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市政工程基础知识,一、通用部分（桩基+基础工程） 二、管道工程（主要） 三、道路工程（主要） 四、桥梁工程（简介） 五、绿化工程（简介）,一、管道工程,按基本功能分类：雨、污水、给（中）水及消防、热力等系统。 按承压状态分类：有压管道和无压管道 雨、污水属于无压管道 给（中）水及消防、热力、属于有压管道 按接口形式分类： 刚性接口管道 柔性接口管道,1、分类,2、管材材质,雨、污水管道常用材质：PVC双壁波纹排水管、PE双壁波纹排水管、钢筋混凝土排水管等。 给（中）水及消防管道常用材质： 球墨给水铸铁管、PE给水管、热镀锌钢管等。 热力管道常用材质： 螺旋焊接钢管、无缝钢管、焊接钢管等。,（1）、雨污水管线主要材料 1.1、PVC 双壁波纹管：是以硬聚氯乙烯为主要原料，分别由内、外挤出，一次成型，内壁平滑，外壁呈梯形波纹状，内外壁之间由夹壁空心的塑料管材，管径一般在600mm范围内 安装方式：承插接口胶圈连接。 优点：价格便宜，安装方便，抗腐蚀性能强，内表面光滑。 缺点：阳光（紫外线）照射下易老化，属于硬脆性材料，低温抗冲击性能较差，遇有硬物-如石块等表面易破损。,1.2、HDPE双壁波纹管： 双壁波纹管材以高密度聚乙烯为原料的一种新型轻质管材，具有重量轻、耐高压、韧性好、施工快寿命长，低温抗冲击性能强等特点。管径最大可达1200mm 安装方式：承插口胶圈连接,1.3、钢筋混凝土管,钢筋混凝土管分为I、II、III三级，外压荷载逐渐增大。 安装方式：承插接口胶圈连接。,（2）、给水管线主要材料 2.1、球磨铸铁管：承插接口胶圈连接,2.2、HDPE给水管,HDPE（高密度聚乙烯）给水管，是由单体乙烯聚合而成，由于在聚合时因压力、温度等聚合反应条件不同，可得出不同密度的树脂，因而又有高密度聚乙烯、中密度聚乙烯和低密度聚乙烯之分。 聚乙烯给水管道常用的原料有PE80、PE100两种，压力等级为0.6MPa、0.8MPa、1.0 MPa、1.25 MPa和1.6 MPa。 安装：热熔连接，安装方便， -不易渗漏。,（3）室外热力保温成品管道,1、钢管 2、聚氨酯保温材料 3、PE（聚乙烯）保护管壳 安装方式：焊接,3、管道工程施工工艺,（1）开挖法施工,工艺： 测量放线沟槽开挖基坑支护 地基处理基础施工管道安装 沟槽回填土 放坡开挖 垂 直 开 挖,（2）顶管法施工,土压法顶管施工 （干挖法）,泥浓法顶管施工 （湿挖法）,4、管道工程设计、施工图,一般管道工程设计只提供平面布置图，图上仅提供坐标点位、 标高、管径、窨井位置等参数，其他详细均按照标准图集。,5、管道工程组成,管道部分 作用：水流传输 窨井部分 作用：转折角、坡度变化、检查、清淤 其他构件 作用：窨井盖、水表等,标准图集举例-管道段 开挖法施工管道横断面图,标准图集举例-检查井 雨污水管道检查井形式断面图,标准图集举例 雨污水管道检查井形式断面图,标准图集举例 雨污水管道检查井形式断面图,6、管道的土方开挖及回填,（1）管道覆土厚度（埋设深度）三要素 埋设深度：指管内底至地面深度； 覆土厚度：指管表面至地面距离。 冰冻线（根据各地经验值） 动荷载（车行道下最小按0.7米计） 接驳点位置控制,（2）、管道坡度,2.1、无压管道坡度 2.2、压力管道坡度,（3）、土方开挖,3.1、沟槽的开挖。槽底原状地基土不得扰动，机械开挖时槽底预留200300mm 土层由人工开挖至设计高程，整平。 3.2、槽底地基土壤含水量较大，不适于压实时，应采取换填等有效措施。