1、摘 要铁路选线设计是土木工程、交通运输等专业的一门实践性课程;本设计主要训练学生综合运用所学基础知识的能力,培养学生用定性分析方法对问题进行综合分析和评价。本设计是对“能力计算”、“平纵面设计”等知识的拓宽与综合应用。通过毕业设计使学生在巩固所学能力计算和方案经济比较的基本方法,熟悉并运用铁路线路设计规范,从而加深对所学内容的理解,提高综合分析和解决问题的能力,为毕业后从事设计施工或继续深造奠定基础。本设计的主要内容是对黄杖子龙须门进行铁路选线设计,线路设计 K0+000 到K20+390 选线设计,铁路全长共 20.39km,铁路设计时速 200km/h,为单线铁路。通过对沿途的地形地貌及房
2、屋建筑分布进行分析,查找相应技术规范,从而确定铁路的等级以及设计所需要的各种参数。根据所学过的铁路选线设计、路基工程、铁路轨道等知识,运用 CAD 以及相关软件绘制线路的平面图,纵断面图、横断面图以及挡土墙的相关的计算说明。关键词:平面、纵断面、横断面、挡土墙ABSTRACRailway route design is civil engineering, transportation and a practical courses, This design main training students comprehensive ability to use the basic knowle
3、dge, raises the student with qualitative analysis method of comprehensive analysis and evaluation problem. This design is calculated for “ability“ and “flat vertical plane design“ knowledge, broaden and comprehensive application. Through the graduation design makes the students learned capacity calc
4、ulation and consolidate the basic methods of economic comparison, familiar with and use the railway line design specification, thus deepening understanding of content, improve the comprehensive analysis and problem solving ability for design and construction of foundation or continue. The design of
5、the main contents of the selection design the huangzhangzi longxumen new railway K0+000 to K20+390 segment,railways total length of 20.39Km,railway design speed of 200Km/h,single-track railway.Analyed by the building construction distribution and along topography, look up the corresponding technical
6、 specifications in order to determine the level of the railway and the various paramenters of the design. Based on knowledge of the railway line selection,subgrade,railway track,the use of CAD and relate soft ware to draw the line plan,longitudinal section, cross-sectional diagaram , related calcula
7、tiona show and Retaining wall.Key words: plane, longitudinal,cross-sectional, Retaining wall目 录第一章 绪论 .11.1 选题背景及意义 .11.2 铁路定线原则 .11.3 铁路定线方法及步骤 .21.3.1 河谷定线 .21.3.2 越岭地段 .31.3.3 平原、丘陵地区 .31.4 地质自然气象特征 .41.4.1 地形、地貌特征 .41.4.2 水文地质 .41.4.3 气象 .41.4.4 工程地质 .41.4.5 地震 .51.5 论文的主要工作 .5第二章 平面线路设计 .62.1 概
