施工管理与组织设计

《施工管理与组织设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《施工管理与组织设计（19页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、课程名称：铁路施工组织与管理设计题目：新建铁路贵广线土石方工程施组设计院 系： 土木工程系 专 业： 铁道工程 年 级： 铁工*班 姓 名： * 指导教师： 张老师 西南交通大学峨眉校区2011年 10月 日课程设计任务书专业 08铁工*班姓名*学号2008*开题日期：2011年 月 日完成日期：2011年 10月 日题目新建铁路贵广线土石方工程施工组织设计一、设计的目的1、 独立完成站场和路基土石方的计算和调配； 2、根据地形条件和土石方量的大小来选择施工方法和施工机械 3、完成施工工期的计算。 二、设计的内容及要求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，选择施工方法；

2、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；5、编写课程设计说明书，（约8000字）；6、绘制现场平面布置图1张（3#图纸）；7、绘制路基横断面图（比例： 1:200）。三、指导教师评语 四、成绩指导教师 (签章) 年 月 日目录一、设计资料3二、施工条件3三、设计内容3四、轨排基地的设计计算31.轨排基地土石方量的计算31)场地中心设计高程33)计算各点的施工高度34)确定零线32.轨排基地土石方调配31)编制土石方调配表32)拟定初始调配方案33)调配方案最优化检验34)方案调整3五、线路路基土石方量的计算和调配31、路基土石方量的计算（贵广线为双线，在此按单

3、线计算）32、线路土石方量的调配3六、施工方法和施工机械的选择31.轨排基地32.线路路基3一、设计资料中铁五局第三公司第四工程施工队承担贵广新线铁路临时轨排基地的土石方工程任务，（其中包括基地面积为长300m宽90m的广场；基地两侧沿线路外伸500m的路基土石方工程）。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。原始资料为贵广线DK567+700至DK568+700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.计算所需的施工机具均按需配备供应；2.所需劳力全部满足要求；3.施工在非雨季进行，月平均气温为20oC三、设

4、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，选择施工方法；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、轨排基地的设计计算1. 轨排基地土石方量的计算近似认为形心代表重心1) 场地中心设计高程取线路中心的设计标高的平均值。H0=141.72m2) 求场地设计高程H1=H12=H23=H34=H0+5303=141.72+0.45=141.17m同理可得H2=H13=H24=H35=H0+4303=141.72+0.36=142.08mH3=H14=H25=H36=H0+3303=141.72+0.27=141.99mH4=H15=H25=H

5、37=H0+2303=141.72+0.18=141.90mH5=H16=H27=H38=H0+1303=141.72+0.09=141.81mH6=H17=H28=H39=H0=141.72mH7=H18=H29=H40=H0-1303=141.72-0.09=141.63mH8=H19=H30=H41=H0-2303=141.72-0.18=141.54mH9=H20=H31=H42=H0-3303=141.72-0.27=141.45mH10=H21=H32=H43=H0-4303=141.72-0.36=141.36mH11=H22=H33=H44=H0-5303=141.72-0.4

6、5=141.27m3) 计算各点的施工高度h1=hn-h地=142.17-139.42=2.75mh2=hn-h地=142.08-139.45=2.63mh3=hn-h地=141.99-139.00=2.99mh4=hn-h地=141.90-139.32=1.98mh5=hn-h地=141.81-139.62=2.19mh6=hn-h地=141.72-139.00=2.72mh7=hn-h地=141.63-140.43=1.20mh8=hn-h地=141.54-142.15=-0.61mh9=hn-h地=141.45-142.17=-0.72mh10=hn-h地=141.36-140.51=0

7、.85mh11=hn-h地=141.27-139.37=1.90mh12=hn-h地=142.17-138.34=3.83mh13=hn-h地=142.08-137.96=4.12mh14=hn-h地=141.99-137.72=4.27mh15=hn-h地=141.90-139.90=2.90mh16=hn-h地=141.81-138.00=3.81mh17=hn-h地=141.72-138.75=2.97mh18=hn-h地=141.63-139.00=2.63mh19=hn-h地=141.54-140.25=1.29mh20=hn-h地=141.45-138.91=2.54mh21=hn

8、-h地=141.36-138.72=2.64mh22=hn-h地=141.27-138.43=2.84mh23=hn-h地=141.17-137.21=4.96mh24=hn-h地=142.08-137.18=4.90mh25=hn-h地=141.99-136.80=5.19mh26=hn-h地=141.90-137.00=4.90mh27=hn-h地=141.81-137.20=4.61mh28=hn-h地=141.72-138.31=3.41mh29=hn-h地=141.45-138.45=3.09mh30=hn-h地=141.54-138.45=3.09mh31=hn-h地=141.45

