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1、ig三课程名称：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:2023级姓名：指导教师：西南交通大学峨眉校区课程设计任务书专业铁道工程姓名学号开题日期：2023年10月13日完毕日期：2023年10月28日题目：XX新线铁路土石方工程施工组织设计一、设计0目的1、通过课程设计，掌握铁路土石方工程施工组织设计；2、通过实际操作，会纯熟运用WOrd、Excel、CAD等软件；3、能运用所学铁路轨道、路基工程及有关规范、手册等，处理铁路施工组织日勺土石方计算、调配、工期计算、劳动力、机械的安排及施工平面图布置等实际工程问题；以提高所学知识口勺运用能力。二、
2、设计的内容及规定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，选择施工措施；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、指导教师评语四、成绩指导教师L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：0新线铁路土石方工程施工组织设计X工程施工队承担XX新线铁路临时轨排基地日勺土石方工程任务，（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%o;土方边坡挖方为1:1.25,填方为1:L5。原始资料为江（村江（永）线DKlo2+800至DKIo3
3、+800段设计平面图及纵断面图各一份，线路为一级单线。二、施工条件：1. 计算所需的施工机具均按需配置供应；2. 所需劳力所有满足规定；3. 施工在非雨季进行，月平均气温为20o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，选择施工措施；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、设计成果及规定：1. 编写课程设计阐明书，（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（一）工程量计算（1）站场基地土方量1.按规定布置方格网于线路（即本段线路DK102+800-DK103
4、+800）范围内，详细位置DK103+400-DK103+700作为站场基地，其面积为300x9Omt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,二W丁=208.72加，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点为站场设计标高点Htl=208.72机角点设计高程H11=H：+/,基地泄水坡为单向坡i=3%HT=208.7245x3%0=208.59加“222=208.72153%0=208.68m“2333=208.72+15X3%0=208.77？2333=208.72+453%
5、0=208.86加3 .施工高度hh=Hn-H地(计算“+”为填方，”一“为挖方)计算数据如下：h=-1.1Im,h2=-0.64，A3=一0.33m,h4=-0.21m,h5=-0.05n,=+0.34w,h1=+0.67zn,=+0.69w,=+0.47w,10=+0.37w,11=0.60机z12=-0.85m,13=-0.47/W,z14=-0.14w,15=+0.14w,l6=+0.19w,Zz17=+0.26，/?18=+0.74/?,19=+0.80/72,%=+0.89机，2,=0.84w,h22=+0.92根Zz23=-().75hIi14=-0.36w125=-l.()7w
6、Zz26=+0.25/?/,Ii21=+0.77m%-+0.83nz29=+0.90n,4O=+0.93,%=+0.9Iw,hy2+94m，h33=+O.92nh34=-1.26相,%=-l14w,须=-0.76m,hy=-0.16m,38=-0.22m,h39=-0.1Smh40=+0.24z,41=0.28w,z42=+0.34Zn,A43=+0.17w,A44=+0.14/?4,确定零线按公式x=!,x,=a-x%十4和电一零点至方格角点距离；%,h?为相邻两角点施工高度绝对值a-方格边长30m计算得依次从左上向下，再从右下至上，求角点至零线距离:-在角点5-6线上,x5 6 = = 3
7、x5 _ 3 846Znx6 5 =30 3.846 = 26.154/n5-6 h5 + h6 0.05 + 0.3465在角点5-16线上,ah5 30x0.05+16 0.05 + 0.19=6.250/n. xy = 30-6.250 = 23.75Om在角点4-15线上,30x0.270.27 + 0.14= 19.756?,x15-4=30-19.756=10.244/ah4_300.14在角点1415线上，勺4-1514+150.14+0.14西5.4=30-15.000=15.000/?ah25301.07O/1aio_在角点25-26线上，x25-26Z.31OAT/.A25
8、+Zz261.07+0.25x15-I4=30-24.318=5.682ma，30x0.2510oq在角点2637线上，x26-371A26+70.25+0.1615-14=30-18.293=11.707wa%30x0.77”在角点27-38线上，7-38A27+0.77+0.22x5-4=3023.333=6.667/wa%300.83_.在角点28-39线上，8-39Zr4+OJZ11.%+490.83+0.1815-14=30-24.653=5.347次a*/_30x0.18_12857在角点39-40线上，工39-40%+%o0.18+0.24X5T4=30-12.857=17.14
