兰新高铁铁路路基施工组织设计毕业论文设计40论文41.docx

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毕业设计论文

兰新高铁铁路路基施工组织设计

第一章绪论

20世纪20年代以前，路基填筑都按“自然沉落”法设计施工。

知道1930年，美国proctor首先提出用标准击实试验控制路基填筑压实度。

自此，各国开始制定路基填筑标准。

随着生产力的发展，铁路运量和速度的不断提高，既有线铁路不断出现病害，各国也不短提高新建路基的设计标准。

长期以来，我国新建铁路没有把路基当成土工结构物来对待。

而普遍冠名以土石方。

在“重桥隧、轻路基，重土石方数量、轻质量”倾向下，路基翻浆冒泥、下沉、边坡坍塌、滑坡等病害经常发生，使新建铁路交付运营后多年不能达到设计速度和运量，使得经济和社会效益较差。

运营铁路路基技术状态不佳，强度低，稳定性差，严重威胁铁路运输和安全，已成为铁路运输的主要薄弱环节。

因此，路基质量问题已逐渐被人们所认识和重视。

由于我国铁路运输承担了全国70%左右的货物周转和60%左右的旅客周转量，因此国家确定了发展重载列车及高速客运专线的技术政策。

为了适应这一变化，必须提出与之相适应的高要求的路基设计标准，并严格控制工程质量。

如今，我国铁路网已相继完成五次提速，开行了一批最高运行速度为140-160km、动模量Evd）检测过度。

模范逐步完善和更新。

制定规范可以说是各项建筑工程的“国策”，有了规范才有章可循。

只有建设者遵受规范，才能加强工程设计和施工管理及统一验收标准，确保工程质量。

在调查研究，总结经验，吸取科研成果的基础上，我国相继制定和修改了若干有关铁路路基勘测、设计、施工及质量评定的规范。

如《客运专线铁路路基施工技术指南》（TZ212—2005）、《铁路工程地质勘测规范》（TB10012—2001）、《铁路路基设计规范》（TB10001—2005）、《铁路路基只当结构设计规范》（TB10025—2001）、《铁路路基土工合成材料应用技术规范》（TB10118—99）、《铁路特殊路基设计规范》（TB10035—2002）、《铁路路基施工规范》（TB10202—2002）、《铁路路基工程质量检验评定标准》（TB10414—98）、《新建时速200～250公里客运专线铁路设计暂行规定》（2005）、《京沪高速铁路工程地质勘查暂行规定》、《京沪高速铁路设计暂行规定》（2005）等。

随着我国铁路建设事业的发展，规范本身也将不断改革和更新。

路基工程技术的进步，为使路基稳固、经济，把路基的变形控制在允许范围内奠定了基础。

第二章编制范围

新建兰新铁路线DK407+122－DK424+800、DK426+490－DK470+721，段路基土石方，以及相关附属工程。

第三章编制依据

《新建兰新铁路甘青段区间DK407+122－DK424+800、DK426+490－DK426+490DK407+296.92至DK126+100段路基设计图》，《铁路路基设计规范》，《铁路路基施工规范》，《铁路混凝土砌体施工规范》《铁路路基验收规范》，以及相应规范、技术标准等。

第四章工程概况

一、概述

本段为新建兰州～西宁～乌鲁木齐第二双线铁路项目的一部分。

兰州～西宁～乌鲁木齐铁路横跨甘肃、青海、新疆三省区，经过兰州、西宁、乌鲁木齐三省会及海东、张掖、酒泉、嘉峪关、吐鲁番、哈密等六个地市。

是沿线地区的骨干铁路线，是亚欧大陆铁路通道的重要组成部分，在国民经济与路网中均具有非常重要的意义和作用。

新建兰新铁路第二双线西宁至张掖段站前工程LXS-9标段位于甘肃省民乐县、张掖市甘州区境内，线路自民乐县八卦营村附近DK407+122引出，沿干巴子山东侧行进，在李尤村附近设民乐车站，出站后线路跨越G227国道，走行于G227国道西侧，沿G227线向西北前行，线路在河满村附近以120m主跨跨越连霍高速公路，在金张掖酒业以西250m至本段终点DK487+298.6,全长80.176km。