9、-138.45=3.00mh32=hn-h地=141.36-138.24=3.12mh33=hn-h地=141.27-137.92=3.35mh34=hn-h地=142.17-137.21=4.96mh35=hn-h地=142.08-136.54=5.54mh36=hn-h地=141.99-136.12=5.87mh37=hn-h地=141.90-136.21=5.69mh38=hn-h地=141.81-136.11=5.70mh39=hn-h地=141.72-136.35=5.37mh40=hn-h地=141.63-137.12=4.51mh41=hn-h地=141.54-136.61=4.

10、93mh42=hn-h地=141.45-136.54=4.91mh43=hn-h地=141.36-137.27=4.09mh44=hn-h地=141.27-136.72=4.55m4) 确定零线由公式5.9确定“零点”的位置。7-8线上xa=h2h1+h2,得x=h2ah1+h2=0.61300.61+1.2=10.11x=a-x=30-10.11=19.89m9-10线上x=0.72300.72+0.85=13.76mx=a-x=30-13.76=16.24m8-19线上x=h2ah1+h2=0.61300.61+1.29=9.63x=a-x=30-9 .63=20.37m9-20线上x=h

11、2ah1+h2=0.72300.72+2.54=6.63x=a-x=30-6.63=23.37m5) 方格网土方量计算（1） 全填方格；V1-1=30242.75+3.83+4.12+2.63=2999.25m3V1-2=30242.63+2.99+4.12+4.27=3152.25m3V1-3=30242.99+1.98+4.27+2.90=2731.50m3V1-4=30241.98+2.9+2.19+3.81=2448.00m3V1-5=30242.19+2.72+2.97+3.81=2630.25m3V1-6=30242.72+1.2+2.97+2.63=2142.00m3V1-10=

12、30240.85+1.9+2.64+2.84=1851.75m3V2-1=30243.83+4.12+4.96+4.9=4007.25m3V2-2=30244.12+4,27+4.90+5.19=4158.00m3V2-3=30244.27+2.9+4.9+5.19=3883.50m3V2-4=30242.9+3.81+4.61+4.9=3649.50m3V2-5=30243.81+2.97+4.61+3,41=3330.00m3V2-6=30242.97+2.63+3.41+3.42=2796.75m3V2-7=30242.63+1.29+3.42+3.09=2346.75m3V2-8=30

13、241.29+3.09+3.00+2.54=2332.00m3V2-9=30243.00+2.54+2.64+3.12=2542.40m3V2-10=30242.64+3.12+2.84+3.35=2688.75m3V3-1=30244,96+5.1+4.9+5.54=4612.50m3V3-2=30244.9+5.54+5.19+5.8=4837.50m3V3-3=30245.19+5.87+4.9+5.69=4871.25m3V3-4=30244.9+5.69+5.7+4.61=4702.50m3V3-5=30245.7+4.61+3.41+5.37=4295.25m3V3-6=30243

14、.42+4.51+3.09+4.93=3759.75m3V3-7=30243.42+4.51+3.09+4.93=3588.75m3V3-8=30243.09+4.93+3+4.91=3584.25m3V3-9=30243+4.91+3.12+4.09=3402.0m3V3-10=30243.12+4.09+3.35+4.55=3399.75m3（2） 两挖两填V1-7=bch36=10.119.630.616=9.90m3(-)V1-7=(a2-bc2)(1.2+2.63+1.295)=871.75m3(+)V1-8=d+e2a(h2+h4)4=9.63+6.632300.61+0.724=

15、81.10m3(-)V1-8=b+c2a(h1+h3)4=20.37+23.372301.29+2.544=628.22m3(+)V1-9=bch36=13.766.630.726=10.95m3 (-)V1-9=a2-bc2h1+h2+h35=302-13.766.6322.54+2.64+0.855=1030.39m3(+)V挖=V挖=10.95+9.9+81.1=101.95m3V填=V填=93173.86m3可见基地内主要是填方（3） 方格内边坡土方量计算V1=12F1+F2L=121.52.7522+1.55.12290=1133.07m3(+)V2=12F1+F2L=121.55.

