交通工程实习报告

1、一、实习目的：根据我校对交通工程专业的安排，我于2011年6月28日到2011年7月8日在邯郸市内跟随指导老师进行城市交通的认知实习，这是一个让我了解交通功能的好机会，让我更深一步的了解交通在城市中的作用。通过参观邯郸市内的各种立交桥、高架桥、拱桥以及市内交通的状况，使我增强了对交通工程专业研究内涵的感性认识，同时也激发了我的专业兴趣，为专业课的学习打下良好的基础。二、实习简介：这是我们大一学生的第一次实习，根据老师的要求和实习内容的安排，我们此次的实习目的是了解邯郸市内的交通状况，对城市交通有一个大概的认知。三、学习内容：1、混凝土路与沥青路的特点1.1沥青路面和水泥混凝土路面的优缺点 不管

2、是水泥路面还是沥青路面，几年后都涉及到重修的问题。水泥路面重修时要比沥青路面麻烦很多，费用也高出了不少。几公里的沥青路面要想重新铺就沥青，一个晚上就可以实现，可是水泥路面重修的施工过程要繁琐很多，首先要用大型设备粉碎路面，然后再进行平铺工程。同样长度的公路，如果沥青一晚上完成的长度，水泥路面恐怕一个月也不能完成。沥青路面另外一个优势就是汽车行驶过程中乘客感觉十分舒服，没有颠簸，而水泥路面走起来会相当颠簸，即使它的施工工艺再好，也不能具备沥青路面的柔软性。这也就是为什么很多路面用沥青的原因，尤其在市区，尤其要考虑公路维护的时间和费用的问题。 1.2、沥青路面不用考虑接缝防裂，但沥青路面对公路周围

3、的土地、地下水等会造成污染，沥青的自然分解与降解需要几十年，沥青路面的造价贵于水泥路面。 沥青路面比水泥路面有养护更方便、通车更快，但是其养护成本高。在相同的平整度水平下，沥青路面比水泥路面要舒适，水泥路面运营的经济性要优于沥青路面，在一般高速公路上，60km/h行车速度时，水泥路面的油耗比沥青路面节省8%；120km/h行车速度时，水泥路面的油耗比沥青路面可节省15%。1.3、简单的说吧，沥青施工要专用的沥青摊铺机，价格很高，摊铺效率很高，而水泥摊铺的设备简单得多，可以分解为多个步骤用多台设备完成，所有的水泥设备加起来也比沥青摊铺机便宜。同时，水泥还多了一个振捣的工序.总而言之，沥青摊铺机械

4、造价高，工序简单，水泥相反。路面材料：沥青路：柔性，弹性小，吸尘，易修补，建造快，少污染，造价高，年限短（15-20年）水泥路面：刚性，弹性大，产生粉尘，易修补，完工时间慢，造价低，年限长（30年左右）。2、道路系统的类型：方格网式、环行放射式、自由式和混合式2.1、路拱的形式：（1）直线路拱，适用于路拱横坡度较小的水泥路面，以及有中央分隔带的道路；（2）直线曲线路拱，适用于大于20m宽的柔性路面；（3）折线形路拱，适用于多车道水泥或沥青混凝土路面；（4）抛物线路拱，适用于小于20m的柔性路面。这是老师讲解的路面的横断面的设计。同时，还得要设有排水设备。2.2、立交桥东门外立交桥：是邯郸与外地

5、联系的一处重要的交通枢纽，作为缺叶式苜蓿叶立交桥，存在一定的缺点，外来的车辆有时会迷失方向，因为右向车辆不能左转进城。2.3、桥的分类：按受力梁式桥拱式桥悬索桥刚性桥跨越障碍物的性质跨河桥立交桥高架桥栈桥2.4、桥涵的分类：桥的大小多孔跨径全长l（m）单孔跨径长k（m）特大桥l1000k150大桥100=l=100040=k100中桥30=l10020=k40小桥8=l305=k20涵桥-k52.5、定义：立交桥全称“立体交叉桥”，辞海释义为：在城市重要交通交汇点建立的上下分层、多方向行驶、互不相扰的现代化陆地桥。英语为：flyover随着道路建设的发展和交通的需要，城市人口的急剧增加使车辆日

6、益增多，平面交叉的道口造成车辆堵塞和拥挤，许多大中城市的交通要道和高速公路上兴建了一大批立交桥，用空间分隔的方法消除道路平面交叉车流的冲突，使两条交叉道路的直行车辆畅通无阻。城市环线和高速公路网的联结也必须通过大型互通式立交进行分流和引导，保证交通的畅通。城市立交桥已成为现代化城市的重要标志。为保证交通互不干扰，而在道路、铁路交叉处建造的桥梁。广泛应用于高速公路和城市道路中的交通繁忙地段。从此，城市交通开始从平地走向立体。2.6、立交桥形式武汉岳家嘴立交按跨越形式分为：2.61跨线桥在既有线路之上跨越。又分为分离式和互通式。前者只保证上下层线路的车辆各自独立通行；后者能使上下层线路的车辆相互通

7、行，在平面和立面上修建复杂的迂回匝道，占用很多土地。为减少噪声，多采用预应力混凝土桥。2.62地道桥从地下穿越既有线路。由桥洞、引道和附属结构组成，修建时，需拆迁地下管线，附属工程量大，远不如修建跨线桥经济，且设计时应注意净空、通风、照明、排水和防冰（严寒地带）等要求。2.7立交桥种类和通行方法2.71单纯式立交桥单纯式立交桥是立交桥中最简单的一种。这种立交桥主要用于高架道路与一般道路的立体交叉，铁路与一般道路的立体交叉，其通行方法极其简单，各自在自己的道路上行驶。2.72简易式立交桥简易式立交桥主要是设置在城内交通要道上。主要形式有十字型立体交叉、y型立体交叉和t型立体交叉。其通行方法为：干

