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暑期土木工程实习报告班级: 土木11班 姓名: 杨九峰 学号: 20080345 2009年9月 在暑假,学校组织我们土木学院的大一新生参加暑期土木工程的认识实习,学院将我们带到现场观看有关各个方向的有关工程,经过现场的观看和陪同老师的认真讲解,是我们懂得了许多关于土木工程的相关术语的意思和知道了许多以前不知道的东西,在这为期七天的校外参观实习中,我们感受到许多,在各个方向都有了一定的了解,比如说,桥梁工程是干什么事情的,隧道工程又是要干什么的,这些都是我们以前并不是很了解的,但是,通过这二十多天的实习,我知道了很多有关专业的东西。首先,我们进行了为期四天的讲座,在这些讲座当中,我们从老师的话中了解到很多有关各个专业的大致概念,对接下来的出校实习打下了良好的基础,下面就对我们假期实习的一些内容做一下总结:1. 岩土工程岩土工程:是欧美国家于20世纪60年代在土木工程实践中建立起来的一种新的技术体制。岩土工程是以求解岩体与土体工程问题,包括地基与基础、边坡和地下工程等问题,作为自己的研究对象。1 岩土工程的定义 “岩土工程”这一名词的含义是什么?说它包括岩体工程和土体工程是能被人们接受的。因为土木工程建筑物不是与土体有密切关系,就是与岩体有密切关系。就工程学科而论,要处理好各种条件下的地基,确保工程建筑物地基的强度、变形和稳定性的要求,就必须具有地质学、材料科学、实验及力学、基础等多方面的知识,与这些知识有关的土木工程学科的分支称为岩土工程。可见,岩土工程是土木工程最广泛的边缘学科,它与土木工程所有领域的知识都有关系。在我国因不同的历史沿革形成了传统(或狭义)的岩土工程和广义的岩土工程:传统的岩土工程即GeotechnicalEngineering or Geotechnique,中文可译为土工工程,其前身为土力学和基础工程;广义的岩土工程即GeoEngineering,包括土力学和基础工程、岩石力学和地下工程、工程地质3个领域。也有人根据中文意思将岩土工程直译为Rock and SoilEngineering,此意显得不够规范。作为土木学科的分支和上述3大主体领域的内容,岩土工程的内容随着全球经济的发展,其重要性越来越突出,内容也越来越丰富2 岩土工程的重要性 诸如公路、铁路、桥梁、隧道、堤坝、机场、工业与民用建筑等土木工程,其建筑物不是修建在土体或岩体之上(甚至在岩土边坡坡脚附近),就是修建在土体或岩体之中,或是以土或岩石作为建筑材料,以致岩土体和建筑物之间存在着十分密切的关系。 土木工程包括对各种不同结构及其体系进行分析、设计与施工。作为建筑物的地基起着其上结构和各种荷载的支承与传力作用;作为地下工程,其周围岩土体通过围岩压力对建筑物起着施力作用;作为坡脚附近的建筑物,坡体的稳定性直接关系到建筑物的安全和使用;作为建筑材料,则是最直接地决定土木工程结构本身实现其功能的可靠性。每个建筑场地上岩土工程的性状以及这些建筑物在施工过程中和工程竣工以后与岩土体之间的相互作用,都直接关系着工程的质量、经济和安全生产。 从岩土体本身而言,基于工程影响范围内岩土体边界条件的不确定性,岩土材料性质的可变性、力学性质既取决于应力历史也取决于当前的应力水平,以及岩土工程性质还会随时间变化和受外部环境的影响等多种因素,以致要获得与工程相关的岩土的准确分析资料和设计参数往往难度很大,其复杂性亦反映了岩土工程的重要性。3 岩土工程的新进展与展望 随着科学技术的突飞猛进和人类文明的不断发展,对岩土工程提出了一个又一个需要解决的新课题,面临着一个又一个巨大的挑战,也必然为这门学科展示出广阔的发展前景。主要表现在: (1)随着全球范围内人口的迅速增加,人类的生存空间在逐渐压缩,生产和生活活动势必向岩土环境复杂的地区扩展; (2)随着人们对生活质量的要求越来越高,交通居住设施对岩土体变形的要求也更加严格; (3)随着环境保护和可持续发展的需要,岩土工程的设计与施工必须起好协调作用。我国岩土工程的发展与国民经济的发展战略密切相关,特别是沿海地区经济的飞速前进,高速交通工程系统的全面铺开、西部大开发等,对岩土工程从材料、理论到施工工艺提出了全方位的系统的要求。从事岩土工程的工程师们正处在内外部极好的条件之下,真可谓前景看好,大有可为。现将岩土工程的新进展与展望概述如下:(1)在材料本构关系和计算方面 土的性质是十分复杂的,作为典型的多相散粒体材料,在低应力水平下土的应力应变关系(常称为土的本构关系)便呈现出明显的非线性特征。随着计算机的发展,计算方法和试验技术的进步,特别是大型岩土工程(如数百米高的土石坝、核电站地基等)的需要,促使人们更深入地探讨土的应力应变关系,掌握土的变形规律。在20世纪70年代,土的本构模型的研究形成了高潮,国内外的研究成果也十分突出,我国著名学者黄文熙院士更是发表了一系列关于土的弹塑性应力应变模型理论的文章,并建立了相应的本构关系。