道路與橋梁工程(2014年11月29日)

建筑基礎(chǔ)與專業(yè)知識道路、橋涵工程劉學(xué)慶2014年11月29日道路、橋涵工程一、道路工程概述二、路基工程三、路面工程四、橋梁工程五、涵洞工程道路工程主要內(nèi)容

了解道路的分類、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及組成；塊石、碎石、級配碎石路面的構(gòu)造：水泥砼路面構(gòu)造。

熟悉路基工程的基本要求、變形破壞及構(gòu)造；路面工程的基本要求、構(gòu)造、分類與分級；瀝青路面的特點與分類：瀝青砼路面的構(gòu)造：道路主要公用設(shè)施。

掌握路基排水設(shè)施的設(shè)置與路基邊坡的防護與加固；瀝青表面處置；瀝青貫入式路面的構(gòu)造。

第一節(jié)

道路工程概述

一、道路分類道路的功能主要是為各種車輛和行人服務(wù)。道路因其所處位置、交通性質(zhì)及使用特點不同，可分為公路、城市道路、廠礦道路及林業(yè)道路等。1、公路

公路是聯(lián)結(jié)城、鎮(zhèn)和工礦基地、港口及集散地等，主要供汽車行駛，具備一定技術(shù)和設(shè)施的道路。公路工程是以公路為對象而進行的規(guī)劃、設(shè)計、施工、養(yǎng)護和管理工作的全過程及其所從事的工程實體。

公路根據(jù)功能和適應(yīng)的交通量，按《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTGB01-2003）把公路分為高速公路、一級公路、二級公路、三級公路和四級公路五個等級。上海市高速公路示意圖2、城市道路

它是指城市內(nèi)部的道路，是城市組織生產(chǎn)、安排生活、搞活經(jīng)濟、物質(zhì)流通所必須的車輛、行人交通往來的道路，是聯(lián)結(jié)城市各個功能分區(qū)和對外交通的紐帶。城市道路也為城市通風(fēng)、采光以及保持城市生活環(huán)境提供所需的空間，并為城市防火、綠化提供通道和場地。2、城市道路

按《城市道路設(shè)計規(guī)范》（C3337-90）把城市道路分為四類十級：

⑴快速路;⑵主干路;

⑶次干路;⑷支路

除快速路外，每類道路按照所在城市的規(guī)模、設(shè)計交通量、地形等分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級。大城市應(yīng)采用各類道路中的Ⅰ級標(biāo)準(zhǔn)；中等城市應(yīng)采用Ⅱ級標(biāo)準(zhǔn)；小城市應(yīng)采用Ⅲ級標(biāo)準(zhǔn)（共10級）。3、廠礦道路和林業(yè)道路

這兩種道路都屬于專用道路。廠礦道路主要為工廠、礦區(qū)交通服務(wù)；林業(yè)道路主要為林區(qū)開發(fā)的木材運輸服務(wù)。二、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)道路設(shè)計交通量及計算行車速度對路線和各項工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求，把這些要求列成指標(biāo)，并用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定下來。三、公路的基本組成

公路是設(shè)置在大地表面供各種車輛行駛的一種線形帶狀結(jié)構(gòu)物，因此，公路是由線形和結(jié)構(gòu)兩部分組成。三、公路的基本組成

㈠

線形組成

㈡

結(jié)構(gòu)組成1、路基2、路面3、排水結(jié)構(gòu)物4、公路特殊結(jié)構(gòu)物5、防護工程路基斷面組成和路面結(jié)果組成排水結(jié)構(gòu)物公路特殊結(jié)構(gòu)物三、公路的基本組成

㈢

沿線附屬結(jié)構(gòu)1、交通管理設(shè)施2、交通安全設(shè)施3、服務(wù)性設(shè)施4、環(huán)境美化設(shè)施

第二節(jié)

路基工程一、路基工程概述

㈠

路基的基本要求

路基是道路工程中的一項重要工程。它是路面的基礎(chǔ)，公路的主體，它與橋梁和環(huán)境景觀相協(xié)調(diào)，可謂形成一門凝固的藝術(shù)。路基工程質(zhì)量的好壞，直接影響到結(jié)構(gòu)物的排水穩(wěn)定、公路使用品質(zhì)、旅客的舒適和正常的行車交通，對國民經(jīng)濟建設(shè)具有重要的意義。

