2-2道路、橋樑、涵洞工程的分類、組成及構造
一、道路工程
(一)路的分類及組成
1、道路的分類:公路;城市道路;廠礦道路。其中城市道路分為:快速路、主幹路、次幹路、支路。
2、公路的分類:
(1)高速公路;(2)一級公路;(3)二級公路;(4)三級公路;(5)四級公路。
3、道路的組成:
(1)線性組成:1)機動車道;2)非機動車道;3)人行道;4)分車帶;5)設施帶;6)綠化帶;7)應急車道;8)保護性路肩。
(2)結構組成:路基、墊層、底基層、基層、聯結層、面層。
(二)路基
1、路基的作用:是道路工程的重要組成部分,是路面的基礎,是路面的支撐結構物。
2、路基的基本要求:①足夠的穩定性;②足夠的強度、剛度和水溫穩定性。
3、路基的形式
(1)填方路基:①填土路基;②填石路基;③砌石路基;④護肩路基;⑤護腳路基。
(2)挖土路基:土質挖方路基和石質挖方路基。
(3)半填半挖路基。
(三)路面
1、路面結構:①面層;②基層;③墊層
2、坡度與路面排水:1%-2%;
3、路面的等級與分類
(1)路面的等級:高級路面、次高級路面、中級路面、低級路面。
(2)路面的類型
1)路面基層的類型:①水泥穩定土基層;②石灰穩定土基層;③石灰工業廢渣穩定土基層;④級配碎(礫)石基層;⑤填隙碎石基層。
2)路面面層類型:①瀝青路面;②水泥混凝土路面;③其他類型路面。
(四)道路主要公用設施
1、停車場:①出入口個數設置;②出入口寬度設置。
2、公共交通站點:間距;類型;站臺高度;站臺寬度。
3、道路照明:路面平均亮度;均勻度;縱向均勻度、眩光限制、環境比;誘導性為評價指標。
4、人行天橋和人行地道
(1)人行天橋宜建在交通量大,行人或自動車需要橫過行車帶的地段或交叉口上。
(2)人行地道使用和美觀上較好,但是,工程和維修費用較高,因此選擇時要充分考慮交通狀況、道路狀況以及建設費用等問題。
5、道路交通管理設施:交通標誌;交通標線;交通信號燈。
二、橋樑工程
(一)橋樑的組成與分類
1、橋樑的基本組成部分
(1)上部結構:橋樑結構中直接承受車輛和其他荷載並跨越各種障礙物的結構部分。一般包括:橋面結構(人行道、車行道、欄杆等)、橋樑跨越部分的承載結構和橋樑支座。
(2)下部結構:橋墩;橋臺;墩臺基礎。
2、橋樑的分類
(1)橋樑主跨結構所用材料:木橋;圬工橋(磚、石、混凝土橋);鋼筋混凝土橋、預應力混凝土橋和鋼橋。
(2)所跨障礙物:跨河橋;跨海峽橋;立交橋(跨線橋);高架橋等。
(3)橋的用途:公路橋;鐵路橋;公鐵兩用橋、人行橋、運水橋、農橋、管道橋等。
(4)橋樑跨徑長:特大橋(>1000m);大橋(1000m>l>100m);中橋(100m>L>30m);小橋(30m>L>8m)。
(5)根據橋面在橋垮結構中的位置:上承式;中承式;下承式。
(6)橋樑的結構形式:梁式橋、拱式橋、鋼架橋、懸索橋和組合式橋。
(二)橋樑上部結構
1、橋面構造
(1)橋面鋪裝及排水、防水系統:
①橋面鋪裝:水泥混凝土或瀝青混凝土鋪裝;防水混凝土鋪裝;
②橋面縱橫坡:橋上縱坡機動車道不應大於4%,非機動車道不應大於2.5%;
(2)伸縮縫 :為滿足橋面變形的要求,通常在兩梁端之間、梁端與橋臺之間或者橋樑的鉸接位置上設置伸縮縫。
1)要求:自由伸縮、牢固可靠,無突跳與雜訊;安裝、檢查、養護方便。
