《鐵路路基工程》課程設計報告PAGE1工程教育試點班《鐵路路基工程》課程設計報告姓名：學號：班級：指導教師：年月日目錄HYPERLINK第一章概述 1HYPERLINK一、 設計任務 1HYPERLINK二、 設計資料 1HYPERLINK第二章路基橫斷面設計 3HYPERLINK一、 橫斷面各部尺寸擬定 3HYPERLINK二、 路基橫斷面圖示 3HYPERLINK三、 路基填料的選擇 4HYPERLINK第三章重力式擋土墻設計 5HYPERLINK一、 作用在擋土墻上的力系 5HYPERLINK二、 擋土墻尺寸擬定 5HYPERLINK三、 庫倫土壓力計算 7HYPERLINK四、 擋土墻檢算 9HYPERLINK五、 擋土墻橫斷面圖 10HYPERLINK第四章排水措施及施工方法 11HYPERLINK一、 綜合排水設施設計 11HYPERLINK二、 施工方法 11HYPERLINK參考文獻 12《鐵路路基工程》課程設計報告PAGE3第二章路基橫斷面設計橫斷面各部尺寸擬定（1）斷面形式：根據本設計的基本資料，路基斷面形式為路堤式。路基面形狀設計為三角形路拱，由路基中心線向兩側設置4%的人字排水坡，拱高約為0.15m。（2）路基面寬度：根據《鐵路路基設計規范》TB1001—2005（以下簡稱“規范”）查表得，路基面寬度為11.2m，其中路肩寬度不小于0.8m。（3）基床厚度：根據規范規定，對于時速不超過160km/h的Ⅰ、Ⅱ級鐵路，路基床表層厚度為0.6m,底層厚度為1.9m，基床總厚度為2.5m，本設計中為時速140km/hⅠ級重型雙線鐵路，按規范取值。（4）邊坡坡度：根據規范規定，Ⅰ級鐵路的路基邊坡高度不宜大于15m，設計該路基邊坡為直線型，高度8m，坡率為1：1.5。（5）排水溝：根據規范，排水溝底寬0.4m，深度0.6m，邊坡坡率采用1：1，在排水溝和路基之間修筑2m寬的人工護道。路基橫斷面圖示由以上確定的基本參數，則本設計中雙線標準路基結構的橫斷面圖示如下：圖SEQ圖—\*ARABIC1雙線路堤標準橫斷面圖（單位：m）（注：具體路堤橫斷面圖見CAD版圖紙。）路基填料的選擇根據規范，Ⅰ級鐵路路堤基床表層應選用A組填料（砂類土除外），但缺乏A組填料時，經濟比選后可采用級配碎石或級配砂礫石，本設計中采用級配良好的碎石，屬于A組填料。基床底層填料應選用A、B組填料，否則應采取土質改良或加固措施，本設計中采用A組或B組都可，可根據經濟性比選。路堤基床以下部位填料宜選用A、B、C組填料，選擇D組填料時應采取土質改良或加固措施，本設計中根據要求選用即可。壓實標準，基床表層：級配碎石滿足地基系數，孔隙率；基床底層填料滿足地基系數，相對密實度。基床下部就地取材殘積土壓實標準，地基系數。第三章重力式擋土墻設計重力式擋土墻是依靠自身的質量和地基反力抵抗土體和外荷載產生的土壓力，因此擋土墻及地基應有足夠的穩定性和強度。本設計中墻身材料采用C15混凝土，其重度,擋土墻為為仰斜式路肩墻，墻后填料為砂類土，內摩擦角，土與墻背內摩擦角。墻高8m，墻背坡度為1:0.25，墻胸坡度為1:0.30。基底為硬質巖，其容許承載力為=1200kPa，基底與地層間的摩擦系數，下面進行具體設計與相關驗算。