土木工程概论-第三版- 课件 第2章 恢弘浩大的土木工程

土木工程概论IntroductiontoCivilEngineering土木工程专业入门第一课任课教师：02恢弘浩大的土木工程MagnificentCivilEngineering2.5岩土工程

2.6水利工程

2.7港口海洋工程2.8水暖工程本章内容2.1建筑工程

2.2桥梁工程

2.3道路工程2.4轨道工程广厦千万间-建筑工程2.1BuildingEngineering（1）基础（2）墙或柱（3）楼地面（4）楼梯（5）屋顶（6）门窗2.1安得广厦千万间——建筑工程2.1.1上栋下宇说组成半坡村遗址房屋示意图夯土为墙，茅草做顶——迄今还在应用2.1安得广厦千万间——建筑工程2.1.1上栋下宇说组成2.1安得广厦千万间——建筑工程2.1.1上栋下宇说组成（2）砌体结构（3）混凝土结构（5）组合结构（4）钢结构（1）木结构按照材料来分2.1安得广厦千万间——建筑工程2.1.2材料不同分类型（1）木结构阿房宫想象图

2.1安得广厦千万间——建筑工程应县木塔（1）木结构2.1.2材料不同分类型（2）砌体结构古罗马斗兽场（石结构）

砌体结构

2.1安得广厦千万间——建筑工程2.1.2材料不同分类型（2）混凝土结构2.1安得广厦千万间——建筑工程2.1.2材料不同分类型台北101又称台北101大楼，建筑面积28.95万㎡，建筑高度508米，建筑层数：地上101层，地下5层；结构形式为钢筋混凝土结构，新式的巨型结构；建筑造价580亿元新台币。2003年竣工后成为世界第一高楼。随后又被迪拜的哈利法塔（828米）、上海中心大厦（632米）和广州塔（600米）等相继超越，跌出前十。（2）混凝土结构2.1安得广厦千万间——建筑工程2.1.2材料不同分类型（3）钢结构地王大厦，正式名称为信兴广场大厦高69层，总高度383.95米。结构形式为钢框架-RC核心筒；用钢量24500吨，是全国第一个钢结构高层建筑。它的宽与高之比例为1：9，创造了世界超高层建筑“扁”最“瘦”的纪录。2.1安得广厦千万间——建筑工程2.1.2材料不同分类型（3）钢结构东方明珠广播电视塔，又名东方明珠塔。电视塔主体结构高350米，全塔总高度为468米。东方明珠塔凭借其穿梭于三根直径9米的擎天立柱、太空舱、上球体、下球体、五个小球、塔座和广场组成。2.1安得广厦千万间——建筑工程2.1.2材料不同分类型（3）钢结构

东京天空树高度为634.00米（铁塔本体），160米（附属建筑）；世界最高的电视塔。地上32层，地下3层。2.1安得广厦千万间——建筑工程2.1.2材料不同分类型（3）钢结构帝国大厦，位于美国纽约市，共102层。

帝国大厦拥有许多世界之最：在建筑史上创每周修建4层半楼的纪录；每天参加施工的人员高达4000人，全部工作量超过700万工时；共使用6万吨钢、1000万块砖、80万公里长的电缆与电线，安装了73部电梯、电梯速度高达每分钟427米。2.1安得广厦千万间——建筑工程2.1.2材料不同分类型（3）钢结构