16、122+1.54.5522300=5255.16m3(+)V3=12F1+F2L=121.54.5522+1.51.92290=820.55m3(+)V4=13FL=13121.52.752(210-10.11)=377.92m3(+)V5=13FL=13121.51.92(60-13.17)=41.73m3(+)V6=13FL=13121.250.61210.11=0.78m3(-)V7=13FL=13121.250.72213.76=1.49m3(-)V8=12F1+F2L=121.250.6122+1.250.722230=8.35m3(-)V9=13FL=13121.52.7521.5

17、2.75=15.60m3(+)V10=13FL=13121.51.921.51.9=5.14m3(+)V11=13FL=13121.54.5521.54.55=70.65m3(+)V12=13FL=13121.55.121.55.1=99.49m3(+)边坡：V挖“=V挖”=0.78+1.49+8.35=10.62m3V填=V填=7819.31m3所以轨排基地总的土方量为：VW=101.95+10.62=112.57M3VT=93173.86+7819.31=100993.2m32. 轨排基地土石方调配1) 编制土石方调配表土方调配表挖土区填土区挖方量m3T1T2T3W127828832232

18、400W233829828047256W325425529513415.91W41869946101.95填方量m3352532975428166.8693173.86表中：Wi挖方区代号，i=1,2,3,4；Ti填方区代号，i=1,2,3,4。最有调配方案应该满足下列条件的要求：（1） 目标函数minS=i=14i=13CijXij;（2） 约束条件j=13Xij=a (i=1,2,3)j=14Xij=b (i=1,2,3,4)（3） 平衡条件i=14ai=j=14bi土方调配表编制后，即可在其上拟定初始调配方案2) 拟定初始调配方案卫视初始调配方案的目标函数尽量小些，减少运算次数，可采用“

19、最小元素法”拟定，即优先对运距最小的调配区进行调配。初始方案挖土区填土区挖方量m3T1T2T3W12782883223240021837.0910562.91W23382982804725619191.0928064.91W325425529513415.9113415.91W41869946101.95101.95填方量m3352532975428166.8693173.86初始调配方案的目标函数：minS=21837.09278+10562.91288+19191.09298+28064.91280+13415.91254+101.9546=26102279.56m3m3) 调配方案最优化

20、检验首先将有解方格之运距填入表中，然后按矩形对角线上运距之和两两相等的规律，从适当方格开始，逐一求出无解方格的假想运距表假想运距挖土区填土区挖方量m3T1T2T3W1278288270W2288298280W3254264246W4546446填方量m3用原运距减去假象运距的检验表，表中无解格出现负值，说明方案并非最优，需要调整。检验表挖土区填土区T1T2T3W10052W25000W30-949W41323504) 方案调整调整方案采用“闭回路”法进行。调整方案的目的是降低目标函数值，调整时应重新平衡。调整采用“闭回路法”，从负值格出发，沿水平或竖直方向前进，遇到适当的有解（X0）方格作90

21、度转弯，然后依次前进，转回到出发点，形成闭回路，见下表闭回路表挖土区填土区挖方量m3T1T2T3W12782883223240021837.0910562.91W23382982804725619191.0928064.91W325425529513415.9113415.91W41869946101.95101.95填方量m3352532975428166.8693173.86用新的调整方案继续求出新的假想运距表，用同样的方法再次进行检验调整，直到找出最优方案为止。重新调配后挖土区填土区挖方量m3T1T2T3W12782883223240032400W23382982804725619191

22、.0928064.91W325425529513415.91285310562.91W41869946101.95101.95填方量m3352532975428166.8693173.86假想运距挖土区填土区T1T2T3W1278279261W2297298280W3254255237W4636446检验表挖土区填土区T1T2T3W10961W24100W30058W4123350用原运距减去假想运距来检验，表中没出现负值，说明方案是最优的，不需再进行调整新的调配方案的目标函数值为：满足minS=运距运量=32400278+19191.09298+28064.91280+2853254+105

23、62.91255+101.9546=26007213.37m3m26102279.56m3m五、线路路基土石方量的计算和调配1、路基土石方量的计算（贵广线为双线，在此按单线计算）已知线路为一级单线，从路基规范中查得路基面宽度。路基顶面标高由纵断面图相应中心点求得。路基土石方计算方法：采用平均距离法，计算公式平均距离法：式中：A1A2A3An每个断面面积L1L2L3Ln-1 两相邻断面间距离。线路土石方计算结果见下表2、线路土石方量的调配经济运距计算公式为：设路堑1m3的挖土，纵向运送L距离到路堤的费用为Am，则 Am=A+bL（1） A:挖1m3土并装到运送工具上的费用；b：1m3土运送1m距

