西南交大毕业设计Word下载.docx

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答辩组组长（签章）

年月日

毕业设计任务书

班级学生姓名学号

开题日期：

20年月日完成日期：

20年月日

题目沪昆下行线路翻浆冒泥成因及整治措施

题目类型：

工程设计技术专题研究理论研究软硬件产品开发

一、设计任务及要求

此次任务是根据《成都铁路局工务设备大修计划》进行施工。

本施工组织设计是严格按照《铁路线路设备大修规则》、《铁路线路路基大修规则》、《铁路工务安全规则》、《铁路技术管理规程》及相关准则，同时是依照成都铁路局和贵阳铁路分局的计划和对工期的要求，以局设计文件为基础，并结合现场实际情况进行编制的。

二、应完成的硬件或软件实验

三、应交出的设计文件及实物（包括设计论文、程序清单或磁盘、实验装置或产品等）

（1）工程概况：

通过沪昆线配合线路大修整治基床病害施工，介绍了铁路基路基基床翻浆冒泥病害施工工程概况，为施工的前期工作奠定了良好的开端；

（2）施工条件：

通过详细的施工调查，明确了施工组织、考虑了施工过程中可能出现的各种情况。

（3）技术标准：

以此作为施工的指导原则；

（4）工程数量及材料供应：

力求以安全、优质、准确的安排，合理调配施工中的各项材料；

（5）重点及难点工程：

对施工中的重点及难点工程提出了切实可行的施工方案；

（6）施工流程：

详细表述整个施工过程，对每一个施工环节进行重点卡控；

（7）施工安全及人身安全措施：

对施工中有关作业安全的各种保障措施进行论述。

四、指导教师提供的设计资料

1．毕业设计相关要求的书面资料

2．侯慧如主编《铁路工程组织设计》

五、要求学生搜集的技术资料（指出搜集资料的技术领域）

1、中华人民共和国铁道部：

《铁路线路设计规范》GB-50090-99，中国计划出版社，1999年7月第1版。

2、中华人民共和国铁道部：

《铁路线路设备大修规则》，《铁路线路路基大修规则》、中国铁道出版社，1989年11月第1版。

3、中华人民共和国铁道部：

《铁路工务安全规则》，中国铁道出版社，1989年11月第1版

六、设计进度安排（共计9周）

第一部分收集资料，审查设计文件，确定设计项目。

（2周）

第二部分实地考察，分析设计资料，选择施工方案。

第三部分根据施工组织设计内容，编制设计初稿。

第四部分编写施工组织设计（3周）

评阅及答辩（周）

年月日

学院审查意见：

审批人：

诚信承诺

一、本设计是本人独立完成；

二、本设计没有任何抄袭行为；

三、若有不实，一经查出，请答辩委员会取消

本人答辩（评阅）资格。

　　　　　　　　　　　　　承诺人（钢笔填写）：

　　　　　　　　　　　　　　　年　　月　　日

摘要Ⅰ

AbstractⅡ

2.2病害的成因及形成过程6

2.3病害的分级7

2.4基床加固及病害防治9

3.1工程简介15

3.2地形地貌及地质16

3.3既有线调查16

3.4施工场地16

第4章施工方法18

4.1施工测量18

4.2施工方法的比选18

第5章施工作业程序20

5.1施工准备工作20

5.2施工作业程序21

5.3线路架空施工21

5.4路基基床施工22

5.5线路加固及拆除施工23

5.6整理线路23

5.7路基排水及路肩施工24

5.8工程施工的重点及难点24

5.9施工技术要求25

第6章施工组织措施28

6.1编制依据及原则28

6.2施工机构组织及管理29

6.3施工安全要求32

6.4施工质量要求34

第7章结论36

致谢37

摘要

本文通过沪昆线配合线路大修整治基床病害施工，介绍了路基基床病害的特点。

对于人类生存来说，水是生命之源，但对铁路路基病害，俗话说：

“万恶之源就是水”。

由于铁路长期高速重载，对路基冲击力大，加之线路穿越地质不良地段、受水的作用，基床软化，翻浆冒泥、下沉、外挤等多种病害并存，破坏轨道几何尺寸，给铁路运营安全带来极大隐患。

