鐵路土石方工程施工組織課程設計分享版

1、課程名稱：鐵路施工組織與管理設計題目： 鐵路土石方工程施工組織設計 院 系：土木工程系專業(yè)：鐵道工程年級：2006級姓 名：指導教師：西南交通大學峨眉校區(qū)2009年10月28日課程設計任務書專業(yè) 鐵道工程 姓名學號_開題日期：2008年10月13日 完成日期：2008年10月28日題 目： X X新線鐵路土石方工程施工組織設計一、設計的目的1、通過課程設計，掌握鐵路土石方工程施工組織設計；2、 通過實際操作，會熟練運用Word、Excel、CAD等軟件；3、能運用所學鐵路軌道、路基工程及相關規(guī)范、手冊等，解決鐵路施工 組織的土石方計算、調配、工期計算、勞動力、機械的安排及施工平面 圖布置等實際

2、工程問題；以提高所學知識的運用能力。、設計的內(nèi)容及要求1、計算基地及基地兩側路基土方工程量;2、確定土方調配方案，選擇施工方法；3、選擇施工機械，確定施工機械走行路線: 4、計算施工工期；布置現(xiàn)場平面圖。三、指導教師評語四、成績指導教師（簽章）年 月 日鐵路施工組織與管理課程設計任務書一、設計題目：泌新線鐵路土石方工程施工組織設計工程施工隊承擔XX線鐵路臨時軌排基地的土石方工程任務，（其中包括 基地面積為長300m寬90m的廣場；基地兩側沿線路外伸500m的路基土石方工 程）?；爻醪綐烁甙淳€路設計標高取平均值；泄水坡為單向坡i=3%o； 土方邊坡 挖方為1:1.25,填方為1:1.5。原始資

3、料為 江（村）-江（永） 線 DK102+800 至 DK103+800 段 設計平面圖及縱斷面圖各一份，線路為一級單線。、施工條件:1. 計算所需的施工機具均按需配備供應；2. 所需勞力全部滿足要求；3. 施工在非雨季進行，月平均氣溫為 20°C二、設計內(nèi)容1. 計算基地及基地兩側路基土方工程量；2. 確定土方調配方案，選擇施工方法；3. 選擇施工機械，確定施工機械走行路線;4. 計算施工工期；布置現(xiàn)場平面圖。四、設計成果及要求：1. 編寫課程設計說明書，（約8000字）2. 繪制現(xiàn)場平面布置圖1張（2#圖紙）3. 繪制路基橫斷面圖（比例：1: 200）設計內(nèi)容（一）工程量計算（1

4、）站場基地土方量1 .按要求布置方格網(wǎng)于線路（即本段線路DK102+800DK103+800 ）范圍內(nèi)，具體位置 - - 2DK103+400DK103+700作為站場基地，其面積為300 90m，每個方格邊長為 30m,基地設計高程取該段線路標高平均值，故由該段線路縱斷面圖可知基地初步設計標高為Hn209.57 207.872208.72m，方格網(wǎng)各角點高程可直接在圖上由內(nèi)插法查得如圖2.基地方格各角點設計標高近似取站場形心為重心，即O點為站場設計標高點 H n = 208.72m角點設計高程Hn = Ii，基地泄水坡為單向坡i =3°00比“ =208.72 -45 3°

5、;00 = 208.59mH1222 =208.72 -15 3°00 = 208.68mH2333 =208.7215 3000 = 208.77mH2333 =208.72 45 300 208.86m3.施工高度hh = Hn - H地（計算“ +”為填方，“一“為挖方）計算數(shù)據(jù)如下：hi = 1.17m, h2 = 0.64m , h3 = -0.33m , h4 = -0.27m , h5 = -0.05m , h6 = 0.34m ,h7 二 0.67m , % = 0.69m , h9 = 0.47m , h0 二 0.37m , h1 -0.60mh12 =-0.85

6、m, h13 二-0.47m , 04=-0.14m , h15 = 0.14m , g6 二 0.19m , h17= 0.26m ,h18 =0.74m, h|9 =0.80m ,h20=0.89m , h21 = 0.84m, h22 二 0.92mh23 二-0.75mh24 = 一0.36mh25 二 一 1.07mh26 二 0.25m,h27 二 0.77mh28 二0.83mh29 =0.90m , h30 =0.93m , h31 =0.91m , h32 二0.94m,h33二0.92mh34 二1.26m, h35 二-1.14m , h36 二0.76m , h37 二

