工程施工組織設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書

PAGE目錄TOC\o"1-2"\h\z\u鐵路工程施工組織設(shè)計(jì)任務(wù)書 -1-課程設(shè)計(jì)說明書 -2-1工程量的計(jì)算 -2-1.1基地土方量的計(jì)算 -2-1.2路基土石方量計(jì)算 -8-2.確定土方調(diào)配方案 -10-2.1區(qū)間路基土石方調(diào)配 -10-2.2基地土石方調(diào)配 -11-3.施工方法選擇 -16-4.機(jī)械化施工及施工機(jī)械的選擇 -17-4.1計(jì)算挖土機(jī)的生產(chǎn)率 -17-4.2運(yùn)輸車輛配套計(jì)算： -17-5.施工工期的計(jì)算 -19-5.1土石方集中地段的工期計(jì)算： -19-5.2施工工期的總體要求 -19-6．施工場地布置圖 -19-參考文獻(xiàn) -201-鐵路工程施工組織設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)題目：新線鐵路土石方工程施工組織設(shè)計(jì)╳╳工程施工隊(duì)承擔(dān)╳╳新線鐵路臨時(shí)軌排基地的土石方工程任務(wù)，（其中包括基地面積為長300m寬90m的廣場；基地兩側(cè)沿線路外伸500m的路基土石方工程）?；爻醪綐?biāo)高按線路設(shè)計(jì)標(biāo)高取平均值；泄水坡為單向坡i=3‰；土方邊坡挖方為1:1.25，填方為1:1.5。原始資料為貴廣線DK387+100至DK388+100段設(shè)計(jì)平面圖及縱斷面圖各一份，線路為一級單線。施工條件：1．計(jì)算所需的施工機(jī)具均按需配備供應(yīng)；2．所需勞力全部滿足要求；3．施工在非雨季進(jìn)行，月平均氣溫為20℃。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)內(nèi)容1．計(jì)算基地及基地兩側(cè)路基土方工程量；2．確定土方調(diào)配方案，選擇施工方法；3．選擇施工機(jī)械，確定施工機(jī)械走行路線；4．計(jì)算施工工期；布置現(xiàn)場平面圖。三、設(shè)計(jì)成果及要求1．編寫課程設(shè)計(jì)說明書，（約8000字）2．繪制現(xiàn)場平面布置圖1張（2﹟圖紙）3．繪制路基橫斷面圖（比例：1:200）（2）兩填兩挖方格：如（3）三填一挖或三挖一填方格：如將計(jì)算結(jié)果匯總：1.1.7方格網(wǎng)邊坡土方量的計(jì)算圖2：基地邊坡平面示意圖土方邊坡挖方為1:1.25,填方為1:1.5，按三角棱錐體和三角棱柱體計(jì)算邊坡放量：則：1.1.8基地總土方量計(jì)算1.2路基土石方量計(jì)算已知線路為一級單線，從《路基規(guī)范》中查得，一級單線非滲水土路基面寬度：路塹為7.1m，路堤為7.5m，路基頂面標(biāo)高由縱斷面圖相應(yīng)中心點(diǎn)求得，路基土石方的采用平均斷面法求，每50m畫一個(gè)橫斷面，然后在CAD里面讀出各斷面的面積，用下面的公式即可求得。式中：A1A2A3……An每個(gè)斷面面積；L1L2L3……Ln-1兩相鄰斷面間距離。用平均面積法求出各土方量填入下表（表6）：表6：路基方量路基方量計(jì)算序號里程挖方面積Fw填方面積Fr挖方量填方量備注1DK387+10038.892728.5路塹2DK387+15070.25769.176.6路堤、路塹3DK387+1706.667.6699.9809.4路堤、路塹4DK387+20019.32611.5483路堤路塹5DK387+25024.465014路塹6DK387+300176.16094.25路塹7DK387+35067.673096.25路塹8DK387+40056.186975路塹9DK387+450222.826662.25路塹10DK387+50043.672174路塹11DK387+55043.292469路塹12DK387+60055.47合計(jì)36693.7513692.