第5章交通土建工程.ppt

第5章 交通土建工程,土 木 工 程 概 论,5.1 道路工程 5.2 铁路工程 5.3 机场工程 5.4 隧道工程,一个完整的交通运输体系是由铁路、道路、水运、航空和管道五种运输方式构成的大系统，共同承担着客、货的集散与交流。,土 木 工 程 概 论,第 5 章 交通土建工程,铁路：运输能力大，速度较快，运输成本和能耗都较低，通用性能好，受自然条件的影响也比较小，宜于承担中长距离货运和大宗物资的运输，但是铁路建设投资大，建设周期较长。,土 木 工 程 概 论,第 5 章 交通土建工程,航空运输：在快速运送旅客，运输紧急物资方面显示出优越性，宜于承担大中城市间长距离客运以及边远地区高档和急需物资的运输，但运输成本高，能耗大。,土 木 工 程 概 论,第 5 章 交通土建工程,管道运输：用于原油、成品油等运输。 水路运输：低廉的运价显示明显的经济效益。 道路运输：可承担其他运输形式的客货集散与联系，承担铁路、水运、空运固线外延伸运输业务，最大优点是投资少，机动灵活，可以深入到每个角落。,土 木 工 程 概 论,第 5 章 交通土建工程,道路：是一种带状的三维空间人工构造物，它包括路基、路面、桥梁、涵洞、隧道等工程实体。 道路结构设计原则：要求用最小的投资，使得道路在自然力及车辆荷载的共同作用下，在使用期限内，保持良好状态，满足使用要求。,土 木 工 程 概 论,5.1 道路工程,道路工程的基本体系组成,道路工程基本体系组成图,土 木 工 程 概 论,5.1.1 道路的分类,按使用特点分为：公路、城市道路、厂矿道路、林区道路以及乡村道路。 1.公路的分类和分级 根据公路的作用和使用性质，将公路划分为,土 木 工 程 概 论,5.1.1 道路的分类,国家干线公路 (国道) 省级干线公路 (省道) 县级干线公路 (县道) 乡 级公路 (乡(镇) 道) 专 用 公 路,五种类型,国道由国家统一规划，所在各省市自治区负责建设、管理、养护 省道在国道网基础上，由省规划干线、干路。并建设、管理、养护 县道主要路段由省统一规划、建设和管理，一般路段由县自定并建设、管理和养护 乡(镇)道主要为乡村服务，由县统一规划组织建设、管理和养护 专用道为厂区、林区、矿区、港区的道路，部门自行规划、建设、管理和养护,土 木 工 程 概 论,5.1.1 道路的分类,我国的公路等级根据交通量、使用任务和性质可划分为五个等级：,土 木 工 程 概 论,五个等级,高速公路 一级公路 二级公路 三级公路 四级公路,5.1.1 道路的分类,设计年限平均日交通量： 高速公路：专供汽车分向、分车道行驶， 全部控制出入的干线公路 年平均日交通量25000 - 100000辆 一级公路：专供汽车分向、分车道行驶的公路 年平均日交通量15000-55000辆 二级公路：5000-15000辆 三级公路：2000-6000辆 四级公路：双车道2000辆、单车道 400辆,土 木 工 程 概 论,5.1.1 道路的分类,公路技术标准 在一定自然环境条件下能保持车辆正常行驶性能所采用的技术指标体系 是根据理论分析、建设经验及国家政策而定的，是国家的法定技术要求，反映公路建设技术方针和生活水平 有“几何标准”、“载重标准”和“净空标准”三种 几何标准（线形标准） 确定路线线形几何尺寸的技术标准 载重标准 依据汽车载重标准等级进行道路结构设计 的技术标准 净空标准 