7、0.16m , h38 =-0.22m,h39二-0.18mh40 二0.24m,h41 =0.28m, h42 二0.34m , h43 二0.17 m, h44 二0.14m4. 確定零線按公式x-i旦a,x2g +h2x1, x2-零點至方格角點距離；h 1,h 2為相鄰兩角點施工高度絕對值a-方格邊長30m門2 -臨J -CE i乜5 -戍6 )347 ®2用9 :町It詡 ：廚計算得依次從左上向下，再從右下至上，求角點至零線距離：ah530 父 0.05-在角點 5-6 線上，x5 6-3.846mx6< = 30 - 3.846 = 26.154mh5+h6 0.0

8、5+0.34在角點 5-16 線上，x546ah5300056.250m.x6_5 =30 -6.250 =23.750 m館+60.05+0.19在角點4-15線上,x41530 0.2719.756m,415 h, h150.27 0.14x15廠30 -19.756 = 10.244m在角點14-15線上,Xl4 1530衛(wèi)14 = 15.000m.hu h150.14 0.14在角點25-26線上,在角點26-37線上,在角點27-38線上,在角點28-39線上,在角點39-40線上,X15 二4X25 _26X15 .14X26 J37X15 二4X27 J38X15 .14X28

9、J39X15 二4X39 40X15 44=30-15.000 = 15.000m30 1.0724.318m.h25 ' h26 1.07 0.25= 30-24.318 = 5.682ma * h2530><0.25 = 18.293m.d6 削70.25 0.16=30-18.293= 11.707ma *h27沁L = 23.333m.07 hs80.77 0.22=30-23.333 = 6.667m30 0.83 24.653m.08 h390.83 0.18=30-24.653 = 5.347m30 0.180.18 0.24 =12= 30-12.857=1

10、7.143m5 計算各方格土方量查教材鐵路施工組織設計常用方格網(wǎng)點計算公式表可得各方格土方量:V5（）V5(JV6V7MoV1iVI2VI3V16(1.17 -0.64 . 0.47 -0.85 704-)30V| :430V240.33 0.270.14210.244 15.000.、(30 ) =121.829m ()23一(0.640.33 0.140.47) =355.5m ()V3V4()5嗎 15.°00 空=3.585口3(.)=聖(0.14 - 0.19) (10.244 23.75) =42.068m3( )8303(0.05 - 0.27) (6.25 19.75

11、6) = 31.207 m3(-)0.340.260.19 (30 23.8466.25)=140.301 m3()60.200 m(0.340.670.740.26)(0.670.690.800.74)=452.25=652.53(-)30 2430 245x 6 25 x302(0.69 0.47 0.89 0.80) = 641.25m3()43023(0.47 0.37 0.84 0.89) = 578.25m3() 4302(0.37 0.60 0.84 0.92) =614.25m3()43023(0.85 0.47 0.75 0.36) = 546.75m3(-) 43023(0

12、.47 0.14 1.07 0.36)= 459m3(-) 4303(0.14 1.07) (15 24.318)= 178.405m3 (-) 8303(0.14 0.25) (15 5.682) =30.247m3() 83023(0.14 0.19 0.77 0.25)=303.75m3() 43023(0.19 0.26 0.83 0.77) = 461.25m3 () 4302(0.26 0.74 0.83 0.90) = 614.25m3 ()m3()m3()V17V18V19V21V 2223232424252526262728293030243023(0.740.90 0.80

13、 0.93) = 758.25m ()3(0.80 0.93 0.89 0.91) = 794.25m3()4302(0.840.94 0.890.91805.5m3()43023(0.840.94 0.920.92) =814.5m ()30(0.75430(1.0741.070.761.260.360.760.360.16(305.68218.2930.2530(0.160.22)(11.707(0.250.77)(18.293(0.220.18)(5.347(0.830.77)(18.293+0.900.24683083083080.83255.34712.8570.1830 21.14

