2009年度土建冲刺讲义06.doc

(二)承载结构之3刚架桥（1）刚架桥是由梁式桥跨结构与墩台(支柱、板墙)整体相连而形成的结构体系，其梁 柱结点为刚结。按照其静力结构体系可分为单跨或多跨的刚架桥；也可分为铰支承刚架桥 和固端支承刚架桥。（2）刚架桥的支柱做成直柱式称门形刚架桥，做成斜柱式称斜腿刚架。（3）刚架桥的支柱有薄壁式和柱式。柱式又分单柱式和多柱式。（4）刚架桥的主梁截面形式与梁式桥相同。主梁在纵向的变化可采用等截面、变宽截面和 变高截面等。（5）可以用混凝土或预应力混凝土制造 例题刚架桥按照其静力结构体系可分为 的刚架桥。A、单跨 B、多跨 C、铰支承 D、固端支承 E、柔性支承答案；A、B(二)承载结构之4悬索桥特点组成悬索桥又称吊桥，是最简单的一种索结构。其特点是桥梁的主要承载结构由桥塔和悬挂在塔上的高强度柔性缆索及吊索、加劲梁和锚碇结构组成。现代悬索桥一般由桥塔、主缆索、锚碇、吊索、加劲梁及索鞍等主要部分组成。 (二)承载结构之-5，组合式桥 是由几个不同的基本类型结构所组成的桥。斜拉桥是典型的悬索结构和梁式结构组合的，由主梁、拉索及索塔组成的组合结构体系。这里仅就混凝土斜拉桥介绍其构造特点。(1)拉索1、拉索是斜拉桥的主要承重构件，拉索的造价约占全桥的25-30。2、目前采用较多的有平行钢丝束，钢绞线束和封闭式钢索。在某些桥上还有采用高强钢筋和型钢。3、平行钢丝束目前使用非拉索在桥纵向的布置有许多方式，一般有如下几种：辐射式；竖琴式；扇式；星式。(2)主梁混凝土斜拉桥常用的主梁结构形式有连续梁、悬臂梁、悬臂和连续刚构等。(3)索塔索塔主要承受轴力，有些索塔也承受较大的弯矩 (三)桥梁支座桥梁支座是桥跨结构的支承部分，它将桥跨结构的支承反力传递给墩台，并保证桥跨结构在荷载作用下满足变形要求。支座按其允许变形的可能性分为固定支座、单向活动支座； 三、桥梁下部结构 (一)桥墩 组成和分类特点、要求和适用1实体墩实体桥墩是由墩帽、墩身和基础组成的可分 为实体重力式桥墩和实体薄壁桥墩(墙式桥墩)2空心桥墩空心桥墩有两种形式，一种基本为上述的实体重力型结构，镂空中心部分。另一种即采取薄壁钢筋混凝土的空格形墩身。 空心桥墩墩身立面形状可分为直坡式、台坡式、斜坡式。空心墩按壁厚分为厚壁与薄壁两种。空心桥墩在构造尺寸上应符合下列规定：（1）墩身最小壁厚，对于钢筋混凝土不宜小于30cm，对于素混凝土不宜小于50cm。(2)墩身内应设横隔板或纵、横隔板。 (3)墩身周围应设置适当的通风孔与泄水孔，孔的直径不宜小于20cm；3柱式桥墩柱式桥墩一般由基础之上的承台、柱式墩身和盖梁组成。柱式桥墩的墩身沿桥横向常 由1-4根立柱组成。4柔性墩1、柔性墩是桥墩轻型化的途径之一，它是在多跨桥的两端设置刚性较大的桥台，中墩均为柔性墩。 2、柔性排架桩墩分单排架和双排架墩。1、典型的柔性墩为柔性排架桩墩，多用在墩台高度50。7Om，跨径一般不宜超过13 m的中、小型桥梁上。2、单排架墩一般适用于高度不超过40-5Om。3、桩墩高度大于5Om时，为避免行车时可能发生的纵向晃动，宜设置双排架墩；5框架墩框架墩采用压挠和挠曲构件，组成平面框架代替墩身，支承上部结构，必要时可做成双层或更多层的框架支承上部结构。框架墩是比空心墩更进一步的轻型结构，是以钢筋混凝土或预应力混凝土建成受力体系。 (二)桥台1重力式桥台重力式桥台主要靠自重来平衡台后的土压力，桥台本身多数由石砌、片石混凝土或混凝土等圬工材料建造，并用就地浇筑的方法施工。常用的类型有U形桥台、埋置式桥台、八字式和一字式桥台。埋置式桥台将台身埋置于台前溜坡内，不需要另设冀墙，仅由台帽两端耳墙与路堤衔接。2轻型桥台轻型桥台一般由钢筋混凝土材料建造，其特点是用这种结构的抗弯能力来减少圬工体积而使桥台轻型化。