关于岩土数值计算方法和依据现场量测信息反演确定有关参数方法的岩土工程反演理论研究也已成为国内外学者普遍关注的课题。还有值得提出的是1998年在北京召开的第二届国际非饱和土会议,会上反映了各国对非饱和土方面的研究成果。(2)在基础结构分析和设计方面 由于传统地基应力的计算方法未能考虑基础埋深和多层土地基的影响,以及经典土力学理论计算中的弹性计算原理的缺陷等原因,使得传统的基础设计计算分析方法中关于沉降计算方法,越来越难以满足现代建筑条件下基础设计时沉降分析的需要。近几年来通过实际工程监测和分析,对传统估算公式的修正系数进行调整,井力图从理论和方法两方面有所突破。 关于高层建筑基础设计中要考虑上部结构、基础和地基的共同作用课题,取得了预期的进展。通过对具体工程基底接触应力、钢筋应力及基础沉降的测试,积累了资料,为共同作用的研究提供了可靠的依据。单桩与群桩的承载力、变形机理、设计理论和工程应用等取得了新进展,桩型、成桩工艺和施工设备也有所创新。如长大校的端阻力和摩阻力的尺寸效应;嵌岩桩的承载机理、承载力计算和嵌岩桩的设计;螺旋成桩法、旋挖成校法、大小长螺旋套钻成钻法及钻于L桩后压浆法等。 在岩土工程的设计理论方面,随着高速公路和高速铁路等的修建,传统上以“强度”为设计依据的准则,逐渐由“变形”准则并向“功能”准则过渡。在岩土工程的分析中引入了可靠性设计理论,以便适应结构极限状态设计方法的发展趋势,由于岩土工程从材料准备到施工工艺整个过程中的不确定性,使可靠性设计水平要达到定值设计的可靠水平,仍需进行长期的试验检测和数据积累。(3)在地基处理方面近30多年来,地基处理技术发展最快。在方法上有灌浆加固法、强夯法、砂石桩法、搅拌桩法、排水固结法、真空预压法等。在应用上从解决一般工程软弱地基加固向解决各类超软弱、深厚、深挖等大型工程地基加固方面发展,如在深厚软弱地基上高速公路和深基坑开挖中的应用等。在地基处理的目的上从以提高地基承载力与稳定性为目的向解决基础过大沉降和不均匀沉降为目的方向发展。在设计理论和设计方法上,依据大量的工程实践,修正了地基处理规范和设计手册。但从总体上看,地基处理的设计原理、计算方法、质量检测和评价还滞后于工程的应用,有待今后深入研究和解决。(4)在土动力学方面 世界上的地震与各种外界振动因素的出现和影响,致使土动力学和土工抗震处于岩土工程的研究前沿,研究的内容主要表现在土的动力特性、动本构关系、震动液化、地震反应分析及土工抗震措施上。如岩土工程界已经认识到中主应力是影响饱和砂土孔隙变化的一个不容忽视的因素,开展了对原状土、非饱和土、垃圾土、冻土、海洋土以及粉土等不同种类土的动力特性的试验研究;采用了压电陶瓷材料制作的弯曲单元(Bender Element5)测定最大剪切模量Gm2这一重要动力参数;研究了若干描述饱和砂土在往复荷载作用下应力应变关系的本构模型;提出了用不同的方法来判别砂土液化的可能性和液化引起的土体永久变形,以及提高地基抗液化性能的措施等。(5)在材料领域方面主要表现在两个方面:一方面是土工合成材料(Geosynthetics)的迅猛发展和广泛应用,另一方面是特殊土地区地基土材料的研究。人类有史以来就广泛使用加木材、棉花、皮革和羊毛等天然材料,以后又逐渐扩展到蚕丝、沥青、橡胶等,这些材料的相对分子质量都很高,由几十万到几百万,所以统称为高分子材料,又由于是天然产物,故又称为天然高分子材料。随着社会生产力的发展和科学技术的不断提高,天然高分子材料已不能满足社会生产和人类生活的需要,于是发明了用人工合成的方法制造高分子材料,高分子材料一经合成,就显示出造价低廉和用途广泛的优势,引起了各方面的注意,形成了高分子合成材料工业。合成材料种类很多,可归纳为3大类,即合成树脂、合成橡胶和合成纤维。正式大规模投入工业生产的合成纤维品种尼龙是在l 939年。合成材料应用于岩土工程时称为土工合成材料。天然高分子材料和人工高分子材料都具有很高相对分子质量的共同特点,但前者的显著弱点是耐久性差,强度也比较低;而后者则具有较高的强度(一根手指粗的锦纶可吊起一辆满载的解放牌汽车,树脂的抗拉强度仅稍低于钢材),其耐霉烂性和耐腐蚀性更是合成材料独具的优点。土工合成材料正广泛的应用于隔离、防渗、疏排、加固、防护、美化等岩土工程和环境工程中。关于地基土材料研究方面,主要表现在特殊土地区遇到相应的岩土工程问题,从而促进了对它们的研究,如我国沿海地区的软土,以及西南地区出现较为广泛的膨胀土,西北地区的黄土和我国北方的冻土等。(6)在地下工程方面 地下工程在地应力的测试、工程设计理论和施工等多方面都取得了很大的进展。这里仅介绍可称之为世界隧道工程中具有划时代技术革命意义的新奥法。 新奥法是一种崭新的隧道工程施工方法。该方法发明于20世纪50年代,60年代更有了迅速的发展。