铁路土石方工程施工组织课程设计分享版.doc

课程名称：《铁路施工组织与管理》

设计题目： 铁路土石方工程施工组织设计
院 系： 土 木 工 程 系
专 业： 铁 道 工 程
年 级： 级
姓 名：
指导教师：

西南交通大学峨眉校区

10 月 28 日

课 程 设 计 任 务 书

专 业 铁 道 工 程 姓 名 学 号
开题日期： 10月13日 完毕日期： 10月 28日
题 目： X X新线铁路土石方工程施工组织设计

一、设计目
1、通过课程设计，掌握铁路土石方工程施工组织设计；
2、 通过实际操作，会纯熟运用Word、Excel、CAD等软件；
3、 能运用所学铁路轨道、路基工程及有关规范、手册等，处理铁路施工
组织土石方计算、调配、工期计算、劳动力、机械安排及施工平面
图布置等实际工程问题；以提高所学知识运用能力。

二、设计内容及规定
1、 计算基地及基地两侧路基土方工程量；
2、确定土方调配方案，选择施工措施；
3、选择施工机械，确定施工机械走行路线；
4、计算施工工期；布置现场平面图。

三、指导教师评语

四、成 绩

指导教师 (签章)
年 月 日

《铁路施工组织与管理》

课程设计任务书

一、设计题目：X X新线铁路土石方工程施工组织设计
╳工程施工队承担╳╳新线铁路临时轨排基地土石方工程任务，（其中包括基地面积为长300m宽90m广场；基地两侧沿线路外伸500m路基土石方工程）。基地初步标高按线路设计标高取平均值；泄水坡为单向坡i=3‰；土方边坡挖方为1:1.25，填方为1:1.5。
原始资料为 江（村）--江（永） 线 DK102+800 至 DK103+800 段设计平面图及纵断面图各一份，线路为一级单线。

二、施工条件：
1． 计算所需施工机具均按需配置供应；
2． 所需劳力所有满足规定；
3． 施工在非雨季进行，月平均气温为20oC。

三、设计内容
1． 计算基地及基地两侧路基土方工程量；
2． 确定土方调配方案，选择施工措施；
3． 选择施工机械，确定施工机械走行路线；
4． 计算施工工期；布置现场平面图。

四、设计成果及规定：
1． 编写课程设计阐明书，（约8000字）
2． 绘制现场平面布置图1张（2#图纸）
3． 绘制路基横断面图（比例： 1:200）

设计内容
（一）工程量计算
（1）站场基地土方量
1．按规定布置方格网于线路（即本段线路DK102+800~DK103+800）范围内，详细位置DK103+400~DK103+700作为站场基地，其面积为，每个方格边长为30m,基地设计高程取该段线路标高平均值，故由该段线路纵断面图可知基地初步设计标高为，方格网各角点高程可直接在图上由内插法查得如图
2．基地方格各角点设计标高
近似取站场形心为重心，即O点为站场设计标高点
角点设计高程，基地泄水坡为单向坡

3．施工高度h
(计算“+”为填方，“—“为挖方)
计算数据如下：
，，，，，，，,,,
,,,,,,,,,,
, ,,,,,,,,,,,,,
4．确定零线
按公式

计算得依次从左上向下，再从右下至上，求角点至零线距离：
-在角点5-6线上，在角点5-16线上，
在角点4-15线上，
在角点14-15线上，
在角点25-26线上，
在角点26-37线上，
在角点27-38线上，
在角点28-39线上，
在角点39-40线上，

5．计算各方格土方量
查教材《铁路施工组织设计》常用方格网点计算公式表可得各方格土方量：

计算得：
6．计算边坡土方量
绘出边坡图如图：

其中三角棱锥体：
三角棱柱体：

则，
7．计算基地总土方量

（2）基地两侧路基土方量计算
本段线路为一级单线，从《路基规范》中查得路基面宽度。

下面按平均面积法计算土方量：
序号
里程（m）
挖方面积Fw(m2)
填方面积Ft(m2)
挖方量Vw(m3)
填方量Vt(m3)
1
DK102+800
4.292
16.393
152
768
2
DK102+850
1.772
14.341
90
964
3
DK102+900
1.812
24.231
95
1249
4
DK102+950
1.999
25.724
94
646
5
DK103+000
1.756
0.116
551
3
6
DK103+50
20.268

826
0
7
DK103+100
12.786

402
0
8
DK103+150
3.278

104
10
9
DK103+200
0.890
0.400
71
144
10
DK103+250
1.958
5.340
97
743
11
DK103+300
1.908
24.384
92
1196
12
DK103+350
1.778
23.462
89
1326
13
DK103+400
1.776
29.569
89
1508
14
DK103+450
1.785
30.756
90
1593
15
DK103+500
1.832
32.948
91
1563
16
DK103+550
1.788
29.580
91
1945
17
DK103+600
1.863
48.212
93

18
DK103+650
1.850
32.242
98
1464
19
DK103+700
2.072
26.329
110
1232
20
DK103+750
2.332
22.936
105
1233
21
DK103+800
1.872
26.369
Σ

3429
19598

（二）确定土方调配方案
（1）区间土方调配
本段线路以路堤较多，大多以半堑半堤为主，因此土方尽量采用横向移挖作填及
取土坑取土。条件容许下可以采用纵向移挖做填。
A． 经济运距计算
按公式

