道路与桥梁工程概论PPT学习教案

1、会计学1道路与桥梁工程概论道路与桥梁工程概论第1页/共271页第2页/共271页第3页/共271页第4页/共271页公里，建成二纵二横，贯穿中国的交通大动脉。即北京珠海， 图们江三亚，上海成都，连云港霍尔郭斯。第5页/共271页第6页/共271页第7页/共271页第8页/共271页第9页/共271页第10页/共271页第11页/共271页第12页/共271页第13页/共271页第14页/共271页第15页/共271页第16页/共271页第17页/共271页第18页/共271页第19页/共271页第20页/共271页第21页/共271页第22页/共271页第23页/共271页第24页/共271页

2、第25页/共271页第26页/共271页第27页/共271页第28页/共271页第29页/共271页第30页/共271页第31页/共271页第32页/共271页30501001508760小时交通量与年平日交通量的比值%第33页/共271页第34页/共271页第35页/共271页第36页/共271页第37页/共271页边坡路肩路肩边沟路缘带行车道截水沟第38页/共271页第39页/共271页第40页/共271页渗水路堤渗水层隔绝层过水路堤第41页/共271页悬出路台挡土墙防石廊第42页/共271页第43页/共271页第44页/共271页第45页/共271页第46页/共271页第47页/共271

3、页ZYJD1YZZYJD2YYJD3YZZYJD4AGQJD4BYZ第48页/共271页第49页/共271页第50页/共271页RLTZYYZJDQZE第51页/共271页第52页/共271页LYLS00JDPTsqQZEST=T+tZHHYYHHZ第53页/共271页第54页/共271页M1+2T1121m2同向曲线R1R2第55页/共271页T111R1T22T21R2反向曲线T1第56页/共271页ZYJD11YYJD22O1O2R1R2复曲线第57页/共271页主曲线辅助曲线回头曲线第58页/共271页第59页/共271页第60页/共271页第61页/共271页STS2S1S3第62页

4、/共271页第63页/共271页SHS11/3S22/3S2S2S3S4最小必要超车视距第64页/共271页第65页/共271页第66页/共271页第67页/共271页看不见区域曲线上视距第68页/共271页第69页/共271页第70页/共271页地质情况设计高程地面高程坡度/坡长里程桩号标高粘土（旧路）亚 粘 土55 6060 7080 9590 1103005008001000第71页/共271页ABCi1i2L1L2i1=(hB-hA)/L1100%i2=(hC-hB)/L2100%第72页/共271页第73页/共271页第74页/共271页Rh0汽车使用主要技术参数第75页/共271页

5、第76页/共271页第77页/共271页第78页/共271页海拔高度m30004000 400050005000折减值%123第79页/共271页磨损严重；n因此，当公路纵坡大于3%时，为了行车安全和运营经济，其坡长要加以限制。第80页/共271页公路等级高速公路一二三四计算车速km/h1201008010060804060304020最小坡长m30025020025015020012015010010040第81页/共271页+i112-i2+i3第82页/共271页第83页/共271页+i1-i2ETTL第84页/共271页第85页/共271页不适当适当竖曲线的位置直线缓曲圆曲线缓曲直线第

6、86页/共271页第87页/共271页第88页/共271页第89页/共271页第90页/共271页BbaabaB路肩路面路肩单幅单车道单幅双车道ab中间带baB路缘带硬路肩土路肩双幅多车道第91页/共271页第92页/共271页第93页/共271页第94页/共271页第95页/共271页R1R2平曲线内侧路面加宽第96页/共271页第97页/共271页80km/h40km/h标准横断面第98页/共271页K1+300AT=163m2Aw=26m21:m1:m施工横断面第99页/共271页第100页/共271页11231()(1)mmVFFL式中：m=F1/F2，其中：F2F1第101页/共27

7、1页第102页/共271页第103页/共271页第104页/共271页第105页/共271页先定直线，再插入曲线直线型定线法第106页/共271页先定曲线，再连缓和曲线和直线曲线拟合法第107页/共271页第108页/共271页第109页/共271页 -修正导向线；-最合适的路基中线位置；-路线可以左右移动范围。横断面修正示意图第110页/共271页第111页/共271页第112页/共271页第113页/共271页第114页/共271页第115页/共271页TRQZE控外距控制选择半径第116页/共271页QZE控R=8.55/(sec4724/2-1）取整取整R=90mE控=？O第117页/

