铁路路基工程课程设计西南交大
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课程名称:铁路路基工程
设计题目:软土地基加固设计
专业:铁道工程
年级:
姓名:
学ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ:
设计成绩:
指导教师(签章
西南交通大学峨眉校区
年月日
设计任务书
专业铁道工程姓名唐强学号20087125
开题日期:2011年5月11日完成日期:2011年6月10日
题目软土地基加固设计
一、设计的目的
通过设计,巩固所学的软土地基处理的基本知识,熟悉软土地基处理的原理和方法,从而加深对所学内容的理解,提高综合分析和解决实际工程问题的能力。(参考
二、设计内容
1.路基边坡坡度的设计;
2.路基本体工程的设计;
3.路基边坡防护工程的设计;
4.基底设计(针对软土地区。
三、设计资料
1.线路资料
常速,直线地段,单线路堤,路堤高m 7,路基面宽m 5.7,边坡坡度75.1:1:1=m ,线路等级按I级次重型标准,活载换算高度m h 4.30=,宽m l 5.30=。2.地基条件
s cm C r /10
423
-⨯=;
变形模量为2
/30cm kg ,泊松比4.0=μ,容重3
/3.17m kN =γ, kPa C u 18=,︒=5.4u ϕ,︒
=20cu ϕ
(3路堤填料
用砂黏土填筑,夯实后容重容重3/18m kN =γ,kPa C u 25=,︒=25ϕ。(4施工期限
填土时间为14个月,第一级填筑到3.5m (耗时6个月,然后间歇时间为2个月,再填筑到7.0m (再耗时6个月;两级均为等比例加载。
3.填料
用砂黏土填筑,夯实后容重容重3/18m kN =γ,kPa C u 25=,︒=25ϕ。4.施工期限
填土时间为14个月,第一级填筑到3.5m (耗时6个月,然后间歇时间为2个月,再填筑到7.0m (再耗时6个月;两级均为等比例加载。
四、设计及计算要求
1.按规范确定边坡的坡比;
2.按规范确定路基本体的压实要求;(略
参考尺寸:如袋装砂井井深8米,井径0.07米,井间距1.2米,梅花形排列。
(3计算地基表面的接触应力和轴线上地基中各点(从地面算起的自重应力,附加应力(列表计算。
(4计算地基固结沉降量和地基总沉降量(列表计算。
(5计算并绘制瞬时加荷Ū-t曲线及修正Ū-t曲线。(参考表3
6.用1:200的比例绘制加固断面及约6米长内的袋装砂井(或普通砂井、塑料排水板平面布置图。
7.应交文件
说明书、计算单及附图、附表并装订成册。8.任务分配:
学号尾号为单数的同学:地基处理采用袋装砂井;学号尾号为双数的同学:地基处理采用塑料排水板。
表3固结度计算表
附:课程设计要求
1.先手写说明书后录入计算机并打印、装订成册;
2.表格:5个稳定系数计算表、1个沉降计算表、1个固结度计算表
3.图纸(附上标题栏:
地面以下m 13范围内为软土,灰黑色、流态;m 13以下为中砂层,地下水位与地面齐平。软土竖向固结系数为s cm C v /10323-⨯=,径向固结系数为
s cm C r /10
423
-⨯=;
变形模量为2/30cm kg ,泊松比4.0=μ,容重3
/3.17m kN =γ, kPa C u 18=,︒=5.4u ϕ,︒=20cu ϕ。
二、极限高度计算
u
c C 18H =5.52=5.52=5.5218
γ⨯
⨯
填
(m
路堤高度H=7m>c H ,路堤和地基必须加固,方能保证安全使用。
三、加固措施比选
1、
采用换填土
优点:从根本上改善了地基的性质,效果甚佳。
缺点:软土地基厚度占13m ,工程量巨大,显然不经济。
2、
塑料排水板
优点:可克服普通砂井存在的缩颈现象,所用设备比较笨重,不便于在软弱地基上大面积施工等缺陷。
稳定性检算图(1:200,3个,路堤填土进度图(或路堤填土进度、固结度、沉降与时间关系曲线,砂垫层加打袋装砂井加固地基代表性横断面图(1:200,砂垫层加打袋装砂井加固地基代表性半平面图(1:200,
袋装砂井平面布置图(1:50
→至少用计算机出1张
A图
3
4.总分20分,用时4周(即12学时;
5.若有抄袭现象(即两人一样→均以2分计;
