铁路高路基设计本科毕业论文设计

1、摘 要 在黄土地区修筑高等级铁路，由于黄土特殊的性质和复杂的地质、地理因素，许多路段不可避免地出现了高填的路基。于是高路堤边坡稳定性分析就成了当前面临的主要问题之一。本文通过对西沟门至陈峪段的线路设计，根据铁路路基设计规范，对铁路选线、定线、线路纵横断面设计以及与路基设计有关的一系列附属建筑物进行了设置。讲述了定线的基本原则、铁路路基的特点，根据已有的地形地貌资料、工程地质资料、主要技术指标、线路高程要求等选择合理的线路，确定路基的纵横断面形式及位置，并且绘制了相应的纵横断面设计图。针对特殊地段设置了高路堤，采用圆弧条分法检算其边坡稳定性，对高路堤的施工、排水及其边坡防护进行了详细阐述。由于高路堤占地面积大，故设一悬臂式挡土墙减少土石方施工，并介绍了挡土墙的施工和排水措施。根据实际情况计算土石方量，并对整个线路编写了施工组织设计。关键词：铁路选线；高路堤；边坡稳定性；悬臂式挡土墙Abstract It is inevitablely appears high fill the roadbed to construct the high-grade railway in the loes

2、s areas ,for the Loess special nature and complexity of the geological, geographical factors. So ,how to analysis high embankment on a slope stability become one of the main issues facing at present. Based on the location design of Xi Gou Men to Chen Yu,and according to the railway roadbed design specifications from the railway location, the alignment has to vertical and horizontal lines cross-section design and the design of the embankment buildings were set up. On the alignment of the basic pr

3、inciples of the characteristics of railway roadbed, in accordance with the existing topography, engineering geology, the main technical indicators and line elevation requirements choose reasonable lines, and determine the form and position of vertical and horizontal cross-section. Finally, design the corresponding vertical and horizontal cross-section. Set up a special section for high embankment, and use the arc of the method to calculat its slope stability, the construction of high embankment,

4、it is elaborated the construction of high embankment drainage and slope protection. As the high embankment take a lot of place, it set up a retaining wall to reduce the construction of earth and stone, and gave a briefing on the construction of cantilever retaining wall and drainage measures. Based on the actual terms of earth and stone, designed the entire line of the construction. Key words: railway location; high embankment; slope stability; cantilever retaining wall目 录第一章 概 述1一、铁路路基的特点及建筑要求1

5、（一）高速铁路路基的特点1（二）路基建筑要求2二、甘肃黄土地区铁路病害及其与黄土分布特征的关系3（一）主要病害3（二）铁路病害与黄土分布特征的关系4第二章 铁路选线及纵横断面设计5一、总体设计原则5二、沿线自然地理概况5（一）地形、地貌5（二）气象、水文、植被6（三）主要不良地质及其工程处理措施7三、选线及纵横断面设计的确定8（一）选线设计方案的提出8（二）线路测量9（三）线路纵断面设计10（四）路基横断面设计11（五）路基填料的选取12四、线路方案比较及技术指标13（一）线路方案比较13（二）高速正线主要技术标准13第三章 高路堤边坡稳定分析15一、检算高路堤边坡稳定性16（一）检算圆心坐标（47.5，34.5）的稳定性16（二）其它圆心边坡稳定性检算19二、高填路堤施工21三、路基排水与防护设计23（一）黄土地区路基排水的原因24（二）排水设计的处理措施27（三）路基地面排水勘测设计注意事项28（四）路基边坡防护30第四章 挡土墙设计应用33一、钢筋混凝土悬臂式挡墙的设计应用33（一）悬臂式挡土墙计算34（二）挡土墙配筋42二、挡土墙的施工43三、挡土墙排水44第五章 施工组织设计

6、46一、施工组织设计46（一）工程施工的指南46（二）施工组织设计的作用46二、路基填（挖）土方的施工47（一）概述47（二）土石方量计算47（三）填（挖）方路基的施工49致 谢50参考文献51第一章 概 述路基是轨道或者路面的基础，它承受着轨道及机车车辆或者路面及交通荷载的静荷载和动荷载，并将荷载向地基深处传递扩散。在纵断面图上，路基必须保证路线需要的高程；在平面上，路基与桥、隧道连接组成完整贯通的线路。在土木工程中，路基在施工、占地面积及投资方面都占有重要地位。路基工程包括路基本体工程、路基排水工程、路基防护和加固工程以及由于修筑路基而必须的改河、改沟工程等。由这些高程组成完整的体系，以保证路基正常、良好的工作。一、铁路路基的特点及建筑要求（一）高速铁路路基的特点 高速铁路运行速度快、技术标准高、对路基的要求严格。控制路基变形已成为高速铁路路基的最大特点。因此，高速铁路路基与普通铁路路基的本质区别在于基床表层厚度增加，压实标准提高，同时对填料及路桥过渡段的刚度提出了更高的要求。此外，高速铁路路基还具有一般路基的共同特点: 1.路基建筑在土石地基上并以土石为建筑材料 岩石和土都是不连