依据汽车外轮廓尺寸和轴距来确定道路尺寸 的技术标准,土 木 工 程 概 论,5.1.1 道路的分类,土 木 工 程 概 论,公路主要技术指标的确定： 由路线在路网中的功能、规划交通量、交通组成和设计速度等因素确定 设计速度是最重要指标，对公路几何形状、工程费用和运输效率影响最大，考虑路线使用功能和规划交通量根据国家技术政策制定 经济、国防意义重要，交通量大的路线用高设计速度；反之设计速度较低 政治经济、国防意义重要的公路 (通向机场、经济开发区、重点游览区或军事用途) 尽管交通量不大亦用较高设计速度,5.1.1 道路的分类,土 木 工 程 概 论,各级公路的主要技术指标汇总表,5.1.1 道路的分类,2. 城市道路的分类 按在路网中地位、交通功能及对沿线建筑服务功能分： 1快速路 双向行车道、中央设有分隔带、进出口全控制或部分控制，为城市提供大量、长距离、快速交通服务 如北京的三环路和四 环路、上海外环线等 交叉路口建立体交叉， 中央有隔离带、有时全封闭,土 木 工 程 概 论,5.1.1 道路的分类,2主干路 连接城市主要分区的干路，以交通功能为主一般为三幅或四幅路 主要功能是运输、要保证车速、应据交通定量车道数、线形顺捷，交叉口宜少，以减少干扰， 平面交叉有交通控制措施 有些城市以高架式的 道路实现 如上海的内环高架路等,土 木 工 程 概 论,5.1.1 道路的分类,3次干路 一个区域内的主要道路，配合主干道共同组成城市的干道网，联系城市各部分与集散交通、一般快慢车混用 4支 路 次干路与街坊路的连接线，解决局部地区交通，以服务功能为主，路两侧常建有商业建筑等,土 木 工 程 概 论,5.1.1 道路的分类,城市道路设计年限规定： 快速路 20年 主干路 20年 次干路 15年 支 路 10-15年,土 木 工 程 概 论,5.1.1 道路的分类,道路通行能力： （道路规划设计依据和检验道路是否充分发挥作用、是否阻塞的理论依据） 一条道路在单位时间内， 道路与交通正常条件下，保持一定速度安全行驶时，可通过的最大车辆数 影响通行能力的主要因素： 道路、交通条件、汽车性能、气候环境条件等,土 木 工 程 概 论,5.1.1 道路的分类,道路设计考虑几何和结构两方面 几何设计 道路线形设计 结构设计 用最小投资，使道路在自然力及车辆荷载共同作用下、在使用期限内保持良好状态、满足使用要求,土 木 工 程 概 论,5.1.2 公路建设,公 路 设置在大地表面供车辆行驶的带状构筑物 由几何(或称线形)+结构两部分组成 1.公路的几何组成（线形组成） 因自然条件或地形限制, 公路平面有转折、纵面有起伏、转折点两侧相邻直线处，用一定半径的曲线连接（满足车辆行驶顺畅、安全和速度的要求） 路线在平面和纵面上均由直线和曲线组成,土 木 工 程 概 论,5.1.2 公路建设,土 木 工 程 概 论,5.1.2 公路建设,平面上有转折,土 木 工 程 概 论,5.1.2 公路建设,纵面上有起伏,公路选线方案的基本原则和方法： 路线方案（路线设计的最根本问题）是否合理 直接关系到公路工程投资和运输效率， 影响路线在路网中否能起作用， 是否满足国家政治、经济、国防要求 和长远利益（更重要）,土 木 工 程 概 论,5.1.2 公路建设,2.