6.应交文件:手写说明书(即初稿、计算单及附图、附表并装订成册。
软土地基加固设计
一、设计依据
(1线路资料:
直线地段,单线路堤,路堤高m 7,路基面宽m 5.7,边坡坡度75.1:1:1=m ,线路等级按I级次重型标准,活载换算高度m h 4.30=,宽m l 5.30=。(2地基条件
地面以下m 13范围内为软土,灰黑色、流态;m 13以下为中砂层,地下水位与地面齐平。软土竖向固结系数为s cm C v /10323-⨯=,径向固结系数为
[]10.1min =K K ,可认为是稳定的。
稳定检算时,假设坐标圆点(0,0取在路堤左边坡的坡脚处,X轴向右为正,Y轴向上为正,要求每位同学计算一个圆心,圆弧另一侧的交点分别取在荷载两个边缘点、线路中心处及右边坡。圆心的位置选取参考表2:
(2用固结有效应力法确定袋装砂井井深(或普通砂井井深、塑料排水板长度
二、设计的内容及要求
1.路基边坡坡度及边坡防护设计
2.计算路堤极限高度
H,判断是否需要采用加固措施;
c
3.通过比选确定应选择何种加固方案;
4.掌握中轴线线下应力的计算和沉降量的计算;
5.固结度修正的计算;
6.绘制路基加固断面图;
三、指导教师评语
四、成绩
指导教师(签章
年月日
一、设计目的
本课程设计的目的是使学生能综合应用《铁路路基工程》课程所学知识,并熟悉铁路路基设计的基本过程。
3.选择边坡防护的措施;
4.计算路堤极限高度c H ,判断是否需要采用加固措施。
5.确定地基处理措施(建议采用普通砂井或袋装砂井或塑料排水板,并设计砂井地基,包括砂井的长度、直径及间距;边坡稳定允许的安全系数为10.1;
(1假定地基平均固结度U =80%,用固结有效应力法检算路堤的稳定性(考虑通车情况,并列表计算,确定是否可以单独采用袋装砂井(或普通砂井、塑料排水板进行加固。由于本工点资料较可靠,当全路堤的最小稳定系数
缺点:施工工序较多,施工较复杂,注意事项较多。3、采用袋装砂井
优点:可以克服普通砂井存在的缺陷。
缺点:施工中应把握好垂直度,砂料要求,聚丙烯编织袋应避免太阳光长时间暴晒,施工中沙袋易刮破等。
本例中采用普通砂井经行处理软土地基。
图3-1设计断面示意图
设计题目:软土地基加固设计
专业:铁道工程
年级:
姓名:
学ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ:
设计成绩:
指导教师(签章
西南交通大学峨眉校区
年月日
设计任务书
专业铁道工程姓名唐强学号20087125
开题日期:2011年5月11日完成日期:2011年6月10日
题目软土地基加固设计
一、设计的目的
通过设计,巩固所学的软土地基处理的基本知识,熟悉软土地基处理的原理和方法,从而加深对所学内容的理解,提高综合分析和解决实际工程问题的能力。(参考
二、设计内容
1.路基边坡坡度的设计;
2.路基本体工程的设计;
3.路基边坡防护工程的设计;
4.基底设计(针对软土地区。
三、设计资料
1.线路资料
常速,直线地段,单线路堤,路堤高m 7,路基面宽m 5.7,边坡坡度75.1:1:1=m ,线路等级按I级次重型标准,活载换算高度m h 4.30=,宽m l 5.30=。2.地基条件
s cm C r /10
423
-⨯=;
变形模量为2
/30cm kg ,泊松比4.0=μ,容重3
/3.17m kN =γ, kPa C u 18=,︒=5.4u ϕ,︒
=20cu ϕ
(3路堤填料
用砂黏土填筑,夯实后容重容重3/18m kN =γ,kPa C u 25=,︒=25ϕ。(4施工期限
填土时间为14个月,第一级填筑到3.5m (耗时6个月,然后间歇时间为2个月,再填筑到7.0m (再耗时6个月;两级均为等比例加载。
3.填料
用砂黏土填筑,夯实后容重容重3/18m kN =γ,kPa C u 25=,︒=25ϕ。4.施工期限
填土时间为14个月,第一级填筑到3.5m (耗时6个月,然后间歇时间为2个月,再填筑到7.0m (再耗时6个月;两级均为等比例加载。
四、设计及计算要求
1.按规范确定边坡的坡比;
2.按规范确定路基本体的压实要求;(略
参考尺寸:如袋装砂井井深8米,井径0.07米,井间距1.2米,梅花形排列。
