A90+设计速度350kmh铁路工程软土地基路堤的设计与施工（文字部分83页，CAD图3张）
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A90+设计速度350kmh铁路工程软土地基路堤的设计与施工（文字部分83页，CAD图3张）,a90,设计,速度,kmh,铁路工程,土地,路堤,施工,文字,部分,部份,83,cad
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中 国 XX 大 学 xx 学 院本 科 毕 业 设 计题目 软土地基上铁路客运专线路堤的 设计与施工系 别 工程技术系 专 业 土 木 工 程 学 生 姓 名 xx 学 号 xx 指 导 教 师 xx 职 称 讲师 2011 年 04 月 15 日目录第 1 章 绪论 .11.1 软土的定义、特点与工程特性 .11.1.1 软土的定义及特点 .11.1.2 软土的工程特征： .11.2 国内外客运专线路基工程处理方法 .11.3 国内外软土地基主要处理方法 .11.4 我国新建客运专线路基对软土地基的要求 .21.5 课题研究的主要内容 .2第 2 章 客运专线路基横断面设计 .32.1 路堤横断面设计 .32.1.1 断面设计原始资料 .32.1.2 路肩宽度设定 .32.1.3 边坡坡率 .32.1.4 填料选择 .32.1.5 线间距 .32.1.6 路基面宽度确定 .42.1.7 排水沟设计 .42.1.8 基床厚度 .42.2 直线地段路基横断面设计 .42.3 圆曲线地段路基横断面设计 .42.4 缓和曲线段路基横断面设计 .5第 3 章 客运专线软土地基处理 .63.1 软土路基常用的处理方法 .63.2 袋装砂井法 .63.2.1 袋装砂井的概念 .63.2.2 袋装砂井的设计优点 .73.2.3 袋装砂井的设计 .73.2.4 固结度计算 .83.2.5 袋装砂井的施工 .93.2.6 袋装砂井的施工 .93.3 CFG 桩复合地基法 .93.3.1 概述 .93.3.2 CFG 桩复合地基工程特性 .103.3.3 CFG 桩复合地基设计计算 .113.3.4 CFG 桩复合地基的施工 .133.3.5 CFG 桩复合地基质量检验 .153.4 两种软基处理方案的技术比较 .163.4.1 工期方面 .163.4.2 沉降量方面 .163.4.3 造价方面 .163.4.4 比选结论与最终方案选择 .16第 4 章 边坡稳定性检算 .174.1 稳定影响因素 .174.2 条分法原理 .174.3 稳定检算 .184.3.1 计算参数取值 .184.3.2 确定滑弧圆心位置 .184.3.3 划分土条 .194.3.4 稳定性计算 .194.4 稳定计算的结论 .20第 5 章 软土地基沉降量计算 .225.1 地基沉降概述 .225.2 分层总和法简介 .225.2.1 分层总和法基本原理 .225.2.2 分层总和法计算步骤 .225.3 未作处理的软土地基的沉降量计算 .235.3.1 地基土分层 .235.3.2 路堤基底附加应力计算 .235.3.3 未处理的沉降计算 .235.3.4 活载计算 .275.4 CFG 复合地基工后沉降计算 .285.5 工后沉降产生的原因 .305.6 减少工后沉降的可采取的施工措施 .305.6.1 超载预压 .305.6.2 路堤填料处理 .305.6.3 增加排水路径 .305.6.4 加强基础的刚度和强度 .315.6.5 其它注意事项 .31第 6 章 基床表层加固和路堤边坡防护 .326.1 基床表层加固 .326.1.1 基床表层作用 .326.1.2 基床表层加固措施 .326.2 边坡防护 .326.2.1 路基坡面防护 .32第 7 章 路堤施工方案 .347.1 路堤施工 .347.2 路堤填料改良方法 .347.3 路堤的填料 .347.4 施工方法及工艺 .357.4.1 施工方法 .357.4.2 施工工艺 .357.5 基床以下路堤填料的压实标准 .367.5.1 压实度的保证措施 .36第 8 章 路基变形监测 .388.1 路基变形监测的意义及目的 .388. 