新奥法名称是该法的主要发明者拉布希维兹(LVRabcewicz)教授为了有别于奥地利老方法而取名的。新奥法不用厚壁混凝土衬砌的传统支护方法,而采用了喷射混凝土和锚杆技术,将隧道支护分次构筑。即在洞室断面开挖之后,随即打人锚杆,然后在适当的时候喷射一层混凝土,该层混凝土喷层构成第一次支护,第一次支护喷层应具有一定的柔性,其喷层厚度应有所控制;待围岩变形稳定后,立模浇注混凝土构成第二次支护。在上述二次支护的共同作用下维持围岩平衡,保持洞室稳定。 新奥法虽然利用了喷锚技术,但并不等于一般的喷锚技术。因为新奥法只是利用锚杆使围岩的整体性得到加强,然后掌握围岩开始变形*变形发展一破坏这一过程中的某一有利时机给予喷层支护。第一次喷层既有一定强度又有一定柔性,有利于围岩构成承载环,使围岩的自稳时间得以延长,又使围岩应力释放得以控制。围岩在自稳时间内所释放的应力不再需要混凝土衬砌承担,从而减轻了衬砌的负荷,减薄了传统的衬砌断面的厚度。(7) 在岩土构筑物方面 诸如边坡、堤坝、支挡建筑物、地下岩土工程、环境工程等土工构筑物,亦在实际工程中进行了有针对性的研究和应用,取得了大量的、明显的进展。高边坡工程和滑坡防治是土工构筑物的一个重要领域,采用极限平衡原理的瑞典圆弧法、条分法、传递系数法和块体法,因积累的经验较多,目前工程设计中仍广泛采用,但它们都是粗略的近似方法,计算中末考虑材料的应力应变关系。现在发展的能量法以塑性力学为理论基础,考虑了材料的应力应变关系,不同于前述极限法,在边坡稳定性分析方面是一大进步。而近年又发展起来的数值分析方法,尤其是有限单元法,它能考虑土的实际的非线性应力应变关系,可以求出边坡在各种工作状态下内部应力的分布,以及破坏区的位置和破坏范围的发展情况,确定一个破坏标准,并以此来衡量边坡的安全程度,为边坡稳定分析开辟了一个新选径。 支挡建筑物以及深基坑工程中土压力的计算也取得了进展,主要表现在根据支撑结构的变形特点合理地确定土压力,使用的方法除传统的极限平衡原理外,还有数值计算方法、能量法和离心模型试验方法等。 深基坑工程和地下工程近几年来发展迅猛,基坑深度越来越深(超过20m),并与逆作法施工结合进行,在理论上也推动了土压力理论、土的变形特性和计算方法的发展。 土工构筑物的加固和改良是土体工程近20年来最具革命性进展的领域,如土工合成材料、土钉、土锚和加筋土这样的新概念,被人们视为对传统土力学的挑战,目前已成为国内外广为接受和采用的常规技术。(8) 在岩土试验技术方面 为了更准确地描述岩土材料在复杂应力状态和动力作用下的变形行为、岩土试验设备获得了相应的发展,特别值得提出的是大型动力精密试验设备。另一方面,工业的数字化(diRitization)进程又为试验的数据采集和处理提供了前所未有的便利条件,从而提高了试验结果的可靠性。相似材料和模型试验的理论研究与实际应用也随着大型离心机的相继建成和使用得到了进一步发展,从而使得岩土体及相应工程结构物在复杂地质条件和工作状态下的行为能在实验室内得到模拟和研究。目前精密而昂贵的岩土仪器设备主要有真三轴仪、平面应变仪、扭转压缩仪、高压大型三轴仪和离心模型试验机等。地上、地下和水中的各类工程统称土木工程。土木工程中涉及岩石、土、地下水的部分称岩土工程。岩土工程专业是土木工程的分支,是运用工程地质学、土力学、岩石力学解决各类工程中关于岩石、土的工程技术问题的科学。按照工程建设阶段划分,工作内容可以分为:岩土工程勘察、岩土工程设计、岩土工程治理、岩土工程监测、岩土工程检测。 本学科的主要研究方向包括:城市地下空间与地下工程:以城市地下空间为主体,研究地下空间开发利用过程中的各种环境岩土工程问题,地下空间资源的合理利用策略,以及各类地下结构的设计、计算方法和地下工程的施工技术(如浅埋暗挖、盾构法、冻结法、降水排水法、沉管法、法等)及其优化措施等等。边坡与基坑工程:重点研究基坑开挖(包括基坑降水)对邻近既有建筑和环境的影响,基坑支护结构的设计计算理论和方法,基坑支护结构的优化设计和可靠度分析技术,边坡稳定分析理论以及新型支护技术的开发应用等。地基与基础工程:重点开展地基模型及其计算方法、参数研究,地基处理新技术、新方法和检测技术的研究,建筑基础(如柱下条形基础、十字交叉基础、筏形基础、箱形基础及桩基础等)与上部结构的共同作用机理和规律研究等。2.隧道及地下工程 从事各种隧道和地下工程的规划、勘测、设计、施工和养护的应用科学和工程技术。土木工程的分支。隧道及地下工程也指在岩体或土层中修建的通道和地下建筑物,包括铁路、道路、运河隧道,地下铁道,水底隧道,工业和民用的市政、防空、采矿、储存和生产等用途的地下工程,各种国防坑道,水利发电工程的地下发电厂和各种地下水工隧洞等。 隧道及地下工程一般分为勘测设计和施工两大阶段。勘测设计。隧道位置的选择一般应服从路线走向。由于隧道工程数量、造价、工期控制等因素,隧道位置在选线方案中是经济技术比较的重要组成部分。