【正文】 第一章 道路與橋梁基本知識 第一節(jié) 基礎(chǔ)知識 一、基本概念 (1)高等級公路組成 一般由 路基、路面、橋梁、隧道工程和交通工程設(shè)施 等幾大部分組成。 1)路基工程：路基是用土或石料修筑而成的線形結(jié)構(gòu)物。它承受著本身的巖土自重和路面重力，以及由路面?zhèn)鬟f而來的行車荷載，是整個公路構(gòu)造的重要組成部分。公路路基主要包括路基體、邊坡、邊溝及其它附屬設(shè)施等幾個部分。 2)路面工程：路面是用各種筑路材料或混合料分層鋪筑在公路路基上供汽車行駛的層狀構(gòu)造物。其作用是保證汽車在道路上能全 天候、穩(wěn)定、高速、舒適、安全和經(jīng)濟地運行。 路面通常由路面體、路肩、路緣石及中央分隔帶等組成。其中路面體在橫向又可分為行車道、人行道及路緣帶。路面體按結(jié)構(gòu)層次自上而下可分為面層、基層、墊層或聯(lián)結(jié)層等， 3)橋隧工程：橋隧工程是高等級公路中的重要組成部分，它包括橋梁、涵洞、通道和隧道等。 4)交通工程設(shè)施：交通工程設(shè)施是針對高等級公路行車速度快、通過能力大、交通事故少、服務(wù)水平高的特點而設(shè)置的， 它包括安全設(shè)施、管理設(shè)施、服務(wù)設(shè)施、收費設(shè)施、供電設(shè)施等內(nèi)容。 ①安全設(shè)施。 安全設(shè)施是整個交通工程系統(tǒng)的最基本部分，主要有標志、標線、視線誘導(dǎo)標、護欄、隔離柵、防眩設(shè)施、照明設(shè)施等。 ②管理設(shè)施。主要包括控制、監(jiān)視、通訊、數(shù)據(jù)采集處理設(shè)施。 ③服務(wù)設(shè)施。主要指服務(wù)區(qū)、加油站、公共汽車?？空镜?。 ④收費設(shè)施。主要指收費站等。 ⑤供電設(shè)施。是為了使整個交通工程系統(tǒng)正常運行而設(shè)置的配套設(shè)施。 ⑥環(huán)保設(shè)施。主要是指為減少公路交通環(huán)境污染而設(shè)計的聲屏墻、減噪路面、綠化工程及公路景觀等。 二、路基、路面應(yīng)滿足的基本要求 (1)路基路面應(yīng)根據(jù)公路功能、公路 等級、交通量，結(jié)合沿線地形、地質(zhì)及路用材料等自然條件進行設(shè)計，保證其具有足夠的強度、穩(wěn)定性和耐久性。同時路面面層應(yīng)滿足平整和抗滑的要求。 (2)路基設(shè)計應(yīng)重視排水設(shè)施與防護設(shè)施的設(shè)計，取土、棄土應(yīng)進行專門設(shè)計，防止水土流失、堵塞河道和誘發(fā)路基病害。 (3)路基斷面形式應(yīng)與沿線自然環(huán)境相協(xié)調(diào)，避免因深挖高填對其造成不良影響。高速公路、一級公路宜采用淺挖、低填、緩邊坡的路基斷面形式。 (4)通過特殊地質(zhì)和水文條件的路段，必須查明其規(guī)模及其對公路的危害程度，采取綜合治理措施，增強公路防災(zāi)、 抗災(zāi)能力。 (5)高速公路、一級公路路面不宜分期修建但位于軟土高填方等工后沉降較大的局部路段可按一次設(shè)計分期實施的原則實施。 (6)路基高度設(shè)計，應(yīng)使路肩邊緣高出路基兩側(cè)地面積水高度同時考慮地下水、毛細水和冰凍的作用，不使其影響路基的強度和穩(wěn)定性。 沿河及受水浸淹的路基邊緣標高，應(yīng)高出設(shè)計洪水頻率的計算水位加壅水高、波浪侵襲高和 。 (7)路堤基底應(yīng)清理和壓實。基底強度、穩(wěn)定性不足時，應(yīng)進行處理，以保證路基穩(wěn)定減少工后沉降。 (8)路基壓實度 注：①表列 數(shù)值以重型擊實試驗法為準；②特殊干旱或特殊潮濕地區(qū)的路基壓實度，表列數(shù)值可適當(dāng)降低；③三級公路修筑瀝青混凝土或水泥混凝土路面時，其路基壓實度應(yīng)采用二級公路標準。 (9)路基防護應(yīng)根據(jù)公路功能，結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂?、水文、地質(zhì)等情況，采取相應(yīng)防護措施保證路基穩(wěn)定： ①路基防護應(yīng)采取工程防護與植物防護相結(jié)合的防護措施，并與景觀相協(xié)調(diào)； ②深挖高填路基邊坡路段，必須查明工程地質(zhì)情況，針對其工程特性進行路基防護設(shè)計。對存在穩(wěn)定性隱患的邊坡應(yīng)進行穩(wěn)定性分析采用加固、防護措施。 ③沿 河路段必須查明河流特性及其演變規(guī)律，采取防止沖刷路基的防護措施。 凡侵占改移河道的地段必須做出專門防護設(shè)計。 (10)路面設(shè)計標準軸載為雙輪組單軸 100KN。 (11)路面結(jié)構(gòu)層所選材料應(yīng)滿足強度、穩(wěn)定性和耐久性的要求。同時路面墊層材料宜采用水穩(wěn)性好的粗粒料或各種穩(wěn)定類粒料。 (12)路基路面排水應(yīng)符合以下規(guī)定： ①路基、路面排水設(shè)計應(yīng)綜合規(guī)劃合理布局，并與沿線排灌系統(tǒng)相協(xié)調(diào)，保護生態(tài)環(huán)境防止水土流失和污染水源。 ②根據(jù)公路等級，結(jié)合沿線氣象、地形、地質(zhì)、 水文等自然條件，設(shè)置必要的地表排水、路面內(nèi)部排水、地下排水等設(shè)施，并與沿線排水系統(tǒng)相配合，形成完整的排水體系。 ③特殊地質(zhì)環(huán)境地段的路基、路面排水設(shè)計，必須與該特殊工程整治措施相結(jié)合，進行綜合設(shè)計。 (13)路面面層類型的選用 三、橋涵的技術(shù)要求 (1)一般規(guī)定 1)橋梁應(yīng)根據(jù)公路功能、等級、通行能力及抗洪防災(zāi)要求，結(jié)合水文、地質(zhì)、通航、環(huán)境等條件進行綜合設(shè)計。 2)特大、大橋橋位應(yīng)選擇河道順直穩(wěn)定、河床地質(zhì)良好、河槽能通過大部分設(shè)計流量的河段，不宜選擇在斷層、巖溶、滑坡、泥石流等不良地質(zhì) 地帶。 3)橋梁設(shè)計應(yīng)遵循安全、適用、經(jīng)濟、美觀和有利環(huán)保的原則，并考慮因地制宜、便于施工、就地取材和養(yǎng)護等因素。 4)橋涵的設(shè)置應(yīng)結(jié)合農(nóng)田基本建設(shè)考慮排灌的需要。 5)特殊大橋宜進行景觀設(shè)計；上跨高速公路、一級公路的橋梁應(yīng)與自然環(huán)境和景觀相協(xié)調(diào)。 6)橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮橋面鋪裝進行綜合設(shè)計。橋面鋪裝應(yīng)有完善的橋面防水、排水系統(tǒng)。 7)采用標準化跨徑的橋涵宜采用裝配式結(jié)構(gòu)，機械化和工廠化施工。 (2)橋涵分類規(guī)定 注：①單孔跨徑系指標準跨徑；梁式橋、板式橋的多 孔跨徑總長為多孔標準跨徑的總長；拱式橋為兩岸橋臺內(nèi)起拱線間的距離；其他形式橋梁為橋面系車道長度；②管涵及箱涵不論管徑或跨徑大小、孔數(shù)多少，均稱為涵洞；③標準跨徑：梁式橋、板式橋以兩橋墩中線間距離或橋墩中線與臺背前緣間距為準；涵洞以凈跨徑為準。 (3)橋梁全長：有橋臺的橋梁應(yīng)為兩岸橋臺側(cè)墻或八宇墻尾端間的距離；無橋臺的橋梁應(yīng)為橋面系長度。 