24、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AnAn=（A+bL弃）+（A+bL取）（2）L弃：挖土运至弃土堆的距离；L取：取土坑运至路堤的距离当满足AmAn时，L值即为经济运距 A +bL（A+bL取）+（A+bL弃）所以L=A+（L弃+L取）b/b（3）各段距离取弃土坑的距离见下表DK568+200dk568+300：LA+L弃+L取b/b=(1.01+564+3274.59/4.59=42mDK568+300DK568+400：LA+L弃+L取b/b=(1.01+3154.59)/4.59=15mDK568+400DK568+520：

25、LA+L弃+L取b/b=（1.01+307/4.59）/4.59=14.79mDK568+520DK568+600：LA+L弃+L取b/b=（1.01+312+537）/4.59/4.59=40.52mDK568+600DK568+700：LA+L弃+L取b/b=(1.01+540/4.59)/4.59=25.85m19采用最大经济运距法求得的调配方案如下起讫里程段落编号断面方数m3利用方数m3自何处来往何处去运距m施工方法技术量路堤路堑路堑路堤往路堤往弃土堆自取土坑自路堑人力施工机械施工DK568+200DK568+30011072.00408.75408.75663.25408.75本段内

26、调配42.001072.00DK568+300DK568+40024373.5004373.5015.004373.50DK568+400DK568+52032384.5002384.5014.792384.00DK568+520DK568+6004276.001390.001114.00276.00本段内调配40.521390.00DK568+600DK568+7005021775.9121775.9125.8521775.91六、施工方法和施工机械的选择1.轨排基地轨排基地的土方量较大，此次选用2台单斗挖机2.5m和4台自卸汽车8t配套使用。采用2班作业制。轨排基地的土方量为（不计边坡）四

27、个挖方区：VW1=32400M3VW2=47256m3VW3=13415.91M3,VW4=101.95m3每个挖方区结束工作后，两台挖机又到下一个挖方区，第四挖方区只使用一台挖机。挖机生产率p=(83600t)q(Kc/Ks)KB式中：挖土机生产率（m3/台班）Q挖土坑斗容量(m3)，本设计取2m3；工作时间利用系数(0.70.9)，本设计取0.85；土斗的充盈系数(0.81.1)，本设计取0.9；挖土机每次作业循环延续时间(s)一般为2540s，本设计取40s；土的最初可松系数，本设计取1.15。第一挖方区;1）挖机工期p=(83600t)q(Kc/Ks)KB=83600402.50.91

28、.150.85=1197.39m3/班挖土工期T=QP1NCK=324001197.391220.85=7.96天2）运土车辆数N1运土车辆的数量N1,应保证挖土机连续作业,可按下式计算 N1=T1/t1(1)T:运土车辆每一工作循环延续时间(min) T1=t1+2l/Vc+t2+t3t1:运土车辆每次装车时间(min.). t1=n*tn:运土车辆每车装土次数;Q:运土车辆的;载重量(吨);r:实土容重(吨/m3);一般取1.7吨/m3l: 运土距离(m)Vc：重车与空车的平均速度(m/min);一般取20-30km/ht2: 卸土时间;(一般取1min) t3 :操纵时间.(一般取23m

29、in)n=Q1KSqKC=81.152.51.70.9=3次所以t1=nt=340=120s=2minT1=t1+2lV+t2+tc=2+20.2966020+1+3=7.78minN1=T1t1=7.782=4辆第二挖方区：挖土工期T=QP1NCK=472561197.391220.85=11.61天T1=t1+2lV+t2+tc=2+20.3057336020+1+3=7.83minN1=T1t1=7.832=4辆第三挖方区：T=QP1NCK=13415.911197.391220.85=3.30天T1=t1+2lV+t2+tc=2+20.2686020+1+3=7.61minN1=T1t

30、1=7.612=4辆第四挖方区：T=QP1NCK=101.951197.391120.85=0.025天T1=t1+2lV+t2+tc=2+20.0466020+1+3=6.276minN1=T1t1=6.2762=4辆统筹考虑时间故总的工期T=7.96+11.61+3.3+0.025=22.895取23天2.线路路基挖土机施工土方Q=663.25+4373.50+2384.50+23165.91=30587.16m3其中包括借土坑借土量（前三项）采用两台单斗挖机2.5m3和5台自卸汽车8t配套使用采用2班制。1）.挖机工期p=(83600t)q(Kc/Ks)KB=83600402.50.91.150.85=1197.39m3/班挖土工期T=QP1NCK=30587.161197.391220.85=8.0天n=Q1KSqKC=81.152.51.70.9=3次所以t1=nt=340=120s=2minT1=t1+2lV+t2+tc=2+20.4356020+1+3=8.61minN1=T1t1=8.612=5辆故总的工期为T总=23+8=41天六、平面布置图见附件