铁路土石方工程施工组织课程设计

1、铁路土石方工程施工组织课程 设计（分享版）课程名称:铁路施工组织与管理设计题目：铁路土石方工程施工组织设计院系：土木工程系专业：铁道工程年级：2006 级姓名：-指导教师：_西南交通大学峨眉校区2009 年 10 月 28课程设计任专业 铁道工程 姓名开题日期：2008年10月13日 完成日期：2008年10月28日题 目：X X新线铁路土石方工程施工组织设计一、设计的目的2、诵过实际操作，会熟练运用Word、Excel、CAD 等软件;1、通过课程设计，掌握铁路土石方工程施工组织设计;组织的土石方计算、调配、工期计算、劳动力、机械的安排2及施工平面图布置等实际工程问题；以提高所学知1识的运用

2、能力。'1二、设计的内容及要求1、计算基地口及基地两侧路基土方工程量；厶3、2、确定十方调配方案，选择施工方用所学铁路轨道、路基工程法:3、选择施工机械，确定施工机械走行路线:4、计算施工工期：布置现场平面图三、指导教师评语指导教师（签章）年 月 日铁路施工组织与管理课程设计任务书一、设计题目：XX新线铁路土石方工程施工组织设计工程施工队承担XX线铁路临时轨排基地的土石方工程任务，（其中包括 基地面积为长300m宽90m的广场；基地两侧沿线路外伸 500m的路基土石方 工程）。基地初步标高按线路设计标高取平均值；泄水坡为单向坡 i=3%° :土方 边坡挖方为1:1.25,填方

3、为1:1.5。原始资料为 江（村）-江（永） 线 DK102+800 至 DK103+800段设计平面图及纵断面图各一份，线路为一级单线、施工条件:1.2.计算所需的施工机具均按需配备供应；所需劳力全部满足要求；3.施工在非雨季进行，月平均气温为 20°C三、设计内容1.计算基地及基地两侧路基土方工程量；2.确定土方调配方案，选择施工方法；3.选择施工机械，确定施工机械走行路线；4.计算施工工期；布置现场平面图。四、设计成果及要求：1.编写课程设计说明书，（约8000字）2.绘制现场平面布置图1张（2#图纸）3.绘制路基横断面图（比例：1: 200）设计内容工程量计算（1）站场基地土

4、方量1. 按要求布 置方格网于 线路（即本 段线路DK102+800DK103+800 ）范围 内，具体位 置DK103+400DK103+700作为站场基地，其面积 为300 90m2，每个方格边长为30m,基地设计高程取 该段线路标高平均值，故由该段线路纵断面图可 知基地初步设计标高为Hn观笃207.87 208.72m，方 格网各角点高程可直接在图上由内插法查得如 图2. 基地方格各角点设计标高近似取站场形心为重心，即O点为站场设计 标咼点Hn 208.72m 角点设计高程Hn Hn l?i，基地泄水坡为单向坡 i 3%。H 111208.72453%o208.59mH 1222208.

5、72153%o208.68mH 2333208.72153%o208.77mH 2333208.72453 %o208.86m3. 施工高度hh Hn H地（计算"+"为填方，"一"为挖方） 计算数据如下：h11.17m , h20.64m ,h30.33m ,h40.27m ,h50.05m ,h60.34m , h70.67m , h80.69m , h90.47m , h100.37m , h110.60mh120.85m , h130.47m , h40.14m , h150.14m , h160.19m , h|70.26m,h180.74m

6、, hi90.80m200.89m , h210.84m , h220.92mh230.75mh240.36mh251.07 mh260.25m5h270.77mh280.83mh290.90m ,h300.93m, h310.91m , h320.94m ,h330.92mh341.26m , h351.14m , h360.76m , h370.16m , h380.22m ,h390.18mh400.24m, h410.28m , h420.34m ,h430.17m ,h440.14m4. 确定零线按公式 X1a,X2 a X1hi h2X1, X2-零点至方格角点距离；h 1,h 2

7、为相邻两角点施工高度绝对值a-方格边长30mI -II7 2册 3備 J佃 、炳& B 7皈 g诩 9 I和1唧 11城计算得依次从左上向下，再从右下至上，求角点 至零线距离：5-6 线 上X5 6a?h530 0.05h5 h60.05 0.343.846m.X6 530 3.846 26.154m 在角点5-16X5 16a?h5h5 h1630 0.050.05 0.196.250m.x16 530 6.25023.750m在角点4-15线上，X415a?h430 0.2719.756m,h4 h50.27 0.14X15 430 19.75610.244m在角点14-15线上，