本段村镇密布，道路、沟渠众多，交织成网，交通极为便利。

路基总长40.955km；

二、主要技术标准

铁路等级：

客专；

正线数目：

双线；

限制坡度：

20‰；

最小曲线半径7000m；

牵引种类：

电力；

机车类型：

动车组；

到发线有效长度：

650m；

列车运行方式：

自动控制；

行车指挥方式：

综合调度。

三、自然特征

（一）地形地貌

本标段线路穿行于山前倾斜冲、洪积平原区，海拔多在1450～2500m，地形平坦、开阔，地势西南高，东北低，区内城镇较多，交通便利。

（二）气象特征

本段属温带干旱大陆性气候区，气候干燥，旱季长、雨季短，降雨量较少且集中，昼夜温差变化较大，春、秋季多风，夏季短促，冬季寒冷。

区内DK407+122～DK450+000段最大冻土层深度200cm，为季节性冻土，时间由11月至翌年的3月，存在一定的冻融冻胀危害；DK450+000～DK487+298.6段最大冻土层深度123cm。

（三）地震动参数

根据国家质量技术监督局颁发的《中国地震动峰值加速度区划图》（GB18306-2001图A1）及《中国地震反应谱特征周期区划图》（GB18306-2001图B1），结合沿线地质及工程情况，划分沿线地震动峰值加速度及地震动反应谱特征周期见表4-1

图表4-1

序号

里程

地震动峰值加速度

地震动反应谱特征周期

地震基本烈度

1

DK407+122～DK428+029

0.15g

0.45s

七度

2

DK428+029～DK487+298.6

0.10g

0.40s

七度

（四）工程地质

1.地层及构造

（1）地层岩性

本段地层主要为第四系冲积、洪积砂质黄土、粉土、卵砾石土。

（2）地质构造

本段位于河西走廊沉降带，位于祁连褶皱系的西段，祁连山以北的狭长凹陷地带。

带状盆地中充填了巨厚层中生代、新生代沉积物。

走廊两侧的断裂构造与盆地的展布方向一致，呈北西西向展布。

新构造运动的沉降带内以差异性升隆运动为主，具体表现在一些区域内的盆地有相对沉降运动，造成山前漫流区纵坡陡、坡降大，洪水季节旺显示出较强烈的冲刷作用，盆地中部则显示出强烈的淤积作用，第四系沉积物巨厚。

2.水文地质

本段地表水主要为冲沟流水，流量随季节变化而变化。

本段地下水主要为局部第四系孔隙潜水，水量不大，水质对混凝土具硫酸盐及化学侵蚀性，环境作用等级为H1。

3.不良地质和特殊岩土

本段的不良地质主要为张掖附近的饱和砂质黄土和砂类土具地震液化现象。

本段的特殊岩土主要为湿陷性黄土、松软土。

DK413+000～DK424+000段表层砂质黄土多具Ⅱ～Ⅳ级自重湿陷性。

四、工程施工条件

（一）地形地貌

铁路：

本线路与既有兰新铁路基本并行。

工程施工可利用既有铁路的运输将主要材料运至项目所在地附近的车站，再用汽车运至工地

公路：

线路附近有G227国道，连霍高速公路等；另外还有民乐、张掖等城市道路及部分县道、村道，需要修建部分施工便道干线和引入线到各工点。

（二）生活、施工用水

线路附近灌溉系统发达，干渠、支渠、斗渠纵横交错。

施工及生活用水主要利用灌溉水渠引水，在制梁场、混凝土拌和站等用水集中点也可考虑打深井水。

（三）生活、施工用电

沿线施工、生活用电主要通过贯通电力干线解决，部分工点就近接入地方电力。

另配自发电设备作为备用电源。

（四）施工用燃料

施工机械使用的燃料可以在G227国道沿线加油站就近购买。

五、工程特点

本标段按客运专线设计，一次双线，线下工程设计最高行车速度高，对下部工程提出了严格的工后沉降要求。

施工时必须建立完整的沉降变形观测体系，线下主体工程完成后，在沉降稳定观测期内按规定进行观测，经评估满足要求后再进行无砟轨道施工。

本标段点多线长、专业齐全，工程规模大、有效施工时间少、工期紧、投入设备多，施工组织难度大。

无砟道床、架梁与线下工程的关系紧密，主体结构施工过程中需要科学组织，妥善处理各分项工程衔接过渡及后续工程的预留、预埋问题。

湿陷性黄土地基及松软土地基处理和路基土石方量大，路基本体采用A、B组填料填筑，基床表层和过渡段采用级配碎石填筑，路基施工必须针对当地气候特点组织施工，合理安排取弃土场和级配碎石拌和站，做好土石方调配工作，确保路基施工质量和进度满足整孔箱梁架设和规范要求。

