公路施工技術(shù)(楊)第1章總論

1、第一章第一章 總論總論道路發(fā)展簡史、建設(shè)成就道路發(fā)展簡史、建設(shè)成就1901年我國由國外輸入第一輛汽車1913年修筑了我國第一條汽車道路：湖南長沙-湘潭，全長45Km。最早的瀝青路面道路：抗日戰(zhàn)爭時期完成的滇湎公路自20世紀80年代中期開始，我國開始興建高速公路。目前高速公路總里程數(shù)名列世界第二位。秦始皇吞并六國，統(tǒng)一華夏之后，還辦了兩件舉世矚目的大事：一是修筑了秦始皇吞并六國，統(tǒng)一華夏之后，還辦了兩件舉世矚目的大事：一是修筑了萬里長城；二是修建了一條類似今天的高速公路萬里長城；二是修建了一條類似今天的高速公路秦直道，總長度超過秦直道，總長度超過730公里，路面最寬處約公里，路面最寬處約60米，

2、一般亦有米，一般亦有20米。秦直道遺址，歷經(jīng)米。秦直道遺址，歷經(jīng)2000多多年風雨，大部分路面仍保存完好，多處堅硬的路基上只有雜草衍生，竟未長年風雨，大部分路面仍保存完好，多處堅硬的路基上只有雜草衍生，竟未長喬木，尤其是甘泉縣境內(nèi)的方家河秦直道遺跡，跨河引橋橋墩依然存在，夯喬木，尤其是甘泉縣境內(nèi)的方家河秦直道遺跡，跨河引橋橋墩依然存在，夯土層十分清晰。土層十分清晰。 貴州鎮(zhèn)（鎮(zhèn)寧）勝（勝境關(guān)）高速公路貴州晴隆就是世界知名的“24拐公路拐公路”所在地，以道路艱險聞名。 新中國成立以后，隨著我國公路建設(shè)事業(yè)的蓬勃發(fā)展，新中國成立以后，隨著我國公路建設(shè)事業(yè)的蓬勃發(fā)展，公路施工技術(shù)水平也相應(yīng)地得到了較

3、快地提高。解放后不公路施工技術(shù)水平也相應(yīng)地得到了較快地提高。解放后不久，全國從上到下便成立了各級公路施工專業(yè)隊伍，并頒久，全國從上到下便成立了各級公路施工專業(yè)隊伍，并頒布了相應(yīng)的公路技術(shù)規(guī)范或規(guī)則，使公路施工及管理迅速布了相應(yīng)的公路技術(shù)規(guī)范或規(guī)則，使公路施工及管理迅速地走上了正軌。二十世紀地走上了正軌。二十世紀6080年代初，是我國公路發(fā)年代初，是我國公路發(fā)展的普及階段，這個時期共修建公路展的普及階段，這個時期共修建公路80多萬公里。其中，多萬公里。其中，高級、次高級路面（主要是渣油路面）達高級、次高級路面（主要是渣油路面）達10萬公里。這些萬公里。這些公路以三、四級公路和等外路為主，基本上是

4、采取發(fā)動群公路以三、四級公路和等外路為主，基本上是采取發(fā)動群眾和以手工操作方式為主進行施工的。因此，施工機械的眾和以手工操作方式為主進行施工的。因此，施工機械的發(fā)展和推廣應(yīng)用比較緩慢。發(fā)展和推廣應(yīng)用比較緩慢。 1988年年10月月31日滬嘉高速公路建成通車，結(jié)束了中國日滬嘉高速公路建成通車，結(jié)束了中國大陸沒有高速公路的歷史，這是中國公路建設(shè)邁入現(xiàn)代化大陸沒有高速公路的歷史，這是中國公路建設(shè)邁入現(xiàn)代化的新起點。自的新起點。自20世紀世紀80年代開始建設(shè)高速公路以來，我年代開始建設(shè)高速公路以來，我國高速公路的建設(shè)快速發(fā)展。國高速公路的建設(shè)快速發(fā)展。1999年底，中國高速公路年底，中國高速公路通車總

5、里程達到通車總里程達到6258公里，僅位列世界第八；公里，僅位列世界第八；2001年底年底達到達到1.9萬公里，已躍居世界第二；至萬公里，已躍居世界第二；至2011年底，我國高年底，我國高速公路的通車總里程實現(xiàn)了速公路的通車總里程實現(xiàn)了7萬公里，直逼高速公路世界萬公里，直逼高速公路世界第一的美國。第一的美國。 1980年代以來，我國公路施工技術(shù)獲得了前所未有的發(fā)年代以來，我國公路施工技術(shù)獲得了前所未有的發(fā)展。主要體現(xiàn)在以下幾個方面：展。主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）制訂或修訂了公路工程技術(shù)規(guī)范，建立起了一整套符）制訂或修訂了公路工程技術(shù)規(guī)范，建立起了一整套符合我國國情的公路施工控制、檢測及驗收