吉隆坡石油双塔坐落于吉隆坡市中市。曾经是世界最高的摩天大楼，直到2003年10月17日被台北101超越，但仍是目前世界最高的双塔楼，也是世界第十六高的大楼。

建筑面积为28.95万平方米，建筑高度为452米，建筑层数88层，结构形式为高轧制钢梁支托的金属板，钢筋混凝土；建筑造价20亿马币。2.1安得广厦千万间——建筑工程2.1.2材料不同分类型北京首都国际机场3号航站楼2.1安得广厦千万间——建筑工程（5）组合结构2.1.2材料不同分类型2.1安得广厦千万间——建筑工程北京首都国际机场3号航站楼，建筑面积90多万平方米，新增机位99个；新建一条长3800米、宽60米的跑道，世界上最大的飞机空客A380也能够顺利起降。北京首都国际机场3号航站楼的屋顶是由钢架结构组成，这些屋顶钢管都是正南正北走向。T3主楼地面五层和地下两层。从空中俯视犹如一条巨龙，形成了充满整体动感的建筑体量。（5）组合结构2.1.2材料不同分类型国家大剧院2.1安得广厦千万间——建筑工程（5）组合结构2.1.2材料不同分类型国家大剧院位于北京市天安门广场西，人民大会堂西侧，西长安街以南，占地面积11.89万平方米，总建筑面积21.75万平方米（包括地下车库近4.66万平方米）。国家大剧院中心建筑为独特的壳体造型，高46.68米，地下最深32.50米，周长达600余米。壳体表面由18398块钛金属板和1226多块超白玻璃巧妙拼接，营造出舞台帷幕徐徐拉开的视觉效果。整个壳体钢结构重达6475吨，东西向长轴跨度212.2米，是目前世界上最大的穹顶。2.1安得广厦千万间——建筑工程上海体育场2.1安得广厦千万间——建筑工程（5）组合结构2.1.2材料不同分类型上海体育场耗资十余亿元，截止2010年末，上海体育场是我国规模最大、设施最为先进的大型室外体育场和上海的标志性建筑之一。上海体育场占地面积19万平方米，建筑面积17万平方米，配套绿化面积7.7万平方米，整个建筑呈直径300米圆型，总标高70余米。整个体育场建筑外型采用具有国际先进水平的马鞍型、大悬挑钢管空间层盖结构，覆以赛福龙涂面玻璃纤维成型膜。层盖最长悬挑梁达73.5米，为世界之最。2.1安得广厦千万间——建筑工程（5）组合结构2.1.2材料不同分类型威海体育中心2.1安得广厦千万间——建筑工程（5）组合结构2.1.2材料不同分类型山东威海体育中心造型独特新颖，像一只待飞的飞行器。体育场看台主体结构采用钢筋混凝土斜向框架。看台上空设一大型轻质罩蓬，采用膜结构设计。其外缘水平投影呈近似椭圆形，轮廓尺寸236m×209m，内环尺寸205m×143m，罩蓬覆盖面积约25000m2。罩蓬由44座伞型膜结构单元连接而成，各伞形膜结构单元由膜、桅杆、前脊索、后脊索及谷索组成。膜面采用聚氯乙烯涂层的聚酯纤维膜材，外加PVDF面层。2.1安得广厦千万间——建筑工程（5）组合结构2.1.2材料不同分类型天津博物馆2.1安得广厦千万间——建筑工程（5）组合结构2.1.2材料不同分类型天津博物馆从外面看建筑设计整体就像一只正在展翅高飞的天鹅。天津博物馆占地面积5.7万平方米，总建筑面积35032平方米，拥有11000平方米的现代化展厅和功能齐全的文化休闲设施，建筑共3层，最高处33米，主体部分结构形式为钢筋混凝土框架——剪力墙钢支撑结构，屋顶为钢网壳，建筑平面呈半圆形，直径达186米。2.1安得广厦千万间——建筑工程（5）组合结构2.1.2材料不同分类型2.1安得广厦千万间——建筑工程（5）组合结构2.1.2材料不同分类型厦门国际会展中心投资近14亿人民币，占地面积47万平方米，展览区主楼长432米，高42.6米。屋盖采用双向空间钢桁架结构。桁架下弦标高为10.55米，桁架高度H=4.0米，钢桁架沿纵向间距为27米，沿横向间距为9米，均支承在钢筋砼柱柱顶。厦门国际会展中心首尔世界杯体育场2.1安得广厦千万间——建筑工程首尔世界杯体育场位于韩国首尔麻浦区，可容纳67,000人，是亚洲最大的足球专用运动场地。1.8万吨体育场的屋顶由16根桅杆(由钢铁制成，支座可转动)支撑的放射状钢管桁架组成，在屋顶外部和前部还设计有两组环状支架，以保证屋顶结构的整体性。此外，支撑屋顶的还有斜拉索。韩国首尔世界杯体育场的设计采用了韩国传统的风筝模样，从顶上望去就像一只漂浮在空中的风筝。2.1安得广厦千万间——建筑工程日本世界杯场地——大分体育场2.1安得广厦千万间——建筑工程大分体育馆采用的是七座桥状的桁架，形成屋顶的核心。在屋顶移动的建设上，选用了极其简单的设计—采用球状几何图形。大分体育场的移动屋顶分为两部分，工程师们安装了50台轮车承载这两部分，轮车沿着桁架内建的轨道移动，靠钢索拖拉，从而使屋顶移动。启动这种装置让体育场屋顶完全打开或完全关闭需要约20分钟的时间。2.1安得广厦千万间——建筑工程（1）薄壳结构（2）网格结构（3）空间桁架结构（4）张拉结构按照空间结构体系来分2.1安得广厦千万间——建筑工程2.1.3空间结构大跨越2.1安得广厦千万间——建筑工程2.1.3空间结构大跨越罗马小体育宫平面为圆形，直径60米，屋顶是一球形穹顶，在结构上与看台脱开。穹顶的上部开一小圆洞，底下悬挂天桥，布置照明灯具，洞上再覆盖一小圆盖。就视觉而言，略嫌低小。穹顶宛如一张反扣的荷叶，由沿圆周均匀分布的36个"丫"形斜撑承托，把荷载传到埋在地下的一圈地梁上。斜撑中部有一圈白色的钢筋混凝土"腰带"，是附属用房的屋顶，兼作联系梁。球顶下缘由各支点间均分，向上拱起，避免了不利的弯距。（1）薄壳结构2.1安得广厦千万间——建筑工程2.1.3空间结构大跨越（2）网架结构成都新世纪环球中心成都新世纪环球中心总建筑面积约176万平方米，是集游艺、展览、商务、购物、酒店等于一体的多功能建筑。新世纪环球中心由国际建筑大师扎哈·哈迪德设计，整体以"飞翔的海鸥，起伏的海浪"为造型，在阳光和水景的映衬下，形成"水上聚宝盆"样式。它被誉为亚洲第一大单体建筑，可容纳20个悉尼歌剧院，3个五角大楼。成都新世纪环球中心中央游艺区钢结构壳体长443.4m,跨度155~194m,结构最高点约98m。钢结构屋盖由横向18榀倒三角拱桁架+5道纵向倒三角拱次桁架+主次桁架间的单层网壳+拉索构成,整个屋盖由2条温度缝分为3个部分,且每个部分均有不同长度的大悬挑结构,悬挑长度分别为27m\39m等。2.1安得广厦千万间——建筑工程2.1.3空间结构大跨越（3）网架结构国家体育场位于北京，是2008北京奥运会的主体育场。“鸟巢”外形结构主要由巨大的门式钢架组成，共有24根桁架柱，同时以少数支撑性的结构钢座位骨架，中间填充非结构性的钢材形成鸟巢外形的主体网架，配合钢混永久性的基础和座席，形成场馆主体。主体钢结构形成整体的巨型空间马鞍形钢桁架编织式“鸟巢”结构,长轴为332.3米，短轴为296.4米，最高点高度为68.5米，最低点高度为42.8米。钢结构总用钢量为4.2万吨。2.1安得广厦千万间——建筑工程2.1.3空间结构大跨越（3）桁架结构伦敦千年穹顶2.1安得广厦千万间——建筑工程2.1.3空间结构大跨越（3）张拉结构英国被誉为“伦敦明珠”的千年穹顶。千年穹顶是一幢展览科普中心建筑，位于泰晤士河边格林威治半岛上，占地300英亩，耗资8000万英镑（12．5亿美元），是英国为庆祝20—21世纪之交的千禧年而营造的纪念性建筑之一。整个建筑为穹庐形，12根100米高的钢桅杆直刺云天，张拉着直径365米，周长大于1000米的穹面钢索网。光是钢索网就用了长达43英里的钢缆。它的屋面材料表面积10万平方米，仅为1毫米厚的膜状材料，却坚韧无比，据说可承受波音747飞机的重量。同时它有卓越的透光性，可充分利用自然光。2.1安得广厦千万间——建筑工程2.1.3空间结构大跨越（3）张拉结构水立方2.1安得广厦千万间——建筑工程2.1.3空间结构大跨越（3）张拉结构国家游泳中心（俗称“水立方”）位于北京奥林匹克公园内，2008年北京奥运会标志性建筑物之一。结构类型：张拉薄膜结构，空间钢架的结构；建筑面积：79532平方米；建筑高度：31米；占地面积：62950平方米；177米（长）×177米（宽）×31米（高）。建筑外围采用世界上最先进的环保节能ETFE(四氟乙烯)膜材料。它的膜结构是世界之最，也是唯一一个完全由膜结构来进行全封闭的大型公共建筑。2.1安得广厦千万间——建筑工程2.1.3空间结构大跨越（3）张拉结构2.1安得广厦千万间——建筑工程2.1.4直上云霄超高层（1）摩天大楼的发展帝国大厦(EmpireStateBuilding)，是竣工于1931年4月11日的高层建筑物，是美国纽约的地标建筑物之一。位于曼哈顿第五大道350号、西33街与西34街之间。它是保持世界最高建筑地位最久的摩天大楼(1931-1972共41年)。帝国大厦楼高381米、总102层，1951年增添了高62米的天线后，总高度为443.7米，该建筑由史莱夫，兰布&哈蒙建筑公司设计，为装饰艺术风格建筑。2.1安得广厦千万间——建筑工程2.1.4直上云霄超高层（1）摩天大楼的发展西尔斯大厦(SearsTower)是位于美国伊利诺伊州芝加哥的一幢摩天大楼。楼高442.3米，共地上108层，地下3层，总建筑面积418000平方米。大厦采用由钢框架构成的成束筒结构体系，外部用黑铝和镀层玻璃幕墙围护。整个大厦平面随层数增加而分段收缩。2.1安得广厦千万间——建筑工程2.1.4直上云霄超高层（2）中国超高层建筑

上海环球金融中心是位于中国上海陆家嘴的一栋摩天大楼,是中国目前第七高楼、世界第十高楼、世界最高的平顶式大楼，楼高492米，地上101层，地下3层。建筑面积：381,600㎡。结构形式：钢筋混凝土结构（SRC结构）、钢结构（S结构）。

建筑造价：73亿人民币。天津津塔，地上75层，地下4层，该楼借鉴了中国传统折纸艺术形式，是天津第一高楼。津塔为全钢结构超高层建筑，外形设计吸收了中国传统元素，呈风帆造型。2.1安得广厦千万间——建筑工程2.1.4直上云霄超高层（2）中国超高层建筑广州新电视塔——创新节能技术、践行绿色发展2.1安得广厦千万间——建筑工程2.1.5课程思政案例广州塔位于广州市珠江景观轴与城市新中轴线交汇处,与举办第16届亚运会开闭幕式的海心沙岛隔江相望,被评为广州“羊城新八景”之一,工程在2005年11月动工建设,2010年10月建成并投入营业使用。广州塔作为具有旅游观光和文化休闲功能的大型城市基础设施,是广州市的地标建筑,在设计、施工、运营中始终坚持可持续发展原则,注重建筑节能,采用新技术、新设备、新材料,重视环境保护,实现节地、节能、节水、节材的绿色建筑理念,达到二星级绿色建筑的要求,其使用的节能新技术包含光伏幕墙应用技术，风力涡轮发电机技术，雨水收集技术，照明节能技术，充分利用地下空间以及可再循环建筑材料。2.1安得广厦千万间——建筑工程2.1.5课程思政案例土木工程概论IntroductiontoCivilEngineering土木工程专业入门第一课任课教师：02恢弘浩大的土木工程MagnificentCivilEngineering2.5岩土工程

