大瑞铁路路基、轨道设计及施工组织毕业设计

摘要本设计是根据毕业设计任务书的要求和相关设计规范的规定，对大瑞铁路K211000K213000段进行路基、轨道设计及施工组织设计。本设计的主要内容包括路基横断面的设计，土石方量的计算及调配，普通无缝线路的设计和施工组织设计的编写。大理至瑞丽铁路，是我国中长期铁路网规划中完善路网布局和西部开发性新线项目之一，也是我国西南进出境通道之一的中缅国际铁路通道的重要组成部分。大瑞铁路是我省贯彻落实国家西部大开发战略，加快中国连接东南亚、南亚国际大通道建设的关键性交通基础设施项目，是实现云南经济社会又好又快发展的一项重点工程，是沿线各族群众期盼已久的一条致富路。设计中首先读高程绘制横断面，进行土石方计算，第二部分无缝线路设计，进行最不利轮位计算，再对无缝线路稳定性强度检算，第三部分进行无缝线路配轨、轨道设计、轨排组装计算，第四部分编写施工组织，铺轨的施工工序及其工艺。设计成果包括路基横断面图、施工场地平面布置图等一系列设计图纸，以及设计说明书和各个设计过程的相关数据。设计所有内容都是依据我国现行的相关规范编写，符合铁路轨道施工验收规范要求，符合国家标准。本设计全部设计图纸采用计算机辅助设计绘制，计算机排版，打印出图。关键词土石方；无缝线路；轨道设计；铺轨ABSTRACTTHISDESIGNISBASEDONTHEDESIGNPLANDESCRIPTIONSOFTHEGRADUATIONREQUIREMENTANDRELEVANTDESIGNNORMS,DALIRUILIRAILWAYK211000K213000SECTIONSROADBED,COURSEDESIGNANDTHECONSTRUCTIONORGANIZATIONDESIGNTHISDESIGNINCLUDETHEDESIGNOFTHESUBGRADECROSS,THECALCULATIONOFTHEQUANTITYOFCONDITIONSANDREGULATIONS,ANDORDINARYSEAMLESSROUTEDESIGNANDTHEWRITINGOFTHECONSTRUCTIONORGANIZATIONDESIGNDALIRUILIRAILWAY,ISOURCOUNTRYLONGTERMRAILNETWORKPLANNINGOFNETWORKLAYOUTANDWESTERNDEVELOPMENTALPERFECTNEWPROJECT,ANDALSOONEOFSOUTHWESTCHINAINBOUNDANDOUTBOUNDPASSAGEOFONEOFBURMAINTERNATIONALRAILWAYANIMPORTANTPARTOFTHECHANNELBIGREDISTOIMPLEMENTTHENATIONALRAILWAYINTHESTRATEGYFORWESTERNDEVELOPMENTTOACCELERATECHINACONNECTIONSOUTHEASTASIA,SOUTHASIAINTERNATIONALTHOROUGHFARECONSTRUCTIONOFKEYTRANSPORTATIONINFRASTRUCTUREPROJECT,ISTHEREALIZATIONOFYUNNANTOTHESOUNDANDRAPIDECOSOCIALDEVELOPMENTOFAKEYPROJECT,ISALLALONGTHEANTICIPATIONOFARICHESGRADUALLYDESIGNFIRSTREADELEVATIONDRAWINGCROSSCONDITIONSFORCALCULATION,THESECONDPARTOFSEAMLESSROUTEDESIGN,THEMOSTUNFAVORABLEROUNDACALCULATION,ANDTHENASEAMLESSTRACKBYCALCULATINGTHESTABILITYSTRENGTH,ANDTHETHIRDPARTOFSEAMLESSTRACKRAILS,ORBITWITHDESIGN,GUIPAIASSEMBLYCALCULATION,THEFOURTHPARTOFWRITINGTHECONSTRUCTIONORGANIZATION,THERAILWAYCONSTRUCTIONPROCESSANDITSPROCESSTHEDESIGNRESULTSINCLUDINGTHEROADBEDCROSSSECTIONALDIAGRAM,CONSTRUCTIONSITELAYOUTANDSOONASERIESOFDESIGNDRAWINGS,ANDTHEDESIGNSPECIFICATIONANDEACHOFTHEDESIGNPROCESSRELATEDDATAALLOFTHECONTENTISDESIGNEDACCORDINGTOCHINASCURRENTRELATEDSTANDARD,WRITING,ANDINCOMPLIANCEWITHTHERAILWAYTRACKCONSTRUCTIONINSPECTIONSTANDARDREQUIREMENT,CONFORMTOTHESTATESTANDARDSTHISDESIGNALLDESIGNDRAWINGSADOPTCADDRAWING,COMPUTERTYPESETTING,APRINTEDMAPKEYWORDSEARTHWORK；THECONTINUOUSWELDEDRAILWAY；THETRACKOFDESIGN；LAYINGRAILS目录第1章绪论111设计概述1111工程概况1112地质概况1113工程主要技术标准212相关技术规定与原则2121相关技术规定2122施工组织方案原则2第2章路基横断面设计421路基和横断面的定义以及原理4211路基的定义4212路基横断面的定义422横断面数据获取的方法423横断面数据424绘制横断面图825挡土墙检算9251检算在K211300处的挡土墙9第3章路基土石方计算及调配1431路基土石方计算1432路基土石方调配方案17321路基土石方调配原则17322施工方法的选择18323施工机械的选择18324区间土方调配方案选择18325经济运距的确定19326区间土方调配明细表21327土方调配数量汇总21第4章普通无缝线路设计2241概述2242轨道结构竖向受力计算及锁定轨温的确定22421轨道静力计算22422轨道动力响应的准静态计算26423动弯矩和动反力计算27424钢轨弯曲应力计算27425稳定允许温度力和允许温升的计算28426设计锁定轨温的确定3143轨道结构强度检算32431钢轨基本应力检算32432道床及路基顶面应力检算3344无缝线路结构计算34441轨条长度及缓冲区的设计34442伸缩区长度确定34443预留轨缝的设计3545无缝线路的设置37第5章施工组织设计3851编制依据及原则38511编制依据38512编制原则38513施工管理机构的组成及施工任务的划分38514总体施工方案和程序4052技术施工方案40521路基施工组织40522轨道施工组织4553质量保证措施57531保证质量主要措施57532克服质量通病的保证措施60533工艺流程规范操作制度61534工地试验室检测制度61535保证质量奖惩办法6254施工安全措施6355文明施工措施6656施工环保措施7157临时工程75结论77致谢78参考文献79附录80附录181附录287附录388附录491第1章绪论11设计概述111工程概况大瑞铁路全长350公里，由云南省政府与铁道部合资建设，是继内昆铁路之后在云南投资最大的铁路建设项目，项目投资估算总额147亿元。大瑞铁路自广大铁路大理站接轨，经过大理白族自治州大理市、漾濞县、永平县，保山市隆阳区、龙陵县，德宏傣族景颇族自治州潞西市、瑞丽市等3个州市的7个县区市。铁路按国铁级双线、电气化铁路标准修建，设计运输能力为客车12对/日，货运1200万吨/年，桥梁、隧道总长占线路全长的75，建设工期为6年，建成后将大大改变云南西南部的交通运输格局。大理至瑞丽铁路，是我国中长期铁路网规划中完善路网布局和西部开发性新线项目之一，也是我国西南进出境通道之一的中缅国际铁路通道的重要组成部分。大瑞铁路是我省贯彻落实国家西部大开发战略，加快中国连接东南亚、南亚国际大通道建设的关键性交通基础设施项目，是实现云南经济社会又好又快发展的一项重点工程，是沿线各族群众期盼已久的一条致富路。2007年3月20日，铁道部和省政府在保山隆重召开大理至瑞丽铁路建设动员大会。作为泛亚铁路西线、中缅国际铁路大通道在中国境内最后一段的大瑞铁路奠基，标志着云南全面加快泛亚铁路大通道建设的开始112地质概况大理至瑞丽铁路位于云南省西部,是我国第一条穿越横断山脉,地形地质条件极为复杂的国家级干线铁路。线路东起大理站,西至瑞丽市，铁路所经区域属高山峡谷区,地形起伏变化大。线路横跨板块缝合带,地震烈度高,深大活动断裂发育,新构造运动和水热活动强烈,地质灾害发育,严重地制约了铁路选线与重大工程设置的可行性。113工程主要技术标准1、铁路等级级2、正线数目双线3、基础设施速度目标值200KM/H及以上4、正线线间距5M5、最大坡度10，局部适当加大6、到发线有效长850M7、牵引种类及供电制式电力8、列车运行方式CTCS39、行车指挥方式调度集中12相关技术规定与原则121相关技术规定本设计参照的规范有新建时速200公里客货运共线铁路设计暂行规定（铁建函2005285号）、铁路线路设计规范（GB500902006）、客运专线铁路路基施工质量验收暂行标准、客运专线铁路轨道工程施工技术指南（TZ2112005）、客运专线铁路路基工程施工技术指南（TZ2122005）。122施工组织方案原则本设计按照“突破重点工程、避免工序干扰、注意季节影响、组织均衡生产、合理调整资源配置、确保总工期目标”的总原则安排施工顺序。着重贯彻重、难点工程先行的原则，狠抓关键线路，实施标准化管理、信息化管理，强化过程控制。本设计依据的具体施工组织方案原则为1）响应建设单位工期要求，依据资源配置情况，结合施工条件，合理统筹安排，满足路段总工期、阶段工期及重点工程工期要求。2）坚持经济、合理与实用相结合的原则。3）坚持整体推进，均衡生产，确保工期的原则。4）坚持保证重点、突破难点、质量至上的原则。施工组织设计（专项方案）是对特定工程施工的全面策划，各项指标和技术措施必须满足合同的要求，保证工程各项目标的最终实现。