橋梁工程期末案

橋梁工程簡(jiǎn)答題：請(qǐng)說(shuō)明橋梁中板式橡膠支座的活動(dòng)機(jī)理（包括轉(zhuǎn)動(dòng)和水平移動(dòng)）。答：板式橡膠支座的活動(dòng)機(jī)理是利用橡膠的不均勻彈性壓縮和剪切變形來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)支座需要適用轉(zhuǎn)動(dòng)變形時(shí)，支座板面上的局部荷載呈現(xiàn)出梯形分布，一側(cè)壓力變大、一側(cè)壓力變小，兩側(cè)的橡膠板出現(xiàn)不同的彈性壓縮變形，這種支座上產(chǎn)生的相對(duì)不均勻壓縮，便可以適用梁端的轉(zhuǎn)動(dòng)變形量。板式橡膠支座本身具有一定的厚度，當(dāng)支座承受到梁底通過(guò)摩擦傳遞的水平力作用時(shí)，由于支座的抗剪切剛度相對(duì)較小，支座頂部會(huì)發(fā)生橫向剪切變形，可以適用橋梁的梁端縱向伸長(zhǎng)的活動(dòng)。橋梁設(shè)計(jì)時(shí)為什么需要考慮作用（荷載）組合？答：橋梁結(jié)構(gòu)在修建和使用時(shí)會(huì)承受多種多樣的作用的影響，不同作用產(chǎn)生的可能性不一樣，影響結(jié)構(gòu)的特征也不一樣。為獲得施工和運(yùn)營(yíng)時(shí)可能處于最不利的受力狀態(tài)，以確保結(jié)構(gòu)的安全性，需要將各種作用效應(yīng)加以組合。組合時(shí)還需考慮不同作用同時(shí)發(fā)生的可能性。案例分析1答案1、公路橋面構(gòu)造包括：橋面鋪裝、排水防水系統(tǒng)、人行道、緣石、欄桿、燈柱、安全護(hù)欄和伸縮裝置等。高速鐵路橋面構(gòu)造包括：橋面排水防水系統(tǒng)、檢修道、防撞墻、欄桿、接觸網(wǎng)立柱、伸縮裝置、軌道板或道砟等。它與公路橋面的最大區(qū)別在于列車(chē)車(chē)輪荷載通過(guò)枕木傳遞給道砟或軌道板以實(shí)現(xiàn)荷載擴(kuò)散，而不需要專(zhuān)門(mén)設(shè)置橋面鋪裝系統(tǒng)2、從軌道下的橋面構(gòu)造組成分析，有砟橋面的恒載比無(wú)砟橋面的恒載大3、有砟橋面中的列車(chē)車(chē)輪荷載通過(guò)軌道傳遞給枕木，再由枕木傳遞給道砟，經(jīng)由道砟擴(kuò)散后傳遞給主體結(jié)構(gòu)；無(wú)砟橋面中的列車(chē)車(chē)輪荷載通過(guò)軌道直接傳遞給軌道板，再經(jīng)由軌道板擴(kuò)散后傳遞給主體結(jié)構(gòu)。4、高速鐵路中使用道砟時(shí)會(huì)因高速運(yùn)行的動(dòng)力荷載導(dǎo)致道砟的粉化等現(xiàn)象存在，需要經(jīng)常更換道砟。無(wú)砟橋面中因沒(méi)有道砟的存在，不需要對(duì)道砟進(jìn)行維護(hù)和更換，因此其維護(hù)性能會(huì)更好些。5、高速鐵路中對(duì)橋梁上的軌道平順性要求較高，當(dāng)出現(xiàn)橋梁的過(guò)大變形時(shí)，無(wú)砟軌道因其軌道板結(jié)構(gòu)特殊性，不容易實(shí)現(xiàn)軌道的調(diào)平作業(yè)；而有砟軌道可以通過(guò)道砟厚度的調(diào)整較容易實(shí)現(xiàn)橋梁變形后的軌道標(biāo)高調(diào)整。案例分析2答案（1）若你來(lái)重新設(shè)計(jì)該橋（跨度不變），你打算采用什么類(lèi)型的橋梁基礎(chǔ)？依據(jù)是什么？