公路的结构建设 （1）公路的路基建设 路基是行车部分的基础，是用土、石按一定尺寸、结构要求筑成的带状土工构筑物 几何尺寸有高度、宽度和边坡 路基须有力学强度、稳定性和经济合理，保证行车部分的稳定性、防止自然破坏力的损害 横断面形式：路堤、路堑和半填半挖三种,土 木 工 程 概 论,5.1.2 公路建设,路 堤：一般路堤、软土路堤、沿河路堤、护脚路堤等 路 堑：开挖地面而成的路基，两旁设排水边沟 基本形式：全挖式、台口式和半山洞式 半填半挖路基：路堤和路堑的结合形式,土 木 工 程 概 论,路 基 横 断 面 形 式 a)路堤示意 (b)路堑示意,路基高度：由路线纵断面设计确定 路基宽度：据设计交通量和公路等级定 路基边坡：会影响路基的整体稳定性,5.1.2 公路建设,（2）公路的路面建设 公路路面是用各种坚硬材料分层铺筑于路基顶面的构筑物 供汽车安全、迅速和舒适地行驶 有足够的力学强度、良好的稳定性、表面平整和抗滑性能力 按其力学性质分：柔性路面+刚性路面两大类 柔性路面：碎石路面和各种沥青路面 刚度较小，抗拉强度低，变形大， 路面弹性较好，无接缝，行车舒适性好 刚性路面：水泥混凝土路面 强度高，刚性大，板体性好，路面变形小,土 木 工 程 概 论,5.1.2 公路建设,常用材料： 沥青、 水泥、 碎石、 粘土、 砂、 石灰、 工业废料等等,土 木 工 程 概 论,路面结构 (a)低、中级路面 (b)高级路面,5.1.2 公路建设,（3）公路排水构筑物 （专门的排水设施 地面排除系统） 为确保路基稳定，免受地面水和地下水的侵害 按排水方向分：纵向排水横向排水 纵向排水设施：边沟、截水沟和排水沟等 横向排水设施：桥梁、涵洞、路拱、过水路面、渗水路堤和渡水槽等,土 木 工 程 概 论,5.1.2 公路建设,土 木 工 程 概 论,5.1.2 公路建设,（4）公路特殊构筑物 隧道、悬出路台、防石廊、挡土墙和防护工程等 隧 道：翻山越岭或穿过深水时、为使公路从地层内部或水层下通过而修建的构筑物（为改善线形和缩短路线长度 开凿隧道） 防护工程：陡岭山坡或沿河一侧路基边坡受水流冲剧或不良地质现象路段，为保证路基稳定，加固路基边坡所建的人工构筑物,土 木 工 程 概 论,5.1.2 公路建设,悬出路台：山岭地带修筑公路，为保证公路连续、路基稳定和确保行车所需修建悬臂式的路台 防石廊：山区或地质复杂地带，为保证行车安全所修建的构筑物 挡土墙：陡岭山坡或沿河岸修筑公路，为保证路基稳定和减少填、挖方工程量而修建的构筑物,土 木 工 程 概 论,5.1.2 公路建设,（5）公路沿线附属结构建设 各种基本结构交通管理设施、交通安全设施、服务设施和环境美化设施等 交通管理设施： 为行车安全，告知前面路况特点，沿线设置交通标志和路面标线等,土 木 工 程 概 论,5.1.2 公路建设,三类公路交通标志： 指示标志： 指示司机行驶方向、行驶里程及长期停车地等的标志 警告标志： 指示前方有行车障碍物或行车危险的地方，警告司机集中注意力，确保行车安全的标志 禁令标志： 指出各种必须遵守的交通限制的标志 （限速、载重和不准停车等）,土 木 工 程 概 论,5.1.2 公路建设,路面标线：布设在路面上的一种交通限制的标志 白色连续实线 不准逾越的车道分界线 白色间断线 车辆可以逾越的车道分界线 白色箭头 指引汽车左、右转弯或直行 黄色连续实线 严禁车辆逾越的车道分界线等 交通安全设施：为行车安全，急弯、陡坡等路段设置的护栏、护柱等必要安全设施 服务性设施：渡口码头、汽车站、加油站、修理站、停车场、餐厅、旅馆等。 