【文章內(nèi)容簡介】 路基的基本要求 1．路基結(jié)構(gòu)物的整體必須具有足夠的穩(wěn)定性 2．路基必須具有足夠的強(qiáng)度、剛度和水溫穩(wěn)定性水溫穩(wěn)定性是指強(qiáng)度和剛度在 12 自然因素的影響下的變化幅度。 路基形式 填方路基 (1) 填土路基。填方路基宜選用級配較好的粗粒土作為填料。用不同填料填筑路基時(shí)，應(yīng)分層填筑，每一水平層均應(yīng)采用同類填料。 (2)填石路基。填石路基是指用不易風(fēng)化的開山石料填筑的路堤。 (3)砌石路基。砌石路基是指用不易風(fēng)化的開山石料外 砌、內(nèi)填而成的路堤。砌石路基應(yīng)每隔 1520m 設(shè)伸縮縫一道。當(dāng)基礎(chǔ)地質(zhì)條件變化時(shí)，應(yīng)分段砌筑，并設(shè)沉降縫。 (4)護(hù)肩路基。堅(jiān)硬巖石地段陡山坡上的半填半挖路基，當(dāng)填方不大，但邊坡伸出較遠(yuǎn)不易修筑時(shí)，可修筑護(hù)肩。護(hù)肩高度一般不超過 2m。 (5)護(hù)腳路基。當(dāng)山坡上的填方路基有沿斜坡下滑的傾向，或?yàn)榧庸?，收回填方坡腳時(shí)，可采用護(hù)腳路基，其高度不宜超過 5m。 挖方路基 (1)土質(zhì)挖方路基。 (2)石質(zhì)挖方路基。 半填半挖路基 在地面自然橫坡度陡于 1： 5 的斜坡上修筑路堤時(shí)，路堤基底應(yīng)挖臺階，臺階寬度不得 小于 1m，高速公路、一級公路，臺階寬度一般為 2m。 3 路面 路面結(jié)構(gòu)組成 路面結(jié)構(gòu)一般由面層、基層、墊層組成。 面層是直接承受行車荷載作用、大氣降水和溫度變化影響的路面結(jié)構(gòu)層次。 基層是設(shè)置在面層之下，并與面層一起將車輪荷載的反復(fù)作用傳遞到底基層、墊層、土基等起主要承重作用的層次。 墊層 路基土質(zhì)較差、水溫狀況不好時(shí)，宜在基層 (或底基層 )之下設(shè)置墊層，起排水、 隔水、防凍、防污或擴(kuò)散荷載應(yīng)力等作用。 面層、基層和墊層是路面結(jié)構(gòu)的基本層次。為了保證車輪荷載的向下擴(kuò)散和傳遞，較下一層應(yīng)比其上一層的每邊寬出 0． 25m。 坡度與路面排水 路拱指路面的橫向斷面具有一定坡度的拱起形狀，其作用是利于排水。路拱的基本形式有拋物線、屋頂線、折線或直線。為便于機(jī)械施工，一般采用直線形。 高速公路、一級公路的路面排水，一般由路肩排水與中央分隔帶排水組成；二級及二級以下公路的路面排水，一般由路拱坡度、路肩橫坡和邊溝排水組成。 路面的等級與分類 路面等級 路面等級按面層材料的組成、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、路面所能承擔(dān)的交通任務(wù)和使用的品質(zhì)劃分為高級路面、次高級路面、中級路面和低級路面等四個(gè)等級。 路面類型 (1)路面基層的類型。按照現(xiàn)行規(guī)范，基 層 (包括底基層 )可分為無機(jī)結(jié)合料穩(wěn) 定類和粒料類。無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類有：水泥穩(wěn)定土、石灰穩(wěn)定土、石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定土及綜合穩(wěn)定土；粒料類分級配型和嵌鎖型，前者有級配碎石 (礫石 )，后者有填隙碎石等。 (2)路面面層類型。根據(jù)路面的力學(xué)特性，可把路面分為瀝青路面、水泥混凝土路面和其他類型路面。 13 4 道路主要公用設(shè)施 停車場、公共交通站點(diǎn)、道路照明、人行天橋和人行地道、道路交通管理設(shè)施 第三節(jié) 橋梁與涵洞工程 1 橋梁的組成分類 橋梁的基本組成部分 上部結(jié)構(gòu) (也稱橋跨結(jié)構(gòu) ) 一般包括橋面構(gòu)造 (行車道、人行道、欄桿 等 )、橋梁跨越部分的承載結(jié)構(gòu)和橋梁支座。 