8、线上的主交通流走上跨道或下穿道，左右转弯的车辆仍在平面交叉改变运动方向。2.73互通式立交桥互通式立交桥主要有以下三大类：（1）三枝交叉互通式立交桥，包括喇叭型互通式立交桥和定向型互通式立交桥。 （2）四枝交叉互通式立交桥，包括菱形互通式立交桥、不完全的苜蓿叶型互通式立交桥。完全的苜蓿叶型互通式立交桥和定向型互通式立交桥。 （3）多枝交叉的互通式立交桥。 2.8 互通式立交桥的通行方法：苜蓿叶型立交桥通行方法： 通过苜蓿叶型立交桥时，直行车辆按照原方向行驶，右转弯车辆通过右侧匝道行驶。左转弯车辆必须直行通过立交桥，然后转进入匝道再右转270度。 环型立交桥通行方法： 通过环型立交桥时，除下层路

9、线的直行车辆可以按照原方向行驶以外，其他车辆都必须开上环道，绕行选择去向。四、施工工艺 4.1测量放样 利用全站仪根据设计所给导线控制点测定桥梁横轴线，全站仪根据设计所给导线控制点测定桥梁横轴线。4.2桩基施工 4.21、施工前利用挖掘机挖除桥台、桥墩至承台底标高20cm以上，并整平土方，然后根据桩位砌筑一圈挖孔用辘轳平台。平台完成后开始挖孔，挖1m后拼装护壁模板，模板利用=6mm钢板制作，分四段组成，拼装后在模板与孔壁间隙处，浇筑与挖孔桩同标号砼，形成砼井圈护壁，护壁形状为喇叭口，下大上小。下一段挖深为1.2m，拆除上一段护壁模板，安装至这一段并浇筑砼。用同样办法进行下一段挖孔施工，挖孔施工

10、中遇到岩层须爆破时，宜采用浅眼松动爆破法。严格控制炸药用量，并在炮眼附近加强支护。4.3 项目概况某立交工程分为三层，第一层为地面层，第二层为某大道高架桥，第三层为某路高架桥，高架桥桥宽16.5米，上部结构采用全焊接连续钢箱梁，桥面加铺8cm（4.5+3.5）沥青砼sma13桥面。4.4实践技术经验钢桥面铺装是国际性的工程技术难题，也是我国桥梁建梁建设亟待解决的重大关键技术之一，因为某路立交采用连续钢箱梁，其钢桥面铺装是一项很复杂的技术。九十年代初，随着我国大跨径钢桥的发展，钢桥面铺装的研究开发提上了议事日程，被列为交通部的重点科技攻关课题。该技术涉及多学科的研究，对钢桥面的受力状态、铺装材料

11、的基本强度、变形性能、抗腐蚀性、水稳性、低温抗裂性、粘结性、抗滑性、施工工艺等要求很高。从钢桥面加铺沥青的发展现状，概括地说，钢桥面铺装4.5应具备以下基本性能：4.51.应具备良好的抗疲劳开裂性能，能够承受反复复杂变形；4.52.应具备优良高温稳定性能，以满足高达高温条件下的使用要求；4.53.完善的防排水体系，以保证钢板不被侵蚀。4.54.良好的层间结合，以保证铺装与桥面板的协同作用；4.55.对钢板变形有良好的追从性，以适应钢板变形；4.56.良好的平整度与抗滑性能。4.6.支架设计。根据本桥特点,经综合比较,xx 国道两侧选用碗扣式支架、门式支架较为合理、经济、方便。4.61.最早的立

12、交桥1928年，美国首先在新泽西州的两条道路交叉处修建了第一条苜蓿叶形公路交叉。1930年，芝加哥建起了一座立体交叉桥。1931年至1935年，瑞典陆续在一些城市修建起立体交叉桥。 八字桥在浙江绍兴市内。是绍兴现存石桥中最古老的一座梁式石桥，有南宋宝佑四年题记。桥面布置很有特色，桥东端紧沿河道由南北两个方向落坡，桥西端又从西南两个方面落坡，西端南面的坡道下还建有一小孔，跨越小河。虽经历了700多个严冬寒暑，多次重修，仍然保持当年古朴的面貌。八字桥这样在结构上能够解决这样比较复杂的交通问题，更为难得，在中国桥梁史上具有重要位置，是研究我国桥梁史的重要实物例证。 四层面立交桥新型立交桥项目，和传统

13、的蝶式立交桥对比，以不占地的专利新型四层面立交桥为例，这种立交桥从地面算起是2.5米和5米的两个净高，也就是说目前 世界上任何形式的立交桥都不可能再低于这个高度了（指从地面算起）。从车流量来看东西方向和南北方向、四个右转弯都不受任何影响，四个左转弯我们把它放在离地面2.5米净高的一个转盘上进行转向，也符合交通规则和安全。 通过大概计算一般十字路口的东西方向和南北方向主道的车流量比例占60%，右转弯占20%，左转弯占20%，我们相信让20%的车流量在转盘上进行90度角的左转弯没问题的。 这个离地面2，5米高的转盘担负了三大功能，一是给地面的行人和非机动车辆 提供了专用通道。二是通过转盘完成了左右