2.6水利工程

2.7港口海洋工程2.8水暖工程本章内容2.1建筑工程

2.2桥梁工程

2.3道路工程2.4轨道工程天堑变通途-桥梁工程2.2BridgeEngineering逢山开道，遇水搭桥

2.2天堑变通途——桥梁工程2.2.1且谈遇水搭桥钢桥钢管混凝土桥钢筋混凝土桥预应力混凝土桥混凝土桥石桥桥梁按组成材料分2.2天堑变通途——桥梁工程2.2.1且谈遇水搭桥桥梁按用途分分为人行桥、公路桥、铁路桥、铁路公路两用桥、城市高架桥、输水桥（渡槽）、管线桥等。桥梁工程所谈论的桥特指公路桥、铁路桥及铁路公路两用桥。2.2天堑变通途——桥梁工程2.2.1且谈遇水搭桥桥跨结构

支座系统

桥墩

桥台

墩台基础

2.2天堑变通途——桥梁工程2.2.2简论桥梁组成根据受力性能不同，桥梁结构可分为：梁拱索受弯受压受拉常见桥型有梁式桥、拱式桥、刚构桥、斜拉桥和悬索桥等。

2.2天堑变通途——桥梁工程2.2.3再叙跨越雄姿（1）梁式桥（a）为简支梁桥；（c）、（d）为连续梁桥；（e）为桁架式连续梁桥。2.2天堑变通途——桥梁工程2.2.3再叙跨越雄姿（1）梁式桥——简支梁桥浙江飞云江桥跨飞云江，是中国最大跨度的预应力混凝土简支梁桥。桥全长1721m，分跨为18x51+5x62+14x35(m),最大跨度62m，梁高2.85m，高跨比1/21.752.2天堑变通途——桥梁工程2.2.3再叙跨越雄姿六库怒江桥预应力混凝土连续梁桥，全长324m，最大跨径154m。三跨变截面箱梁，支点处梁高8.5m，跨中梁高2.8m。2.2天堑变通途——桥梁工程2.2.3再叙跨越雄姿（1）梁式桥——简支梁桥武汉长江大桥是我国第一座跨越长江的大桥，1957年建成。正桥为铁路、公路两用的双层钢桁架梁桥，由三联（3孔为一联）9孔跨径各为128m的连续桁架梁组成，共长1155.5m，连同公路引桥总长为1670.4m。武汉长江大桥将原京汉、粤汉两条铁路连接成京广铁路。武汉长江大桥2.2天堑变通途——桥梁工程2.2.3再叙跨越雄姿（1）梁式桥——简支梁桥（1）梁式桥——桁架式连续梁桥南京长江大桥正桥10孔，由一孔128m简支桁架梁、三联9孔跨径各为160m的连续桁架梁组成，共长1577m。连同引桥，铁路桥长6772m，公路桥长4589m。依靠自力更生，采用国产材料和国内技术，于1968年建成通车。南京长江大桥2.2天堑变通途——桥梁工程2.2.3再叙跨越雄姿（2）拱式桥

按上部结构的行车道位置不同，拱桥分为上承式拱桥、中承式拱桥和下承式拱桥。2.2天堑变通途——桥梁工程2.2.3再叙跨越雄姿（2）拱式桥——上承式万县长江大桥万县长江大桥位于重庆市万州区，是318国道跨长江的大桥，建成于1997年，。该桥为上承式钢管混凝土劲性骨架箱形截面钢筋混凝土拱桥，单跨过江，净跨420m，居同类桥型世界第一。2.2天堑变通途——桥梁工程2.2.3再叙跨越雄姿巫山长江大桥巫山长江公路大桥位于三峡风景区之巫峡入口处，2005年建成，结构形式为中承式钢管混凝土双肋拱桥，全长612.2m，主桥净跨460m，时称同类桥型世界第一。2.2天堑变通途——桥梁工程2.2.3再叙跨越雄姿（2）拱式桥——上承式卢浦大桥，连接上海卢湾和浦东，2003年建成，钢箱拱，全长3900m，主拱跨径550m上海卢浦大桥2.2天堑变通途——桥梁工程2.2.3再叙跨越雄姿（2）拱式桥——中承式（2）拱式桥——下承式钢桁架拱桥，2009年建成，全长1741m，主跨552m，称为“世界第一拱桥”。大桥分上下两层，上层双向六车道，行人可经两侧人行道上桥；下层是双向轻轨轨道，并在两侧预留了两个车行道，以适应未来交通的发展。重庆朝天门长江大桥2.2天堑变通途——桥梁工程2.2.3再叙跨越雄姿（3）刚构桥水平梁和立柱刚性连接组成的结构，称为刚架结构。刚构桥是以刚架结构作为桥梁的主要承重结构，梁、柱整体受力，它们同时受弯、受压、受剪。T型刚构桥连续刚构桥斜腿刚构桥2.2天堑变通途——桥梁工程2.2.3再叙跨越雄姿（3）刚构桥——T型刚构桥建于1980年，为预应力混凝土T形刚构桥，T形刚构的伸臂梁根部高11m，端部高3.2m，由两个单室箱梁组成。该桥共8孔，主跨174m，中间带挂梁35m，桥全长1120m，宽21m，为国内同类公路桥梁之最。重庆长江大桥2.2天堑变通途——桥梁工程2.2.3再叙跨越雄姿（3）刚构桥——连续刚构桥虎门大桥位于广东省东莞市虎门镇威远炮台附近，主桥长4.6km，引桥长11.16km，全长15.78km。主航道桥为跨径888m的悬索桥，辅航道桥为连续刚构桥。辅航道桥跨径布置为150m+270m+150m=570m，主跨270m，是当时世界上最大跨径的连续刚构桥。2.2天堑变通途——桥梁工程2.2.3再叙跨越雄姿（3）刚构桥——斜腿刚构桥安康汉江桥，位于陕西省安康水电站的专用线上，襄渝铁路石庙沟车站附近，主跨为176米斜腿刚构，在目前世界上同类型的铁路钢桥中，跨度领先。2.2天堑变通途——桥梁工程2.2.3再叙跨越雄姿（4）斜拉桥斜拉桥由主梁、塔柱和拉索三部分组成。