8、X1415a?h144 530 0.140.14 0.1415.000m.X151430 15.000 15.000m在角点25-26线上，30 1.07X25 26a?h25hb61.07 0.2524.318m.X15 1430 24.318 5.682m在角点26-37线上，X26 37a?h2630 0.2518.293m.X15 14h260730 18.293 11.707m0.25 0.16在角点27-38线上，X27 38a?h2730 0.77h27 h380.77 0.2223.333m.X15 1430 23.333 6.667m在角点28-39线上，X28 39a?h2

9、830 0.830.83 0.18X15 14h280930 24.653 5.347m24.653m.在角点39-40线上，X39 40X15 14a?h39h39 h400.18 0.2430 12.857 17.143m30 0.1812.857m.5 计算各方格土方量查教材铁路施工组织设计常用方格网点 计算公式表可得各方格土方量：ViV2302(1.17 0.640.47 0.85)(0.640.33 0.140.47)3704.25m3()3355.5m ()10.244 15.000)121.829m3(V3()10.24415.0000.1433.585m (6V4()30(0.

10、1480.19)(10.244 23.75)V4()30(0.0580.27)(6.2519.756)V3（）2)42.068m3()31.207m3()0.340.260.19(30 2 逊邑）140.301()3.8466.250.0556V630 2(0.3440.670.74V730 2(0.6740.690.80）5V5(0.200 m3()0.74)652.5 m3()0.26)452.25 m3()竺(0.694302(0.4740.470.370.89 0.80)0.84 0.89)641.25m3 ()578.25m3()V10V11V12302(0.374302 (0.85

11、4302(0.4740.60 0.84 0.92)0.47 0.75 0.36)0.14 1.07 0.36)614.25m3()546.75m3 ()459m3 ()V13(°(0.1481.07) (15 24.318) 178.405m3()V13(£30.247m3()3024(0.140.190.770.25)3024(0.190.260.830.77)302(0.260.740.830.90)(0.1480.25) (15 5.682)303.75m3(461.25m3(614.25m3 (23V17Vi8V21V22302302302232424252526(

12、0.74 0.90 0.800.93)758.25m3()(0.800.93 0.89 0.91) 794.25m3()(0.840.94 0.89(0.840.94 0.9230 2(0.75430 2(1.0741.260.761.070.760.165.68280.8330.91) 805.5m ()0.92)814.5m3()0.360.36(301.14)1.14)5.682789.75749.2518.293337.5166 4.331 m ()(0.160.22)(11.7076.667)26.183m 3()(0.250.77)(18.29323.333)159.219m 3

13、(0.2 20.18)(5.3476.667)18.021 m3()(0.830.77)(18.29323.333)287.916m 3(0.2530830830830518.293)5.3470.90512.8570.24(300.185.3472.06212.857341.057m 3()303V 274-(0.900.270.930.28)535.5 m ()30 2V 284(0.910.340.930.28)553.5 m 3()30 2V294(0.910.340.940.17)531 m 3 ()30 23V 30(0.920.140.940.17)488.25 m ()266V

14、 填 110307.224m 3 ()计算得：V 挖 14319.923m 3 ()6 计算边坡土方量绘出边坡图如图:rr_°3挖方填方1区区9 、2一1_ 一 _ 一 1/其中三角棱锥体：v边3fi3三角棱柱体：V边宁lV1-(1.2621.250.5)(12.857150)53.865m3()3V211.2521.263331.042m3()3V31.245(1.2(62 1.172) 9061.123m3()V411.2521.1730.834m3()31V53(0.51.1721.25)(3.846120)35.319m3()V13(0.50.621.5)(26.154150

15、)15.834m3 ()1233V71.50.60.162m ()3V1.54(0.620.142)90 12.812m3()V911.520.1430.002m3()3V10 - (0.5 0.142 1.5)(17.143 120) 0.672m'()3V挖2 152.183m3()贝U3V填229.482 m3 ()7 计算基地总土方量10336.706V 填 210307.224m 310337 m3V 挖 24319.9234472.1064472 m3V挖 1033729.482152m(2)基地两侧路基土方量计算本段线路为一级单线，从路基规范中查