14、转弯的功能。三是可以通过转盘进 行立交桥上汽车调头功能。从四层面立交桥整个外观来看高度不超过10米，一般的十字路口都能修建这种不占地的立交桥和满足汽车最小转弯直径1420米 的要求。根据我申请pct国际专利的情况来看，目前世界上还没有不占地的立交桥。而且立交桥的造价也很低。驾驶员不会走错道，既便错了也可在桥的转盘上调头。在城市十字路口修建这种不占地的新型立交桥应该是很适合的。4.62.四层面立交桥新型立交桥项目，和传统的蝶式立交桥对比，以不占地的专利新型四层面立交桥为例，这种立交桥从地面算起是2，5米和5米的两个净高，也就是说目前 世界上任何形式的立交桥都不可能再低于这个高度了（指从地面算起）

15、。从车流量来看东西方向和南北方向、四个右转弯都不受任何影响，四个左转弯我们把它放在离地面2，5米净高的一个转盘上进行转向，也符合交通规则和安全。 通过大概计算一般十字路口的东西方向和南北方向主道的车流量比例占60%，右转弯占20%，左转弯占20%，我们相信让20%的车流量在转盘上进行90度角的左转弯没问题的。 这个离地面2，5米高的转盘担负了三大功能，一是给地面的行人和非机动车辆 提供了专用通道。二是通过转盘完成了左右转弯的功能。三是可以通过转盘进 行立交桥上汽车调头功能。从四层面立交桥整个外观来看高度不超过10米，一 般的十字路口都能修建这种不占地的立交桥和满足汽车最小转弯直径1420米 的

16、要求。根据我申请pct国际专利的情况来看，目前世界上还没有不占地的立交 桥。而且立交桥的造价也很低。驾驶员不会走错道，既便错了也可在桥的转盘 上调头。在城市十字路口修建这种不占地的新型立交桥应该是很适合的。4.7.互通式立交桥主要有以下三大类： 4.71三枝交叉互通式立交桥，包括喇叭型互通式立交桥和定向型互通式立交桥。 4.72四枝交叉互通式立交桥，包括菱型互通式立交桥、不完全的苜蓿叶型互通式立交桥。完全的苜蓿叶型互通式立交桥和定向型互通式立交桥。 4.81苜蓿叶型立交桥通行方法： 通过苜蓿叶型立交桥时，直行车辆按照原方向行驶，右转弯车辆通过右侧匝道行驶。左转弯车辆必须直行通过立交桥，然后转进

17、入匝道再右转180度。 4.82环型立交桥通行方法： 通过环型立交桥时，除下层路线的直行车辆可以按照原方向行驶以外，其他车辆都必须开上环道，绕行选择去向。4.9互通式立交桥主要有以下三大类：4.91三枝交叉互通式立交桥，包括喇叭型互通式立交桥和定向型互通式立交桥。 4.92四枝交叉互通式立交桥，包括菱型互通式立交桥、不完全的苜蓿叶型互通式立交桥。完全的苜蓿叶型互通式立交桥和定向型互通式立交桥。 4.93苜蓿叶型立交桥通行方法： 通过苜蓿叶型立交桥时，直行车辆按照原方向行驶，右转弯车辆通过右侧匝道行驶。左转弯车辆必须直行通过立交桥，然后转进入匝道再右转180度。 4.12环型立交桥通行方法： 通

18、过环型立交桥时，除下层路线的直行车辆可以按照原方向行驶以外，其他车辆都必须开上环道，绕行选择去向。单纯式立交桥单纯式立交桥是立交桥中最简单的一种。这种立交桥主要用于高架道路与一般道路的立体交叉，铁路与一般道路的立体交叉，其通行方法极其简单，各自在自己的道路上行驶。 立交桥4.13简易式立交桥 简易式立交桥主要是设置在城内交通要道上。主要形式有十字型立体交叉、y型立体交叉和t型立体交叉。其通行方法为：干线上的主交通流走上跨道或下穿道，左右转弯的车辆仍在平面交叉改变运动方向。4.14互通式立交桥主要有以下三大类： （1）三枝交叉互通式立交桥，包括喇叭型互通式立交桥和定向型互通式立交桥。（2）四枝交

19、叉互通式立交桥，包括菱形互通式立交桥、不完全的苜蓿叶型互通式立交桥。完全的苜蓿叶型互通式立交桥和定向型互通式立交桥。 （3）多枝交叉的互通式立交桥。 4.15互通式立交桥的通行方法： 苜蓿叶型立交桥通行方法： 通过苜蓿叶型立交桥时，直行车辆按照原方向行驶，右转弯车辆通过右侧匝道行驶。左转弯车辆必须直行通过立交桥，然后转进入匝道再右转270度。 环型立交桥通行方法： 通过环型立交桥时，除下层路线的直行车辆可以按照原方向行驶以外，其他车辆都必须开上环道，绕行选择去向。4.16桥梁一般讲由上部结构、下部结构和附属构造物组成，上部指主要承重结构和桥面系；下部结构包括桥台、桥墩和基础；附属构造物则指桥头

20、搭板、锥形护坡、护岸、导流工程等。4.17.桥梁的分类：按使用性分为公路桥、公铁两用桥、人行桥、机耕桥、过水桥等。4.18.按跨径大小和多跨总长分为小桥、中桥、大桥、特大桥。涵洞 l8 l05 按行车道位置分为上承式桥、中承式桥、下承式桥。 按承重构件受力情况可分为梁桥、板桥、拱桥、钢结构桥、吊桥、组合体系桥（斜拉桥、悬索桥）。 按使用年限可分为永久性桥、半永久性桥、临时桥。 按材料类型分为木桥、圬工桥、钢筋砼桥、预应力桥、钢桥。4.19、道路交叉 两条或两条以上道路交会称之为道路交叉。道路与道路交叉一般分为平面交叉与立体交叉两类。 立体交叉分为简单立交及上下层道路之间互不连通的交叉的，即分离