整治措施：

采用PVC塑料排水板封闭路基基床，隔绝路基与大气降雨接触，同时进行改降路肩及排水，及时排出大气降水浸泡路基的整治措施。

沪昆线贵阳工务段管内铁路线路属典型的喀什特地形，中低谷溶蚀地貌，地质主要为黄粘土、石灰石以及劣煤地段，地下水发育，裂隙水较多等各种地质。

沪昆线修建于六十年代，。

由于建线时客观条件限制，设计标准低，经长期高速重载运营，路基基床出现翻浆冒泥、下沉、外挤等病害，削弱路基的强度，导致路基变形，影响其稳定性，严重威胁着行车安全。

因此，认真研究病害的发生、发展的因素与规律，采取相应的积极防治措施，是维护铁路行车安全的一个不容忽视的重要环节。

路基病害往往是多种类型并存、相互引发而加剧，只有全面调查分析、综合治理，才能收到预期效果。

由于沪昆线贵阳工务段管内铁路线路地质主要为石灰石、黄土，且地下水和裂隙水较为丰富。

一是地下水及泥浆上冒，造成基床翻浆；

二是地表水下渗软化基床表层造成基床翻浆。

针对基床病害产生的原因，采取PVC塑料排水板封闭，其作用是阻隔地下水及泥浆上冒污染道床，或防止地表水下渗造成基床表面的软化。

同时改降路肩及侧沟，利于道床排水。

根据既有线路上病害的现状，施工场地和空间狭窄，考虑施工对列车运营的影响，主要采取人工施工方法进行施工，采用路基施工便梁架空线路施工（原采用轨束梁扣轨施工）。

既有线上施工，行车干扰大，除个别点采用封锁线路施工外，大都采用加固既有线路列车慢行通过，施工困难。

于是在施工前编制施工组织措施，在施工时合理安排施工顺序，科学地组织劳动力，减少施工和行车干扰，确保工期和效益。

关键词：

高速重载；

基床病害；

翻浆冒泥；

下沉

Abstract

ThepaperintroducesthefeaturesofthemajorproblemsofrailwayroadbedbydescribingtheconstructionmatchingwiththeoverhaulofHuikunrailway.Wateristhesourceoflifetothemankindandistheverycauseoftheproblemsofrailwayroadbed.Becausethespeedofrailwayishigh,theloadoftherailwayisheavy,thegeologicalconditioniscomplicated,roadbedissofteningundertheactionofwaterandisledtodifferentdiseasessuchasmudpumping,sinking,squeezingoutofroadborderandsoon,whichdestroythesizesoftrackandbringsomeobstaclestothesafetyofrailwaytransportation.ThemethoddealingwiththediseasesissealingroadbedwithPVCdrainplankthatinsulatesroadbedwithrain,decliningroadborder,improvingdrainageandsoon.

ThesubsurfaceconditionofHuikunrailwaybelongstoKarst.Thegeologicalconditionisclay,limestone,slushandsoon.Thegroundwaterandthefissurewaterareample.Huikunrailwaybuiltin1950’swhentheconditionsarelimitedandthedesignstandardsarelow.Aftertransportingheavilyandspeedyformanyyears,thediseasessuchasmudpumping,sinking,squeezingoutofroadbordercomeintoview,whichweakenedthestrengthoftheroadbed,ledtothedeformationoftheroadbed,influencedthestabilityoftheroadbedandbroughtmenacetothesafetyofrailwaytransportation.

Itiscriticaltoinvestigatethecausesleadingtothediseasesanddisciplinesofdevelopmentofthediseases.Usually,therearekindsofdiseasesatthesametime,theyinfluencemutuallyanddeteriorateeachother.Soitisinvestigatinganddealingwiththemthroughthatcanattaintheaimofdestroyingthem.

BecausethegeologicalconditionofHuikunrailwayisclayandlimestone,thegroundwaterandthefissurewaterareample.Sothemajorproblemsofrailwayroadbedareascendingofsubsurfacewaterandmudanddowningofsurfacewaterwhichsoftenthesurfaceoftheroadbedandleadtomudpumping.Presently,themethodtothediseaseissealingroadbedwithPVCdrainplankthatencumbersgroundwaterandmud’sascendingwhichpollutestheroadbedandsurfacewater’sdowningwhichsoftensthesurfaceoftheroadbed,decliningroadborder,improvingdrainageatthesametime,whichwilldrainthewater.

