鐵路路基與軌道課件

鐵路路基與軌道主講教師：劉訓(xùn)臣任務(wù)1路基構(gòu)造任務(wù)2路基放樣任務(wù)3土石方調(diào)配任務(wù)4路堤填筑施工任務(wù)5路塹開挖施工任務(wù)6土方機(jī)械化施工項(xiàng)目2路基施工1．在計(jì)算紙上繪制橫斷面的地面線。地面線是在現(xiàn)場測繪的，若是紙上定線，可從大比例尺的地形圖上內(nèi)插獲得。橫斷面圖的比例尺一般是1：200。2．繪出設(shè)計(jì)線：“戴帽子”K5+300.00T=2.52路基橫斷面的繪制3.繪出路基防護(hù)及加固設(shè)施的斷面圖。4．繪出路基排水設(shè)施的斷面圖。根據(jù)綜合排水設(shè)計(jì)，畫出路基邊溝、截水溝、排灌渠等的位置和斷面形式。

1．在計(jì)算紙上繪制橫斷面的地面線。地面線是在現(xiàn)場測繪的，若是紙上定線，可從大比例尺的地形圖上內(nèi)插獲得。橫斷面圖的比例尺一般是1：200。2．繪出設(shè)計(jì)線：“戴帽子”路基橫斷面的繪制2.4.1橫斷面面積計(jì)算1.積距法：（條分法）適用于不規(guī)則圖形面積計(jì)算。把橫斷面圖劃分成若干條等寬的小條，累加每一小條中心處的高度，再乘以條寬即為該圖形的面積。

3.2.1路基橫斷面面積的計(jì)算

每個(gè)小條塊的近似面積為：

橫斷面面積：2.4路基土石方數(shù)量計(jì)算2.4橫斷面面積計(jì)算1.積距法：（條分法）適用于不規(guī)則圖形面積計(jì)算。把橫斷面圖劃分成若干條等寬的小條，累加每一小條中心處的高度，再乘以條寬即為該圖形的面積。

3.2.1路基橫斷面面積的計(jì)算2.塊分法：把橫斷面圖上地面線及設(shè)計(jì)線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)劃分成若干塊不等寬的梯形或三角形，分別計(jì)算為一塊圖形的面積并累加起來，即為該圖形的面積。適用于計(jì)算機(jī)計(jì)算，精度高。3.2.1路基橫斷面面積的計(jì)算已知斷面圖上各轉(zhuǎn)折點(diǎn)坐標(biāo)（xi，yi），則斷面面積為：3.坐標(biāo)法3.2.1路基橫斷面面積的計(jì)算1.平均斷面法：

若相鄰兩斷面均為填方或均為挖方且面積大小相近，則可假定兩斷面之間為一棱柱體其體積的計(jì)算公式為：A1A23.2.2土石方工程量計(jì)算3.2.2土石方工程量計(jì)算(1)平均斷面法：

若相鄰兩斷面均為填方或均為挖方且面積大小相近，則可假定兩斷面之間為一棱柱體其體積的計(jì)算公式為：(2)平均距離法:土石方調(diào)配的目的：確定填方用土的來源、挖方棄土的去向；以及計(jì)價(jià)土石方的數(shù)量和運(yùn)量等。填方土源：附近挖方利用借土挖方去向：調(diào)往附近填方

棄土2.5路基土石方調(diào)配3.2.3土石方調(diào)配原則

應(yīng)進(jìn)行遠(yuǎn)運(yùn)利用與附近借土的經(jīng)濟(jì)比較（移挖作填與借土費(fèi)用的比較）。遠(yuǎn)運(yùn)利用的費(fèi)用：運(yùn)輸費(fèi)用、裝卸費(fèi)等

借土費(fèi)用：開挖費(fèi)用、占地及青苗補(bǔ)償費(fèi)用、棄土占地及運(yùn)費(fèi)（5）不同的土方和石方應(yīng)根據(jù)工程需要分別進(jìn)行調(diào)配，以保證路基穩(wěn)定和人工構(gòu)造物的材料供應(yīng)。（6）土方調(diào)配對于借土和棄土應(yīng)事先同地方商量，妥善處理。