21、式立交。 上下层道路之间用匝道互相连通的交叉叫互通式立体交叉。 互通式立体交叉又分为菱形交叉、喇叭形立交、环行立交、苜蓿叶形立交、定向立交。钢管混凝土拱桥是一种大跨径桥型，由内部灌注混凝土的钢管拱架形成桥梁的支撑或悬挂结构体系。钢管混凝土拱架可以在桥梁的下部，通过分布的墩柱支撑桥梁；拱架也可以在桥梁的上部，通过分布的钢索悬挂桥梁。4.20钢管混凝土桥: (gang guan hun ning tu qiao) steel pipe-encased concrete bridge 用钢管混凝土作为主要建筑材料的桥梁。首先钢管表面为混凝土所覆盖可以防锈而混凝土在钢管内呈三向受力状态可大大提高其强度

22、，在施工过程中钢管作为刚性骨架使施工大大方便。5.0山区高速路结合我国山区高速公路特点，介绍山区桥梁设计中跨径选择原则，墩、台、基础和结构体系宜采用的形式以及桥梁和路基之间的关系。 山区高速公路 标准跨径 横断面 曲线半径 桥墩 桥台 基础 路基 随着我国经济建设的发展，特别是西部大开发战略的实施，我国在山区修建的高速公路越来越多，山区高速公路地形地质复杂，构造物多，桥梁隧道总长占路线长度的比例大，有的山区高速公路，桥隧比例高达70%80%。所以要设计成功一条山区高速公路，设计好其中的桥梁部分就显得十分重要。5.1、山区高速公路的主要特点山区高速公路的主要特点是地形地质复杂。地形复杂，表现为地

23、面高差大，变化频繁，横坡陡；地质复杂表现为岩溶、滑坡、不稳定斜坡、崩塌、陡崖、煤气地层等不良地质。受此影响，路线布设时平纵横三个方面都受到约束，一般就是平曲线多，平面半径小，纵坡大，桥梁比例高，横坡陡，半边桥和高挡墙多。山区高速公路桥梁也相应具有上述特点，弯坡桥多，高墩大跨多，墩台形式多，设计中必须协调解决好桥梁各细部构造与地形地质之间的关系。5.2、桥梁与路基的关系5.21 桥梁跨越方案与高填方路基方案的比较山区高速公路桥梁很多不受水文控制而只受地形控制，因不宜采用路基方案而设置为高架桥，路桥设置界限问题，一直是难以把握的关键问题，也是影响公路造价的问题。路基规范强调，“路基中心填方高度超过

24、20m时，宜和桥梁做方案比选。”，项目实际运作中，往往由于工期紧，或认为桥梁跨越方案安全省事，就直接考虑桥梁方案。实际上，对于地质情况较好，虽然填方中心高度为30m，但收敛较快的v型峡谷，且桥隧相连地段，为消化隧道废方，考虑路基方案可能比桥梁方案更安全更经济，因为这样的地形架桥，场地局促，难度大，横纵坡陡，极易引发边坡不稳；而对于宽而平缓地段，虽然填方高度只是20m左右，但如果需跨标段借方，且运距远，填方基底还需花大量资金处理的路段，反而考虑桥梁方案可能更安全更经济。所以笔者认为，山区高速公路路桥界限，不能一概而论，对于填土高度超过20m的路段，应根据地形、地质、前后构造物、前后路段的废方量、

25、工程造价等进行综合比选后决定是否设置桥梁。不能图快图省事，直接考虑桥梁方案。5.2.2 半边桥与挡墙的关系 山区高速公路地形横坡陡峭，虽然可以通过设计为左右幅路基不一样高的错台路基来处理，但有时由于左右幅路基横向交通要求，需要设置转向车道，错台式路基方案不易实现，这时就不可避免地会出现半边桥。当最低一侧填土高度15m左右时，应综合地形、地质将加筋挡墙，锚杆挡墙、弃土方案与半边桥做综合比较后决定是否设置桥梁。5.3、结构体系特性为了保证行车舒适，结构耐久适用，山区高速公路标准跨径大中桥一般均采用先简支后结构连续或墩梁固结的连续一刚构混合体系。全刚构体系由于一座桥梁墩高相差较大，需通过调整桥墩的线

26、刚度来改善桥墩受力，这样一来，桥墩尺寸种类就比较多，美观性降低，施工相对麻烦一些。全连续结构联长不能太长，舒适性差，墩台水平位移较大，墩柱尺寸需设计的相对大一些，材料较费。根据地形，将中间墩高较高，刚度相差不大的相邻几个桥墩固结起来，利用其柔性适应桥墩所受的水平力，较矮的边墩设置滑板支座或橡胶支座，形成连续梁。这样的刚构一连续体系，高墩、矮墩的受力性能都得到了改善，且适应地形特点。山区高速公路桥梁多为弯、坡桥，曲线梁桥在弯扭耦合作用下，具有沿某一不动点变形的趋势，单向行驶的大纵坡长桥在长期反复的汽车制动力作用下，梁体具有沿汽车行驶方向滑移的趋势，如果采用全连续结构，即上下构之间为橡胶支座连接时

27、，这种滑移趋势往往造成梁体受力不平衡，支座脱空甚至破坏，从而导致梁体开裂。因此山区高速公路桥梁宜采用先简支后结构连续或墩梁固结的连续一刚构混合体系，既适应平面线形，又适应桥梁受力特点。5.4、桥梁上部构造设计4.1 一般设计原则山区高速公路,桥梁所占比重大，但一般来讲,大跨径桥梁方案毕竟是少数,绝大部分还是采用施工方便、造价经济的标准化、预制装配化结构。大跨径桥梁一般是控制因素不同，方案也各不相同，具有较强的个性特征，而标准跨径桥则更多的是具有共性特征，所以本文重点探讨标准化、装配化桥梁的设计。山区高速公路桥梁常用标准化、装配化跨径有16、20、25、30、40、50m，横断面形式有空心板、t