2.2天堑变通途——桥梁工程2.2.3再叙跨越雄姿（4）斜拉桥多多罗斜拉桥1999年建成的日本多多罗桥，主跨径达890m2.2天堑变通途——桥梁工程2.2.3再叙跨越雄姿（4）斜拉桥东海大桥东海大桥总长32.5km，总宽31.5m，这是我国第一座外海跨海大桥。主通航孔采用跨径为：73m+132m+420m+132m+73m，双塔单索面钢和混凝土组合梁斜拉桥，全长830m，主塔采用倒Y形塔，塔高148m。2.2天堑变通途——桥梁工程2.2.3再叙跨越雄姿（4）斜拉桥杭州湾大桥，全长36km，于2008年建成通车，北航道主跨448m钢箱梁斜拉桥，南航道主跨318m钢箱梁斜拉桥。其余引桥采用30~80m不等的预应力混凝土连续箱梁结构。2.2天堑变通途——桥梁工程2.2.3再叙跨越雄姿（5）悬索桥悬索桥主要由桥塔、主缆索和加劲主梁组成，是现行跨径超过600m优先考虑的桥型。它由悬挂于塔架上的强大缆索作为主要承重结构，钢索上面连接竖向吊杆（或吊索）将桥面系吊在空中，故又称吊桥。2.2天堑变通途——桥梁工程2.2.3再叙跨越雄姿（5）悬索桥整个大桥分南汊悬索桥，北汊斜拉桥以及相连的高架桥和南北引桥，于2005年建成通车。其中南汊悬索桥主跨径为1490m，为目前中国第二，世界第四。润杨长江大桥2.2天堑变通途——桥梁工程2.2.3再叙跨越雄姿（5）悬索桥连接舟山本岛与宁波的连岛工程中的五座桥梁之一，2009年建成通车。主桥为钢箱梁悬索桥，主跨径1650m，为目前国内第一，世界第二。西堠门大桥2.2天堑变通途——桥梁工程2.2.3再叙跨越雄姿赵州桥又名“安济桥”，位于河北省赵县城南洨河之上。它是我国现存的最古老的大石拱桥，文献记载，赵州桥，公元605年由工匠李春创建。桥单孔，全长50.82m，桥面宽约10m，跨径37.02m。弧形平缓，拱圈由28条并列的石条组成，上设4个小拱在世界桥梁史上，其设计与工艺之新为石拱桥的卓越典范，跨径之大在当时亦属创举。赵州桥2.2天堑变通途——桥梁工程2.2.4典型桥梁洛阳桥又称“万安桥”,位于福建省泉州市东北同惠安县交界的洛阳江万安渡，是我国著名的梁式古石桥。它建于1053-1059年，由泉州知府蔡襄督造，茅以升曾说：“洛阳桥是福建桥梁的状元。”洛阳桥建桥八百余年来，先后修复17次。1993~1996进行保护性维修。现桥长742.29m，宽4.5m，44座船形桥墩，645个扶栏，104只石狮，1座石亭，7座石塔。洛阳桥2.2天堑变通途——桥梁工程2.2.4典型桥梁芦沟桥又称“卢沟桥”，位于北京市南部，跨越卢沟河（今永定河），始建于1189年，成于1192年，清初重修。桥长266.5m，宽7.5m，最宽处9.3m，由11孔石桥组成，关键部位均有铁榫连接，是北京最古老的石造联拱桥。“卢沟桥事变”就发生在这里。卢沟桥2.2天堑变通途——桥梁工程2.2.4典型桥梁南京长江第二大桥全长21.337公里。其中：南汊大桥为钢箱梁斜拉桥，桥长2938米，主跨为628米，该跨径目前居同类桥型中“国内第一，世界第三”；北汊大桥为钢筋混凝土预应力连续箱梁桥，桥长2172米，主跨为3×165米，该跨径在国内亦居领先。南京长江第二大桥2.2天堑变通途——桥梁工程2.2.4典型桥梁是武汉的第六座长江大桥，第二座公铁两用桥，总投资约110.6亿元人民币。主桥长4657米，主跨504米，超越丹麦海峡大桥成为当今世界公铁两用斜拉桥中跨度最大的桥梁，可以同时承载2万吨的载荷，为世界上载荷量最大的公铁两用桥。武汉天兴洲长江大桥2.2天堑变通途——桥梁工程2.2.4典型桥梁位于江苏省东部的南通市和苏州（常熟）市之间，世界第一跨径（1088米）。主桥主孔通航净空尺度为高62米，宽891米，概算总投资64.5亿。苏通大桥塔为高300.4米的混凝土塔，为世界最高的桥塔。最长拉索为577米，最大重量为59吨，为世界上最长的斜拉索。苏通大桥2.2天堑变通途——桥梁工程2.2.4典型桥梁全长35.66公里，主要由南汊悬索桥和北汊斜拉桥组成，大桥南汊悬索桥主跨1490米，悬索桥主塔高227.21米，为国内第一高塔；悬索桥主缆长2600米，为国内第一长缆；大桥钢箱梁总重34000吨，为国内第一重。润扬长江大桥2.2天堑变通途——桥梁工程2.2.4典型桥梁主跨1385米，为钢箱梁悬索桥，是我国第一座跨径超千米的特大型悬索桥。南北塔直冲云霄，塔高近200米，是当时国内最高的桥塔。北锚基础采用平面51米×69米的巨型沉井基础，沉井下沉深度58米，是世界上规模最大的深井基础，江阴长江公路大桥2.2天堑变通途——桥梁工程2.2.4典型桥梁日本明石海峡大桥2.2天堑变通途——桥梁工程2.2.4典型桥梁日本明石海峡大桥，位于本州岛与四国岛之间，主跨1991米（960+1991+960），全长3911米，为三跨二铰加劲桁梁式吊桥，钢桥283米，高出333米桥宽35.5米，双向六车道，加劲梁14米，抗震强度按1/150的频率，承受8.5级强烈地震和抗150年一遇的80m/s的暴风设计，为目前世界上跨度最大的悬索桥，也是世界上最长的双层桥，是联结内陆工业中的重要纽带。总投资约40亿美元。两条主钢缆每条约4000米，直径1.12米，由290根细钢缆组成，重约5万吨。明石海峡大桥首次采用1800MP级超高强钢丝，使主缆直径缩小并简化了连接构造，首创悬索桥主缆。2.2天堑变通途——桥梁工程2.2.4典型桥梁马格德堡水桥2.2天堑变通途——桥梁工程2.2.4典型桥梁

马格德堡水桥（MagdeburgWaterBridge）位在马格德堡（Magdeburg）的易北河上，全长918米，马格德堡水桥是用来跨越道路、铁路、河、峡谷或其他障碍而建造的结构。这桥主要是来给船过的。2.2天堑变通途——桥梁工程2.2.4典型桥梁位于法国南部，斜张桥形式，为四线道，桥梁以七支悬臂支柱支撑，横跨塔恩河，高343米，是世界上最高的桥，总长2.5公里，重3万6000顿。2001年12月动工，2004年底完工，高度、完工时间等都创下世界第一，开车在其上宛如行走在云端。米洛高架桥2.2天堑变通途——桥梁工程2.2.4典型桥梁全球第十大桥。该桥全长16公里，由西侧的海底隧道、中间的人工岛和跨海大桥三部分组成。跨海大桥长7845米，上为4车道高速公路，下为对开火车道，共有51座桥墩，中间是斜拉索桥，跨度490米，高度55米，是目前世界上承重量最大的斜拉桥。厄勒海峡大桥2.2天堑变通途——桥梁工程2.2.4典型桥梁诺曼底大桥建于法国1994年。为混合梁，其中624米为钢梁，其它为混凝土梁；边跨全部为混凝土梁，用顶推法施工。诺曼底大桥2.2天堑变通途——桥梁工程2.2.4典型桥梁日本名港中央大桥日本名港中央大桥横跨名古屋港内航道，于1997年建成，是一座中跨590m的3跨连续钢斜拉桥。日本名港中央大桥2.2天堑变通途——桥梁工程2.2.4典型桥梁港珠澳大桥—粤港澳通力合作建造“自信桥”，大湾区协调发展开启新篇章2.2天堑变通途——桥梁工程2.2.5课程思政案例沉管隧道钢筒围岛2.2天堑变通途——桥梁工程2.2.5课程思政案例港珠澳大桥是中国境内一座连接香港、广东珠海和澳门的桥隧工程,位于中国广东省珠江口伶仃洋海域内,东接香港,西接广东珠海和澳门,总长约55公里,是粤港澳三地首次合作共建的超大型跨海交通工程。从筹备到建成,港珠澳大桥建设历时14年,过程中攻克了无数个世界级难题,打破了无数个世界纪录,是当之无愧的世纪工程。其中的沉管隧道和外海造岛的工程在世界都有着重大的意义。这座被誉为“人类工程金字塔顶的明珠”的大桥,全部由中国工程师独立自主设计完成,港珠澳大桥也因此被称为“自信桥”。2018年10月23日,大桥正式开通,从珠海、澳门到香港的陆路交通路程由3小时缩短至半小时。港珠澳大桥为新时代粤港澳大湾区的发展注入了澎湃动力,自通车后,粤港澳三地人流、车流和物流更加紧密地联系在一起,大湾区内的要素流动更为便利。港珠澳大桥的建成通车是壮美的序曲,如今这首创新的乐章仍在持续奏响,谱写着大湾区发展的新篇！2.2天堑变通途——桥梁工程2.2.5课程思政案例土木工程概论IntroductiontoCivilEngineering土木工程专业入门第一课任课教师：02恢弘浩大的土木工程MagnificentCivilEngineering2.5岩土工程