本标段采用双块式无砟轨道，其施工质量满足不少于60年设计使用寿命期内正常使用维护时的运营要求。

无碴轨道施工综合应用线路测量、轨道精确调整、线路几何形位检测等技术，配套使用成套机具和设备，工艺控制要求高。

主体结构设计寿命100年，各项性能要求高。

采用高性能耐久性混凝土，对混凝土材料、配合比设计、施工工艺、质量控制提出了更高要求。

线路穿越民乐县及张掖市近郊和多处村镇，拆迁工程量及施工干扰大；线路跨越连霍高速公路、G227国道及多处省道、县道和乡镇道路，施工干扰大，施工安全防护、配合协调任务重。

六、施工方案

（一）总体施工方案

路基工程作为沉降变形控制十分严格的土工结构物,为符合设计技术条件要求，满足工后沉降控制目标，实现主体结构质量零缺陷，在学习和领会设计文件和标段总体施工组织目标基础上，进行详细的现场踏勘和调查，了解和掌握标段范围内的工程地质情况和交通运输条件，结合桥梁工程，依据预制箱梁架设顺序和无砟轨道工程的施工期限，按照“路堤试验段先行，地基处理抓早抓紧，预留沉降期最大化，确保路基工程顺序紧跟”的指导思想，制定工厂化、信息化、系统化、机械化的总体施工方案。

工厂化：

实施路基工程结构物材料集中供应，工厂化、标准化生产。

设置A、B组填料、级配碎石拌和站；混凝土电子计量集中拌和；砂浆采用机械拌和；路基附属工程构件集中预制；钢筋集中加工。

信息化：

将施工中获得的工程地质核查资料、施工工艺及存在问题、试验检测数据、试验段路基各项施工参数、路基沉降变形分析及路堑高边坡变形监测等信息随机反馈到各相关环节中，形成“监测—分析—调整”循环，实行动态管理和信息化施工。

系统化：

将地基处理、填料施工设计、路基填筑、路堑开挖、支挡结构、边坡防护、路基排水、沉降变形监测及分析评估等作为系统工程，并与相关工程、附属设施密切配合，严格按照工程质量标准进行管理，加强施工过程控制及质量检测，确保路基工程质量，实现路基系统功能。

机械化：

配备功能齐全、性能先进的地基处理，A、B组填料集料破碎、筛分、拌和，AB组填料、级配碎石场拌、摊铺、运输，路基填筑，路堑开挖及路基相关工程施工机械设备，实施机械化施工。

（二）路基施工组织安排

路基工程根据箱梁架设顺序和时间来安排施工，确保不影响箱梁架设，并保证沉降稳定期不少于6个月。

为了确保线路的平顺性、稳定性和刚度的均匀性，将过渡段的质量控制和路基沉降控制作为路基施工重点。

开工后首先进行地质补勘和地基条件核查；地基处理及路堤填筑要首先安排施工，以便得到尽量长的沉降稳定期，同时要抓紧其它有特殊处理要求的地基处理工程及涵洞工程的施工，作为架梁通道起点处地段路基优先安排施工，挖填方量大的地段集中力量突击。

路基加固及防护紧跟路基主体适时展开。

软土地基按照设计措施进行加固和处理，检测合格后进行路基填筑。

路堑开挖首先施工有换填要求的地段，路堑换填、堑堤过渡与相邻路基段填筑同步进行。

路基施工高峰期尽量避开雨季。

1.路基施工准备工作

（1）根据标段内各区段的地基处理种类和数量，路基土石方的土石类别、数量和土石方调配及运距、支挡结构物等因素，配备配套的机械设备种类、数量以及进场时间。

（2）组织安排填料和改良材料的工程试验，选配填料室内配合比，尽快布置路堤填筑试验，确定合理科学的路基填筑工艺技术参数和填料施工配合比。

（3）依据设计要求和现场工程地质情况，选配专职沉降观测人员，配备沉降观测仪器仪表，编制沉降观测实施方案和实施办法。

（4）根据设计文件和