16、得路 基面宽度。路堤 B=7.5m,路堑 B=7.1m相关参数见路基横断面图下面按平均面积法计算土方量：骨口. 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)1DK102+8004.29216.3931527682DK102+8501.77214.341909643DK102+9001.81224.2319512494DK102+9501.99925.724946465DK103+0001.7560.11655136DK103+5020.26882607DK103+10012.78640208DK103+1503.278104109DK103+200

17、0.8900.4007114410DK103+2501.9585.3409774311DK103+3001.90824.38492119612DK103+3501.77823.46289132613DK103+4001.77629.56989150814DK103+4501.78530.75690159315DK103+5001.83232.94891156316DK103+5501.78829.58091194517DK103+6001.86348.21293201118DK103+6501.85032.24219DK103+7002.07226.32920DK103+7502.33222.

18、93621DK103+8001.87226.36998146411012321051233342919598（二）确定土方调配方案（1）区间土方调配本段线路以路堤较多，大多以半堑半堤为主， 所以土方尽量采用横向移挖作填及取土坑取土。条件允许下可以采用纵向移挖做填。A.经济运距计算按公式l A（： L取）bba 挖im土并装到运送工具上的费用b 1m3 土运送1m距离的费用查铁路工程定额LY-46可得，A=1.06元/m3,查LY-142 可得，b=0.0046元/m3?mL弃取250m, L取取150 m0.0046最大经济运距L A丄弃5）b 1.06 400 0.0046 630m bB

19、横向运距均按无上、下坡考虑：按公式：第个横断面：横向取土运距Lp161.75 1.5H p 161.751.5 1.99165m第一个横断面：横向取土运距LP161.75 1.5H p 161.751.5 1.43164m第二个横断面：横向取土运距LP161.75 1.5H p 161.751.5 2.31165m第四个横断面：横向取土运距LP161.75 1.5H p 161.751.5 2.31165m第五个横断面：横向弃土运距Lk260.55 1.25Hk260.55 1.25 0.08261m第六个横断面：横向弃土运距Lk260.55 1.25Hk260.55 1.25 1.59263

20、m第七个横断面：横向弃土运距Lk260.55 1.25Hk260.55 1.25 1.13262mLkWkmk ?H k li np ?hpLpmp?Hp J nk ?hkdp260.55 1.25Hk2虫 161.75 1.5Hp2 p其中:WkHknPdp路堑底宽（取7.1m）, m k路堑深度，弃土堆边坡1.横向运距mpl2弃土堆顶宽（取10m）, B路堤边坡（1:1.5）, H 护道宽（150m）, 取土坑深度路堑边坡（1:1.25）l1隔带宽（取250m）（1:1）, h p弃土堆高度（取2m）p路堤顶宽（取7.5m）（取2m）, dkp路堤高度取土坑边坡（1:1.5）取土坑底宽（取

21、10m）第八个横断面：横向弃土运距：Lk260.55 1.25Hk 260.55 1.25 0.35 261m第九个横断面：横向弃土运距：Lk260.55 1.25Hk 260.55 1.25 0.02 261m第十个横断面：横1向取土运距：Lp161.751.5Hp161.751.50.61163m第十个横断面:横向取土运距：Lp161.751.5Hp161.751.52.21165m第十二个横断面:横向取土运距：Lp161.751.5Hp161.751.52.14165m第十三个横断面:横向取土运距：Lp161.751.5Hp161.751.52.56166m第十四个横断面:横向取土运距：

22、Lp161.751.5Hp161.751.52.64166m第十五个横断面:横向取土运距：Lp161.751.5Hp161.751.52.84166m第十六个横断面:横向取土运距：Lp161.751.5Hp161.751.52.58166m第十七个横断面:横向取土运距：Lp161.751.5Hp161.751.53.74167m第十八个横断面：横向取土运距：LP 161.75 1.5H p 161.751.5 2.78166m第十九个横断面：横向取土运距：Lp 161.75 1.5Hp 161.751.5 2.48165m第二十个横断面：横向取土运距：Lp161.751.5H p161.751

23、.52.23165m第二十一个横断面：横向取土运距：LP161.751.5H p161.751.52.37165m由上可知，进行路基土石方调配分段2.调配方法采用表上作业法进行调配，见下表:丿起讫里程段 落 编 号断面方数m3利用方数m3自何 处来 往何 处去运距m施工方法及数量/ m3路堤路堑路堑路堤往 路 堤往 弃 土 堆自取 土坑自 路 堑纵向 做填人力 施工机械 施工DK102+800 103+0001362743143113264311870DK103 +000103+2002003627本段 调配165D)K103+000-103+20021318831313DK102 +8001