確定土方調(diào)配方案2.1區(qū)間路基土石方調(diào)配經(jīng)濟(jì)運(yùn)距計(jì)算公式為：設(shè)路塹1的挖土，縱向運(yùn)送L距離到路堤的費(fèi)用為Am則Am=A+bL ……（1）A:挖土并裝到運(yùn)送工具上的費(fèi)用；b：1土運(yùn)送1m距離的費(fèi)用。如果上述路塹挖方不縱向運(yùn)至路堤，而運(yùn)往棄土堆，路堤就由取土坑取土，橫向運(yùn)至路堤的費(fèi)用則為AnAn=（A+bL棄）+（A+bL?。?）L棄：挖土運(yùn)至棄土堆的距離；L?。喝⊥量舆\(yùn)至路堤的距離。當(dāng)滿足Am≤An時(shí)，L值即為經(jīng)濟(jì)運(yùn)距A+bL≤（A+bL棄）+（A+bL取）所以L=[A+（L棄+L?。゜]/b……（3）查《鐵路工程概預(yù)算定額》第一冊《路基工程》（2004年）路基土方定額：LY-47挖掘機(jī)挖土裝車挖掘機(jī)普通土，挖土并裝到運(yùn)送工具上的費(fèi)用為1.1295元，即；LY-150自卸汽車運(yùn)土自卸汽車運(yùn)距，運(yùn)土1000m需要4.1763元，則根據(jù)地形條件取，。根據(jù)經(jīng)濟(jì)運(yùn)距的公式區(qū)間土石方調(diào)配，采用表上作業(yè)法，見表7。表7：區(qū)間土石方調(diào)配起訖里程段落編號斷面方數(shù)m3利用方數(shù)m3自何處來往何處去運(yùn)距m施工方法技術(shù)及數(shù)量/m3路堤路塹路塹路堤往路堤往棄土堆自取土坑自路塹人力施工機(jī)械施工DK387+100～DK387+15012728272800來自路塹502728DK387+150～DK387+17027776976900769來自路塹50846DK387+170～DK387+200380910010000809來自路塹50909DK387+200～DK387+25044836125001120483來自路塹501095DK387+250～DK387+300550140501400來自路塹505014DK387+300～DK387+350660940609400來自路塹506094DK387+350～DK387+4007030960309600來自路塹503096DK387+400～DK387+4508069750697500來自路塹506975DK387+450～DK387+5009066620666200來自路塹506662DK387+500～DK387+55010021740217400來自路塹502174DK252+550～DK252+60011024690246900來自路塹5024692.2基地土石方調(diào)配由于站場為半填半挖（挖19122，填24220），挖方量大于填方量，所以須在站場周圍尋找合適的取土區(qū)（滿足運(yùn)距大于200，且安全環(huán)保），取土區(qū)的分布情況如圖3。圖3：基地土石方分布圖（單位）2.2.1求各區(qū)段重心取場地縱、橫兩邊為坐標(biāo)軸，分別求出各區(qū)間的上方重心的位置。即：；。X、Y：挖方或填方調(diào)配區(qū)的重心坐標(biāo)；V：每個(gè)方格的土方量；x、y：每個(gè)方格的重心坐標(biāo)。為簡化計(jì)算，可以幾何形心位置代替重心位置。