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1.仔细研究所提供的相关地质资料；

2.认真研习《路基工程》和《土力学》中的相关章节和相关《规范》与资料；

3.了解黄土的特点和工程性质进行分析研究明确设计任务的重要性。

4.在互联网上收集相关信息。

（二）设计目的、要求、思路与预期成果

目的：

通过本次设计，将自己所学的理论知识运用到实践中去，强化了自己的知识体系，训练自己处理实际问题的能力；

了解相关行业的规范，拓宽自己的知识面。

要求：

按照初步设计方法步骤进行路基横断面、黄土地基处理设计。

在设计中首先要检算湿陷等级，其次要合理的选用处理加固方法，满足承载力要求。

在设计的过程中要认真、谨慎，要保证自己所设计的方案能够最大限度节约成本，满足使用要求。

思路：

首先对路基的稳定性进行判定，确定是否要加挡土墙；

然后对黄土地基的的沉降量、湿陷量进行计算，判定湿陷等级；

其次再对地基进行处理以满足承载力要求；

最后比较哪种方案较合理。

预期：

（1）设计说明书一册；

（2）路基横断面图；

（3）地基处理平面图和剖面图

注：

以上成果均要求打印出图。

其中说明书用A4打印，图纸采用A3图幅。

（三）任务完成阶段内容及时间安排

第5周毕业设计专题讲座，完成英文文献的翻译

第6、7周线路横断面设计

第8、9周边坡稳定性检算

第10、11周地基沉降及湿陷量计算

第12、13周用两种方法进行地基处理，方案比较

第14、15周整理、打印论文

第16周论文评阅及修改，答辩

（四）完成设计所具备的条件因素

1.搜集与路基有关的资料，包括相关规范、文献等；

2.收集与研读与路基相关的书籍及规范；

3.在设计前，研读《路基工程》、《轨道》、《地基处理》、《土力学》相关章节；

4.能及时得到老师和同学的帮助;

5.熟悉相关规范，熟练掌握了CAD、EXCEL软件的运用，具备一定的上网查阅资料的能力，能够完成毕业设计的相关工作。

指导

教师

意见

签名：

年月日

课题类型：

（1）A—工程实际；

B—技术开发；

C—软件工程；

D—理论研究；

（2）X—真实课题；

Y—模拟课题；

Z—虚拟课题

（1）、

（2）均要填，如AY、BX等。

兰州交通大学毕业设计（论文）学生自查表

指导教师姓名

职称

副教授

个人精力实际投入

日平均工作时间

6小时

周平均

工作时间

42小时

迄今缺席天数

出勤率%

100

指导教师每周指导次数

2次以上

每周指导时间

（小时）

10小时以上

备注

随时答疑

毕业设（论文）工作进度（完成）内容及比重

已完成主要内容

%

待完成的主要内容

1.英文文献的翻译；

2.路基横断面设计；

3.路基边坡稳定性检算；

4.地基沉降量计算。

50

1.CFG桩对地基的加固处理;

2.地基处理的第二方案的选取；

3.设计说明书的整理及录入；

4.相关图纸的绘制

存在问题

1.对相关办公软件的运用不够熟练，影响工作进度;

2.地质资料不够全，设计计算时缺少必要数据。

（中期教学检查用）

指导教师签字：

年月日

摘要

铁路路基是铁路线路的重要组成部分。

在列车动荷载，轨道，以及土体重量和各种因素作用下，会使路基的抗剪强度降低，引起路基边坡滑动，进而造成路基的破坏。

因此，必须判定所设计的路堤边坡是否太陡而产生滑动。

通常的检算方法有直线破裂面法和滑动破裂面法。

在本文中将用圆弧条分法对所设计的路堤边坡进行稳定性检算。

关键词：

黄土路基边坡稳定地基处理沉降量

Abstract

Railwayembankmentisanimportantpartoftherailwayline.Thetrainload,track,andthesoilundertheweightandroleofvariousfactors,willreducetheshearstrengthofsubgrade,causingembankmentslopeslipandcausedamagetotheroadbed.Therefore,wemustdeterminewhetherthedesignoftheembankmentslopeistoosteepslidegenerated.Checkingthemethodscommonlyusedstraight-linemethodandtheslidingfailuresurfacerupturesurfacemethod.Inthisarticle,withacircularslicemethodforthedesignofembankmentslopestabilitycalculationof.

