機(jī)不同,高速鐵路嚴(yán)格按照列車(chē)運(yùn)行時(shí)刻表運(yùn)行,很少因天氣等原因而延誤。第三安全性好
12、。高速鐵路投入運(yùn)營(yíng)的幾十年來(lái),很少發(fā)生傷亡事故。第四環(huán)境污染輕。電氣化高速鐵路</p><p> 隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展、生活節(jié)奏的加快以及世界人口的增長(zhǎng),人們對(duì)交通工具的質(zhì)量要求,也在不斷提高。為了滿足人們對(duì)交通工具的需要,高速鐵路應(yīng)運(yùn)而生。世界各國(guó)根據(jù)自己國(guó)家的經(jīng)濟(jì)實(shí)力、科技實(shí)力、幅員、工商業(yè)布局、人口分布等具體國(guó)情,從國(guó)民的實(shí)際需要出發(fā),采取高速鐵路這種客運(yùn)工具。目前,在發(fā)達(dá)國(guó)家和大多數(shù)發(fā)展中國(guó)家,高速鐵路都
13、在進(jìn)行建設(shè),由于國(guó)情原因,不同國(guó)家發(fā)展程度不同,技術(shù)水平也存在差別。在目前,隨著公路、海運(yùn)和航空的發(fā)展,鐵路運(yùn)輸面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn),這種發(fā)展趨勢(shì),必將促使鐵路進(jìn)行體制改革,帶來(lái)運(yùn)輸手段的技術(shù)創(chuàng)新,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)鐵路的重載化和高速化,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)鐵路路網(wǎng)的現(xiàn)代化建設(shè)。</p><p> 1.1.1 世界高速鐵路發(fā)展</p><p> 自1964 年,日本建成世界上第一條高速鐵路(東京至大阪高速鐵路)以
14、來(lái),高速鐵路經(jīng)歷了從無(wú)到有、迅速發(fā)展的過(guò)程。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),截至2005 年12 月,全世界運(yùn)營(yíng)中的高速鐵路,營(yíng)業(yè)里程總長(zhǎng)已經(jīng)達(dá)到6393 千米。這些線路,分布在10 個(gè)國(guó)家和地區(qū)。21 世紀(jì)的鐵路運(yùn)輸業(yè),將會(huì)出現(xiàn)高速鐵路的全面發(fā)展,</p><p> 全球性高速鐵路網(wǎng)的建設(shè)時(shí)期,已經(jīng)到來(lái)。據(jù)業(yè)內(nèi)學(xué)者分析調(diào)研,高速鐵路的發(fā)展,可以劃分為三個(gè)階段。</p><p> 1. 60 年代至80
15、 年代末期———高速鐵路建設(shè)的第一次高潮。1964—1990 年,建設(shè)并投入運(yùn)營(yíng)的高速鐵路有:日本的上越、東北、山陽(yáng)、和東海道新干線;法國(guó)的大西洋TGV 線,東南TGV 線;德國(guó)的漢諾威—維爾茨堡高速新線;意大利的羅馬—佛羅倫薩線。高速線總里程達(dá)3198 千米。在這期間,遍布全國(guó)的新干線網(wǎng)的主體結(jié)構(gòu)在日本建成。除北美外,世界上經(jīng)濟(jì)技術(shù)最發(fā)達(dá)的日本、法國(guó)、德國(guó)和意大利,共同推動(dòng)了高速鐵路發(fā)展,帶來(lái)高速鐵路的第一次建設(shè)高潮。</p&g
16、t;<p> 2. 80年代末至90年代中期———高速鐵路網(wǎng)建設(shè)的第二次高潮。高速鐵路建設(shè),在日本和法國(guó)取得的成就,影響了其他很多國(guó)家。80 年代末,世界各國(guó)對(duì)高速鐵路的高度關(guān)注和研究,醞釀了高速鐵路的第二次建設(shè)高潮。第二次建設(shè)高峰,形成于90年代的歐洲,涉及到的國(guó)家主要有:英國(guó)、瑞典、荷蘭、比利時(shí)、西班牙、意大利、德國(guó)、法國(guó)等。1991 年,瑞典開(kāi)通了X2000 型號(hào)的擺式列車(chē),1992 年,西班牙引進(jìn)德、法兩國(guó)的技術(shù)
17、,建成了里長(zhǎng)471 千米的馬德里—塞維利亞高速鐵路。1994 年,英國(guó)和法國(guó),通過(guò)吉利海峽隧道連接在一起,這是第一條高速鐵路國(guó)際連接線。1997 年,從巴黎開(kāi)出的“歐洲之星”,又將德國(guó)、荷蘭、比利時(shí)、法國(guó)連接在一起。在這個(gè)時(shí)期內(nèi),意大利、德國(guó)、法國(guó)以及日本,對(duì)高速鐵路的發(fā)展,進(jìn)行了全面規(guī)劃,推動(dòng)了第二次建設(shè)高潮。</p><p> 3.90年代中期形成至今—— —高速鐵路建設(shè)的第三次高潮。90 年代中期,形成了