下部結(jié)構(gòu) 下部結(jié)構(gòu)是指橋梁結(jié)構(gòu)中設(shè)置在地基上用以支承橋跨結(jié)構(gòu)，將其荷載傳遞至地基的結(jié)構(gòu)部分。一般包括橋墩、橋臺及墩臺基礎(chǔ)。 橋梁的分類 根據(jù)橋梁主跨結(jié)構(gòu)所用材料，橋梁可劃分為木橋、圬工橋 (包括磚、石、混凝土橋 )、鋼筋混凝土橋、預(yù)應(yīng)力混凝土橋和鋼橋。 根據(jù)橋梁所跨越的障礙物，橋梁可劃分為跨河橋、跨海峽橋、立交橋 (包括跨線橋 )、高架橋等。 根據(jù)橋梁的用途，可將其劃分為公路橋、鐵路橋、公鐵兩用橋、人行橋、運(yùn)水橋、農(nóng)橋以及管道橋等。 根據(jù)橋梁跨徑總長 L 和單孔跨徑 Lo 的不同， 橋梁可分為特大橋 (L≥ 500m 或Lo≥ 100m)大橋 (L≥ 100m， Lo≥ 40m)中橋 (100mL30 或 40mLo20m)小橋(30mL8m 或 20mLo≥ 5m) 根據(jù)橋面在橋跨結(jié)構(gòu)中的位置，橋梁可分為上承式、中承式和下承式橋。 根據(jù)橋梁的結(jié)構(gòu)形式，橋梁可劃分為梁式橋、拱式橋、剛架橋、懸索橋和組合式橋。 2 橋梁上部結(jié)構(gòu) 橋面構(gòu)造 橋面鋪裝及排水、防水系統(tǒng) 橋面鋪裝。 1)水泥混凝土或?yàn)r青混凝土鋪裝。 2)防水混凝土鋪裝。 橋面縱橫坡。橋面的縱坡，一般都做成雙向縱坡，在橋中心設(shè)置曲線，縱坡一般以 不超過 3％為宜。 橋面排水和防水設(shè)施。 1)橋面排水。在橋面上除設(shè)置縱橫坡排水外，常常需要設(shè)置一定數(shù)量的泄水管。 2)防水層。橋面防水層設(shè)置在橋面鋪裝層下面，它將透過鋪裝層滲下來的雨水匯集到排水設(shè)施 (泄水管 )排出。橋面伸縮縫處應(yīng)連續(xù)鋪設(shè)，不可切斷；橋面縱向應(yīng)鋪過橋臺背；截面橫向兩側(cè)，則應(yīng)伸過緣石底面從人行道與緣石砌縫里向上疊起 100mm。 伸縮縫 通常在兩梁端之間、梁端與橋臺之間或橋梁的鉸接位置上設(shè)置伸縮縫。 1)鍍鋅薄鋼板伸縮縫。 2)鋼伸縮縫 14 3)橡膠伸縮縫。 人行道、欄桿、燈柱 承載結(jié)構(gòu) 梁式橋 梁式 橋是指其結(jié)構(gòu)在垂直荷載作用下，其支座僅產(chǎn)生垂直反力，而無水平推力的橋梁。梁式橋的特點(diǎn)是其橋跨的承載結(jié)構(gòu)由梁組成。梁式橋可分為簡支梁式橋、連續(xù)梁式橋、懸臂梁式橋。 拱式橋 拱式橋的特點(diǎn)是其橋跨的承載結(jié)構(gòu)以拱圈或拱肋為主。 拱橋按其結(jié)構(gòu)體系分為：簡單體系拱橋、組合體系拱橋。 剛架橋 剛架橋是由梁式橋跨結(jié)構(gòu)與墩臺 (支柱、板墻 )整體相連而形成的結(jié)構(gòu)體系，其梁 柱結(jié)點(diǎn)為剛結(jié)。按照其靜力結(jié)構(gòu)體系可分為單跨或多跨的剛架橋；也可分為鉸支承剛架橋 和固端支承剛架橋。 懸索橋 現(xiàn)代懸索橋一般由橋塔、主纜索、錨碇、吊索、加勁梁及 索鞍等主要部分組成。 組合式橋 斜拉橋是典型的懸索結(jié)構(gòu)和梁式結(jié)構(gòu)組合的，由主梁、拉索及索塔組成的組合結(jié)構(gòu)體系。這里僅就混凝土斜拉橋介紹其構(gòu)造特點(diǎn)。 橋梁支座 橋梁支座是橋跨結(jié)構(gòu)的支承部分，它將橋跨結(jié)構(gòu)的支承反力傳遞給墩臺，并保證橋跨結(jié)構(gòu)在荷載作用下滿足變形要求。 支座按其允許變形的可能性分為固定支座、單向活動支座； 3 橋梁下部結(jié)構(gòu) 橋墩 實(shí)體橋墩，是由墩帽、墩身和基礎(chǔ)組成的。 空心橋墩，空心橋墩有兩種形式，一種基本為上述的實(shí)體重力型結(jié)構(gòu)，鏤空中心部分。