作用在擋土墻上的力系作用在擋土墻上的力系，根據荷載性質及發生概率分為主要力系、附加力系和特殊力系。本設計中根據要求只考慮主要力系的作用，不考慮常水位時的靜水壓力和浮力。主要力系是指經常作用在擋土墻上的力，包括由墻背填料自重及列車軌道荷載引起的土壓力Ea，墻身自重G，基地方向反力R及摩擦力T，為了偏于安全的考慮，不考慮墻前被動土壓力的作用。設計中將路基面上的軌道靜載和列車豎向活載一起換算成與路基土體重度相同的矩形土體。Ⅰ級重型雙線鐵路，時速140km/h，列車軸重220kN，間距1.5m。由于路基土分層，基床表層采用級配碎石，重度19kN/m3,查表，換算土柱寬度b0為3.3m，高度h0為3.2m，雙線鐵路即為兩個換算土柱。擋土墻尺寸擬定重力式擋土墻的構造要求擋土墻頂面寬度一般為垂直墻高的1/12,即H/12，采用混凝土結構頂寬不應小于0.4m，路肩擋土墻應設置帽石，其材料可用C15混凝土或粗實料，厚度不小于0.4m，寬度不小于0.6m，突出墻身的飛檐寬為0.1m。按照基本要求設計，方案一取頂面寬度為H/12,再根據其墻背坡度為1:0.25，墻胸坡度為1:0.30的幾何關系，就可以繪出其斷面形式如圖2。擬定好尺寸進行庫倫土壓力計算和擋土墻驗算后，發現方案一的墻身尺寸不符合要求，繼續加大墻身尺寸，取墻頂寬度為2m，其他角度尺寸不變，按幾何關系就可得到方案二如圖3所示。同理對方案二進行驗算，方案二也不符合要求，繼續改進取墻頂寬度為3m進行驗算，驗算合格，最終確定擋土墻身尺寸如圖4所示。圖SEQ圖—\*ARABIC2擋土墻尺寸方案一（單位：m）圖SEQ圖—\*ARABIC3擋土墻尺寸方案二（單位：m）圖4擋土墻尺寸方案三（單位：m）此處需要說明的是雙線鐵路第一個換算土柱距離擋土墻背墻頂點的水平距離最開始根據以往算例取了0.4m，在進行方案二，方案三設計時則是根據第二章中所設計的路基橫斷面尺寸進行距離計算得到第一個換算土柱距離擋土墻背墻頂點的水平距離為2m，從圖中也可看出這一變化，最終選定方案三，如圖4所示。庫倫土壓力計算【方案一和方案二驗算不滿足，可省略詳細計算步驟】方案三的詳細計算步驟如下：基本數據：擋土墻為為仰斜式路肩墻，墻后填料為砂類土，內摩擦角為**，土與墻背內摩擦角為**，墻高H=8m，底部尺寸B=3.4m,換算土柱寬度b0=3.3m，高度h0=3.2m，d=2m，墻背坡度為1:0.25，墻胸坡度為1:0.30，尺寸如圖5所示：圖5方案三庫倫土壓力計算圖示（單位：m）計算破裂角θ（仰斜墻背，α取負值）假設破裂面交于第一個換算土柱荷載分布范圍之內：校核假定：故破裂面位于第一個換算土柱分布范圍內，滿足要求。求土壓力系數：擋土墻檢算基底為硬質巖，其容許承載力為=1200kPa，基底與地層間的摩擦系數，墻重：抗滑穩定性驗算抗傾覆穩定性驗算合力偏心距檢算（滿足）擋土墻墻身H/2截面強度驗算法向應力驗算（滿足）（滿足）通過以上計算可知，方案三的擋土墻設計各項指標符合要求。擋土墻橫斷面圖圖6為擋土墻在路堤中的布置橫斷面圖的示意，具體詳見圖紙。圖6擋土墻布置（單位：m）第四章排水措施及施工方法綜合排水設施設計路堤排水設備********擋土墻排水設施********施工方法路堤施工方法********重力式路肩擋土墻施工方法****