土石方調(diào)配原則（1）就近利用，以減少運(yùn)量；（2）不跨溝調(diào)運(yùn)；（3）高向低調(diào)運(yùn)；（4）經(jīng)濟(jì)合理；3.2.3土石方調(diào)配原則調(diào)配原理

區(qū)間路基和一般中間站土石方的調(diào)配，常采用線調(diào)配法，即沿線路中心線調(diào)配土石方。該法主要是根據(jù)經(jīng)濟(jì)運(yùn)距確定縱向移挖作填和橫向取、棄土的合理范圍。

2.5路基土石方調(diào)配3.2.3土石方調(diào)配方法——線法調(diào)配

從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)來看，當(dāng)由路塹挖一方土縱向運(yùn)到路堤的費(fèi)用，比在該路塹挖一方土就近橫向運(yùn)到棄土堆和自取土坑挖一方土橫向運(yùn)到路堤的總費(fèi)用低時(shí)，則縱向運(yùn)土是經(jīng)濟(jì)的，可以縱向移挖作填。當(dāng)縱向運(yùn)土大到一定距離時(shí)，即路塹挖一方土運(yùn)到路堤的費(fèi)用，比將該一方土運(yùn)到棄上堆再從取土坑挖一方土運(yùn)到路堤的總費(fèi)用大時(shí)，則縱向運(yùn)土是不經(jīng)濟(jì)的。應(yīng)采用橫向取、棄土。此時(shí)，縱向運(yùn)土的范圍稱為縱向移挖作填的最大范圍（或稱極限范圍）。而在縱向移挖作填的最大范圍內(nèi)的平均運(yùn)距稱為最大經(jīng)濟(jì)運(yùn)距（或稱極限平均運(yùn)距），這就是區(qū)間路基土石方調(diào)配的基本原理。

2.5路基土石方調(diào)配3.2.3土石方調(diào)配方法——線法調(diào)配設(shè)路塹A處挖lm3土體橫向運(yùn)往棄土堆時(shí)的單價(jià)為ak元（棄方的平均單價(jià)）；設(shè)從取土坑挖1m3土體橫向運(yùn)往路堤B處時(shí)的單價(jià)為ap元（借方的平均單價(jià)）；設(shè)路塹A處挖1m3土體縱向運(yùn)往路堤B處的單價(jià)為Amp元（利用方的平均單價(jià)）。3.2.3土石方調(diào)配方法——線法調(diào)配根據(jù)調(diào)配原理，路塹A處運(yùn)往路堤B處則應(yīng)滿足：Amp≤ak

+ap

3.2.3土石方調(diào)配方法——線法調(diào)配根據(jù)調(diào)配原理，路塹A處運(yùn)往路堤B處則應(yīng)滿足：Amp≤ak

+ap

3.2.3土石方調(diào)配方法——線法調(diào)配a——縱向移挖作填時(shí)，在路塹中開挖1m3土體的費(fèi)用（元）；b——縱向移挖怍填時(shí)，1m3土體運(yùn)送lm距離的費(fèi)用（元）；Lmp——縱向平均運(yùn)距（m）；

a1——橫向棄土?xí)r，在路塹中開挖lm3土體的費(fèi)用（元）；

b1——橫向棄土?xí)r，1m3土體運(yùn)送lm距離的費(fèi)用（元）；

Lk——路塹至棄土堆的橫向運(yùn)距（m）；

a2——橫向取土?xí)r，在取土坑開挖1m3土體的費(fèi)用（元）；

b2——橫向取土?xí)r，1m3土體運(yùn)送lm距離的費(fèi)用（元）；

Lp——取土坑至路堤的橫向運(yùn)距（m）。3.2.3土石方調(diào)配方法——線法調(diào)配根據(jù)調(diào)配原理，路塹A處運(yùn)往路堤B處則應(yīng)滿足：Amp≤ak

