铁路路基与轨道课件

铁路路基与轨道主讲教师：刘训臣任务1路基构造任务2路基放样任务3土石方调配任务4路堤填筑施工任务5路堑开挖施工任务6土方机械化施工项目2路基施工1．在计算纸上绘制横断面的地面线。地面线是在现场测绘的，若是纸上定线，可从大比例尺的地形图上内插获得。横断面图的比例尺一般是1：200。2．绘出设计线：“戴帽子”K5+300.00T=2.52路基横断面的绘制3.绘出路基防护及加固设施的断面图。4．绘出路基排水设施的断面图。根据综合排水设计，画出路基边沟、截水沟、排灌渠等的位置和断面形式。

1．在计算纸上绘制横断面的地面线。地面线是在现场测绘的，若是纸上定线，可从大比例尺的地形图上内插获得。横断面图的比例尺一般是1：200。2．绘出设计线：“戴帽子”路基横断面的绘制2.4.1横断面面积计算1.积距法：（条分法）适用于不规则图形面积计算。把横断面图划分成若干条等宽的小条，累加每一小条中心处的高度，再乘以条宽即为该图形的面积。

3.2.1路基横断面面积的计算

每个小条块的近似面积为：

横断面面积：2.4路基土石方数量计算2.4横断面面积计算1.积距法：（条分法）适用于不规则图形面积计算。把横断面图划分成若干条等宽的小条，累加每一小条中心处的高度，再乘以条宽即为该图形的面积。

3.2.1路基横断面面积的计算2.块分法：把横断面图上地面线及设计线的转折点划分成若干块不等宽的梯形或三角形，分别计算为一块图形的面积并累加起来，即为该图形的面积。适用于计算机计算，精度高。3.2.1路基横断面面积的计算已知断面图上各转折点坐标（xi，yi），则断面面积为：3.坐标法3.2.1路基横断面面积的计算1.平均断面法：

若相邻两断面均为填方或均为挖方且面积大小相近，则可假定两断面之间为一棱柱体其体积的计算公式为：A1A23.2.2土石方工程量计算3.2.2土石方工程量计算(1)平均断面法：

若相邻两断面均为填方或均为挖方且面积大小相近，则可假定两断面之间为一棱柱体其体积的计算公式为：(2)平均距离法:土石方调配的目的：确定填方用土的来源、挖方弃土的去向；以及计价土石方的数量和运量等。填方土源：附近挖方利用借土挖方去向：调往附近填方

弃土2.5路基土石方调配3.2.3土石方调配原则

应进行远运利用与附近借土的经济比较（移挖作填与借土费用的比较）。远运利用的费用：运输费用、装卸费等

借土费用：开挖费用、占地及青苗补偿费用、弃土占地及运费（5）不同的土方和石方应根据工程需要分别进行调配，以保证路基稳定和人工构造物的材料供应。（6）土方调配对于借土和弃土应事先同地方商量，妥善处理。

土石方调配原则（1）就近利用，以减少运量；（2）不跨沟调运；（3）高向低调运；（4）经济合理；3.2.3土石方调配原则调配原理

区间路基和一般中间站土石方的调配，常采用线调配法，即沿线路中心线调配土石方。该法主要是根据经济运距确定纵向移挖作填和横向取、弃土的合理范围。

2.5路基土石方调配3.2.3土石方调配方法——线法调配

从经济观点来看，当由路堑挖一方土纵向运到路堤的费用，比在该路堑挖一方土就近横向运到弃土堆和自取土坑挖一方土横向运到路堤的总费用低时，则纵向运土是经济的，可以纵向移挖作填。当纵向运土大到一定距离时，即路堑挖一方土运到路堤的费用，比将该一方土运到弃上堆再从取土坑挖一方土运到路堤的总费用大时，则纵向运土是不经济的。应采用横向取、弃土。此时，纵向运土的范围称为纵向移挖作填的最大范围（或称极限范围）。而在纵向移挖作填的最大范围内的平均运距称为最大经济运距（或称极限平均运距），这就是区间路基土石方调配的基本原理。

2.5路基土石方调配3.2.3土石方调配方法——线法调配设路堑A处挖lm3土体横向运往弃土堆时的单价为ak元（弃方的平均单价）；设从取土坑挖1m3土体横向运往路堤B处时的单价为ap元（借方的平均单价）；设路堑A处挖1m3土体纵向运往路堤B处的单价为Amp元（利用方的平均单价）。3.2.3土石方调配方法——线法调配根据调配原理，路堑A处运往路堤B处则应满足：Amp≤ak

+ap

3.2.3土石方调配方法——线法调配根据调配原理，路堑A处运往路堤B处则应满足：Amp≤ak

+ap

3.2.3土石方调配方法——线法调配a——纵向移挖作填时，在路堑中开挖1m3土体的费用（元）；b——纵向移挖怍填时，1m3土体运送lm距离的费用（元）；Lmp——纵向平均运距（m）；

a1——横向弃土时，在路堑中开挖lm3土体的费用（元）；

b1——横向弃土时，1m3土体运送lm距离的费用（元）；

Lk——路堑至弃土堆的横向运距（m）；

a2——横向取土时，在取土坑开挖1m3土体的费用（元）；

b2——横向取土时，1m3土体运送lm距离的费用（元）；

Lp——取土坑至路堤的横向运距（m）。3.2.3土石方调配方法——线法调配根据调配原理，路堑A处运往路堤B处则应满足：Amp≤ak

+ap

最大经济运距3.2.3土石方调配方法——线法调配

当路堑与取土坑的土质相同并采用同—施工方法时，则土体的开挖单价相等，运输单价也相等，即上式可简化为：在取土和弃土时，有的要占用农田、损毁青苗，因此还要将相应的购地费和青苗补偿费计算在内。式中F——取土1m3和弃土1m3占用耕地的总面积（m2）；