Keywords：

loess；

subgrade；

slopestability；

groundhandling；

Settlement

第一章概论

第一节黄土

一、黄土的成因

风成、洪积和坡积，还有可能在不同条件下产生不同成因复合类型的土壤。

二、黄土的工程特征

黄土在一定压力作用下受水浸湿，土结构迅速破坏而发生显著附加下沉，导致建筑物破坏，具有特性的黄土，称湿陷性黄土。

（一）黄土的固有特征：

1.黄色、褐黄色、灰黄色；

2.粒度成分以粉土颗粒（0.05～0.005mm）为主，约占60％；

3.孔隙比e一般在1.0左右，或更大；

（二）工程特征：

1.塑性较弱；

2.含水较少；

第二节路基

一、路基的作用及其在土木工程中的地位

路基是轨道或路面的基础，它承受着轨道及机车车辆的或路面及交通荷载的静荷载和动荷载，并将荷载向地基深处传递扩散。

二、路基工程的特点和建筑要求

（一）路基工程的特点

线路穿越万水千山，时绵延千万里的线性建筑。

它建于岩土之上，大自然之中，有以下主要特点：

1.路基建筑在岩土地基上，并以岩土为建筑材料

建立在岩土力学的基础上，并借鉴于岩土力学的科技成果。

近年来，随着岩土力学的发展和新型材料的应用，将为路基设计提供良好的条件。

2.路基完全暴露在大自然中

随着铁路和公路的延伸，路基常遇见各种复杂的地形、地质、气候、水文以及地震等自然条件的影响，从而引发路基各种病害。

。

（二）路基建筑要求

根据上述路基特点，为使路基正常工作，路基建筑应满足以下要求：

1.路基必须平顺，路基面有足够宽度和上方界限

2.路基必须坚固、稳定

第二章路基构造及路基设计

路基是轨道和路面的基础，路基工作状态的好坏，直截影响到轨道或路面状态的好坏以致线路状态的优劣，所以路基设计必须满足稳定，坚固，不产生有害变形等条件，同时还应考虑技术经济条件，工期限制，节约用地等要求。

而这些要求的实现，由主要通过垂直于线路中心线的路基横断面设计来体现。

第一节路基横断面及其组成

一、路基横断面形式

（一）常见的路基面形式

在铁路线路工程中，路基还有下面几种形式：

路堤：

当铺设轨道或路面的路基高于天然地面时，路基以填筑方式构成，这种路基称为路堤，如图2-1。

图2-1路堤断面

（二）铁路标准路基横断面图式

路基横断面标准设计，是根据《路规》有关规定，对路基边坡高度与坡度，地面排水设备，路基基底的处理，路基取土坑与路堑弃土堆的位置等设计内容作了系统研究后确定的，并编制成路基标准设计横断面图集。

1.路堤标准横断面

路堤的标准设计断面是根据土的种类，地面横向坡度及边坡高度等分别给出，如图2-8。

为边坡高度不大于8m，地面横坡i≤1:

10。

两侧设有取土坑的一般黏性土路堤标准设计断面。

图2-8为地面横坡大于1:

5而小于1:

2.5的黏性土路堤标准设计断面。

图2-8路堤标准横断面（单位：

m）

在进行路基横断面标准设计时，在排水方面只考虑大气降水的影响。

对于路堤来说，地面排水设备是排水沟或按规定挖通的取土坑。

排水沟或取土坑至路堤坡脚应有一定的距离，这一位置称为天然护道，其宽度一般不小于2m。

设护道是为了使水沟或坑内的水不影响路堤的稳定性。

在无排水沟或取土坑的一侧也应设护道，以免雨水在坡脚滞留和农田积水对路堤产生不利影响。

在地质和排水条件良好的地段或经济作物高产田地段，若采取一定措施足以保证路堤稳定时，可将天然护道宽度减至1.0m。

排水沟或取土坑至用地界应留有不少于1m的宽度，以保持沟壁的完整。

2.路基面形状和宽度

（1）铁路路基面形状

形状可分为有路拱和无路拱两种。

路基面形状应符合下列规定：

（2）路基面宽度

路肩宽度：

路堤不应小于0.8m，路堑不应小于0.6m。

各种情况下的路基宽度及其计算方法如下：

1）直线路段标准路基面宽度

路肩宽度的要求。

路基面宽度的计算公式如下：

2）双线标准路基面宽度

（2-2）

（2-3）

二、路基横断面基本构造

在各种路基形式中，为了按线路设计要求铺设轨道或路面而构筑的部分，称为路基本体。

在路基横断面中，路基本体有路基顶面,路肩，基床，边坡，基底几部分构成，如图2-7所示

图2-7路基本体

（一）路基顶面

能直接在其上面铺设轨道或铺筑面层的部分及路肩组成，称为路基顶面或简称路基面。

（二）路肩

铁路路基顶面中道床覆盖以外的部分称为路肩。

其作用是保护路堤受力的堤心部分，防止道砟失落，保持路基面的横向排水，供养护维修人员行走避车，放置养护机具，防洪抢险临时堆放砂石料，埋设各种标志，通信信号，电力给水设备等。