2.6水利工程

2.7港口海洋工程2.8水暖工程本章内容2.1建筑工程

2.2桥梁工程

2.3道路工程2.4轨道工程关河万里路悠悠-道路工程2.3RoadEngineering

按照标准定义，道路是交通运输的骨架，而

交通运输是国民经济的动脉，是经济发展中的基础产业。

完整的交通体系

铁路运输

道路运输

水运运输

航空运输

管道运输

2.3关河万里路悠悠——道路工程道路的功能

交通运输

城乡结构的骨架公共空间

抵御灾害的通道

社会发展的基础产业，经济发展的先行设施

2.3关河万里路悠悠——道路工程道路的分类2.3关河万里路悠悠——道路工程2.3.1论道路，密如蛛网城市道路公路道路2.3关河万里路悠悠——道路工程2.3.1论道路，密如蛛网高速公路：具有四个车道或四个以上车道，设计年限平均昼夜交通量25000辆以上；远景设计年限为20年

一级公路：通常四车道，汽车分向、分车道行驶，车辆设计年限平均昼夜交通15000~30000辆，远景设计年限为15年。二级公路：车辆设计年限平均昼夜交通量3000~7500辆。远景设计年限为15年。

三级公路：车辆设计年限平均昼夜交通量1000~4000辆。远景设计年限为10年。四级公路：车辆设计年限平均昼夜交通量：双车道1500辆；单车道200辆以下。远景设计年限为10年。公路分级2.3关河万里路悠悠——道路工程2.3.1论道路，密如蛛网快速路：通常四车道以上，中间设置分车带，两侧设置自行车道，进出口采用：全控制或部分控制，与次干道采用平面交叉，大部分采用立体交叉设计年限为20年。主干路：城市道路网中的骨架，连接城市各主要分区、车站、港口等。设计年限为20年。次干路：连接主干路的辅助干道，连接城市各部分并集散交通，可设置停车场，

设计年限为15年。支路：次干与街区路的连接线，

解决局部地区交通，以服务功能为住，沿街以居住建筑为主

设计年限为10~15年。城市道路2.3关河万里路悠悠——道路工程2.3.2说组成，三维空间城市道路基本组成

路基路面桥涵附属设施附属设施包括：排水设施、管理设施、安全设施、服务设施、绿化照明2.3关河万里路悠悠——道路工程2.3.3看公路，处处曲直道路中线的空间位置，公路中称为路线，铁路上称为线路。路线的投影A平面BC纵断面横断面2.3关河万里路悠悠——道路工程2.3.3看公路，处处曲直直线圆曲线缓和曲线坡度线缓和坡段竖曲线010203010203平曲线竖曲线2.3关河万里路悠悠——道路工程2.3.3看公路，处处曲直横断面交叉口路基工程路基本体工程路基排水工程路基防护和加固建筑修筑路基而必需的改河、改沟工程2.3关河万里路悠悠——道路工程2.3.4筑路基，难免填挖工艺简单工程量大涉及面广投资高路基结构应满足的要求路基必需平顺，具有足够的宽度和上方界限路基必须坚固、稳定路基的修筑，要求技术上合理、经济上合算、建筑周期尽可能短2.3关河万里路悠悠——道路工程2.3.4筑路基，难免填挖路面结构面层基层垫层2.3关河万里路悠悠——道路工程2.3.5铺路面，无非软硬路面按面层材料不同沥青路面水泥混凝土路面沥青贯入碎（砾）石或沥青碎（砾）石或沥青表面处治路面砂砾石路面2.3关河万里路悠悠——道路工程2.3.5铺路面，无非软硬路面应满足基本要求功能性好结构性能好耐久性能好安全性好2.3关河万里路悠悠——道路工程2.3.5铺路面，无非软硬沥青混凝土路面水泥混凝土路面【典型道路工程】京津塘高速公路是连接北京、天津和塘沽的高速公路。全长142.69公里，是双向四车道，全封闭，全立交的高等级公路。京津塘高速公路工程在中国首先采用了德国进口的毛勒缝装置，基本上解决了桥梁接缝病害的问题。京津塘高速公路路面质量相当好，通车多年，没有明显的裂缝、松散、变形等病害。2.3关河万里路悠悠——道路工程京沪高速公路(北京—上海)是中国大陆第一条全线建成高速公路的国道主干线。京沪高速公路是“八五计划”中“八纵七横”和“两纵两横”三个重要路段的一条，同时也是国家高速规划(7918网)中一条纵向主干线。全长1262公里，全封闭，全立交，全线大部份为四车道。2.3关河万里路悠悠——道路工程【典型道路工程】天门山盘山公路位于湖南省张家界市境内的国家森林公园天门山上。天门山盘山公路有“通天大道”之称，盘山公路全长10.77公里，海拔从200米急剧提升到1300米，大道两侧绝壁千仞，空谷幽深，共计99个弯，180度急弯此消彼长，似玉带环绕，弯弯紧连，层层叠起，直冲云霄，被誉为“天下第一公路奇观”。2.3关河万里路悠悠——道路工程【典型道路工程】“绝壁长廊”位于太行山大峡谷河南省辉县市万仙山景区境内，又称“郭亮洞”。“绝壁长廊”是一条横穿在110米高悬崖绝壁横面上的人工隧道，隧道长1250米，高5米，宽4米。2.3关河万里路悠悠——道路工程【典型道路工程】沈大高速是中国内地第一条建设的高速公路，也是中国内地第一条八车道高速公路，全长348公里，1990年完工时为全部四车道，全立交，全互通。宽50米;该线采用复线设计，于2004年改造完毕，为八车道高速公路，设计时速120公里。沈大高速公路是我国自行设计、自己施工、动用国产材料修建成的第一条大规模、长距离的高速公路。2.3关河万里路悠悠——道路工程【典型道路工程】五环路（S50）全长98.58公里，设计行车速度为100公里/小时，双向6车道加连续停车带，批复概算投资为136.4亿元。这是北京市第一条环城高速公路。全长99公里的五环路上共架设大小立交桥70余座，几乎汇集了北京已有的各种桥梁式样，其中占地数百亩、投资超亿元的大型互通式立交桥就多达13座。2.3关河万里路悠悠——道路工程【典型道路工程】青藏公路2.3关河万里路悠悠——道路工程【典型道路工程】青藏公路起于青海省西宁市，止于西藏拉萨的青藏公路，是世界上海拔最高，线路最长的柏油公路，也是目前通往西藏里程最短、路况最好且最安全的公路。青藏公路全长1937公里，为国家二级公路干线，路基宽10米，坡度小于7%，最小半径125米，最大行车速度60公里/小时，全线平均海拔在4000米以上，虽然线路的海拔高，但登上昆仑山后高原面系古老的湖盆地貌类型，起伏平缓，共修建涵洞474座，桥梁60多座，总长1347千米。2.3关河万里路悠悠——道路工程【典型道路工程】秦岭终南山公路隧道2.3关河万里路悠悠——道路工程【典型道路工程】秦岭终南山公路隧道是国家高速公路网包头至茂名线控制性工程，也是陕西“三纵四横五辐射”公路网西安至安康高速公路重要组成部分。秦岭终南山公路隧道单洞长18.02公里，双洞共长36.04公里，隧道按双向车道高速公路标准建设；隧道净宽10.5米，限高5米；设计车速80公里/小时，总投资31.93亿元。建设规模世界第一，中国公路隧道之最。仅次于挪威长24.51公里的莱尔多公路隧道。秦岭终南山公路隧道创造了高速公路隧道建设史上的六项之最。是世界第一座最长的双洞高速公路隧道；是第一座由我国自行设计、自行施工、自行监理、自行管理，建设规模最大的特长高速公路隧道；通风竖井是目前世界直径最大、深度最大的竖井通风工程，隧道共设置三座通风竖井，最大井深661米，最大竖井直径达11.5米，竖井下方均设大型地下风机厂房，工程规模和通风控制理论属国内首创，世界罕见，隧道通风竖井被形象地形容为地球上最大的“烟囱”；。2.3关河万里路悠悠——道路工程【典型道路工程】京港澳高速公路大体为原京珠高速公路，是一条首都放射型国家高速，国家高速公路网中编码为G4。G4是连接北京和广州、珠海、香港、澳门等南部重要城市的高速公路，为我国的南北交通大动脉。途经河北、河南、湖北、湖南、广东，贯穿中国南北，G4全长约2285公里。2.3关河万里路悠悠——道路工程【典型道路工程】大西洋之路，全名“大西洋海滨公路”。建造在挪威阿尔法罗密欧，全长5.4英里(约合8.69公里)，呈“之”字形，这条公路蜿蜒穿梭于岛屿和礁岛之间，一直延伸到海边，位于挪威西海岸，是一条名副其实的“通天公路”。这条公路设计独特，经过了各个小岛上的自然景观。2.3关河万里路悠悠——道路工程【典型道路工程】哈纳公路位于美国夏威夷茂伊岛。被视为世界上路边风景最为优美的公路之一。哈纳公路全长52英里(约合84公里)，共有大约600个弯道，经过54座桥梁。哈纳公路蜿蜒曲折的路面狭窄，路边景色优美，部分驾车者往往要花4小时才能通过。2.3关河万里路悠悠——道路工程【典型道路工程】斯泰尔维奥山口位于意大利伦巴第的阿尔卑斯山脉，从海拔950米处开始，一直延伸至海拔约2760米的高度。号称“四十八弯”，平均坡度为7.4%。6%的坡度大概是美国公路设计的最大坡度，需要有紧急减速道和安全标识，开车上下这条公路时，恐怕会有一种晕船的感觉。2.3关河万里路悠悠——道路工程【典型道路工程】荣加斯公路位于玻利维亚西部。在这条公路上行驶，你别指望发现任何护栏。荣加斯公路海拔高度在1219米至4572米之间，一些路段的宽度只有区区3米。由于交通事故频发，这条臭名昭著的公路也被形象地称之为“死亡之路”。2.3关河万里路悠悠——道路工程【典型道路工程】纪念轴(MonumentalAxis)公路位于巴西利亚,公路从东南和西北两个方面通向巴西首都巴西利亚的核心区域，是全球最奇特公路之一。有人宣称“纪念轴”拥有世界上最大的隔离带，位于这条公路中央位置的开阔地带将向东和向西行驶的12条车道一分为二。2.3关河万里路悠悠——道路工程【典型道路工程】切罗哈拉公路美国一条公路，虽然全长仅50英里(约合80公里)左右，但造价高达一亿多美元，设计寿命约为36年。这条两车道公路沿途经过的地区海拔高度相差很大，从274米到1646米。切罗哈拉公路还被美国联邦公路管理局评为“国家景观大道”，无疑是密西西比河以东景色最为优美的路段之一。2.3关河万里路悠悠——道路工程【典型道路工程】西直门桥是北京著名的立交桥，它实际上是两座立交桥的一个组合变形，桥上路线很绕、经常堵车，因设计繁复被戏称为“第九奇迹”。