另一種即采取薄壁鋼筋混凝土的空格形墩身?？招臉蚨斩丈?立面形狀可分為直坡式、臺坡式、斜坡式?？招亩瞻幢诤穹譃楹癖谂c薄壁兩種。 柱式橋墩 柔性墩 柔性墩是橋墩輕型化的途徑之一，它是在多跨橋的兩端設(shè)置剛性較大的橋臺，中墩均為柔性墩。 框架墩 框架墩采用壓撓和撓曲構(gòu)件，組成平面框架代替墩身，支承上部結(jié)構(gòu)，是以鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土建成受力體系。 橋臺 重力式橋臺 重力式橋臺主要靠自重來平衡臺后的土壓力，橋臺本身多數(shù)由石砌、片石混凝土或混凝土等圬工材料建造，并用就地澆筑的方法施工。常用的類型有 U形橋臺、埋置式橋臺、八字式和一字式橋臺。埋置式橋臺將臺身埋置于臺前溜坡內(nèi)，不需要另設(shè)冀墻，僅由臺帽兩端耳墻與路堤銜接。 (1)臺帽與背墻。橋臺頂帽由臺帽和背墻兩部分組成。 15 (2)臺身。實(shí)體式橋臺臺身前后設(shè)置斜坡呈梯形截面。臺身 頂?shù)拈L度與寬度應(yīng)配合臺帽。 (3)翼墻及耳墻。了解即可。 輕型橋臺 輕型橋臺一般由鋼筋混凝土材料建造，其特點(diǎn)是用這種結(jié)構(gòu)的抗彎能力來減少圬工體積而使橋臺輕型化。常用的輕型橋臺有薄壁輕型橋臺和支撐梁輕型橋臺。 框架式橋臺 框架式橋臺是一種在橫橋向呈框架式結(jié)構(gòu)的樁基礎(chǔ)輕型橋臺，它所承受的土壓力較小，適用于地基承載力較低、臺身較高、跨徑較大的梁橋。其構(gòu)造 形式有柱式、肋墻式、 半重力式和雙排架式、板凳式等。 組合式橋臺 為使橋臺輕型化，橋臺本身主要承受橋跨結(jié)構(gòu)傳來的豎向力和水平力，而臺后的土壓力由其他結(jié)構(gòu)來承受，形成組合式的橋臺。 墩臺基礎(chǔ) 擴(kuò)大基礎(chǔ) 屬于直接基礎(chǔ)，是將基礎(chǔ)底板設(shè)在直接承載地基上，來自上部結(jié)構(gòu)的荷載通過基礎(chǔ)底板直接傳遞給承載地基。 樁與管柱基礎(chǔ) 沉井基礎(chǔ) 在構(gòu)造上主要由井壁、刃腳、隔墻、井孔、凹槽、封底、填心和蓋板等組成。 4 涵洞 涵洞是由洞身及洞口建筑組成的排水構(gòu)造物。 涵洞和橋的區(qū)別，按《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，單孔跨徑小于 5m，多孔跨徑 總長小于 8m 的統(tǒng)稱為涵洞；而圓管涵及箱涵則不論孔徑大小、孔數(shù)多少，都叫作涵洞。 涵洞的分類 按構(gòu)造形式不同分類，分為圓管涵、拱涵、蓋板涵、箱涵。 按洞頂填土情況不同分類，分為明涵和暗涵。 按建筑材料不同分類，分為磚涵、石涵、混凝土涵及鋼筋混凝土涵等。 按水力性能不同分類，分為無壓力式涵洞、半壓力式涵洞、壓力式涵洞。 涵洞的組成 涵洞由洞身、洞口、基礎(chǔ)三部分和附屬工程組成。在地面以下，防止沉陷和沖刷的部分稱作基礎(chǔ)；建筑在基礎(chǔ)之上，擋住路基填土，以形成流水孔道的部分稱為洞身；設(shè)在洞身兩端，用以集散水流，保護(hù)洞身 和路基使之不被水流破壞的建筑物稱為洞口，它包括端墻、翼墻、護(hù)坡等。為防止不均勻沉陷，將涵洞全長分為若干段，每段之間以及洞身與端墻之間設(shè)置沉降縫，使各段可以獨(dú)自沉落而互不影響。 第四節(jié) 地下工程 1 地下工程的分類 按地下工程的用途分類有：地下交通工程、地下人防工程、地下國防工程、地下貯庫工程、地下工業(yè)工程、地下商業(yè)工程、地下居住工程、地下旅游工程、地下宗教工程、地下市政管線工程 按地下工程的存在環(huán)境及建造方式分類 16 巖石中的地下工程、土中地下工程 按地下工程的開發(fā)深度分類 地下工程按開發(fā)深度分為三類，即淺 層地下工程、中層地下工程和深層地下工程。