因此，路肩必须在考虑了施工误差，高路堤的沉落与自然剥蚀等因素以后，保持必要的宽度。

载线路设计中，路基的设计高程以路肩边缘的高程表示，称为路肩高程。

三、铁路路基基床

路基基床结构分为表层及底层。

其表层厚度为0.6m，底层厚度为1.9m，总厚度为2.5m。

基床表层的顶部和基床以下填料部位的顶部应设4％人字排水坡。

路堤基床填料

（一）基床表层填料的选用应符合下列要求：

1.Ⅰ级铁路应选用A组填料（砂类土除外）,当缺乏A组填料时，经经济比选后可采用级配碎石或级配砂砾石。

2.Ⅱ级铁路应优先选用A组填料，其次为b组填料。

对不符合要求的填料，应采取土质改良或加固措施。

图2-12基床结构

表2-1级配碎石或级配砂砾石的基床表层厚度及压实标准

填料

厚度（m）

地基系数

空隙率（％）

适用范围

级配碎石或级配砂砾石

0.6

≥150

＜28

路堤

0.5

软质岩、强风化硬质岩及土质路堑

中粗砂

0.1

≥130

＜18

（二）基床底层填料的选用应符合下列要求：

1.Ⅰ级铁路应选用A、B组填料，否则应采取土质改良或加固措施。

2.Ⅱ级铁路可选用A、B、C组填料，当选用C组填料时，在年平均降水量大于500mm地区，其塑性指数不得大于12，液限不得大于32％，否则应采取土质改良或加固措施。

结论

本篇论文是一次理论实践，是将本专业的相关知识作了一次较为系统的总结。

本文概括的介绍了一般路基工程的特点，包括路堤横断面设计，边坡稳定性的检算，地基沉降计算，一般处理方法。

针对本论文设计地段的工程地质情况，重点论述和设计计算湿陷性黄土地基的处理。

地基处理通常是针对承载力低、压缩性高以及具有不良工程特性的各种软弱地基及特殊土地基。

本文的工程处于湿陷性黄土地段。

黄土的最主要性质是湿陷性。

湿陷的消除主要采用了两种处理方法，水泥粉煤灰碎石桩法和石灰桩法。

最后对处理后的地基做了承载力和沉降的检算。

处理后的结果都能满足要求，但最终的选用方案，还要考虑多方面的因素。

通过完成本次的毕业设计任务，使我更进一步了解了本专业，学会了怎么去查阅资料和运用工具去解决相关问题。

为以后的工作打下了一定的基础。

在本次设计过程中，还有许多不足之处。

其中由于没有足够的现场实测资料，相关的数据只能根据经验取得，虽然也能获得结果，但这种纸上谈上谈兵的工作是与实际情况有很大差距的。

但还是希望以后的工作能从这次理论实践中得到启示。

致谢

本次毕业设计的完成得感谢指导我的老师和给于我帮助的同学，没有他们，要完成这个毕业设计是相当困难的。

毕业设计是本科生在毕业前必须完成的一个任务，是大学四年里所学知识的一次回顾和综合应用，毕业设计要求思路严明且可以指导实际施工，是大学生走向社会前在学校里的最后一项工作。

也是对我们在大学里所学专业知识的总结。

在两个多月的时间里我完成了湿陷性黄土地基处理的基本设计。

在这段时间里我通过查阅相关资料和请教老师和同学，使得我对以前学过的知识得以巩固和提高，对所学专业知识有了更深刻的了解，并可以把所学理论知识和实际工程结合应用。

饮水思源，至此设计（论文）完成之际，。

除了他们的专业水平外，治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。

再次感谢指导我的老师和帮助我的同学，祝他们工作顺利，事业成功！

！

参考文献

[1]李成辉.轨道：

西南交通大学出版社，2004.

英文文献

原文：

Inthegeneralthreedimensionalcasethedefinitionsofthestraincomponentsare

=

（

（13.1）

Allderivatives,

etc.,areassunmedtobesmallcomparedto1.thenthestrainsarealsosmallcomparedto1.Eveninsoils,inwhichconsiderabledeformationsmayoccur.thisisusuallyvalid,atleastasafirstapproximation.