2 软土路堤施工监测 .388.2.1 软基路堤施工监测的原则 .388.2.2 软基路堤施工监测应注意的问题 .388.2.3 软基路堤施工监测测量仪具 .398.3 软土路堤施工变形监测技术 .398.3.1 地表沉降观测 .408.3.2 土体内部沉降观测 .408.3.3 土体水平位移观测 .41第 9 章 总结与展望 .429.1 总结 .429.2 展望 .42参考文献 .43致谢 .44附录 .45附录 A 外文翻译 .45附录 B 设计图纸 .56摘要本设计的主要内容是根据软土地基的工程特点，结合客运专线路基设计规范针对铁路客运专线软土地基上路堤的设计与施工。首先，提出了两种软土地基加固方案，CFG 桩和袋装砂井，采用条分法和分层总和法对路基分别进行稳定性检算和沉降计算, 并对它们进行经济技术比较，最后提出减少工后沉降的措施。其次，对路堤边坡进行了稳定检算，设计了路基的填筑方案，提出了保证路基基床压实度的措施。最后提出了路基变形监测方案。设计成果满足相关客运专线的规范要求,设计方案和施工方法是比较合理的。关键词：客运专线；软土地基；稳定检算；工后沉降；变形监测 AbstratThe main elements of this design is based on the engineering characteristics of soft soil, combined with subgrade design specifications for railway passenger dedicated soft design and construction of embankment. First, we propose two soft soil reinforcement, CFG pile and Sand Wick, stratified by slice summation method and the stability of the roadbed were checking calculation and settlement, and their technical and economic comparison, the final proposed measures to reduce the settlement after. Secondly, on the embankment slope was stable and calculation of the design of the embankment filling program, proposed to ensure measures of degree of compaction of subgrade bed. Finally, the roadbed deformation monitoring program.Design results to meet regulatory requirements related to passenger line, design and construction is reasonable.Keywords: passenger dedicated line ；soft soil foundation ；stability calculation ；post-construction settlement ；deformation monitoring中国 XX 大学 xx 学院毕业论文开题报告 学生姓名 xx 学号 xx 专业班级 土木工程四班指导教师 xx 职称 讲师 单 位 中国 XX 大学 xx 学院课题性质 设计 论文 课题来源 科研 教学 生产 其它毕业论文题目 软土地基上铁路客运专线路堤的设计与施工一、论文目的对软土地基基础上的铁路客运专线路堤进行设计，给出不同的设计方案并阐述实施该方案的理由和依据，以考虑其技术可行性与经济性为出发点，从而得出最合理的、最经济的软土地路堤的处理方案，达到低经济高效益的目的。二、论文意义我国地域辽阔，从沿海到内陆、山地到平原，分布着不同的地基土。这些地基土，大部分为软土和不良土。其中，软土地基是在工程施工中遇到较多而且必须进行人工处理的不良地基。