8、述 .62.2 直线设计 .62.3 夹直线设计 .72.3.1 夹直线概念 .72.3.2 夹直线长度设计原则 .72.3.3 夹直线长度的保证 .82.4 圆曲线设计 .82.4.1 曲线半径取值原则 .82.4.2 曲线半径选用原则 .92.5 缓和曲线设计 .92.5.1 缓和曲线的作用 .92.5.2 缓和曲线的选定原则 .92.6 平面数据表 .112.6.1 逐桩坐标表 .112.6.2 平面曲线要素表 .14第三章 线路纵断面设计 .153.1 纵断面概述 .153.2 纵断面设计内容 .153.2.1 纵断面设计原则 .153.2.2 纵坡设计要求 .163.2.3 最短坡段
9、长度 .163.2.4 相邻坡段坡度差 .163.3 坡度折减 .173.3.1 曲线地段的最大坡度减缓 .173.3.2 曲线地段最大坡度折减的注意事项 .173.3.3 曲线地段最大坡度减缓的方法 .183.4 竖曲线设计 .183.4.1 竖曲线的设置条件 .183.4.2 竖曲线设置时应注意的问题 .183.5 竖曲线表 .19第四章 路基横断面设计 .204.1 路基工程的组成及特点 .204.2 路基横断面及设计原则 .204.2.1 路基横断面的基本形式 .204.2.2 横断面设计原则 .214.2.3 路基面的形状 .214.3 路基面的宽度 .214.3.1 宽度标准 .2
10、24.3.2 曲线加宽 .224.4 路基横断面设计 .224.4.1 路基一般设计原则 .224.4.2 路基横断面尺寸 .234.4.3 路基排水设计原则 .234.4.4 排水设施的设置 .234.4.5 路基排水施工注意事项 .254.4.6 横断面图示 .25第五章 挡土墙设计 .275.1 挡土墙的概念 .275.2 挡土墙的分类 .275.3 挡土墙布置 .275.3.1 横向布置 .275.3.2 纵向布置 .285.3.3 平面布置 .285.4 挡土墙的构造 .295.4.1 挡土墙排水设施 .295.4.2 沉降逢与伸缩缝 .295.5 挡土墙的设计 .305.5.1 挡
11、土墙尺寸 .305.5.2 稳定性验算 .315.5.3 地基应力及偏心距验算 .325.5.4 强度验算 .335.5.5 挡土墙验算 .34第六章 结束语 .36致 谢 .37参考文献 .38大连交通大学 2015 届本科生毕业设计 (论文)0第一章 绪论1.1 选题背景及意义近几年来,随着铁路跨越式发展和建设和谐铁路战略的实施,我国铁路建设取得了突出的成绩,铁路建设事业取得了突飞猛进的发展。在十一届全国人大四次会议印发的国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要(草案)中,以铁路为重要组成部分的综合交通运输体系占据着醒目位置。在“构建综合交通运输体系” 中提出,按照适度超前原则,统筹各种运输
12、方式发展,基本建成国家快速铁路网和高速公路网,初步形成网络设施配套衔接、技术装备先进适用、运输服务安全高效的综合交通运输体系。规划纲要草案在提到完善区际交通网络时指出,加快铁路客运专线、区际干线、煤运通道建设,发展高速铁路,形成快速客运网,完善重载货运网。与实施建设和谐题录发展战略相适应,近几年铁路规划与选线设计的理念方法及相应规范等各个方面都发生了较大的变化。铁路选线设计主要依据三个方面:线路意义,铁路修建的经济、政治和国防方面的意义,以及在铁路网中所起的作用;技术标准,铁路建设所采用的技术标准,主要有机车牵引种类,以及线路的限制坡度、最小曲线半径、到发线有效长度等标准。自然条件 包括地形、
13、地质、水文、气象等自然条件。铁路选线应尽可能“适应自然 ”,即尽可能利用有利的自然条件,避开不利的自然条件,从而使选出的线路方案既能满足铁路运输能力的要求,又能减少铁路修建工程量,并便于维修养护。铁路选线设计是土木工程、交通运输等专业的一门实践性课程;主要训练学生综合运用所学基础知识的能力,培养学生用定性分析方法对问题进行综合分析和评价。本设计是对 “平面设计、纵断面设计、横断面设计、挡土墙设计” 等知识的拓宽与综合应用。通过毕业设计使学生在巩固所学线路选择、平纵面设计和方案经济比较的基本方法,熟悉并运用铁路线路设计规范,从而加深对所学内容的理解,提高综合分析和解决问题的能力,为毕业后从事设计
14、施工或继续深造奠定基础。铁路运输是实际中应用非常广泛的一种运输方式,具有运输量大、运输费用较低、车路一体、路权专用、行车平稳、资本密集的特点,有很强的适应性,因此,掌握铁路线路的设计方法对于土木工程专业的学生来说具有重要意义。1.2 铁路定线原则铁路定线是在地形图或地面上选定线路的方向,确定线路的空间位置,并布置各种建筑物,是铁路勘测设计中决定全局的重要工作。要作好定线工作,必须综合考虑多方面的因素,逐步接近地、分阶段地进行工作。每一阶段都应精心设计,多作方案1必选。内容应从粗到细,从整体到部分,工作过程是从面到带,从带到线,知道确定线路的具体位置,这种特点决定了铁路定线过程中内外业的关系:外
