道路与桥梁工程(2014年11月29日)

建筑基础与专业知识道路、桥涵工程刘学庆2014年11月29日道路、桥涵工程一、道路工程概述二、路基工程三、路面工程四、桥梁工程五、涵洞工程道路工程主要内容

了解道路的分类、技术标准及组成；块石、碎石、级配碎石路面的构造：水泥砼路面构造。

熟悉路基工程的基本要求、变形破坏及构造；路面工程的基本要求、构造、分类与分级；沥青路面的特点与分类：沥青砼路面的构造：道路主要公用设施。

掌握路基排水设施的设置与路基边坡的防护与加固；沥青表面处置；沥青贯入式路面的构造。

第一节

道路工程概述

一、道路分类道路的功能主要是为各种车辆和行人服务。道路因其所处位置、交通性质及使用特点不同，可分为公路、城市道路、厂矿道路及林业道路等。1、公路

公路是联结城、镇和工矿基地、港口及集散地等，主要供汽车行驶，具备一定技术和设施的道路。公路工程是以公路为对象而进行的规划、设计、施工、养护和管理工作的全过程及其所从事的工程实体。

公路根据功能和适应的交通量，按《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）把公路分为高速公路、一级公路、二级公路、三级公路和四级公路五个等级。上海市高速公路示意图2、城市道路

它是指城市内部的道路，是城市组织生产、安排生活、搞活经济、物质流通所必须的车辆、行人交通往来的道路，是联结城市各个功能分区和对外交通的纽带。城市道路也为城市通风、采光以及保持城市生活环境提供所需的空间，并为城市防火、绿化提供通道和场地。2、城市道路

按《城市道路设计规范》（C3337-90）把城市道路分为四类十级：

⑴快速路;⑵主干路;

⑶次干路;⑷支路

除快速路外，每类道路按照所在城市的规模、设计交通量、地形等分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级。大城市应采用各类道路中的Ⅰ级标准；中等城市应采用Ⅱ级标准；小城市应采用Ⅲ级标准（共10级）。3、厂矿道路和林业道路

这两种道路都属于专用道路。厂矿道路主要为工厂、矿区交通服务；林业道路主要为林区开发的木材运输服务。二、技术标准

技术标准是根据道路设计交通量及计算行车速度对路线和各项工程结构设计的要求，把这些要求列成指标，并用标准规定下来。三、公路的基本组成

公路是设置在大地表面供各种车辆行驶的一种线形带状结构物，因此，公路是由线形和结构两部分组成。三、公路的基本组成

㈠

线形组成

㈡

结构组成1、路基2、路面3、排水结构物4、公路特殊结构物5、防护工程路基断面组成和路面结果组成排水结构物公路特殊结构物三、公路的基本组成

㈢

沿线附属结构1、交通管理设施2、交通安全设施3、服务性设施4、环境美化设施

第二节

路基工程一、路基工程概述

㈠

路基的基本要求

路基是道路工程中的一项重要工程。它是路面的基础，公路的主体，它与桥梁和环境景观相协调，可谓形成一门凝固的艺术。路基工程质量的好坏，直接影响到结构物的排水稳定、公路使用品质、旅客的舒适和正常的行车交通，对国民经济建设具有重要的意义。

第二节

路基工程

㈠

路基的基本要求

路基工程设计必须满足如下基本要求：1、具有足够的强度2、具有足够的水、温稳定性3、具有足够的整体稳定性

第二节

路基工程

㈡

路基的变形和破坏1、路堤变形（见下图）2、路堑变形：包括

（1）溜方

（2）滑坡

（3）碎落和崩塌

路基的变形和破坏

路基的变形和破坏

第二节

路基工程

㈢

路基横断面

路基可分为路堤、路堑和填挖结合路基（或称半填半挖路基）三种。

第二节

路基工程

第二节

路基工程

㈣

路基的基本构造

路基的几何尺寸由高度、宽度和边坡组成。（见上图）

第二节

路基工程二、路基排水设施（要掌握）

路基变形和破坏的主要原因是受水的影响。因此，必须十分重视路基的排水设计。

㈠

地面排水设施

㈡

地下排水设施

㈢

路基排水系统

㈣

软土的排水固结

地面排水设施

地面排水设施

地下排水设施

地下排水构造、路基排水系统

路堤砂井加固

第二节

路基工程

三、路基边坡的防护和加固

路基边坡常年经受冰雪融化和雨水冲刷而风化剥落和变形破坏，必须加以适当防护和进行必要的加固。

坡面防护分植物防护和矿料防护两类。(见下图)