Accordingtothepresentcircumstanceofthediseases,concerningthesparrowconstructionworkandtheinfluencethatconstructionbringstotherailwaytransportation,theconstructionisimplementedwithtemporarybeamthatisusedinconstructionofroadbedandmainlybymen.

Theconstructionofroadbedisdifficultbecauseofsomanydisturbancesthatrailwaytransportationbrings.Soitisimportanttoarrangeconstructionproperly,whichwilldecreasesthedisturbances,shortentheprojecttimeandimprovetheprofit.

Keywords：

High-speedoverload；

Basebeddiseases；

atmudpumping；

sinking

第1章绪论

路基病害往往削弱路基的强度，导致路基变形，影响其稳定性，以不同的程度威胁着行车安全。

因此，认真研究病害发生、发展的因素与规律，采取相应的积极整治措施，是维护铁路行车安全的一个不容忽视的重要环节。

路基病害往往是多种类型并存、相互引发而加剧，只有进行全面调查分析、综合整治，才能收到预期的效果。

由于基床受列车动力作用和水文、气候变化的影响较大，因而基床的强度和稳定性若不能适应复杂的动荷载和水、温度等自然条件的变化，便会产生基床病害，随之将产生各种类型的永久性变形。

由于既有线沪昆线修建在六十年代，运营时间长，当时的设计标准较低。

线路穿越喀什特地形，中低谷溶蚀地貌，地质主要为黄粘土、石灰石以及劣煤地段，地下水发育，裂隙水较多等各种地质，植被由发育到不发育。

大部分的道床厚度达不到要求，道床排水不良，特别是软土填筑地段,路基基床出现翻浆冒泥、下沉、外挤等不同程的病害，基床翻浆冒泥尤为突出，其次还伴有下沉、外挤等病害。

翻浆冒泥病害的发生，会使线路上部建筑难以保持正常的工作状态，诸如轨枕吊板、暗坑等线路病害继而产生。

由于病害地段钢轨易变形，夹板易折断，道碴消耗大，故使紧急补修工时增多，维修成本增大，给线路养护工作造成困难。

若线路质量不好，则严重影响列车运行的安全性。

对基床翻浆冒泥病害应采取综合整治的措施，尤其应当重视消除水的影响，例如排除地表水、降低地下水位等。

只有在止前提下，方可考虑其他的相应的措施，目前采用的整治方法有：

砂垫层、基面土工隔层、换填。

由于既有线受行车干扰大，本文采用人工施工方法，用路基施工便梁架空线路，严格按照技术作业要求进行施工。

当开挖到设计标高后，进行基面清理，夯拍密实，并按设计做出横向排水坡（基床面横向排水坡宜采用两个坡率），严格接设计依次夯填中粗砂或河砂，铺PVC板。

PVC排水板搭接长度应不小于0.3米，搭接接头按线路纵坡高压低（即坡上方向压坡下方向）。

及时回填道碴，串实、捣固，决不允许架空过夜。

既有线上施工，场地狭窄。

如选用机械化作业，需要的封锁时间长；

人工施工方法，只有在扣、拆轨束梁（或路基施工便梁）时需要封锁时间，其余在列车慢行时进行作业，封锁时间短。

故本文选用人工施工方法进行。

路基基床得到有效的整治后，使路基的处于稳定性，线路设备质量才能稳定、均衡，确保列车安全、平稳运行。

第2章路基病害成因及特点

沪昆线贵阳工务段管内线路属喀什特地形，中低谷溶蚀地貌，地质主要为黄粘土、石灰石以及劣煤地段，地下水发育，裂隙水较多等各种地质，植被由发育到不发育。

由于既有线沪昆线修建在六十年代，运营时间长。

当时的设计标准较低，大部分的道床厚度在0.2～0.3米之间，有些地段甚至只有0.1米厚，有些地段为软土填筑地段,经过多年的运营，个别地段的路基基床出现翻浆冒泥、下沉、外挤等不同程度的病害，严重威胁着行车安全。