常用的轻型桥台有薄壁轻型桥台和支撑梁轻型桥台3框架式桥台框架式桥台是一种在横桥向呈框架式结构的桩基础轻型桥台，它所承受的土压力较小，适用于地基承载力较低、台身较高、跨径较大的梁桥。其构造形式有柱式、肋墙式、 半重力式和双排架式、板凳式等。 4组合式桥台为使桥台轻型化，桥台本身主要承受桥跨结构传来的竖向力和水平力，而台后的土压力由其他结构来承受，形成组合式的桥台。常见的：过梁式，框架式等 (三)墩台基础1扩大基础这是桥涵墩台常用的基础形式。它属于直接基础，是将基础底板设在直接承载地基上，来自上部结构的荷载通过基础底板直接传递给承载地基。2桩与管柱基础当地基浅层地质较差，持力土层埋藏较深，需要采用深基础才能满足结构物对地基强度、变形和稳定性要求时，可用桩基础。当水文地质条件较复杂，特别是深水岩面不平，无覆盖层或覆盖层很厚时，采用管柱 基础比较合适。管柱基础的结构可采用单根或多根形式，它主要由承台、多柱式柱身和嵌 岩柱基三部分组成。3沉井基础桥梁工程常用沉井作为墩台的梁基础。 沉井形式各异，但在构造上均主要由井壁、刃脚、隔墙、井孔、凹槽、封底、填心和盖板等组成。 例：当水文地质条件复杂，特别是深水岩面不平且无覆盖层时，桥梁墩台基础宜选用( C )。A沉井基础 B桩基础 C管柱基础 D扩大基础 四、涵洞涵洞和桥的区别，按公路工程技术标准规定，单孔跨径小于5m，多孔跨径总长小于8m的统称为涵洞；而圆管涵及箱涵则不论孔径大小、孔数多少，都叫作涵洞。(一)涵洞的分类1 按构造形式不同分类 涵洞可分为圆管涵、拱涵、盖板涵、箱涵。(1)圆管涵。圆管涵的直径一般为05-15m。圆管涵受力情况和适应基础的性能较好，两端仅需设置端墙，不需设置墩台，故圬工数量少，造价低，但低路堤使用受到限制。 (2)盖板涵。盖板涵在结构形式方面有利于在低路堤上使用，当填土较小时可做成明涵。(3)拱涵。一般超载潜力较大，砌筑技术容易掌握，便于群众修建，是一种普遍采用的涵洞形式。(4)箱涵适用于软土地基，但因施工困难且造价较高，一般较少采用。2007年考题9在有较大排洪量、地质条件较差、路堤高度较小的设涵处，宜采用（ B ）。A圆管涵 B盖板涵C拱涵 D箱涵 2按洞顶填土情况不同分类,涵洞可分为明涵和暗涵。 (1)明涵。洞顶无填土，适用于低路堤及浅沟渠处。(2)暗涵。洞顶有填土，且最小填土厚度应大于50cm，适用于高路堤及深沟渠处。3按建筑材料不同分类涵洞可分为砖涵、石涵、混凝土涵及钢筋混凝土涵等。4按水力性能不同分类涵洞可分为无压力式涵洞、半压力式涵洞、压力式涵洞。(1)无压力式涵洞水流在涵洞全部长度上保持自由水面。(2)半压力式涵洞涵洞进口被水淹没，洞内水全部或一部分为自由面(3)压力式涵洞涵洞进出口被水淹没，涵洞全长范围内以全部断面泄水。(二)涵洞的组成基础在地面以下，防止沉陷和冲刷的部分称作基础； 洞身建筑在基础之上，挡住路基填土，以形成流水孔道的部分称为洞身；洞口设在洞身两端，用以集散水流，保护洞身和路基使之不被水流破坏的建筑物称为洞口，它包括端墙、翼墙、护坡等。附属工程包括：锥体护坡、河床铺砌、路基边坡铺砌及人工水道等为防止不均匀沉陷，将涵洞全长分为若干段，每段之间以及洞身与端墙之间设置沉降缝，使各段可以独自沉落而互不影响。(三)涵洞的构造1洞身。洞身是涵洞的主要部分，它的截面形式有圆形、拱形、矩形(箱形)三大类。为充分发挥洞身截面的泄水能力，有时在涵洞进口处采用提高节. 圆形管涵不采用提高节。(1)圆管涵圆管涵以钢筋混凝土及混凝土管涵最为常见。钢筋混凝土圆管涵静力工作性能良好,混凝土的用量小，制造简单，移动时也很方便。(1)刚性管涵。刚性管涵在横截面上构成一个刚性环，圆环厚度随直径大小和填土高度而变。(2)四铰式管涵。采用四铰式管涵的目的是为了降低圆管的应力，以节约材料。铰分别布置在最大弯矩处，即涵洞的两侧及涵洞的顶部和底部。