软土广泛分布在我国东南沿海环渤海和大部分内陆地域，给铁路工程施工带来了十分大的影响和困难，若处理不好将会带来极大的资源浪费，因此成为铁路工程必须解决的重要问题之一。所以对软土的科学研究具有重要的现实意义。三、国内外现状由于软土压缩性大、强度低、含水量大、渗透性低、孔隙比大，在软土地基上修筑铁路客运专线路堤，是一项艰巨的任务。在软土地基上修筑路堤，不仅沉降量大，而且时间长，还可能会产生各种破坏失稳现象，如施工期发生路堤开裂、坍塌；施工及运营期间出现长期不断的路堤沉降、滑移等现象。为解决这些问题，目前国内外对软土地基的处理主要有袋桩砂井法、排水砂井法、水泥搅拌桩法、土工格栅法、预压法、碎石桩法、液化土稳定法、CFG 桩法等。四、研究内容依照客运专线铁路路基设计规范，为满足等级标准要求的软土路基上铁路客运专线路堤设计的主要内容包括以下几个方面：1.铁路客运专线路基横断面设计2.设计软土路基处理方案3.进行路基稳定性检算4.工后沉降计算5.进行基床表层加固防护设计、路堤坡面防护设计6.提出路堤施工方案7.设计路基变形监控方案五、研究方案1、根据铁路客运专线路基设计规范，针对给定的软土地基资料、线路等级、曲线半径等指标，分别确定直线段，缓和曲线段，圆曲线段的路基宽度、加宽值、线间距等，并选择合理的边坡坡度、排水方式、新旧路基的结合措施等，设计软土地基处理措施。2、分析软土地基的工程特点和铁路客运专线的特殊要求，查阅参考文献，分别进行两种(袋装砂井、碎石桩和土工格珊)等软土路基施工方案设计，并进行经济技术比较，选出最优方案。3、对最优方案进行路基稳定性检算，检算方法主要有：直线破裂面法，其主要用于以砂、石为填料的路堤边坡稳定性检算；圆弧破裂面法，其主要用于路堤的填料为黏性土或含有 30%以上细粒土时的路堤边坡稳定性检算，圆弧破裂面法在路堤中应用最多的是毕肖普法和条分法。本课题采用条分法作图进行分析。4、对不处理的软土路基和处理过的软土路基进行沉降计算(分层总和法)，比较沉降量的大小，分析影响路基工后沉降的原因，提出为减少路基工后沉降应采取的施工措施，如超前预压，严格控制施工进度与质量等。5、基床表层加固防护：基床表层采用优质改良土进行填筑，我国铁路客运专线路基基床表层填料采用级配砂砾石和级配碎石，另外用土工格栅等加固材料进行加固。路堤坡面防护,主要采用植物防护，砌石防护，土工合成材料防护等。6、查阅相关文献，提出能够满足客运专线要求的路堤施工方案，包括路堤填料的改良方案，路基基床表层的填筑工艺以及压实度的保证措施等。7、对于软土地基上修筑的路堤，为了掌握其工后沉降和横向变形的发展规律，需要进行长期的监测。变形监测包括地表位移和土体内部位移，位移方向包括竖向和水平。六、预期结果1.设计出的路堤满足铁路客运专线路基设计规范要求；2.根据软土路基的工程特点，掌握软土路基工程处理措施；3.能运用路基稳定性检算和沉降计算的原理和方法；4.认识减少工后沉降应该采取的措施；5.熟悉路基基床表层加固防护方案和路堤坡面防护方案。6.通过理论联系实际，巩固和加强已学专业理论知识，加深理解。7.通过设计使自己的分析实际问题、运算、绘图等基本技能得到提高。七、进度安排1 查找相关资料，指导教师下达毕业论文任务书 12 月 10 日12 月 12 日2 撰写开题报告 12 月 13 日12 月 14 日3 完成开题报告修改，准备开题 12 月 15 日12 月 16 日4 毕业论文开题，并完成最终修改 12 月 17 日12 月 20 日5 进行中期检查，完成文献综述、论文初稿 12 月 21 日 4 月 15 日6 完成英文翻译，毕业论文修改工作，准备答辩 4 月 16 日 5 月 19 日7 完成毕业论文答辩和最终修改工作 5 月 20 日 5 月 25 日八、参考文献：1 杨广庆路基工程M北京：中国铁道出版社，2003.2 陈仲颐，周景星，王洪瑾土力学M北京：清华大学出版社，1994.3 池淑兰，孔书祥路基工程(第二版) M北京：中国铁道出版社，2007.4 刘玉卓公路工程软基处理M北京：人民交通出版社，2002.5 李向国高速铁路技术M北京：中国铁道出版社，008.6 王晓谋，袁怀宇高等级公路软土地基路堤设计与施工技术M北京：人民交通出版社，2001.7 李峻利，姚代禄路基设计原理与计算M北京：人民交通出版社，2001.8 江正荣建筑地基与基础施工手册(第二版)M北京：中国建筑工业出版社，2005.9 