第二節(jié)

路基工程

㈠

路基的基本要求

路基工程設(shè)計必須滿足如下基本要求：1、具有足夠的強度2、具有足夠的水、溫穩(wěn)定性3、具有足夠的整體穩(wěn)定性

第二節(jié)

路基工程

㈡

路基的變形和破壞1、路堤變形（見下圖）2、路塹變形：包括

（1）溜方

（2）滑坡

（3）碎落和崩塌

路基的變形和破壞

路基的變形和破壞

第二節(jié)

路基工程

㈢

路基橫斷面

路基可分為路堤、路塹和填挖結(jié)合路基（或稱半填半挖路基）三種。

第二節(jié)

路基工程

第二節(jié)

路基工程

㈣

路基的基本構(gòu)造

路基的幾何尺寸由高度、寬度和邊坡組成。（見上圖）

第二節(jié)

路基工程二、路基排水設(shè)施（要掌握）

路基變形和破壞的主要原因是受水的影響。因此，必須十分重視路基的排水設(shè)計。

㈠

地面排水設(shè)施

㈡

地下排水設(shè)施

㈢

路基排水系統(tǒng)

㈣

軟土的排水固結(jié)

地面排水設(shè)施

地面排水設(shè)施

地下排水設(shè)施

地下排水構(gòu)造、路基排水系統(tǒng)

路堤砂井加固

第二節(jié)

路基工程

三、路基邊坡的防護和加固

路基邊坡常年經(jīng)受冰雪融化和雨水沖刷而風(fēng)化剝落和變形破壞，必須加以適當(dāng)防護和進行必要的加固。

坡面防護分植物防護和礦料防護兩類。(見下圖)

路基邊坡的防護和加固

路基邊坡的防護和加固

四、路基壓實

第三節(jié)

路面工程一、路面工程概述

㈠

路面的基本要求1、強度和剛度2、水、溫穩(wěn)定性3、耐久性4、表面平整性5、抗滑性6、環(huán)保性

第三節(jié)

路面工程

㈡

路面面層類型1、瀝青混凝土2、水泥混凝土3、瀝青貫入、瀝青碎石4、瀝青表面處置5、砂石路面

第三節(jié)

路面工程

㈢

路面構(gòu)造1、路面斷面與寬度2、路拱3、路面結(jié)構(gòu)層

路面構(gòu)造

路面構(gòu)造

路面構(gòu)造

第三節(jié)

路面工程（四）路面的分類和分級

1、從力學(xué)性能出發(fā)，分為剛性路面和柔性路面。2、從面層材料不同，可分為瀝青路面、水泥混凝土路面、塊料路面和粒料路面。3、從技術(shù)條件和面層類型不同，又分為高級、次高級、中級和低級路面四級。

第三節(jié)

路面工程

第三節(jié)

路面工程二、中、低級路面與基層

㈠

塊石路面與基層

用不同形狀和尺寸的石塊砌筑的石塊結(jié)構(gòu)層稱為塊石路面或基層。

第三節(jié)

路面工程

㈡

碎（礫）石路面與基層

碎（礫）石路面是用碎石或軋制礫石按嵌鎖原理壓實形成的路面。按施工方法和填隙縫粘結(jié)料的不同，可分為干壓碎石、水結(jié)碎石、泥結(jié)碎石和泥灰結(jié)碎石。

第三節(jié)

路面工程

㈢

級配碎（礫）石路面與基層

級配礫(碎)石路面是將粒徑不同的石料和砂（或石屑）及粘土組成良好級配的混合料，在最佳含水量狀態(tài)下經(jīng)碾壓形成密實的路面結(jié)構(gòu)。

第三節(jié)

路面工程

三、瀝青路面

㈠

瀝青路面的特點和分類

瀝青路面是用瀝青作粘結(jié)料修筑面層并與各類基層所組成的路面。因路面呈黑色，又稱為黑色路面。

第三節(jié)

路面工程

㈡

常用瀝青材料的性質(zhì)1、粘性2、塑性3、溫度穩(wěn)定性4、脆性5、耐老化性

第三節(jié)

