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文档简介
设计说明书设计题目:桥梁裂痕产生的缘故分析
目录第二章选线及平面线形设计……….3、选线的一样原那么……………….3、沿线地形分析………………….3、平面线形设计………………….4、平面线形设计一样原那么…………………..4、平面线形设计的一样要求…………………4、平面线形……………………4、定直线及转角……………..6、曲线要素的计算……………….6、提交功效………………………18第三章纵断面设计………………18、纵断面设计的一样原那么……………………..18、线形组合设计原那么…………..18、设计方式及步骤……………..18、拉坡前的预备工作……….19、标注操纵点位置………….19、试坡……………………….19、调整……………………….19、查对……………………….19、定坡……………………….19、计算竖曲线要素……………..19、提交功效……………………..29第四章横断面设计………………..29、横断面设计的一样原那么……………………..29、横断面设计…………………..30、横断面布置方案………….30、超高加宽设计及设计计算书…………….30、提交功效………………………46第五章土石方数量计算及调配……………………4、土石方数量计算……………..46、路基土石方调配……………..46、土石方调配原那么………….47、调配方式………………….47、提交功效……………………..47第一章绪论、毕业设计的要紧内容及要求一、毕业设计内容包括:公路平面设计、纵断面设计、横断面设计、公路路面结构层组合设计、厚度计算及验算、小桥涵设计、公路工程预算设计、中英文摘要、原版专业外文资料翻译等。二、第一用纸上定线的方式确信道路走向并进行线形设计和曲线要素的计算,取得平面设计图。3、依照地面线高程及技术标准的要求进行纵断面设计,即纵断面拉坡、平纵线形组合设计、竖曲线设计及曲线要素计算,设计高程和填挖计算、纵断面绘制等。4、依照地形图进行线路横断面设计和路基设计,填写路基设计表、土石方调配计算表。5、进行路基防护与加固、路基路面排水设施设计和小桥涵设计。6、依照交通量和设计弯沉值进行路面结构层的组合设计及厚度确信。7、进行概预算编制。八、编写中英文摘要,翻译3000单词量以上的专业原版外文资料。、毕业设计的要紧完成功效一、设计文件部份(1)、设计说明书。(2)、公路平面设计图。(3)、公路纵断面设计图。(4)、公路横断面设计图及路基标准横断面图。(5)、公路路基设计表。(6)、路基土石方计算及调配表。(7)、公路路面结构设计图。(8)、小桥涵设计图。(9)、公路工程预算文件。(10)、其他。2、计算书部份(1)、公路平面、纵断面、横断面设计计算书。(2)、路面结构设计计算书。、设计要求1.施工图设计准确、线条清楚、图面整洁,装订成册(图幅尺寸:420×297mm)。2.计算书整齐清楚、计算全面、准确。、设计资料一、公路勘测外业资料:(1)沿线水准点位置及高程。(见地形图)(2)沿线水文地质情形:该路段属亚热带湿润季风气候,气候宜人,四季分明。南北山区为春冷、夏凉、秋干、冬寒,中部广大的丘岗山地为春凉、夏热、秋旱、冬冷;年平均气温北部山区为14~16℃,中部丘岗山地为17~18℃,南部山区为16~17℃;年极端高温南北山区30~35℃,中部丘岗山地为35~40℃;年极端低温山区-8~-12℃,丘岗山地-3~-8℃;冬季偏暖,雨雪甚少。历年平均降雨量13mm,年降雨量一样在1000~1900mm,雨量集中在4二、公路所在地自然区划——该路段属于Ⅳ区。3、路面设计资料:采纳沥青混凝土路面,以双轮单轴100KN为标准轴载,沿线有碎石、天然砂砾并有水泥、石灰供给。沥青路面设计利用年限为8年,交通量年平均增加率为6%。预测该路完工后第一年的交通组成如表1所示表1交通量组成表车型前轴重(KN)后轴重(KN)后轴数后轴轮组数后轴距交通量(辆/日)黄海DD65049911双轮组—52三湘CK6560131双轮组—523东风EQ1401双轮组—264解放CA1411双轮组—247东风EQ1442双轮组75长征CA1602双轮组68沥青混合材料设计参数如表2所示。表2沥青混合材料设计参数材料名称抗压回弹模量(MPa)劈裂强度15℃2015细粒式沥青混凝土1200~16001800~2200~中粒式沥青混凝土1000~14001600~2000~粗粒式沥青混凝土800~12001000~1400~基层、底基层材料设计参数如表3所示。表3基层、底基层材料设计参数材料名称抗压回弹模量(MPa)劈裂强度15℃弯沉计算用拉应力计算用水泥碎石(4%~6%)1300~17003000~4200~二灰碎石(8:17:75)1300~17003000~4200~二灰土(10:30:60)600~9002000~2800~石灰土(8%~12%)400~7001200~1800~级配碎石300~500—天然砂砾150~200—第二章选线及平面线形设计选线的一样原那么选线确实是在地形图或地面上选定线路的方向并确信线路的空间位置的进程。公路线路的位置决定了各类建筑物的配置和设备的位置,反之,有一些建筑物的配置也阻碍线路的位置。线路的位置不仅对工程数量和工程费用有庞大阻碍,而且对运行平安和运输效率产生深远阻碍。因此选线要综合考虑多种因素,妥帖处置好各方面的关系,其大体原那么如下:1.在道路设计的各个时期,应运用各类先进手腕对线路方案做深切、细致的研究,在多方案论证、比选的基础上,选定最优线路方案。2.线路设计应保证行车平安、舒适、迅速的前提下,做到工程量小、造价低、运用费用省、效益好,并有利于施工和养护。线路设计应注意立体线形设计中的平、纵、横面的舒适、合理配合。在工程量增加不大时,平、纵面应尽可能采纳较高的技术指标。不要轻易采纳最小指标或极限指标,也不该不顾工程量的大幅度增加而片面追求高指标。3.选线应注意同农田大体建设相配合,做到少占田地,并尽可能不占高产田、经济作物田或穿过经济林园等。4.通过名胜、风光、古迹地域的道路,应注意爱惜原有的自然状态,其人工构造物应与周围环境、景观相和谐,处置好重要的历史文物遗址。5选线时应付工程地质和水文地质进行深切的勘测调查,弄清它们对道路工程的阻碍。沿线地形分析该地域的地形特点:第一本路段所经地带以低山、丘陵冲沟洼地为主。地形整体中部低、南北部较高,地表植被发育,耕地以水稻田为主,较多已成荒地;线路范围内残坡积成因的覆盖层普遍发育,其厚度较大,其山脊山势不高,受构造、剥蚀等因素阻碍,形态较复杂,呈长月形、半月形、浑圆形,但山体坡度较缓,一样在10-20°;中部欧阳海大桥为相对洼陷区,山势较陡峻,基岩大部份袒露,地形切割强烈,多呈“V”型谷,植被发育;内要紧为春陵河水系及其支流水系,流水侵蚀作用明显,剥蚀外力要紧为流水侵蚀、雨水冲洗和风蚀作用,区内地貌单元以剥蚀残丘地貌单元为主。第二线路周围有砖厂村落,应减少对周围居民砖厂正常生活,工作的干扰,再有所在地域有相当的旱田、大坑,应注意他们的阻碍,再考虑到地基的经受能力,应尽可能幸免水池,同时线路的选择也要有利于周边经济的进展,确信一个比较完美的方案通过。