18、高速鐵路建設(shè)研究的第三次高潮。這次高潮波及到大洋洲、北美、亞洲以及整個(gè)歐洲,形成了鐵路交通領(lǐng)域的一場(chǎng)復(fù)興運(yùn)動(dòng)。自1992 年以來(lái),荷蘭、英國(guó)、澳大利亞、韓國(guó)、俄羅斯和我國(guó)臺(tái)灣省等國(guó)家和地區(qū),均先后開(kāi)始建設(shè)高速鐵路新干線。根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),為了配合歐洲的高速鐵路網(wǎng)的建設(shè),東部和中部歐洲的羅馬尼亞、希臘、捷克、奧地利、波蘭、以及匈牙利等國(guó)家,正在全面改造干線鐵路。此間,修建高速鐵路新線的國(guó)家和地區(qū),已經(jīng)達(dá)到12 個(gè),修建新線總里程達(dá)3509千
19、米。</p><p> 1.1.2 我國(guó)高速鐵路發(fā)展現(xiàn)狀</p><p> 近年來(lái),我國(guó)鐵路部門(mén)采取了有力的措施,使列車(chē)的運(yùn)行速度得到不斷提高。目前,我國(guó)時(shí)速160 公里的線路,延展里程已經(jīng)達(dá)1.4 萬(wàn)多公里,時(shí)速200 公里的線路,延展里程達(dá)6200余公里。通過(guò)第六次的大面積提速改造,目前我國(guó)鐵路已有6227 公里的延展線路的列車(chē),運(yùn)行時(shí)速可達(dá)250 公里。根據(jù)歐盟在1996 年對(duì)高
20、速鐵路的最新定義,目前在我國(guó),嚴(yán)格意義上的高速鐵路,只有北京到天津的京津城際高速鐵路。2008 年4 月18 日,京滬高速鐵路正式開(kāi)工。這是迄今為止,我國(guó)技術(shù)含量最高、投資規(guī)模最大、具有世界領(lǐng)先水平的一條高速鐵路。正線全長(zhǎng)約1318 千米,設(shè)計(jì)時(shí)速359 千米,初期運(yùn)營(yíng)時(shí)速300 千米,全線共設(shè)置21 個(gè)客運(yùn)車(chē)站。該項(xiàng)工程,預(yù)計(jì)五年左右完成。此外,到2020 年,通過(guò)新建的高速鐵路以及客運(yùn)專(zhuān)線,同時(shí)通過(guò)對(duì)既有鐵路實(shí)施全面的提速改造,形成
21、“四縱四橫”的快速鐵路客運(yùn)網(wǎng)絡(luò)。形成連接川渝地區(qū)、江漢平原和長(zhǎng)三角的沿江大能力快速通道。長(zhǎng)三角、珠三角、環(huán)渤海京津冀,以及其他城鎮(zhèn)密集地區(qū),城際軌道交通主骨架基本形成,公交化軌道交通運(yùn)輸基本實(shí)現(xiàn)。</p><p> 1.1.3 我國(guó)發(fā)展高速鐵路的必要性</p><p> 高速鐵路的發(fā)展是世界大趨勢(shì)。高速鐵路問(wèn)世以后,鐵路改變了一度被人們認(rèn)為是夕陽(yáng)產(chǎn)業(yè)的狀況,并出現(xiàn)生機(jī),顯示出強(qiáng)大的生命
22、力。尤其是可以節(jié)約旅行時(shí)間、改善旅行條件、降低旅行費(fèi)用。再加上國(guó)際社會(huì),對(duì)人們賴(lài)以生存的地球的環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng),使得在世界范圍內(nèi),高速鐵路呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的強(qiáng)勁勢(shì)頭。</p><p> 1. 發(fā)展高速鐵路符合中國(guó)的國(guó)情。中國(guó)幅員遼闊、人口眾多、資源分布不均、地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡。長(zhǎng)期以來(lái),在我國(guó)交通運(yùn)輸體系中,鐵路一直發(fā)揮著骨干的作用。一個(gè)時(shí)期以來(lái),雖然國(guó)家加大了基礎(chǔ)設(shè)施的投入,鐵路建設(shè)步伐加快,鐵路部門(mén)通過(guò)自身
23、的提速挖潛,加之民航、水運(yùn)和公路的分流,在一定程度上,緩解了鐵路旅客運(yùn)輸?shù)木o張狀況。但是,這種“平衡”是短暫的。每到節(jié)假日期間,全國(guó)各大火車(chē)站仍舊人滿為患,一到春運(yùn)和黃金周,更是上下動(dòng)員,如臨大敵。發(fā)展高速鐵路,為解決這些問(wèn)題,提供了一個(gè)很好的出路。</p><p> 2. 高速鐵路對(duì)于就業(yè)和工業(yè)發(fā)展的帶動(dòng)和促進(jìn)作用。高速鐵路的興建和正常運(yùn)行,需要大批的修建人員。鐵路建成后,將在沿線新形成大批的中、小城市,這將
