强烈推荐大瑞铁路路基轨道设计及项目施工方案毕业设计.docx
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强烈推荐大瑞铁路路基轨道设计及项目施工方案毕业设计
摘要
本设计是根据毕业设计任务书的要求和相关设计规范的规定，对大瑞铁路K211+000--K213+000段进行路基、轨道设计及施工组织设计。
本设计的主要内容包括路基横断面的设计，土石方量的计算及调配，普通无缝线路的设计和施工组织设计的编写。
大理至瑞丽铁路，是我国《中长期铁路网规划》中完善路网布局和西部开发性新线项目之一，也是我国西南进出境通道之一的中缅国际铁路通道的重要组成部分。
大瑞铁路是我省贯彻落实国家西部大开发战略，加快中国连接东南亚、南亚国际大通道建设的关键性交通基础设施项目，是实现云南经济社会又好又快发展的一项重点工程，是沿线各族群众期盼已久的一条致富路。
设计中首先读高程绘制横断面，进行土石方计算，第二部分无缝线路设计，进行最不利轮位计算，再对无缝线路稳定性强度检算，第三部分进行无缝线路配轨、轨道设计、轨排组装计算，第四部分编写施工组织，铺轨的施工工序及其工艺。
设计成果包括路基横断面图、施工场地平面布置图等一系列设计图纸，以及设计说明书和各个设计过程的相关数据。
设计所有内容都是依据我国现行的相关规范编写，符合《铁路轨道施工验收规范》要求，符合国家标准。
本设计全部设计图纸采用计算机辅助设计绘制，计算机排版，打印出图。
关键词：
土石方；无缝线路；轨道设计；铺轨
Abstract
Thisdesignisbasedonthedesignplandescriptionsofthegraduationrequirementandrelevantdesignnorms,Dali--RuilirailwayK211+000-K213+000sectionsroadbed,coursedesignandtheconstructionorganizationdesign.
Thisdesignincludethedesignofthesubgradecross,thecalculationofthequantityofconditionsandregulations,andordinaryseamlessroutedesignandthewritingoftheconstructionorganizationdesign.Dali--Ruilirailway,isourcountrylong-termrailnetworkplanningofnetworklayoutandwesterndevelopmentalperfectnewproject,andalsooneofsouthwestChinainboundandoutboundpassageofoneofBurmainternationalrailwayanimportantpartofthechannel.BigredistoimplementthenationalrailwayinthestrategyforwesterndevelopmenttoaccelerateChinaconnectionsoutheastAsia,SouthAsiainternationalthoroughfareconstructionofkeytransportationinfrastructureproject,istherealizationofyunnantothesoundandrapideco-socialdevelopmentofakeyproject,isallalongtheanticipationofarichesgradually.
Designfirstreadelevationdrawingcrossconditionsforcalculation,thesecondpartofseamlessroutedesign,themostunfavorableroundacalculation,andthenaseamlesstrackbycalculatingthestabilitystrength,andthethirdpartofseamlesstrackrails,orbitwithdesign,GuiPaiassemblycalculation,thefourthpartofwritingtheconstructionorganization,therailwayconstructionprocessanditsprocess.
Thedesignresultsincludingtheroadbedcross-sectionaldiagram,constructionsitelayoutandsoonaseriesofdesigndrawings,andthedesignspecificationandeachofthedesignprocessrelateddata.
AllofthecontentisdesignedaccordingtoChina'scurrentrelatedstandard,writing,andincompliancewiththerailwaytrackconstructioninspectionstandardrequirement,conformtothestatestandards.Thisdesignalldesigndrawingsadoptcaddrawing,computertypesetting,aprintedmap.