平面线形设计公路平面线形由直线、平曲线组合而成,平曲线又分为圆曲线和回旋线两种,三级公路平面线形要素有直线、圆曲线、回旋线三种。平曲线线形必需与地形、地物、环境、景观等相和谐,同时应注意线形的持续和均衡性,并同纵面线形彼此配合。行驶在曲线上的汽车由于受离心力的作用其稳固性受到阻碍,而离心力的大小与曲线半径紧密相关,半径越小越不利,因此在选择平曲线半径时应尽可能采纳较大的值,只有在地形和其他条件受到限制时才可利用较小的曲线半径。为了行车平安与舒适,标准规定了圆曲线半径在不同情形下的最小值。.1平面线形设计一样原那么1.平面线形应直捷、持续、顺适,并与地形地物想适应,与周围环境相和谐。2.维持平面线形的均衡与连贯为使一条道路上的车辆尽可能以均匀的速度行使,应注意各线形要素维持持续性而不显现技术指标的突变。在设计时应注意以下几点:a)长直线止境不能接以小半径曲线。长的直线和长的大半径曲线会致使较高的车速,假设突然显现小半径曲线,会因减速不及时而造成交通事故。b)高低标准之间要有过渡。3.应幸免持续急弯的线形。4.平曲线应有足够的长度。5.曲线间最小直线长度的要求:同向曲线间直线最小长度以不小于6V为宜;反向曲线间直线最小长度不小于2V。.2平面线形设计的一样要求1.汽车行驶轨迹现代道路是供汽车行驶的。因此,在线路的平面设计中,要紧考察汽车的行驶轨迹。只有当平面线形与那个轨迹相符合或相接近的情形下,才能保证行车的顺适与平安,专门是在高速行驶的情形下,行驶轨迹超级重要,而行驶中的汽车,其轨迹在几何性质上有以下特点:(1)那个轨迹是持续的和圆滑的;(2)其曲率是持续的;(3)其曲率的转变率是持续的。2.平面线形要素行驶中的汽车其导向轮旋转面与汽车本身纵轴之间有以下三种关系:角度为0;角度是常数;角度是变数,与之对应的行驶轨迹别离为直线、圆曲线缓和和曲线。而现代道线路形是有上面三种线形组合而成的,因此在平面线形设计中应考虑三要素的组成。2.3.3平面线形.3.1直线作为平曲线的直线在公路设计中利用最普遍,因为两点之间以直线最短,因此一样定线时,只腹地形平坦,无大的地物障碍,大体选直线,加上笔直的道路给人以短截、直达的良好印象,在美学上有其自身的特点,而且汽车在直线上行驶受力简单,方向明确,驾驶操作简单,但太长的直线大多难于与地形相和谐,还容易使驾驶员难以目测车间距离,产生尽快驶出直线的急躁心情,一再加速以致容易致使交通事故的发生。直线线形不宜太长,不宜大于20V,同时也不宜太短,其最小直线长度为:当计算行车速度V≥60km/h时,同向曲线间最小直线长度(以m计)以不小于行车速度的6倍为宜,反向曲线间最小直线长度(以m计)以不小于行车速度的2倍为宜。.3.2圆曲线1.圆曲线半径选用应符合《公路工程技术标准》和《公路线路设计标准》中的有关规定,三级公路极限最小半径60m,一样最小半径100m,不设超高最小半径600m,圆曲线最大半径值不宜超过10000m。2.圆曲线半径选用的原那么(1)圆曲线半径的确信,必需能够保证汽车以必然的车速平安行使.应充分注意地质水文条件,使曲线既能更好的吻合地形,减少工程,又能知足桥梁的需要和隧道、路基等建筑物的设置条件。(2)在确信圆曲线半径时应注意:一样情形下,宜采纳极限最小半径的4-8倍或超高为2%-4%的圆曲线半径;地形条件受限制时,应采纳大于或接近一样最小半径;地形条件特殊困难时,方可采纳极限最小半径;应同前后线型要素相和谐,使之组成持续、均衡的曲线线型,使线路平面线形指标慢慢过渡,幸免显现突变.应同纵断面线形相配合,必需幸免小半径曲线与陡坡相重合。(3)为保证汽车形势的舒适性和平安性,使平曲线应有足够的长度,圆曲线长度宜有3秒的行程。.3.3缓和曲线1.缓和曲线的作用缓和曲线是道路平面线形要素之一,是设在直线与圆曲线之间或半径相差较大的两个转向相同的圆曲线之间的一种曲率持续转变的曲线,直线同半径小于不设超高最小半径的圆曲线相连接时,应设置缓和曲线。因为:(1)缓和曲线持续转变,便于车辆遵循;(2)离心加速度慢慢转变,旅客感觉舒畅;(3)其超高横坡度慢慢转变,行车加倍平稳;(4)与圆曲线配合的当,增加了线形的美观。2.缓和曲线的选用1)缓和曲线最小长度缓和曲线的最小长度,一样从以下几个方面考虑:(1)旅客感觉舒适选能保证舒适的离心加速度转变率(缓和系数),公路上一样规定,从而缓和曲线的最小长度为:(m)(2)超高渐变率适中《标准》规定了适中的超高渐变率,由此可计算出缓和段最小长度:(m)式中:B—旋转轴至行车道(设路缘带时为路缘带)外侧边缘的宽度(m);—超高坡度与路拱坡度的代数差(%);—超高渐变率,即旋转轴线与行车道外侧边缘线之间的相对坡度。(3)行驶时刻只是短一样以为汽车在缓和曲线上行驶时刻至少应有3s,于是(m)《标准》规定三级公路缓和曲线最小长度一样值50m,最小长度最小值40m。2)回旋线参数的确信现代公路的缓和曲线普遍采纳回旋线,回旋线的大体公式是。体会以为:利用回旋线做为缓和曲线时,回旋线参数A和与之连接的圆曲线之间只要维持,即可取得视觉上和谐而又舒顺的线形。.4定直线及转角1)依照地物、地形、地质和其他因素确信的平面操纵点,用“以点定线,以线定点”的方式,在定型图上逐段初步订前途线交点。2)依照平面现行标准,对同乡和反向曲线间直线长度进行初步验算,看是不是达到技术标准要求;对平面操纵较严的路段进行重点检查。3)对个别重点艰巨工程路段现行应综合平、纵、横及构造各方面因素反复调整线路,使之优化,以达到较高标准和工程数量最省的目的。4)在地图上定交点的位置。5)依照交点坐标计算转交和交点间距曲线要素的计算已知:交点桩号:得:曲线主点桩号计算:(校核)已知:交点桩号:曲线主点桩号计算:(校核)已知:
交点桩号:曲线主点桩号计算:(校核)已知:交点桩号:曲线主点桩号计算:(校核)已知:交点桩号:曲线主点桩号计算:(校核)已知:交点桩号:曲线主点桩号计算:(校核)已知:交点桩号:曲线主点桩号计算:(校核)已知:交点桩号:曲线主点桩号计算:(校核)提交功效一、平面分图见大图。二、绘制直曲转角表见大图。第三章纵断面设计纵断面设计的一样原那么进行道路纵坡设计时,一样应遵循以下原那么:1.应知足纵坡及竖曲线的各项规定(最大纵坡、最小纵坡、坡长限制、坡段最小长度、竖曲线最小半径及竖曲线最小长度等)。2.纵坡应均匀平顺。纵坡应尽可能平缓,起伏不宜过大和频繁。3.设计标高的确信应结合沿线的自然条件。4.纵断面设计应与平曲线型和周围环境相和谐,应考虑人体视觉心理上的要求,依照平竖曲线相和谐及半径的均衡来确信纵面的设计线。5.应争取填挖平稳,尽可能做移挖作填,节省土石方量,降低工程造价6.依据线路的性质要求,适当知足本地民间运输工具、农机、农田水利等方面的要求。线形组合设计原那么平曲线与竖曲线要一一对应,且平曲线比竖曲线更长,即所谓的“平”包“竖”,竖曲线的其终点最好别离放在平曲线的两个缓和曲线内,其中任一点都不要放在缓和曲线之外的直线上,也不要放在圆弧段之内。假设平曲线与竖曲线错开,要幸免使凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部与反向平曲线的拐点重合。要幸免在一个平曲线或一段长直线内包括几个竖曲线,专门是小半径竖曲线。注意维持平、纵线形的和谐均衡,不然容易使驾驶员失去顺适感。