四、施工機械 (1)施工機械的作用 施工機械是用來完成公路路基、路面工程作業(yè)的一種技術(shù)設(shè)備，是高等級公路施工過程中必不可少的物質(zhì)基礎(chǔ)，是實現(xiàn)公路建設(shè) 機械化的重要生產(chǎn)工具。 施工機械的大量使用，可以提高機械化施工水平，加快工程進度，提高工程質(zhì)量，縮短工期和減輕勞動強度，從而節(jié)省勞動力，提高勞動生產(chǎn)率，降低工程造價，對加速基本建設(shè)，發(fā)展國民經(jīng)濟、改變公路交通面貌起著十分重要的作用。 (2)施工機械的選型和組合原則 作為生產(chǎn)工具的施工機械，機種、機型是很多的，各有各的性能和特點，它們的價格一般都比較貴。為了使施工機械在施工過程中，既能適應(yīng)復(fù)雜的工作環(huán)境和施工條件，又能保質(zhì)保量地完成施工任務(wù)，還能發(fā)揮其最大的經(jīng)濟效益，選擇合適的 機種、機型和最佳的組合方案是十分重要的。 1)施工機械的選型 a 一般性機械的選定條件 合理選定機種，必須與施工條件、施工方法和技術(shù)經(jīng)濟效益聯(lián)系起來，通過全面分析比較，才能選出理想的機種。一般性機械選定的原則是：①能適應(yīng)工地的土質(zhì)、地形；②能滿足工程質(zhì)量要求；③在保證質(zhì)量的前提下，不影響和損壞附近建筑物；④能高效率地完成需要的工作量；⑤機械運轉(zhuǎn)費少而施工成本低；⑥容易進行運轉(zhuǎn)、維修、可靠性高；⑦自動化程度高；⑧安全而又不會污染環(huán)境；⑨易于籌辦，便于轉(zhuǎn)移。 b 特殊性機械的選定 根據(jù)施工需要，必須引進特殊機械時，除了一些一般性原則外，還應(yīng)考慮以下幾點：①有無可代替的其它施工方法；②引進特殊機械后能否具備經(jīng)營管理的能力并能充分發(fā)揮特效；③能否成為今后新施工方法的典型。 2)施工機械的組合 根據(jù)機械造型要點，選出與其相適應(yīng)的機種和數(shù)量后，還需要研究施工工藝、施工組織、合理地進行配組。組合方法是：首先在已選定的施工機械中，正確確定機組的主體機械，然后按需要配備輔助機械，使之配套成龍，形成單項工程機械化。這樣可以提高機械化施工水平，逐步向所有工序?qū)嵭辛魉鳂I(yè)法的綜合機械化發(fā)展。 為了 使組合的每臺機械都能在施工中發(fā)揮最大效率，機械造型配套應(yīng)符合下列要求： ①在規(guī)定施工期內(nèi)，機械應(yīng)完成給定的工作量；②要充分利用主機的生產(chǎn)能力；③主體機械與輔助機械以及運輸工具之間，各機械的工作能力要保持平衡，使機組得到合理地配合和使用；④全套機械設(shè)備最低經(jīng)營費用要進行比較和核算。 五、質(zhì)量評定標準 (1)單位工程和分部工程的劃分 1)單位工程：每個合同段范圍內(nèi)的路基工程、路面工程、交通安全設(shè)施分別作為 — 個單位工程；特大橋、大橋、中橋、隧道以每座作為一個單位工程 (特大橋、大橋、特長隧道、長隧道分為多個合同段施 工時，以每個合同段作為一個單位工程 )；互通式立體交叉的路基、路面、交通安全設(shè)施按合同段納入相應(yīng)單位工程，橋梁工程按特大橋、大橋、中橋分別作為 — 個單位工程。 2)分部工程：每個合同段的路基土石方、排水、小橋、涵洞、支擋、路面面層、標志、防護欄等分別作為一個分部工程；橋梁上部、下部各作為 — 個分部工程；隧道襯砌、總體各作為 — 個分部工程。 (2)鑒定方法 1)分部工程質(zhì)量鑒定方法 工程實體檢測以本辦法規(guī)定的抽查項目及頻率為基礎(chǔ)，按抽查項目的合格率加權(quán)平均計算分部工程的合格率，乘100 分部工程實測得分；外觀檢查存在的 缺陷，在分部工程實測得分的基礎(chǔ)上采用扣分制，扣分累計不得超過 15 分；內(nèi)業(yè)資料審查時資料中存在的問題，在合同段工程質(zhì)量得分的基礎(chǔ)上采用扣分制，扣分累計不得超過 5分。 