必须严格遵守国家工程建设的法律、法规、方针、政策、技术规范规程以及公司各项有关规章制度，科学合理地组织施工。为满足建设工程项目管理规范的要求，施工组织设计代替项目管理规划时，必须增加相关内容，使之成为项目管理的指导性文件。编制应考虑贯彻工程建设的“三同时”原则，即主体工程建设应与环境、安全设施的设计、施工、投入同时同步进行。施工组织设计（专项方案）应采用合理的施工程序和施工工艺，优先考虑应用成熟先进的施工技术和管理方法，推广行之有效的科技成果，科学确定施工方案，提高管理水平，提高劳动生产率，确保安全施工，保证工程质量，缩短工期，降低成本，注意环境保护。运用现代建筑管理原理，积极采用信息化管理技术、流水施工方法和网络计划技术等，做到有节奏、均衡和连续地施工。充分利用施工机械和设备，提高施工机械化、自动化程度，改善劳动条件，提高劳动生产率。提高建筑工业化程度，科学安排冬、雨、台、夏等季节性施工，确保全年均衡性、连续性施工。坚持“规范管理精心施工、信守合约质量创优、预防为主降低风险、安全卫生保障健康、控制污染改善环境、持续改进提高绩效”的管理方针，确保安全生产和文明施工，做好生态环境和历史文物保护，防止建筑振动、噪声、粉尘和垃圾污染。尽可能利用永久性设施和组装式设施，减少施工设施建造量；科学规划施工平面，减少施工用地。优化现场物资储存量，合理确定物资储存方式，尽量减少库存量和物资损耗。编制内容力求重点突出，表述准确，取值有据，图文并茂。第2章路基横断面设计21路基和横断面的定义以及原理211路基的定义铁路路基是以土，石材料为主建成的一种条形建筑物，它与桥梁，隧道，轨道等著称铁路线路的整体。它主要承受线路上部建筑的重量和机车车辆的静荷载和动荷载，并将荷载向地基深处传递扩散，同时还要受到各种自然因素的破坏。在纵断面上，路基必须保证路线需要的高程；在平面上，路基与桥梁、隧道连接组成完整贯通的线路。212路基横断面的定义路基横断面是垂直于线路中心线的截面，它的形状和尺寸，是指导施工的依据。路基横断面的形式有路堤，路堑，半堤半堑，半路堤，半路堑以及不填不挖等六种。22横断面数据获取的方法我们获取数据主要是根据铁路的具体的平面图和纵断面图来获取的。首先在纵断面图上根据里程找到设计标高，然后在平面图上找到横断面位置，做出线路中心线的法线，法线段源于线路的中心点，左右在平面图上的长度应根据实际的填挖方量进行取值，若填挖方高度较高，则应适当取较长的长度，反正则可以取较短长度。在这条垂直线段上合适的地方取点，一般为于等高线相交的地方，在等高线比较稀疏的地方，则根据实际地形情况取点，并沿着线路走向至左向右分别标定为1点，2点,3点,，分别测出这些点的高程，并填于表格内，方便绘制断面图使用。23横断面数据根据大瑞铁路K211000K213000设计图纸的平面图和纵面图，根据数据点获取的方法得到数据表格，见表21表21横断面数据地面高程里程位置1点2点3点4点5点6点7点设计高程高差竖直23435234342343323438234582347523527K211000水平302010010203023474803680竖直23560235832358623592235952360023608K211050水平302010010203023474801172竖直236532364223626235896236352363823640K211100水平302010010203023474801148竖直23642236332363323629236002358023559K211150水平302010010203023474801588竖直23591235802360023615236132360523593K211200水平3020100102030234755813942竖直23595235832357023563235582353623524K211250水平30201001020302347630867竖直236422363423628236222360823591235809K211275水平3020100102030234784514355竖直23672236642364323622235952357223558K211300水平3020100102030234800814192竖直23621236362363823634236262361023600K211325水平3020100102030234813315267竖直23600236002360023581235782361223600K211350水平302010010203023483589742竖直23593235992357923570235682356423562K211375水平302010010203023485838417竖直235602356023585235977235802355323520K211400水平3020100102030234885810912K211425竖直235872359023600235972358423552235202348800109里程位置地面高程设计高程高差1点2点3点4点5点6点7点