2.3关河万里路悠悠——道路工程【典型道路工程】武昌岳家嘴立交2.3关河万里路悠悠——道路工程【典型道路工程】

武汉城区内最大的立交桥——武昌岳家嘴立交工程，该桥位于徐东大街与中北路交叉口，为三层互通式立交，纵横两个方向各长1公里。第三层为徐东大街直行高架，第二层为4条供各路口车辆左转的匝道，地面层设中北路直行车道和4条右转匝道，路口将不再有红绿灯。岳家嘴立交桥箱梁如鱼肚呈漂亮的弧形，是武汉市立交桥中最具“流线感”的一座。内环线岳家嘴路口车辆通行能力可达2.1万辆/小时，时速达60公里，成为武汉城区中通行能力最强的立交桥。2.3关河万里路悠悠——道路工程【典型道路工程】天津滨海立交桥横跨京山及地方铁路线11条，穿过天津碱厂和老城区的稠密民宅，将天津开发区、塘沽和天津港三个区域串联起来，堪称滨海新区核心区域的交通枢纽。全桥为三层苜蓿叶互通式特大型立交枢纽，总投资近5.2亿元。2.3关河万里路悠悠——道路工程【典型道路工程】四元立交桥位于首都机场高速路、京顺路与北四环路交汇处，是由2座主桥，6座通道桥，8座跨河桥，10座匝道桥共计26座结构类型不同的桥梁组成的定向如苜蓿叶形四层大型立交桥群2.3关河万里路悠悠——道路工程【典型道路工程】世界上结构最复杂的立交——“法官哈利·普雷格森”立交桥。位于洛杉矶的“法官哈利·普雷格森”立交桥是世界上结构最复杂的立交。它建于1993年，带有严格限制的入口车道由4层立交组成，充分满足车辆的使用。多层桥面组成了复杂的公路网络与州际公路共同保证了顺畅的交通。2.3关河万里路悠悠——道路工程【典型道路工程】GravellyHill立交桥连接英国伯明翰A38阿斯顿高速公路，是M6高速公路的第6个枢纽。立交桥占地30英亩，服务18条道路，包括4公里高速公路交汇点。由6层组成的559根混凝土桥柱高度达24.4米。工程师们将13.5英里长的高速公路升高，容纳了2条铁路线、3条运河，以及2条河流的通过。它是英国最复杂的枢纽。2.3关河万里路悠悠——道路工程【典型道路工程】达拉斯五层立交桥是美国一条公路立交桥，位于美国德克萨斯州达拉斯。5层立交桥一些区域的高度相当于一座12层建筑，每天输送人数大约在50万人左右。整个立交桥由37座永久性桥梁和6个临时桥梁组成。2.3关河万里路悠悠——道路工程【典型道路工程】沪青平立交枢纽在保证立交无交织、无冲突运行的前提下，成功解决了二十个流向的完全互通难题；建成后的立交枢纽占地近550亩，其中立交新增面积150亩，仅为常规占地的三分之一。整个立交分为四层、三系统，总建筑面积达到创纪录的12万平方米，堪称是“世界第一立交”。2.3关河万里路悠悠——道路工程【典型道路工程】2.3.6课程思政案例新疆塔里木沙漠公路——探索低碳建设之路，促进“双碳”目标实现2.3关河万里路悠悠——道路工程2.3.6课程思政案例塔克拉玛干沙漠公路（塔里木沙漠公路）始建于1995年,全长566公里,是世界上贯穿流动性沙漠最长的等级公路。为抵御风沙侵袭,2006年,中国石油塔里木油田公司在公路沿线建成绵延436公里的生态防护林工程,布设的109座水井房日夜抽水浇灌,植被深深扎根沙漠,实现了从“沙进人退”到“绿进沙退”的生态转变。塔里木油田聚焦“双碳”目标,积极响应国家“在沙漠、戈壁、荒漠地区加快规划建设大型风电光伏基地项目”号召,2010年试点建设了12座光伏发电灌溉示范站,实现替代柴油机发电灌溉。2022年对剩余86口柴油机发电水源井进行光伏改造,实现生态防护林抽水灌溉“油改电”零碳排放,让号称“死亡之海”的塔克拉玛干沙漠一步步成为了“绿电热土”。依托沙漠公路,塔里木油田先后在沙漠腹地及周缘开发建设了32座现代化油气田,一跃成为我国陆上第三大油气田和西气东输主力气源地。特别是近年来,发现并落实了富满10亿吨大油区和克拉-克深、博孜-大北两个万亿立方米大气区,建成了我国最大超深油气生产基地。在奉献清洁能源的同时,塔里木油田将“绿水青山就是金山银山”的理念贯穿油气生产全过程,近年先后在戈壁荒漠造林绿化483平方公里,5座矿山入选国家“绿色矿山”名录。2.3关河万里路悠悠——道路工程土木工程概论IntroductiontoCivilEngineering土木工程专业入门第一课任课教师：02恢弘浩大的土木工程MagnificentCivilEngineering2.5岩土工程