分部工程得分 =分部工程實測得分外觀扣分 2)單位工程、合同段、建設(shè)項目工程質(zhì)量鑒定方法 根據(jù)分部工程得分采用加權(quán)平均值計算單位工程得分，再逐級加權(quán)計算合同段工程質(zhì)量得分。合同段工程質(zhì)量得分減去內(nèi)業(yè)資料扣分為該合同段工程質(zhì)量鑒定得分，采用加權(quán)平均值計算建設(shè)項目工程質(zhì)量鑒定得分。 (3)工程質(zhì)量等級鑒定 1)總體要求：構(gòu)造物混凝土強度、路面面層厚度的代表值、路面彎沉代表值等按 (公路工程質(zhì)量檢驗評定標準 )評定均合格；樁基的無破損檢測、預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的張拉應(yīng)力、橋梁荷載試驗等均符合設(shè)計要求，橋梁主要受力部位無超過規(guī)范要求的裂縫，橋梁通航凈空尺度滿足設(shè)計要求；隧道支護、襯砌厚度無嚴重不足，隧道支護、襯砌背后無嚴重空洞；重要支擋工程無嚴重變形、高填方無嚴重沉陷變形、高邊坡無失穩(wěn)等現(xiàn)象。只有上述要求得到滿足后，方可對工程質(zhì)量進行鑒定。 2)工程質(zhì)量等級劃分：工程質(zhì)量等級應(yīng)按分部工程、單位工程、合同段、建設(shè)項目逐級進行評定，分部工程質(zhì)量等級分為合格、不合格兩 個等級；單位工程、合同段、建設(shè)項目工程質(zhì)量等級分為優(yōu)良、合格、不合格三個等級。 分部工程得分大于或等于 75 分，則分部工程質(zhì)量為合格，否則為不合格。 單位工程所含各分部工程均合格，且單位工程得分大于或等于 90 分，質(zhì)量等級為優(yōu)良；所含各分部工程均合格且得分大于或等于 75 分，小于 90 分，質(zhì)量等級為合格；否則為不合格。 合同段 (建設(shè)項目 )所含單位工程 (合同段 )均合格，且工程質(zhì)量鑒定得分大于或等于 90 分，工程質(zhì)量鑒定等級為優(yōu)良；所含單位工程均合格，且得分大于或等于 75 分、小于 90 分，工程質(zhì)量鑒定等級為合格；否則為不 合格。 不合格分部工程經(jīng)整修、加固、補強或返工后可重新進行鑒定。但出現(xiàn)過重大質(zhì)量事故，造成大面積返工或經(jīng)加固、補強后造成歷史性缺陷的工程，其相應(yīng)的單位工程、合同段工程質(zhì)量不得評為優(yōu)良，并視其對建設(shè)項目的影響，由竣工驗收委員會決定建設(shè)項目工程質(zhì)量是否可評為優(yōu)良。 六、不良工程地質(zhì)和不良水文地質(zhì)的判斷方法 (1)軟土的成因類型和工程性質(zhì) 軟土一般是指天然含水量大、壓縮性高、承載力低的一種軟塑到流塑狀態(tài)的粘性土。如淤泥、淤泥質(zhì)土以及其它高壓縮性飽和粘性土、粉土等。 淤泥和淤泥質(zhì)土是指在靜水或緩慢的流水環(huán)境 中沉積，經(jīng)生物化學(xué)作用形成的粘性土。這種粘性土含有機質(zhì)，天然含水量大于液限，當(dāng)天然孔隙比 e 大于 時，稱為淤泥。天然孔隙比 e 小于 而大于 時，稱為淤泥質(zhì)土。當(dāng)土的灼燒量大于 5％時，稱有機質(zhì)土；大于 60％時，稱泥炭。 1)軟土的成因類型 ①濱海沉積 — 濱海相、瀉湖相、溺谷相及三角洲相。 ②湖泊沉積 — 湖相、三角洲相。 ③河灘沉積 — 河漫灘相、牛扼湖相。 ④沼澤沉積 — 沼澤相。 2)軟土的工程性質(zhì) 軟土的主要特征是：天然含水量高 (接近或大于液限 )，孔隙比大 (一般大于1)，壓縮性高，強度低，滲透系數(shù)小。因此，軟土常具有觸變性、流變性、高壓縮性、低強度、低透水性及不均勻性等。 (2)滑坡 1)形成的條件 ①地質(zhì)條件