查铁路工程定额LY-46可得，A=1.06 ，查LY-142可得，b=0.0046
取250m,
最大经济运距
B．横向运距均按无上、下坡考虑：
按公式：

1. 横向运距
第一种横断面：横向取土运距：
第二个横断面：横向取土运距：
第三个横断面：横向取土运距：
第四个横断面：横向取土运距：
第五个横断面：横向弃土运距：
第六个横断面：横向弃土运距：
第七个横断面：横向弃土运距：
第八个横断面：横向弃土运距
第九个横断面：横向弃土运距：
第十个横断面：横向取土运距：
第十一种横断面：横向取土运距：
第十二个横断面：横向取土运距：
第十三个横断面：横向取土运距：
第十四个横断面：横向取土运距：
第十五个横断面：横向取土运距：
第十六个横断面：横向取土运距：
第十七个横断面：横向取土运距：
第十八个横断面：横向取土运距：
第十九个横断面：横向取土运距：
第二十个横断面：横向取土运距：
第二十一种横断面：横向取土运距：
由上可知，进行路基土石方调配分段

2. 调配措施
采用表上作业法进行调配，见下表：
起讫里程
段落编号
断面方数m3
运用方数m3
自何处来往何处去
运距m
施工措施及
数量/ m3
路堤
路堑
路堑
路堤
往路堤
往弃土堆
自取土坑
自路堑
纵向做填
人力施工
机械
施工
DK102+800～103+000
1
3627
431
431

1326
431
1870
DK103+000～103+
200

200

3627
本段调配
165
DK103+000～103+200
2
13
1883
13

13

DK102+800～103+000
200

1183
DK103+200～103+300
3
887
168
168

719
168

本段调配
164
887

DK103+300～103+400
4
2522
181
181

2341
181

本段调配
165

2522
DK103+400～103+500
5
3101
179
179

2922
179

本段调配
166

3101
DK103+500～103+600
6
3508
182
182

3326
182

本段调配
166

3326
DK103+600～103+700
7
3475
191
191

3284
191

本段调配
166

3284
DK103+700～103+800
8
2465
215
215

2250
215

本段调配
165

2465

（2）站场土石方调配
1．各调配区域重心计算：
按公式： 计算
计算得：
挖方区：
挖方区：
挖方区：
填方区：
填方区：
填方区：
填方区：

由两点间距离公式求得各填挖方间距：

各调配区域土方量和平均运距见下图：

2．表上作业法进行最优土石方调配
A．土方调配表

B．制初始调配方案
采用最小元素法进行调配见下表

由初始调配方案，计算其目函数值为：

那么，计算所得与否是minS问题应由最优化检查确定
C．调配方案最优化检查
采用假想运距法进行检查见下表

用原运距减去假想运距来检查上表，表中出现负值，阐明方案不是最优，需进行调整。

D．方案调整，
采用闭合回路法进行调整 ，如下表

在闭合回路上，对各顶点运量，将其最大运距有解方格变为零，使其满足平衡条件，得出新最优方案，如下表

新方案经检查，均为不小于0，故方案为最优，其目函数值为：

E．绘制土方调配图

（三）确定施工措施，选择施工方案
施工措施确实定，根据土石方工程量大小及其分散程度；填、挖方位置及其运距大小；地形状况、施工工作面大小；以及施工单位技术条件等。因我国长期以来，采用人工施工及半机械化施工中，己形成诸多形之有效施工措施。
故根据本工程特点，选用机械施工为主，并配合人工作业，实行一天两班制作业。站场及路基土石方均采用平行流水作业施工，分开进行，施工尽量考虑移挖作填，站场由于填方量过大，故考虑在附近荒地开垦进行借土。
（四）选择施工机械，确定走行路线
根据机械工作限额表；以及多种运送措施及运用范围表，再根据本工程站场土石方相对比较集中等。站场选用挖土机配全自卸汽车，
（1） 站场土石方工期计算
站场采用机械施工，查教材《铁路施工组织设计》土石方工程施工进度综合指标表可知土石方机械施工综合指标为，采用一天两班制。

（2） 挖土机数量确定，选用W100正铲挖土机，斗容量为1
N=Q/P*T*C（台）

挖土机生产率

由前面站场土石方量计算知Q=10337
故解得
（3） 运土车辆配套数量计算，选用4t自卸车运土。

（4） 计算自卸车数量时考虑由挖方区（或取土坑）至填方区平均距离，且采用流水作业施工，故站场施工机械配置为： 六台斗容量为1W100正铲挖土机，四辆4吨自卸车
（5） 铲运机施工
路基土石方工程采用铲运机施工， 根据该路段地形，且施工地段较长，场地相对平坦结合施工特点等，选用 字型路线。
（五）施工工期计算
（1） 土石方集中地段工期计算

查《铁路工程预算定额》知：自行式铲运机台班产量定额为（一般土），人工产量定额，在正线路基土方施工中，采用3台斗容量为6m3铲土机，每天2班制，人力施工采用50人,分两班使用，采用平行流水施工法。
起讫里程
人力施工方(m3)
机械施工方(m3)
人力施工期（天）
机械施工期（天）
DK102800～103+000

3627

1.8
DK103+000～103+200

1183

0.6
DK103+200～103+300
887

0.7

DK103+300～103+400

2522

1.3
DK103+400～103+500

3101

1.6
DK103+500～103+600

3326

1.7
DK103+600～103+700

3284

1.7
DK103+700～103+800

2465

1.2
人力施工工期为1天，机械施工工期为10天，因此正线路基土石方施工工期为10天。

（2）施工工期总体规定
路基土石方工程在每一施工区段准备工作完毕后或进展到一定程度即可动工,也可与小桥,涵洞同步动工,但其竣工应落后于桥涵工程,并必须在正线铺轨前半月完毕,因此计算出工期,经验算,工程不能在铺轨前半月完毕,就将应考虑动工日期提前或增长机械(或人力) 及工作班数,以保证施工任务准期完毕。
（六）施工场地平面布置图（详见附图）