水平3020100102030竖直23555235482353923533235312352823520K211450水平302010010203023495083792竖直236142360023576235465235182350023484K211500水平30201001020302350080457竖直23490234912349123491234922349223493K211550水平30201001020302350730163竖直23524234912350223521235312356223562K211600水平30201001020302351380072竖直23553235532355523567235672356723575K211650水平30201001020302352030467竖直235932359423584235563235782358523592K211700水平302010010203023526802952竖直23623236042360323598235922356823546K211750水平30201001020302353330647竖直236002360723609235941236082360023592K211800水平30201001020302353980543竖直23600235802357223569235672356623564K211825水平302010010203023543052595竖直23580235782357623574235762357823590K211850水平30201001020302354630277竖直23576235742357423572235882361023643K211875水平302010010203023549552245竖直235782357623576235795235802361023631K211900水平30201001020302355280267竖直23636236342363423636236382363823639K211950水平30201001020302355930767里程位置地面高程设计高程高差1点2点3点4点5点6点7点K212000竖直23595235962359823602236112362523648K212000水平30201001020302356580362竖直23542235382354423546235462354423542K212050水平30201001020302357230263竖直23524235235235232352462352223521523521K212100水平302010010203023578975437竖直23540235402355023556235662357623572K212150水平302010010203023585472947竖直235782356823550235576235532355223551K212200水平302010010203023591973437竖直23577235752357323576235902361623631K212250水平302010010203023598472247竖直236502364023630236211236282363323639K212300水平302010010203023604971613竖直23710236992369023687236822367223663K212350水平302010010203023611477553竖直23704236932368823684236782367223663K212400水平302010010203023617976603竖直23600235952359323590235852358323580K212450水平302010010203023624473447竖直236842368123670236673236532365023651K212500水平302010010203023630973633竖直23600236142360823601235952360023601K212550水平302010010203023637473647竖直236102359223590235917235872358223576K212600水平302010010203023643975227K212650竖直2367323667236622366023668236682366823650470953里程位置地面高程设计高程高差1点2点3点4点5点6点7点水平3020100102030大桥24绘制横断面图由表21可知的每个点的高程及已知的每个点的平距，根据高程及平距数据可得到若干点，连接各个点就是此处的地面线；然后标出设计高程，找出设计中心点，从设计高程出发，由新建时速200公里客货运共线铁路设计暂行规定所确定的路堤、路堑标准形式画出每处的横断面图。