2)伸縮縫的類型:①鍍鋅薄鋼板伸縮縫;②鋼伸縮縫;③橡膠伸縮縫。
3)人行道、欄杆、燈柱
2、承載結構
(1)梁式橋:
1)簡支梁式橋:①簡直板橋;②勒梁式簡支梁橋;③箱型簡支梁橋。
2)連續梁式橋
3)懸臂樑式橋
(2)拱式橋
1)簡單體系拱橋:①主拱構造;②拱上建築構造;③細部構造。
2)組合體系拱橋:①桁架拱橋;②鋼架拱橋;③桁式組合拱橋;④拱式組合體系橋。
(3)鋼架橋
(4)懸索橋:①橋塔;②錨踮;③主纜索;④吊索;⑤加勁梁;⑥索鞍。
(5)組合式橋:①拉索、②主樑、③索塔。
3、橋樑支座:橋跨結構的支承部分,按允許變形的可能性分為固定支座、單向活動支座;按其材料分為鋼支座、聚四氟乙烯支座、橡膠支座、鉛支座。
(三)橋樑下部結構
1、橋墩
(1)實體橋墩:實體重力式橋墩和實體薄壁橋墩(牆式橋墩)。
(2)空心橋墩:按立面形式可以分為直坡式、臺坡式、斜坡式。
(3)柱式橋墩:一般由基礎智商的承臺、柱式墩身和蓋梁組成。
(4)柔性墩:典型的柔性墩為柔性排架樁墩。
(5)框架墩:平面框架代替墩身,支承上部結構。
2、橋臺
(1)重力式橋臺:常用類型有u型橋臺、埋置式橋臺、八字式和耳牆式橋臺。分為①臺帽與背牆;②臺身;③翼牆及耳牆。
(2)輕型橋臺:特點是用結構的抗彎能力來減輕圬工體積而使橋臺輕型化。
(3)框架式橋臺:是一種在橫橋向呈框架式結構的樁基礎輕型橋臺。
(4)組合式橋臺:橋臺本身主要承受橋跨結構傳來的豎向力和水平力,而後臺的土壓力由其他結構來承受,形成組合式的橋臺。
3、墩臺接觸
(1)擴大基礎
(2)樁基礎
(3)管柱基礎:由管柱羣和鋼筋混凝土承臺組成的基礎結構。
(4)沉井基礎:橋樑工程常用沉井作為墩臺的梁基礎。
三、涵洞工程
(一)涵洞的分類
1、按建築材料分:石涵、蓋板涵及鋼筋混凝土涵、鋼波紋管涵等。
2、按構造形式:圓管涵、蓋板涵、拱涵、箱涵等。
(1)圓管涵:僅需兩端設置端牆,不需要設置墩臺,故圬工數量少、造價低。
(2)蓋板涵:分為鋼筋混凝土蓋板涵和石蓋板涵。
(3)拱涵:適用於跨越深溝或高路堤。
(4)箱涵:適用於軟土地基,施工困難且造價高。
3、按洞頂填土情況不同分類:分為明涵和暗涵
(1)明涵:洞頂無填土,適用於低路堤及淺溝渠。
(2)暗涵:洞頂有填土,厚度≥0.5m,適用於高路堤和深溝渠。
4、按水力性能不同分類:無壓力涵洞、半壓力涵洞、壓力式涵洞。
(1)無壓力涵洞:水流在涵洞長度上保持自由水面。
(2)半壓力涵洞:涵洞進口被水淹沒,洞內水全部或者一部分為自由面。
(3)壓力式涵洞:涵洞進出口被水淹沒,涵洞全長範圍內以全部斷面泄水。
(二)涵洞的組成:洞身、洞口、基礎和附屬工程。
(三)涵洞的構造
1、洞身:圓管涵、拱涵、矩形涵洞。
2、洞口建築:在洞身兩端,連接洞身和路基邊坡。
(1)涵洞與路線正交的洞口建築:端牆式、八字式、井口式。
(2)涵洞與路線斜交的洞口建築:斜洞口、正洞口。
3、涵洞的基礎
(1)洞身基礎:圓管涵基礎、拱涵基礎、蓋板涵基礎
(2)洞口建築基礎:進出口處設置洞口鋪砌以加固。
4、沉降縫:每段涵洞之間以及洞身和端牆之間設置沉降縫。每隔4-6m,設置20-30cm的沉降縫。
5、附屬工程:椎體護坡、河牀鋪砌、路基邊坡鋪砌及人工水道。
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