24、有利于農(nóng)村的城市化進(jìn)程,并能夠帶動(dòng)沿線區(qū)與外界的物資、人員、技術(shù)和商品的流通,吸引資本投入,形成新的經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)業(yè)群,進(jìn)而為我國(guó)的城鎮(zhèn)化、工業(yè)化、信息化建設(shè),提供嶄新的發(fā)展契機(jī)。高速鐵路的興建和正常運(yùn)行,將創(chuàng)造很多新的就業(yè)機(jī)會(huì),這將使我國(guó)目前產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的步伐加快,為企業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)化升級(jí)所產(chǎn)生的剩余勞動(dòng)力,提供了就業(yè)分流的渠道,緩解了當(dāng)前企業(yè)和單位的人事改革的壓力。同時(shí),作為新興的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè),高速鐵路還將推動(dòng)相關(guān)配套產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。</
25、p><p> 1.1.4 發(fā)展高速鐵路對(duì)我國(guó)的影響</p><p> 從京津城際鐵路,到武廣高速鐵路,再到鄭西高速鐵路,中國(guó)高速鐵路,不斷發(fā)展和進(jìn)步,這將對(duì)于進(jìn)一步擴(kuò)大中國(guó)鐵路的國(guó)際知名度,推出中國(guó)鐵路技術(shù),和標(biāo)準(zhǔn)體系,打造中國(guó)的鐵路品牌,產(chǎn)生十分重要而深遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。</p><p> 1. 提供運(yùn)輸便利。高速鐵路將帶來(lái)貨運(yùn)物流市場(chǎng)的巨大轉(zhuǎn)變,大量工業(yè)產(chǎn)品,有了
26、更為方便快捷的運(yùn)輸渠道,產(chǎn)品運(yùn)輸周期被縮短。</p><p> 2. 促進(jìn)城市間的交流合作。高速鐵路高度發(fā)展,會(huì)引起“區(qū)域同城化”現(xiàn)象。城市圈內(nèi)的不同城市之間,交流協(xié)作更加密切,各城市的優(yōu)勢(shì),將得到更好發(fā)揮。高速鐵路建成以后,有利于促進(jìn)各地區(qū)間,信息流、資金流、技術(shù)流和人才流的流通,并能夠帶動(dòng)周邊地區(qū)的發(fā)展,從而,帶動(dòng)一大批與之相關(guān)的產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,如休閑娛樂(lè)業(yè)、商業(yè)、旅游業(yè)、辦公業(yè)、金融業(yè)等。</p>
27、<p> 3. 擴(kuò)大直接投資。高鐵的建設(shè),對(duì)于鋼鐵和建材的需求量極大,這也有利于完善地方交通路網(wǎng),使地方基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的步伐加快。</p><p> 4.帶動(dòng)旅游經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。對(duì)旅游資源來(lái)講,高速鐵路是一種很好的宣傳,高鐵的到來(lái),將為旅游業(yè)帶來(lái)便利,從而帶動(dòng)沿線旅游經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。</p><p> 1.2 黃土的分布及特征</p><p> 1.2.
28、1 黃土的分布</p><p> 黃土在世界上分布相當(dāng)廣泛,其分布面積大1300萬(wàn)平方公里,約占全球陸地面積的十分之一,成東西向帶狀斷續(xù)地分布在南北半球中緯度的森林草原、草原和荒漠草原地帶。在歐洲和北美,其北界大致與更新世大陸冰川的南界相連,分布在美國(guó)、加拿大、德國(guó)、法國(guó)、比利時(shí)、荷蘭、中歐和東歐各國(guó)、蘇聯(lián)白俄羅斯和烏克蘭等地;在亞洲和南美則與沙漠和戈壁相鄰,主要分布在中國(guó)、伊朗、蘇聯(lián)的中亞地區(qū)、阿根廷;在北非
29、和南半球的新西蘭、澳大利亞,黃土呈零星分布。</p><p> 中國(guó)是世界上黃土分布最廣、厚度最大的國(guó)家。西起甘肅祁連山脈的東端,東至山西、河南、河北交接處的太行山脈,南抵陜西秦嶺,北到長(zhǎng)城,包括陜西、山西、寧夏、甘肅、青海、河南等六個(gè)省,面積達(dá)64萬(wàn)平方公里,約占我國(guó)陸地面積的6.6%,各地黃土厚度不一,從數(shù)米至數(shù)十米,甚至一、二百米(甘肅蘭州九洲臺(tái)黃土堆積厚度達(dá)到336米),發(fā)育了世界上最典型的黃土地貌。我
30、國(guó)西北的黃土高原是世界上規(guī)模最大的黃土高原,華北的黃土平原是世界上規(guī)模最大的黃土平原。</p><p> 1.2.2黃土的特征</p><p> 1. 顏色為淡黃、褐色或灰黃色(有時(shí)老黃土可能呈褐紅色)。</p><p> 2. 粒度成分以粉土(0.075~0.005mm)顆粒為主,含量約占60%~70%,一般不含粒徑大于0.25mm的顆粒。</p>
31、;<p> 3. 含各種可溶鹽,尤其富含碳酸鹽主要為碳酸鈣,一般含量為10%~30%,可形成鈣質(zhì)結(jié)核(姜結(jié)石)。</p><p> 4. 空隙多且大,結(jié)構(gòu)疏松,孔隙度多為33%~64%,有肉眼可見(jiàn)的大孔隙或蟲(chóng)孔、植物根孔等。</p><p> 5. 無(wú)層理,但有垂直節(jié)理和柱狀節(jié)理。天然狀態(tài)下能保持近直立的邊坡。</p><p> 由于黃土的柱狀