7、续介质。各种岩石的性质差异悬殊，并具有多种结构面，使其被分割，甚至破碎:土的成因、成分、结构、构造也各不相同;在自然因素和人类活动作用下，土石的工程性质更在不断变化。所以，在工程设计中，如何取得正确反映土石工程性质的物理力学指标和如何建立表达土石的应力一应变一时间关系的本构模型，已成为岩土工程的重要研究内容。 2.路基完全暴露在大自然中 在线路工程中，路基除可遇见各种复杂的地形、地质条件外，还常受严寒、酷暑、水位涨落、急风暴雨等气候、水文以至地震等自然条件的影响，从而引发路基的各种病害，如膨胀土路基干缩湿胀引起路基边坡坍落;南方淫雨和北方冬冻、春融引起路基隆起、下沉、翻浆冒泥等线路病害，雨季引起的边坡坍塌;西北风蚀砂埋路基等。所以，认识和克服自然灾害是路基工作的重要内容。 3.路基同时受静荷载和动荷载的作用 路基上的轨道结构和附属构筑物产生静荷载，列车运行产生动荷载。动荷载是造成基床病害的主要原因之一。研究土体作用下的变形、稳定向题，必须了解土的动力性质，包括土的动强度和液化、动孔隙水压力增长及消散模式、土的震陷等。一些新的测试手段和计算模型的出现，为进一步深入研究基床土动力响应提供了

8、更完善的条件。无论是路堤、路堑，还是不填不挖路基，都可因外荷载作用而引起土中原有应力平衡发生变化。这些变化是路基设计的依据，所以应充分掌握外荷载作用的性质和强度，及由此而引起的路基内的应力、应变及土体稳定问题（二）路基建筑要求为使路基正常工作，路基建筑应该满足一下要求： 1.路基必须平顺，路基面有足够的宽度和上方限界；2.路基必须坚固稳定；3.路基的设计和施工满足技术经济要求。 路基修筑是一项系统工程，要求技术上合理、经济上合算、建筑周期短，并且与有关的工程相互协调。高等级铁路的建设，已从平原发展到山区。由于铁路等级的提高，在路线设计中不可避免地要出现高路堤和深路堑。由此，填挖方的高边技术处理问题就显得很突出，有时候边坡问题制约了我们铁路建设的进度、质量和投资控制，也影响到今后铁路的养护和环境保护。“黄土高坡”不仅影响美化绿化，而且造成植被破坏水土流失，遗害子孙。在连续几场大雨过后，可见到一些边坡滑动、崩塌和冲刷，影响较大。就问题产生的原因而言，有路线设计问题，有工程地质问题。因此，铁路边坡问题的重要性已是提到议事日程的重要技术问题之一。为此，就一些有关边坡处理的技术问题进行共同探讨，

9、应是必要的，而且有益的。一般路基是套用典型横断面进行设计，不作论证和验算。对于高填方路基，由于其填方数量大、占地宽、行车条件差，为使路基边坡稳定和横断面经济合理，需要特殊设计。设计原则是既要使高路堤满足稳定性要求，又要做到横断面经济合理。黄土地区的填方边坡高度可略高于一般地区土质的填方路基。当边坡高度H30二己经大量出现，填方高度最高可达六七十米,高路堤边坡采用折线形已经不能满足工程的实际要求。因此，本文在解决黄土高填方路堤边坡稳定性问题，根据有关路堤填土室内试验结果，再结合已有黄土高路堤土性参数，通过极限平衡分析法.对黄土地区高路堤边坡稳定性进行分析，并结合黄土高路堤边坡大量实际存在的边坡形式，在满足稳定性要求的基础上，结合经济性。二、甘肃黄土地区铁路病害及其与黄土分布特征的关系（一）主要病害 由于黄土的湿陷性和特殊的结构特征，黄土地区铁路病害较多，主要有: 1.崩塌和滑坡 对于黄土高边坡和高路堤，由于边坡过高，坡角过大，或土的力学指标太低，在降雨、地下水和外荷作用下，产生局部崩塌、滑塌，或沿土体中软弱面滑动引起滑坡。尤其在黄土与第三系红层古风化壳的接触带附近，最容易发生。滑坡会堵塞铁路，或将路基滑移，还会堵塞江河而淹没铁路，故对铁路危害较大。 2.泥流 在黄土山区的诸多支沟中，由于每年的7, 8, 9三个月集中降雨，一旦沟道上游和两侧有充足的松散堆积

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