采纳长曲线较采纳直线可使线形舒顺流畅。公路纵坡变更处设置的竖曲线最小半径与竖曲线长度应知足《标准》的规定。将合成坡度限制在某一范围之内的目的是尽可能地幸免陡坡与急弯的组合对行车产生不利的阻碍。合成坡度还关系到路面的排水。设计方式及步骤由于公路是一条空间带状曲线,线路的平面,纵断面和横断面彼此阻碍,因此竖曲线设计时要注意与平曲线的组合,即竖曲线宜包括在平曲线之内,且平曲线长度应稍擅长竖曲线,凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部,应幸免插入小半径平曲线,或将这些极点作为反向曲线的转向点,在长的平曲线内,如必需设置几个起伏的纵坡时,需用透视图法查验,是不是适宜等。假设发觉有问题,应进行调整,调整时应少离开操纵点,经济点,以使调整后纵坡和试定坡度转变不大。具体步骤如下:3拉坡前的预备工作熟悉相关标准后,在纵断面绘出每一个中桩的位置,平曲线示用意(起,讫点位和半径等)写出每一个中桩的地面标高,并绘出地面线。3标注操纵点位置所谓操纵点,是指阻碍线路纵坡设计的高程操纵点,如线路的起点,讫点的接线标高,越岭哑口,大中桥涵,地质不良地段的最小填土高度和最大挖方深度,沿溪线的洪水位,隧道进出口,线路交叉点,重要城镇通过点,和其他线路高程必需通过的操纵点等。另外,还需要考虑大致填挖平稳的操纵点,即经济点,其含义是,若是纵坡设计恰好通过该点,那么在相应的横断面上将形成填挖面积大致相等的纵坡设计。3试坡试坡主若是在已标出“操纵点”和“经济点”的总断面图上,依照技术标准,选线用意,结合地面起伏情形,本着以“操纵点”为依据,照顾多数就“经济点”的原那么,在这些点间进行穿插和裁弯取直,试图定出假设干坡度线,通过对可能的坡度线方案进行反复比较,最后选出既符合技术标准,又知足操纵点要求,而且土石方数量较省的设计线作为初定坡度线,再将前后坡度线延长交会,即可定出个变坡点的初步位置。3调整试定纵坡后,第一将所定坡度和选线时考虑的坡度进行比较,二者应大体符合,假设有较大不同,那么应全面分析,找出缘故,对照《标准》检查设计的最大坡度,合成坡度,颇长限制,等是不是超过规定值,和平面线形和纵断面线形然后用该模板在横断面图上戴帽子,检查是不是有填挖过大,坡脚落空或挡土墙工程量过大等情形,如发觉有问题,应及时调整。3查对依照调整后的坡度线,选择有操纵意义的横断面,如高挖低填,峻峭山坡路基,挡土墙,重要桥涵等断面,在纵断面图上直接读出对应中桩的填挖高度。3定坡纵坡设计在经调整查对无误后,即能够定坡。所谓定坡,确实是逐段把坡度线的坡度值,变坡点位置和高程确信下来,变破点一样要调整到10m计算竖曲线要素竖曲线1;计算竖曲线要素:变坡点桩号为K13+,高程为由,选取知此变坡点为凸变坡点,即此竖曲线为凸形竖曲线曲线长切线长外距计算设计高程:起点桩号=K13+=K13+终点桩号=K13++=K13+起点高程桩号K13+处:横距竖距切线高程设计高程桩号K13+处:横距竖距切线高程设计高程桩号K13+处:横距竖距切线高程设计高程桩号K13+处:横距竖距切线高程设计高程桩号K13+处横距竖距切线高程m设计高程桩号K13+处:横距竖距切线高程设计高程桩号K13+处:横距竖距切线高程设计高程桩号K13+处横距竖距切线高程设计高程桩号K13+560处:横距竖距切线高程设计高程桩号K13+处:横距竖距切线高程设计高程桩号K13+处:横距竖距切线高程设计高程桩号K13+处:横距竖距切线高程设计高程桩号K13+处;横距竖距切线高程设计高程桩号K13+处:横距竖距切线高程设计高程桩号K13+处:横距竖距切线高程设计高程桩号K13+处:横距竖距切线高程设计高程桩号K13+处:横距竖距切线高程设计高程终点桩号K13+处:横距竖距切线高程设计高程现将竖曲线计算表绘制如下:桩号横距竖距切线高程设计高程备注K13+000起点+++++++++变坡点++++++++K13+终点竖曲线2;计算竖曲线要素:变坡点桩号为K14+,高程为由,选取知此变坡点为凹变坡点,即此竖曲线为凹形竖曲线曲线长切线长外距计算设计高程:起点桩号=K14+终点桩号=K14++=K14+起点高程现将竖曲线计算表绘制如下:桩号横距竖距切线高程设计高程备注K14+000起点++++中点+++K14+终点竖曲线3;计算竖曲线要素:变坡点桩号为K14+,高程为由,选取知此变坡点为凸变坡点,即此竖曲线为凸形竖曲线曲线长切线长外距计算设计高程:起点桩号=K14+终点桩号=K14++=K14+起点高程现将竖曲线设计表绘制如下:桩号横距竖距切线高程设计高程备注K14+000起点++++中点+++K14+终点竖曲线4:计算竖曲线要素:变坡点桩号为K14+,高程为由,选取知此变坡点为凹变坡点,即此竖曲线为凹形竖曲线曲线长切线长外距计算设计高程:起点桩号=K14+终点桩号=K14++=K14+起点高程现将竖曲线设计表绘制如下:桩号横距竖距切线高程设计高程备注K14+000起点++++中点+++K14+终点竖曲线5:计算竖曲线要素:变坡点桩号为K14+,高程为由,选取知此变坡点为凸变坡点,即此竖曲线为凸形竖曲线曲线长切线长外距计算设计高程:起点桩号=K14+终点桩号=K14++=K14+起点高程现将竖曲线设计表绘制如下:桩号横距竖距切线高程设计高程备注K14+000起点++++中点+++K14+终点竖曲线6:计算竖曲线要素:变坡点桩号为K15+,高程为240m由,选取知此变坡点为凹变坡点,即此竖曲线为凹形竖曲线曲线长切线长外距计算设计高程:起点桩号=K15+终点桩号=K15++=K15+起点高程现将竖曲线设计表绘制如下:桩号横距竖距切线高程设计高程备注K15+000起点+++中点++K15+终点竖曲线7:计算竖曲线要素:变坡点桩号为K15+,高程为由,选取知此变坡点为凸变坡点,即此竖曲线为凸形竖曲线曲线长切线长外距计算设计高程:起点桩号=K15+终点桩号=K15++=K16+起点高程现将竖曲线设计表绘制如下:桩号横距竖距切线高程设计高程备注K15+000起点+++++++中点++++K16++K16+终点竖曲线8:计算竖曲线要素:变坡点桩号为K16+,高程为由,选取知此变坡点为凹变坡点,即此竖曲线为凹形竖曲线曲线长切线长外距计算设计高程:起点桩号=K16+终点桩号=K16++=K16+起点高程现将竖曲线设计表绘制如下:桩号横距竖距切线高程设计高程备注K16+000起点+++++++中点++++++K16+终点提交功效线路纵断面图见大图。第四章横断面设计横断面设计的一样原那么1.道路横断面设计应在计划的红线宽度范围内进行。横断面型式、布置、各组成部份尺寸及比例应按道路类别、级别、计算行车速度、设计年限的机动车道与非机动车道交通量和人流量、交通特性、交通组织、交通设施、地上杆线、地下管线、绿化、地形等因素统一安排,以保障车辆和人行交通的平安通畅。2.横断面设计应近远期结合,使近期工程成为远期工程的组成部份,并预留管线位置。路面宽度及标高等应留有进展余地。3.对现有道路改建应采取工程方法与交通治理相结合的方法,以提高道路通行能力和保障交通平安。横断面设计4横断面布置方案公路横断面的组成应依照公路品级、设计速度、地形、气候、地质等条件来确信,以保证公路的交通平安、通行能力、路基的强度和稳固性。