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土方機械化施工項目2路基施工1．在計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)計線：“戴帽子”K5+300.00T=2.52路基橫斷面的繪制3.繪出路基防護及加固設(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，畫出路基邊溝、截水溝、排灌渠等的位置和斷面形式。

1．在計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)計線：“戴帽子”路基橫斷面的繪制2.4.1橫斷面面積計算1.積距法：（條分法）適用于不規(guī)則圖形面積計算。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算

每個小條塊的近似面積為：

橫斷面面積：2.4路基土石方數(shù)量計算2.4橫斷面面積計算1.積距法：（條分法）適用于不規(guī)則圖形面積計算。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算2.塊分法：把橫斷面圖上地面線及設(shè)計線的轉(zhuǎn)折點劃分成若干塊不等寬的梯形或三角形，分別計算為一塊圖形的面積并累加起來，即為該圖形的面積。適用于計算機計算，精度高。3.2.1路基橫斷面面積的計算已知斷面圖上各轉(zhuǎn)折點坐標（xi，yi），則斷面面積為：3.坐標法3.2.1路基橫斷面面積的計算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算公式為：A1A23.2.2土石方工程量計算3.2.2土石方工程量計算(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；以及計價土石方的數(shù)量和運量等。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)進行遠運利用與附近借土的經(jīng)濟比較（移挖作填與借土費用的比較）。遠運利用的費用：運輸費用、裝卸費等

借土費用：開挖費用、占地及青苗補償費用、棄土占地及運費（5）不同的土方和石方應(yīng)根據(jù)工程需要分別進行調(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，以減少運量；（2）不跨溝調(diào)運；（3）高向低調(diào)運；（4）經(jīng)濟合理；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)濟運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)濟觀點來看，當(dāng)由路塹挖一方土縱向運到路堤的費用，比在該路塹挖一方土就近橫向運到棄土堆和自取土坑挖一方土橫向運到路堤的總費用低時，則縱向運土是經(jīng)濟的，可以縱向移挖作填。當(dāng)縱向運土大到一定距離時，即路塹挖一方土運到路堤的費用，比將該一方土運到棄上堆再從取土坑挖一方土運到路堤的總費用大時，則縱向運土是不經(jīng)濟的。應(yīng)采用橫向取、棄土。此時，縱向運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)的平均運距稱為最大經(jīng)濟運距（或稱極限平均運距），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土體橫向運往棄土堆時的單價為ak元（棄方的平均單價）；設(shè)從取土坑挖1m3土體橫向運往路堤B處時的單價為ap元（借方的平均單價）；設(shè)路塹A處挖1m3土體縱向運往路堤B處的單價為Amp元（利用方的平均單價）。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，在路塹中開挖1m3土體的費用（元）；b——縱向移挖怍填時，1m3土體運送lm距離的費用（元）；Lmp——縱向平均運距（m）；

a1——橫向棄土?xí)r，在路塹中開挖lm3土體的費用（元）；

b1——橫向棄土?xí)r，1m3土體運送lm距離的費用（元）；

Lk——路塹至棄土堆的橫向運距（m）；

a2——橫向取土?xí)r，在取土坑開挖1m3土體的費用（元）；

b2——橫向取土?xí)r，1m3土體運送lm距離的費用（元）；

Lp——取土坑至路堤的橫向運距（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處運往路堤B處則應(yīng)滿足：Amp≤ak

+ap

最大經(jīng)濟運距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，則土體的開挖單價相等，運輸單價也相等，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)的購地費和青苗補償費計算在內(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（元）；

——取土1m3和棄土1m3占用的青苗總面積（m2）

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

1、橫向水平運距計算橫向運距應(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算

′′3.2.3土石方調(diào)配方法——線法調(diào)配橫向運距的確定1、橫向水平運距計算′′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）。橫向運距的確定1、橫向水平運距計算3.2.3土石方調(diào)配方法——線法調(diào)配橫向運距的確定

2、橫向?qū)嶋H運距的計算（1）橫向斜距離的計算

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)計算。則3.2.3土石方調(diào)配方法——線法調(diào)配橫向運距的確定

2、橫向?qū)嶋H運距的計算（2）橫向折合水平距離Lk

、Lp的計算

當(dāng)重載方向有上、下坡時，應(yīng)根據(jù)不同的運輸方法，按運土斜距離、，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距Lk、Lp。即：

根據(jù)采用的運輸方法及坡度值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)濟運距范圍內(nèi)的概略調(diào)配法進行區(qū)間路基土石方調(diào)配，其宗旨是在經(jīng)濟運距范圍內(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)濟條件的前提下，在每百米的土石方數(shù)量圖上進行的。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)量圖的橫坐標為距離（以百米標表示），縱坐標為每百米標的土石方數(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。1.附屬工程的利用在進行調(diào)配時，應(yīng)注意對附近的附屬工程（改河、改溝、開挖側(cè)溝、擴大天溝、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，兩端出碴，會合處不一定在中點，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，對該項土石方的利用方數(shù)不計入施工方數(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)濟運距范圍內(nèi)的工期核算

當(dāng)土石方調(diào)配在經(jīng)濟運距范圍內(nèi)，但需跨越數(shù)量較大的填挖地段時，可能出現(xiàn)工期限制，在這種情況下，需要進行工期核算，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)濟運距范圍內(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)濟運距范圍內(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。這是因為在60000m3的挖方尚未完成之前，由于沒有運土道路無法越過高坡進行運輸，故35000m3的挖方還不能開工。這兩個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)濟運距范圍內(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，則35000m3的開挖應(yīng)與60000m3的開挖同時進行，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)濟運距范圍內(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，亦應(yīng)進行工期核算。3.2.3土石方調(diào)配方法——線法調(diào)配36機械化施工土石方調(diào)配運距的調(diào)整

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