28、梁、小箱梁等。对于跨径小于30m的，有空心板、小箱梁、t梁等三种结构可以选择，对于40、50 m跨径，根据梁的受力特点，宜采用t梁。30 m以下，同一种跨径，究竟应当采用哪一种横断面形式，通过表1，就可以作出选择。一孔上部构造主要材料指标表 表1梁高跨径横断面形式桥宽(cm)工作面积(m2)混凝土(m3/m2)纲绞线(kg/m2)普通钢筋(kg/m2)数据来源90cm20空心板122400.54712.8484.49(赣粤高速)100cm20小箱梁122400.3809.08267.85(京珠北)120cm20t梁122400.3698.11285.24(三福线)从表1可以看出，小箱梁是介于空

29、心板和t梁之间的一种横断面形式。20米跨径时，t梁较为经济。30m跨径以下，三种横断面比较，基本也是上述规律。当然，这是山区的情况，平原地区则另当别论。平原地区受净空和桥台填土高度的限制，桥梁上构要求尽可能降低建筑高度，这样可以减小纵坡，降低路基填土高度，减少占地及降低路基处理难度，对土源缺乏，软基较多的平原地区有显著的经济性。20m空心板建筑高度最低，与路基综合起来比较具有优势，平原地区路网发达，分离式立交较多，空心板在美观方面优于另外两种断面，所以平原地区较多采用空心板。山区高速公路桥梁一般净空无严格限制，另外，山区高速公路平面半径较小，超高缓和路段不可避免会出现在桥上，如果选用空心板和小

30、箱梁，架梁时一片梁四个支点不易调平，易造成支座脱空，受力不均匀的情况，所以山区高速公路桥梁标准横断面宜优先采用t梁。对于50m跨径t梁，在小半径平曲线上，由于内外梁梁长差较大，跨中矢高较大，对路线的适应性要差一些。另外山区高速公路，交通运输、场地预制条件均较差，大型机具进入困难，50mt梁单片重150多吨，架设设备要求较高，运输及安装过程中变形不易控制，因此一般情况下不选用50m跨径t梁，所以山区高速公路桥梁，宜采用的常用标准跨径为20、25、30、40m。t梁之间的横向连接有铰结和刚接两种形式，采用铰联结时，铰只传递剪力，车辆荷载作用在铰缝处时，弯矩主要由现浇桥面来承受，这样一来，现浇桥面的

31、厚度就必须加厚，否则，铰缝处桥面板易出现通长的纵向裂缝。现浇桥面板厚度增加，意味着恒载增加，t梁配筋和钢索必须增加，经济性下降，所以t梁横向连接采用刚接较好。公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（jtgd622004）9.3.16条也有相应规定：“预制t形截面梁的横隔梁连接，宜采用现浇混凝土整体连接”，当然在斜交桥及异形桥中需要横向弱联结时，铰结也是很好的选择形式。5.4.2 具体桥梁设计具体到一座桥设计时，上部构造设计要处理好两个关系。第一，处理好跨径与墩高的关系。跨径与墩高的关系按桥梁美学原则，一般应选择比值为0.6181之间，通过经济比较，往往又是经济的，也就是说20m跨径t梁适应的

32、墩高一般为1220m，30m跨径适应的墩高一般为1830m，40m跨径适应的墩高一般为24m40m。山区高速公路地形起伏变化频繁，通常应根据地形选择一种跨径，不宜根据墩高频繁变化跨径，墩柱高度变化很大时，可以采用20m与30m或者30m与40m的组合跨径。当一座桥梁，有几种跨径方案可选择时，应结合上下构做造价分析比较再做选择。第二，处理好上部构造（板或梁）与平面曲线半径的关系。桥位处平面曲线半径对桥梁跨径的选择及平面布置影响较大，主要表现为两个方面，第一是内外弧差，第二是中矢高。墩台径向布置时，由于曲率半径的影响，内外梁梁长不等，半径越小，内外梁梁长差越大。解决此问题一般两种途径，一种是根据平

33、面半径变化梁长，另一种是不变梁长通过加大帽梁，加大封锚端或加长现浇连续段处理。第一种方法变化梁长，设计简单，帽梁尺寸较小、规格统一，但一个标段，如果有几座桥处于不同的曲线半径上时，预制梁长度种类就较多，频繁调整模板虽不算很难，但每片梁都需要编号，堆放预制梁需要很大场地，这对“地无百米平”的山区确实是难以解决的问题，因此一般不采用变梁长方案。采用等梁长方案时，如果半径较大，内外梁梁长差不大，可以采用内弧长等于标准跨径布置，如果半径较小，可以采用半幅桥中线弧长等于标准跨径布置，这样连续段长度一端比标准长度增加，一端减小。内外弧差的问题解决后，还有中矢高的问题，一般中矢高10cm以内，可以通过调整护