8、共271页R1R2T1=2030T2=？JD1JD22切线控制选择半径第118页/共271页T1JDAABJDBT2A2R双交点法第119页/共271页第120页/共271页ZHHYTSQZJDYHHZLSLLS00第121页/共271页老k2+110老k3+120老k5+118K10+500新K2+105新k3+126新k5+116路线总里程=10500+6-（5+2） =10501m第122页/共271页第123页/共271页第124页/共271页第125页/共271页第126页/共271页第127页/共271页第128页/共271页第129页/共271页第130页/共271页非机动车道非

9、机动车道第131页/共271页LnLkLSLkL第132页/共271页第133页/共271页第134页/共271页R交织段长度第135页/共271页2127()2VbiR式中 V-环道计算车速； -横向力系数； i-环岛坡度 向中心倾斜取正值；反之取负值； b-一条车道宽度。第136页/共271页一、立体交叉的主要组成第137页/共271页一般公路高速公路出口右转匝道右转匝道入口入口出口左转匝道左转匝道跨路桥第138页/共271页第139页/共271页外环内环第140页/共271页第141页/共271页变速车道长减速车道长加速车道长变速车道长减速车道长加速车道长第142页/共271页22221

10、212226VVvvaaL式中v1-干道的平均行车速度，m/s; v2-匝道的平均行驶速度， m/s; a-汽车平均加速度，一般减速时 a=2.03.0m/s,加速时取第143页/共271页第144页/共271页第145页/共271页主要道路次要道路第146页/共271页主干路次干路第147页/共271页第148页/共271页八条单向匝道四条双向匝道第149页/共271页四层结构，定向式立体交叉第150页/共271页喇叭形立体交叉第151页/共271页Y形互通式立交第152页/共271页第153页/共271页第154页/共271页第155页/共271页直线R=回旋线AR圆曲线基本形第156页/

11、共271页圆曲线圆曲线回旋线A1回旋线A2R=R1R2S形线形第157页/共271页圆曲线R1回旋线A圆曲线R2卵形第158页/共271页回旋线A1圆曲线回旋线A2RR=R=1+212凸形第159页/共271页R=R1R2回旋线A1回旋线A2圆曲线切点主径复合形第160页/共271页第161页/共271页第162页/共271页第163页/共271页第164页/共271页第165页/共271页第166页/共271页第167页/共271页第168页/共271页第169页/共271页pxywww第170页/共271页路基干湿类型干燥 ： wxw 路基干燥稳定中湿：w1 wx w2 路基上部土层处于地

12、下水和地表积水影 响的过渡区潮湿：w2 wx w3 路基上层处于地下水或地表积水、毛细 水影响区过湿：wxw3 路基极不稳定，冰冻区春融翻浆.非冰冻区弹簧第171页/共271页h4h3h4h1H沿河路堤的计算高度第172页/共271页abc第173页/共271页、溜方： 被水饱和的少量土体沿边坡下滑、滑坡： 由于坡度过陡，坡脚被水冲刷，土体过湿或采用不正确斜填法造成、路堤下滑： 陡坡路堤底面被水湿润形成滑动面，造成路堤沿坡面整体下滑、塌散： 填土不正确造成边坡失去正确形状第174页/共271页第175页/共271页1、路堤矮路堤 h一般路堤 h18m高路堤 h18m半填半挖h1h2B一般路堤1

13、mBB软土路堤设反压护道沿河路堤设护坡道护脚路堤第176页/共271页路堑的基本形式全挖式台口式半山洞B5mBB全挖式台口式半山洞第177页/共271页5m半填半挖陡坡挖阶和砌筑挡土墙挡土墙路基第178页/共271页路基的几何尺寸高度宽度边坡hhBbHDDi0i1i1i0H-路基中桩填挖高度，B-路基宽度；b-路面宽度， D-路肩宽度；h-坡脚填高， h-坡顶挖深；i1-路面横坡，i0-路肩横坡。第179页/共271页第180页/共271页填料种类边坡最大高度边坡坡度全高上部高下高全部坡度上部坡度下坡度粉性土、粘性土、砂性土20812/1:1.51:1.75砾石土、粗砂、中砂12/1:1.5/