15、业勘测与调查是内业定线的依据,而内业定线又指导下一阶段的外业勘测,经过多次反复,最后才将线路测设于地面。铁路定线的第一步就是选定线路的基本走向。在设计线起终点间,因城市位置、资源分布、工农业布局和自然条件等具体情况的不同,常有若干可供选择的线路走向。从龙须门到黄杖子线路走向是从西北向东南方向要跨域山谷、河流、山脉等地形,穿过大龙须门、小龙须门、石料场、南黄土梁子、浑河、尖山子村、王八炕、东杖子村等。影响线路走向的因素主要有以下几点:1、设计线的意义及行经地区其他建设的配合。干线铁路的走向应力求顺直,以缩短直通客货运输距离和时间。地方意义的铁路,则易于靠近城镇和矿区,以满足当地客货运输的需求。走
16、向的选择还应与路网规划及行经地区其他建设项目协调配合。要根据客货流向选好接轨站,力争减少折角运输。要有利于规划的干线或支线引入。要考虑与其他地方交通体系的合理衔接,并应满足国防要求。2、设计线的经济效益和运量要求。选择线路的走向应尽可能为更多的工矿基地和经济中心服务,即加速地区国民经济的发展,又使铁路扩大运量,增加运营收入,争取较高的经济收益。3、自然条件。地形、地质、水文、气象等自然条件决定线路的工程难易程度和运营质量,对线路走向有直接的影响。对于严重不良的地质条件、缺水地区、高烈度地震区以及高达山岭、困难峡谷等自然障碍,选线时宜考虑避绕。4、设计线主要技术指标和施工条件。设计线的主要技术标
17、准在一定程度上影响线路的走向,同样的运输任务,采用大功率的机车,则可以采用较大的最大坡度值,是线路有可能更靠近短直方向。1.3 铁路定线方法及步骤1.3.1 河谷定线沿河而行的路线称为河谷线。在路网中,河谷线有较大的比重。沿河谷定线具有下列优点:1、河谷纵坡为单向坡,可避免线路出现逆坡,且可利用支流测谷展线。2、多数城镇位于河谷阶地,在阶地设站,可更好的为地方服务。3、多数河谷具有开阔地段,铁路通过阶地,可更好的为地方服务;即可提高铁路的效益,又方便了铁路员工的物质、文化生活。河谷两岸条件常有差别,应结合地形、地质、水文、农田及城镇的分部情况,选2择有利岸侧定线。但有利的岸侧,不会始终局限于一
18、岸,应注意选择有利的地点跨河改变岸侧。河谷线定线,线路位置往往差异几十米甚至几米,就会对铁路的安全和工程量带来很大影响。线路合理位置的选择,可分三种情况加以分析研究:1、河谷较开阔,横坡较缓且地质良好时,理想的线路位置为不受洪水冲刷的阶地。2、河谷狭窄,横坡较陡,且地质不良时,线路应由避开山坡与外移建桥的方案进行比选。3、河谷十分弯曲时,可根据山咀或河谷的实际情况,采取沿河绕行或取直方案。1.3.2 越岭地段从某一水系(河谷)转入另一水系(河谷)时,线路必须穿越分水岭。越岭地区高程障碍大,一般需要展线,地质复杂,工程集中,对线路的走向、主要技术标准(特别是限制坡度和最小曲线半径)、工程数量和运
19、营条件等影响极大。所以应大面积选线,认真研究、寻找合理的越岭线路方案。越岭线路常是沿通向分水岭垭口的河谷足坡定线,并以隧道(地形有利时用路堑)越过垭口,再沿分水岭另一侧的河谷向下游定线。越岭线路应主要解决的问题为越岭垭口选择、越岭高程选择、和越岭引线定线。越岭引线定线是,应注意一下几点:1、结合地形条件选择合理的最大坡度(限制坡度或加力坡度)。越岭地区高差大,为避免大量人工展线,除应研究低高程的长隧道越岭方案外,还应与采用较陡坡度的方案进行技术经济比较。2、为了能控制合理的展线长度,应从垭口往两侧(从高到底)定线,以避免展线不足或过长。由于垭口两侧自然坡度上陡下缓,在上游应尽量利用支沟侧谷合理
20、展线,是线路尽早降入祝贺股的开阔台地。3、垭口附近,地形尤为困难,在有充分依据时,引线可合理选用符合全线标准的最小曲线半径。1.3.3 平原、丘陵地区平原地区地形平坦,丘陵地区邱岗连绵,但相对高差不大,一般工农业都比较发达,占地及拆迁问题比较突出,地质条件比较简单,但水文条件可能复杂。因此,在平原、丘陵地区定线,应着重注意解决好下列问题:1、线路尽量顺直平原、丘陵地区定线,一般不受高程障碍控制,应循航空折线把线路尽量定得顺直。绕避障碍物及设置曲线,必须有充分理由。在不致引起工程量显著增加的前提下,3尽量采用较小偏角、较大半径,以便缩短线路并取得较好的运营条件。2、正确处理铁路与行经地区的关系车
21、站分布应结合城镇规划,既要方便地方客货运输,也要充分发挥铁路运营效率,设站不应过密,也不宜为靠近城镇而过分迂回线路。为方便地方客货要求并确保铁路行大连交通大学 2015 届本科生毕业设计 (论文)4车安全,要认真布置好沿线的道口和立交桥涵,并以交通量为依据确定其修建标准。有条件时,可加大排洪桥涵孔径,并修建路面兼作立交桥涵使用。3、注意适应水文条件的要求平原和低缓丘陵地区易受洪水泛滥的危害,线路高程应高出规定。跨河桥梁孔径不宜压缩,路基应有足够的高度,并做好导流建筑物与路基防护工作。1.4 地质自然气象特征1.4.1 地形、地貌特征项目位于宽城凹褶束即马兰峪复式背斜的北翼,平面呈东段向北东弯曲的近东西向带状。该区的中上元古界最为发育,大体相当古海槽的槽线部位。元古界之上,主要