环境美化设施：路两侧和中间分隔带绿化等，以美化，环保和不影响司机的视线、视距为原则,土 木 工 程 概 论,5.1.2 公路建设,具有四条以上车道，路中央设有中央隔离带，分隔双向车辆行驶，互不干扰，全封闭，全立交，控制出入口，严禁产生横向干扰，为汽车专用，设有自动化监控系统，以及沿线设有必要服务设施的道路。,土 木 工 程 概 论,5.1.3 高 速 公 路,不同公路，混合行驶的车辆，非机动车流和人干扰，严重影响汽车行驶速度和交通安全。不满足现代交通（大流量、高速度、重型化、安全舒适）的要求 高速公路因此诞生，主要城市和工业中心间用高速公路连通，形成国内高速公路网，并将主要高速公路通向其他国家，形成国际交通干线 我国高速公路总里程世界第三（美、加） 造价高、占地多，经济效益与成本比大 我国目前高速公路造价3 000万/公里 占地0.3km/公里,土 木 工 程 概 论,5.1.3 高 速 公 路,1行车速度快、通行能力大 高速公路行车速度120kmh。一条车道每小时可通过1000辆中型车(一般公路3-4倍、美国日均行车密度是公路总均数的20倍） 2、物资周转快、经济效益高 高速公路投资大、综合经济效益也大，运距在300km以内的大吨位车辆运输，时间、经济均优于铁路和普通公路 促进沿路地区的经济发展，投资回收期 5-7年 3交通事故少、安全舒适 管理系统严格，全程自动化交通监控、交通设施，全封闭、全立交，无横向干扰，比普通公路交通事故大幅度下降（美国56，英国62，日本89） 线形标准高、路面坚实平整、行车平子稳，无颠簸,土 木 工 程 概 论,5.1.3 高 速 公 路,高速公路工程主要技术标准： (1)最小平曲线半径及超高横坡限制 设计车速 120kmh时，平曲线最小半径 1000m 极限最小半径 650m，超高横坡限值为10 (2)最大纵坡和竖曲线 最大纵坡限: 3(平原微丘区) 5(山岭区) 竖曲线极限最小半径： 4000m （凹型） 11000m （凸型）,土 木 工 程 概 论,5.1.3 高 速 公 路,土 木 工 程 概 论,(a)普 通 公 路 (b)高 速 公 路 普 通 公 路 与 高 速 公 路 的 转 弯 线 形,5.1.3 高 速 公 路,(3）线形要求 连续、调和、舒顺(视线所及的一定线路内不出现转折、错位、突变、虚空或遮断等)、彼此配合良好，圆滑舒畅，无过大差比和急剧起伏扭曲(保证司机良好预知) (4) 横断面 行车带每行驶方向 两个宽3.75m车道(超车) 平原微丘设全宽4.50m的中间带 分隔带3.00 m，路缘带0.75 m 地形受限可 3.00m(2.00m，2.50m) 硬路肩宽 2.50m，土路肩宽 0.75m,土 木 工 程 概 论,5.1.3 高 速 公 路,高速公路横断面,土 木 工 程 概 论,5.1.3 高 速 公 路,土 木 工 程 概 论,高 速 公 路 沿 线 设 施,安全设施+交通管理设施+服务设施+环境美化设施等,5.1.3 高 速 公 路,安全设施： 标志 (警告、限制、指示)、 标线 (用文字或图形来指示行车的安全设施) 护栏 (刚性护栏、半刚性护栏、柔性护栏) 和隔离设施 (金属网、常青绿篱) 照明及防眩设施(夜间行车的照明灯、车灯防眩板) 视线诱导设施(全线设置轮廓标)等,土 木 工 程 概 论,5.1.3 高 速 公 路,交通管理设施 ：入口控制、交通监控设施(检测器监控、工业电视监控、通讯联系电话、巡逻监视)等 