对不良地质地段的隧道,特别是长大复杂隧道线及全线或局部线路方案的成立与否,必须精心勘测设计。通过对隧道位置所处的地形 、地质、水文等要素的测绘、勘测、测试及综合评定,设计正洞和明洞的长度和结构,决定施工方法,设计辅助坑道、排水系统和附属工程。施工。按设计图纸实施隧道掘进、衬砌和安装作业的过程。施工方法分明挖法和暗挖法。前者多用于浅埋隧道和地下建筑。对于大多数隧道和地下工程,多用暗挖法施工,并按开挖方法和所用机具分为矿山法、盾构法和地下连续墙法 。 此外 ,修筑水底隧道时 ,可用沉管法;穿越铁路、道路、河流或建筑物时,可用顶管法;修建地下的池槽、厂房、仓库和地下井时,还可使用沉井法。 隧道和地下工程随着我国经济和人民生活水平的提高而进一步发展和推广。隧道和地下工程已经是解决我国交通和工业的和很有前景的一门科学。隧道是一种地下工程结构物,通常是指修筑在地下或山体内部,两端有出入口,供车辆、行人、水流及管线通过的通道。隧道一般包括交通运输方面的铁路、公路、航运和人行隧道;城市地下铁路和海底、水底隧道;军事工程方面的各种国防坑道;水利发电工程方面的各种水工隧道或隧洞等。隧道工程是指从事研究和建造各种隧道的规划、勘测、设计、施工和养护的一门应用科学和工程技术,它是土木工程的一个分支。目前,大部分隧道的设置以交通运输为主要目的,穿越山岭、河流、港湾等障碍,修建地下铁道,缩短交通线路,改善线形,可提到车辆行驶速度,以获得良好的经济效益和社会效益。除此之外,在水电工程中设置各类水工隧道可实现引水、排水、通风等目的;在市政工程中,设置各类公共隧道可实现污水排放、管线铺设等目的。隧道的这些功能,决定了其一般在长度方向上有较大的尺寸,多数长度为几千米道几十千米,有的甚至更长。而横断面的尺寸则相对较小,一般仅几米到几十米。断面较小的隧道,一般不作为交通设施,仅用于污水排放和水、气管道、电缆、通讯线路等敷设用途,这些通道常常也被称为隧硐、导沟、管沟等。断面较大、长度较短的隧道所形成的地下空间,一般有其专用功能,如作为地下变电站、地下停车场、地下仓库、地下广场等。隧道之所以在近几年迅猛的发展,是因为它有独特的优点:首先,利用隧道可以实现各种运输线路直线等穿越山岭而不必盘山绕岭。其次,隧道还可以改善线路中的车辆运行情况和提高线路的运行能力。其三,隧道是一项隐蔽在地下、水下或山体内部的重要结构。其四,隧道在具有以上功能的同时,还存在有另一重要特点就是它不占据地面空间,这等于无形中增加了城市的有效面积,对于人口拥挤、道路密集、交通繁忙的城市来说,无疑是十分重要的。最后,城市地下隧道的兴起,也带动了整个城市地下工程的发展。隧道是地下工程的一种,而矿井和巷道同样是地下工程的重要组成部分。矿井的建设和施工比隧道更困难,因为它位于较深的地下,地质条件更复杂和施工技术不完善!工程特点 线路在穿越天然高程或平面障碍时修建地下通道,是克服障碍的有效方法。能够分担地面交通和人流的负荷,节约城市用地。承受爆炸荷载和地震荷载的能力比地面结构强,许多国防、民防工程及抗震和各类防护工程都可采用。地下建筑物内部的气温和湿度比较稳定,节能,可作为各类贮库和冷藏库。造价昂贵,只有在论证它有充分的战术、技术和经济效益时才宜兴建。施工期限长,施工作业面较窄,可容纳的劳力和机械都受限制。但由于工业化施工和机械性能的提高,这种情况正在改善。穿越地层的地质条件复杂多变,遇到的意外情况比较多,工程的定位、设计和施工方法都必须随时作相应的调整,要求有关规划、勘测、设计、施工和使用管理部门密切配合。 发展趋向 因地制宜,开拓地下空间资源和发展其经济效益,是当前各国在隧道及地下工程领域中总的发展趋势 。例如,中国在云、贵、川及闽、浙一带可以有选择地利用天然溶洞;在西北黄土高原可利用喷锚支护和加强通风照明来修建窑洞民居。各大城市加强地下交通运输系统和公用管道的规划,以及民防和市政地下工程的总体规划。隧道及地下工程的结构理论研究中,新的学科地下结构施工力学正在形成。在长大隧道和重点地下工程中,推行施工综合机械化,使工程质量和进度日益提高,隧道和地下工程的应用越来越多。3. 道路工程从事道路的规划、勘测、设计、施工、监利、养护等的应用科学和技术。也指所建筑的道路。土木工程的一个分支。道路通常是为陆地交通运输服务,通行各种机动车、人畜力车、驮骑牲畜和行人的各种路的统称。按使用性质分为城市道路、公路、厂矿道路、农村道路、林区道路等。1城市道路包括:(1)按交通功能分类:有快速路、主干路、次干路、支路、街道、郊区道路、居住区道路、工业区道路等。(2)按道路在城镇中所处的地位分类:有市级道路、区级道路和居住区道路之分。(3)按路面结构分类21)柔性路面,它主要是用土基、各种基层、各类沥青和碎、砾、块石组成面层及用粘性的、弹塑性的结合料和颗粒矿料组成的路面;2)刚性路面,主要是指用水泥混凝土作面层或基层的路面。