34、墙内缘使之适应平面线形；半径较小，中矢高大于10cm时，由于护墙一般为50cm宽，护墙调整太大外观不美，护墙功能亦削减。此时亦有两种解决办法，一种是预制梁外缘按实际曲线预制，另一种是预制t梁边梁时，将边梁多预制一段长度，让现浇桥面板和护墙来适应平面线形。边梁按实际曲线预制时，边梁翼缘板由于两侧不等宽，刚度不等，施加预应力时可能出现侧向翘曲，且不同半径外边梁形状不一样，种类多施工较麻烦。第二种办法虽然材料稍有浪费，美观性稍差，仍优于前一种。6、桥梁下部构造设计5.1 桥墩高度较矮的桥墩（h40m）多采用柱式墩，y型薄壁墩，其中又以柱式墩最常用。柱式墩分圆柱和方柱。圆柱施工中外观质量易控制，且与桩

35、基衔接方便，平原地区用的较多。但从美观上来说，方柱有棱有角，与上构梁体协调，有一定的视线诱导性，较美观。从受力上看，截面积相等的方柱和圆柱，方柱抗弯刚度大于圆柱，受力优于圆柱，当体系为连续刚构时，方柱可以方便地通过调整两个方向的尺寸来调整墩柱的刚度，从而达到调整墩柱受力的目的。圆柱为各向同性，调整起来效果差一些。方柱的缺点是墩柱与桩基之间需通过桩帽连接，增加了工程数量，并且山区桥梁地面横坡都较陡，增加柱帽构造还会增加挖方工程量，引起边坡不稳，设计中应根据地形、上构结构形式、墩高综合考虑选用方柱或是圆柱。y型墩薄壁是独柱双支座的一种墩型，美观性较好，但施工稍显复杂。墩高较矮时，其施工既复杂又不美

36、观所以少采用。当墩高较高时y型薄壁墩施工只需一套模板，只需搭一个支架，对于地面横坡较陡，搭支架困难，模板需求量大的山区桥梁，y型薄壁墩具有显著的优势。从预算定额中也可以看出，同高度的柱式墩与y型薄壁墩相比，y型薄壁墩的基价低。另外采用双柱墩时，由于地面横坡较陡，两个墩柱高度经常相差较大，由于线刚度ei/l差距大，导致一个墩两个墩柱受力差异较大，采用y型薄壁墩，只一个墩柱，就避免了上述缺陷。也有人认为，上部的y型承托节约材料并不多，却施工麻烦，宜设计为实体，权衡施工进度和质量、安全和节省材料及美观之间的关系，也未尝不可。不管外形如何，墩高较高时，采用独柱双支座外部形状y型的薄壁墩较为适宜。5.2

37、 高墩一般矮桥墩的设计由强度控制，但当墩高较高时，就必须得考虑桥墩的稳定问题。公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（jtgd622004）关于偏心受压柱条文说明5.3.10条指出，“当l0/h30时，构件已由材料破坏变为失稳破坏。” l0为受压柱的有效长度，在0.52倍墩高之间变化，究竟取值多少，与施工状态、上构重量、上构和墩柱的连接方式即墩柱的支承刚度有关。大量的计算实验表明对于先简支后刚构（墩顶与上构为钢板焊接）和先简支后连续（墩顶与上构为橡胶支座连接）的多跨t梁桥来说，墩柱的有效长度l0=1.21.43l，l为墩柱高度，当l=40m且采用矩形截面时，h1.21.4340/30=1.6

38、1.907m，h=50m时h22.383m，当墩厚大于2m时，实心矩形截面经济性降低，所以可以得出一个结论：墩柱为材料破坏时，采用实心矩形截面，其高度不宜超过50m。当墩高大于50m时，宜采用空心薄壁墩截面。采用空心薄壁墩，墩高超过65m左右时顺桥向应考虑放坡，因为采用等宽尺寸时施工虽然方便，但为了保证桥墩的稳定，墩柱和帽梁必将尺寸加大很多，这样材料会浪费较大。5.3 桥墩与路幅的关系山区高速公路有整体式路基，也有分离式路基。目前路线选线越来越强调减少占地，环保、与景观协调的理念，除了中长隧道等设置分离式路基外，越来越多的采用整体式路基。整体式路基的双幅桥，一般情况下下构按分幅单独设计，即双幅

39、四柱。对于高墩长桥，为了减少开挖，增强边坡稳定性，节约材料，降低造价，整体式下构即双幅两柱不失为一种较好的选择。与双幅四柱相比，在桥墩截面积及横向宽度相当的情况下，整体式下构横向和纵向刚度是分幅设置的两倍以上，除了可以减少开挖，节约材料、施工面少外，还能减少墩顶变位。当然整体式下构帽梁跨度较大，还须考虑车辆双向行驶时扭矩影响，帽梁需设置的强大一些。一座桥究竟是采用整体式下构还是分幅下构，需结合桥位处地形、地质、水文、墩高等多方面因素综合考虑。5.4 桥台山区高速公路桥梁桥台一般采用重力式u型台、肋板台、桩柱式台。其中以重力式u台最常用，根据墩台与基础规定，u台适应的填土范围为410m，所以u台

40、的高度最好以10m控制。山区桥梁u台一个显著特征就是横向，纵向横坡陡，为了适应地形，减小开挖，节约圬工方量，u台设计时必须根据地形合理分台阶。桩柱式桥台由于抗推刚度小，当联长较长，台后填土高度较高时不宜使用，一般台后填土高度宜控制在5m以下，联长宜控制在150米以内。埋置式肋板台适应范围广一些，但也不宜太高，不宜超过12m。山区高速公路桥梁纵向地形陡峭，往往不能设置锥坡，这时采用桩柱式或肋板台会受到较大限制。当地质情况较差时，常常会出现u台下设置桩基的情况。5.5 基础山区高速公路桥梁最常用的基础仍为为扩大基础与桩基础。山区一般地质情况较好，采用扩大基础的情况相对较多，且宜采用分离式扩基础。因