答：采用沉井或管柱基礎(chǔ)，該基礎(chǔ)可用于水下軟弱覆蓋層很厚的情況（2）在橋梁上下游附近采砂，對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)安全有無(wú)影響？如何影響？答：有。因?yàn)橄掠尾缮皩?dǎo)致河深變大，水流速度加快，加劇了對(duì)上游河床的侵蝕，使泥沙流失，土質(zhì)疏松。若河底被繼續(xù)被剝蝕，橋臺(tái)受到?jīng)_刷加劇，基礎(chǔ)變得不牢固。（3）橋梁設(shè)計(jì)中是如何考慮洪水影響的？答：根據(jù)橋梁等級(jí)和重要性等參看橋規(guī)取xx年一遇洪水水位（一般取50年一遇洪水水位或100年一遇洪水水位）（4）你認(rèn)為導(dǎo)致該橋發(fā)生嚴(yán)重水害的主要原因是什么？（3分）答：1、該橋的基礎(chǔ)是椿木樁基礎(chǔ)，木樁的耐腐蝕性差，在長(zhǎng)期水泡后強(qiáng)度等物理力學(xué)性能降低，最終導(dǎo)致該橋發(fā)生水害；2、采砂嚴(yán)重，導(dǎo)致水流增加，河川被剝蝕嚴(yán)重。隧道工程名詞解釋越嶺線(xiàn)當(dāng)交通路線(xiàn)需要從一個(gè)水系過(guò)渡到另一個(gè)水系時(shí)，必須跨越高程很大的分水嶺，這段線(xiàn)路稱(chēng)之為越嶺線(xiàn)，所修建的隧道叫越嶺隧道。選擇越嶺隧道的位置主要以選擇埡口和確定隧道高程兩大因素決定。15.名詞解釋管棚管棚是利用鋼拱架沿開(kāi)挖輪廓線(xiàn)以較小的外插角、向開(kāi)挖面前方打入鋼管構(gòu)成的棚架來(lái)形成對(duì)開(kāi)挖面前方圍巖的預(yù)支護(hù)。長(zhǎng)度小于10m的叫短管棚，10?45m之間且較粗的鋼管叫長(zhǎng)管棚。14.名詞解釋膨脹巖膨脹巖是指土中粘土礦物成分主要由親水性礦物組成，同時(shí)具有吸水顯著膨脹軟化和失水收縮硬裂兩種特性且具有濕脹干縮往復(fù)變形的高塑性粘性土。決定膨脹性的親水礦物質(zhì)主要是蒙脫石粘土礦物。16.名詞解釋高地應(yīng)力高地應(yīng)力是一個(gè)相對(duì)的概念，它是相對(duì)于圍巖強(qiáng)度而言的。也就是說(shuō)，當(dāng)圍巖內(nèi)部的最大地應(yīng)力與圍巖強(qiáng)度的比值達(dá)到某一水平時(shí)，才能成為高地應(yīng)力。強(qiáng)度應(yīng)力比=圍巖強(qiáng)度/最大地應(yīng)力。當(dāng)強(qiáng)度應(yīng)力比小于0.3~0.5時(shí)，一般可認(rèn)為是高地應(yīng)力。13.名詞解釋噴射混凝土參考答案：噴射混凝土是使用混凝土噴射機(jī)，按一定的混合程序，將摻有速凝劑的細(xì)石混凝土，噴射到巖壁表面上，并迅速固結(jié)成一層支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工工藝。名詞解釋盾構(gòu)機(jī)施工法：盾構(gòu)法施工是使用盾構(gòu)機(jī)在地下掘進(jìn)，邊防止開(kāi)挖面土砂崩塌，邊在機(jī)內(nèi)安全地進(jìn)行開(kāi)挖作業(yè)和襯砌作業(yè)，從而構(gòu)筑成隧道的施工法。按照這個(gè)定義，盾構(gòu)施工法是由穩(wěn)定開(kāi)挖面、盾構(gòu)機(jī)挖掘和襯砌三大要素組成。11.名詞解釋預(yù)裂爆破預(yù)裂爆破是由于先起爆周邊眼，在其他炮眼未爆破之前先沿著開(kāi)挖輪廓線(xiàn)預(yù)裂爆破出一條用以反射爆破地震應(yīng)力波的裂縫而得名。