三级公路横断面组成要紧包括:行车道、土路肩、边坡、排水设施依照需要,在边坡上可能有护坡道、碎落台等。依照《公路工程技术标准》、《公路线路设计标准》和《公路路基设计标准》的相关规定,本设计路基宽度为全幅米。行车道宽度为2×米,土路肩宽度2×米,不设硬路肩,行车道标准横坡%,土路肩横坡%。填方路基边坡坡率采纳1:,挖方路基边坡坡率采纳1:1。具体形式见标准横断面图。4.超高加宽设计及设计计算书1.依照《标准》规定,由于转弯半径均大于250m,本设计路段全线无需加宽。2.为了抵消车辆在平曲线路段上行驶时所产生的离心力,将路面做成外侧高内侧低的单向横坡形式,成为平曲线超高,合理的设置超高,能够全数或部份抵消离心力,提高汽车在曲线上行使的稳固性和舒适性。在确信超高值时应注意以下几点:(1).高速公路、一级公路的超高横坡不该大于10%,其他各级公路不大于8%;(2).在积雪、冰冻地域,最大超高不超过6%;(3).各级公路圆曲线最小超高为直线段的路拱坡度值。横断面设计计算包括两部份:平曲线加宽设计及平曲线超高设计。此加宽采纳在加宽过渡段全长范围内按其长度成正比例慢慢加宽,加宽过渡段内任意点的加宽值:式中:—任意点距过渡段起点的距离(m)—加宽过渡段长(m)—x距离处路基加宽值—圆曲线上的全加宽(m)超高过渡方式采纳无中间带道路的超高过渡绕内边线旋转路肩部份不参与超高式中:B—旋转轴至行车道外侧边缘的宽度(m)—路肩宽度—路拱坡度—路肩坡度—超高横坡度—超高过渡段长度—路基坡度由变成所需的距离,一样可取—与路拱同坡度的单向超高点至超高过渡段起点的距离—超高过渡段中任一点至起点的距离—x距离处外侧路肩边缘举高值—x距离处外侧行车道边缘举高值—x距离处路中线举高值—x距离处内侧行车道边缘举高值—x距离处内侧路肩边缘举高值p—超高渐变率;经查《标准》最大超高渐变率为计算公式如下在x距离处:现将K13+200—K16+700横断面设计如下平曲线45:起点桩号:K13+经查《标准》由(不设加宽最小半径),因此此曲线不设加宽令:故(无益于排水)因此应限制长度因此取p=另一侧路拱坡度为0时超高过渡段终点:,即:m处(ZH点):mx=m处:x=处:x=处:x=处:x=(另一侧路拱坡度为0时)处:x=处:x=处:x=处:x==处:(单向坡时)x=处:x=m处:mx=:mx=处:mx=处:x=处:x=处:x=(超高过渡段终点):现将计算数据绘制表格如下:桩号缓和段长加宽值以下各点与设计标高之差(m)左路肩左边线中桩右边线右路肩K13+0000+0+0+0+0+0+0+0+0+0K13+0K13+0+0+0+0+0+0+0+0+0+0K13+000平曲线46:起点桩号:K13+经查《标准》由(不设加宽最小半径),经查《标准》;令:由(最大超高渐变率)故知足设计要求故取加宽过渡方式采纳正比例过渡由=18m,另一侧路拱坡度为0时x=0处:x=处:x=处:x=9m(另一侧路拱坡度为0时)处:x=处:x=18m(单向坡时)处:x=处:x=处:x=处:x=处:x=处:x=处:x=处:x=处:x=处:x=60m(超高过渡段终点)处:现将计算数据绘制表格如下:桩号缓和段长加宽值以下各点与设计标高之差(m)左路肩左边线中桩右边线右路肩K13+0000++++++++K13+601K13+601+++++18++9+K13+0000平曲线47:起点桩号:K14+,经查《标准》不用超高计算由(不设加宽最小半径)故不设加宽平曲线48:起点桩号:K14+,经查《标准》不用超高计算由(不设加宽最小半径)故不设加宽平曲线49:起点桩号:K15+经查《标准》由(不设加宽最小半径),经查《标准》令:由(最大超高渐变率)故知足设计要求故取加宽过渡方式采纳正比例过渡由=,另一侧路拱坡度为0时现将计算数据绘制表格如下:桩号缓和段长加宽值以下各点与设计标高之差左路肩左边线中桩右边线右路肩K15+0000+0+0K15+70K15+70+0+0K15+0000平曲线50:起点桩号:K15+经查《标准》由(不设加宽最小半径),经查《标准》令:由(最大超高渐变率)故知足设计要求故取加宽过渡方式采纳正比例过渡由=,另一侧路拱坡度为0时现将计算数据绘制表格如下:桩号缓和段长加宽值以下各点与设计标高之差左路肩左边线中桩右边线右路肩K15+0000+0+0K15+70K15+70+0+0K15+0000平曲线51:起点桩号:K15+经查《标准》由(不设加宽最小半径),经查《标准》令:由(最大超高渐变率)故知足设计要求故取加宽过渡方式采纳正比例过渡由,另一侧路拱坡度为0时现将计算数据绘制表格如下:桩号缓和段长加宽值以下各点与设计标高之差左路肩左边线中桩右边线右路肩K15+0000++K15+K16+++K16+0000平曲线52:起点桩号:K16+经查《标准》由(不设加宽最小半径)故不设加宽令:故(无益于排水)因此应限制长度因此取p=超高过渡段终点:,即:在x处p=,另一侧路拱坡度为0时现将计算数据绘制表格如下:桩号缓和段长加宽值以下各点与设计标高之差左路肩左边线中桩右边线右路肩K16+0000+0+0K16+0K16+0+0+0K16+0000提交功效1.路基横断面设计画图见大图.2.路基设计表绘制见大图.第五章土石方数量计算及调配土石方数量计算平均断面法适用于两断面之间的填方或挖方面积大小相近,其计算公式为:式中:、—相邻两断面的填方、挖方体积();、—相邻两断面的填方面积();、—相邻两断面的挖方面积();L—相邻两断面之间的距离(m)。路基土石方调配5.2.11.在半填半挖断面中,应第一考虑在本路段内移挖作填进行横向平稳,然后再作纵向调配,以减少总的运输量。2.土石方调配应考虑桥涵位置对施工运输的阻碍,一样大沟不作跨越调运,同时尚应注意施工的可能与方便,尽可能幸免和减少上坡运土。3.为使调配合理,必需依照地形情形和施工条件,选用适当的运输方式,确信合理的经济运距,用以分析用土是调运仍是外借。4.土方调配“移挖作填”固然要考虑经济运距问题,但这不是唯一指标,还要综合考虑弃方或借地占方,补偿青苗损失及对农业的阻碍等。5.不同的土方石方应依照工程需要别离进行调配,以保证路基稳固和人工构造物的材料供给。6.位于山坡的转头曲线路段,要优先考虑上下线的土方竖向调运。借方和弃方应事前同本地商量,妥帖处置。.2土石方调配方式有很多种,如积存曲线法、调配图法及土石方计算表调配法等。其具体步骤是:1.土石方调配是在土石方数量计算与复核完毕的基础上进行的,调配前应将可能阻碍运输调配的桥涵位置、陡坡、大沟等注在表旁,供调配时参考。2.弄清各桩号间路基填挖情形并做横向平稳,明确利用、填与挖余数量。3.在做纵向调配前,应依照施工方式及可能采取的余数方式定出合理的经济运距,供土石方调配时参考。4.依照填缺挖余散布情形,结合线路纵坡和自然条件。本着技术经济和支农的原那么,具体拟定调配方案。通过纵向调配,若是仍有填缺或挖余,那么应会同本地政府协商确信借土或弃土地址,然后将借土或弃土的数量和运距别离填注到借方或费方栏内。土石方调配后,应进行复核检查提交功效路基土石方数量计算表见大图。第六章路基路面排水设计路基的强度与稳固性同水的关系十分紧密,水的作用是致使路基病害的要紧因素之一,因此,路基设计、施工和养护中,必需重视路基排水工程。地面水对路基产生冲洗和渗透,冲洗可能致使路基整体稳固性受损害,形成水毁现象。