41、为分离式扩基础适应地形横坡，承载力亦能满足要求。斜坡上的扩大基础与桩基础必须考虑基础扩散角和覆盖层厚度以及施工时的相互影响。桩基础多为嵌岩桩和柱桩，地质情况较差地段采用摩擦桩。桩基础不管受力形式如何，施工方法上多是挖孔桩和钻孔桩。挖孔桩造价较节省，但设计中能否采用挖孔桩，应结合地质情况具体分析，当桩长较长；遇到流沙、软弱夹层多，卵石、漂石等容易造成塌孔的地质情况；地下水位较高、地层含有煤气、瓦斯等有害气体时不宜设计为挖孔桩。6、结束语山区高速公路桥梁设计有很多区别于平原桥梁的地方，也更有很多方面需要探讨，本文只是抛砖引玉，结合设计中遇到的实际问题，提出一些解决方法，不正确之处，敬请同行批评指正

42、。7.0交叉路口优化管理问题模7.1.摘要本文运用优化模型的方法建立模型，在模型的建立过程中，本文主要考虑到了影响交叉路口的两个主要因素，也即是冲突点和车辆的延误时间。运用“阻碍系数”来描述车辆在冲突点的延误时间。7.2.问题重述混合交通指的是汽车与非机动车或车辆与行人，在同一道路上混行的交通。混合交通是一种客观现象，所谓混合交通在不同国家和不同时代其含意是不同的。在经济发达国家，公路上行驶的基本是汽车，混合交通是特指车速较高的小型汽车与车速较低的大型汽车所组成的交通，即行驶车辆之间存在的“速度差”；在我国，混合交通所指的是自行车、机动车、行人组成的混合交通，针对我国的交通特点，建立数学模型来

43、解决我国目前的交通情况，根据所建立的模型分析交通路口存在的问题，并提出改进的措施。依据模型结果为混合交通路口的道路建设和交通管理提供优化的方案。3. 问题分析 我们根据交叉路口的交通流特点，车辆和行人通过交叉路口的整个过程是一个随机过程,具有如下的特点：（1） 交叉路口机动车流、人流、自行车流之间会产生相互影响；（2）机动车流，人流，自行车流各自具有不同的特点；（3）机动车流和自行车流会“直行”、“左转弯”、“右转弯”，车流与车流之间会产生“冲突点”，从而影响到车流的速度，进而影响车辆的通过时间。根据上述的车流特点，现在我们就考虑有一种车流的情况，车流之间的影响如下（图1）： ab图 1现在我

44、们在只有机动车行驶的情况下进行分析，在绿灯时间时，左转弯车辆和对面驶过来的左转弯车辆会产生冲突，与直行车辆也会产生冲突，只存在右转弯车辆不会产生冲突，可以顺利的通过交叉路口。存在冲突，就有冲突点，那么车辆在冲突点就产生延误时间。我们就要建立一个合理的模型来描述冲突点或延误时间。在只有机动车的时候，我们建立一个通过延误时间来影响车辆平均通过停车线的时间，车辆通过的时间越小，那么，车辆通过停车线的车辆数就越多，这样就可以得到延误时间与路口通行能力之间的关系。4. 模型假设（1）通过交叉路口的车辆数的到达是服从泊松分布；（2）车辆到达路口的时间是服从负指数分布；（3）在冲突点的阻碍系数相同5符号说明

45、：左、直、右三个方向上车道的长度；：车辆通过停车线和在通过整个路口没有冲突点的速度；：单位时间内车辆到达的平均车辆数；：绿灯的亮灯时间；：车辆在冲突点的延误时间；：车辆自由通过交通路口时间；车辆在冲突点的阻碍系数6. 模型建立6.1绿灯的亮灯时间6.1.1交叉路口的红绿灯时间是根据路口的车流量来确定的，为了使得交叉路口的通行能力能够满足人们的要求，因此，交叉路口的红绿灯的时间设置就显得十分的重要，如果设置得合理一方面可以缓解路口的交通压力，另一方面可以帮助交警执行任务。如何才能知道红绿灯的设置时间是否合理，就是要看在绿灯时间内，平均到达的车辆能完全通过交通路口，而车辆通过交叉路口时，要受到冲击

46、点对车辆的影响，也就是说车辆在冲击点时会产生延误时间，这时我们就可以得到绿灯的亮灯时间等于车辆在没有冲击点的影响下自由通过交叉路口的时间加上平均到达所有车辆在冲击点产生延误时间的总和，即是：6.1.2这样我们就产生了一个新的问题，是不是所有的车辆在冲突点都要考虑存在延误时间，还是只考虑其中一部分车辆的延误时间。根据我们知道的一般规律，一般情况下，车辆左转弯的多少与产生冲突次数有着直接的关系，当左转弯的车辆较多产生的冲突次数就相应增多，所以可以得到下面的几种情况：（1）在左转弯车辆比较多而其他方向上较少时，设置绿灯时间主要考虑到左转弯车辆，保证单位时间内左转弯到达车辆能够通过；（2）左转弯的车辆

47、比较少，而其他方向上车辆比较多时，根据那一个方向上单位时间到达的时间来考虑，保证单位时间内到达车辆能够通过；（3）左转弯车辆和其他方向上的车辆相差不大时，就要根根据他们之间影响作综合考虑。6.1.3在通过交通路口不是每辆车都有延误时间，我们把全部延误时间放进来考虑，是很不合理的，为了方便我们建立模型和解决模型，我们假设总的延误时间为：由上描述可得到绿灯的亮灯时间为：6.2只有机动车的情况6.2.1在没有冲突点存在情况下，也即是车辆在车道上是自由串通在情况下，假设车辆进入交叉路口的速度及整个通过过程是恒定不变为，左转弯、直行道、右转弯的道路长度分别为，可得到车辆自由通过交叉路口各个方向时间为：6