武广铁路客运专线建设技术汇编(第一缉) M成都：西南交通大学出版社200710 龚晓南复合地基设计和施工指南M北京：人民交通出版社，2003.11 阎明礼，张东刚CFG 桩复合地基技术及工程实践M北京：中国水利水电出版社2001.12 范云地基加固技术M石家庄：石家庄铁道学院，1999.13 杨广庆，刘延吉，杨生伟铁路客运专线路基施工技术M北京：中国铁道出版社，2006.14 徐日庆，王景春土工合成材料应用技术M北京：化学工业出版社，2005.15 叶书麟，叶观宝地基处理M北京：中国建筑工业出版社，2004.16 中铁一局科技开发部科技通讯(秦沈客运专线施工技术) J陕西：中铁一局科技开发部，2001.17 中华人民共和国铁道部客运专线铁路路基工程施工技术指南(TB 100352005)S北京：中国铁道出版社，2005.18 中华人民共和国铁道部客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准(TB 100352005) S北京：中国铁道出版社，2005.19 中华人民共和国铁道部京沪高速铁路设计暂行规定(TB 100352005) S北京：中国铁道出版社，2005.20 中华人民共和国铁道部铁路特殊路基设计规范(TB 100352006)S2006.21 中华人民共和国铁道部铁路路基设计规范(TB 100012005) S2005.指导教师意见：指导教师签名：年 月 日教研室意见：审 查 结 果： 同 意 不 同 意教研室主任签名：年 月 日中国 XX 大学 xx 学院毕业设计（论文）任务书学生姓名 xx 学号 xx 班 级 土木工程四班指导教师 xx 职称 讲师 单 位 中国 XX 大学 xx 学院毕业设计题目 软土地基上铁路客运专线路堤的设计与施工1、设计内容根据铁路客运专线路基设计规范，充分考虑软土地基的工程特点，设计满足规范要求的软土地区路基；分析软土地基的特点，提出软土地基的处理措施；设计两种（袋装砂井、水泥搅拌桩、土工格栅（土工格室） 、CFG 桩等）能够满足客运专线工后沉降要求的处理方案，并进行经济技术比较；选择其中一种方案进行路基稳定性检算和工后沉降计算；分析路基工后沉降产生的原因，提出为减少路基工后沉降应该采取的措施；设计基床表层加固防护方案；设计路堤坡面防护方案；熟悉路堤填料的改良方案和路基基床表层的填筑工艺；设计路基变形监测方案，包括所用仪器、布点方案、测试频次。2、 设计的要求1）制定设计进度计划，并严格执行，按期独立完成设计任务；2）设计方法与步骤，可参看设计指导书，对于设计疑难问题，首先应独立思考与查阅有关参考资料，确实不能解决时，可向指导教师提出答疑；3）共需完成图纸 8 张，计算机绘图 24 张，手工图图纸用铅笔绘制或墨绘，力求线条均匀，粗细分明，书写工整，尺寸齐全；4）翻译英文专题资料不少于 3000 汉字；5）熟悉客运专线路基设计的特殊要求，了解软土路基工后沉降的控制方法；6）掌握铁路路基设计的规范和方法；7）能够结合施工方案进行路基稳定性计算和沉降计算；8）熟练运用所学知识分析实际工程问题；9）提出的方案需要说明理由或依据，应该考虑其技术可行性与经济性；10）提出的方案应该考虑其可行性。3、毕业设计主要参考资料：3.1 线路技术标准铁路客运专线，设计速度 350km/h，一般情况下最大纵坡为 12，为了适应地形，极端情况下不得大于 30，最小曲线半径一般地段为 6500m,困难情况下 5500m，电动车组，轨道类型为重型。3.2 沿线特征资料（1）地形地貌概况K551+460K580+600 范围均为松软地基（自上而下土层参数分别见下表） ，其中需要设计的三个断面分别位于直线段、缓和曲线段（ZH 点与 HY 点中间）和圆曲线段，圆曲线半径为950m。（2）地质条件根据地基情况，地基以下 2m 厚的亚粘土设为一层，软土层 6.6m，可分为分别为 2.2m 厚的三层，粘土层 6.4m，可分为 3.2m 和 3.2m。如图 1 所示。（3）水文条件沿线地下水发育，地表水丰富，由大气降水补给，水量一般比较充足。（4）地震基本烈度K551+460K580+600 范围地震基本烈度六度，路基设计不作防震处埋。（5）气象情况本地区年均降水量为 687.9mm。