keywords：
earthwork；TheContinuousweldedrailway；thetrackofdesign；Layingrails
第1章绪论1
1.1设计概述1
1.1.1工程概况1
1.1.2地质概况1
1.1.3工程主要技术标准2
1.2相关技术规定与原则2
1.2.1相关技术规定2
1.2.2施工组织方案原则2
第2章路基横断面设计4
2.1路基和横断面的定义以及原理4
2.1.1路基的定义4
2.1.2路基横断面的定义4
2.2横断面数据获取的方法4
2.3横断面数据4
2.4绘制横断面图8
2.5挡土墙检算9
2.5.1检算在K211+300处的挡土墙9
第3章路基土石方计算及调配14
3.1路基土石方计算14
3.2路基土石方调配方案17
3.2.1路基土石方调配原则17
3.2.2施工方法的选择18
3.2.3施工机械的选择18
3.2.4区间土方调配方案选择18
3.2.5经济运距的确定19
3.2.6区间土方调配明细表21
3.2.7土方调配数量汇总21
第4章普通无缝线路设计22
4.1概述22
4.2轨道结构竖向受力计算及锁定轨温的确定22
4.2.1轨道静力计算22
4.2.2轨道动力响应的准静态计算26
4.2.3动弯矩和动反力计算27
4.2.4钢轨弯曲应力计算27
4.2.5稳定允许温度力和允许温升的计算28
4.2.6设计锁定轨温的确定31
4.3轨道结构强度检算32
4.3.1钢轨基本应力检算32
4.3.2道床及路基顶面应力检算33
4.4无缝线路结构计算34
4.4.1轨条长度及缓冲区的设计34
4.4.2伸缩区长度确定34
4.4.3预留轨缝的设计35
4.5无缝线路的设置37
第5章施工组织设计38
5.1编制依据及原则38
5.1.1编制依据38
5.1.2编制原则38
5.1.3施工管理机构的组成及施工任务的划分38
5.1.4总体施工方案和程序40
5.2技术施工方案40
5.2.1路基施工组织40
5.2.2轨道施工组织45
5.3质量保证措施57
5.3.1保证质量主要措施57
5.3.2克服质量通病的保证措施60
5.3.3工艺流程规范操作制度61
5.3.4工地试验室检测制度61
5.3.5保证质量奖惩办法62
5.4施工安全措施63
5.5文明施工措施66
5.6施工环保措施71
5.7临时工程75
结论77
致谢78
参考文献79
附录80
附录181
附录287
附录388
附录491
第1章绪论
1.1设计概述
1.1.1工程概况
大瑞铁路全长350公里，由云南省政府与铁道部合资建设，是继内昆铁路之后在云南投资最大的铁路建设项目，项目投资估算总额147亿元。
大瑞铁路自广大铁路大理站接轨，经过大理白族自治州大理市、漾濞县、永平县，保山市隆阳区、龙陵县，德宏傣族景颇族自治州潞西市、瑞丽市等3个州市的7个县区市。
铁路按国铁Ⅰ级双线、电气化铁路标准修建，设计运输能力为客车12对日，货运1200万吨年，桥梁、隧道总长占线路全长的75%，建设工期为6年，建成后将大大改变云南西南部的交通运输格局。
大理至瑞丽铁路，是我国《中长期铁路网规划》中完善路网布局和西部开发性新线项目之一，也是我国西南进出境通道之一的中缅国际铁路通道的重要组成部分。
大瑞铁路是我省贯彻落实国家西部大开发战略，加快中国连接东南亚、南亚国际大通道建设的关键性交通基础设施项目，是实现云南经济社会又好又快发展的一项重点工程，是沿线各族群众期盼已久的一条致富路。
2007年3月20日，铁道部和省政府在保山隆重召开大理至瑞丽铁路建设动员大会。
作为泛亚铁路西线、中缅国际铁路大通道在中国境内最后一段的大瑞铁路奠基，标志着云南全面加快泛亚铁路大通道建设的开始
1.1.2地质概况
大理至瑞丽铁路位于云南省西部,是我国第一条穿越横断山脉,地形地质条件极为复杂的国家Ⅰ级干线铁路。
线路东起大理站,西至瑞丽市，铁路所经区域属高山峡谷区,地形起伏变化大。
线路横跨板块缝合带,地震烈度高,深大活动断裂发育,新构造运动和水热活动强烈,地质灾害发育,严重地制约了铁路选线与重大工程设置的可行性。
1.1.3工程主要技术标准
1、铁路等级：
Ⅰ级
2、正线数目：
双线
3、基础设施速度目标值：
200km=0.990（m）
基底压应力:
趾部=281.445踵部=100.976（kPa）
最大应力与最小应力之比=281.445100.976=2.787
作用于基底的合力偏心距验算满足:
e=0.185<=0.167*2.350=0.392（m）
地基承载力验算满足:
最大压应力=281.445<=500.000（kPa）
（四）基础强度验算
基础为天然地基，不作强度验算
（五）墙底截面强度验算
验算截面以上，墙身截面积=17.813（m2）重量=409.688kN
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=2.045（m）
相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx=2.825（m）
相对于验算截面外边缘，Ex的力臂Zy=3.167（m）