6、標準。合我國國情的公路施工控制、檢測及驗收標準。（2）機械化施工水平大大提高，各種先進的筑路機械廣泛）機械化施工水平大大提高，各種先進的筑路機械廣泛應(yīng)用于公路工程的施工。應(yīng)用于公路工程的施工。（3）新技術(shù)、新工藝、新材料得到廣泛應(yīng)用，進而取得了）新技術(shù)、新工藝、新材料得到廣泛應(yīng)用，進而取得了巨大的社會、經(jīng)濟效益。巨大的社會、經(jīng)濟效益。（4）施工的控制及檢測手段日臻完善，從而有力地保證了）施工的控制及檢測手段日臻完善，從而有力地保證了工程質(zhì)量，加快了施工進度。工程質(zhì)量，加快了施工進度。 我國公路發(fā)展規(guī)劃展望我國公路發(fā)展規(guī)劃展望本世紀初，交通部公布了公路、水路交通發(fā)展三階段戰(zhàn)略目標中提出，公路交通

7、發(fā)展規(guī)劃分三個階段：第一階段：到2010年公路交通緊張和制約狀況要實現(xiàn)全面改善。第二階段：到2020年公路交通達到基本適應(yīng)。第三階段：到2040年公路交通基本實現(xiàn)現(xiàn)代化。 2006年1月，交通部公布最新的國家公路網(wǎng)規(guī)劃，里程達8.5萬KM。包括： 7條首都放射線。 9條南北縱向線。 18條東西橫向線。 以上又稱“7918網(wǎng)”。目前已建約3萬公里，在建約2萬公里。 工程總投資超過2.2萬億元，對國民經(jīng)濟的推動力將超過6萬億元以上 公路施工技術(shù)的發(fā)展趨勢公路施工技術(shù)的發(fā)展趨勢1.在公路施工方案的擬定和選擇方面：將充分利用計算機在公路施工方案的擬定和選擇方面：將充分利用計算機及其它現(xiàn)代先進手段，綜合

8、考慮施工材料、機具、工期、及其它現(xiàn)代先進手段，綜合考慮施工材料、機具、工期、造價等因素，進行方案比選與優(yōu)化，以獲取最大的社會經(jīng)造價等因素，進行方案比選與優(yōu)化，以獲取最大的社會經(jīng)濟效益。濟效益。2.在施工工藝方面在施工工藝方面:土石方爆破、穩(wěn)定土、舊有瀝青及水土石方爆破、穩(wěn)定土、舊有瀝青及水泥混凝土再生、工業(yè)廢料筑路及水泥、瀝青、土壤外加劑泥混凝土再生、工業(yè)廢料筑路及水泥、瀝青、土壤外加劑等的工藝水平將有突破性進展。等的工藝水平將有突破性進展。3.施工機械方面：將研究使用一條龍的單機配套機械進施工機械方面：將研究使用一條龍的單機配套機械進行流水作業(yè)和多功能的聯(lián)合施工機械；為實現(xiàn)施工機械行流水作業(yè)

9、和多功能的聯(lián)合施工機械；為實現(xiàn)施工機械自動化，還將使用電子裝置、自控裝置和激光技術(shù)，對自動化，還將使用電子裝置、自控裝置和激光技術(shù)，對施工現(xiàn)場進行遙控監(jiān)測。施工現(xiàn)場進行遙控監(jiān)測。4.在施工檢測技術(shù)方面：將研究使用能自動連續(xù)量測動、在施工檢測技術(shù)方面：將研究使用能自動連續(xù)量測動、靜兩種荷載作用下的路基、路面彎沉儀和曲率半徑儀；靜兩種荷載作用下的路基、路面彎沉儀和曲率半徑儀；研究使用沖擊波、超聲波測定強度和彈性模量；研究使研究使用沖擊波、超聲波測定強度和彈性模量；研究使用同位素方法測定密實度和厚度，以及研究使用計算機用同位素方法測定密實度和厚度，以及研究使用計算機自動動連續(xù)量測路面抗滑性能和平整度

10、的儀器等。自動動連續(xù)量測路面抗滑性能和平整度的儀器等。5.在施工作業(yè)方面：將大量使用預(yù)制結(jié)構(gòu)，使人工構(gòu)造在施工作業(yè)方面：將大量使用預(yù)制結(jié)構(gòu)，使人工構(gòu)造物的施工實現(xiàn)標準化和工廠化。物的施工實現(xiàn)標準化和工廠化。6.在特殊路基的處理方面：將充分應(yīng)用生化技術(shù)，最大在特殊路基的處理方面：將充分應(yīng)用生化技術(shù)，最大限度地利用當?shù)夭牧?。限度地利用當?shù)夭牧稀?.各種環(huán)保和交通工程設(shè)施如聲屏墻、減噪路面及綠化各種環(huán)保和交通工程設(shè)施如聲屏墻、減噪路面及綠化工程等的施工技術(shù)將提高到一個新的水平。工程等的施工技術(shù)將提高到一個新的水平。8.施工技術(shù)的發(fā)展將更好地滿足設(shè)計要求，設(shè)計與施工施工技術(shù)的發(fā)展將更好地滿足設(shè)計要求，