32、節(jié)理發(fā)育,并且垂直方向的滲透系數(shù)大于水平方向的滲透系數(shù),因此在黃土中鉆探時(shí),泥漿易沿節(jié)理流失。</p><p> 具有上述特征的土稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)黃土,只有其中部分特征的黃土則稱(chēng)為黃土狀土或黃土質(zhì)土。</p><p> 1.3 黃土特性分析</p><p> 1.3.1 黃土的物理、水理特性</p><p> 黃土的物理、水理性質(zhì),在認(rèn)識(shí)黃土
33、滑坡中占有重要的地位,與黃土滑坡的物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)特征、分布特點(diǎn)等有密切關(guān)系。以下是與黃土滑坡密切相關(guān)的黃土的特殊物理性質(zhì)(比重、重度、含水量、孔隙比或孔隙率等)和水理性質(zhì)(塑性、滲透性、崩解性等)。</p><p> 1. 黃土的天然含水量</p><p> 黃土的天然含水狀態(tài)受地理位置、區(qū)域年平均降水量、地質(zhì)年代、沉積環(huán)境的影響。在我國(guó),由西北至東南方向黃土的天然含水量有逐漸增大的趨
34、勢(shì),其統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明它和區(qū)域年平均降水量及地區(qū)潮濕度之間存在明顯的線性相關(guān)關(guān)系:</p><p> 式中: 為黃土的天然含水量(%);為區(qū)域多年年平均降水量(mm): 為區(qū)域潮濕度。另外,不同時(shí)代黃土,由于埋藏條件、粒組成分不同,其含水狀態(tài)存在著明顯差異。</p><p><b> 2. 黃土的重度</b></p><p> 黃土的重度在不
35、同地層、區(qū)域、剖面上存在著較大的差異。新黃土的重度值一般為;離石黃土的重度值一般為;午城黃土的重度值一般為。古土壤的重度值明顯偏高,其變化范圍在之間。黃土的重度值隨著土體埋藏深度的增加而增大,老黃土的重度明顯大于新黃土的重度。</p><p><b> 3. 黃土的比重</b></p><p> 黃土的比重與黃土的年代密切相關(guān),黃土中粘粒含量直接決定了黃土比重值的
36、大小,黃土的比重一般介于2.64~2.81之間,新黃土的比重平均值為2.673;離石黃土的比重平均值一般介于2.695~2.719之間;午城黃土的比重值一般介于2.738~2.793之間;古土壤的比重值的變化范圍為2.78~2.81。</p><p> 4. 黃土的孔隙率與孔隙比</p><p> 黃土的孔隙率或孔隙比是表示黃土密實(shí)度程度的指標(biāo)。通過(guò)對(duì)甘肅黃土的研究發(fā)現(xiàn),不同時(shí)代黃土的
37、孔隙率的差異很大,最大絕對(duì)差值約1/6??傮w上講,新黃土質(zhì)地疏松,孔隙率較大,一般介于56.52%~47.03%,均值約為51%;老黃土質(zhì)地相對(duì)密實(shí),孔隙率相對(duì)較小,一般介于48.54%~38.54%之間,均值約為44%;不同時(shí)代和沉積環(huán)境,黃土層中古土壤的孔隙率變化范圍最大,介于51.57~3622%之間,均值約45%,老黃土中古土壤質(zhì)地密實(shí),孔隙率一般小于40%。</p><p><b> 5.
38、黃土的塑性</b></p><p> 黃土沉積環(huán)境相對(duì)干燥,形成年代較近,成巖程度差,土質(zhì)疏松多孔,礦物成份中易溶鹽含量較高,是一種具有獨(dú)特水理性質(zhì)的水敏感性土體。液限()、塑限()、或塑性指數(shù)()是表征這種特性的指標(biāo)。黃土的塑性主要取決于顆粒成分中粘粒含量。老黃土中粘粒組含量遠(yuǎn)大于新黃土中粘粒組的含量,因而老黃土液塑限值明顯大于新黃土的液塑限值。</p><p><b
39、> 6. 黃土的滲透性</b></p><p> 黃土的滲透性,是黃土的重要工程性質(zhì)之一。它不僅與黃土地區(qū)的工程建設(shè)息息相關(guān),而且與許多地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象關(guān)系密切。但由于影響黃土滲透性的因素很多(如土粒性質(zhì)、形狀和級(jí)配、孔隙比、結(jié)構(gòu)、裂隙、層理、飽和度以及水的粘滯性等等),到目前為止,對(duì)黃土滲透性的研究還遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)實(shí)踐的要求。黃土的滲透性與其它土質(zhì)相同,均以單位水力作用梯度下的滲流速度,即滲透
40、系數(shù)表示。不同成因時(shí)代黃土的滲透性存在著明顯的差異,新黃土的滲透性是老黃土滲透性的數(shù)倍至數(shù)十倍。黃土的滲透性存在著明顯的各向異性,時(shí)代越新,其各向異性越明顯,新黃土垂直滲透系數(shù)遠(yuǎn)大于水平滲透系數(shù),老黃土的垂直滲透系數(shù)則略小于水平滲透系數(shù)。</p><p><b> 7. 黃土的崩解性</b></p><p> 黃土的崩解性反映了黃土遇水破壞的特征。干燥狀態(tài)下,無(wú)論