9、3w5 .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：32=-(1.17+0.64+0.47+0.85)=704.25w3(一)3O2K=子(0.64+0.33+0.14+0.47)=355.5w3(一)0.33+0.27+0.142J0.244xl5.000)=252CJo.244.000x0.14.3.585加(+)30匕=Iy(0.14+0.19)X(10.244+23.75)=42.068m3(+)830匕=(0.050.27)(6.25+19.756)=31.207W3(一)8匕(+)=0.34+0.260.19I53.8466.250.05(3O2
10、3846;6.25)=140301,3(+)-=O.2OOn3(一)3O23O2(0.34+0.67+0.74+0.26)=452.25w3()(0.670.690.80+0.74)=652.53()302X=学(0.69+0.47+0.89+0.80)=641.25w3(+)302K二学(0.47+0.37+0.84+0,89)=578.25/(+)302=(0.37+0.60+0.84+0.92)=614.25m3(+)3021=(0.85+0.47+0.75+0.36)=546.75w3(一)3022=-(0.47+0.14+1.07+0.36)=459w3(一)3Vl-y=(0.14+
11、1.07)(15+24.318)=178.405m3(一)830V；3(+=_(oj4+0.25)(155.682)=30.247疝(+)8302V；4=(0.14+0.19+0.77+0.25)=3O3.75m3(+)3O2V；5=(0.19+0.26+0.83+0.77)=461.25w3(+)302,=-(26+0.74+0.83+0.90)=614.25w3()302,v11=-(74+0.90+0.80+0.93)=758.25m3(+)302?V；8=(0.80+0.93+0.890.91)=794.25w3(+)302a9=(0.84+0.94+0.89+0.91)=805.5w
12、3(+)32%。=T(0.84+0.94+0.92+0.92)=814.5(+)V21=(0.751.260.36+1.14)=789.75m3(一)3O2匕2=(1.070.760.361.14)=749.25m3(一)1.07 0.76 0.16(3O25.682 18.293)=337.5 16m3(-)5.682x18.293x0.25=心3廿(0.160.22)(11.7076.667)=26.183m3(一)830匕=L(0.25O.77)(l8.29323.333)=159.219m3()830二=(0.220.18)(5.3476.667)=18.02Im3(一)830=-(0
13、.83O.77)(l8.29323.333)=287.916m3()8=。83+0.90+0.24口。25.347X12.857)=341。57-(+)52(_)5.34712.8570.18、V26=2.O62m()63O2V27=(0.900.270.930.28)=535.5m3()3O2V28=(0.910.340.930.28)=553.5m3()302V29=(0.910.340.940.17)=531m3()302匕O=二-(0.92+0.14+0.94+0.17)=488.25m3()1.=Io3O7224W(+)计算得：3匕交1=4319.9233(一)6 .计算边坡土方量绘
14、出边坡图如图:其中三角棱锥体：V边=；巴三角棱柱体：5=尹/=(1.2621.250.5)(12.857+150)=53.865m3(一)V2=1.2521.263=1.042w3(一)125V3=-(.2621.172)90=61.123tm3(一)=1.2521.173=0.834/?(_)%=gX(0.51.1721.25)(3.846+120)=35.319m-)V6=(0.5X0.62X1.5)(26.154+150)=15.834w3(+)V7=1.520.63=0.162m3(+)=(0.62+0.142)90=12.812m3(+)=1.520.143=0.002m3(+)0=
15、(0.50.1421.5)(17.143+120)=0.672z113(+)V2=152.183m3(一)则/2=29482加3(+)7.计算基地总土方量vm=vm+=10307.224+29.482=10336.706m310337m3W匕交=匕交+M空2=4319.923+152.183=4472.106m34472m3匕昔=L%-L匕交10337-44725865m3(2)基地两侧路基土方量计算本段线路为一级单线，从路基规范中查得路基面宽度。路堤B二7.5m,路堑B=7.Im相关参数见路基横断面图下面按平均面积法计算土方量:序号里程(m)挖方面积Fw(m2)填方面积Fl(m2)挖方量Vw
16、(m3)填方量Vl(m3)1DK102+8004.29216.3931527682DK102+8501.77214.341909643DK102+9001.81224.2319512494DK102+9501.99925.724946465DK103+0001.7560.11655136DK103+5020.268826O7DK103+10012.786402O8DK103+1503.278104109DK103+2000.8900.4007114410DK103+2501.9585.3409774311DK103+3001.90824.38492119612DK103+3501.77823.