针对路基基床病害产生的原因，采取合理的整治方法进行综合整治。

《铁路路基设计规范》严格规定了基床填料的土质和压实要求，但限于一些主客观条件，有些路段（特别是70年代以前修建的）基床填料就地取材，不合格填料经简单改良或根本未经任何处理就直接使用，加之施工及检测手段相对落后，压实要求也是没有达到设计规范要求，这些为运营后的基床留下了病害的隐患。

因此，运营后，在列车动荷载作用和水的侵蚀下，基床产生病害就不足以为奇了。

基床病害是困绕我国铁路乃至世界铁路业的主要难题之一。

基床病害危害大，它不仅可能引起轨道不均匀下沉，造成轨面状态严重不良，增加线中维修工作量，影响列车的正常运行，而且严重时还要能危及到列车运行安全。

80年代以来，工务部门花费了大量人力物力进行大规模的基床病害整治。

但是，由于运量大幅度增加和运行速度提高，在一些路段，基床病害产生的速度呈上升的趋势，线路处于不良状态，严重影响到铁路的运输能力，随着我国国民经济的发展和人们生活水平的提高，在繁忙干线上开行重载列车的提高列车运行速度已成为必然。

为此，防治基床病害，确保基床稳固成尤其重要。

2.1基床病害的分类及特征

基床病害属路基病害的一部分。

路基病害种类较多，涉及的成因众多，相互关系十分复杂，加之病害地区的土质、环境和运输条件等不同，因而至今没有一个统一的国际铁路路基病害分类和分级标准。

90年代初期，路内专家学者开展了有关铁路路基病害分类、分级及鉴别的研究。

经过大量的、系统和调查研究，针对我国铁路具体情况及路基病害产生的原因和特点，确定了路基病害分类和分级的原则：

重点突出路基状态的重要性，依据病害的突出现象和基本成因分类，按成因或部位的差别进一步划分亚类。

依据此原则，基床病害可分为基床翻浆冒泥、基床下沉、外挤及基床冻害等。

2.1.1翻浆冒泥

翻浆冒泥是指含有一定比例粘粒和粉粒的基床表层土，受水浸湿和列车振动荷载的重复作用，发生软化或触变，形成泥浆，列车通过时轨枕上下起伏，泥浆受挤压和抽吸而通过道床向外翻冒，造成道碴脏污、板结、丧失弹性。