41、是新黃土,還是老黃上,都具有較強(qiáng)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,可支持陡立的邊坡。然而其水穩(wěn)定性卻相當(dāng)差,這也是黃土地區(qū)千溝萬(wàn)壑地形形成的土性原因。黃土浸水后,通常經(jīng)歷吸水和解體兩個(gè)階段,首先吸收水分,體積膨脹,隨后土顆粒向水中擴(kuò)散,分崩、解體。黃土遇水崩解后,其內(nèi)部聯(lián)系松弛,力學(xué)強(qiáng)度降低。如果其位于斜坡下,則引起強(qiáng)烈的水上流失;如果其在坡體內(nèi),則可能構(gòu)成不穩(wěn)定斜坡的軟弱層(帶),對(duì)斜坡的穩(wěn)定不利。</p><p> 1.3.2
42、 黃土的力學(xué)特性</p><p> 黃土,不僅具有特殊的物理性質(zhì)和水理性質(zhì),其力學(xué)(壓縮性、抗拉性、濕陷性、抗剪性等)性狀也獨(dú)具特色。系統(tǒng)研究、準(zhǔn)確確定黃土的物理、水理、力學(xué)性狀,不僅可以指導(dǎo)黃土地區(qū)的工程建設(shè),而且也是認(rèn)識(shí)黃土地區(qū)諸多不良地質(zhì)現(xiàn)象所必須。對(duì)黃土滑坡來(lái)講,黃土的力學(xué)特性十分重要,尤其是強(qiáng)濕陷性、高壓縮性和低抗剪性在滑坡活動(dòng)中起著重要作用。</p><p><b>
43、; 1. 黃土的濕陷性</b></p><p> 黃土濕陷性是黃上在遇水作用時(shí)所顯示出的土體收縮,結(jié)構(gòu)變密實(shí)的特性,黃土層具有可供壓縮的大孔隙和遇水其結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞的特點(diǎn)。前人對(duì)馬蘭黃土的顯微結(jié)構(gòu)研究發(fā)現(xiàn),凡濕陷性黃土,其固體部分以粉粒為主,粒間結(jié)構(gòu)在水平而上呈現(xiàn)較多的大孔隙,顆粒之間為點(diǎn)式接觸,在垂直方向上很多顆粒為疊復(fù)式接觸??紫抖容^大,一般孔隙比大于1,整個(gè)土體處于欠壓密狀態(tài)。</p&g
44、t;<p> 水在濕陷過(guò)程中所起的作用相當(dāng)復(fù)雜,是一個(gè)物理化學(xué)作用過(guò)程。原始狀態(tài)下的黃土含水量較小,土體三相體系中的孔隙基本為空氣充填,骨架結(jié)構(gòu)中土粒表面吸附的水膜很薄,該水膜具有固體的某些特征,吸力>lOMPa(即>100個(gè)大氣壓),此時(shí)吸附水膜在土體骨架中起強(qiáng)化結(jié)構(gòu)的作用。當(dāng)有水份補(bǔ)充時(shí),水膜厚度增大,出現(xiàn)弱結(jié)合水,土粒對(duì)弱結(jié)合水的吸附力大為降低,從而導(dǎo)致顆粒間聯(lián)系力減弱,如果水份更多而出現(xiàn)自由水,可以使
45、之散化。另外土顆粒接觸點(diǎn)處,起膠結(jié)作用的結(jié)晶鹽,在吸附大量水份后,溶解分離,失去連接作用,發(fā)生濕陷。大量的水不僅使土體骨架中的固體顆粒間連結(jié)力減弱,破壞土體原始結(jié)構(gòu),而且在土粒相對(duì)位移時(shí)起潤(rùn)滑作用。</p><p> 濕陷性黃上易般出露于較高的梁、赤頂部,或其附近緩傾斜坡上,常見(jiàn)的濕陷形態(tài)為凹形陷坑,這類(lèi)陷坑是地表水的匯集區(qū),是形成黃土落水洞的前奏。黃土的濕陷性與其成因年代密切相關(guān),一般新黃土濕陷性較強(qiáng),老黃土
46、濕陷性微弱或不具濕陷性。馬蘭黃土屬濕陷性與自重濕陷性黃土,離石黃土除頂部土體稍具濕陷性外,一般屬非濕陷性黃土,而午城黃土則不具有濕陷性。馬蘭黃土的濕陷性受土體天然含水狀態(tài)及埋藏深度的控制,當(dāng)含水量一定時(shí),濕陷性隨深度增加而降低,類(lèi)似地,當(dāng)深度一定時(shí),濕陷性隨含水量增大而減小。</p><p><b> 2. 黃土的抗剪性</b></p><p> 黃土的抗剪強(qiáng)度是
47、黃土強(qiáng)度的重要標(biāo)志,黃土的抗剪強(qiáng)度具有明顯的特殊性,受應(yīng)力、含水狀態(tài)、土體結(jié)構(gòu)、邊界條件等多種因素的影響。對(duì)黃土應(yīng)力—應(yīng)變特征、抗剪強(qiáng)度的各向異性及抗剪強(qiáng)度的時(shí)間效應(yīng)的研究是揭示黃土抗剪強(qiáng)度基本規(guī)律的重要途徑。</p><p><b> 3. 黃土的壓縮性</b></p><p> 研究黃土受壓后的力學(xué)性質(zhì),對(duì)黃土地區(qū)的基本建設(shè)具有重要的意義。主要用壓縮系數(shù)()、
48、壓縮量等指標(biāo)來(lái)衡量黃土的壓縮性能。黃土樣品的壓縮實(shí)驗(yàn)表明,不同時(shí)期黃土的壓縮性具有很大差別,其中馬蘭黃土的壓縮性最大,壓縮系數(shù)()為0.1732士0.0051,上離石黃土次之,為0.1107士0.0057,下離石和午城黃土分別為0.0981士0.0073和0.0357士0.0053。</p><p> 1.4 濕陷性黃土地基</p><p> 濕陷性黃土地基危害嚴(yán)重,因此對(duì)濕陷性黃土地