17、46289132613DK103+4001.77629.56989150814DK103+4501.78530.75690159315DK103+5001.83232.94891156316DK103+5501.78829.58091194517DK103+6001.86348.21293202318DK103+6501.85032.24298146419DK103+7002.07226.329110123220DK103+7502.33222.936105123321DK103+8001.87226.369342919598(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
18、堑半堤为主，因此土方尽量采用横向移挖作填及取土坑取土。条件容许下可以采用纵向移挖做填。A.经济运距计算+(Lyr+)按公式L=bA-挖1?土并装到运送工具上的费用6-1加土运送1加距离的费用查铁路工程定额LY-46可得，A=1.06元/,查LY-142可得，b=0.0046711m3w1.外取250m,乙耳乂耳又.15O7最大经济运距L=630?4+（小品）b1.06+400X0.0046b0.0046B.横向运距均按无上、下坡考虑:按公式：1.k=l+mkHk+Z1+nhlf+-=260.55+1.25/7.R2R入PP2RBy1.P=-+mpHp+4+fh%+f=16L75+1.5Hi,其
19、中：此-路堑底宽（取7.Im）,ITIk-路堑边坡（1：L25）Hk-路堑深度，4-隔带宽（取25Om）%-弃土堆边坡（1:1）,L-弃土堆高度（取2m）dp-弃土堆顶宽（取IOM,州-路堤顶宽（取7.5m）叫一路堤边坡（1：1.5）,4,-路堤高度4-护道宽（150m）,4-取土坑边坡（1:1.5）%-取土坑深度（取2m）,4-取土坑底宽（取IOm）1 .横向运距第一种横断面：横向取土运距：Lp=161.75+1.5Hp=16L75+1.51.99165w第二个横断面：横向取土运距：Lp=161.75+1.5p=161.75+1.51.43164w第三个横断面：横向取土运距：r=161.75
20、+1.5p=161.75+1.52.31165w第四个横断面：横向取土运距：LP=I61.75+1.5/7。=161.75+1.5x2.31165m第五个横断面：横向弃土运距：Lk=260.55+1.25a=260.55+1.250.0826Iw第六个横断面：横向弃土运距：L=260.55+1.25Ha=260.55+1.251.59263/n第七个横断面：横向弃土运距：L/=260.55+1.25H*=260.55+1.25X1.13262机第八个横断面：横向弃土运距：Lk=260.55+1.25=260.55+1.25X0.35261加第九个横断面：横向弃土运距：Lk=260.55+1.2
21、5=260.55+1.25X0.02u261？第十个横断面：横向取土运距：Lp=161.75+1.5Hp=161.75+1.50.61163第十一种横断面：横向取土运距：LP=I61.75+1.5HP=161.75+1.52.21165/n第十二个横断面：横向取土运距：LP=I61.75+1.53,=161.75+1.52.14165w第十三个横断面：横向取土运距：Lp=161.75+1.5p=161.75+1.52.56166w第十四个横断面：横向取土运距：Lp=161.75+1.5p=161.75+1.52.64166m第十五个横断面：横向取土运距：Lp=161.75+1.5p=161.7
22、5+1.52.84166w第十六个横断面：横向取土运距：Lp=161.75+1.5Hp=161.75+1.52.58166m第十七个横断面：横向取土运距：Lp=161.75+1.5Hp=161.75+1.53.74167m第十八个横断面：横向取土运距：LP=I61.75+1.53=161.75+1.52.78166m第十九个横断面：横向取土运距：Z7,=161.75+1.5HP=I61.75+1.5x2.48165m第二十个横断面：横向取土运距：Lp=161.75+1.5p=161.75+1.52.23165w第二H一种横断面：横向取土运距：Lr=161.75+1.5Wp=161.75+1.5