在炮眼的起爆順序上，光面爆破是先引爆掏槽眼，再引爆輔助眼，最后引爆周邊眼；而預(yù)裂爆破則是首先引爆周邊眼，使沿周邊眼的連心線(xiàn)炸出平順的預(yù)裂面。名詞解釋沉管法參考答案：沉管法又叫預(yù)制管段沉放法，即先在預(yù)制場(chǎng)（船廠(chǎng)或干塢）制作沉放管段，管段兩端用臨時(shí)封墻密封，待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后托運(yùn)到隧道位置，此時(shí)設(shè)計(jì)位置上已預(yù)先進(jìn)行了溝槽的疏浚，設(shè)置了臨時(shí)支座，然后沉放管段。待沉放完畢后，進(jìn)行了管段水下連接，處理管段接頭及基礎(chǔ)，然后覆土回填，再進(jìn)行內(nèi)部裝修及設(shè)備安裝。24.簡(jiǎn)述超前深孔帷幕注漿的注漿機(jī)理及適用條件。答：注漿機(jī)理及適用條件：滲透注漿：適用有一定滲透性的地層，如破碎巖層、砂卵石層、中細(xì)沙層等；劈裂注漿：適用粘土質(zhì)不透水地層；壓密注漿：即用濃稠的漿液注入土層；高壓噴灌注漿。21.隧道洞門(mén)的作用有哪幾個(gè)方面？答：隧道洞門(mén)的作用有：減少土石方的開(kāi)挖量；穩(wěn)定邊、仰坡；引離地表水流；裝飾、美觀(guān)洞口。隧道施工方法選擇主要考慮哪些因素？答：隧道施工方法選擇主要考慮：①施工條件；②圍巖條件；③隧道橫斷面積(尺寸、形狀)；④埋深(深埋、淺埋)；⑤工期；⑥環(huán)境條件(爆破震動(dòng)、地表下沉、噪聲、地下水變遷等)；⑦生產(chǎn)條件(材料、運(yùn)輸、醫(yī)療、生活、水電)。23.隧道施工中常用的輔助措施有哪些？答：施工中常用的輔助穩(wěn)定措施：穩(wěn)定工作面：預(yù)留核心土擋護(hù)開(kāi)挖面、噴射混凝土封閉工作面；超前錨桿；管棚超前支護(hù)前方圍巖：小導(dǎo)管、大管棚水平旋噴超前預(yù)支護(hù)；預(yù)切槽超前預(yù)支護(hù)；注漿加固圍巖和堵水：超前小導(dǎo)管注漿、超前深孔帷幕注漿。19.簡(jiǎn)述沉管隧道的優(yōu)缺點(diǎn)。答：優(yōu)點(diǎn)：(1)隧道結(jié)構(gòu)的主要部分由于在船廠(chǎng)或干塢中澆筑，可制作出質(zhì)量均勻且防水性能良好的隧道結(jié)構(gòu)。由于沉放隧道的密度小，其有效重量一般為5?10kN/m3,再加上附加壓重以及混凝土防護(hù)層，隧道重量可增至20kN/m3左右。而隧道所作用的未擾動(dòng)地基土層的有效應(yīng)力約為30?100kN/m2。由此可見(jiàn)，地層的承載力幾乎不成問(wèn)題。由于隧道在水底位置，對(duì)船舶的航行和將來(lái)航路的疏浚影響不大，所以隧道可以埋在最小限度的深度上，從而使隧道的全長(zhǎng)縮短至最小限度。因?yàn)楣芏沃谱鞑捎玫氖穷A(yù)制方式，且浮運(yùn)與沉放的機(jī)械裝置大型化，這樣對(duì)施工安全與大斷面隧道的施工都較有利，且大大縮短了工期。缺點(diǎn)：由于管段的浮運(yùn)，沉放以及溝槽的疏浚、基礎(chǔ)作業(yè)，大部分是依靠機(jī)械來(lái)完成，對(duì)于平靜的波浪，在流速較緩的情況下施工是不成問(wèn)題的。可是如果情況相反，而且隧道截面較大時(shí)，就會(huì)帶來(lái)一系列的問(wèn)題，諸如管段的穩(wěn)定、航道的影響等。對(duì)于沉放管段底面與基礎(chǔ)密貼的施工方法還應(yīng)繼續(xù)改進(jìn)，以免沉陷與不均勻沉降的