其中 59 月份降水集中，全年最多风向为东南向，极端最高气温 37C，最低-19.8C,最大冻土深度为 32cm。3.3 线路平、纵断面图2m亚粘土 =45.6%、c=6kPa、 =8、 =16.6g/cm3 =51.2%、 c=8kPa =6、 =15.6g/cm3各 2.2m =49.7%、 c=5kPa =10、 =16.8g/cm3 =36.3%、c=20kPa各 3m =35、 =17.1g/cm36.6m6.4m12.0m图 1 地基土分层情况4、 设计的主要任务1）分析路基工后沉降产生的原因，提出为减少路基工后沉降应该采取的措施；2）路路基设计应该考虑的问题，排水、线间距、路基顶宽以及曲线加宽设计；3）分析软土地基的特点，提出软土路基工程措施；4）进行软土地基处理方案的设计，并进行经济技术比较； 5）选择一种方案进行路基稳定性检算和工后沉降计算；6）进行基床表层加固防护设计；7）进行路堤坡面防护设计；8）路基加固技术、设计方案；9）路堤填料的改良方案；10）路基基床表层的填筑工艺；11）路基变形监测方案，所用仪器、布点方案、测试频次；12）撰写设计说明。5 设计需提交的成果（1）计算分析部分：提交计算依据、方法、模型（物理、数学） 、结果以及结果分析等，含文字、公式和图表；（2）方案设计部分：提交设计依据、具体方案，含文字和图表等；（3）英语专题翻译部分：提交原文（pdf 格式或复印件，不要 word 格式）和译文；（4）将以上内容整理形成排版，最后按照教务处编印的毕业设计手册要求的次序和格式装订成册。毕业设计（论文）进度安排：序号 毕业设计（论文）各阶段内容 时间安排 备注1 查找相关资料，指导教师下达毕业论文任务书 12 月 10 日12 月 12 日2 撰写开题报告 12 月 13 日12 月 14 日3 完成开题报告修改，准备开题 12 月 15 日12 月 16 日4 毕业论文开题，并完成最终修改 12 月 17 日12 月 20 日5 进行中期检查，完成文献综述、论文初稿 12 月 21 日 4 月 15 日6 完成英文翻译，毕业论文修改工作，准备答辩 4 月 16 日 5 月 19 日7 完成毕业论文答辩和最终修改工作 5 月 20 日 5 月 25 日课题信息：课题性质： 设计 论文 课题来源： 教学 科研 生产 其它发出任务书日期： 指导教师签名：年 月 日教研室意见：教研室主任签名：年 月 日 学生签名：第 1 章 绪论1.1 软土的定义、特点与工程特性1.1.1 软土的定义及特点软土是指滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水量高、孔隙 比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。主要是由天然含水量大、压缩性高、承载能力低的淤泥沉积物及少置腐殖质所组成的土。具有天然含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物 理力学性质相差较大等特点。1.1.2 软土的工程特征：(1)颜色以深色为主，颗粒成分以细颗粒为主，有机质含量高；(2)天然含水量高，孔隙比大。含水量在 34%72%之间，孔隙比在1.01.9 之间，饱和度一般大于 95%，液限一般为 35%60%，塑性指数为1330，天然容重在 1619kN/m3；(3)压缩系数为 ，属于高压缩性土；-10.52MPa(4)透水性差。大部分软土的渗透系数在 ；压缩性高；8610cm/s到(5)具有触变性。一旦受到干扰，土的强度明显下降，甚至呈流动状态；(6)抗剪强度低；软土的抗剪强度与加荷速度及排水固结条件密切相关；(7)流变性显著其长期抗剪强度只有一般土质抗剪强度的 40%80% ；从这些物理、力学特性上可以看出，在软土地区不宜建筑重型建筑物。对一般建筑物和铁路路基基底应采取相应的处理措施。1.2 国内外客运专线路基工程处理方法目前国内主要的处理方法有：1、碾压及夯实。2、换土垫层。3、排水固结。4、振密挤密。5、置换及拌入。6、土工聚合物。客运专线对软土地基地段采用复合地基处理方式，如粉喷桩、水泥搅拌桩、钢
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