23、2.37165w由上可知，进行路基土石方调配分段2 .调配措施采用表上作业法进行调配，见下表:起讫里程段落编号断面方数m3运用方数m3何来何去自f往-运距m施工措施及数量/m3路堤路堑路堑路堤往路堤往弃土堆取坑自土自路堑纵向做填人力施工机械施工DK102+800103+0001362743143113264311870DK103+000*103+2002003627本段调配165DK103+000103+20021318831313DK102+800*wz103+0002001183DK103+200103+3003887168168719168本段调配164887DK103+300103+4
24、00425221811812341181本段调配1652522DK103+400103+500531011791792922179本段调配1663101DK103+500103+600635081821823326182本段调配1663326DK103+600103+700734751911913284191本段调配1663284DK103+700103+800824652152152250215本段调配1652465（2）站场土石方调配1 .各调配区域重心计算:按公式：X=殍Y=至”计算计算得:挖方区Wl：xw=48.09m,ywi=24.73m挖方区也：2=51.61m,yvv2=-25.
25、04m挖方区修灯=190加,加=T72.5m填方区TlX7=134.8tyy=20.12t填方区jxr2=134.93m,yr2=-19.5Im填方区73：x3=220m,y3=-15m填方区4：4=220m,y4=15m由两点间距离公式求得各填挖方间距：WJi=SlmiWJ2=97八叱7；=176z,叱7；=2127W2T1=95m,WJ2=83帆,W2T3=169九W2T4=2l2mW3T1=162m,WJ2=26m,W2Ti=121皿叱7；=163加各调配区域土方量和平均运距见下图:2 .表上作业法进行最优土石方调配A.土方调配表土方调配表挖方区填方区挖方量(-1TST3T4WlXll8
26、7X1297X13176I212X142188W2X2195X2283X2316924l2284V3X31200X32163X33160X34包5865挖方量(硝219420913026302610337B.制初始调配方案采用最小元素法进行调配见下表初始调配方案挖方区填方区挖方量(磴1-1T2T3T4Vl218887X97X176X2122188W2695209183X1691872122284W3X200X163302616028392005865挖方量(rf)219420913026302610337由初始调配方案，计算其目的函数值为：S=87x2188+95x6+2091x83+3026
27、x160+187x2122839X200=11456083(，m)那么，计算所得的S=1233026(-An)与否是mins的问题应由最优化检查确定C.调配方案最优化检查采用假想运距法进行检查见下表假想运距表挖方区填方区-1T2T3T4Vl87、X/75、X“64、X/204V295:83：172L、X)212V383JL71/r160/-200用原运距减去假想运距来检查上表，表中出现负值，阐明方案不是最优的，需进行调整。检验表挖方区填方区-1T2T3T4VlO22128VSO0-30W31179200D.方案调整，采用闭合回路法进行调整，如下表闭合回路表挖方区TlT2T3T4WlV2X-A1
28、87j.W3I3026W2839在闭合回路上，对各顶点的运量，将其最大运距In有解方格变为零，使其满足平衡条件，得出新的最优方案，如下表新调配方案挖方区填方区挖方量TlT2T3T4I8797176212Wl2188XXX2188./pCI先I83I169I212WU62091187X2284aqI200vI163口60-I200WjAA2839302b5865挖方量219420913026302610337新方案经检查，均为不不大于0,故方案为最优，其目H勺函数值为:S=872188+956+209183+2839160+18716930262=1455522（苏E.绘制土方调配图（三）确定施