14、碎石土、卵石土20128/1:1.51:1.75不易风化的石块20812/1:1.31:1.5第181页/共271页第182页/共271页第183页/共271页取土坑B护坡道 第184页/共271页5m第185页/共271页B碎落台第186页/共271页第187页/共271页第188页/共271页2m5m第189页/共271页第190页/共271页路堤跌水急流槽消力池虹吸管3、虹吸管（涵） 它是引水渠道横穿公路而保持水头高度的一种结构。它是有压管道，必须保证不透水，其直径有水力计算决定，一般为：40100cm。第191页/共271页地下排水结构有盲沟（blind ditch)渗沟（seepag

15、e ditch）渗井（seepage well)1、盲沟定义：在路基或地基内设置的充填碎、砾石等粗粒材料并辅以倒滤层（有的其中埋设透水管）的排水、截水沟。形式横向盲沟：与路线垂直，主要作用：截除顺线路下流的地 下水并排除路堤存水，降低地下水位。纵向盲沟：与路线平行，布置成单列或双列，设在边沟底下。 主要作用：截除路堤外来的地下水并排出路堤存 水，降低地下水位。坡度：不小1%2%。第192页/共271页路堑路堤路面渗沟横向盲沟路基纵向盲沟单列双列第193页/共271页15cm3、渗井 为将边沟排不出的水深到地下不透水层而设置的充填碎石等粗粒料并辅以倒滤层的竖井。渗沟第194页/共271页n和急流

16、槽。n自然沟谷与人工沟梁及涵洞等排水设施，应紧密配合，各有分工。第195页/共271页hHb排水断面图1:m第196页/共271页第197页/共271页第198页/共271页第199页/共271页砂井砂垫层土工布3、爆破法（试验阶段）第200页/共271页第201页/共271页1:mhtbHdedwkvkrEh1 e1h0 e0砂井计算参数图第202页/共271页2(1)dtdch BsE2、固结沉降量式中：B=b+2mht cd-系数n12cii 11ieesh1 e式中：e1-自重应力作用下的孔隙比； e2-自重应力加和在应力作用下孔隙比。第203页/共271页式中：u-孔隙水压力，u=0

17、时，固结度U=100%； -土粒有效应力； sct -时间t时的固结沉降。ctttttdtcsUUusssUs 或 4、垂直固结度2VT4v2vVV2v1VVw8U1c tTTHk (1 e ) CC.e 式中：垂直固结时间因素，垂直固结系数， 第204页/共271页r8TFrrrr2er1rrwew2222U1 ec tTT;dk (1 e ) cc;d F-n=dn3n1 F=ln(n)n14n 式中： 径向固结时间因素，径向固结系数，与井径比有关的系数，第205页/共271页trv22vr22e8U1 (1U )(1U )1ec8cFd4H 0t0ttttt2s(ss )U,s8 U1e

18、Ut 若已知允许工后沉降量 ，预期固结度为: 代入 即可求得达到预期固结度所需的沉实时间 。若时间t太长，用加大桩径或加密桩距等办法再行计算调整。软土路堤施工时，要及时控制填土厚度。定时测定表层沉降速度和水平位移速度。第206页/共271页第207页/共271页第208页/共271页砂性土粘土软土第209页/共271页LBbd第210页/共271页cos .sinFGtgcLkTGh0hHADBNGTcLf式中： F-滑动面的抗滑力；kN T-沿滑动面的下滑力,kN; -滑动面对水平面的 倾角； c、土体的粘聚力和内摩擦角； L滑动面AD之长。第211页/共271页k12034第212页/共2

19、71页RXYOQiTiNiiAB式中：i为该弧段中心点的 半径线与垂直线的夹角。i=sin-1x/Rx第213页/共271页iiiiiitgQ .cosclMQ .sinQ .sinMk抗滑同上述步骤，在确定圆心O2，得出k2，依次可求得破裂面。第214页/共271页EFMIHHS12第215页/共271页润湿曲线图高水位低水位rRDNH动水压力浸水路堤除了自重Q、荷载p和浮力B外，还有渗透动水压力D的作用；动水压力作用于浸润线与滑动面间的面积重心，方向与水利坡降线平行，大小按下式计算：第216页/共271页ccBBccBBCBR(f.N cL)MkMRT +DrfNfNCLCL =rTTD.