由于四铰式管较刚性管应力减小很多，所以它不仅可以缩小截面尺寸，减少配筋数量，而且可以采用纯混凝土来建造。(2)拱涵拱涵的洞身由拱圈、侧墙(墙台)和基础组成。拱圈形状普遍采用圆弧拱。(3)矩形涵洞盖板涵是常用的矩形涵洞，由基础侧墙(涵台)和盖板组成。盖板涵的过水能力较圆管涵大，与同孔径的拱涵相接近，施工期限较拱涵短，但钢材用量比拱涵多，对地基承载力的要求较拱涵低。因此，在要求通过较大的排洪量，地质条件较差，路堤高度较小的设涵处，常采用盖板涵，且常采用明涵。 2006题、当涵洞纵坡为6时，通常采用的设计方案是（ b c, ） A洞底顺直，基础底部不设防滑横墙 B 洞底顺直，基础底部加设防滑横墙C 基础做成阶梯型 D 基础分段做成阶梯型 E 设置跌水井2007年考题9在有较大排洪量、地质条件较差、路堤高度较小的设涵处，宜采用（ B ）。A圆管涵 B盖板涵C拱涵 D箱涵2洞口建筑涵洞洞口建筑在洞身两端，连接洞身与路基边坡。(1)涵洞与路线正交的洞口建筑。涵洞与路线正交时，常用的洞口建筑形式有端墙式、八字式、井口式。(1)端墙式端墙式洞口建筑为垂直涵洞轴线的矮墙，用以挡住路堤边坡填土。构造简单，但泄水能力较小。(2)八字式八字式洞口除有端墙外，端墙前洞口两侧还有张开成八字形的翼墙。八字翼墙泄水能力较端墙式洞口好，多用于较大孔径的涵洞。(3)井口式当洞身底低于路基边沟(河沟)底时，进口可采用井口式洞口。水流汇入井内后，再经涵洞排走。(2)涵洞与路线斜交的洞口建筑。涵洞与路线斜交时，洞口建筑仍可采用正交涵洞的洞口形式，根据洞口与路基边坡相连的情况不同，有斜洞口和正洞口之分。但常被采用是斜洞口。2008考题9在常用的涵洞洞扣建筑形式中，泄水能力较强的是（ B）。A端墙式B八字式C并口式D正洞口式3涵洞的基础涵洞的基础一般采用浅基防护办法，即不允许水流冲刷，只考虑天然地基的承载力。除石拱涵外，一般将涵洞的基础埋在允许承压应力为200kh以上的天然地基上。(1)洞身基础。(1)圆管涵基础。圆管涵基础根据土壤性质、地下水位及冰冻深度等情况，设计为有基及无基两种。有基涵洞采用混凝土管座。出入口端墙、翼墙及出入口管节一般都为有基。有下列情况之一者，不得采用无基：*岩石地基外，洞顶填土高度超过5m；*最大流量时，涵前积水深度超过25m者；*经常有水的河沟；*沼泽地区；*沟底纵坡大于5。(2)拱涵基础拱涵基础有整体基础与非整体基础两种。整体式基础适用于小孔径涵洞；非整体式基础适用于涵洞孔径在2m以上，地基土壤的允许承载力在300kPa及以上、压缩性小的良好土壤(包括密实中砂、粗砂、砾石、坚硬状态的粘土、坚硬砂粘土等)。不能满足要求时，可采用整体式基础，以便分布压力，也可加深基础或采用桩基。(3)盖板涵基础。盖板涵基础一般都采用整体式基础，当基岩表面接近于涵洞流水槽面标高时，孔径等于或大于2m的盖板涵，可采用分离式基础。(2)洞口建筑基础为防止洞口基底被水淘空而引起涵洞毁坏，进出口应设置洞口铺砌以加 固，并在铺砌层末端设置浆砌片石截水墙(垂裙)来保护铺砌部分。 4沉降缝 沉降缝端面应整齐、方正，不得交错。沉降缝应以有弹性和不透水的材料填塞，并应紧密填实5附属工程涵洞的附属工程包括：锥体护坡、河床铺砌、路基边坡铺砌及人工水道等。第四节 地下工程 一、地下工程的分类 (一)按地下工程的用途分类 （略） (二)按地下工程的存在环境及建造方式分类1岩石中的地下工程1、现代城市在岩石中建设的各种地下工程；2、开发地下矿藏、石油而形成的废旧矿井加以改造利用而形成的地下工程；3、利用和改造天然溶洞形成的地下工程； 2土中地下工程1、单建式地下工程，是指地下工程独立建在土中，在地面以上没有其他建筑物2、附建式地下工程，是指各种建筑物的地下室部分。 (三)按地下工程的开发深度分类地下工程按开发深度分为三类，即浅层地下工程、中层地下工程和深层地下工程。浅层地下工程地表至-10m深度空间主要用于商业、文娱和部分业务空间；中层地下工程l0m至30m深度空间主要用于地下交通、地下污水处理场及城市水、电、气、通讯等公用设施；深层地下工程30m以下建设的地下工程可以建设高速地下交通轨道，危险品仓库、冷库、油库等地下工程。2006题、地下危险品仓库及冷库一般应布置在（ c ） A.距地表-10米的深度空间 B.10-30米的深度空间C.-30米以下的深度空间 D.-50米以下的深度空间二、地下工程的主要特点1地下工程建设的无限性与制约性2地下工程建设的层次性与不可逆性3地下工程的致密性与稳定性地下空间是岩石圈空间的一部分，它具有致密性和构造单元的长期稳定性，因此地下工程受地震的破坏作用要比地面建筑轻得多。三、地下交通工程(一)地下铁路凡以电能为动力，采用轮轨运行方式的交通系统，旅行速度大于30kmh，单向客运能力超过1万人次h，这样的交通系统即为城市快速轨道交通系统。它主要由地面铁路、高架铁路和地下铁路组成。地下铁路的优点：速度快，运送能力大，安全，交通组织简单。缺点：施工困难，工期长，造价高。1地下铁路建设的前提条件分析真正制约地下铁路建设的因素是经济性问题。城市地下铁路建设必须考虑以下三点：(1)城市人口。按资料统计分析，城市人口100万，应作为城市地铁建设的宏观前提。(2)城市交通流量。按城市人口多少只能是一种宏观前提，只能是在采取增加车辆或拓宽道路等措施后仍无法满足客流量的增长时，才有必要考虑建设地铁。(3)城市地面、上部空间进行地铁建设的可能性。我国的地面、上部空间并未充分开发，地面存在很大的改造调整余地。2地下铁路路网的基本类型及其布置原则(1)地下铁路路网的基本类型。 1)单线式。仅在客运最繁忙的地段重点地修一、二条线路。 2)单环式。在客流量集中的道路下面设置地铁线路，并闭合成环，便于车辆运行，减少折返设备。 3)多线式。城市具有几条方向各异或客流量大的街道，可设置多线式线路网，这几条线路往往在市中心区交汇，这样，便于乘客自一条线路换乘另一条线路，也有利于线路的延长扩建。 4)蛛网式。该路网由多条辐射状线路与环形线路组合，其运送能力很大，可减少旅客的换乘次数，又能避免客流集中堵塞，减轻像多线式存在的市中区换乘的负担。 5)棋盘式。地铁线路沿城市棋盘式的道路系统建设而成，线路网密度大，客流量分散，但乘客换乘次数增多，增加了车站设备的复杂性。(2)地下铁路网布置的基本原则。 1)基本走向要满足城市交通的需要。 2)要充分利用城市现有道路网。 3)必须考虑城市的发展远景。 4)应考虑技术水平和施工能力。(二)地下公路1地下公路的形式 (1)地下越江(海)公路。 (2)地下立交公路。当公路与铁路相交时，或两条公路交叉又都需具较快速度、大容量交通特定点时，需要考虑利用地下立交公路来解决。地下立交公路一般距离短，在我国较为常见。 3)地下快速公路。 (4)半地下公路。该种公路有两种结构形式，即堑壕构造和U形构造。2地下公路的线路与断面特点 地下公路与普通道路一样，根据公路规范设计。地下公路隧道的纵坡通常应不小于0.3%，并不大于3。地下公路隧道净空，是指隧道衬砌内廓线所包围的空间，它包括公路的建筑限界、通风及其他需要的断面积。建筑限界是指隧道衬砌等任何建筑物不得侵入的一种限界。地下公路的建筑限界包括车道、路肩、路缘带、人行道等的宽度以及车道，人行道的净高。公路隧道的横断面净空，除了包括建筑限界之外，还包括通过管道、照明、防灾、监控、运行管理等附属设备所需的空间，以及富裕量和施工允许误差等。公路隧道净空断面的形状，即为衬砌的内轮廓形状，其形状的确定，应使衬砌受力合理、围岩稳定。在浅埋和深埋公路隧道中，多采用矩形或近椭圆形断面。