2.6水利工程

2.7港口海洋工程2.8水暖工程本章内容2.1建筑工程

2.2桥梁工程

2.3道路工程2.4轨道工程八千里路云和月-轨道工程2.4TrackEngineering铁路(或铁道)是供使用机车牵引由若干车辆组成的列车循轨道行驶的线路。铁路可分为地上铁路和地下铁路。地上铁路形成全国性路网,进行客、货长距离运输,是国家交通运输的大动脉;地下铁路(简称地铁)属于一个城市的交通网络,以分流地面公交客流、方便居民出行为目的。

2.4八千里路云和月-轨道工程2.4八千里路云和月-轨道工程2.4.1铁路线路曲线美线路在空间位置是由它的平面和纵断面决定的。线路平面和纵断面设计首先必须保证行车安全和平顺,即不脱钩、不断钩、不脱轨、不途停、旅客乘车舒适等;其次,应力争节约资金。工程需求运营需求or2.4八千里路云和月-轨道工程2.4.1铁路线路曲线美2.4.1.1铁路等级与设计速度平面曲线的曲率半径、纵断面的坡度都和列车设计速度有关,而设计速度又与铁路等级相关按其作用、性质、设计速度和客货运量划分为高速铁路、城际铁路、客货共线铁路和重载铁路四个等级。不同运输性质客运专线铁路

客货共线铁路

货运专线铁路

2.4八千里路云和月-轨道工程2.4.1铁路线路曲线美2.4.1.2

线路平面曲线线路平面是一个由曲线和与之相切的直线组成,且曲线中由圆曲线和缓和曲线构成曲率连续的线路铁路平面曲线半径为了满足行车安全、平顺,线路平面曲线半径取值均有限制。爬行曲线展现方式也多种多样，有左弯、右弯、S弯、回头弯等人字形铁路中国境内最早的人字形铁路为詹天佑设计的,位于京张铁路线上2.4八千里路云和月-轨道工程2.4.1铁路线路曲线美2.4.1.3线路纵断面线路纵断面是由长度不同、陡缓各异的坡段组成的。坡段的特征用坡段长度和坡度值表示。表2-13货共线铁路、重载铁路限制坡度最大值(‰)

铁路等级ⅠⅡ地形类别平原丘陵山区平原丘陵山区牵引种类电力6.012.015.06.015.020.0内燃6.09.012.06.09.015.02.4八千里路云和月-轨道工程2.4.2轨道工程技术高轨道是铁路的主要技术装备之一,是行车的基础。轨道由钢轨、轨枕、道床、道岔、连接零件及防爬设备等主要部件组成,如图所示。2.4八千里路云和月-轨道工程2.4.2轨道工程技术高2.4.2.1钢轨钢轨是轨道的主要部件,它的功用在于引导机车车辆的车轮前进,承受车轮的巨大压力,并将所承受的荷载传给轨枕、道床及路基。同时,钢轨必须为车轮提供连续、平顺和阻力最小的滚动表面。在电气化铁道或自动闭塞区段,钢轨还可兼做轨道电路之用2.4八千里路云和月-轨道工程2.4.2轨道工程技术高2.4.2.2轨枕

轨枕是轨道结构的重要部件,一般横向铺设在钢轨下的道床上,承受来自钢轨的各向压力,并弹性地传布于道床,同时,轨枕能有效地保持轨道的几何形状,特别是轨距和方向。木枕AB混凝土枕按材质不同分类钢枕C2.4八千里路云和月-轨道工程2.4.2轨道工程技术高2.4.2.3道床

道床是路基和轨枕之间的结构层,是轨枕的基础。道床的作用是把轨枕传下的车辆重力均匀传到路基面上,阻止轨道在列车作用下产生位移,并缓和列车的冲击作用。2.4.2.4道岔

道岔是使机车车辆从一股轨道分支进入另一股轨道,或跨越另一股轨道的线路设备,它的基本功能是实现线路的连接和交叉。2.4八千里路云和月-轨道工程2.4.2轨道工程技术高2.4.2.5扣件

钢轨与轨枕的连接是通过中间连接零件实现的。中间连接零件也称为扣件,其作用是将钢轨固定在轨枕上,防止钢轨倾覆,保持轨距并阻止钢轨相对于轨枕的纵、横向移动。2.4八千里路云和月-轨道工程2.4.3地上铁路大动脉2.4.3.1路网密度大截至2021年底,全国铁路营业里程达到15.07万千米,路网密度156.7千米/万平方千米。其中复线里程8.97万千米,复线率59.5%;电气化里程11.08万千米,电气化率73.3%。2021年全年铁路完成旅客发送量26.12亿人,旅客周转量9567.81亿人·千米;货物发送量47.74亿吨,货物周转量33238亿吨·千米。全年完成铁路固定资产投资7489亿元,投产新线4208km。2.4八千里路云和月-轨道工程2.4.3地上铁路大动脉2.4.3.2高铁速度快高速客运专线01四纵四横已完成八纵八横在建设区域铁路多连接高铁动车组02CRH-和谐号CR-复兴号旅客列车分类03G-高速动车组列车C-城际动车组列车D-动车组列车0102改造对既有干线铁路进行配套改造新建新建能力大、标准高的重载运输专线载重运输发展途径2.4八千里路云和月-轨道工程2.4.3地上铁路大动脉2.4.3.3重载运量多“重载”二字可能指重载铁路,在铁路等级中已有定义,属于货运专线铁路;也可能指重载列车,它可以在重载铁路上开行,也可以在客货共线铁路上开行。重载运输一是车辆载重量大,二是编挂辆数多。2.4八千里路云和月-轨道工程2.4.4地下铁路小网络

城市地下铁路(或铁道)简称地铁。地铁是一个城市的轨道交通,属于捷运交通系统。一座城市,一条地铁的作用有限,当多条地铁形成网络后,疏解交通的功能就能充分发挥。但地铁的建设周期较长,投资较大。1863年英国在伦敦修建第一条地铁,随后各发达国家的重要城市纷纷效仿。我国地铁起步较晚,1969年我国第一条地铁在北京建成。2.4.4.1地铁的发展2.4八千里路云和月-轨道工程2.4.4地下铁路小网络2.4.4.2地铁线路

地铁线路按其在运营中的作用可分为正线、辅助线和车场线。正线是指列车正常运行的线路,一般为双线。辅助线包括车辆段出入线、停车场出入线、车站配线(存车线、渡线、折返线)及两线路之间的联络线。车场线包括牵出线、车底停留线、检修线及综合基地内各种作业线。2.4八千里路云和月-轨道工程2.4.4地下铁路小网络2.4.4.3中国地铁建设热潮地铁在大城市、特大城市和超大城市公共交通中起到越来越重要的作用,其优越性主要体现在运量大,是公交车的6~8倍,完善的地铁网可承担市内公共交通运量的50%左右;地铁行车速度快且准时,不受行车路线的干扰,其运行速度是地面公共交通工具的2~4倍,运输成本较低,安全、可靠、舒适;地铁的大部分线路敷设在地下,能合理地利用城市地下空间,保护城市景观。因此,中国已有地铁运营的城市,仍然在加紧修建地铁;没有地铁的城市也正在修建地铁或准备修建地铁。但地铁的建设成本高，建设周期长，并且需要一定规模才能发挥出最大作用，绝大多数地铁运营费用需要持续财政补贴，这些因素也需要在建设之初全面考虑。因此2018年国务院《关于进一步加强城市轨道交通规划建设管理的意见》中指出修建地铁的条件：申报建设地铁的城市一般公共财政预算收入应在300亿元以上，地区生产总值在3000亿元以上，市区常住人口在300万人以上。2.4八千里路云和月-轨道工程2.4.4地下铁路小网络排名城市地铁里程排名城市地铁里程排名城市地铁里程排名城市地铁里程1上海8316杭州51611天津28616苏州2102北京7837重庆47812西安27917长沙2093广州6218武汉46013香港24118宁波1854深圳5479南京44914郑州23319合肥1715成都51910青岛31515大连21320昆明166注：排名数据截止2022年年底，地铁里程单位为km土木工程概论IntroductiontoCivilEngineering土木工程专业入门第一课任课教师：02恢弘浩大的土木工程MagnificentCivilEngineering2.5岩土工程