服务性设施：综合性服务站(停车场、加油站、修理所、餐厅、旅馆、邮局、通讯、休息室、厕所、小卖部)或小型休息点(加油为主，附厕所、电话、小块绿地、小型停车场等) 环境美化设施：在设计、施工、养护管理的全过程，要满足工程、交通技术和美学要求，多次调整修改、与当地自然风景协调成优美彩带,土 木 工 程 概 论,5.1.3 高 速 公 路,土 木 工 程 概 论,5.2 铁路工程,载货工具是马车 地面泥泞，车轮易陷轮沟 地面上铺木板 为木板道能长久使用 木板上铺铁板 铁轨的开始 铁路运输优点：运输能力大、 安全可靠、速度较快、成本 较低、对环境污染较小，基 本不受气象及气候的影响， 能源消耗远低于航空和公路 运输，是现代运输体系中的 主干力量。,铁路选线设计依据： 1、根据国家政治、经济和国防需要，结合线路经过地区的自然条件、资源分布、工农业发展等情况，规划线路的基本走向，选定铁路的主要技术标准。 2、根据沿线的地形、地质、水文等自然条件和村镇、交通、农田、水利设施，来设计路线的空间位置。 3、研究布置路线上的各种建筑物，如车站、桥梁、隧道、涵洞、路基、挡土墙等，并确定其类型和大小。,土 木 工 程 概 论,5.2.1 铁路选线设计与路基,土 木 工 程 概 论,5.2.1 铁路选线设计与路基,1.铁路选线设计,铁路定线：就是在地形图上或地面上选定线路的走向，并确定线路的空间位置。基本方法有：套线、眼睛线、螺旋线等。,眼镜线,螺旋线,套线,2.铁路路基 铁路路基：是承受并传递轨道重力及列车动态作用的结构，是轨道的基础。 路基设计一般要考虑以下问题： （1）横断面形式 路堤、半路堤、路堑、半路堑、不填不挖等 （2）路基稳定性,土 木 工 程 概 论,5.2.1 铁路选线设计与路基,（1）横断面形式 路堤、半路堤、路堑、半路堑、不填不挖等,土 木 工 程 概 论,5.2.1 铁路选线设计与路基,土 木 工 程 概 论,5.2.1 铁路选线设计与路基,路堑,路堤,土 木 工 程 概 论,5.2.1 铁路选线设计与路基,土 木 工 程 概 论,5.2.1 铁路选线设计与路基,土 木 工 程 概 论,5.2.1 铁路选线设计与路基,（2）路基稳定性,大幅度地提高列车运行速度我国铁路现代化的重要标志之一 铁路速度分档： 常速 100-120Km/h 中速 120-160Km/h 准高速或快速 160-200Km/h 高速 200-400Km/h 特高速 400Km/h以上 日本、法国、德国等是当今世界高速铁路技术发展水平最高的几个国家,土 木 工 程 概 论,5.2.2 高 速 铁 路,日本的高速列车 日本线干线模式：全部修建新线，旅客列车专用。,德国的高速列车 德国ICE模式：全部修建新线，旅客列车及货物列车混用。,5.2.2 高速铁路,建设高速铁路模式：,土 木 工 程 概 论,5.2.2 高 速 铁 路,英国的高速摆式列车 英国APT模式：既不修新线，也不大量改造旧线，主要采用由摆式车体的车辆组成的动车组；旅客列车及货物列车混用。,法国的TGV高速列车 法国TGV模式：部分修建新线，部分旧线改造，旅客列车专用。,5.2.2 高速铁路,土 木 工 程 概 论,5.2.2 高 速 铁 路,土 木 工 程 概 论,5.2.2 高 速 铁 路,高速铁路的实现为城市之间的快速交通来往和为旅客出行提供了方便，同时也对铁路选线与设计提出了更高的要求。 