管道沟槽回填，沟槽内砖、石、木块等杂物清除干净；沟槽内不得有积水，不得带水回填。 3.3、挖槽深度大于5.0米时应进行支护；深基坑支护应有专家论证可行性。,（4）、土方回填,4.1、槽底至管顶以上500mm 范围内，土中不得含有机物、冻土以及大于50mm 的砖、石等硬块； 4.2、回填土的含水量，宜按土类和采用的压实工具控制在最佳含水率2范围内； 4.3、沟槽回填从管底基础部位开始到管顶以上500mm 范围内，刚性管道应采用轻型压实机具, 柔性管道必须采用人工回填。 每层回填土的虚铺厚度,二、道路工程,道路横断面图,道路的结构组成主要包括路基和路面,功能：提供一个合格的道路承载及施工场地 内容：土石方工程填土、挖土、半挖半填 施工工艺：清理场地施工放样路基挖填 整形碾压交验 控制要点：清淤置换、填土最佳含水量、分层填筑、分层压实 修筑材料： 符合要求的原土 水泥石灰综合稳定土等,1、路基介绍,2、垫层介绍,功能： 改善土基的湿度和温度状况，以保证面层和基层的强度、刚度和稳定性不受土基水温状况变化所造成的不良影响。 将车辆荷载应力加以扩散，以减小土基产生的应力和变形.同时也能阻止路基土挤入基层中，影响基层结构的性能。 要求： 排水、隔水、防冻、防污和扩散荷载 修筑材料： 透水性垫层，如砂、砾石、炉渣等 稳定类垫层，如水泥或石灰稳定土等,3、基层介绍,功能： 承受由面层传来的车辆荷载，并扩散到垫层和土基中 要求： 足够的水稳定性 较好的平整度 修筑材料： 结合料：(如石灰、水泥)稳定土 石灰工业废渣 级配碎（砾）石 填隙碎石,稳定土基层施工方法,1、厂拌法：在中心站用强制式拌和机等厂拌设备进行集中拌和；混合料拌和质量好，但装备多，整机庞大，占地多。 2、路拌法：混凝土在出厂时即按比例调配完毕再运输的路上由搅拌车进行搅拌 ，不适合长途的运输 高速公路和一级公路路基施工应采用厂拌法。,水稳摊铺机,3、面层介绍,功能： 直接承受行车荷载、大气降水和温度变化的影响 要求： 较高的结构强度，抗变形能力 较好的水稳定性和温度稳定性 表面的耐磨、抗滑和平整度 修筑材料： 沥青混凝土（透层油、粘层油） 水泥混凝土（伸缝、缩缝、拉杆、传力杆）,1、柔性路面（黑色路面）：荷载作用下产生的弯沉变形较大、抗弯强度小，在反复荷载作用下产生累积变形，它的破坏取决于极限垂直变形和弯拉应变。柔性路面主要代表是各种沥青类路面。 2、刚性路面（白色路面）：行车荷载作用下产生板体作用，抗弯拉强度大，弯沉变形很小，呈现出较大的刚性，它的破坏取决于极限弯拉强度。刚性路面主要代表是水泥混凝土路面。 3、半刚性路面：介于刚性、柔性路面之间，如石灰或水泥加固土、石灰多合土、煤渣灰土、煤矿灰碎（砾）石等。目前同济和上海城建在做沥青混凝土面层的研究，尚未成熟。,混凝土路面施工要点,1、接缝处理 纵缝：缩缝、施工缝 横缝：缩缝、胀缝、施工缝 缩缝通常是假缝，间距不超过6m。胀缝是真缝。 2、传力杆设置 滑动套筒材质：可采用镀锌铁皮管、硬塑料管。,胀缝与缩缝基本概念,胀缝（真缝）又称伸缝，其作用能使板体在温度变化时，较自由的伸张。横向、纵向伸缝每隔10m设置一道，缝宽15-25mm，伸缝板选用沥青预制板制成，其埋入混凝土面的深度不小于砼面厚度的23(从底面算起)，并用柔性材料灌缝。 缩缝：缩缝又称假缝，每隔4-6m设置一道，缝宽5-8mm，缩缝中嵌入混凝土面的深度不小于砼面厚度的13(从顶面算起)。在混凝土强度达到10Mpa左右用混凝土切缝机切割缩缝。宜早不宜迟。,传力杆,拉杆,传力杆及拉杆设置注意事项,传力杆施工要保证其位置的准确性，传力杆涂沥青侧先涂防锈漆后涂沥青。