土木工程概论交通工程PPT课件

1、5.1 5.1 道路工程道路工程5.1.1 5.1.1 道路分类道路分类 道路供车辆和行人等通行的工程设施。按其使用特点分为：公路、城市道路、厂矿道路、林区道路以及乡村道路等。1. 公路的分类和分级 按其作用和使用性质分：国家干线公路（国道）、省级干线公路（省道）、县级公路（县道）、乡级公路（乡道）和专用公路等。公路工程技术标准根据交通量、使用任务和性质划分为五级：高速公路专供汽车分向、分车道行使，全部控制出入的干线公路第1页/共32页5.1 5.1 道路工程道路工程5.1.1 5.1.1 道路分类道路分类 （1）四车道，日交通量25 00055 000；（2）六车道，日交通量45 00080

2、 000；（3）八车道，日交通量60 000100 000；一级公路专供汽车分向、分车道行使的干线公路（1）四车道，日交通量15 00030 000；（2）六车道，日交通量25 00055 000；第2页/共32页5.1 5.1 道路工程道路工程5.1.1 5.1.1 道路分类道路分类 2. 城市道路的分类城市道路设计规范将城市道路分为四类：（1）快速路双向行车道、中央设分隔带，进出口全部或部分采用立体交叉控制，为城市中大量、长距离和快速交通服务。设计年限20年。（2）主干路连接城市主要分区的干路，以交通功能为主。设计年限20年。（3）次干路次干路与主干道组成道路网，起集散交通之用，兼有服务功

3、能。设计年限15年。（4）支路次干路与街坊线的连接线，解决局部地区交通，以服务功能为主。设计年限1015年。第3页/共32页5.1 5.1 道路工程道路工程5.1.2 5.1.2 公路建设公路建设 公路是设置在大地表面供各种车辆行使的一种带状结构物，主要由几何（或线形）和结构两部分组成。1 1、公路、公路几何组成（线形组成）几何组成（线形组成）平面线形公路中线在水平面上的投影为平面线形。路线纵断面图公路中线的竖向剖面图。公路横断面公路中心线的法线方向切面。横断面主要是由行车部分、路肩、边沟等组成。路线交叉口分平面交叉和立体交叉两种。交叉口设计是为了提高交叉口通行能力，减少以致消灭交通事故。第4

4、页/共32页5.1 5.1 道路工程道路工程5.1.2 5.1.2 公路建设公路建设 2、公路的结构建设（1）路基行车部分的基础，由土、石按照一定尺寸、结构要求建筑成带状土工结构物。具有一定力学强度和稳定性。路基横断面有三种形式： 路堤路堤 路堑路堑 半填半挖半填半挖第5页/共32页5.1 5.1 道路工程道路工程5.1.2 5.1.2 公路建设公路建设 2、公路的结构建设（1）路面用各种坚硬材料分层铺筑而成的路基顶面的结构物 ，以供汽车 安全、迅速和舒适地行驶。 必须具有足够的力学强度足够的力学强度和良好的稳定性良好的稳定性，以及表面平整表面平整和良良好的抗滑性能好的抗滑性能。第6页/共32

5、页5.1 5.1 道路工程道路工程5.1.2 5.1.2 公路建设公路建设 2 2、公路、公路的结构建设的结构建设路面按力学性质分：刚性路面刚性路面水泥混凝土路面，一般强度高，刚性大，板体性好，在车轮的作用下路面变形小。柔性路面柔性路面足要有碎石路面和各种沥青路面，它的刚度较小，抗拉强度较低，荷载作用下变形较大，路面弹性较好，无接缝，行车舒适性好。3、公路公路排水结构物建设排水结构物建设确保路基稳定，免受地面水和地下水侵害第7页/共32页5.1 5.1 道路工程道路工程5.1.2 5.1.2 公路建设公路建设 4、公路特殊结构物有隧道、悬出路台、防石廊、挡土墙和防护工程。3、公路沿线附属设施

6、交通管理设施交通管理设施 交通安全设施交通安全设施 服务设施服务设施 环境美化设施环境美化设施第8页/共32页5.1 5.1 道路工程道路工程5.1.3 5.1.3 高速公路高速公路为满足现代交通工具的大流量大流量、高速度高速度、重型化重型化、安安全全、舒适舒适的要求，的要求，高速公路高速公路应运而生。优点： 高速行车，平均达高速行车，平均达90 90 110km/h。 通行能力大，运输效率高。通行能力大，运输效率高。 安全行车，事故减少安全行车，事故减少1/31/31/21/2。 运费低。运费低。第9页/共32页5.2 5.2 铁路工程铁路工程5.2.1 5.2.1 铁路选线设计与路基铁路选