渗入路基土体的水分,使土体过湿而降低路基强度。路基设计时,必需考虑将阻碍路基稳固性的地面水,排除和拦截于路基用地范围之外,并避免地面水浸流、滞积或下渗。关于阻碍路基稳固性的地下水,那么应予以隔间、疏干、降低,并引至路基范围之外的适本地址。路基排水设计的一样原那么1)排水设计要因地制宜,全面计划,综合治理,讲究实效,注意经济,并充分利用地形和自然水系。一样情形下地面和地下设置的排水沟渠,宜短不宜长,以使水流只是于集中,及时疏散,就近分流;2)路基排水沟渠的设置,应注意与农田水利相结合;3)路基排水要注意避免周围山坡的水土流失,尽可能不破坏天然水系,不轻易归并自然沟溪和改变水流性质,尽可能选择有利地质条件布设人工沟渠;4)路基排水要结合本地水文条件,当场取材,以防为主。经常使用的路基地面排水设备包括边沟、截水沟、排水沟等,必要时亦有渡槽、倒虹吸及蓄水池等。这些排水设备,别离设在路基的不同部位,各自的要紧功能、布置要求或构造形式,均有所不同。路面地表排水设计6路面表面排水设置路拱有利于路面横向排水,但路拱对行车不利。路拱坡度所产生的水平分力增加了行车的不平稳。同时也给乘客以不舒适的感觉。当车辆在有水或潮湿的路面上制动时还会增加侧向滑移的危险。为此,对路拱大小的采纳及形状的设计应兼顾两方面的阻碍。关于此路段三级公路采纳路拱坡度%,土路肩坡度%进行设计。坡面排水由《公路排水设计标准》规定,矩形和梯形边沟的底宽和深度不该小于,本设计边沟深度取,底宽取,内侧边坡采纳为1:,外侧边坡采纳为1:。边沟的长度不宜超过500m,纵坡同线路纵坡一致,采纳梯形边坡。本设计中采纳水泥浆砌片石防护。2.此路段内不设截水沟、排水沟等。涵洞设计此路段内采纳的涵洞类型为钢筋混凝土盖板涵,最小覆土厚度提交功效纵断面图中小桥涵位置。第七章路面结构组合设计路面结构设计大体内容路面设计是指路面的材料设计和路面的结构设计,其任务是以最低的费用提供一种在设计利用期能按目标知足预定的利用性能。所谓利用期一样用设计年限内标准轴载累计作用次数表示,到设计利用末期,路面能够勉强达到利用的强度,设计利用期即设计年限能够依照路面类型,交通量,道路品级,资金情形来取定。路面结构组合设计使指通过组合原那么和力学计算取定路面各结构层的厚度和各项力学指标。材料设计的内容比较广,主若是通过各类实验来确信材料的品质和组成及材料的构造,使其在路面各机构层中能知足力学,物力,化学,等各项指标。路面要求路面是道路的要紧组成部份,它的好坏直接阻碍行车速度,平安和运输本钱。高品级的道路修筑良好的路面,能够保证车辆较高速,平安而且舒畅的形式,还能够较多的节约运输本钱,充分发挥高品级道路的功能,因此路面应在以下几个方面知足要求1)强度和刚度,2),稳固性,3),表面平整度,4)表面抗滑性。路面结构及层次划分路面结构层一样分为面层,基层,垫层。面层是路面的最上面层,直接经受车辆荷载及自然因素的阻碍,因此它要求比基层有更好的强度和刚度,在面层所受荷载中,绝大部份的水平荷载被面层自己吸收,而大部份垂直荷载被传递到基层,因此对面层材料主若是抗水平力的要求,以路面作为应力面,这种要求确实是剪应力要求,因此面层底部要有必然的弯拉应力要求。面层材料主若是水泥混凝土,沥青混凝土,沥青碎石混合料等,我采纳的是沥青混凝土。基层包括两层,面层下面的基层和底基层,基层主若是经受由面层传递的车辆荷载垂直力,并将它散布到底基层或垫层上,基层要紧材料是各类结合料稳固土或碎石,我采纳的是二灰稳固碎石,底基层选用的是水泥石灰砂土。垫层主若是为了隔水,排水,防冻或改善基层和土基的工作条件,本设计未设垫层。路面设计计算书沥青路面结构组合设计1)轴载分析—路面设计以双轮组单轴载P=100kN为标准轴载。(1)以设计弯沉值为指标及验算沥青面层层底拉应力中的当量轴次①轴载换算,轴载换算采纳如下的计算公式:,计算结果如下表所示。轴载换算结果表(弯沉)车型Pi(KN)(次/日)(次/日)黄河DD650前轴49152后轴911152三湘CK6560前轴131523后轴11523东风EQ140前轴1264后轴11264解放CA141前轴1247后轴11247东风EQ144前轴175后轴175长征CA160前轴168后轴168=284②累计当量轴次依照设计标准,三级公路沥青路面设计年限取8年,车道系数=,=6%(次)(2)验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量轴次①轴载验算验算半刚性基层层底拉应力的轴载换算公式为:,计算结果如下表:轴载换算结果表(弯沉)车型Pi(KN)(次/日)(次/日)黄河DD650前轴49152后轴911152三湘CK6560前轴131523后轴11523东风EQ140前轴1264后轴11264解放CA141前轴1247后轴11247东风EQ144前轴175后轴1375长征CA160前轴168后轴1368=116(次)②累计当量轴次依照设计标准,三级公路沥青路面设计年限取8年,车道系数=,=6%(次)2)结构组合与材料选取由上面的计算取得设计年限内一个行车道上的累计标准轴次为70余万次左右,依照标准推荐结构,结合本地筑路材料,路面结构面层采纳中粒式沥青混凝土(厚度4cm),基层采纳水泥碎石(20cm),底基层采纳石灰土(厚度待定)。3)设计指标的确信关于三级公路,标准要求以设计弯沉作为设计指标各层材料的抗压模量与劈裂强度如下表:材料名称h(cm)抗压模量20劈裂强度(MPa)中粒式沥青混凝土41400水泥碎石201300石灰土?400土基干燥—40—设计弯沉值该公路为三级公路。公路品级系数取,面层类型系数取,半刚性基层、底基层总厚度大于20cm,基层类型系数取。则()各层材料的允许基底拉应力中粒式密集配沥青混凝土:Mpa水泥碎石:Mpa石灰土:4)设计资料汇总设计弯沉值为(),相关设计资料汇总如下表:材料名称h(cm)20℃MPa容许拉应力(MPa)劈裂强度(MPa)中粒式沥青混凝土41400水泥碎石201300石灰土?400土基干燥—40——5)确信石灰土层厚度令()MPaMPa弯沉综合修正系数F=路面实测弯沉值那么以弯沉等效换算法将各层体系换算为三层体系______________________________________________MpaMpa______________________________________________Mpa_______________________H=?MpaMpa______________________________________________MpaMpa那么由此查诺谟图得由得再查诺谟图得故H=厚度换算公式数据带入后可取得cm取cm6)层底拉应力的验算(二)验算各层层底拉应力,其中(1)中粒式沥青混凝土(换算体系如下图):________________________h________________________H________________________h=4cmH=则查诺谟图可知:。查诺谟图,可知,又,得<(=),那么沥青层层底拉应力知足要求。