套筒施工时严格防止砼灌入，套筒内空隙部分用泡沫塑料填充。 胀缝缩缝均采用沥青玛蹄脂填充料填充。与构筑物相接的路面采用厚边型胀缝。 纵向缩缝采用假缝形式，并设置拉杆； 分次浇筑的纵向施工缝采用真缝，并设置拉杆。 横向缩缝采用假缝形式，与胀缝及自由端相邻的三条横向缩缝（假缝）设传力杆。,热拌沥青混合料路面施工要点,1、沥青混合料面层不得在雨、雪天气及环境最高温度低于5时施工 。 2、热拌沥青混合料路面应待摊铺层自然降温至表面温度低于50后，方可开放交通。,侧平石路缘石,路缘石一般采用料石或水泥混凝土预制块砌筑而成 1、混凝土路面独立基础施工应做到路缘石基础坚实，安装稳固；路缘石侧面与道路结构面间应密实无缝。沥青路面施工时，一般应先安装路缘石。 2、每隔20-25m均应按设计要求确定路缘石的顶面高程，达到顶面平整、线形顺适。 3、不灌缝的路缘石 应采用混凝土基础并设置靠背。,雨水口,1、雨水口与检查井的连接管的坡度应符合设计要求，位于道路下的雨水口、雨水支、连管应根据设计要求浇筑混凝土基础。 2、坐落于道路基层内的雨水支连管应作C25 级混凝土全包封，且360混凝土包封，包封混凝土达到75设计强度前，不得放行交通。,四、桥涵工程（简介） 桥梁是供铁路、公路、渠道、管线等跨越河流、山谷或其他障碍物并具有一定承载能力的架空建筑物。,桥涵的主要参数： 1、桥涵的基本构造 2、桥梁净空 3、荷载标准 4、桥梁分类,桥梁主要由上部结构和下部结构组成 （1）上部结构是指桥梁位于支座以上的部分 ，包括桥跨结构（又称承重结构：立柱、盖梁）和桥面构造（梁、板）两部分。 （2）下部结构是指桥梁位于支座以下的部分，也称支承结构，包括桥墩、桥台以及墩台的基础。 桥墩： 位置：居于全桥的中间部位。 作用：支承着相临的两孔桥跨。 桥台： 位置：居于全桥的两端。 作用：前端支承着桥跨结构，后端与路基衔接、起着支承台后路基填土，并把桥跨与路基连接起来的作用。,1、桥梁的基本构造,传统的说法： 桥梁主要由桥跨结构、墩台、基础、附属工程等部分组成。 随着大型桥梁的增多、结构先进性和复杂性的增强、对桥梁使用品质的要求越来越高，传统提法的局限性逐渐显露。 现在的提法： 桥梁由“五大部件“与“五小部件“组成。,五大部件,所谓“五大部件”是指 桥梁承受汽车或其他运输车辆荷载的桥跨上部结构与下部结构，它们必须通过承受荷载的计算与分析，是桥梁结构安全性的保证。 五大部件： 1）桥跨结构(或称桥孔结构、上部结构)。路线遇到障碍（如江河、山谷或其他路线等）的结构物。 2）支座系统。支承上部结构并传递荷载于桥梁墩台上，它应保证上部结构预计的在荷载、温度变化或其他因素作用下的位移功能。 3）桥墩。是在河中或岸上支承两侧桥跨上部结构的建筑物。 4）桥台。设在桥的两端；一端与路堤相接，并防止路堤滑塌；另一端则支承桥跨上部结构的端部。为保护桥台和路堤填土，桥台两侧常做一些防护工程。 5）墩台基础。是保证桥梁墩台安全并将荷载传至地基的结构。基础工程在整个桥梁工程施工中是比较困难的部分，而且常常需要在水中施工，因而遇到的问题也很复杂。 前两个部件是桥跨上部结构，后三个部件是桥跨下部结构。,五小部件,所谓“五小部件” 是直接与桥梁服务功能有关的部件，过去总称为桥面构造。 五小部件： 1）桥面铺装(或称行车道铺装)。 铺装的平整、耐磨性、不翘曲、不渗水是保证行车舒适的关键。特别是在钢箱梁上铺设沥青路面时，其技术要求甚严。 2）排水防水系统。应能迅速排除桥面积水，并使渗水的可能性降至最小限度。城市桥梁排水系统应保证桥下无滴水和结构上无漏水现象。 