7、线设计与路基1 1、铁路选线设计、铁路选线设计选线设计是整个铁路工程设计中一项关系全局的总体选线设计是整个铁路工程设计中一项关系全局的总体性工作。性工作。铁路定线铁路定线就是在地形图或地面上选定线路的就是在地形图或地面上选定线路的走向，并确定线路的空间位置。定线基本方法有走向，并确定线路的空间位置。定线基本方法有套线套线、眼镜线眼镜线和和螺旋线螺旋线。2 2、铁路路基、铁路路基路基是承受并传递轨道重力及列车动态作用的结构，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。是轨道的基础。横断面形式横断面形式- -同公路工程。同公路工程。路基稳定性路基稳定性因动态作用下易出现道渣陷槽、翻

8、浆冒因动态作用下易出现道渣陷槽、翻浆冒泥和路基剪切滑动与挤起，设计必须验算稳定性。泥和路基剪切滑动与挤起，设计必须验算稳定性。第10页/共32页5.2 5.2 铁路工程铁路工程5.2.2 5.2.2 高速铁路高速铁路大幅度提高列车的运行速度大幅度提高列车的运行速度铁路速度分档为：铁路速度分档为：100-120km/h100-120km/h，常速，常速120-160km/h120-160km/h，中速，中速160-200km/h160-200km/h，准高速或快速，准高速或快速200-400km/h200-400km/h，高速，高速400km/h400km/h以上，特高速以上，特高速第11页/共

9、32页5.2 5.2 铁路工程铁路工程5.2.3 5.2.3 城市轻轨与地下铁道城市轻轨与地下铁道轻轨与地铁轻轨与地铁均有建于地下的、地面的和高架的。均有建于地下的、地面的和高架的。按单向按单向最大高峰小时客流量区分；最大高峰小时客流量区分；地铁：地铁：3-63-6万人次万人次轻轨：轻轨：1-31-3万人次万人次第12页/共32页5.2 5.2 铁路工程铁路工程5.2.3 5.2.3 城市轻轨与地下铁道城市轻轨与地下铁道轻轨轻轨1 1、机车重量和载客量较一般列车小，使用轨道轻；、机车重量和载客量较一般列车小，使用轨道轻；2 2、有较大比例专用车道，车辆与通讯设备专门化；、有较大比例专用车道，车

10、辆与通讯设备专门化；3 3、大多采用浅埋隧道与高架桥的方式；、大多采用浅埋隧道与高架桥的方式；克服了有轨电车运行速度慢、正点率低、噪声大的缺点克服了有轨电车运行速度慢、正点率低、噪声大的缺点比公共汽车速度快、效率高、省能源、无空气污染比公共汽车速度快、效率高、省能源、无空气污染比地铁造价低比地铁造价低5.2.4 5.2.4 磁悬浮铁路磁悬浮铁路第13页/共32页5.3 5.3 机场工程机场工程在飞机场工程的建设方面，在飞机场工程的建设方面，机场规划、跑道设计方案、机场规划、跑道设计方案、航站区规划、机场维护航站区规划、机场维护等等成为人们日益关注的问题。成为人们日益关注的问题。第14页/共32

11、页5.4 5.4 隧道工程隧道工程隧道定义：隧道定义：以某种用途，在地面下用任何方法按规定形以某种用途，在地面下用任何方法按规定形状和尺寸，修筑的断面尺寸大于状和尺寸，修筑的断面尺寸大于2m2m2 2的洞室。的洞室。5.4.1 5.4.1 公路隧道公路隧道世界最长公路隧道：挪威西部的拉达尔隧道，长世界最长公路隧道：挪威西部的拉达尔隧道，长24.5km24.5km1 1、公路隧道线形、公路隧道线形与普通道路一样，根据公路规范要求进行设计与普通道路一样，根据公路规范要求进行设计2 2、通风、通风3 3、照明（白天需要照明）、照明（白天需要照明）入口照明：入口照明：为使司机从适应野外高照度到适应隧道

12、内明为使司机从适应野外高照度到适应隧道内明亮度，所必须保证视觉的照明。分临界部、变动部和缓亮度，所必须保证视觉的照明。分临界部、变动部和缓和部三部分。和部三部分。第15页/共32页5.4 5.4 隧道工程隧道工程临界部临界部- -为了消除司机在接近隧道时产生黑洞效应所采为了消除司机在接近隧道时产生黑洞效应所采取的照明措施。取的照明措施。“黑洞效应黑洞效应”是指司机在驶近隧道，由是指司机在驶近隧道，由洞外看隧道内时，因周围明亮而隧道象一个黑洞，以致洞外看隧道内时，因周围明亮而隧道象一个黑洞，以致发生辨认困难、难以发现障碍物；发生辨认困难、难以发现障碍物；变动部变动部- -照度逐渐下降的区间；照度