14、)1.14)二5.682789.75 m 3 ( -)749.25 m 3 ( -)4.331 m6.667)23.333)6.667)23.333)18.293)=337.51626.183m 3 (-)(-)二 159.219m 3()二 18.021 m287.9165.34712.8572.062（一）m 3()341.0573()(0.900.270.930.28)=535.5(0.910.340.930.28)工 553.5(0.910.340.940.17)=531 m(0.920.140.940.17)工 488.256m4m43()3()m 3()30 230 23()430

15、 2V 填 1 = 10307.224 m 3 ( + )計算得：3V 挖=4319.923 m 3 (-)6 計算邊坡土方量繪出邊坡圖如圖：r*=4 73挖方區(qū)填方 區(qū)9122-1”*1其中三角棱錐體：7邊二-Fl3三角棱柱體:123V1(1.262 1.25 0.5)(12.857 150) =53.865m3()31233V21.251.26 =1.042m (-)31 25V3(1.262 1.172) 90 =61.123m3(-)4V4 二丄 1.252 1.173 =0.834m3(-)43123V5(0.5 1.17 1.25)(3.846 120) = 35.319m (-)

16、3123V (0.5 0.62 1.5)(26.154 150)=15.834m3( ) 31233V71.50.6 = 0.162m ()31 5223V8(0.62 0.142) 90 =12.812m3()4V9 1.52 0.143 =0.002m3()V10(0.5 0.142 1.5)(17.143 120) =0.672m3() 3V挖252.183m3(-)V填2 = 29.482m3()7.計算基地總土方量10336.70629.482V填 2 二 10307.224 m 310337 m34472.106V挖 2 二 4319.923m 34472 m 3V 借二'

17、 V填- ' V挖 10337152.183-44725865 m3(2)基地兩側路基土方量計算本段線路為一級單線，從路基規(guī)范中查得路基面寬度。路堤 B=7.5m,路塹 B=7.1m相關參數(shù)見路基橫斷面圖下面按平均面積法計算土方量：骨口. 序號里程(m)挖方面積Fw(m2)填方面積Ft(m2)挖方量Vw(m3)填方量3Vt(m3)1DK102+8004.29216.3931527682DK102+8501.77214.341909643DK102+9001.81224.2319512494DK102+9501.99925.724946465DK103+0001.7560.1165513

18、6DK103+5020.26882607DK103+10012.78640208DK103+1503.278104109DK103+2000.8900.4007114410DK103+2501.9585.3409774311DK103+3001.90824.38492119612DK103+3501.77823.46289132613DK103+4001.77629.56989150814DK103+4501.78530.75690159315DK103+5001.83232.94891156316DK103+5501.78829.58091194517DK103+6001.86348.212

19、93201118DK103+6501.85032.24298146419DK103+7002.07226.329110123220DK103+7502.33222.936105123321DK103+8001.87226.369342919598（二）確定土方調配方案（1）區(qū)間土方調配本段線路以路堤較多，大多以半塹半堤為主，所以土方盡量采用橫向移挖作填及 取土坑取土。條件允許下可以采用縱向移挖做填。A 經(jīng)濟運距計算.A + （L 棄 + L?。゜按公式L二ba-晁im土并裝到運送工具上的費用b- -1m3土運送1m距離的費用查鐵路工程定額 LY-46可得，A=1.06 元/m3，查LY-142

20、可得，b=0.0046元/m3mL棄取250m, L取取150 m最大經(jīng)濟運距A （棄取）b°6 WO。.嘶蟲咖 b0.0046B .橫向運距均按無上、下坡考慮: 按公式：LkLpWk2-mk *Hk li np hpBp-2mp *H p I2 他譏dp-260.55 1.25Hk2 kdk=161.75 1.5H p2 p其中：Wk-路塹底寬（取7.1m）, m k- 一路塹邊坡（1:1.25）Hk -路塹深度，h 一 一隔帶寬（取250m）np 一 一棄土堆邊坡（1:1）, h p 一 一棄土堆高度（取2m） dp 一 一棄土堆頂寬（取10m）, B-路堤頂寬（取7.5m） m