解决列车提速的关键问题：铁路曲线、轨道的平顺性、高速列车的牵引动力、高速铁路信号与控制系统。,铁路提速历史： 1997年 第一次提速达140km/h； 1998年、2000年、2001年三次提速； 2004年 第五次提速，达200km/h； 2007年 第六次提速，达250km/h； 第六次提速亮点：动车投入使用。 2007年1月28日，国产高速列车在沪、宁、杭正式运行。目前我国正式进入高速时代。,土 木 工 程 概 论,5.2.3 城市轻轨与地下铁道,城市轻轨(上海明珠线) 一期全长24.975km，沿线设19座车站。,地下铁道,英国地铁总长度近1000km，占世界之最。 俄罗斯莫斯科地铁，富丽堂皇， 纽约地铁最有效率。 城市轻轨优点：比公共汽车速度快、效率高、省能源、无空气污染。比地铁造价低，见效快。,城市轻轨和地下铁道一般具有如下特点： 1、线路多经过居民区，对噪声和振动的控制较严； 2、行车密度大，运营时间长； 3、一般采用直流电机牵引，以轨道作为供电回路； 4、曲线段占的比例大，曲线半径比常规铁路小。 地铁与轻轨铁路均有建地下的、地面的、高架的。主要区分：单向最大高峰小时客流量。,土 木 工 程 概 论,5.2.3 城市轻轨与地下铁道,伦敦地铁视频,1.磁悬浮铁路的由来 磁悬浮铁路上运行的列车，是利用电磁系统产生的吸引力和排斥力将车辆托起，使整个列车悬浮在线路上，利用电磁力进行导向，并利用直流电机将电能直接转换成推进力来推动列车前进。 目前世界上磁悬浮类型：,土 木 工 程 概 论,5.2.4 磁悬浮铁路,德国的磁悬浮列车 第一种类型：以德国为代表的常规磁铁吸引式悬浮系统（EMS），利用常规的电磁铁与一般铁性物质相吸引的基本原理，把列车吸引上来，悬空运行，悬浮的气隙较小，一般为10mm左右。车速可达400500km/h，适合于城市间的长距离快速运输。,5.2.4 磁悬浮铁路,土 木 工 程 概 论,5.2.4 磁悬浮铁路,日本的磁悬浮列车 第二种类型：以日本为代表的排斥式悬浮系统（EDS），它使用超导的磁悬浮原理，使车轮和钢轨之间产生排斥力，使列车悬空运行，悬浮气息较大，一般为100mm左右，速度可达500km/h以上。,5.2.4 磁悬浮铁路,土 木 工 程 概 论,5.2.4 磁悬浮铁路,第三种类型：我国的永磁悬浮，它利用特殊的永磁材料，不需要其他动力，我国拥有完全自主知识产权。适合于城市轨道交通及城际间交通的应用，既可低速运行又可高速运行，最高时速可达500km/h以上。,5.2.4 磁悬浮铁路,中国上海的磁悬浮列车,土 木 工 程 概 论,5.2.4 磁悬浮铁路,磁悬浮铁路的优点： 1、与传统铁路相比，磁悬浮铁路由于消除了轮轨之间的接触，因而无摩擦阻力，线路垂直荷载小，适于高速运行。 2、除具有速度快的特点外，噪音低、振动小、无磨耗、不受气候条件影响、不污染环境、安全、舒适、节能等。,土 木 工 程 概 论,5.2.4 磁悬浮铁路,磁悬浮铁路的缺点：,1、由于磁悬浮系统是以电磁力完成悬浮、导向和驱动功能的，断电后磁悬浮的安全保障措施，尤其是列车停电后的制动问题仍然是要解决的问题。其高速稳定性和可靠性还需很长时间的运行考验。 2、造价十分昂贵。远远高于高速铁路，德国20世纪80年代估算：659万美元/km。所需投入比较大，利润回收期较长，投资风险系数较高，因此制约磁悬浮铁路的发展。 3、磁悬浮铁路无法利用既有的线路，必须全部重新建设。 