49、區(qū)的建筑物不論地基承載力是否達(dá)到容許承載力,都應(yīng)對(duì)處理。濕陷性黃土地基處理主要取決于濕陷性黃土的特殊性質(zhì),濕陷性黃土地基的變形包括壓縮和濕陷性?xún)煞N,當(dāng)基底壓力不超過(guò)地基土的容許承載力時(shí),地基的壓縮變形很小,大都在其上部結(jié)構(gòu)的容許變形值范圍以?xún)?nèi),不會(huì)影響建筑物的安全和正常使用。濕陷變形是由于地基被水浸濕引起的一種附加變形,往往是局部和突然發(fā)生,且不均勻,對(duì)建筑物破壞性大,地基進(jìn)行處理,前者以消除濕陷為目的,后者以提高承載力為主,同時(shí)應(yīng)消除
50、黃土的濕陷性。</p><p> 我國(guó)濕陷性黃土分布很廣,各地區(qū)黃土的差別很大,地基處理時(shí)應(yīng)區(qū)別對(duì)待,并結(jié)合以下特點(diǎn):1)濕陷性黃土的地區(qū)差別,如濕陷性和濕陷敏感性的強(qiáng)弱,承載能力及壓縮性的大小和不均勻性的程度等;2)建筑物的使用特點(diǎn),如用水量大小,地基浸水的可能性;3)建筑物的重要性和其使用上對(duì)限制不均勻下沉的嚴(yán)格程度,結(jié)構(gòu)對(duì)不均勻下沉的適應(yīng)性;4)材料及施工條件,以及當(dāng)?shù)氐氖┕そ?jīng)驗(yàn)。濕陷性黃土的地基處理措施
51、是采用機(jī)械手段對(duì)基礎(chǔ)的濕陷性黃土進(jìn)行加固處理,或更換另一種材料改變其物理性質(zhì),達(dá)到消除濕陷性、減少壓縮和提高承載能力的目的,其中大多以第一個(gè)目的即消除濕陷為主。</p><p> 地基處理的常用方法有墊層、重錘夯實(shí)、強(qiáng)夯、土(或灰土)樁擠密等,可以完全或部分消除地基的濕陷性,或采用樁基礎(chǔ)或深基礎(chǔ)穿透濕陷性黃土層,使建筑物基礎(chǔ)坐落在密實(shí)的非濕性土層上,保證建筑物的安全和正常使用。</p><p
52、> 換填墊層法 換填墊層法適用于處理各類(lèi)淺層軟弱地基。當(dāng)在建筑范圍內(nèi)上層軟弱土較薄,則可采用全部置換處理。 對(duì)于較深厚的軟弱上層,當(dāng)僅用墊層局部置換上層軟弱土?xí)r,下臥軟弱上層在荷載下的長(zhǎng)期變形可能依然很 大。對(duì)于體型復(fù)雜、整體剛度差、或?qū)Σ町愖冃蚊舾械慕ㄖ?,均不?yīng)采用淺層局部置換的處理方法。 對(duì)于建筑范圍內(nèi)局部存在松填土、暗溝、暗塘、古井、古墓或拆除舊基礎(chǔ)后的坑穴,均可采用換填法進(jìn) 行地基處理。在這種局部的換填處理中,保持建筑地
53、基整體變形均勻是換填應(yīng)遵循的最基本的原則。 換填法的處理深度通??刂圃?3m 以?xún)?nèi)較為經(jīng)濟(jì)合理。 換填墊層法常用于處理輕型建筑、地坪、堆料場(chǎng) 及道路工程等。 采用換填墊層全部置換厚度不大的軟弱土層,可取得良好的效果;對(duì)于輕型建筑、地坪、道路或堆場(chǎng), 采用換填墊層處理上層部分軟弱土?xí)r,由于傳遞到下臥層頂面的附加應(yīng)力很小,也可取得較好的效果。但對(duì) 于結(jié)構(gòu)剛度差、體型復(fù)雜、荷重較大的建筑,由于附加荷載對(duì)下臥層的影響較大,如僅換填軟弱土層的上部
54、, 地基仍將產(chǎn)生較大的變形及不均勻變形,仍有可能對(duì)建筑造成破壞。 采用換填墊層時(shí),必須考慮建筑體型、荷載分布、結(jié)構(gòu)剛度等因素對(duì)建筑物</p><p> 重錘夯實(shí)是一種古老的深層加固土的方法,它可以追溯到 1936 年首次 由普洛克提出的擊實(shí)原理,1957 年英格蘭的道路研究室第一次將這一技術(shù)應(yīng)用 到土的深層壓實(shí)上。直至 20 世紀(jì) 70 年代初,在法國(guó)梅納公司的開(kāi)創(chuàng)下,強(qiáng)夯法 這種深層動(dòng)力夯實(shí)技術(shù)才真正用于土的
55、加固實(shí)踐中。 強(qiáng)夯處理技術(shù)廣泛應(yīng)用于碎石、砂土、低飽和度的粉土與黏性土、濕陷 性黃土、雜填土、素填土等地基。對(duì)于飽和度較高的黏土和淤泥 質(zhì)地基通過(guò)輔以置換等措施也可以取得一定的加固效果,如形成硬殼 層,可作為工業(yè)項(xiàng)目的廠區(qū)、道路、一般建筑物地基。關(guān)于高飽和度黏土和黏性 土等地基,采用夯坑內(nèi)回填塊石,碎石或其它粒徑材料進(jìn)行強(qiáng)夯置換亦取得了一 定效果。 強(qiáng)夯法具有以下特點(diǎn): (1) 處理范圍廣泛(2) 加固效果顯著(3) 節(jié)省材料,降低工程
56、造價(jià) (4) 施工速度快,工期短(5) 施工機(jī)具簡(jiǎn)單。</p><p> 強(qiáng)夯法的加固原理是利用夯錘自由落下產(chǎn)生的沖擊波使地基密實(shí)。 這種 沖擊引起的振動(dòng)在土中以波的形式向地下傳播。 這種振動(dòng)波可分為體波和面波兩 大類(lèi)。體波又包括壓縮波和剪切波,面波如瑞利波、樂(lè)夫波。 強(qiáng)夯理論認(rèn)為:壓縮波大部分通過(guò)液相運(yùn)動(dòng),使孔隙水壓力增大,同時(shí) 使土粒錯(cuò)位,土體骨架解散,而隨后的剪切波使土顆粒處于更加密實(shí)的狀態(tài)。</p