图21双线路堤标准横断面图图22双线路堑标准横断面图由新建时速200公里客货运共线铁路设计暂行规定可知，曲线路基需要加宽，当曲线半径R6000时，路基面外侧加宽02M；当曲线半径35001300二倾覆稳定性验算相对于墙趾点，墙身重力的力臂ZW2045M相对于墙趾点，EY的力臂ZX2825M相对于墙趾点，EX的力臂ZY3167M验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩504823KNM抗倾覆力矩949749KNM倾覆验算满足K018811500三地基应力及偏心距验算基础为天然地基，验算墙底偏心距及压应力作用于基础底的总竖向力449344KN作用于墙趾下点的总弯矩444926KNM基础底面宽度B2350M偏心距E0185M基础底面合力作用点距离基础趾点的距离ZN0990M基底压应力趾部281445踵部100976KPA最大应力与最小应力之比281445/1009762787作用于基底的合力偏心距验算满足E01851300二倾覆验算安全系数最不利为组合1无荷载的情况抗倾覆力矩949749KNM,倾覆力矩504823KNM。倾覆验算满足K018811500三地基验算作用于基底的合力偏心距验算最不利为组合1无荷载的情况作用于基底的合力偏心距验算满足E0185016723500392M地基承载力验算最不利为组合1无荷载的情况地基承载力验算满足最大压应力281445500000KPA四基础验算不做强度计算。五墙底截面强度验算容许应力法截面上偏心距验算最不利为组合1无荷载的情况截面上偏心距验算满足E10185030023500705M压应力验算最不利为组合1无荷载的情况压应力验算满足计算值2814446100000KPA拉应力验算最不利为组合1无荷载的情况拉应力验算满足计算值0000430000KPA剪应力验算最不利为组合1无荷载的情况剪应力验算满足计算值8647860000KPA第3章路基土石方计算及调配31路基土石方计算路基是修筑在地球表面的条形建筑物，由于地形的随机性，精确计算路基本体的土石方工程数量极其困难，所以本设计采用平均面积法计算，具体计算式如下式（31）式中A1、A2、AN路基横断面面积；L1、L2、LN相邻断面间的距离。下面按平均面积法计算土方量表31土石方量计算表序号里程（M）挖方面积FWM2填方面积FTM2挖方量VWM3填方量VTM3备注1K2110000595972663904751489932K211050265561901428824503K2111003059679016728602504K21115036317620169322805K211200314115012611467506K2112501903437067693307K211275351202708K211300367351208981923750采用平均面积法计算土方量23112121NNAVLL序号里程（M）挖方面积FWM2填方面积FTM2挖方量VWM3填方量VTM3备注9603107509K2113254008974077526725010K21135021931640502494625011K21137518267920512489875012K21140022731260587944375013K211425243042904034765014K211450797383043097125015K21150092650202316255896482516K21155003885932268925927347517K2116009075712346246373753086518K211650894738046776375019K21170097631706110575020K21175014679130738923750采用平均面积法计算土方量21K211800148780602467016250采用平均面积法序号里程（M）挖方面积FWM2填方面积FTM2挖方量VWM3填方量VTM3备注22K211825485807012856975023K21185054275101340175024K211875529389012703175025K21190048686506019865026K21195019210810计算土方量672692027K2120007696870192421751027128K21205004108403300912529K212100090952503357367530K212150043342202421547531K2122000535197021003132K21225003049276631475762317533K2123002652590采用平均面积法计算土方量536823034K2123501882033085825850采用平均面积法计算土方量序号里程（M）挖方面积FWM2填方面积FTM2挖方量VWM3填方量VTM3备注35K2124001551001038775025134110536K212450053644216326025134110537K2125006530410163260251403372538K212550056134903602677539K212600087972240K212650193045048261252199305总19113826202总挖方量VWM3191138总填方量VTM32620232路基土石方调配方案321路基土石方调配原则铁路建设中，路基土石方工程所占比重较大，所需劳力和机具较多，取弃土占用的土地也较多。