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力=449.344（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=444.926（kN-m）
相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=0.990（m）
截面宽度B=2.350（m）偏心距e1=0.185（m）
截面上偏心距验算满足:
e1=0.185<=0.300*2.350=0.705（m）
截面上压应力:
面坡=281.445背坡=100.976（kPa）
压应力验算满足:
计算值=281.445<=6100.000（kPa）
切向应力检算:
剪应力验算满足:
计算值=-8.647<=860.000（kPa）
4、各组合最不利结果
（一）滑移验算
安全系数最不利为：
组合1（无荷载的情况）
抗滑力=224.672（kN）,滑移力=159.418（kN）。
滑移验算满足:
Kc=1.409>1.300
（二）倾覆验算
安全系数最不利为：
组合1（无荷载的情况）
抗倾覆力矩=949.749（kN-M）,倾覆力矩=504.823（kN-m）。
倾覆验算满足:
K0=1.881>1.500
（三）地基验算
作用于基底的合力偏心距验算最不利为：
组合1（无荷载的情况）
作用于基底的合力偏心距验算满足:
e=0.185<=0.167*2.350=0.392（m）
地基承载力验算最不利为：
组合1（无荷载的情况）
地基承载力验算满足:
最大压应力=281.445<=500.000（kPa）
（四）基础验算
不做强度计算。
（五）墙底截面强度验算
[容许应力法]:
截面上偏心距验算最不利为：
组合1（无荷载的情况）
截面上偏心距验算满足:
e1=0.185<=0.300*2.350=0.705（m）
压应力验算最不利为：
组合1（无荷载的情况）
压应力验算满足:
计算值=281.444<=6100.000（kPa）
拉应力验算最不利为：
组合1（无荷载的情况）
拉应力验算满足:
计算值=0.000<=430.000（kPa）
剪应力验算最不利为：
组合1（无荷载的情况）
剪应力验算满足:
计算值=-8.647<=860.000（kPa）
第3章路基土石方计算及调配
3.1路基土石方计算
路基是修筑在地球表面的条形建筑物，由于地形的随机性，精确计算路基本体的土石方工程数量极其困难，所以本设计采用平均面积法计算，具体计算式如下式：
（3-1）
式中A1、A2、…、An—路基横断面面积；
L1、L2、…、Ln—相邻断面间的距离。
下面按平均面积法计算土方量：
表3-1土石方量计算表
序号
里程（m）
挖方面积Fw（m2）
填方面积Ft（m2）
挖方量Vw（m3）
填方量Vt（m3）
备注
1
K211+000
0
59.5972
6639.0475
1489.93
采用平均面积法计算土方量
2
K211+050
265.5619
0
14288.245
0
3
K211+100
305.9679
0
16728.6025
0
4
K211+150
363.1762
0
16932.28
0
5
K211+200
314.115
0
12611.4675
0
6
K211+250
190.3437
0
6769.33
0
7
K211+275
351.2027
0
8981.92375
0
8
K211+300
367.3512
0
9603.1075
0
9
K211+325
400.8974
0
7752.6725
0
10
K211+350
219.3164
0
5024.94625
0
11
K211+375
182.6792
0
5124.89875
0
12
K211+400
227.3126
0
5879.44375
0
13
K211+425
243.0429
0
4034.765
0
14
K211+450
79.7383
0
4309.7125
0
采用平均面积法计算土方量
15
K211+500
92.6502
0
2316.255
896.4825
16
K211+550
0
38.8593
226.8925
927.3475
17
K211+600
9.0757
1.2346
2463.7375
30.865
18
K211+650
89.4738
0
4677.6375
0
19
K211+700
97.6317
0
6110.575
0
20
K211+750
146.7913
0
7389.2375
0
21
K211+800
148.7806
0
2467.01625
0
采用平均面积法计算土方量
22
K211+825
48.5807
0
1285.6975
0
23
K211+850
54.2751
0
1340.175
0
24
K211+875
52.9389
0
1270.3175
0
25
K211+900
48.6865
0
6019.865
0
26
K211+950
192.1081
0
6726.92
0
27
K212+000
76.9687
0
采用平均面积法计算土方量
1924.2175
1027.1
28
K212+050
0
41.084
0
3300.9125
29
K212+100
0
90.9525
0
3357.3675
30
K212+150