(2)对水泥碎石层三层体系如下图:________________________h________________________H________________________h=cmH=查诺谟图可知:则=0=0<(=),那么水泥碎石层层底拉应力知足要求。(2)对石灰土层三层体系如下图:________________________h________________________H________________________ 查诺谟图可知由因此石灰土层层底拉应力知足要求。故设计路面结构面层4cm中粒式沥青混凝土,基层采纳20cm水泥碎石,底基层采纳33cm石灰土。提交功效提交路面设计图见大图第八章施工图预算本设计主若是编写施工图设计的预算文件,依据《公路工程预算定额》(JTG/TB06-02—2007)、《公路工程大体建设项目概算预算编制方法》(JTGB06—2007)、《公路工程机械台班费用定额》(JTG/TB06-03—2007)和《湖南省公路工程人工、材料价钱信息》(湘交发(2007)4号)编制。概预算的作用是编制基建打算,确信和操纵大体建设投资额的依据。是设计与施工方案优选的依据。是实行大体建设设招、投标,签订工程合同办理工程拨款和结算的依据。是施工企业增强经营治理,弄好经济核算的基础。概预算的编制依据法定性文件设计资料概预算定额、概算指标、取费标准,材料、设备、预算价钱等资料施工组织设计资料本地物资、劳力、动力等资源可利用情形施工单位自然条件及其转变规律,如气温、雨季、冬季、洪水季节及规律,风雪、冰冻、地质、水源等。其他工程及沿线设施,如旧存建筑物的拆迁,与水利、电讯、铁路的干扰及解决,清除场地,治理养护及效劳设施等。概预算费用组成图概预算项目的要紧内容第一部份建筑安装工程第一项临时工程第二项路基工程第三项路面工程第四项桥梁涵洞工程第五项交叉工程第六项隧道工程第七项公路设施及预埋管线工程第八项绿化及环境爱惜工程第九项治理、养护及效劳衡宇第十项利润第十一项税金第二部份设备及工具、器具购买费
第三部分工程建设其他费用概预算文件的编制步骤8.3.1熟悉设计图纸和资料编制概算、修正概算、施工图预算等文件前,应付相应时期的初步设计、技术设计和施工图设计内容进行检查和整理,认真阅读和查对设计图纸及有关表格,如工程一览表、工程数量表等,假设图纸中所用材料规格或要求不清时,要查对查实。8.3.2预备概预算资料概预算资料包括概预算表格、定额和有关文件等。在编制概预算前,应将有关文件如《公路工程大体建设项目设计文件编制方法》、《公路大体建设工程概预算编制方法》,地址和中央的有关文件(如《公路大体建设工程概预算编制方法补充规定》等)预备好,同时,也应将定额如《公路工程概算定额》、《公路工程预算定额》及各类补充定额等预备齐全。最后,要将概预算表格备齐。分析外业调整资料和施工方案一、概预算调查资料分析二、施工方案的分析a.施工方式:同一工程内容,能够采纳不同的施工方式来完成,应依照工程设计的用意和要求用工程实际相结合选择最经济的施工方式。b.施工机械:施工机械的选择也将直接阻碍施工费用,因此应依照选定的施工方式选配相应的机械。c.其他方面:运距远近的选择,材料堆放的位置及仓库的设置、人员顶峰期等。分项公路工程概预算是以分项工程、概预算表为基础计算和汇总而来的,因此工程分项是概预算工作中一项重要的基础工作。一样公路工程分项是必需知足如下三方面要求:a.依照概预算项目表的要求分项,这是大体要求;b.符合定额项目的要求,定额项目表是定额的主体内容,分项后的分项工程必需能够在定额项目表中直接查到;c.符合费率的要求,其他直接和间接费都是按不同工程类别来确信的费率定额,因此因此分项目应知足其要求。.5计算工程量在编制概预算时,应付各分项工程量按工程量计算原那么进行计算:一是对设计中已有的工程量进行查对;二是对设计文件中缺少或未列的工程量进行补充计算。计算时应注意,计算单位和计算规那么与定额的计算单位及计算规那么一致,将计算得的分项工程量填入08表中。查定额概预算定额确实是以分项工程为对象,统一规定完成必然计量单位分项工程所需的人工、材料、机械台班消耗数量。分项工程一样是依照选用的施工方式,所利用的材料、结构构件规格等因素划分。经较为简单的施工进程就能够完成,以适当的计量单位就能够够计算工程量及其单价的建筑安装工程产品,是建设项目最大体的组成要素。因此,依照分项所得的工程细目(分项工程)即可从定额中查出相应的人工、材料、施工机械名称、单位及消耗量定额值。查出各分项工程的定额基价,并将查得的定额值和定额单位及定额号别离填人08表的有关栏目,再将各分项工程的实际工程换算的定额工程数量乘以相应的定额即可得出各分项工程的资源消耗数量及定额基价,填人08表的数量栏中。基础单价的计算编制概预算的另一项重要工作即是确信基础单价。基础单价是人工工日单价、材料预算单价和施工机械台班单价的统称。定额中除基价和小额零星材料及小型机具用货币指标外,其他均是资源消耗的实物指标。要以货币来表现消耗,就必需计算各类资源的单价。有关单价的计算方式已在前面介绍,公路工程概预算的基础单价通过09表、10表和11表来计算。一、依照08表中所显现的材料种类、规格及机械作业所需的燃料和水电编制09表。二、依照08表中所发生的自采材料种类、规格,依照外业料场调查资料编制“自采材料料场价钱计算表”(10表),并将计算结果汇人09表的材料原价栏中。3、依照08表、10表中所显现的所有机械种类和09表中自办运输的机械种类,计算工程所有机械的台班单价,即编制“机械台班单价计算表”(11表)。4、依照地域类别和地址规定等资料计算人工工日单价。五、将上面一、二、3、4项所算得的各基础单价汇总,编制人工、材料、机械单价汇总表(07表)。计算各分项工程的直接费和间接费有了各分项工程的资源消耗数量及基础单价,即可计算其直接费与间接费。一、将07表的单价填入08表中的单价栏,由单价与数量相乘得出人工费、材料费、机械利用费,并可算得工、料、机合计费用。二、依照工程类别和工程所在地域,取定各项费率并计算其他直接费费率和间接费费率,即编制04表。3、将04表中各费率填人08表中的相应栏目,并以定额基价为基数计算其他直接费和间接费。4、别离在08表中计算直接费和定额直接费。8.3.9计算建筑安装工程费建筑安装工程费通过03表计算。一、将08表中各分项工程的直接费、间接费按工程(单位工程)汇总填人03表中的相应栏目。二、按税收要求计算出间接费中的计税部份,为了计算税收的方便,也可对04表进行补充如概算例如的04-1表。3、按要求确信施工技术装备费,打算利润、税金的百分率,并填人03表的有关栏目。4、以定额直接费为基数计算施工技术装备费、打算利润和税金。五、合计各单位工程的直接费、间接费、施工技术装备费、打算利润和税金,取得各单位工程的建筑安装工程费,共计各单位工程的建安费,取得工程项目的建安费。实物指标计算概预算还必需编制工程项目的实物消耗量指标,这可通过02表的计算完成。一、将09表和10表中的人工、材料、机械消耗量汇总编制辅助生产工、料、机单位数量表(12表)。二、汇总08表中人工、要紧材料、机械台班数量。3、计算各类增工数量。4、合计上面一、二、3项中的各项数据得出工程概预算的实物数量,即取得02表。算其他有关费用按规定计算第二部份至第七部份费用,即编制05表和06表。编制总概预算表进行造价分析1、编制总概预算表:将03、0五、06表中的各项填人01表中相应栏目,并计算各项技术经济指标。二、造价分析:依照概算总金额、各单位工程或分项工程的费用比值和各项技术经济指标进行全面分析,对设计提出修改建议和从经济角度对设计是不是合理予以评判,找出挖潜方法。编制综合概预算依照建设项目要求,当分段或分部编制01表和02表时,需要汇总编制综合概预算。一、汇总各类概预算表,编制“总概(预)算汇总表”(01表)。二、汇总各段的02表编制“全概(预)算人工、要紧材料、机械台班数量汇总表”(02表)。编制说明概预算表格计算并编制完后,必需编制概预算说明,要紧说明概预算编制依据,编制中存在的问题,工程总造价的货币和实物量指标及其他与概预算有关但不能在表格中反映的事项。注:1.由于编者体会不足,且资料不足,故有些费用可能没有计入这次预算金额中;2.最终功效:本预算总造价为:元;3.在编制的进程中有不足地址请见谅。