Thevolumeofanelementarysmallblockmayincreaseifitslengthincreases,oritwidthincrease,oritsheightincreases.thetotalvolumestrainisthesumofthestrainsinthethreecoordinatedirections,

（13.2）

Thisvolumestraindescribesthecompressionofthematerial,ifitisnegative.

Theremainingpartofthestraintensordescribethedistorsion.Forthispurposethedeviatorstrainsaredefinedas

（13.3）

Thesedeviatorstrainsdonotcontainanyvolumechange,because

Inasimilarwaydeviatorstressescanbedefined,

（13.4）

Here

istheisotropicstress,

.（13.5）

Theisotropicstressistheaveragenormalstress.Inanisotropicmaterialvolumechangesaredeterminedprimarilybychangesoftheisotropicstress.thismeansthatthevolumestrainisafunctionoftheisotropicstressonly.

Eventhoughthismayseemalmosttrivial,forsoilsitisingeneralnottrue,asitexcludesdilatancyandcontractancy.itisneverthelessassumedhere,asafirstapproximation.

Theremainingpartofthestresstensor,aftersubtractionoftheisotropicstress,see（13.4）,consistsofthedeviatorstresses.theseareresponsibleforthedistorsion,i.e.changesinshape,atconstantvolume.

Therearemanyformsofdistorsion:

shearstrainsinthethreedirections,butalsoapositionnormalstraininonedirectionandanegativenormalstraininaseconddirection,suchthatthevolumeremainsconstant.,someofthesepossibilitiesareshowninfigure13.2.intheotherthreeplanessimilarformsofdistorsionmayoccur.

linearelasticmaterial

Thesimplestpossiblerelationbetweenstressesandstrainsinadeformablecontinuumisthelinearelasticrelationforanisotropicmaterial.Thiscanbedescribedbytwopositiveconstants,thecompressionmodulusKandtheshearmodulusG.ThecompressionmodulusKgivestherelationbetweenthevolumestrainandtheisotropicstress,

.（13.6）

Theminussignhasbeenintroducedbecausestressesareconsideredpositiveforcompression,whereasstrainsareconsideredpositiveforextension.thisisthesignconventionthatisoftenusedinsoilmechanics,incontrastwiththetheoreticallymorebalancedsignconventionsofcontinuummechanics,inwhichstressesareconsideredpositivefortension.

译文：

在一般者中三个空间的应力情形的定义是

，

所有引出之物，

等等，是一种假定可以认为1.与1相比较当时压力也很小.甚至在土壤中，在哪一个相当多的压力下毁坏可能会发生.这通常是有效的，至少当做第一个近似假设。

如果它的长度增加，初步小区段的体积可能增加，或它宽度增加，或它的高度增加.这样它的总数体积压缩是三个同等的方向的压缩的总和:

如果它是负的，这样体积收缩可以描述为材料的压缩。

压缩应力的剩余部份可以描述为畸变。

因为这一个形式的偏量应力被定义为

这些偏差压力不包含任何体积变化，因为以相似的方式压力能被定义成为的偏差公式为:

等方性的压力在这里定义为:

.（13.5）

等方性的压力是平均的正常压力。

在一个等方性的物质体积变化中主要地被决定等方性压力的变化。

这意味体积压缩仅仅是等方性压力的一个功能。

对于土壤即使这可能微不足道，在大体上不是对真实情况的反映，于此它排除膨胀和压缩。

然而它在这里被假定，可被当做第一个近似值。

在等方性压力的减少之后的压力剩余部份见图（13.4）,包括有偏向压力.这些力负责畸变，例如在外形上的改变，在体积上持续作用。

有许多形式的畸变：

但是也在常态位置的一个方向积累和第二个方向的不正常的应力，以致于体积依然持续变化。

一些情形也可能发生在另外三个方向中,见图13.2.显示的相似形式的扭曲发生。

线性弹性材料

压力和一个可连续性变形中的紧张之间的最简单的可能的关系是等方性的材料的线性关系。

这能被描述两个实在的常数、压缩率K和剪切率G。

压缩率K提供体积压力和等方性的压力之间的关系，

（13.6）

因为压力影响压缩被视为有积极意义的，所以不利的因素已经被介绍，然而压力延长被视为积极的。

这时常被用于土壤技巧的报告大会上，与连续性技巧的理论上更均衡的告示大会相反，在那里压力为紧张被视为积极的。

修剪率G（也许畸变率会是用较好的字s）提供偏向压力和偏向装置压力之间的关系，

（13.7）

在这里i和j可能是x、y或z的所有组合，所以，举例来说，

and

.因素2在等同于E、和泊松比v中出现。

给当时的正常的一般压力等式是