为合理地节约投资和劳力，少占农田，对土石方进行合理调配和取弃土的合理设置时十分必要的。因此在进行路基土石方调配时，必须把握以下原则一、施工方最少最好的施工方案是把从路堑挖出来的土石用来填筑路堤。如此，则土石方工程数量仅计挖方，不计填方，达到减少施工方，节约用地的目标。二、节约用地铁路用地必须贯彻十分珍惜、合理利用土地和切实保护耕地的基本国策，遵循经济合理、节约土地、少占良田的原则。三、技术经济条件（1）在经济运距范围内，充分利用移挖作填；（2）尽量利用荒地、劣地作为取弃土场地，少占耕地，并结合施工改地造田；（3）充分利用改河、改路等附属工程土方；（4）土石方挖、装、运、卸的能耗最小。四、环境保护；（1）取弃土与路基排水、农田灌溉和改地造田相结合，避免引起河岸冲刷，阻塞河流、压缩桥孔等现象产生；（2）营造绿化带。322施工方法的选择本段区间计算断面的填方为26202M3,挖方为191138M3。为高质量，高速度，高效率，低成本的完成施工任务，拟采用土石方综合机械化施工。323施工机械的选择采用土石方综合机械化施工的施工机械见表32所示。表32土石方综合机械表序号名称规格单位数量1挖掘机斗容量051M3台42自卸汽车4T以上台23铲运机60M3以上台44推土机88KW以上台25压路机YZT14G台26潜孔凿岩机YQ150台17空气压缩机9M3MIN台38发电机80KW台29手推车斗容量1M3台4324区间土方调配方案选择区间路基土石方调配，常采用线调配法。线调配法主要是根据土石方经济运距确定沿线中心线纵向移挖作填和横向取弃土的合理范围。其首要任务是经济运距的确定。本设计参照设计纵断面图地基情况只计算土方。由于该区间路段大部分为挖方，填方数量与挖方相比较少，所以土石方调配尽量用挖方纵向调配给填方，并将多余的挖方横向移至弃土堆。本区间土方调配采用全区间调配，由于计算土石方量时只计算了四十个横断面之间的土石方量，区间其余土方量由老师给予。查铁路工程概预算定额，计算得出下列几种运输方法的运距适用范围见表33所示。表33运输运距表运输方法适用运距起码运距附注人力挑抬运50M以内20M（增运每级为10M）在困难条件下使用手推车运输300M以内50M（增运每级为50M）轻轨斗车运输300M以上200M（增运每级为100M）推土机20M70M20M（增运每级为10M）拖式铲运机100M700M200M（增运每级为100M）自行式铲运机300400M自卸1T机动翻斗车150M1000M200M（增运每级为200M）倾卸汽车运输大于500M1KM（增运每级为1KM）325经济运距的确定设路堑1M3的挖土，纵向运送L距离到路堤的费用为，则MA（32）MAB式中A挖1M3土并装到运送工具上的费用；B1M3土运送1M距离的费用。如果上述路堑挖方不纵向运至路堤，而运往弃土堆，路堤就由取土坑取土，横向运至路堤的费用则为N（33）AABL取弃（）（）式中挖土运至弃土堆的距离；L弃取土坑运至路堤的距离。取当满足时，L值即为经济运距AMN（34）ABLB取弃（）（）经济运距计算公式为（35）/取弃（）查得2005年挖掘机单价分析表如下所示表34单价分析表工程类别路基单价编号LY38工作项目25M挖掘机自挖自卸普通土计算单位100M3单价合价材料重量（元）元单位重合重编号电算代号费用名称单位数量（T）（T）12345678一人工费元5295人工工日0262035529二机械使用费元953219003履带式液压单斗挖掘机20M3台班00851008558573履带式推土机1901175KW台班002145672959合计10061故A1006元表358吨自卸汽车运输单价分析表如下工程类别路基单价编号LY142工作项目8T自卸汽车运土运距1KM计算单位100M3单价合价材料重量（元）元单位重合重编号电算代号费用名称单位数量（T）（T）12345678一机械费元458571619365自卸汽车8T台班106243184585716合计4585716故B459元查表可知挖1M3土并装到运送工具上的费用A1006元；1M3土运送小于1KM距离的费用B459元；350M、200M。L弃取计算得到经济运距L550M326区间土方调配明细表本设计的区间土石方调配采用明细表法进行。具体见附录1附表1所示。327土方调配数量汇总本设计的区间路基土石方调配汇总表具体见附录2附表2所示第4章普通无缝线路设计41概述无缝线路是一种新型轨道结构，也是轨道结构技术的重要标志之一。无缝线路以其高速行车、运行平稳和便于养护维修的优越性，正日益取代普通线路而大量使用。已被公认为轨道的发展方向。本章主要通过无缝线路受力计算锁定轨温的计算、轨道结构和强度的检算以及无缝线路结构计算进行无缝线路的设计。从而完成本章内容。42轨道结构竖向受力计算及锁定轨温的确定421轨道静力计算已知条件设计时速根据设计要求，大瑞铁路设计时速为200KM/H，设计双线线路。机车类型依据大瑞铁路设计时速及运输要求，采用SS7E型机车。