29、工措施，选择施工方案施工措施确实定，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；地形状况、施工工作面的大小；以及施工单位FT、J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，己形成诸多形之有效的施工措施。故根据本工程特点，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；以及多种运送措施及运用范围表，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
30、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200,000/队月，采用一天两班制。10337 20000030 = 1.5天（取2天）（2）挖土机数量确定，选用WIOo正铲挖土机，斗容量为1小N=QP*T*C（台）土方量（11）3）,P一单斗挖掘机生产率（/台班）C一每天工作班数（取2班）8x3600Kc8x360010.9CCUAr1z,t挖土机生产率P=qKh=10.85=478.96/台班tKxb401.15”-挖掘机每次作业循环时间,取40sKC-土斗充盈系数取0.9KS-土的可松系数取1.15勺-工作时间利用系数取0.85由前面站
31、场土石方量计算知Q=IO3377故解得N =103372x2x478.96= 5.4（取 6台）(3)运土车辆配套数量计算，选用4t自卸车运土。T1-运土车每一工作循环延续时间(min)T1=r,+-+2+3乙-运土车辆每次装车时间(min)t1=rn一装车次数n=77-B3次Ar1v.y.-Q-运土车辆载重取4f,r-实土容重取L7吨11ri/运土距离取平均运距133m,t2卸土时间取Imin%-操纵时间取3min,匕-汽车运行速度取20k%/6故t1=f=340=l20S=2min7J=2 +2x133x6020x1000+ 1 + 3 = 6.8 minN=n=竺=3.4（取4辆）1.2
32、(4)计算自卸车数量时考虑由挖方区(或取土坑)至填方区平均距离，且采用流水作业施工，故站场施工机械配置为：六台斗容量为IlT?的IWIoO正铲挖土机，四辆4吨自卸车(5)铲运机施工路基土石方工程采用铲运机施工，根据该路段地形，且施工地段较长，场地相对平坦结合施工特点等，选用8字型路线。(五)施工工期计算(1)土石方集中地段工期计算WT=（工作天）ganW-土石方集中地取的工程数量小，按施工方计.g一某种机械设备的台班产量a一每天作业班数（取两班）n一每班的机械台数（取3台）查铁路工程预算定额知：自行式铲运机10z?台班产量定额为（一般土）330机3/台班，人工产量定额25.25/工日，在正线路
33、基土方施工中，采用3台斗容量为6m3的铲土机，每天2班制，人力施工采用50人,分两班使用，采用平行流水施工法。起讫里程人力施工方（?）机械施工方（?）人力施工期（天）机械施工期（天）DK102+800-103+00036271.8DK103+000-103+20011830.6DKlO3+200103+3008870.7DKIO3+300103+40025221.3DKlO3+400103+50031011.6DK103+500103+60033261.7DK103+600-103+70032841.7DKlO3+700103+80024651.2人力施工工期为1天，机械施工工期为10天，因此正线路基土石方施工工期为10天。（2）施工工期的总体规定路基土石方工程在每一施工区段准备工作完毕后或进展到一定程度即可动工,也可与小桥,涵洞同步动工,但其竣工应落后于桥涵工程,并必须在正线铺轨前半月完毕,因此计算出工期,经验算,工程不能在铺轨前半月完毕,就将应考虑动工日期提前或增长机械（或人力）及工作班数,以保证施工任务准期完毕。（六）施工场地平面布置图（详见附图）