外文翻译桥梁裂痕产生的缘故分析近几年来,交通基础建设取得迅猛进展,各地域修建了大量的混凝土桥梁。在桥梁建造和利用进程中,有关因显现裂痕而阻碍工程质量乃至导桥梁垮塌的报导不足为奇。混凝土开裂能够说是“常发病”和“多发病”,常常困扰着桥梁工程技术人员。其实,若是采取必然的设计和施工方法,很多裂痕是能够克服和操纵的。为了进一步增强对混凝土桥梁裂痕的熟悉,尽可能幸免工程中显现危害较大的裂痕,本文尽可能对混凝土桥梁裂痕的种类和产生的缘故作较全面的分析、总结,以方便设计、施工找出操纵裂痕的可行方法,达到防范于未然的作用。混凝土桥梁裂痕种类、成因事实上,混凝土结构裂痕的成因复杂而繁多,乃最多种因素彼此阻碍,但每一条裂痕均有其产生的一种或几种要紧缘故。混凝土桥梁裂痕的种类,就其产生的缘故,大致可划分如下几种:一、荷载引发的裂痕混凝土桥梁在常规静、动荷载及次应力下产生的裂痕称荷载裂痕,归纳起来要紧有直接应力裂痕、次应力裂痕两种。直接应力裂痕是指外荷载引发的直接应力产生的裂痕。裂痕产生的缘故有:
一、设计计算时期,结构计算时不计算或部份漏算;计算模型不合理;结构受力假设与实际受力不符;荷载少算或漏算;内力与配筋计算错误;结构平安系数不够。结构设计时不考虑施工的可能性;设计断面不足;钢筋设置偏少或布置错误;结构刚度不足;构造处置不妥;设计图纸交代不清等。
二、施工时期,不加限制地堆放施工机具、材料;不了解预制结构结构受力特点,随意翻身、起吊、运输、安装;不按设计图纸施工,擅自更改结构施工顺序,改变结构受力模式;不对结构做机械振动下的疲劳强度验算等。
3、利历时期,超出设计载荷的重型车辆过桥;受车辆、船舶的接触、撞击;发生大风、大雪、地震、爆炸等。次应力裂痕是指由外荷载引发的次生应力产生裂痕。裂痕产生的缘故有:
1、在设计外荷载作用下,由于结构物的实际工作状态同常规计算有出入或计算不考虑,从而在某些部位引发次应力致使结构开裂。例如两铰拱桥拱脚设计时常采纳布置“X”形钢筋、同时削减该处断面尺寸的方法设计铰,理论计算该处可不能存在弯矩,但实际该铰仍然能够抗弯,以至显现裂痕而致使钢筋锈蚀。
二、桥梁结构中常常需要凿槽、开洞、设置牛腿等,在常规计算中难以用准确的图式进行模拟计算,一样依照体会设置受力钢筋。研究说明,受力构件挖孔后,力流将产生绕射现象,在孔洞周围密集,产生庞大的应力集中。在长跨预应力持续梁中,常常在跨内依照截面内力需要截断钢束,设置锚头,而在锚固断面周围常常能够看到裂痕。因此,假设处置不妥,在这些结构的转角处或构件形状突变处、受力钢筋截断处容易显现裂痕。实际工程中,次应力裂痕是产生荷载裂痕的最多见缘故。次应力裂痕多属张拉、劈裂、剪切性质。次应力裂痕也是由荷载引发,仅是按常规一样不计算,但随着现代计算手腕的不断完善,次应力裂痕也是能够做到合理验算的。例如此刻对预应力、徐变等产生的二次应力,很多平面杆系有限元程序都可正确计算,但在40年前却比较困难。在设计上,应注意幸免结构突变(或断面突变),当不能回避时,应做局部处置,如转角处做圆角,突变处做成渐变过渡,同时增强构造配筋,转角处增配斜向钢筋,关于较大孔洞有条件时可在周边设置护边角钢。荷载裂痕特点依荷载不同而异呈现不同的特点。这种裂痕多出此刻受拉区、受剪区或振动严峻部位。但必需指出,若是受压区显现起皮或有沿受压方向的短裂痕,往往是结构达到承载力极限的标志,是结构破坏的预兆,其缘故往往是截面尺寸偏小。依照结构不同受力方式,产生的裂痕特点如下:
一、中心受拉。裂痕贯穿构件横截面,间距大体相等,且垂直于受力方向。采纳螺纹钢筋时,裂痕之间显现位于钢筋周围的次裂痕。
2、中心受压。沿构件显现平行于受力方向的短而密的平行裂痕。
3、受弯。弯矩最大截面周围从受拉区边沿开始显现与受拉方向垂直的裂痕,并慢慢向中和轴方向进展。采纳螺纹钢筋时,裂痕间可见较短的次裂痕。当结构配筋较少时,裂痕少而宽,结构可能发生脆性破坏。
4、大偏心受压。大偏心受压和受拉区配筋较少的小偏心受压构件,类似于受弯构件。
5、小偏心受压。小偏心受压和受拉区配筋较多的大偏心受压构件,类似于中心受压构件。六、受剪。当箍筋太密时发生斜压破坏,沿梁端腹部显现大于45°方向的斜裂痕;当箍筋适那时发生剪压破坏,沿梁端中下部显现约45°方向彼此平行的斜裂痕。
7、受扭。构件一侧腹部先显现多条约45°方向斜裂痕,并向相邻面以螺旋方向展开。
8、受冲切。沿柱头板内四侧发生约45°方向斜面拉裂,形成冲切面。
九、局部受压。在局部受压区显现与压力方向大致平行的多条短裂痕。二、温度转变引发的裂痕混凝土具有热胀冷缩性质,当外部环境或结构内部温度发生转变,混凝土将发生变形,假设变形受到约束,那么在结构内将产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂痕。在某些大跨径桥梁中,温度应力能够达到乃至超出活载应力。温度裂痕区别其它裂痕最要紧特点是将随温度转变而扩张或合拢。引发温度转变要紧因素有:
一、年温差。一年中四季温度不断转变,但转变相对缓慢,对桥梁结构的阻碍主若是致使桥梁的纵向位移,一样可通过桥面伸缩缝、支座位移或设置柔性墩等构造方法相和谐,只有结构的位移受到限制时才会引发温度裂痕,例如拱桥、刚架桥等。我国年温差一样以一月和七月月平均温度的作为转变幅度。考虑到混凝土的蠕变特性,年温差内力计算时混凝土弹性模量应考虑折减。
二、日照。桥面板、主梁或桥墩侧面受太阳曝晒后,温度明显高于其它部位,温度梯度呈非线形散布。由于受到自身约束作用,致使局部拉应力较大,显现裂痕。日照和下述骤然降温是致使结构温度裂痕的最多见缘故。
3、骤然降温。突降大雨、冷空气侵袭、日落等可致使结构外表面温度突然下降,但因内部温度转变相对较慢而产生温度梯度。日照和骤然降温内力计算时可采纳设计标准或参考实桥资料进行,混凝土弹性模量不考虑折减。