铺设地点设计中轨道铺设地点位于大理地区，根据气象资料该地区最高轨温为523，最低温度为54，中间轨温为235，最大轨温差为577。钢轨类型该段铁路选择定尺长100M的60轨，为60KG/M。钢轨采用U71MN标准材料的钢轨，其抗拉强度为883MPA,屈服强度为457MPA。轨枕类型该段铁路轨枕选择26M长型轨枕。轨枕间距该段铁路为无缝线路，选择1840根/KM轨枕间距。该段线路选择弹条型扣件。轨下胶垫静刚度为80KN/MM。道床类型及肩宽该段铁路各双线选择道床顶面宽度为350CM，厚度35CM，道床边坡1175，肩宽45CM，砟肩堆高15CM。道砟采用一级碎石道砟。钢轨接头螺栓该段铁路选择为109级螺栓，其抗拉强度为1090MPA，扭矩值为900。螺母许用拉伸应力为1060MPA。MN道床纵向阻力对于轨枕间距为1840根/KM的轨道，一股钢轨下单位道床纵向阻力值为91N/MM，单根轨枕的道床纵向阻力为10000N。设计区段最小半径最小半径为2200M，困难地段为2000M。轨下各结构层刚度路基指标，路基基床由表层与底层组成，其厚度应符30K合下表41。表41基床参数表设计速度基床表层厚度基床底层厚度基床总厚度200060190250200250070230300基床表层采用级配碎石材料，其材料规格及压实标准应符合下列规定（1）碎石粒径、级配及材料性能应符合铁道部现行客运专线基床表层级配碎石暂行技条件的规定。（2）与上部道床碎石及下部填土之间应满足0|54485的要求。当与下部填土不能满足此项要求时，基床表层应采用颗粒级配不同的双层结构，或在基床底层表面铺设土工合成材料。当下部填土为改良土时，可不受此项规定限制。（3）压实标准应符合规定，采用地基系数、动态变形模量、孔隙率N30KVDE三项指标控制。表42级配碎石参数表注基床表层K30、EVD、N三项指标要求必须同时满足。设计最高行车速度大瑞铁路的设计最高行车速度为200KM/H机车主要参数1、车体宽度3105MM2、车体底架上平面距轨面高度1600MM3、两车钩中线心间距离22016MM4、车钩中心线距轨面高度88010MM5、外形尺寸6800MM2110MM1218MM压实标准填料设计速度厚度地基系数30K动态变形模量VDE孔隙率N20006级配碎石2002500719055186、轴距2150MM7、传动方式空心轴六连杆传动8、齿轮传动比75/329、基础制动方式单侧单元制动10、网压25KV50HZ11、轨距1435MM12、轴式C0C013、机车整备重量126T14、轴重21T15、最高运营速度170KM/H16、持续功率4800KW17、起动牵引力245KN18、额定牵引制持续制、半磨耗171KN19恒功速度范围牵引工况96160KM/H20、电制动方式电阻制动21、电制动功率4000KW22、落弓后受电弓滑板距轨面高度4700MM表43机车车辆轮位资料表机车类型静轮重KN轮1至前车钩中心距离（M）轮2至前轮中心距离（M）轮3至前轮中心距离（M）轮4至前轮中心距离（M）轮5至前轮中心距离（M）轮6至前轮中心距离（M）轮6至后车钩中心距离（M）构造速度SS7E10530732152157272152153073200车辆C62102514961756951751496图41车辆轴距和轮载图静力计算参数弹性模量52081EMPA60轨新轨的惯性矩437JM3196W20重型的钢轨强度3/DN重型的轨枕、道床、基床强度7/M轨枕间距A54180静力计算钢轨（413254DKMPAA）（42）1445022081327KMEJ计算钢轨最大弯矩，分别计算各轮，取最大值。列表计算，见附录3。P计算得取6号轮位为最不利轮位，最大值为95207NP轨枕（43）70123458DKMAA（44）1445047017MEJ计算轨枕，分别计算各轮，取最大值，列表计算，见附录4。P计算得取6号轮位为最不利轮位，最大值为100916NP计算Y，M，R（45）0147096223YPMK（46）1518347924MN（47）014706022AR422轨道动力响应的准静态计算速度系数SS7E型客运动力机车的构造速度为200KM/H，在复线线路上，200KM/H的行驶速度的欠超高允许值为60MM，因此曲线上控制速度可按，由于速度高，目前我国铁路尚未有规范的标HKMRV/2042MAX准速度系数，根据我国实测数据整理得速度系数表。表44速度系数表牵引种类速度系数速度范围速度差电力内燃V12006V/10004V/1001120V160120V10/3V2160V2006452由速度系数表可知计算轨道下沉及基础部件的荷载及应用时720160V131806245022V偏载系数查表知，当列车速度为160V200时，欠超高允许值为60MM。