(3计算地基表面的接触应力和轴线上地基中各点(从地面算起的自重应力,附加应力(列表计算。
(4计算地基固结沉降量和地基总沉降量(列表计算。
(5计算并绘制瞬时加荷Ū-t曲线及修正Ū-t曲线。(参考表3
6.用1:200的比例绘制加固断面及约6米长内的袋装砂井(或普通砂井、塑料排水板平面布置图。
7.应交文件
说明书、计算单及附图、附表并装订成册。8.任务分配:
学号尾号为单数的同学:地基处理采用袋装砂井;学号尾号为双数的同学:地基处理采用塑料排水板。
表3固结度计算表
附:课程设计要求
1.先手写说明书后录入计算机并打印、装订成册;
2.表格:5个稳定系数计算表、1个沉降计算表、1个固结度计算表
3.图纸(附上标题栏:
地面以下m 13范围内为软土,灰黑色、流态;m 13以下为中砂层,地下水位与地面齐平。软土竖向固结系数为s cm C v /10323-⨯=,径向固结系数为
s cm C r /10
423
-⨯=;
变形模量为2/30cm kg ,泊松比4.0=μ,容重3
/3.17m kN =γ, kPa C u 18=,︒=5.4u ϕ,︒=20cu ϕ。
二、极限高度计算
u
c C 18H =5.52=5.52=5.5218
γ⨯
⨯
填
(m
路堤高度H=7m>c H ,路堤和地基必须加固,方能保证安全使用。
三、加固措施比选
1、
采用换填土
优点:从根本上改善了地基的性质,效果甚佳。
缺点:软土地基厚度占13m ,工程量巨大,显然不经济。
2、
塑料排水板
优点:可克服普通砂井存在的缩颈现象,所用设备比较笨重,不便于在软弱地基上大面积施工等缺陷。
稳定性检算图(1:200,3个,路堤填土进度图(或路堤填土进度、固结度、沉降与时间关系曲线,砂垫层加打袋装砂井加固地基代表性横断面图(1:200,砂垫层加打袋装砂井加固地基代表性半平面图(1:200,
袋装砂井平面布置图(1:50
→至少用计算机出1张
A图
3
4.总分20分,用时4周(即12学时;
5.若有抄袭现象(即两人一样→均以2分计;
6.应交文件:手写说明书(即初稿、计算单及附图、附表并装订成册。
软土地基加固设计
一、设计依据
(1线路资料:
直线地段,单线路堤,路堤高m 7,路基面宽m 5.7,边坡坡度75.1:1:1=m ,线路等级按I级次重型标准,活载换算高度m h 4.30=,宽m l 5.30=。(2地基条件
地面以下m 13范围内为软土,灰黑色、流态;m 13以下为中砂层,地下水位与地面齐平。软土竖向固结系数为s cm C v /10323-⨯=,径向固结系数为
[]10.1min =K K ,可认为是稳定的。
稳定检算时,假设坐标圆点(0,0取在路堤左边坡的坡脚处,X轴向右为正,Y轴向上为正,要求每位同学计算一个圆心,圆弧另一侧的交点分别取在荷载两个边缘点、线路中心处及右边坡。圆心的位置选取参考表2:
(2用固结有效应力法确定袋装砂井井深(或普通砂井井深、塑料排水板长度
二、设计的内容及要求
1.路基边坡坡度及边坡防护设计
2.计算路堤极限高度
H,判断是否需要采用加固措施;
c
3.通过比选确定应选择何种加固方案;
4.掌握中轴线线下应力的计算和沉降量的计算;
5.固结度修正的计算;
6.绘制路基加固断面图;
三、指导教师评语
四、成绩
指导教师(签章
年月日
一、设计目的
本课程设计的目的是使学生能综合应用《铁路路基工程》课程所学知识,并熟悉铁路路基设计的基本过程。
3.选择边坡防护的措施;
4.计算路堤极限高度c H ,判断是否需要采用加固措施。
5.确定地基处理措施(建议采用普通砂井或袋装砂井或塑料排水板,并设计砂井地基,包括砂井的长度、直径及间距;边坡稳定允许的安全系数为10.1;
(1假定地基平均固结度U =80%,用固结有效应力法检算路堤的稳定性(考虑通车情况,并列表计算,确定是否可以单独采用袋装砂井(或普通砂井、塑料排水板进行加固。由于本工点资料较可靠,当全路堤的最小稳定系数
缺点:施工工序较多,施工较复杂,注意事项较多。3、采用袋装砂井
优点:可以克服普通砂井存在的缺陷。
缺点:施工中应把握好垂直度,砂料要求,聚丙烯编织袋应避免太阳光长时间暴晒,施工中沙袋易刮破等。
本例中采用普通砂井经行处理软土地基。
图3-1设计断面示意图