高速铁路路基工程设计说明书.docx

高速铁路路基工程设计说明书 本科毕业设计（论文） 某高速铁路 D2K580+259.43-D2K580+315段路基工程设计 院系专业 年级姓名 题目某高速铁路D2K580+259.43-D2K580+315段路基工程设计 指导教师 评语 指导教师 (签章) 评阅人 评语 评阅人 (签章) 成绩 答辩委员会主任 (签章) 年月日 毕业设计（论文）任务书 班级学生姓名学号 发题日期： 2022 年 2 月25 日完成日期： 6 月 25 日题目某高速铁路D2K580+259.43-D2K580+315段路基工程设计 1、本论文的目的、意义 铁路工程的重要组成部分是路基工程设计。本毕业设计是我国西部某高速铁路的路基工程设计，具有较大的工程实际性意义，本次毕业设计的目的是加深学生们对本科阶段所学相关专业课的理解与认识，使得学生收集及运用文献的能力得以锻炼，并且能够初步具备铁路路基工程设计的能力，为将来的工作打下坚实的基础。 2、学生应该完成的任务 （1）路基横本体设计； （2）地基处理设计； （3）边坡加固设计； （4）边坡防护设计 （5）排水工程设计； （6）绘制横断面设计图、正面图、结构图； （7）编制设计说明书。 3、论文各部分内容及相应时间的分配：（共 16 周） （1）熟悉并收集资料；（2周）（2）路基本体设计；（1周）（2）地基处理设计（CFG桩）；（2周）（3）边坡防护与支挡结构设计；（2周）（4）排水工程设计；（1周) （5）横断面设计图、正面图、结构设计图；（2周）（6）土石方调配设计；（1周）（6）设计说明书编制；（2周）（7）外文翻译。（1周） (8) 评阅及答辩（2周）备注 指导教师：年月日 审批人：年月日 摘要 路基工程作为铁道工程中的基础性工程，在铁路建设的发挥着极其重要的作用，所以理应引起设计者和建设者的高度重视。本论文以新建沪昆线高速铁路为工程背景，沪昆铁路是东西跨度最长的铁路，沪昆线的建成必将会极大地带动铁路沿线的经济发展，促进我国东西部之间的交流，方便人们的出行。沪昆铁路的全程均为电气化铁路，设计的速度为350公里/小时。 本设计通过查阅大量相关文献资料，根据线路纵断面图、线路平面图、代表性横断面及该区段的地形条件及地质状况，主要进行了以下几方面的工作。首先，根据铁路路基工程规范设计路基本体，并对路基填料及其压实标准做出了相应说明，由于水的存在将会对路基的稳定性造成极大的危害，在本设计中对排出地表水及地下水都采取了相应的措施。其次，路堑地段边坡高度较高处需要进行边坡稳定性分析计算，并对边坡稳定性不满足要求的地段按规定设置支挡结构，地层工程性质较差处要进行地基处理设计；同时，在设计中也要对路基边坡采取相应的防护措施，防护边坡受冲刷的同时还能美化环境；最后，根据路基的代表性横断面计算出土石方的填挖方量并做出合理调配。 关键词高速铁路；路基支挡；地基处理；边坡防护 Abstract As railway subgrade foundation engineering projects in railway construction play an extremely important role, so should lead designer and builder's attention. In this thesis, the new Shanghai-Kunming high-speed railway line engineering background, Shanghai-Kunming Railway is the longest railway span of things, the completion of the Shanghai-Kunming line will certainly greatly promote economic development along the railway line, to promote exchanges between east and west China, convenient for people to travel. Shanghai-Kunming railway line was electrified railway, the design speed of 350 km / h. This design by referring to a large number of relevant literature, according to the line profile view, track plan, a representative cross-section of the geological and topographical conditions and the condition of the segment, mainly for the following aspects of the work. First, according to the railway embankment road engineering design specification basic body, and subgrade compaction standard packing and made the appropriate instructions, due to the presence of water will cause great harm to the stability of the embankment, in the design of the surface of the discharge water and groundwater have taken appropriate measures. Second, cutting the lot needs to be higher up the slope height slope stability analysis and calculation, and the lot does not meet the requirements of slope stability requirements set by retaining structures, poor strata of the nature of the works to be carried out ground treatment design; while , have taken in the design of the embankment slope appropriate