3）栏杆（或防撞栏杆）。它既是保证安全的构造措施，又是有利于观赏的最佳装饰件。 4）伸缩缝。桥跨上部结构之间或桥跨上部结构与桥台端墙之间所设的缝隙，以保证结构在各种因素作用下的变位。为使行车顺适、不颠簸，桥面上要设置伸缩缝构造。 5）灯光照明。现代城市中，大跨桥梁通常是一个城市的标志性建筑，大多装置了灯光照明系统，构成了城市夜景的重要组成部分。,结构示意图,墩柱,台帽,挡块,盖梁,护栏,桥台侧墙,墩柱,盖梁,限位挡块,T型梁,翼墙、耳墙,定义： 翼墙：指桥台前墙两端或涵洞口两侧设置 的挡土墙，涵洞的翼墙还起导流作用 耳墙：指埋置式桥台或桩柱式桥台，与台 帽梁（盖梁）连结成一体的小型挡土墙。,翼墙,翼墙,耳墙,耳墙,锥坡、护坡,定义： 锥坡:指在桥梁或涵洞与路堤衔接处，为保持路堤稳定而在桥梁两端或洞口两端构筑的锥形填土及其表面的石砌防护体 护坡：指桥台前面为防止土体滑落而构筑的土体及其表面的石砌防护体。,锥坡,护坡,护坡,锥坡,锥坡,桥台及基础,定义： 桥台：是指桥梁两端与路堤衔接的支承上部结构并承受台后土压力的构造物。 基础:扩大基础 桩基础 沉井基础,桥台,群桩基础,桥墩及基础,定义： 桥墩：指支承桥梁上部结构而不承受土体侧压力的构造物。 基础:扩大基础 桩基础 沉井基础,2、桥梁的基本尺寸 长度方向的尺寸（跨径）： 计算跨径（l） （1）对于具有支座的梁桥，是指桥跨结构相邻两个支座中心之间的距离。 （2）对于拱桥，是指拱轴线与两拱脚交点之间的水平距离。,净跨径（L0） （1）对于梁桥，是指设计洪水位线上相邻两个桥墩或桥墩与桥台之间的距离。 （2）对于拱桥，是指在同一拱圈中，两起拱线间的水平距离。 标准跨径（L） （1）对于梁式桥，是指相邻两桥墩中心线或桥墩中心线与桥台台背前缘间的距离 （2）对于拱式桥，就是拱桥的净跨径。 。,高度方向的尺寸： 桥下净空（通航要求） （1）对于梁式桥，是指设计洪水位或计算通航水位与桥跨结构最下缘的高差。 （2）对于拱桥，是指拱顶下缘至两起拱线连线间的垂直距离。称为拱圈的净矢高，又称为净矢高。 桥面净空（通车要求） 是指为了保证车辆和行人的安全通过，在桥面以上垂直于行车方向应保留的界限空间。包括桥面净宽和桥面净高两部分。,桥面净宽是指两侧人行道内缘间的宽度。它包括桥面行车道宽度、中间带宽度和慢行道宽度。 桥面净高是指下承式桥梁的路拱顶面至限界上缘的垂直距离。 桥面净高，除有特殊车辆行驶的桥梁之外，一般高速公路，一、二级公路为5.00m，三、四级公路为4.5m。,3、桥梁荷载标准 桥梁荷载按其随时间变化的性质，可分为永久荷载、可变荷载和偶然荷载。 1、永久荷载（恒载） 永久荷载是指在设计使用期内，其值不随时间变化或其变化与平均值相比不可忽略的荷载。,2、可变荷载 可变荷载是指在设计使用期内，其值随时间变化，且其变化与平均值相比不可忽略的荷载。可变荷载又可分为基本可变活载和其他可变活载。 3、偶然荷载 偶然荷载是指在设计使用期内不一定出现，而一旦出现，其值很大且持续时间很短的荷载。,4、桥梁分类 桥梁有各种不同的分类方式，每种分类方式均反映出桥梁在某一方面的特征。 1、按工程规模划分 有特大桥、大桥、中桥、小桥、涵洞。 2、按桥梁的用途划分 有铁路桥、公路桥、公铁两用桥、人行天桥等。 3、按桥跨结构所用的材料来划分 有钢桥、钢筋混凝土桥、预应力混凝土桥、结合桥、圬工（指砖、石、素混凝土等材料）桥、木桥等。 4、按桥跨结构的结构体系划分：梁式桥、拱桥、刚架桥、吊桥、组合体系桥。,5、按拱桥桥跨结构与桥面相对位置划分有上承式、下承式、中承式。 6