+ap

最大經(jīng)濟(jì)運(yùn)距3.2.3土石方調(diào)配方法——線法調(diào)配

當(dāng)路塹與取土坑的土質(zhì)相同并采用同—施工方法時(shí)，則土體的開挖單價(jià)相等，運(yùn)輸單價(jià)也相等，即上式可簡化為：在取土和棄土?xí)r，有的要占用農(nóng)田、損毀青苗，因此還要將相應(yīng)的購地費(fèi)和青苗補(bǔ)償費(fèi)計(jì)算在內(nèi)。式中F——取土1m3和棄土1m3占用耕地的總面積（m2）；

A——1m2耕地的購地費(fèi)（元）；

——取土1m3和棄土1m3占用的青苗總面積（m2）

——1m2的青苗費(fèi)（元）。式中的各個(gè)單價(jià)可以由定額和單價(jià)表中查得，只需確定兩個(gè)橫向運(yùn)距Lk和Lp。3.2.3土石方調(diào)配方法——線法調(diào)配橫向運(yùn)距的確定

1、橫向水平運(yùn)距計(jì)算橫向運(yùn)距應(yīng)根據(jù)路塹中心線到棄土堆中心線間的距離，或路堤中心線到取土坑中心線間的距離來計(jì)算

′′3.2.3土石方調(diào)配方法——線法調(diào)配橫向運(yùn)距的確定1、橫向水平運(yùn)距計(jì)算′′Wk——路塹底寬（m）；mk——路塹邊坡；Hk——路塹挖深（m）；l1——隔帶寬（m）；np——棄土堆邊坡；hp——棄土堆高度（m）；dp——棄土堆頂寬（m）。3.2.3土石方調(diào)配方法——線法調(diào)配′′Bp——路堤頂寬（m）；mp——路堤邊坡；Hp——路堤填高（m）；l2——護(hù)道寬（m）；n1——取土坑邊坡；hk——取土坑深度（m）；dk——取土坑底寬（m）。橫向運(yùn)距的確定1、橫向水平運(yùn)距計(jì)算3.2.3土石方調(diào)配方法——線法調(diào)配橫向運(yùn)距的確定

2、橫向?qū)嶋H運(yùn)距的計(jì)算（1）橫向斜距離的計(jì)算

設(shè)橫向棄土的斜距離為(m)；橫向取土的斜距離為(m)；棄土堆重心與路塹重心間的高度差為H1(m)，近似按0.4(Hk+hp)計(jì)算，取土坑重心與路堤重心間的高度差為H2(m)，近似按0.4(Hp+hk)計(jì)算。則3.2.3土石方調(diào)配方法——線法調(diào)配橫向運(yùn)距的確定

2、橫向?qū)嶋H運(yùn)距的計(jì)算（2）橫向折合水平距離Lk

、Lp的計(jì)算

當(dāng)重載方向有上、下坡時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同的運(yùn)輸方法，按運(yùn)土斜距離、，乘以重載坡度折算系數(shù)Kh（也稱升高折平系數(shù)），即為橫向折合水平運(yùn)距Lk、Lp。即：

根據(jù)采用的運(yùn)輸方法及坡度值i，在表4-8、表4-9，表4-10和表4-11中查出Kh值。坡度值i分別按下式計(jì)算：3.2.3土石方調(diào)配方法——線法調(diào)配27區(qū)間路基土石方調(diào)配方法

采用在經(jīng)濟(jì)運(yùn)距范圍內(nèi)的概略調(diào)配法進(jìn)行區(qū)間路基土石方調(diào)配，其宗旨是在經(jīng)濟(jì)運(yùn)距范圍內(nèi)，最大限度地移挖作填，減少施工方數(shù)。（一）概略調(diào)配法路基土石方的概略調(diào)配法，是在較熟練地掌握調(diào)配原理和符合經(jīng)濟(jì)條件的前提下，在每百米的土石方數(shù)量圖上進(jìn)行的。3.2.3土石方調(diào)配方法——線法調(diào)配（一）概略調(diào)配法概略調(diào)配法

土石方數(shù)量圖的橫坐標(biāo)為距離（以百米標(biāo)表示），縱坐標(biāo)為每百米標(biāo)的土石方數(shù)量，挖方畫在上面，填方畫在下面。按比例畫成矩形，并在矩形上注明土石方數(shù)量。（調(diào)配示例）3.2.3土石方調(diào)配方法——線法調(diào)配30區(qū)間路基土石方調(diào)配方法(二)與其它工程的相互利用