protective measures, while the slope protection by erosion but also beautify the environment; Finally, according to a representative cross-section of embankment fill to calculate the amount of earthwork and excavation made rationally. Keywords high-speed-railway; subgrade settlement; slope-protection 目录 第1章绪论 (1) 1.1 高速铁路路基工程概要 (1) 1.2 设计背景 (2) 1.3 地质构造 (2) 1.4 设计任务及意义 (3) 2.1 路基横断面形式 (4) 2.2 路基本体构造 (5) 2.2.1 路基面 (5) 2.2.2 路肩 (6) 2.2.3 基床 (6) 2.2.4 边坡 (8) 2 2 5 基底 (9) 第3章路基排水设计 (10) 3.1 水的危害及排水的必要性 (10) 3.2 地面排水 (10) 3.3 地下排水 (12) 第4章地基处理设计 (13) 4.1 地基处理概述 (13) 4.2 水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩） (14) 4.2.1 CFG桩概述 (14) 4.2.2 CFG桩的作用机理 (14) 4.2.3 CFG桩设计计算 (15) 第5章边坡支挡结构设计 (21) 5.1 支挡结构概述 (21) 5 2 支挡结构分类 (21) 5 2 1 重力式挡土墙 (22) 5.2.2 抗滑桩 (24) 第6章路基边坡防护设计 (33) 6.1 边坡防护工程概述 (33) 6.1.1 植被防护 (33) 6.1.2 圬工防护 (33) 第7章路基土石方调配 (35) 7.1 路基土石方调配概述 (35) 7.2 区间路基土石方调配 (35) 7.2.1区间路基土石方调配原则 (35) 7.2.2 区间土石方调配原理及方法 (36) 结论 (39) 致谢 (40) 参考文献 (41) 第1章绪论 1.1 高速铁路路基工程概要 路基作为一种土工结构物，是铺设铁路轨道的基础。为了确保列车能够安全、平稳地运行，路基应当具有强度高，刚度大，稳定性及耐久性良好，不易变形等优良特性。路基主要是由松散的土（石）材料构成，或直接以土（石）作建筑材料（例如路堤）；或者直接铺设在地层上（例如路堑）。因此，路基的强度和稳定性与土的成因、成分、结构、构造以及土的各种力学性质，并与路基所在的地层的各种地质条件都有着非常密切的关系。路基是以天然土石修筑而成的条形建筑物，分布在广阔的地区，处在各种地质、水文、气候等及其复杂的自然条件下，它的强度及稳定性受到地质条件以及雨、雪、水流、气温等自然因素的影响。路基的工程数量非常庞大，需用大量的劳动力、工程建设材料、施工机具及建设资金。高速铁路运行速度快、技术标准较高，对轨道变形有着严格的要求，路基是轨道的基础，控制路基的变形已成为高速铁路路基工程的最大的特点。因此，高速铁路对路基的地基条件、填筑材料、压实标准、基床以及路桥过渡段的刚度均提出了更高要求。 路基工程的各种病害和变形的产生，都与地表水和地下水的浸湿和冲刷等破坏作用有着密切的关系，要保证路基的稳定性，提高路基的抗变形能力，必须采取合理的排水措施，来消除或减轻地面水及地下水的危害，使得路基处于干燥状态，从而保证安全行车。路基上方、基身和下方，为完成各自的排水任务，就必须把各种排水设备组成一个完整的排水系统。路基的排水系统的布置应当与桥涵、隧道、站场等排水设施密切衔接配合，并具有足够的排水能力。 在铁路路基工程中，为了防止填土或者土体变形失稳，进而承受侧向土压力，通常采用挡土墙或抗滑桩等支挡结构进行加固处理，本设计体现了了挡土墙和抗滑桩在铁路路基工程中的综合使用。路基工程通常是大面积暴露在自然中的土工构筑物，长期受各种自然因素的强烈影响，如冲刷、日晒、风、霜、雨、雪等作用，会使得路基岩体的物理性质发生变化，加快岩体的风化，进而影响路基的正常使用和列车的正常 行车。因此，路基边坡的防护就显得非常的重要，通常采用的防护措施有圬工防护和植被防护方法。 1.2 设计背景 本设计以新建沪昆线为工程背景，沪昆高速铁路是国家中长期铁路网规划中“四纵四横”的快速客运通道之一，途中经过上海、杭州、南昌、长沙、贵阳、昆明等6座省会城市，铁路全长2264公里，客运专线需要将路基作为一种土工结构物来进行设计和施工，对填筑材料、压实标准、变形控制等均较现行铁路有较高的要求；同时应强化基床结构，特别是基床底层。基床表层是路基直接承受列车荷载的部分，它是路基中的最重要的部分。基床表层不仅给轨道提供了一个坚实的基础，同时，也对其下面的土体路基提供保护作用，因此基床表层必须有足够的强度及刚度，同时还要有足够的稳定性和耐久性。在高速运行的情况下，路基在重复荷载的作用下产生的累计沉降将会严重地影响列车的运行速度和乘客的舒适度，因此，必须严格控制工后沉降以及沉降速率。不同的结构物在强度、刚度、变形等方面都有着较大的差异，这将引起轨下基础的刚度的不平顺，因此在路桥、路涵、路隧、路堑与路堤等相连的地段，纵向基础刚度的变化以及沉降差必然会破坏了系统刚度的均匀性，增大了对轨下基础的动力作用，影响行车的平稳与安全。客运专线由于其列车运行速度的提高，对路基平顺过渡提出了更高的要求，因此，对铁路路基的横向、纵向刚度的均匀过渡应进行合理的设置计算，进而确保列车行车的安全与旅客的舒适度。 1.3 地质构造 本设计为新建沪昆线D2K580+259.43D2K580+315段路基工程设计，该区段属于侵蚀构造低中山区地貌，枝状沟谷发育较多，地形起伏较小，地面坡度较低，地面相对高程范围为720726m，路肩设计高程范围为722.254723.357m。斜坡上基岩大量裸露，覆土层较厚，为红粘土，坡面上杂草丛生，灌木生长较多。线路附近有散落村庄，线路附近设有便道，便道和国道相连，交通比较便利。 表1-1 地层物理参数表 1.4 设计任务及意义 本设计中涵盖路基本体设计、地基处理设计、边坡加固设计、边坡防护设计、路基排水设计、土石方调配设计、施工组织与预算编制等路基工程相关内容。本设计的目的在于系统地强化学生的路基工程专业知识，锻炼学生收集及运用文献资料、综合运用理论知识进行解决工程问题的能力。通过本次毕业设计，学生可以系统地模拟高速铁路路基工程设计，进一步提高对高速铁路路基工程的认识，并能够初步具备独立地进行高速铁路路基工程设计的能力。