A——1m2耕地的购地费（元）；

——取土1m3和弃土1m3占用的青苗总面积（m2）

——1m2的青苗费（元）。式中的各个单价可以由定额和单价表中查得，只需确定两个横向运距Lk和Lp。3.2.3土石方调配方法——线法调配横向运距的确定

1、横向水平运距计算横向运距应根据路堑中心线到弃土堆中心线间的距离，或路堤中心线到取土坑中心线间的距离来计算

′′3.2.3土石方调配方法——线法调配横向运距的确定1、横向水平运距计算′′Wk——路堑底宽（m）；mk——路堑边坡；Hk——路堑挖深（m）；l1——隔带宽（m）；np——弃土堆边坡；hp——弃土堆高度（m）；dp——弃土堆顶宽（m）。3.2.3土石方调配方法——线法调配′′Bp——路堤顶宽（m）；mp——路堤边坡；Hp——路堤填高（m）；l2——护道宽（m）；n1——取土坑边坡；hk——取土坑深度（m）；dk——取土坑底宽（m）。横向运距的确定1、横向水平运距计算3.2.3土石方调配方法——线法调配横向运距的确定

2、横向实际运距的计算（1）横向斜距离的计算

设横向弃土的斜距离为(m)；横向取土的斜距离为(m)；弃土堆重心与路堑重心间的高度差为H1(m)，近似按0.4(Hk+hp)计算，取土坑重心与路堤重心间的高度差为H2(m)，近似按0.4(Hp+hk)计算。则3.2.3土石方调配方法——线法调配横向运距的确定

2、横向实际运距的计算（2）横向折合水平距离Lk

、Lp的计算

当重载方向有上、下坡时，应根据不同的运输方法，按运土斜距离、，乘以重载坡度折算系数Kh（也称升高折平系数），即为横向折合水平运距Lk、Lp。即：

根据采用的运输方法及坡度值i，在表4-8、表4-9，表4-10和表4-11中查出Kh值。坡度值i分别按下式计算：3.2.3土石方调配方法——线法调配27区间路基土石方调配方法

采用在经济运距范围内的概略调配法进行区间路基土石方调配，其宗旨是在经济运距范围内，最大限度地移挖作填，减少施工方数。（一）概略调配法路基土石方的概略调配法，是在较熟练地掌握调配原理和符合经济条件的前提下，在每百米的土石方数量图上进行的。3.2.3土石方调配方法——线法调配（一）概略调配法概略调配法

土石方数量图的横坐标为距离（以百米标表示），纵坐标为每百米标的土石方数量，挖方画在上面，填方画在下面。按比例画成矩形，并在矩形上注明土石方数量。（调配示例）3.2.3土石方调配方法——线法调配30区间路基土石方调配方法(二)与其它工程的相互利用

在路基土石方调配中，除了合理安排区间路基土石方本身的利用和取弃土外，还应充分考虑与其它工程的相互利用和配合，以减少施工方数和降低工程造价。1.附属工程的利用在进行调配时，应注意对附近的附属工程（改河、改沟、开挖侧沟、扩大天沟、改移公路等）的土石方加以利用，不仅可以减少施工方数，而且少占用土地。3.2.3土石方调配方法——线法调配31区间路基土石方调配方法(二)与其它工程的相互利用2.隧道出渣的利用隧道开挖的土石方可利用填筑路堤，其数量为除去本身（混凝土用的碎石与拱背回填片石）利用之外，隧道每延长米可利用30m3作路堤填料用。对于短隧道的开挖，一般为两端并进，两端出碴，会合处不一定在中点，故每端只能考虑利用隧道全长五分之二的数量。在调配中，对该项土石方的利用方数不计入施工方数，而列在隧道出碴内。3.2.3土石方调配方法——线法调配32区间路基土石方调配方法(三)土石方调配在经济运距范围内的工期核算

当土石方调配在经济运距范围内，但需跨越数量较大的填挖地段时，可能出现工期限制，在这种情况下，需要进行工期核算，确定施工顺序，以保证在规定期限内完成路基施工任务。3.2.3土石方调配方法——线法调配33区间路基土石方调配方法(三)土石方调配在经济运距范围内的工期核算3.2.3土石方调配方法——线法调配34区间路基土石方调配方法(三)土石方调配在经济运距范围内的工期核算

工期的核算顺序是应先算出60000m3路堑开挖所需的工天，再算35000m3路堑开挖所需的工天。这是因为在60000m3的挖方尚未完成之前，由于没有运土道路无法越过高坡进行运输，故35000m3的挖方还不能开工。这两个工期之和才是本段土石方工程的施工总期限。

3.2.3土石方调配方法——线法调配35区间路基土石方调配方法(三)土石方调配在经济运距范围内的工期核算

如总工期不超过规定工期，此95000m3土方可全部利用。当60000m3土方开挖不超过规定工期，而95000m3超过规定工期时，则35000m3的开挖应与60000m3的开挖同时进行，因不具备施工条件，为确保工期，只有将这35000m3中的一部分弃土或作全部弃土。至于填土的不足部分，则另行在填方附件取土填筑路堤。

当土石方调配在经济运距范围内，由挖方调向填方虽不跨越填筑地段，但土石方数量巨大，且开挖面又小时，亦应进行工期核算。3.2.3土石方调配方法——线法调配36机械化施工土石方调配运距的调整

根据土石方数量图（或表）用概略法或目估法进行土石方调配，并确定施工方法和运距，对于人力施工来讲是比较合适的，但对于机械化施工的土石方工程，其调配所