路面工程

㈢

瀝青表面處治

瀝青表面處治是在路面表層分層澆曬瀝青、撒鋪礦料并加壓實的路面薄層。

㈣

瀝青貫入式路面

第三節(jié)

路面工程㈤

瀝青混凝土路面：

按礦料粒徑可分為粗粒式、中粒式、細(xì)粒式和瀝青砂。

第三節(jié)

路面工程四、水泥混凝土路面

水泥混凝土路面的優(yōu)點是強度高，穩(wěn)定性好，使用壽命長，設(shè)計壽命20～30年。這種路面表面較粗糙，抗滑性好，耐磨耗，還能適應(yīng)履帶式車輛的行駛。經(jīng)常性的維修和養(yǎng)護工作量較小。

水泥混凝土路面的缺點是水泥用量大，每方混凝土約需水泥330kg。由于水泥水化慢凝的水硬性質(zhì)，一般完工后需半個月以上的才能開放交通。此外，因路面有接縫，行車時有跳車振動。維修時路面不易開挖。

水泥混凝土路面工程㈠

土基和基層

土基是混凝土路面的基礎(chǔ)。㈡

面板

水泥混凝土面板直接承受大氣和行車作用，應(yīng)具備較高強度和穩(wěn)定性，表面平整耐磨，并有一定的粗糙度，達到路面的規(guī)定抗滑標(biāo)準(zhǔn)。㈢

接縫

接縫的作用是防止溫度變化引起過大的脹縮應(yīng)力和防止溫差使板產(chǎn)生過大的翹曲應(yīng)力。㈣

填縫料

填縫料分接縫板和填縫料兩種。

第三節(jié)

路面工程五、道路主要公用設(shè)施

按道路的性質(zhì)和道路使用者的各種需要，在道路上需設(shè)置相應(yīng)的公用設(shè)施。道路公用設(shè)施的種類很多，包括交通安全及管理設(shè)施和服務(wù)設(shè)施等。

㈠

停車場

㈡

公共交通站點

㈢

道路照明

㈣

人行天橋和人行地道

㈤

道路交通管理設(shè)施

㈥

道路綠化

第四節(jié)

橋梁工程

橋梁由能夠滿足其功能要求的各種不同結(jié)構(gòu)物組成。它有許多類型，不同類型的橋梁，其組成有所不同，但其基本組成大體一致。

第四節(jié)

橋梁工程

第四節(jié)

橋梁工程一、橋梁的分類與組成

㈠

橋梁的基本組成部分

橋梁是供鐵路、道路、渠道、管線、行人等跨越河流、山谷或其他交通線路等各種障礙物時所使用的承載結(jié)構(gòu)物。通?？蓜澐譃樯喜拷Y(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)。

㈡

橋梁的分類

㈠

橋梁的基本組成部分

橋面構(gòu)造

第四節(jié)

橋梁工程二、橋梁上部結(jié)構(gòu)

㈠

橋面構(gòu)造1、橋面鋪裝及排水、防水系統(tǒng)2、伸縮縫3、人行道、欄桿和燈柱

第四節(jié)

橋梁工程

㈡

承重結(jié)構(gòu)1、梁式橋：又可分為簡支梁式橋、連續(xù)梁式橋和懸臂梁式橋。2、拱式橋3、剛架橋4、懸索橋5、組合式橋

㈢

橋梁支座

第四節(jié)

橋梁工程三、下部結(jié)構(gòu)

㈠

橋墩1、實體橋墩2、空心橋墩3、柱式橋墩4、柔性墩5、框架墩

第四節(jié)

橋梁工程

㈡

橋臺1、重力式橋臺2、輕型橋臺3、框架式橋臺4、組合式橋臺

第四節(jié)

橋梁工程

㈢

墩臺基礎(chǔ)1、擴大基礎(chǔ)2、樁與管柱基礎(chǔ)3、沉井基礎(chǔ)

第五節(jié)

涵洞工程

涵洞是修建在路基、堤壩或塘堰當(dāng)中，由洞身及洞口建筑組成的節(jié)水構(gòu)造物。一般用來渲泄小量水流，作排洪、灌溉之用；少數(shù)用作交通，供行人、車輛通過。

涵洞和橋的區(qū)別，按《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，單孔跨徑小于5m，多孔跨徑總長小于