21、p -路堤邊坡（1:1.5）, H p -路堤高度12 一一護道寬（150m）, nk - -取土坑邊坡（1:1.5）hk -取土坑深度（取2m）, dk取土坑底寬（取10m）1.橫向運距第一個橫斷面：橫向取土運距: 第二個橫斷面：橫向取土運距: 第三個橫斷面：橫向取土運距: 第四個橫斷面：橫向取土運距: 第五個橫斷面：橫向棄土運距: 第六個橫斷面：橫向棄土運距: 第七個橫斷面：橫向棄土運距: 第八個橫斷面：橫向棄土運距:Lp =161.75 1.5HLp =161.75 1.5HLP =161.75 1.5HLP =161.75 1.5HLk =260.55 1.25HkLk = 260.5

22、5 1.25HkLk 二 260.55 1.25H kLk = 260.55 1.25Hk= 161.75 1.5 1.99 : 165m= 161.75 1.5 1.43 ： 164m= 161.75 1.5 2.31 ： 165m= 161.75 1.5 2.31 ： 165m= 260.55 1.25 0.08 : 261m= 260.55 1.25 1.59 ： 263m= 260.55 1.25 1.13 ： 262m= 260.55 1.25 0.35 : 261m第九個橫斷面：橫向棄土運距:第十個橫斷面：橫向取土運距:Lk =260.55 1.25Hk =260.55 1.25

23、0.02 ： 261mLP =161.75 1.5Hp =161.75 1.5 0.61 ： 163m第十一個橫斷面：橫向取土運距：Lp=161.75 1.5Hp=161.751.52.2165m第十二個橫斷面：橫向取土運距：Lp=161.751.5Hp=161.751.52.1165m第十三個橫斷面：橫向取土運距：Lp=161.751.5Hp=161.751.52.5166m第十四個橫斷面：橫向取土運距：Lp=161.751.5Hp=161.751.52.6166m第十五個橫斷面：橫向取土運距：Lp=161.751.5Hp=161.751.52.84166m第十六個橫斷面：橫向取土運距：Lp

24、=161.751.5Hp=161.751.52.58:166m第十七個橫斷面：橫向取土運距：Lp=161.75 1.5Hp=161.751.53.74:167m第十八個橫斷面：橫向取土運距：Lp=161.751.5Hp=161.751.52.78:166m第十九個橫斷面：橫向取土運距：Lp=161.751.5Hp=161.751.52.48：165m第二十個橫斷面：橫向取土運距：Lp=161.751.5Hp=161.751.52.23:165m第二十一個橫斷面：橫向取土運距：Lp =161.75 1.5H 161.75 1.5 2.37 :- 165m由上可知，進行路基土石方調配分段2.調配方

25、法采用表上作業(yè)法進行調配，見下表:起訖里程段 落 編 號斷面方數(shù)m3利用方數(shù)m3自何 處來 往何 處去運距m施工方法及數(shù)量/ m3路堤路塹路塹路堤往 路 堤往 棄 土 堆自取 土坑自 路 塹縱向 做填人力 施工機械施工DK102+800 103+0001362743143113264311870DK103+000103+2002003627本段 調配165DK103+000 103+20021318831313DK102+8002001183103+000DK103+200103+3003887168168719168本段調配164887DK103+300103+400425221811812

26、341181本段調配1652522DK103+400103+500531011791792922179本段調配1663101DK103+500103+600635081821823326182本段調配1663326DK103+600103+700734751911913284191本段調配1663284DK103+700103+800824652152152250215本段調配1652465(2)站場土石方調配1各調配區(qū)域重心計算：Z V *x按公式：X，丫計算Z VZ V計算得：挖方區(qū)W| : xw廠 48.09m, yw廠 24.73m挖方區(qū)W2 : Xw2 二 51.61m, yw -2

27、5.04m挖方區(qū) W3: Xw3 二 190m, yw3 172.5m填方區(qū) t1 : xT1 T34.81m, yT1 = 20.12m填方區(qū) t2 : xT2 二 134.93m, yT2 二 19.51m填方區(qū)T3: Xt3 = 220m, yT3 15m填方區(qū) T4: Xt4 = 220m,yT4 T5m由兩點間距離公式求得各填挖方間距:W1T8 7m, W/T= 9 7 m, T 176m,W歹 2 12m 她人=95口, Vy T= 83m, W T 169m,0訐 2 1 2mW3T1 6 2m ,W/ T= 1 26m W T 1 2 m16m各調配區(qū)域土方量和平均運距見下圖:

28、2 表上作業(yè)法進行最優(yōu)土石方調配A 土方調配表土方調配表挖方區(qū)填方區(qū)挖方量（沁T1T2T3T4XII87X1297X13176X14212W12188W2X21| 95X2283X23r 169X242122284W3X31I 200I 163X33160X342005865量219420913026302610337B.制初始調配方案采用最小元素法進行調配見下表初始調配方案挖方區(qū)填方區(qū)挖方董T1T2T3T4218887X9717&212W1XX2188V2695209183X1691872284W3X200X163302616020028395865挖方豈21942091302630

29、2610337由初始調配方案，計算其目標函數(shù)值為：S = 87 2188 95 6 2091 83 3026 160 187 212 2839 200 = 11456083(m3 - m)那么，計算所得的 S =：1233026(m3 -m)是否是minS的問題應由最優(yōu)化檢驗確定C調配方案最優(yōu)化檢驗采用假想運距法進行檢驗見下表假想運距表挖方區(qū)填方區(qū)TLT2T3T4VI87、* 丿-164-丘04XW2U/E<>212XW383 -71' 160-200用原運距減去假想運距來檢驗上表，表中出現(xiàn)負值，說明方案不是最優(yōu)的，需進行調整。檢驗表挖方區(qū)填方區(qū)T1T2T3T4W10128

30、00-30W31179200D .方案調整，采用閉合回路法進行調整，如下表閉合回路表T1T2T3T4VIV2XA187.1.W313026 <V2839在閉合回路上，對各頂點的運量，將其最大運距的有解方格變?yōu)榱?，使其滿足平衡條件，得出新的最優(yōu)方案，如下表新調配方案挖方區(qū)填方區(qū)挖方量T1T2T3T4VI87X97176212XX2188W295831692126£091187X£284W3200163160200XX5865挖方量E19420913026302610337新方案經(jīng)檢驗，均為大于 0，故方案為最優(yōu)，其目標函數(shù)值為：S = 87 2188 95 6 2091

31、 83 2839 160 187 1693026 200 = 1455522(m3 - m)E.繪制土方調配圖!y（三）確定施工方法，選擇施工方案施工方法的確定，根據(jù)土石方工程量大小及其分散程度；填、挖方的位置及其運距大?。坏?形情況、施工工作面的大?。灰约笆┕挝坏募夹g條件等。因我國長期以來，采用人工施工及半 機械化施工中，己形成很多形之有效的施工方法。故根據(jù)本工程特點，選用機械施工為主，并配合人工作業(yè)，實行一天兩班制作業(yè)。站場及路 基土石方均采用平行流水作業(yè)施工，分開進行，施工盡量考慮移挖作填，站場由于填方量過大， 故考慮在附近的荒地開墾進行借土。（四）選擇施工機械，確定走行路線根據(jù)機械工

32、作限額表；以及各種運輸方法及運用范圍表，再根據(jù)本工程站場土石方相對 比較集中等。站場選用挖土機配全自卸汽車，（1）站場土石方工期計算站場采用機械施工，查教材鐵路施工組織設計土石方工程施工進度綜合指標表可知3土石方機械施工綜合指標為 200,000 m /隊月，采用一天兩班制。10337一上330十天（取2天）2000003（2）挖土機數(shù)量確定，選用 W100正鏟挖土機，斗容量為 1 mN=Q/P*T*C （臺）Q - -土方量（m3）, P-單斗挖掘機生產(chǎn)率（m3/臺班）C-每天工作班數(shù)（取2班）挖土機生產(chǎn)率P3600竺 =8 3600tKs400 9310.85 = 478.96m /臺班1.15t _ 一挖掘機每次作業(yè)循環(huán)時間,取40sKe _ _土斗充盈系數(shù)取0.9乓土的可松系數(shù)取1.15心-工作時間利用系數(shù)取0.85由前面站場土石方量計算知Q=10337 m310337故解得 n 103375.4（取6臺）2 漢2 漢478.96（3）運土車輛配套數(shù)量計算，選用4t自卸車運土。nTlt1=