4、速度优势不明显 。,5.2.4 磁悬浮铁路,土 木 工 程 概 论,5.2.4 磁悬浮铁路,磁悬浮铁路在各国的发展：,日本：1962年开始研究常导磁铁路，2003年对时速高达500km/h的磁悬浮列车进行了实验。 德国：1968年开始研究磁悬浮列车，目前在常导磁浮铁路研究方面技术已趋成熟。 美国、加拿大、欧洲也开始计划建设。 我国，1989年，第一台磁悬浮实验列车，在湖南长沙的国防科技大学建成，实验运行速度为10m/s。 我国上海磁悬浮列车采用德国技术建造。,5.2.4 磁悬浮铁路,土 木 工 程 概 论,5.2.4 磁悬浮铁路,5.3.1 机场概况 一、民航运输机概况 1、干线运输机：载客量100人，航程3000km大型运输机 2、支线运输机：载客量100人，航程200400km,莱特兄弟飞机视频,1903年12月17日莱特兄弟制造了双翼飞机，首次试飞,土 木 工 程 概 论,5.3 机场工程,各类民航飞机,Boeing777,空中客车380,协和超音速客机,MD90,5.3.1 机场概况,土 木 工 程 概 论,5.3.1 机场概况,二、民航机场分类和组成,1、机场分类:国际机场、干线机场、支线机场 2、机场的组成:主要由飞行区、旅客航站区、货运区、机务维修设施、供油设施、空中交通管制设施、安全保卫设施、救援和消防设施、行政办公区、生活区、辅助设施、后勤保障设施、地面交通设施及机场空域等组成。,5.3.1 机场概况,土 木 工 程 概 论,5.2.4 磁悬浮铁路,跑道的分类与构成,跑道布置的构形可归纳为：单条跑道、多条跑道、开口V形跑道和交叉跑道。 跑道按其作用可分为：主要跑道、辅助跑道、起飞跑道等三种。,5.3.2 机场的跑道方案,土 木 工 程 概 论,5.3.2 跑道方案,5.3.2 机场的跑道方案,机场跑道方案 （a）单条跑道 （b）平行跑道（c）端部错位的平行跑道 （d）增加垂直向的跑道（e）四条平行跑道,土 木 工 程 概 论,5.3.2 跑道方案,机坪：等待坪和掉头坪 等待坪，供飞机等待起飞或让路而临时停放使用，通常设在跑道端附近的平行滑行道旁边。掉头坪供飞机掉头用，当飞行区不设平行滑行道时，应在跑道端部设掉头坪。 机场净空区：指飞机起飞着陆涉及的范围，沿着机场周围要有一个没有影响飞行安全的障碍物的区域。 国际民航组织对机场的净空区专门的要求如下图所示：,5.3.3 机坪与机场净空区,土 木 工 程 概 论,5.3.3 机坪与机场净空区,机场净空区要求,土 木 工 程 概 论,5.3.3 机坪与机场净空区,航站区主要有航站楼、站坪及停车场所等组成。,上海浦东国际机场,土 木 工 程 概 论,5.3.4 航站区布局,1.航站楼 ：供旅客从地面到空中或从空中到地面转换交通方式之用，是机场的主要建筑。有以下五项设施组成：连接地面交通的设施、办理手续的设施、连接飞机的设施、航空公司营运和机场必要的管理办公室与设备、服务设施。,布局：平面布局和竖向布局 航站楼一般为：一层、一层半和两层或多层形式。 建筑面积：国内航班1426m2/人，国际2840m2/人 2.站坪、机场停车场与货运区 站坪或称客机坪，是设在机场航站楼前的机坪。供客机停放、上下旅客、完成起飞前的准备和到达后各项作业使用。,5.3.4 航站区布局,土 木 工 程 概 论,5.3.4 航站区布局,世界经济发展合作组织（OECD）对隧道所下的定义为：以某种用途，在地面下用任何方法按规定形状和尺寸，修筑的断面积大于2m2的洞室。 