0
43.3422
0
2421.5475
31
K212+200
0
53.5197
0
2100.31
32
K212+250
0
30.4927
663.1475
762.3175
33
K212+300
26.5259
0
5368.23
0
34
K212+350
188.2033
0
采用平均面积法计算土方量
8582.585
0
35
K212+400
155.1001
0
3877.5025
1341.105
36
K212+450
0
536442
1632.6025
1341.105
37
K212+500
65.3041
0
1632.6025
1403.3725
38
K212+550
0
56.1349
0
3602.6775
39
K212+600
0
87.9722
482.6125
2199.305
40
K212+650
19.3045
0
总Σ
191138
26202
总挖方量Vw（m3）
191138
总填方量Vt（m3）
26202
3.2路基土石方调配方案
3.2.1路基土石方调配原则
铁路建设中，路基土石方工程所占比重较大，所需劳力和机具较多，取弃土占用的土地也较多。
为合理地节约投资和劳力，少占农田，对土石方进行合理调配和取弃土的合理设置时十分必要的。
因此在进行路基土石方调配时，必须把握以下原则：
一、施工方最少
最好的施工方案是把从路堑挖出来的土石用来填筑路堤。
如此，则土石方工程数量仅计挖方，不计填方，达到减少施工方，节约用地的目标。
二、节约用地
铁路用地必须贯彻十分珍惜、合理利用土地和切实保护耕地的基本国策，遵循经济合理、节约土地、少占良田的原则。
三、技术经济条件：
（1）在经济运距范围内，充分利用移挖作填；
（2）尽量利用荒地、劣地作为取弃土场地，少占耕地，并结合施工改地造田；
（3）充分利用改河、改路等附属工程土方；
（4）土石方挖、装、运、卸的能耗最小。
四、环境保护；
（1）取弃土与路基排水、农田灌溉和改地造田相结合，避免引起河岸冲刷，阻塞河流、压缩桥孔等现象产生；
（2）营造绿化带。
3.2.2施工方法的选择
本段区间计算断面的填方为26202m3,挖方为191138m3。
为高质量，高速度，高效率，低成本的完成施工任务，拟采用土石方综合机械化施工。
3.2.3施工机械的选择
采用土石方综合机械化施工的施工机械见表3-2所示。
表3-2土石方综合机械表
序号
名称
规格
单位
数量
1
挖掘机
斗容量0.5-1m3
台
4
2
自卸汽车
4t以上
台
2
3
铲运机
6.0m3以上
台
4
4
推土机
88kw以上
台
2
5
压路机
YZT14G
台
2
6
潜孔凿岩机
YQ-150
台
1
7
空气压缩机
9m3min
台
3
8
发电机
80kw
台
2
9
手推车
斗容量1m3
台
4
3.2.4区间土方调配方案选择
区间路基土石方调配，常采用线调配法。
线调配法主要是根据土石方经济运距确定沿线中心线纵向移挖作填和横向取弃土的合理范围。
其首要任务是经济运距的确定。
本设计参照设计纵断面图地基情况只计算土方。
由于该区间路段大部分为挖方，填方数量与挖方相比较少，所以土石方调配尽量用挖方纵向调配给填方，并将多余的挖方横向移至弃土堆。
本区间土方调配采用全区间调配，由于计算土石方量时只计算了四十个横断面之间的土石方量，区间其余土方量由老师给予。
查《铁路工程概预算定额》，计算得出下列几种运输方法的运距适用范围见表3-3所示。
表3-3运输运距表
运输方法
适用运距
起码运距
附注
人力挑抬运
50m以内
20m（增运每级为10m）
在困难条件下使用
手推车运输
300m以内
50m（增运每级为50m）
轻轨斗车运输
300m以上
200m（增运每级为100m）
推土机
20m~70m
20m（增运每级为10m）
拖式铲运机
100m~700m
200m（增运每级为100m）
自行式铲运机300~400m
自卸1t机动翻斗车
150m~1000m
200m（增运每级为200m）
倾卸汽车运输
大于500m
1km（增运每级为1km）
3.2.5经济运距的确定
设路堑1m3的挖土，纵向运送L距离到路堤的费用为，则
（3-2）
式中A—挖1m3土并装到运送工具上的费用；
B—1m3土运送1m距离的费用。
如果上述路堑挖方不纵向运至路堤，而运往弃土堆，路堤就由取土坑取土，横向运至路堤的费用则为
（3-3）
式中—挖土运至弃土堆的距离；
—取土坑运至路堤的距离。
当满足时，L值即为经济运距
（3-4）
经济运距计算公式为：
（3-5）
查得2005年挖掘机单价分析表如下所示：
表3-4单价分析表
工程
路基
单价编号
LY-38
类别
工作
≤2.5m³挖掘机自挖自卸普通土
计算单位
100m3
项目
编号
电算代号
费用名称
单位
数量
单价
合价
材料重量
（元）
（元）
单位重
合重
（t）
（t）
1
2
3
4
5
6
7
8
一
人工费
元
5.29
5
人工
工日
0.26
20.35
5.29
二
机械使用费
元
95.32
19003
履带式液压单斗挖掘机≤2.0m3
台班
0.085
1008.55
85.73
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