57、><p> 擠密法 灰土擠密樁或土擠密樁通過(guò)成孔過(guò)程中的橫向擠壓作用,樁孔內(nèi)的土被擠向周?chē)?,使樁間土得以擠密,然后將備好的灰土或素土(粘性土)分層填入樁孔內(nèi),并分層搗實(shí)至設(shè)計(jì)標(biāo)高。用灰土分層夯實(shí)的樁體,稱(chēng)為灰土擠密樁;用素土分層夯實(shí)的樁體,稱(chēng)為土擠密樁。二者分別與擠密的樁間土組成復(fù)合地基,共同承受基礎(chǔ)的上部荷載。夯實(shí)水泥土樁也屬于擠密樁?;彝翑D密樁和土擠密樁,在消除土的濕陷性和減小滲透性方面,其效果基本相同或差別
58、不明顯,但土擠密樁地基的承載力和水穩(wěn)性不及灰土擠密樁。適用范圍一般為地下水位以的濕陷性黃土,一般處理的濕陷性黃土層厚度為515m。夯實(shí)水泥土樁中的擠土成孔樁也屬于擠密樁,其強(qiáng)度主由土的性質(zhì),水泥品種、水泥標(biāo)號(hào)、齡期、養(yǎng)護(hù)條件等控制。其特點(diǎn)是:施工周期短、造價(jià)低、施工文明、質(zhì)量容易控制夯實(shí)水泥土樁法適用于處理地下水位以上的粉土、素填土、雜填土、粘性土等地基。處理深度不宜超過(guò)10m。 </p><p> 總之,在具
59、體選用濕陷性黃土的處理方法時(shí),應(yīng)根據(jù)建筑場(chǎng)地的濕陷性類(lèi)別、濕陷等級(jí)、以及地區(qū)特點(diǎn),首先考慮因地制宜和就地取材等原則,并根據(jù)施工技術(shù)可能達(dá)到的條件,經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)對(duì)比予以選用,必要時(shí)可幾種方法綜合考慮使用。</p><p><b> 2. 設(shè)計(jì)資料準(zhǔn)備</b></p><p><b> 2.1 工程地質(zhì)</b></p><p&
60、gt; 在DK49+ 480 ~DK50 + 050路段,該區(qū)黃土狀粉土主要為次生黃土,由粒徑在 0.005 ~ 0.075m的粉砂級(jí)顆粒組成,礦物成分包括石英、長(zhǎng)石、云母等,富含碳酸鈣,其成因類(lèi)型主要為風(fēng)積、沖洪積。本線路黃土狀粉土,堆積厚度不大,一般 2 ~8m,局部可達(dá) 15m 以上。</p><p> 本段共取 245 個(gè)原狀樣,試樣呈淡灰黃色或淡灰褐色,無(wú)層理,孔隙多,肉眼可見(jiàn),垂直節(jié)理發(fā)育。對(duì)各個(gè)
61、黃土段落進(jìn)行相應(yīng)的物理力學(xué)試驗(yàn),獲得土樣的基本物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)如表 1 所示。</p><p> 表1 黃土物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)成果統(tǒng)計(jì)表</p><p> 本線黃土段落的濕陷情況見(jiàn)表2所示。</p><p> 表2 黃土段落濕陷情況</p><p> 2.2 線路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) (見(jiàn)表3)</p><p><b>
62、; 表3 線路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)</b></p><p> 3. 高速鐵路橫斷面圖設(shè)計(jì)</p><p> 3.1 路基面形狀及寬度</p><p> 在鐵路線路工程中,路基有下面幾種形式:</p><p><b> 1.路堤</b></p><p> 當(dāng)鋪設(shè)軌道或路面的路基面高于天然
63、地面時(shí),路基以填筑方式構(gòu)成,這種路基成為路堤,如圖3-1(a)所示。</p><p><b> 2.路塹</b></p><p> 當(dāng)鋪設(shè)軌道或路面的路基面低于天然地面時(shí),路基以開(kāi)挖方式構(gòu)成,這種路基稱(chēng)為路塹,如下圖3-1(b)所示。</p><p><b> 3.半路堤</b></p><p&g
64、t; 當(dāng)天然地面橫向傾斜,路堤的路基面邊線和天然地面相交時(shí),路堤本體在地面和路基面相交線以上部分五填筑工程量,這種路堤稱(chēng)為半路堤,如圖3-1(c)所示。</p><p><b> 4.半路塹</b></p><p> 當(dāng)天然地面橫向傾斜,路塹路基面的一側(cè)無(wú)開(kāi)挖工作量時(shí),這種路基稱(chēng)為半路塹,如圖3-1(d)所示。</p><p><b
65、> 5.半路堤半路塹</b></p><p> 當(dāng)天然地面橫向傾斜,路基一般一部分以填筑方式構(gòu)成而另一部分以開(kāi)挖方式構(gòu)成時(shí),這種路基稱(chēng)為半路堤半路塹,如圖3-1(e)所示。</p><p><b> 6.不填不挖路基</b></p><p> 當(dāng)路基的路基面和經(jīng)過(guò)清理的天然地基面平齊,路基無(wú)填挖土方時(shí),這種路基稱(chēng)為不填