(4)按道路的平面及横向布置分类:有单幅路、双幅路、三幅路、四幅路之分。(;)按交通荷载条件、车速、红线宽、设计年限等主要参数分类:有一级路、二级路、三级路、四级路之分。(6)路面等级及面层类型见下表:2道路结构。道路结构分面层、基层、垫层和土层。其中面层主要采用沥青混凝土、沥青碎石混合料、水泥混凝土等。而基层、垫层和土层,根据地区的地质、水文、交通量等条件有多种组合,现介绍几种常用道路结构组合。1)面层:上面层,为粗、中粒式沥青混凝土(双层);下面层,为沥青深贯入碎石;基层为石灰粉、煤灰砂砾混合料;(2)面层:沥青石屑或黑色碎石,中粒式混凝土(双层);基层:石灰粉煤灰砂砾混合料;垫层:为12的石灰土。如图72。(3)面层:为沥青石屑、粗级配中校式沥青混凝土(双层)、厂拌沥青碎石(大粒料为5cm粒径);基层:石灰粉、煤灰砂砾混合料、12石灰土;垫层:9石灰土。 (4)非机动车道。面层:为沥青混凝土或沥青碎石,碎石或沥青碎石;基层:为级配砂石,以下为土路基。 (5)人行道路。面目:混凝土步道砖,砂浆卧底;基层:石灰土。3道路工程施工图(1)道路工程平面图。是权揪:吨市道路的使用功能、性质和交通量以及所经地区的地形、地质等自然条件束决定城市道路的位置、线型与尺寸,并按一定比例所绘制的带状路线因为道路平面目。一般城市道路平面团所反映的内容有:指水针、房屋、桥梁、河流、已建道路、街坊里巷、洪道河堤、林带植树、高低压电力线、通讯线和地面所见的各种固定物体以及地下的各种隐蔽的设施,如上ji、下水、煤气、热力管道、地下电缆、地铁及地下防空设施等。另外从平面设计内容上还包括比例(线型)、路线桩号、转弯半径、平曲线、缓和曲线等。 道路平面布置应按不同等级合理设置交叉路口、沿线建筑物出入口、分隔带断口及公共交通停车站等。 (2)道路工程纵断面图。沿道路中心线方向垂直剖切的截面为道路纵断面团。它表示道路表面的起伏状况和路面下的各种结构层。纵断面图是利用距离和高程两个数据来表示,纵向表示高程,横向表示距离。在纵断面团上通过路中心线的原地面标高的连线称为地面线;在设计线上表示各桩点的标高为设计标高6在路中心线上表示各桩点的标高为原地面标高。在任何一个断面上,设计标高与原地面标高之差为施工高度。当设计线高于原地面线(高)时,路基为填方。低于地面线(高)时,路基为挖方。一般城市道路纵断面图反映内容有:直线、曲线、原地面高程、桩号设计路面高程、坡度与距离等。 道路纵断面应按照城市竖向设计规划控制标高进行布置、以便适应建筑立面布置及沿线范围的地面水排除。并应符合道路等级规定的技术标准、道路的性质、交通组成情况等。 (3)道路工程横断面图。通过垂直道路中线所做的横向截面为道路横断面团。横断面图是根据行车部分所需的宽度和当地的地形地貌,并考虑影响路基稳定性的土质、地质及水文条件等因素来确定路基横断面设计线的形状和几何尺寸及具体位置。它主要表示道路的形状、宽度和结构层等。一般城市道路横断面团上所反映的内容有:车行道(快车道、慢车道)、人行道、分隔带、绿化带、路拱、横坡等。横断面团为路基土、石方计算与路面结构形式计算提供断面资料。 道路横断面布置应按照远近结合、分期发展的原则,并结合城市的自然条件、道路系统、色:道系统、绿化系统、建筑布局等因素合理确定,并应保障车辆和人行交通的安全与畅通。道路横断面布置有以4种形式:4,道路工程常用名词术语(1)高程:在市政工程中,某施测点与国家指定的、永久性的某一海平面为零的基准点之间的相对高度。 (2)里程桩号:在市政工程中用来表示道路、给排水管道、燃气管道等累计长度的数据。 (3)沥青贯入式面层:在韧步压实的碎石(轧制砾石)上,浇洒沥青后,再分层撒铺嵌缝料。浇洒沥青和压实而成的面层(厚度通常为48cm)。 (4)沥青上拌下贯式面层:下部采用贯入式,上部采用热拌沥青混合料封层的一种面层(厚度通常为58cm)。 (5)沥青碎石面层:由一定级配颗粒的矿料(有少量矿粉或不加矿粉),用沥青作结合料,按一定比例配合均匀拌和,经摊铺压实成型的面层。 (6)沥青混凝土面层:由适当比例的各种大小颗粒的矿料(如碎石、轧制砾石、石屑、砂和矿粉等)和沥青在严格控制条件下拌和,经摊铺压实而成的面层。 (7)透层:在无沥青材料的基层上,浇洒一薄层液体沥青使之渗入基层的表层它是使基层与沥青面层粘接良好和防止基层透水的一种措施。 (8)粘层:在已建成的路面上,浇洒的一种沥青薄层,是使新铺沥青面层与下层表面粘接良好的措施。 (9)封层:在路面上或基层上修筑的一个沥青表面处治薄层,其作用是封闭表面空隙、防止水分浸入面层(或基层)、延缓面层老化、改善路面外观等,上封层是在沥青面层上修筑的一个薄层,下封层是在基层上修筑在一个薄层。 (10)侧石:在城市道路中人行道或绿化带高出路面时,为保护和支承边缘用的立式路缘石。 (11)平石:在城市道路中紧接侧石及路面边缘处,为起排水和保护路边用的卧式路线石。 (12)缘石:在公路上为使路面与路肩分界和保护路边用的卧式路缘石。 (13)路线石:为城市道路的侧石(立式路缘石)平石(卧式路缘石)和公路缘石(卧式路缘石)的总称。道路伴同人类活动而产生,又促进社会的进步和发展,是历史文明的象征、科学进步的标志。原始的道路是由人践踏而形成的小径。以后要求有更好的道路,取土填坑,架木过溪,以利通行。当人类由原始农业到驯养牲畜后,逐渐利用牛、马、骆驼等乘骑或驮运,因而出现驮运道。车轮的发明使陆地运输从此进入马车交通时代。巴比伦、埃及、中国、印度、希腊、罗马等文明古国,为了军事和商旅的需要,道路工程都有辉煌的成就。古波斯大道、欧洲琥珀大道、中国秦代栈道和驰道, 已有数千年历史。横贯亚洲的丝绸之路,对东西方文化交流起到巨大影响,中国古代发明也从此传播世界。中国历来重视道路的规划、修建和养护。古代道路工程有卓越创造,秦筑驰道,汉唐通西域,各国商旅兴盛。18世纪中叶,现代道路工程开始在欧洲兴起。1747年第一所桥路学校在巴黎建立。法国P.-M.-J.特雷萨盖、英国T.特尔福德和J.L.马克当等工程师提出新的路面结构理论和实践,奠定了现代道路工程的基础。18831885年德国G.W.戴姆勒、C.F.本茨发明了汽车,开创了以汽车交通为主的现代道路工程的新时代。19311942年德国建成高速公路网,为汽车交通提供了安全、迅速、经济、舒适的行车条件。道路工程包括以下内容 :道路网规划、路线勘测设计、路基工程、路面工程、道路排水工程、桥涵工程、隧道工程、附属设施和养护工程等。道路网规划是根据交通量大小,按道路功能分类,分别主次,合理规划,组成系统,保证交通运输。道路网分城市道路网和公路网。路线勘测设计是根据国家制定的分级管理和技术标准选定技术经济最优化的路线,对道路的平面、纵断面、横断面进行综合设计,力争平面短捷舒顺,纵坡平缓均匀,横断面稳定经济,以求保证设计车速。道路工程中每一分项工程的大小、繁简,取决于当地的地形、地质、水文等条件以及道路服务范围和在国家道路网中所处的地位和作用;应精心设计路基、路面、桥涵、隧道、排水等工程,依据技术规范,在保证质量的前提下,降低施工、养护、运营和交通管理等费用4.铁路工程铁路上的各种土木工程设施。也指修建铁路的勘测设计、施工、养护、改建各阶段所运用的科学和技术。土木工程的分支。铁路工程最初包括与铁路有关的土木(路基、轨道、桥梁、隧道、站场)、机械(机车、车辆)和信号等工程。随着建设的发展和技术的进一步分工,其中一些工程逐渐形成为独立的学科,如机车工程、车辆工程、信号工程;另外一些逐渐归入各自的本门学科,如桥梁工程、隧道工程。现在铁路工程一词仅狭义地指铁路选线、铁路轨道、路基工程、铁路站场及枢纽。铁路选线 根据自然条件、人文地理条件和运输任务,结合铁路动力设备,按照列车运行的规律与经济原理设计新线和改进既有铁路线的工作 。选线的内容有勘测(包括调查),选择路线概略走向,确定轨距、线数(单线或双线)、线路坡度、曲线等的技术标准和与动力设备配合方案的技术决策,及定线的设计工作。工程设计的成败与其经济效益的高低,主要不是取决于个体工程的设计质量,而是很大程度上在于设计决策是否恰当。铁路线的位置与技术标准既影响国民经济和铁路经济效益,又决定线路上各建筑物的位置及设计,其决策应循下列原则:输送能力和运输发展相适应,确保铁路安全和环境保护,兼顾铁路和社会经济效益,协调机车牵引性能和线路技术标准,充分利用先进科学技术。这样,才能在复杂的自然和人文地理条件下,选出既能以最少的人力、物力、财力,尽量少改变自然状态,又能安全、迅速、舒适,保证输送能力的线路。铁路轨道 又称线路上部建筑。由钢轨、轨枕、连接零件、道床、道岔和其他附属设备等组成的构筑物。位于铁路路基之上,承受车轮传来的荷载并传递给路基,引导机车车辆按一定方向运转,保证列车运行的安全、平稳和舒适。世界上多数铁路(包括中国的正线铁路)采用的标 准轨距为1435毫米(4英尺英寸),窄于此数的称窄轨,宽于此数的称宽轨 。中国正线轨道划分为特重型(钢轨重70kgm)、重型(60kgm)、次重型(50kgm)、中型(43kgm)和轻型(38kgm)。在选型时 ,本着由轻到重逐步加强的原则,根据近期调查运量、最高行车速度等运营条件决定。轨道现代化的主要内容为:铺设超重型高强度耐磨钢轨;使用高速道岔;发展无缝线路;采用弹性连接零件,改善轨枕、道床、路基面的工作条件;研究发展新型的轨下结构;轨道设备更新、修理和维修工作的机械化和现代化。轨道现代化的另一发展方向是结构的根本改革,如正在试验研究的单轨轨道,有导向而无轨道的磁悬浮轨道等。路基工程 路基是支承轨道和传递列车荷载的建筑物,在动荷载和自然营力的作用下应保持稳定,长期变形和动荷载作用下的弹性变形不能过大。路基工程包括路基、路基防护加固建筑物、路基支挡建筑物及路基排水设施等。