2007年考题64公路隧道的建筑限界包括（ A,C,D ）。A车道、人行道所占宽度 B管道、照明、防灾等设备所占空间C车道、人行道的净高 D路肩、路缘带所占宽度E监控、运行管理等设备所占空间2008考题64地下公路隧道的横断面净空，除了包括建筑限界外，还应包括（ AB）。A管道所占空间B监控设备所占空间C车道所占空间D人行道所占空间E路缘带所占空间(三)地下停车场汽车停车场的构造基准停车场的构造基准是设计的基础尺寸，包括车道宽度、梁下有效高度、弯曲度的回转半径、斜道坡度等。(1)车道宽度。双向行驶的汽车道宽度应大于55m，单向行驶车道可采用35m以上。(2)梁下有效高度。指梁底至路面的高度，在车道位置要求不低于23m，在停车位置应不低于21m。(3)弯曲段回转半径。为使汽车在弯道顺利行驶，单向行驶的车道有效宽度应在又5m以上，双向行驶在55m以上进行设计。(4)斜道坡度。斜道的纵坡，一般规定在17以下。如出入口直接相连时，应尽可能采取缓坡。2007年考题10按照地下停车场构造基准要求，车道位置在梁下的有效高度不应低于（ C）。A2.1m B2.2mC2.3m D2.0m2006题、为使汽车在弯道内顺利行驶，地下停车场单向行驶车道的弯曲段圆转半径有效宽度应（ b ）。 A.大于3.0米 B.大于3.5米 C.大于5.0米 D.大于5.5米 四、地下市政管线工程 (一)市政管线工程的分类市政管线工程一般应包括供水、能源供应、通讯和废弃物的排除等四大系统。市政管线工程按性能与用途、敷设方式、管线覆土深度和输送方式的不同分为若干类型。一般以管线覆土深度超过15m作为划分深埋和浅埋的分界线。 各种输送管道，按承压情况可分为：压力管道，重力流管道。 (二)市政管线工程的布置方式与布置原则设计地下工程管网，要综合考虑到远景规划期的发展。工程管网的线路要取直，并尽可能平行建筑红线安排。城市工程管网基本上是沿着街道和道路布置，为此，在道路的横断面中必须考虑有敷设地下管网的地方。一些常规做法是： 建筑线与红线之间的地带，用于敷设电缆；人行道用于敷设热力管网或通行式综合管道；分车带用于敷设自来水、污水、煤气管及照明电缆；街道宽度超过60m时，自来水和污水管道都应设在街道内两侧；2008考题10关于管线工程的布置，正确的做法是（ B）。A建筑线与红线之间的地带，用于敷设热力管网B建筑线与红线之间的地带，用于敷设电缆C街道宽度超过60m时，自来水管应设在街道中央D人行道用于敷设通信电缆五、地下工业工程(一)地下工业工程分类1地下轻工业与机械工业工程由于地下空间的封闭性和热稳定性及其防震、防磁等性能，特别有利于某些轻工业、手工业、精密性生产等工业的生产。2，地下能源工业工程对于能源开发和合理利用及贮能、节能潜力巨大。3，地下食品工业工程由于地下温度稳定，在此自然低温下冷藏，保鲜效果好，消耗能源少，经济效益显著。4地下电力工业工程利用地下空间建设地下发电站、变电站等， (二)地下工业工程的布置 1遵循厂房工艺流程的基本要求合理的工艺流程要求做到短、顺、不交叉、不逆行。2满足要求的交通运输条件要注意通道所占的面积与车间的总建筑面积保持适当的比例，比例过高是不经济的。3根据生产特点进行合理分区地下工业厂房的布置，还必须按生产特点进行分区布置。六、地下公共建筑工程(一)地下公共建筑工程的种类1城市地下商业建筑工程2城市地下行政办公建筑工程3城市地下文教与展览建筑工程4城市地下文娱与体育建筑(二)城市地下综合体在我国应优先发展以下几种类型的地下综合体。(1)道路交叉口型(2)车站型(3)站前广场型(4)副都心型(5)中心广场型七、地下人防工程人防工程是一个战时能生活、能生产、能疏散自成体系的综合性工程.通常有六类：通信指挥工程，医疗救护工程，防空专业队工程，人员掩蔽工程，物质保障工程，干道工程。