66、不挖路基,如圖3-1(f)所示。 </p><p> (a)路堤斷面 (b)路塹斷面</p><p> ?。╟)半路堤斷面 (d)半路塹斷面</p><p> (e)半路堤半路塹斷面 (f)零點(diǎn)斷面</p>&l
67、t;p> 圖3-1路基橫斷面形式</p><p> 1.路基面形狀的確定</p><p> 路基面是否需要設(shè)置路拱,應(yīng)根據(jù)基床填料的滲水性及水穩(wěn)性而定。不易滲水的填料必須設(shè)置路拱,使道床下的積水能迅速向路基兩側(cè)排出,以保持路基面的干燥,防止基床因浸水強(qiáng)度下降產(chǎn)生病害;而滲水性好的填料,進(jìn)入路基面的水能夠較快地向下滲出,故不需設(shè)置路拱。巖石(年平均降水量大于400mm地區(qū)的易風(fēng)化
68、泥質(zhì)巖石除外)由于水穩(wěn)性良好,不怕水浸,也不需設(shè)置路拱,故路基面形狀可分為有路拱和無(wú)路拱兩種。路基面形狀應(yīng)符合規(guī)定:非滲水土和用封閉層處理的路基面應(yīng)設(shè)路拱。路拱形狀為三角形,由路基中心線向兩側(cè)設(shè)計(jì)4﹪的人字排水坡。曲線加寬時(shí),仍保持三角形。</p><p><b> 2.路基面的寬度</b></p><p> 高速鐵路路基面寬度應(yīng)根據(jù)列車(chē)設(shè)計(jì)行車(chē)速度、正線數(shù)目、線
69、間距、遠(yuǎn)期采用的軌道類(lèi)型、路基面兩側(cè)沉降加寬、曲線加寬、路肩寬度、養(yǎng)路形式、接觸網(wǎng)立柱的設(shè)置位置等確定。根據(jù)高速鐵路規(guī)范表6.2.3規(guī)定,選用無(wú)砟軌道雙線,設(shè)計(jì)最高速度為350km/h,線間距5m,路基面寬度13.6m。</p><p> 3.2 高速鐵路路基路肩</p><p> 高速鐵路路基頂面中,道床覆蓋以外的部分稱(chēng)為路肩,其作用是保護(hù)路堤受力的堤心部分,防治道砟失落,保持路基面
70、你的橫向排水,供養(yǎng)護(hù)維修人員作業(yè)行走避讓?zhuān)胖灭B(yǎng)護(hù)機(jī)具,防洪搶險(xiǎn)臨時(shí)堆放砂石料,埋設(shè)各種標(biāo)志、通行信號(hào)、電力給水設(shè)備等。路肩雖不直接承受列車(chē)荷載作用,但對(duì)保證路基受力部分的穩(wěn)固十分重要,路肩寬度的選擇應(yīng)滿足敷設(shè)接觸網(wǎng)支柱,安放通信信號(hào)設(shè)備,埋設(shè)必要的線路標(biāo)志,通行養(yǎng)路機(jī)具等。</p><p> 路肩寬度取決于幾下因素:</p><p> 路基穩(wěn)定的需要,特別是浸水后路基邊坡穩(wěn)定性。&l
71、t;/p><p> 滿足養(yǎng)護(hù)維修的需要。</p><p> 保證行人的寬度,符合安全退避距離的要求。</p><p> 為路堤壓密與道床邊破坍落留有余地。</p><p> 根據(jù)我國(guó)高速鐵路所采用的機(jī)車(chē)外形、車(chē)輛幅寬、列車(chē)長(zhǎng)度、行車(chē)速度等,參考其他國(guó)家的資料,選用路肩寬度為1.4m(雙線)。</p><p> 3
72、.3 高速鐵路路基基床</p><p> 基床,路基面以下受到列車(chē)動(dòng)荷載作用和受水文,氣候四季變化影響的深度范圍稱(chēng)為基床。其狀態(tài)直接影響到列車(chē)運(yùn)行的平穩(wěn)和速度的提高。一般情況,高速鐵路路基基床由基床表層和基床底層構(gòu)成,選用的無(wú)砟軌道基床表層厚度為0.4m,基床底層厚度為2.3m。</p><p> 3.4 高速鐵路路堤邊坡</p><p> 路堤邊坡的坡度是決
73、定路堤穩(wěn)定性的主要因素之一。因而,必須以保證土體穩(wěn)定為前題,根據(jù)填料的物理力學(xué)性質(zhì)、邊坡高度和基底的工程地質(zhì)條件等合理確定。由于高速鐵路路堤一般采用的填料較好,因此選用路堤邊坡坡度為1:1.20。</p><p> 3.5 路基橫斷面圖繪制</p><p> 本設(shè)計(jì)線主要是某高速鐵路,DK599+350~DK599+742段線路。主要為路堤設(shè)計(jì)。另外本地地基為黃土,由于黃土的濕陷性,有
74、必要對(duì)路基的沉降進(jìn)行計(jì)算分析,并對(duì)其進(jìn)行地基處理。</p><p> 根據(jù)線路平面圖,本線路設(shè)計(jì)有左行車(chē)線,右行車(chē)線兩股道,。根據(jù)《高速鐵路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)路基排水的要求,結(jié)合本設(shè)計(jì)的具體基床土質(zhì)特征和邊坡形式以及設(shè)計(jì)線路平面圖。</p><p> 具體斷面設(shè)計(jì)見(jiàn)附圖路基橫斷面設(shè)計(jì)圖</p><p><b> 個(gè)</b></p>
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