铁路站场及枢纽 设有办理客运、货运业务,以及列车接发、会让、解体、编组、机车乘务组和机车的更换、车辆和货物检查、机车的修理和存放等的建筑物及专门设备的场所。站场工程量在整个铁路工程中占有很大比重。中国铁路车站总数在5000个以上,车站线路总长约为通车里程的40。大型编组站占地300400公顷,设置道岔数百组,站线总延长超过百千米,施工土石方可达百万立方米。为降低工程造价,少占或不占农田,减少对城市的干扰,铁路车站及枢纽要与其他运输方式、港口码头、工矿企业和城市规划协调配合,其在铁路网上的合理分布和各种设备的合理配置,对节约投资和运营开支,提高线路与站场通过能力、作业能力及加速机车车辆周转,都有很大的影响。 铁路工程项目(railway engineering project)为了维持、改善、扩大铁路生产和改善职工生活条件,具有一定工作量和投资规模,实行独立管理、独立核算,以形成铁路固定资产为明确目标,具有特定的时间和质量要求的单项或多项建设任务。接管理主体和内容的不同,铁路工程项目可分为铁路建设项目、设计项目、施工项目和工程咨询项目。参见项目投资,项目法人,铁路工程项目管理,工程建设监理,工程承发包,施工组织设计,铁路工程概预算,工程质量管理。5. 市政工程市政工程一般是属于国家的基础建设,是指城市建设中的道路、桥梁、给水、排水、燃气、城市防洪、环境卫生及照明等基础设施建设是城市生存和发展必不可少的物质基础。研究和教学内容包括:工程流体力学,给排水理论、技术和设施,城市废水处理和回用,污泥资源化技术,污水厂管理与运行,城市垃圾处理以及资源化利用技术,垃圾渗滤液处理技术,清洁生产,资源循环利用,城市生态理论,饮用水水源微污染净化处理技术,地下水污染综合整治等,给排水设计优化技术,可再生能源与城市供气供热。20世纪80年代之前,我国常把城市公用设施”称之为市政工程设施”,主要指由政府投资建设的城市道路、供水、排水.改革开放后,有关研究城市问题的专家提出应以城市基础设施”取代市政工程设施”的叫法,并得到社会各界普遍的认可。从事市政工程所涉及到的市政行业类的人才包括:项目总工 项目经理 市政建造师 施工员 预算员 市政工程师等等 。目前的学科方向包括:1 工程流体力学; 2给排水工程; 3 城市垃圾处理理论与技术; 4 污泥资源化利用技术; 5 清洁生产。同其他城市基础设施相比,市政工程有其独有的特点:一是市政工程是由政府投资的公益性项目,其产品为公众使用;二是市政工程的投资效益只能在其使用过程中显现。正是由于市政工程具有这些特点,铸就了市政工程在城市建设中的特殊地位。市政工程主要服务于城市区域,政府的目标、交通的限制、便利市民的要求,市政工程的工期一般不会太长,属于“短、平、快”的建设性质6. 桥梁工程桥梁工程指桥梁勘测、设计、施工、养护和检定等的工作过程,以及研究这一过程的科学和工程技术,它是土木工程的一个分支。 桥梁是供铁路、道路、渠道、管线、行人等跨越河流、山谷或其他交通线路时使用的建筑物,简称桥。1桥梁分类 (1)按主要承重结构体系分,有梁式桥、拱桥、悬索桥、刚架桥、斜张桥、吊桥和组合体系桥等。前三种是桥梁的基本体系。 (2)按桥梁上部结构的建筑材料分,有木桥、石桥、混凝土桥、钢筋混凝土桥、预应力混凝土桥(有时三者统称混凝土桥)、钢桥和结合梁桥等。 门)校闲徐分,有公路桥、铁路桥、公铁两用桥、城市桥。此外,尚有入行桥、飞机场桥、运河桥、结水桥(渡桥)和供油、供气、供煤粉的管道桥等。 (4)按跨越障碍分,有跨河桥、跨谷桥、跨线桥和高架线路桥等。 (5按桥面位置分有上承式桥、中承式桥、下承式桥和双层桥。 (6)按桥梁长度分、桥梁在技术要求和养护设施等方面需要铵桥梁长度进行分类;(7)按桥梁平面的形状分,有正交桥、斜桥和弯桥。(8)其他特殊桥梁,有活动桥、浮桥与漫水桥等。2桥梁组成桥梁由桥梁上部结构(也称桥跨结构)和桥梁下部结构组成: (1)桥梁上部结构,承担线路荷载,跨越障碍。由主要承重结构、桥面系相支座组成。 主要承重结构,它的作用是承担上部结构所受的全部荷载并传给支座。例如,衍架梁桥中的主伤,实腹梁桥中的主梁,拱桥中的拱肋(拱因)等。 桥面系,一般由桥面、纵梁相横梁组成。公路桥和城市桥的桥面包括桥面铺装及桥面板两部分:桥面铺装用以防止车轮直接磨耗桥面板、排水和分布轮重;桥面板用以承受局部荷载,常采用钢筋混凝土板,当主梁间距较大时可用预应力混凝土,或钢桥面板(钢桥)做成。铁路桥的桥面一般采用明桥面或道碴桥面。 支座。设于桥台(墩)顶部,支承上部结构并将荷载传给下部结构的装置。 (2)桥梁下部结构,是桥台、桥墩及桥梁基础的总称,用以支持桥梁上部结构并将荷载传给地基。桥台和桥墩一般合称墩台。 桥台,位于桥梁的两端,支承桥梁上部结构,并使之与路堤衔接,其功能是传递上部结构荷载于基础、并抵抗来自路堤的土压力。为了维持路堤的边坡稳定并将水流导入桥孔,除带八字形翼墙的桥台外,在桥台左右两侧筑有保持路肩稳定的截锥体填土,称锥体填方(也称锥体护坡),其坡面以片石围护。 