在路基土石方調(diào)配中，除了合理安排區(qū)間路基土石方本身的利用和取棄土外，還應(yīng)充分考慮與其它工程的相互利用和配合，以減少施工方數(shù)和降低工程造價(jià)。1.附屬工程的利用在進(jìn)行調(diào)配時(shí)，應(yīng)注意對附近的附屬工程（改河、改溝、開挖側(cè)溝、擴(kuò)大天溝、改移公路等）的土石方加以利用，不僅可以減少施工方數(shù)，而且少占用土地。3.2.3土石方調(diào)配方法——線法調(diào)配31區(qū)間路基土石方調(diào)配方法(二)與其它工程的相互利用2.隧道出渣的利用隧道開挖的土石方可利用填筑路堤，其數(shù)量為除去本身（混凝土用的碎石與拱背回填片石）利用之外，隧道每延長米可利用30m3作路堤填料用。對于短隧道的開挖，一般為兩端并進(jìn)，兩端出碴，會(huì)合處不一定在中點(diǎn)，故每端只能考慮利用隧道全長五分之二的數(shù)量。在調(diào)配中，對該項(xiàng)土石方的利用方數(shù)不計(jì)入施工方數(shù)，而列在隧道出碴內(nèi)。3.2.3土石方調(diào)配方法——線法調(diào)配32區(qū)間路基土石方調(diào)配方法(三)土石方調(diào)配在經(jīng)濟(jì)運(yùn)距范圍內(nèi)的工期核算

當(dāng)土石方調(diào)配在經(jīng)濟(jì)運(yùn)距范圍內(nèi)，但需跨越數(shù)量較大的填挖地段時(shí)，可能出現(xiàn)工期限制，在這種情況下，需要進(jìn)行工期核算，確定施工順序，以保證在規(guī)定期限內(nèi)完成路基施工任務(wù)。3.2.3土石方調(diào)配方法——線法調(diào)配33區(qū)間路基土石方調(diào)配方法(三)土石方調(diào)配在經(jīng)濟(jì)運(yùn)距范圍內(nèi)的工期核算3.2.3土石方調(diào)配方法——線法調(diào)配34區(qū)間路基土石方調(diào)配方法(三)土石方調(diào)配在經(jīng)濟(jì)運(yùn)距范圍內(nèi)的工期核算

工期的核算順序是應(yīng)先算出60000m3路塹開挖所需的工天，再算35000m3路塹開挖所需的工天。這是因?yàn)樵?0000m3的挖方尚未完成之前，由于沒有運(yùn)土道路無法越過高坡進(jìn)行運(yùn)輸，故35000m3的挖方還不能開工。這兩個(gè)工期之和才是本段土石方工程的施工總期限。

3.2.3土石方調(diào)配方法——線法調(diào)配35區(qū)間路基土石方調(diào)配方法(三)土石方調(diào)配在經(jīng)濟(jì)運(yùn)距范圍內(nèi)的工期核算

如總工期不超過規(guī)定工期，此95000m3土方可全部利用。當(dāng)60000m3土方開挖不超過規(guī)定工期，而95000m3超過規(guī)定工期時(shí)，則35000m3的開挖應(yīng)與60000m3的開挖同時(shí)進(jìn)行，因不具備施工條件，為確保工期，只有將這35000m3中的一部分棄土或作全部棄土。至于填土的不足部分，則另行在填方附件取土填筑路堤。

當(dāng)土石方調(diào)配在經(jīng)濟(jì)運(yùn)距范圍內(nèi)，由挖方調(diào)向填方雖不跨越填筑地段，但土石方數(shù)量巨大，且開挖面又小時(shí)，亦應(yīng)進(jìn)行工期核算。3.2.3土石方調(diào)配方法——線法調(diào)配36機(jī)械化施工土石方調(diào)配運(yùn)距的調(diào)整

根據(jù)土石方數(shù)量圖（或表）用概略法或目估法進(jìn)行土石方調(diào)配，并確定施工方法和運(yùn)距，對于人力施工來講是比較合適的，但對于機(jī)械化施工的土石方工程，其調(diào)配所