（48）126215221HSHHP横向水平力系数时，0RM4F当时,则HKV/20MAX曲线地段上1P（49）121DJPY06701084M直线地段上P（410）12DJY06701813M423动弯矩和动反力计算曲线地段R10000M，F145，012P（411）2DJMF19834710184560NM直线地段F145，P（412）12DJF1983472010812556NM曲线地段R10000M，F145，P（413）121DJR402768070189N直线地段F125，P（414）12DJR40276807108953N424钢轨弯曲应力计算轨底曲线（416）1693804176DMMPAW直线152D轨头曲线（417）26938046DPA直线2571DMMW425稳定允许温度力和允许温升的计算4251试算L值1、试算曲线地段值当时，ML40FOE2MFOP2F,452YI87/QN换算曲率（41801R）661114502M7450FM41921YEIBR542601510634（422322/14YYYOEEIEILIFQQRR20）6136215730270287314086102M35L计算得到与原假定不符。设，重新计算；L4003251LM/OEF（421）/OEF22OEF610240135MM以再次试算，求得/35OEFML22907834LM则6该与第二次设的不符，再设，计算；L0351L0L/OEF，再求得，则，基本上与原来的/15OEFM22847391相接近，因此取作为变形曲线长度，坐位原3046L96LM/15OEFM始弹性初弯矢度。2、试算直线地段值L换算曲率6101R由公式（419）得21YEIBR670由公式（420）得22322/4YYYOEIEILEIFQQR13632127087028741695M340L计算得到与原假定不符。设，重新计算L00341LM/OEF由公式（421）得/OEF2024OEFL169520145MM以再次试算，求得/145OEFML2210386M则L该与第二次设的不符，再设，计算；L0403LM/OEF，再求得，则，基本上与原来的/129OEFM229785L159相接近，因此取作为变形曲线长度，坐位原始3L31/129OEFM弹性初弯矢度。4252计算稳定允许温度力无缝线路允许温度力为轨道位移为2MM时的温度力除以安全系数K，K取为125。应用波长相等的模型的统一简化无缝线路稳定性计算公式（422）214NOEYQPFREI其中，Q为等效道床横向阻力，查表知1840根/KM的肩宽为40的碎石道床（砼）为87N/CM87N/MM。砼枕的原始塑性弯曲，则由公式（418）得6101MR661014502R为轨道框架刚度换算系数，取为2。弹性模量5810EMPA60轨的4642MCIY1、计算曲线地段值稳定时，根据前面计算此时FOPFOE115MM，安全系数K13。所02FCM以由公式（422）有6622568718711450145002404NOEYQPFREI6329N因此无缝线路稳定温度力（423）6610253NPK2、计算直线地段值由公式（418）得换算曲率6101MR稳定时，此时，安全系数。所以由公式2FC29OPEF13K（422）有66225687129871101040404NOEYQPFREI637N因此无缝线路稳定问独立，由公式（423）得66012850NPK4253允许温升计算对于路基上的无缝线路（42FEPTU24其中C05/1822747MCFPAMPE1508A由公式（424）得则曲线地段60152306720584UPTCEF直线地段60155UT426设计锁定轨温的确定允许的温降（425）1SDCDTE已知U71MN的钢轨，抗拉强度为883MPA，其屈服强度为457MPA，则其允许应力45731SMPAK162D路基上的制动区段的C0由公式（425）得则曲线地段105531762168208SDCDTCE直线地段10554SDCDT已知大理地区最高轨温为523，最低温度为54。因此可得该地区的锁定轨温（426）MAXIN22DUSFKTTT为温度修正值，取5。KT则由公式（426）（）53468752392SFT取锁定轨温，锁定轨温范围是15OC20OC20C43轨道结构强度检算431钢轨基本应力检算最大升温和最大降温的计算MAXTAXT，2515EMENTTT（427）IN2430CT（428）AX17钢轨最大温度拉应力和最大温度压应力TT（429）5M20830478MPATEAX196TT曲线（430176967251DTSA）直线142503853DTSPPA曲线（431296729651TSMA）直线215383DTSPPA轨枕弯矩验算型轨枕L2600MM，E1100MM，60KG/M钢轨轨底宽MA01150MM。B型轨枕的，。KNMG8KNC4轨下截面正弯矩曲线（43222150103569123088GDABRKNME）直线22150196451088GDABMKE中间截面弯矩曲线（433）1426045103691036CDLAMRKNM直线18458CD符合钢轨弯矩验算要求。432道床及路基顶面应力检算4321道床顶面应力验算对于型轨枕，中部可以支承在不捣实道床上，此时（434）32601250844LEMMB0（435AXDRE）M为道床应力分布不均匀系数，取16。由公式（435）曲线MAX1035691042DBRMPAE直线AX845DB碎石道砟，则符合强度要求。MPB50