24、03+0002001183DK103+200 103+3003887168168719168本段 调配164887(2)站场土石方调配1 各调配区域重心计算：按公式：X号,Y歸计算计算得：挖方区Wi :Xw148.09m, ywi24.73m挖方区W :Xw251.61m, yw225.04m挖方区W :Xw3190m, yw3172.5m填方区T :XT1134.81m, yT120.12m填方区T2 :XT2134.93m, yT219.51m填方区 T4 :XT4 220m, yT4 15m由两点间距离公式求得各填挖方间距:WT 87m,WT297m,WT3176m,WT4212mW2T

25、i 95m,W2T2 83m,W2T3 169m,W2212mW3T 162m,W3T2126m,W3T3121m,W3T4163m各调配区域土方量和平均运距见下图:取二坑2 表上作业法进行最优土石方调配A土方调配表由初始调配方案，计算其目标函数值为：S 87 2188 95 6 2091 83 3026 160 187 2122839 200 11456083(m3 m)那么，计算所得的S 1233026(m3 m)是否是minS的问题 应由最优化检验确定C 调配方案最优化检验米用假想运距法进行检验见下表假找运距表挖方區填方区TLT2T3T487、75、*16 斗、X204><X

26、VZ?95 <-1172<：已2*W383 -71 -k 、 160/ 、-?00用原运距减去假想运距来检验上表，表中出现负值，说明方案不是最优的，需进行调整检验表挖方區填方区T1 |T2T3T4W11 022128W200-30W3117920D 方案调整，米用闭合回路法进行调整，如下表闭合回路轰T1T2T3T4W1W2X -Af 137.1.W3II3026 怎V2839在闭合回路上，对各顶点的运量，将其最大运距 的有解方格变为零，使其满足平衡条件，得出新 的最优方案，如下表新调配方案梵方区填方区挖方量1gT1T2T3T4W1218837X97X376X2198|W2卜9583

27、169I 212c'091XW3XE00V1632939160200A30c65965揑方量2194209130E630E610337新方案经检验，均为大于0，故方案为最优，其 目标函数值为：S 87 2188 95 6 2091 83 2839 160 187 1693026 200 1455522(m3 m)E.绘制土方调配图>（三）确定施工方法，选择施工方案施工方法的确定，根据土石方工程量大小及其分散 程度；填、挖方的位置及其运距大小；地形情况、施 工工作面的大小；以及施工单位的技术条件等。因我 国长期以来，采用人工施工及半机械化施工中，己形 成很多形之有效的施工方法。故根

28、据本工程特点，选用机械施工为主，并配合人 工作业，实行一天两班制作业。站场及路基土石方均 采用平行流水作业施工，分开进行，施工尽量考虑移 挖作填，站场由于填方量过大，故考虑在附近的荒地 开垦进行借土。（四）选择施工机械，确定走行路线根据机械工作限额表；以及各种运输方法及运用范围表，再根据本工程站场土石方相对比较集中等 站场选用挖土机配全自卸汽车，(1) 站场土石方工期计算站场采用机械施工，查教材铁路施工组织 设计土石方工程施工进度综合指标表可知 土石方机械施工综合指标为200,000m3/队月，采用 一天两班制。T 1033730 1.5天 (取2天)200000(2) 挖土机数量确定，选用W

29、100正铲挖土机，斗容量为1 m3N=Q/P*T*C (台)Q 土方量(m3), P-单斗挖掘机生产率(m3/台班)C-每天工作班数(取2班)挖 土 机8 3600t?q?尹Kb600 1 亞401.1530.85478.96m / 台班t挖掘机每次作业循环时间，取40sK,土斗充盈系数取0.9Ks土的可松系数取1.15KB 工作时间利用系数取0.85由前面站场土石方量计算知Q=10337m310337(3) 运土车辆配套数量计算，选用 4t自卸车 运土。N1 Tl1T,运土车每一工作循环延续时间（min）t1丄t2 t3Vct1运土车辆每次装车时间（min） t 1 n?t装车次数n= Q43次q?Kc?r 1 竺 1.7忑1.15运