13、逐渐下降的区间；缓和部缓和部- -为司机进入隧道到习惯基本照明的亮度，适应为司机进入隧道到习惯基本照明的亮度，适应亮度逐渐下降的区间。亮度逐渐下降的区间。第16页/共32页5.4 5.4 隧道工程隧道工程出口照明：出口照明：是指汽车从较暗的隧道驶出至明亮的隧道外是指汽车从较暗的隧道驶出至明亮的隧道外时，为防止视觉降低而设的照明。应消除时，为防止视觉降低而设的照明。应消除白洞效应白洞效应，即防止汽车在白天穿过较长隧道后，由于外部亮度极高，即防止汽车在白天穿过较长隧道后，由于外部亮度极高，引起司机因眩光作用而感不适。引起司机因眩光作用而感不适。4 4、施工、施工主要有：新奥法、挪威法主要有：新奥法

14、、挪威法第17页/共32页5.4 5.4 隧道工程隧道工程5.4.2 5.4.2 铁路隧道铁路隧道1 1、地铁隧道结构、地铁隧道结构（1 1）浅埋区间隧道，多采用明挖施工，常用钢筋混凝）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。土矩形框架结构。（2 2）深埋区间隧道，采用暗挖施工，用圆形盾构开挖）深埋区间隧道，采用暗挖施工，用圆形盾构开挖钢筋混凝土管片支护。钢筋混凝土管片支护。5.4.3 5.4.3 水底隧道水底隧道注意：抗浮稳定和防护注意：抗浮稳定和防护第18页/共32页土木工程概论土木工程概论第第6章章 桥梁工程桥梁工程第19页/共32页6.1 6.1 桥梁的分类桥梁的分类

15、1、按使用性质分：公路桥、铁路桥、公铁两用桥、人行桥、机耕桥、过水桥等。2、按跨径大小和总长分： 多跨总长L/m 单孔跨径L0/m 特大桥 L1000 L0 150大桥 100L1000 40L0 150 中桥 30L100 20 L040小桥 8 L 30 5 L020涵洞 L053、按行车道位置分：上承式、中承式和下承式；4、按承重构件受力情况分：梁桥、板桥、拱桥、钢结构桥、吊桥、组合体系桥；第20页/共32页6.1 6.1 桥梁的分类桥梁的分类5、按使用年限分：永久性桥、半永久性桥和临时桥；6、按材料分：木桥、圬工桥、钢筋混凝土桥、预应力桥、钢桥。6.2 6.2 桥梁工程的总体规划和设计

16、要点桥梁工程的总体规划和设计要点总体规划基本内容：桥位选定、总跨径与分孔方案、桥型选定、决定桥梁的纵、横断面布置等；6.3 6.3 桥梁的结构形式桥梁的结构形式梁式桥：最常见而又最基本的桥梁；桥梁上部结构的荷载垂直传至支承、再由支承传至下部结构，桥面必须承受很大弯矩。6.3.1 6.3.1 梁式桥梁式桥第21页/共32页6.1 6.1 桥梁的分类桥梁的分类6.3.1 6.3.1 梁式桥梁式桥梁式桥采用悬臂法施工梁式桥采用悬臂法施工第22页/共32页6.3 6.3 桥梁的结构形式桥梁的结构形式梁式桥：最常见而又最基本的桥梁；桥梁上部结构的荷载垂直传至支承、再由支承传至下部结构，桥面必须承受很大弯

17、矩。6.3.1 6.3.1 梁式桥梁式桥第23页/共32页6.3 6.3 桥梁的结构形式桥梁的结构形式拱式桥：由拱圈或拱肋做为主要承载结构，主要承受压缩力。分上承式拱桥、中承式拱桥和下承式拱桥。上承式：桥面在拱肋上方；中承式：桥面一部分在拱肋上方，一部分在拱肋下方；下承式：桥面在拱肋下方。6.3.2 6.3.2 拱式桥拱式桥第24页/共32页6.3 6.3 桥梁的结构形式桥梁的结构形式6.3.2 6.3.2 拱式桥拱式桥拱式桥第25页/共32页6.3 6.3 桥梁的结构形式桥梁的结构形式刚架桥：上部结构（梁）与下部支承（桥墩）完全刚接在一起。与梁桥相比，在跨径和外力相同时，刚架桥跨中弯矩要小，

18、因而梁截面高度可以做得更小。6.3.3 6.3.3 刚架桥刚架桥第26页/共32页6.3 6.3 桥梁的结构形式桥梁的结构形式斜拉桥：将梁用若干根斜拉索拉在踏上，便形成斜拉桥。6.3.4 6.3.4 斜拉桥斜拉桥斜拉桥第27页/共32页6.3 6.3 桥梁的结构形式桥梁的结构形式悬索桥：桥面支承在悬索上的桥称为悬索桥。6.3.5 6.3.5 悬索桥悬索桥悬索桥第28页/共32页6.4 6.4 桥墩与桥台桥墩与桥台桥墩：多跨桥的中间支承结构1、实体式桥墩依靠自身重量来平衡外力而保持稳定。2、空心式桥墩为节省材料，降低自重，将混凝土或钢筋混凝土桥墩做成空心薄壁结构。3、桩或柱式桥墩将桩基一直向上延伸到桥跨结构下面，桩顶浇筑墩帽，桩作为墩身的一部分。6.4.1 6.