路基边坡的防护和加固

路基边坡的防护和加固

四、路基压实

第三节

路面工程一、路面工程概述

㈠

路面的基本要求1、强度和刚度2、水、温稳定性3、耐久性4、表面平整性5、抗滑性6、环保性

第三节

路面工程

㈡

路面面层类型1、沥青混凝土2、水泥混凝土3、沥青贯入、沥青碎石4、沥青表面处置5、砂石路面

第三节

路面工程

㈢

路面构造1、路面断面与宽度2、路拱3、路面结构层

路面构造

路面构造

路面构造

第三节

路面工程（四）路面的分类和分级

1、从力学性能出发，分为刚性路面和柔性路面。2、从面层材料不同，可分为沥青路面、水泥混凝土路面、块料路面和粒料路面。3、从技术条件和面层类型不同，又分为高级、次高级、中级和低级路面四级。

第三节

路面工程

第三节

路面工程二、中、低级路面与基层

㈠

块石路面与基层

用不同形状和尺寸的石块砌筑的石块结构层称为块石路面或基层。

第三节

路面工程

㈡

碎（砾）石路面与基层

碎（砾）石路面是用碎石或轧制砾石按嵌锁原理压实形成的路面。按施工方法和填隙缝粘结料的不同，可分为干压碎石、水结碎石、泥结碎石和泥灰结碎石。

第三节

路面工程

㈢

级配碎（砾）石路面与基层

级配砾(碎)石路面是将粒径不同的石料和砂（或石屑）及粘土组成良好级配的混合料，在最佳含水量状态下经碾压形成密实的路面结构。

第三节

路面工程

三、沥青路面

㈠

沥青路面的特点和分类

沥青路面是用沥青作粘结料修筑面层并与各类基层所组成的路面。因路面呈黑色，又称为黑色路面。

第三节

路面工程

㈡

常用沥青材料的性质1、粘性2、塑性3、温度稳定性4、脆性5、耐老化性

第三节

路面工程

㈢

沥青表面处治

沥青表面处治是在路面表层分层浇晒沥青、撒铺矿料并加压实的路面薄层。

㈣

沥青贯入式路面

第三节

路面工程㈤

沥青混凝土路面：

按矿料粒径可分为粗粒式、中粒式、细粒式和沥青砂。

第三节

路面工程四、水泥混凝土路面

水泥混凝土路面的优点是强度高，稳定性好，使用寿命长，设计寿命20～30年。这种路面表面较粗糙，抗滑性好，耐磨耗，还能适应履带式车辆的行驶。经常性的维修和养护工作量较小。

水泥混凝土路面的缺点是水泥用量大，每方混凝土约需水泥330kg。由于水泥水化慢凝的水硬性质，一般完工后需半个月以上的才能开放交通。此外，因路面有接缝，行车时有跳车振动。维修时路面不易开挖。

水泥混凝土路面工程㈠

土基和基层

土基是混凝土路面的基础。㈡

面板

水泥混凝土面板直接承受大气和行车作用，应具备较高强度和稳定性，表面平整耐磨，并有一定的粗糙度，达到路面的规定抗滑标准。㈢

接缝

接缝的作用是防止温度变化引起过大的胀缩应力和防止温差使板产生过大的翘曲应力。㈣

填缝料

填缝料分接缝板和填缝料两种。

第三节

路面工程五、道路主要公用设施

按道路的性质和道路使用者的各种需要，在道路上需设置相应的公用设施。道路公用设施的种类很多，包括交通安全及管理设施和服务设施等。

㈠

停车场

㈡

公共交通站点

㈢

道路照明

㈣

人行天桥和人行地道

㈤

道路交通管理设施

㈥

道路绿化

第四节

桥梁工程

桥梁由能够满足其功能要求的各种不同结构物组成。它有许多类型，不同类型的桥梁，其组成有所不同，但其基本组成大体一致。

第四节

桥梁工程

第四节

桥梁工程一、桥梁的分类与组成

㈠

桥梁的基本组成部分

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等各种障碍物时所使用的承载结构物。通常可划分为上部结构和下部结构。

㈡

桥梁的分类

㈠

桥梁的基本组成部分

桥面构造

第四节

桥梁工程二、桥梁上部结构

㈠

桥面构造1、桥面铺装及排水、防水系统2、伸缩缝3、人行道、栏杆和灯柱

第四节

桥梁工程

㈡

承重结构1、梁式桥：又可分为简支梁式桥、连续梁式桥和悬臂梁式桥。2、拱式桥3、刚架桥4、悬索桥5、组合式桥

㈢

桥梁支座

第四节

桥梁工程三、下部结构

㈠

桥墩1、实体桥墩2、空心桥墩3、柱式桥墩4、柔性墩5、框架墩

第四节

桥梁工程

㈡

桥台1、重力式桥台2、轻型桥台3、框架式桥台4、组合式桥台

第四节

桥梁工程

㈢

墩台基础1、扩大基础2、桩与管柱基础3、沉井基础

第五节

涵洞工程

涵洞是修建在路基、堤坝或塘堰当中，由洞身及洞口建筑组成的节水构造物。一般用来渲泄小量水流，作排洪、灌溉之用；少数用作交通，供行人、车辆通过。

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