的重心坐標(biāo)為（146.08,42.87）；的重心坐標(biāo)為（208.46,18.47）；的重心坐標(biāo)為（275.26,37.12）；的重心坐標(biāo)為（62.36,42.42）；的重心坐標(biāo)為（210.40，66.59）；的重心坐標(biāo)為（209.80，-21.44）；2.2.2求填、取土區(qū)間之間的平均運(yùn)距、：填方區(qū)的重心坐標(biāo)、：挖方區(qū)的重心坐標(biāo)同理，可求其它各填挖區(qū)段間的距離2.2.3表上作業(yè)法進(jìn)行最優(yōu)土方調(diào)配2.2.3.1根據(jù)圖1.3及上面求出的運(yùn)距編制土方調(diào)配表，如表8。表8：土方調(diào)配表挖方區(qū)填方區(qū)挖方量X1183.72X12148.05X13212.9613956.4X2168.56X2248.16X2371.245165.8X3190.54X3221.48X3387.835097.8填方量14067.37738.82413.924220目標(biāo)函數(shù)：為每對調(diào)配區(qū)運(yùn)距約束條件：2.2.3.2編制初始調(diào)配方案為使目標(biāo)函數(shù)較小，并減少運(yùn)算次數(shù)，可采用“最小元素法”編制。即優(yōu)先對運(yùn)距最小的調(diào)配區(qū)進(jìn)行調(diào)配。表8中,X32運(yùn)距為21.48m,挖方W3供應(yīng)給T2填方區(qū)，以此類推，最后得到初始調(diào)配方案，見表9表9：初始調(diào)配方案挖方區(qū)填方區(qū)挖方量1395684x148x21313956.4111692641482414715165.8x91509821x885097.8填方量14067.37738.82413.924220由初始調(diào)配方案，計(jì)算其目標(biāo)函數(shù)值為：2.2.3.3調(diào)配方案最優(yōu)化檢驗(yàn)盡量方案以“最小元素法”調(diào)配原則編制，各目標(biāo)函數(shù)是較小，但不能確定為最小，所以要進(jìn)行檢驗(yàn)。檢驗(yàn)采用假想運(yùn)距法，此法較為簡便。假想運(yùn)距是假設(shè)方案最優(yōu)時(shí)的虛擬運(yùn)距。在假想運(yùn)距條件下，方案任意調(diào)整。若原運(yùn)距均大于或等于其對應(yīng)的假想運(yùn)距，則目標(biāo)函數(shù)不能再降低，即方案為最優(yōu)。如果原運(yùn)距小于其對應(yīng)的假想運(yùn)距，則目標(biāo)函數(shù)值還可以降低，即方案不是最優(yōu)。假想運(yùn)距法的編制方法（見表10）。先將有解（）的方格運(yùn)距填入表中，（表中有影格線）。然后按矩形對角線上運(yùn)距之和兩兩相等規(guī)律，從適當(dāng)?shù)姆礁耖_始，逐一求出無解（即X=0表中方格畫有X）方格的假想運(yùn)距，即得假想運(yùn)距表(表10)。表10：假想運(yùn)距表挖方區(qū)填方區(qū)8463866948714221-10用原運(yùn)距減去假想運(yùn)距來檢驗(yàn)表11，表中出現(xiàn)負(fù)值，說明方案不是最優(yōu)的，需進(jìn)行調(diào)整。表11：檢驗(yàn)表挖方區(qū)填方區(qū)08512700049002.2.3.4方案調(diào)整調(diào)整方案的目的是降低目標(biāo)函數(shù)值，調(diào)整時(shí)應(yīng)重新平衡。調(diào)整采用“閉回路法”，從負(fù)值（X23）出發(fā)，沿豎直方向前進(jìn)，遇到適當(dāng)?shù)挠薪猓ǎ┓礁褡?0度轉(zhuǎn)彎，然后依次前進(jìn)，轉(zhuǎn)回到出發(fā)點(diǎn)，形成閉回路，見表12。表12:閉合回路表挖方區(qū)填方區(qū)264124145098X在閉合回路上，將其最大運(yùn)距的有解方格變?yōu)榱?