20、()R抗滑式中： fc-浸润线以下土体内摩擦角的正切tg； fB-浸润线以上土体内摩擦角的正切tg；第217页/共271页第218页/共271页第219页/共271页叠铺平铺方格式拱式边框第220页/共271页第221页/共271页第222页/共271页、按其位置分路堤墙路堑墙路肩墙山坡墙第223页/共271页重力式：靠自重平衡墙背土压力，墙身体积大， 施工方便。半重力式：在墙体中加钢筋。衡重式：靠衡重台把墙的重心后移，增加稳定力矩。、按其结构功能分、按其结构形式分实心墙：靠自重平衡墙体。垛式：预制杆件或废枕木纵横交错成框架，内填 土石。悬臂式：基底用钢筋混凝土悬臂，增强稳定性。锚杆式：水平或

21、斜向钻孔，加装锚杆。加筋土式：由竖向钢筋混凝土面板、水平拉筋和 填土组成。拉筋一般用薄金属板或钢筋混 凝土预制薄板。第224页/共271页俯斜基础仰斜第225页/共271页分段长伸缩缝排水孔基底线挡土墙纵断面图第226页/共271页GEE+H第227页/共271页2a2a221EH K2cos ()Ksin()sin()cos.cos() 1cos()cos( - ) 式中：-土的容重，kN/m3 H-挡土墙高度，m。朗金理论，假定：地面水平，=0；墙面垂直，=0；墙背面光滑无摩擦力，=0。则：2202a2cosKtg45m(1 sin )2朗金公式就是库仑土压力公式的特例。第228页/共27

22、1页H2a01EdhH K2Ea通过图形中心作用到墙上，其方向与水平线夹角为+，作用点到墙趾的高度为H/3。RGEa+90-90-+EaGHHK第229页/共271页第230页/共271页2201010X111222hK1HhHZ33KEH Kh HH KK 式中：土压力作用点高度为：Hh0GZXEaREaHKh0k第231页/共271页22a1111x111EH KHHKH KK222H1tg .tgKH1tg .tgHZ3式中：土压力作用点高度：H1HGHKEaR第232页/共271页2a103112210343X21EH KK22h h2ahK1(1)H2HHa(Hh )h h (6h3

23、h2H)HZ33H K HBbLl0HKakh0kdEaExEyh4h3h2h1h0a第233页/共271页第234页/共271页HH/2H/2L0a3030L90-B0aH荷载分布宽度L的计算第235页/共271页sin()1.3cos()G-f0.3 cGEfkE式中：挡土墙自重； -挡土墙基础与地基土间的摩擦系数， 粘性土为，砂性土为， 碎砾石土为，软岩为，硬岩为。GExEEyZGZyBZX第236页/共271页ZyZxGExEEyZGNPTeZNB/2第237页/共271页1.22NN.eN6e1BFBB6式中：F-基底面积。若eB/6，基底受拉，应

24、力发生重分布，基底反力三角形的中心在N合力作用线上，此时，N=（1/2）max.3Zn max=（2/3）N/Zn土 土-土的许用压力21maxB3ZnZne5、墙身断面强度验算验算截面为：墙身底部、墙高1/2处、截面剧变处。按偏心受压构件进行验算；断面变化较大处，还应做抗剪强度验算。第238页/共271页第239页/共271页第240页/共271页maxmax100%)k100%1%k现场压实后土的干密度（ ）室内用重型压实标准测定的最大干密度（即： =式中：现场土的密度； -现场土基实测含水百分数。第241页/共271页土自重应力分布车轮荷载作用应力分布路基压实度填挖类型路面底层以下深度（

25、cm）压实度（%)高速公路、一级公路其它等级公路填方路基上路床下路床上路堤下路堤030308080150150以下9595939093939090零填及路堑路床0309593第242页/共271页主要工作现场勘查，核对文件；进行复线，中、边桩放样、拆迁和清理工作；编制施工组织计划；临建设施；协调与当地的关系。第243页/共271页第244页/共271页第245页/共271页透水性土层不透水性土层4%第246页/共271页验收项目分层压实度路面弯沉路宽度中线偏移值纵断面高度路拱合边坡比率第247页/共271页第248页/共271页计算机进行自动化设计路面材料和配合比设计路面应力 应变计算路面结构选型 各层厚度计算工程概预算路面优化设计第249页/共271页主要施工机械压路机沥青洒布车沥青混凝土自动摊铺机沥青混凝土自动拌合厂水泥混凝土自动联合摊铺机对确保工程质量起到重要作用第250页/