48、.2.2车辆过交叉路口时，左转弯车辆之间、左转弯车辆和直行车辆之间就产生了冲突点，在这些冲突点上车辆就不可能自由通行，出现了延误时间。假设在这些冲突点上车辆之间的“阻碍因子”是相同的，我们把“阻碍因子”称为车辆之间的“阻碍系数”23，用表示。车辆在交叉路口的延误时间为： 6.2.3由于车流可以看着一条连续不间断的线，当前方车辆在冲突点产生延误时间时，可以认为车辆在前面的延误时间对后面车辆产生直接的影响，也就是说后面车辆进入服务区（交叉路口）的时间就被延误。因此，车辆通过停车线的平均时间就相应地被延长，也即是通过停车线的车辆就会相应减少，这样交叉路口的通行能力就被减弱。由上述分析，就可以知道延误

49、时间和车辆通过停车线的平均时间存在一定的关系。而车辆通过停车线的时间还受到本身车速的影响，我们已经假设了车辆进入路口的速度的恒定不变的，现在我们就可以求出车辆在没有冲突点的情况下，车辆通过停车线的平均时间，即是车辆在通过整个交叉路口不同方向上的一个单位长度所要花费的时间，为了方便我们对车辆通过停车线所花费的平均时间的描述，同时假设停车线的宽度也是一个单位长度，可得到：在车流线上，前面车辆的平均延误时间和车辆通过停车线的平均延误时间是一致的，也即是前面车辆被延误时间与后面车辆进入延误时间成的比例，得到：6.2.4由于只有左转弯和直行的车辆受到冲突点的影响，不同方向车辆通过停车线的平均时间为：不同

50、方向上车辆的通过能力（流通量）1为：所以在一个红绿灯周期内，交叉路口的交通能力为：6.2.5我们就可以得到一个用一个红绿灯时间周期的模型：目标函数：约束条件：6.2.6要解决模型的目标，使得在一个红绿灯周期内车辆的通行能力达到最大，我们就要想一个很好的交通形式来减少每一辆的平均延误时间，来减少车辆平均通过停车线的时间。延误时间是由车辆在冲突点产生，那么减少冲突点是一个很好的方法，对于我过的许多城市来说，不是每一个典型的交通路口都可以建立立交桥，建立立交桥站用资源比较大，因此，一般情况下，在车流量很大，并且单位时间内到达的车辆他绿灯时间内不能通过时才建立。这不符合我国普遍存在的交通路口。由于冲突

51、点的减少得不到很好的解决，现在我们只有减少车辆的阻碍系数，车辆的阻碍系数就与车流的特点有关，针对不同车流，可以给出不同交通规则和交通方案，比如主次干道的绿灯是不相等的、左转弯与右转弯的车流大等等。我们在这里只能给出的是一个数学表达式，对问题过于简化，在实际生活中很少，模型的检验难度大，数据不容易观察和收集，我们对模型采用仿真来检验，并根据不同值得到的结果来改进交通路口的交通现状。本模型适合于一些大、中城市交通路口的改进，在没有交通路口设置有天桥和禁止非机动车辆很少时，模型就可以解决机动车辆之间的交通状况。6.3机动车、自行车和行人都存在的情况下6.3.1交通路口是复杂多变的，不仅有机动车辆，还

52、有自行车辆和行人这两个重要的因素，根据上面建立只有激动车辆的模型，现在我们将考虑有自行车和行人这两个方面加上机动车本身，三者共同对交叉路口的影响。那么，现在在冲突点就会存在是机动车本身、机动车和自行车、机动车和行人、自行车本身和行人本身之间，共有六个方面的影响。现在就可以假设对应这六个方面在冲突点产生的平均延误时间是一个定值23，用表示。机动车经过交叉路口的三个方向的延误时间受到影响，左转弯车辆受到对面左转弯车辆和直行车辆、对面左转弯自行车和直行自行车、岔路行人左侧行人这几方面影响。由于自行车和行人具有很高的灵活性，一般情况下，当左转弯车辆到达斑马线时，等待行人几乎已经通过了，为了方便模型的建

53、立，假设左转弯车辆不受到行人的阻碍，对于自行车而言，起初加速快，通过量大，左转弯车辆通过对面左转弯车辆两者构成的冲突点时，自行车辆的直行几乎已通过，就只有左转弯的影响，得到左转弯车辆的延误时间为：机动车的直行车辆受到的就是两个方向左转弯自行车辆和对面左转弯机动车辆的影响，得到直行车辆的延误时间为：机动车的右转弯受到自行车左转弯车辆和行人的影响，得到右转弯车辆的延误时间为：自行车自由通过交叉路口各个方向的平均时间分别为，同理，得到自行车各个方向的延误时间为：行人通过的延误时间为：6.3.2对延误时间进行分析，机动车辆的灵活性相对比较差，在经过每一个方向都是受到不同程度的影响，因此，他们的延误时间也就很多，而对于自行车和行人就具有高灵活性，特别是行人。由上面的延误时间的计算式子可以看出，在一般情况下，单位时间内到达的自行车辆和行人都能够通过的。那么，现在我们考虑影响交叉路口的交通能力的主要因素，主要就是机动车辆通过交叉路口的通行能力。我们要增大机动车辆的通行能力，就要解决车辆的冲突点，和每一次冲突时产生的延误时间。冲突点越少，每次冲突产生的延误时间越短，车辆的通行能力就越大。机动车、自行车和行人这三者之间在这个