桥墩,位于多孔桥梁的中间部位,支承相临两跨上部结构,其功能是将上部结构荷载传至基础。桥梁基础,是桥梁最下部的结构,上承墩台并将全部桥梁荷载传至地基,基底应设置在有足够承载力的持力层处,并要求有一定的埋置深度。3桥梁构造 (1)承重结构 1)梁式桥。梁式桥是用梁或衍架梁作主要承重结构的桥梁。其上部结构在铅垂向荷载作用下,支点只产生竖向反力。主要有简支梁桥、连续梁桥和悬臂梁桥。梁式桥为桥梁的基本体系之一。制造和架设均甚方便,使用广泛,在桥梁建筑中占有很大比例。 2)拱桥。用拱圈或拱肋作为主要承重结构的桥梁。拱桥在铅垂荷载作用下,其拱圈主要受压,支承拱圈的墩台不仅承受垂直力。而且还要承受水平推力,称为推力式拱桥;如在拱因两端间连一拉杆以承受拱的水平推力,而墩台只承受竖直力时,则称为无推力式拱桥,习称系杆拱桥。拱桥为桥梁的基本体系之一,建筑历史悠久,外形优美,适合就地取材,在桥梁建筑中占有重要地位。 (2)桥面系部分。直接与车辆、行人接触,对桥梁主要结构起保护作用,使桥梁能正常使用。, 桥面构造包括:行车道铺装、排水防水系统、人行道(或安全带)、缘石、栏杆、端柱、护栏、照明灯具和伸缩缝等。 (3)桥梁支座。其功能为将上部结构固定于墩台,承受作用在上部结构的各种力,并将它可靠地传给墩台;在荷载、温度、混凝土收缩和徐变作用下,支座能适应上部结构的转角相位移,使上部结构可自由变形而不产生额外的附加内力。 梁式桥支座有水平双向固定支座(即固定支座)、水平双向活动支座(或称双向活动支座)、水平一向固定一向活动支座(即活动支座)3种,其布置根据桥梁宽度而定。 (4)桥梁基础。按构造和施工方法不同,桥梁基础类型可分为:明挖基础、桩基础、沉井基础、沉箱基础和管柱基础。 明挖基础,也称扩大基础,由块石或混凝土砌筑而成的大块实体基础,其埋置深度可比其他类型基础浅,故为浅基础。明挖基础适用于浅层土较坚实,且水流冲刷不严重的浅水地区。 桩基础,由许多根打入或沉入土中的桩和连接桩顶的承台所构成的基础。外力通过承台分配到各校头,再通过桩身及桩端把力传递到周围土(石)及桩端深层土(石)中,故属于深基础。桩基础适用于土质深厚处。 在桥梁中常用的桩为钢筋混凝土桩(矩形、方形及管桩,预应力钢筋混凝土管桩、钢管桩及H形钢桩),木桩。按施工方法又可分为锤击沉桩,射水沉桩,震动下沉桩,静压沉桩,钻孔桩,回旋式钻孔(正、反循环),冲抓式、冲击式、潜水钻孔,人力推钻成孔,人力挖孔等。 沉并基础,沉井是一个无底元盖的井筒,一般由刃脚、井壁、隔墙等部分组成。一般是在墩伉处先浇成井筒结构,然后在井孔内挖土,使其依靠自重下沉至设计标高,再用混凝土封底。并用低标号混凝土或片石混凝土填心,顶部加封顶盖。 此种基础常用于墩台的深基础,并可分为混凝土沉井(实体式)和钢筋混凝土沉井(含实体式、箱体式两种)。在工程实施中常采用筑岛沉井和浮运沉井两种方法进行施工。 (5)桥墩。位于桥梁的中间部位,支承相邻两跨的上部结构。其作用是将上部结构传来的荷载。可靠而有效地传给基础。桥墩分重力式桥墩和轻型桥墩两大类。 1)重力式桥墩,一般为采用混凝土或石砌的实体结构。墩身上设墩帽,下接基础。 它具有坚固耐久,施工简易,取材方便,节约钢材等优点。常用于跨度较大或水中流冰和漂浮物较多、水深、流速快的江河中。 2)轻型桥墩,针对重力式桥墩的缺点而出现的桥墩,具有外形轻盈美观,污工量少。可减轻地基负荷、节省基础工程。实现轻型桥墩的主要途径为:改用强度较高的材料,改变桥墩的结构形式祁桥墩受力情况。又分为空心桥墩和桩柱式桥墩。 (6)桥台、位于桥梁两端,支承桥梁上部结构并和路堤相衔接。其功能除传递桥梁上部结构的荷载到基础外。还具有抵挡台后的填土压力、稳定桥头路基、使桥头线路和桥上线路可靠而平稳地连接的作用。桥台一般是石砌或累混凝土结构,轻型桥台则采用钢筋混凝土结构。 桥台类型。按结构形式,桥台可分为带翼墙和不带冀墙的两大类。桥梁工程学的发展主要取决于交通运输对它的需要。古代桥梁以通行人、畜为主,载重不大,桥面纵坡可以较陡,甚至可以铺设台阶。在有重载马车之后,载重量逐步加大,桥面纵坡也必须使之平缓。这时的桥梁材料仍以木、石为主,铸铁和锻铁很少使用。自从有了铁路以后,桥梁所承受的载重逐倍增加,线路的坡度和曲线标准要求又高,且需要建成铁路网以增大经济效益,因此,为要跨越更大更深的江河、峡谷,迫使桥梁向大跨度发展。石材、木材、铸铁、锻铁等桥梁材料,显然不合要求,而钢材的大量生产正好满足这一要求。在技术方面,只是凭经验修桥,曾使19世纪8090年代的许多铁路桥发生重大事故;从这时起,正在发展中的结构力学理论得到了重视,而在它的静力分析理论完全确立并广泛普及之后,桥梁因强度不足而造成的事故显然大为减少。二十世纪以

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