2.6水利工程

2.7港口海洋工程2.8水暖工程本章内容2.1建筑工程

2.2桥梁工程

2.3道路工程2.4轨道工程土润岩生雨-岩土工程2.5GeotechnicalEngineering2.5.1.1岩土工程的定义

岩土工程（英文：GeotechnicalEngineering）系指：工程建设中有关岩石或土的利用、整治或改造的科学技术。它是土木工程的分支，是运用工程地质学、土力学、岩体力学、材料科学、测试技术及相关工程技术等解决各类工程中有关岩石、土的工程技术问题的科学。2.5土润岩生雨——岩土工程2.5.1岩土工程之略谈2.5.1.2岩土工程的地位岩土工程是构成土木工程的重要组成部分，是成功建设土木工程的重要前提、基础和可靠保障。2.5土润岩生雨——岩土工程2.5.1.3岩土工程的内容2.5土润岩生雨——岩土工程按工程建设的不同阶段可将岩土工程分为：

岩土工程勘察岩土工程设计岩土工程施工岩土工程监测岩土工程管理2.5.1.3岩土工程的内容2.5土润岩生雨——岩土工程按不同工程对象可将岩土工程分为：场地与地基路基与路堤基础工程岩土开挖与填筑工程取水与降水边坡与地下空间工程岩土体加固与防护工程环境岩土工程2.5.2.1岩土地基的定义各种建筑（构筑）物都建造在岩土上，使岩土（特别是土层）产生压缩变形，为避免变形过大并保证建筑（构筑）物的稳定性，需要将其与岩土接触的底部适当扩大并埋于地下，降低接触面上的压强及下沉量。这个建筑（构筑）物与岩土接触的下部结构叫做基础；支承各种建筑（构筑）物基础传递的荷载的岩体或土体，分别叫做岩石地基或土地基，合称岩土地基。2.5土润岩生雨——岩土工程2.5.2土木工程之重托——岩土地基工程2.5.2.2岩土地基工程的特点岩石地基通常选建在较坚固的岩体中，对岩体不够稳定，可通过各种加固措施处理。因此，岩石地基的强度、变形及渗漏一般不会出问题。而天然土质地基通常达不到这些要求，必须采取相应的地基处理方法，配合适当形式的基础设计才能满足承受上部荷载的要求。2.5土润岩生雨——岩土工程2.5.2.3岩土地基的设计原则2.5土润岩生雨——岩土工程地基所受基础的压力小于地基的容许承载力；建筑（构筑）物的沉降量小于地基容许变形值；地基不滑移。2.5.2.4岩土地基的设计方法2.5土润岩生雨——岩土工程地基承载力是指地基承受荷载的能力。当荷载值小于承载力设计值时，地基的稳定性能得到保证。（1）地基承载力计算荷载试验法2.5.2.4岩土地基的设计方法2.5土润岩生雨——岩土工程对于重要的工业与民用建筑、高层建筑等一级建筑物，在按承载力设计的同时，还需进行变形计算，其中有土应力计算、沉降计算等。（2）地基变形计算2.5.2.4岩土地基的设计方法2.5土润岩生雨——岩土工程对经常承受水平荷载、倾覆力矩、或处于斜坡上的建筑（构筑）物，以及地基内有软弱夹层、破碎带等不利条件时，应进行地基稳定性验算。如地基抗水平滑动验算、地基整体滑动稳定性验算、斜坡距基础的距离计算等。（3）地基稳定性验算岩土地基与基础的类型2.5土润岩生雨——岩土工程地基除按岩石地基和土地基分类外，还可分为天然地基和人工地基。天然地基：是指处于天然状态的岩土地基，在自然状态下即可满足承受基础全部荷载要求，不需要人工处理。人工地基：是指当天然地基的承载力不能承受基础传递的上部结构全部荷载时，需经人工处理后才能作为地基。是由人工填筑或改造的岩土（尤其是土）构成的地基。人工地基的处理方法2.5土润岩生雨——岩土工程⑴换填法；⑵预压法；⑶强夯法；⑷振冲法；⑸砂石桩法；⑹石灰桩法；⑺柱锤冲扩桩法；⑻土挤密桩法；⑼水泥土搅拌法（含深层搅拌法、粉体喷搅法。深层搅拌法简称湿法，粉体喷搅法简称干法）；⑽高压喷射注浆法；⑾单液规划法；⑿碱液法加筋法等。人工地基的处理方法2.5土润岩生雨——岩土工程振冲法人工地基的处理方法2.5土润岩生雨——岩土工程强夯置换法人工地基的处理方法2.5土润岩生雨——岩土工程旋喷法2.5土润岩生雨——岩土工程天然地基上可以设计和施工浅基础和深基础。浅基础又分刚性基础（主要材料可用混凝土、毛石、砖或三合土等）和扩展基础（常用钢筋混凝土制成）。浅基础的类型有：单独基础、条形基础、筏板基础、箱型基础、壳体基础及锚杆基础等。深基础的主要类型有：桩基础、管柱基础、沉井基础、沉箱基础、地下连续墙和扩底墩基础等。2.5土润岩生雨——岩土工程【案例1】浙江省建筑科学研究所试验楼该试验楼为五层混合结构建筑，平面尺寸为51.8m×11.6m，总高19m。基础采用纵横条形基础，基础埋深0.7m。试验楼约有58％建在明塘上，塘深约2m，塘底有一层较薄的硬壳层，其下面为淤泥质土层回填石料为新鲜流纹岩碎块、岩屑。回填前将塘内水抽干，挖清塘底淤泥，塘边设集水井，及时将水抽干。垫层厚2.15m，垫层宽度伸出基础外边缘距离大于或等于垫层厚度，约为2.2～2.5m。碾压后实测石渣重度大于19.2kN/m3。非塘区沉降量为14.5cm，塘区沉降为7.8cm。2.5土润岩生雨——岩土工程【案例2】深圳赤湾港防浪堤该深圳赤湾港西防浪堤堤基淤泥厚8～12m，含水量ω＝80％～90％，孔隙比e＝2.23，压缩系数为0.83MPa-1，工程性质很差。由于海上施工受施工条件的限制，最后选取了局部清淤，砂垫层、铺设土工织物并与镇压层相结合的处理方案。2.5.3.1边坡的定义边坡是指具有倾斜角度的山体表面或地壳表面，包括坡面、坡顶、坡脚及其下部一定深度内的岩土体。倾斜的地面称为斜坡，工程开挖所形成的斜坡称为边坡。在道路、水利水电、采矿、土建等工程中，尤其是道路工程中的路堑、水电工程中，存在大量的岩石及土质边坡。2.5土润岩生雨——岩土工程2.5.3群山躯体之盔甲——边坡与防护工程2.5.3.2边坡的分类按成因可分为两类：自然边坡和人工边坡。根据边坡的组成物质分为：土质边坡和岩质边坡。按边坡的陡缓程度划分，坡度小于10°的为缓坡，10°～30°的为斜坡，30°～45°的为中等坡，45°～60°的为陡坡，60°～75°的为峻坡，75°～90°的为直立坡，大于90°的为倒坡。2.5土润岩生雨——岩土工程2.5.3.2边坡的分类2.5土润岩生雨——岩土工程按边坡的高度还可划分为低边坡—坡高小于10m中低边坡—坡高10～30m中等边坡—坡高30～70m高边坡—坡高70～150m超高边坡—坡高150～300m特高边坡—坡高大于300m2.5.3.3边坡的特点影响边坡的因素：岩土性质、地质结构、地形地貌、地质作用、地应力、水文地质、地下水、温度、风化程度、降排水条件、填方土质、植被与人为活动等，以及开挖坡比、坡高和开挖方法等。2.5土润岩生雨——岩土工程边坡的破坏形式：2.5土润岩生雨——岩土工程坍塌滑坡边坡的破