基床存在翻浆冒泥时，基床填土以泥浆形式挤出，导致道碴下沉，从而造成轨道状态不良，轨道的几何状态变化频繁，需要经常进行线路养护。

在一些翻浆冒泥特别严重的路段，轨道下沉速度较大，列车通过速度不得不降至15~25Km/h，极大地影响正常的运输生产。

此外，由于翻浆冒泥引起线路左右轨水平差距较大，可能导致钢筋混凝土轨枕因产生纵横裂纹而失效。

基床翻浆冒泥是我国铁路主要常见的基床病害之一。

南方的雨季十分普遍，据1989年统计，上海局平均每公里就存在十余米长的基床翻浆冒泥中段。

北方则发生在春融期间，如长大、哈大、京通线几乎每年都发生路基翻浆冒泥现象，有些地段十分严重。

翻浆冒泥分土质基面翻浆、风化石质基面翻浆和裂隙泉眼翻浆三个亚类。

主要特征如表2-1

表2-1翻浆冒泥亚类及特征

土质基面翻浆

风化石质基面翻浆

裂隙泉眼翻浆

1、一般出现在雨季，雨季后仍延续一段时间；

2、开始时产生在钢轨接头处，随后蔓延整条钢轨。

3、泥奖学金较稠，颜色与基床土的颜色一致或更深。

4、翻浆位置在枕木端或枕木中，形状呈柱状或条状。

5、翻浆期间或雨季轨道标高及水平有连续的轻微变化。

6、基面软层较簿，其下土质仍较坚硬。

基本同土质翻浆，只是泥浆更稀，软弱层厚度不超过60cm。

1、几乎全年翻浆。

2、开始时在泉眼或裂隙处出现，随后延续扩散至较大范围。

3、泥浆较稀。

4、翻浆呈条状、漏斗状或柱状。

5、轨道标高及水平稍有变化。

6、多产生于山区或丘陵地区线路。

土质翻浆冒泥存在于土质条件如下的基床：

粘粒和粉粒占60%以上、塑性指数大于12%、液限大于32%。

这类土包括裂隙粘土和一般粘性土，它们受水的影响大，强度随含水量的增加而大幅度下降。

因此，在南方，不论是平原丘陵，还是山区，特别是裂隙粘土地区，土质翻浆冒泥较普遍，雨季期间最严重。

在北方，土质翻浆冒泥则主要集中在春融期间，是基床冻害的附属产物。

石质翻浆冒泥主要发生在土质为软质岩（如粘土岩、泥质页岩、板岩、泥灰岩等）的基床，这类岩质易风化，水浸化后易软化，强度降低较大。

在南方，石质翻浆冒泥主要颁在缓丘垄岗地带，地形平缓，一般属低缓丘陵，且主要产生于路堑中，如京广线、湘黔线（湖南境内）、襄渝线等。

裂隙泉眼翻浆是指裂隙水（或泉水）在列车动力作用下，冲蚀软化基床土而形成的翻浆。

裂隙泉眼翻浆主要发生在山区和丘陵地区，其主要原因是基床排水不畅，裂隙水或泉水聚积基床所致。

一旦基床排水通道畅通，翻浆可能自动消灭；

或者裂隙水通道改变，翻浆位置可能发生改变。

道床翻浆冒泥与基床翻浆冒泥易混同，应加以区分。

道床翻浆冒泥是由于外来细粒污染或道碴本身磨蚀不洁，在地表水和列车动力作用下，道床内形成稀泥浆，列车通过时泥浆被挤出。

其主要特征是：

浆较稀，一般从枕木底部翻出，颜色与外来污染物一致，钢轨接头处相对严重，雨季翻浆严重，除排水不良地段外，雨季过后不再翻浆。

道床翻浆冒泥地段，轨道线路状态变化不大，基床状态也较好。

现场还可简单辨别：

取一些翻浆泥土放在手掌中揉合一下，如果是粗涩不滑的石粉，就是道床翻浆。

2.1.2基床下沉

基床下沉是指由于基床密实度不足、基床土质不良或线路荷重增加而造成的基床标高局部或大范围的降低。

这里只限于基床本身的单纯性下沉，其他路基病害（如地基下沉、边坡鼓胀）引起的基床标高变化不在此列。

基床下沉多发生在新运营的路堤路段，主要特征为轨道在较长时期内连续下沉，下沉量明显大于地基面的沉落量，线路水平方向有时变化较大。

若有水影响，轨疲乏下沉速度加快。

若土质不良，则可能转化为外挤。

2.1.3外挤

基床土由于经常处于塑性状态，在列车荷载作用下，发生剪切破坏，使得路肩单侧或双侧沿滑动面向外或向上的变形称为外挤。

外挤分路肩隆起和路肩外挤两类。

路肩隆起指基床土发生剪切破坏，路肩单侧或双侧向上隆起。

路肩外挤指基床下部某一深处存在硬卧层或土质密实，阻碍了道碴陷槽向下发展，同时由于侧向阻力较小，基床土的剪切破坏沿交界面进行，使路肩向外挤出。

两者主要特征如表2-2。

表2-2基床外挤亚类及特征

路肩隆起

路肩外挤

1、路肩横向隆起成土埂，影响基面排水。

2、基床内有明显的滑动带。

3、轨道连续下沉或突然下沉，常需添碴起道，轨距水平变化大。

4、春融期间和雨季较严重。

5、变形随时间逐渐发展。

1、轨道严重沉落，线路水平有显著变化，常需添碴起道。

2、单侧或双侧侧沟被挤裂或坍塌，影响排水，有时路肩向外坍塌。

3、春融期间和雨季较严重。

4、变形随时间逐渐发展。

2.2基床病害的成因及形成过程

基床病害成因可简单归纳为三个字：

土、力、水，基床病害是三者综合影响的结果。

土指基床土，它受列车荷载的重复作用。

力指列车荷载，列车荷载对基床作用的大小反映