隧道的分类： 按用途分类 铁路隧道、公路交通隧道、水力发电、灌溉等水工隧洞 按地质上分类 岩石隧道、土砂隧道 按施工场所不同分类 公路隧道、城市隧道和水下隧道,土 木 工 程 概 论,5.4 隧道工程,一、公路隧道线路,公路隧道的各种主要断面形状,世界最长的公路隧道是挪威西部24.5km的拉达尔隧道。,土 木 工 程 概 论,5.4.1 公路隧道,公路建筑限界 建筑界限：指隧道衬砌等任何建筑物不得浸入的一种限界。 公路隧道的建筑限界包括车道、路肩、路缘带、人行道等的宽度，以及车道、人行道的净高。,公路隧道横断面净空 除建筑限界外，还包括通过管道、照明、防灾、监控、运行管理等附属设备所需要的空间,5.4.1 公路隧道,土 木 工 程 概 论,5.4.1 公路隧道,二、公路隧道通风,公路隧道空气污染造成危害的主要原因是一氧化碳。 通风方式的种类：,5.4.1 公路隧道,土 木 工 程 概 论,5.4.1 公路隧道,三、公路隧道照明,区别于其他道路照明的显著特点：昼夜需要照明。 隧道照明主要由入口部照明、基本部照明和出口部照明与接续道路照明。,5.4.1 公路隧道,土 木 工 程 概 论,5.4.1 公路隧道,四、公路隧道施工,施工的主要程序:,5.4.1 公路隧道,土 木 工 程 概 论,5.4.1 公路隧道,施工方法：,新奥法(NATM):新奥法的概念是奥地利学者拉布西维兹教授于1948年提出的，它是以既有隧道工程经验和岩体力学的理论基础，将锚杆和喷射混凝土组合在一起作为主要支护手段的一种施工方法。 挪威法（NMT）：是20世纪90年代在西北欧隧道工程中发展起来的一种新方法，该法根据隧道质量指标Q值进行围岩分类并选定支护，是对新奥法的完善、补充和发展。,5.4.1 公路隧道,土 木 工 程 概 论,5.4.1 公路隧道,铁路隧道是修建在地下或水下并铺设铁路供机车车辆通行的建筑物。 可分为三类： 为缩短距离和避免大坡道从山岭或丘陵下穿越的山岭隧道； 为穿越河流或海峡而从河下或海底通过的水下隧道； 为适应铁路通过大城市的需要而在城市地下穿越的城市隧道。,土 木 工 程 概 论,5.4.2 铁路隧道,一、地铁隧道结构 浅埋区间隧道 多采用明挖施工，常用钢筋混凝土矩形框架结构。 深埋区间隧道 多采取暗挖施工，用圆形盾构开挖和钢筋混凝土管片支护。 （盾构法视频） 从技术和经济观点分析，暗挖施工时，建造两个单线隧道比建造将双线放在一个大断面的隧道里的做法合理，因为单线隧道断面利用率高，且便于施工。,土 木 工 程 概 论,5.4.2 铁路隧道,二、站台形式： 岛式站台、侧式站台和岛侧混合式站台。,土 木 工 程 概 论,5.4.2 铁路隧道,三、地铁隧道施工,地下铁道的施工方法概括起来有两大施工方式：明挖法和暗挖法。 明挖法(基坑法)：从地面向下开挖，并在欲建地下铁道结构的位置进行结构的修建，然后在结构上部回填土及恢复路面。 是浅埋地下铁道最常用的方法，它是一种用垂直开挖方式修建隧道的方法。,5.4.2 铁路隧道,土 木 工 程 概 论,5.4.2 铁路隧道,矿山法是暗挖法中最为常见的一种方法。是利用钻眼爆破方法开挖断面修筑隧道以及地下工程的施工方法，尤其是指在坚硬的岩石层中采用的矿山巷道掘砌技术的开凿方式。 暗挖法的主要方法：盾构法、注浆法、沉管法和顶管法,5.4.2 铁路隧