淺層地下工程，一般是指地表至 — 10m深度空間建設(shè)的地下工程，主要用于商業(yè)、文娛和部分業(yè)務(wù)空間；中層地下工程，是指 — l0m 至 — 30m深度空間內(nèi)建設(shè)的地下工程，主要用于地下交通、地下污水處理場及城市水、電、氣、通訊等公用設(shè)施；深層地下工程，主要是指在 — 30m以下建設(shè)的地下工程，可以建設(shè)高速地下交通軌道，危險(xiǎn)品倉庫、冷庫、油庫等地下工程。 2 地下工程的主要特點(diǎn) 1．地下工程建設(shè)的無限性與制約性 2．地下工程建設(shè)的層次性與不可逆性 3．地下工程的致密性與穩(wěn)定性 地下空間是巖石圈 空間的一部分，它具有致密性和構(gòu)造單元的長期穩(wěn)定性，因此地下工程受地震的破壞作用要比地面建筑輕得多。 3 地下交通工程 地下鐵路、地下公路、地下停車場 4 地下市政管線工程 市政管線工程的分類 市政管線工程一般應(yīng)包括供水、能源供應(yīng)、通訊和廢棄物的排除等四大系統(tǒng)。 市政管線工程的布置方式與布置原則 要綜合考慮到遠(yuǎn)景規(guī)劃期的發(fā)展。工程管網(wǎng)的線路要取直，并盡可能平行建筑紅線安排。 一些常規(guī)做法是：建筑線與紅線之間的地帶，用于敷設(shè)電纜；人行道用于敷設(shè)熱力管網(wǎng)或通行式綜合管道；分車帶用于敷設(shè)自來水、污水、煤氣管及照明電纜；街道 寬度超過 60m時(shí)，自來水和污水管道都應(yīng)設(shè)在街道內(nèi)兩側(cè)；在小區(qū)范圍內(nèi)，地下工程管網(wǎng)多數(shù)應(yīng)走專門的地方。 5 地下工業(yè)工程 地下工業(yè)工程分類 1．地下輕工業(yè)與機(jī)械工業(yè)工程 2，地下能源工業(yè)工程 3，地下食品工業(yè)工程 4．地下電力工業(yè)工程 地下工業(yè)工程的布置 遵循廠房工藝流程的基本要求 合理的工藝流程要求做到短、順、不交叉、不逆行。 滿足要求的交通運(yùn)輸條件 根據(jù)生產(chǎn)特點(diǎn)進(jìn)行合理分區(qū) 6 地下公共建筑工程 地下公共建筑工程的種類 1．城市地下商業(yè)建筑工程 2．城市地下行政辦公建筑工程 3．城市地下文 教與展覽建筑工程 城市地下文娛與體育建筑 城市地下綜合體 17 1，城市地下綜合體的涵義，隨著城市立體化再開發(fā)，建設(shè)沿三維空間發(fā)展的，地面、地下連通的，結(jié)合交通、商業(yè)、貯存、娛樂、市政等多用途的 大型公共地下建筑工程。當(dāng)城市中若干地下綜合體通過鐵道或地下步行道系統(tǒng)連接在一起時(shí)，形成規(guī)模更大的綜合體群。 7 地下人防工程 人防工程是一個(gè)戰(zhàn)時(shí)能生活、能生產(chǎn)、能疏散自成體系的綜合性工程，有六類：通信指揮工程，醫(yī)療救護(hù)工程，防空專業(yè)隊(duì)工程，人員掩蔽工程，物質(zhì)保障工程，干道工程。 8 地下貯庫工程 按照用途與專業(yè)可分為國家儲 備庫、城市民用庫、運(yùn)輸轉(zhuǎn)運(yùn)庫等。 18 第一節(jié) 概 述 1 土木建筑工程材料的分類 按基本成分分類 有機(jī)材料、無機(jī)材料、復(fù)合材料 按功能分類 結(jié)構(gòu)材料、功能材料。 按用途分類 建筑結(jié)構(gòu)材料；橋梁結(jié)構(gòu)材料；水工結(jié)構(gòu)材料；路面結(jié)構(gòu)材料；建筑墻體材料；建筑裝飾材料；建筑防水材料；建筑保溫材料等。 2 土木建筑工程材料的物理力學(xué)性質(zhì) 材料的物理狀態(tài)參數(shù) 密度。材料在絕對密實(shí)狀態(tài)下，單位體積的質(zhì)量 材料的絕對密實(shí)體積是指固體物質(zhì)所占體積，不包括孔隙在內(nèi)。 表觀密度。即體積密度，是材料在自然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量 堆密度。堆密度也稱堆積密度，系指粉狀或粒狀材料，在堆積自然狀態(tài)下，