4、水化热。出此刻施工进程中,大体积混凝土(厚度超过)浇筑以后由于水泥水化放热,致使内部温度很高,内外温差太大,致使表面显现裂痕。施工中应依如实际情形,尽可能选择水化热低的水泥品种,限制水泥单位用量,减少骨料入模温度,降低内外温差,并缓慢降温,必要时可采纳循环冷却系统进行内部散热,或采纳薄层持续浇筑以加速散热。五、蒸汽养护或冬季施工时施工方法不妥,混凝土骤冷骤热,内外温度不均,易显现裂痕。六、预制T梁之间横隔板安装时,支座预埋钢板与调平钢板焊接时,假设焊接方法不妥,铁件周围混凝土容易烧伤开裂。采纳电热张拉法张拉预应力构件时,预应力钢材温度可升高至350℃,混凝土构件也容易开裂。实验研究说明,由火灾等缘故引发高温烧伤的混凝土强度随温度的升高而明显降低,钢筋与混凝土的粘结力随之下降,混凝土温度达到300℃三、收缩引发的裂痕在实际工程中,混凝土因收缩所引发的裂痕是最多见的。在混凝土收缩种类中,塑性收缩和缩水收缩(干缩)是发生混凝土体积变形的要紧缘故,另外还有自生收缩和炭化收缩。塑性收缩。发生在施工进程中、混凝土浇筑后4~5小时左右,现在水泥水化反映猛烈,分子链慢慢形成,显现泌水和水分急剧蒸发,混凝土失水收缩,同时骨料因自重下沉,因现在混凝土尚未硬化,称为塑性收缩。塑性收缩所产生量级专门大,可达1%左右。在骨料下沉进程中假设受到钢筋阻挡,便形成沿钢筋方向的裂痕。在构件竖向变截面处如T梁、箱梁腹板与顶底板交接处,因硬化前沉实不均匀将发生表面的顺腹板方向裂痕。为减小混凝土塑性收缩,施工时应操纵水灰比,幸免太长时刻的搅拌,下料不宜太快,振捣要密实,竖向变截面处宜分层浇筑。缩水收缩(干缩)。混凝土结硬以后,随着表层水分慢慢蒸发,湿度慢慢降低,混凝土体积减小,称为缩水收缩(干缩)。因混凝土表层水分损失快,内部损失慢,因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩,表面收缩变形受到内部混凝土的约束,致使表面混凝土经受拉力,当表面混凝土经受拉力超过其抗拉强度时,便产生收缩裂痕。混凝土硬化后收缩要紧确实是缩水收缩。如配筋率较大的构件(超过3%),钢筋对混凝土收缩的约束比较明显,混凝土表面容易显现龟裂裂纹。自生收缩。自生收缩是混凝土在硬化进程中,水泥与水发生水化反映,这种收缩与外界湿度无关,且能够是正的(即收缩,如一般硅酸盐水泥混凝土),也能够是负的(即膨胀,如矿渣水泥混凝土与粉煤灰水泥混凝土)。炭化收缩。大气中的二氧化碳与水泥的水化物发生化学反映引发的收缩变形。炭化收缩只有在湿度50%左右才能发生,且随二氧化碳的浓度的增加而加速。炭化收缩一样不做计算。混凝土收缩裂痕的特点是大部份属表面裂痕,裂痕宽度较细,且纵横交织,成龟裂状,形状没有任何规律。研究说明,阻碍混凝土收缩裂痕的要紧因素有:一、水泥品种、标号及用量。矿渣水泥、快硬水泥、低热水泥混凝土收缩性较高,一般水泥、火山灰水泥、矾土水泥混凝土收缩性较低。另外水泥标号越低、单位体积用量越大、磨细度越大,那么混凝土收缩越大,且发生收缩时刻越长。例如,为了提高混凝土的强度,施工时常常采纳强行增加水泥用量的做法,结果收缩应力明显加大。
2、骨料品种。骨料中石英、石灰岩、白云岩、花岗岩、长石等吸水率较小、收缩性较低;而砂岩、板岩、角闪岩等吸水率较大、收缩性较高。另外骨料粒径大收缩小,含水量大收缩越大。
3、水灰比。用水量越大,水灰比越高,混凝土收缩越大。
4、外掺剂。外掺剂保水性越好,则混凝土收缩越小。
5、养护方法。良好的养护可加速混凝土的水化反应,获得较高的混凝土强度。养护时保持湿度越高、气温越低、养护时间越长,则混凝土收缩越小。蒸汽养护方式比自然养护方式混凝土收缩要小。
六、外界环境。大气中湿度小、空气干燥、温度高、风速大,那么混凝土水分蒸发快,混凝土收缩越快。
7、振捣方式及时刻。机械振捣方式比手工捣固方式混凝土收缩性要小。振捣时刻应依照机械性能决定,一样以5~15s/次为宜。时刻太短,振捣不密实,形成混凝土强度不足或不均匀;时刻太长,造成份层,粗骨料沉入底层,细骨料留在上层,强度不均匀,上层易发生收缩裂痕。关于温度和收缩引发的裂痕,增配构造钢筋可明显提高混凝土的抗裂性,尤其是薄壁结构(壁厚20~60cm)。构造上配筋宜优先采纳小直径钢筋(φ8~φ14)、小间距布置(@10~@15cm),全截面构造配筋率不宜低于%,一样可采纳%~%。四、地基础变形引发的裂痕由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移,使结构中产生附加应力,超出混凝土结构的抗拉能力,致使结构开裂。基础不均匀沉降的要紧缘故有:
一、地质勘探精度不够、实验资料不准。在没有充分把握地质情形就设计、施工,这是造成地基不均匀沉降的要紧缘故。比如丘陵区或山岭区桥梁,勘探时钻孔间距太远,而地基岩面起伏又大,勘探报告不能充分反映实际地质情形。
二、地基地质不同太大。建造在山区沟谷的桥梁,河沟处的地质与山坡处转变较大,河沟中乃至存在软弱地基,地基土由于不同紧缩性引发不均匀沉降。
3、结构荷载不同太大。在地质情形比较一致条件下,各部份基础荷载不同太大时,有可能引发不均匀沉降,例如高填土箱形涵洞中部比两边的荷载要大,中部的沉降就要比两边大,箱涵可能开裂。
4、结构基础类型差别大。同一联桥梁中,混合使用不同基础如扩大基础和桩基础,或同时采用桩基础但桩径或桩长差别大时,或同时采用扩大基础但基底标高差异大时,也可能引起地基不均匀沉降。
五、分期建造的基础。在原有桥梁基础周围新建桥梁时,如分期修建的高速公路左右半幅桥梁,新建桥梁荷载或基础处置时引发地基土从头固结,都可能对原有桥梁基础造成较大沉降。
六、地基冻胀。在低于零度的条件下含水率较高的地基土因冰冻膨胀;一旦温度上升,冻土融化,地基下沉。因此地基的冰冻或融化都可造成不均匀沉降。
7、桥梁基础置于滑坡体、溶洞或活动断层等不良地质时,可能造成不均匀沉降。
8、桥梁建成以后,原有地基条件变化。大多数天然地基和人工地基浸水后,尤其是素填土、黄土、膨胀土等特殊地基土,土体强度遇水下降,压缩变形加大。在软土地基中,因人工抽水或干旱季节导致地下水位下降,地基土层重新固结下沉,同时对基础的上浮力减小,负摩阻力增加,基础受荷加大。有些桥梁基础埋置过浅,受洪水冲刷、淘挖,基础可能位移。地面荷载条件的变化,如桥梁附近因塌方、山体滑坡等原因堆置大量废方、砂石等,桥址范围土层可能受压缩再次变形。因此,使用期间原有地基条件变化均可能造成不均匀沉降。对于拱桥等产生水平推力的结构物,对地质情况掌握不够、设计不合理和施工时破坏了原有地质条件是产生水平位移裂缝的主要原因。ThebridgecrackproducedthereasontosimplyanalyseInrecentyears,thetrafficcapitalconstructionofourprovincegetsswiftandviolentdevelopment,allpartshavebuiltalargenumberofconcretebridges.Inthecourseofbuildingandusinginthebridge,relevanttoinfluenceprojectqualityleadofcommonoccurrencereportthatbridgecollapseevenbecausethecrackappearsTheconcretecanbesaidto"oftenhaveillnesscomingon"whilefracturingand"frequently-occurringdisease",oftenperplexbridgeengineersandtechnicians.
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