11、設(shè)計與施工的結(jié)合將更加密切。的結(jié)合將更加密切。 基礎(chǔ)知識回顧基礎(chǔ)知識回顧（1）公路的組成：路線工程和結(jié)構(gòu)工程1、路線組成：公路路線即公路的中心線，在平面上有曲線、縱面上有起伏的立體空間曲線。 平面線形：直線、平曲線（圓曲線、緩和曲線） 縱面線形：直線坡段、豎曲線2、結(jié)構(gòu)組成：路基、路面、橋梁涵洞、隧道1、路基2、路面3、橋梁涵洞4、隧道（2）公路的等級1、行政等級分為四個：國道、省道、縣道、鄉(xiāng)道國道、省道、縣道分別以字母G、S、X加三位數(shù)字編號三位數(shù)字以1開頭表首都放射線，2 開頭表示南北方向線，3開頭表示東西方向線2、技術(shù)等級反映公路上汽車的通行能力和公路的服務(wù)水平、技術(shù)水平。分為高速公路、

12、一級公路、二級公路、三級公路、四級公路。(3)技術(shù)標準根據(jù)公路的性質(zhì)、交通量及其所在的自然條件，公路應(yīng)達到的各項技術(shù)指標和規(guī)定。 一個重要原則 8 個字：強基優(yōu)面穩(wěn)定土基第一節(jié)第一節(jié) 公路主要組成部分與設(shè)計內(nèi)容公路主要組成部分與設(shè)計內(nèi)容 什么是公路？ 公路是一種主要承受汽車荷反復作用的帶狀工程結(jié)構(gòu)物?；静糠职ǎ郝坊?、路面、橋梁、涵洞、隧道。 1.公路組成部分和設(shè)計內(nèi)容 （1）路基路面部分路基：上基層、下（底）基層，材料應(yīng)用不同。排水差，需設(shè)墊層；排水好，墊層用密級配材料。路面：分剛性路面、柔性路面。橫向分布有中央分隔帶、行車道、路肩、路拱等；縱向分布有面層、基層、墊層。面層要有足夠的結(jié)構(gòu)強

13、度、穩(wěn)定性，良好的表面特性，由一層或多層組成。 按面層材料不同分類路肩瀝青路肩水泥混凝土路肩粒料或土路肩設(shè)結(jié)構(gòu)面層和基層墊層材料好透水，也可作路肩基層；若不透水，則路肩面層下設(shè)透水基層。 (2)路基路面工程特點承載能力穩(wěn)定性耐久性表面平整度表面抗滑不透水性強度、剛度路面使用年限20年以上 （3）道路工程主要設(shè)計內(nèi)容 設(shè)計內(nèi)容：路線、路基、路面、排水和涵洞等。 路基設(shè)計：主體、排水、防護與加固、附屬設(shè)施*基本要求：足夠的整體穩(wěn)定性、強度和水溫穩(wěn)定性。 路面設(shè)計：包括結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、材料、表面性能 或者6個部分*基本要求：強度剛度、穩(wěn)定性、平整度、抗滑性能、耐久度、低揚塵性以及合理形式和尺寸。路面類型

14、與結(jié)構(gòu)層組合設(shè)計路面接縫構(gòu)造與配筋設(shè)計路面內(nèi)部排水設(shè)計各結(jié)構(gòu)層的材料組成設(shè)計路面表面特性設(shè)計經(jīng)濟評級與最終方案選擇 2.橋梁的組成分類與結(jié)構(gòu)體系 （1）橋梁的組成 上部結(jié)構(gòu)：也稱橋跨結(jié)構(gòu) 下部結(jié)構(gòu)：墩臺、基礎(chǔ) 附屬設(shè)施：鋪裝、排水、監(jiān)測、照明系統(tǒng)、護欄等。 支座 橋梁工程技術(shù)術(shù)語 正橋、引橋 橋的跨度 橋梁長度 橋下凈空 建筑高度 （2）橋梁的分類 按規(guī)模：特大橋、大橋、中橋、小橋和涵洞； 按用途：公路、鐵路、公鐵兩用 按材料：鋼橋、鋼筋混凝土橋、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土橋、石橋、木橋等； 按結(jié)構(gòu)體系：基本體系和組合體系 按相對位置：上承式、中承式、下承式拱橋 （3）橋梁的結(jié)構(gòu)體系 梁橋 拱橋 懸索橋 組合體系橋：剛架橋、斜拉橋、梁拱組合體系橋 3.隧道工程的分類與基本作業(yè) 隧道工程分類：特長、長、中、短隧道 公路隧道的開挖方式：爆破法、掘進機法、人力方法 開挖方法：全斷面開挖法、臺階法、導坑法 支護方法：先挖后支、隨挖隨支、先支后挖 襯砌：承受圍巖、地下水壓力，限制圍巖向隧道內(nèi)變形和防止圍巖風化等。 整