，其有解值轉(zhuǎn)入X23負(fù)值格，并調(diào)整其他值，使其約束條件不變。調(diào)整后的新調(diào)配方案見表13，對新的調(diào)配方案再求出新的調(diào)整運(yùn)距表，用前邊方法再去檢驗(yàn)，直至找出最優(yōu)方案為止。表13：新的調(diào)配方案表挖方區(qū)填方區(qū)挖方量1395683.72x148.05x212.9613956.411168.56264148.16241471.245165.8x90.54509821.48x87.835097.8填方量14067.37738.82413.924220新方案經(jīng)檢驗(yàn)，均為大于0，故新方案最優(yōu)，其目標(biāo)函數(shù)為：2.2.3.5繪出基地土方調(diào)配圖圖4：基地土方調(diào)配圖3.施工方法選擇該工程土石方工程量大、戰(zhàn)線長、勞動強(qiáng)度大、質(zhì)量要求高，因此優(yōu)先采用機(jī)械化施工方法，在工程量小且施工條件限制而不宜采用機(jī)械化施工的工點(diǎn)，采用人力配合小型機(jī)具施工方法。4.機(jī)械化施工及施工機(jī)械的選擇根據(jù)站場的土石方量和機(jī)械工作限額表，本應(yīng)該選擇鏟運(yùn)機(jī)施工，但由于地形條件的限制還是宜采用挖土機(jī)施工并配合自卸汽車進(jìn)行運(yùn)輸，并配備其他機(jī)械壓實(shí)。其中挖土機(jī)為6臺，規(guī)格為1立方米，W1區(qū)布置3臺，W2區(qū)布置2臺，W3區(qū)布置1臺，4t自卸車，采用兩班制作業(yè)。4.1計(jì)算挖土機(jī)的生產(chǎn)率式中：P—挖土機(jī)生產(chǎn)率（/臺班）q—挖土坑斗容量()，本設(shè)計(jì)取1；—土斗的充盈系數(shù)(0.8～1.1)，本設(shè)計(jì)取0.9；—土的最初可松系數(shù)，本設(shè)計(jì)取1.15；—工作時(shí)間利用系數(shù)(0.7～0.9)，本設(shè)計(jì)取0.85；t—挖土機(jī)每次作業(yè)循環(huán)延續(xù)時(shí)間(s)一般為25～40s，本設(shè)計(jì)取40s。4.2運(yùn)輸車輛配套計(jì)算：對區(qū)：運(yùn)土車輛的數(shù)量，應(yīng)保證挖土機(jī)連續(xù)作業(yè)，可按下式計(jì)算式中：T—運(yùn)土車輛每一工作循環(huán)延續(xù)時(shí)間（min）;t1—運(yùn)土車輛每次裝車時(shí)間（min）.;n—運(yùn)土車輛每車裝土次數(shù)。Q—運(yùn)土車輛的載重量(噸)，本設(shè)計(jì)取4t；r—實(shí)土容重(噸/m3)，一般取1.7噸/m3；—運(yùn)土距離(m)；Vc—重車與空車的平均速度(m/min)，一般取20km/h；t2—卸土?xí)r間(一般取1min)；t3—操縱時(shí)間(一般取2～3min)；取Vc=20km/h,=1min,=3min,則：由此可得:區(qū)需要的運(yùn)土車輛數(shù)同理求出、所需的運(yùn)土車輛數(shù)：對區(qū)：區(qū)需要的運(yùn)土車輛數(shù)對區(qū)：運(yùn)距區(qū)需要的運(yùn)土車輛數(shù)5.施工工期的計(jì)算5.1土石方集中地段的工期計(jì)算：計(jì)算公式為:式中：T:工期(工作日);W：總施工土方量；P：挖土機(jī)生產(chǎn)率（/臺班）；C:每天工作班數(shù)對區(qū)：對區(qū)：對區(qū)：若分段施工總工期即，幾段同時(shí)施工則取最大值T=8d5.2施工工期的總體要求路基土石方工程在每一施工區(qū)段準(zhǔn)備工作完成后或進(jìn)展到一定程度即可開工，也可與小橋，涵洞同時(shí)開工，但其竣工應(yīng)落后于橋涵工程，并必