公路概述课件汇总全套ppt完整版课件最全教学教程整套课件全书电子教案

1、学习目标1. 了解国内外公路发展的历史和发展规划，能说出“五纵七横”和“ 7918”的含义；2. 了解公路工程标准体系，能辨认编号含义并能说出公路的控制指标；3. 掌握公路的基本组成和等级划分；4. 能说出公路建设的基本程序和公路建设的从业单位和从业人员；5. 了解专业与行业的关系，能初步拟定毕业时的就业方向和要考取的资格证书。一、道路起源道路伴同人类活动而产生，又促进社会的进步和发展，是历史文明的象征、科学进步的标志。因生活和生产的需要，人们对于道路通行的要求也在不断提高，由原来崎岖的人行小径到以后要求有更好的道路，取土填坑，架木过溪，以利通行。现在所谓道路工程是指从事道路的规划、勘测、设计

2、、施工、养护等的一门应用科学和技术，是土木工程的一个分支。二、我国古代道路中国是四大文明古国之一，在远古代时代就对道路工程有着卓越创造。相传中华民族的始祖黄帝，因看见蓬草随风吹转，而发明了车轮，于是以“横木为轩，直木为辕”制造出车辆，对交通运输作出了伟大贡献，故尊称黄帝为“轩辕氏”。随着车辆的出现产生了车行道，人类陆上交通出现了新局面。 秦驰道有统一质量标准：路面宽约50步，合约70米，定线原则是尽量取直，路基高于两侧以利排水，铁锤夯实路面，提高密实度，路旁每3丈种植青松一颗作为行道树，中间3丈，专供皇帝使用，两旁作为人行道，每10里设一厅，作为区段治安管理所。秦直道（中国最早高速公路）三、西

3、方古代道路罗马帝国大修道路对维护帝国的兴盛起着很大的作用。它以罗马为中心，向四外呈放射形修建了29条公路，号称世界无双所以产生了至今人们 还常用的外国俗语“条条道路通罗马”。四、西方近代道路1816年间英国工程师J.L.马克认为道路承受交通荷载的能力，一是主要依靠天然土基，并强调土路基要具备良好的排水,当它经常处于干燥时,才能承受重载而不致发生沉降；二是用有棱角的碎石，互相咬紧锁结成为整体，形成坚固的路面。故此他设计了一种新的碎石路面结构，与罗马时代的路面厚度相较，新路面减薄了3/4，节约了大量的人力和材料。在20世纪初，这种世界上公认的当时最优良的路面在全球范围内得到推广。人们取这种路的设计

4、者姓氏，称这种路为“马路”以表纪念。后来，人们用沥青铺涂在上面，称之为“柏油路”。但大多数人还是习惯叫“马路”。1883年G.W.戴姆勒和1885年C.F.本茨分别发明汽车，开创了以汽车交通为主的现代道路工程的新时代。汽车发明后,性能不断改善,在速度、安全和舒适方面有很大的提高,原来的道路条件已不能适应,因而有高速公路（freeway）的出现,19311942年德国建成世界上第一条高速公路网络，为汽车交通提供了安全、迅速、经济、舒适的行车条件。高速公路已成为公路现代化的标志。五、我国近代道路我国近代道路（19121949年）自20世纪初汽车输入中国以后，通行汽车的公路开始发展起来。这段时间受军

5、阀及国外侵略势力影响，公路技术发展缓慢。六、我国现代公路发展 新中国成立以后，我国公路建设得到大力发展。先后完成重要干线公路有康藏线、青藏线、青新线、川黔线、昆洛线等线路，道路总里程得到了快速增长，随着石油工业和工程机械产业的崛起，现代化沥青路面也得到快速普及和应用。公路质量也有了明显提高，通过科研攻关，解决了众多筑路难题，完成了许多在世界上有影响力的重点工程。虽然我国高速公路总里程目前排名世界第二位，但与公路发达国家相比，仍然相差较大，主要表现在地区发展不均衡、总体通过能力不足、服务水平偏低等，严重地影响了我国高速公路效能的发挥，而且也制约了我国经济的快速发展。国家排名 美国中国加拿大德国法

6、国里程（km）约10万9.62万1.65万1.26万1万主要特征连接所有5万人口以上城市东部较完善，西部欠缺不收费部分不限速公共交通完善七、国家公路网发展规划为进一步推动国家公路网建设，2013年6月20日，国务院批准了国家公路网规划（2013年2030年）。计划到2030年，中国将建成总规模约580万公里的公路网络，其中国家公路约40.1万公里。一、公路行业标准体系为适应公路工程建设、养护及管理可持续发展的需要，提高公路工程质量、安全和科技以及服务水平，推进公路标准化建设，我国自1981年起正式建立公路工程行业标准体系，标准内容涵盖了公路工程规划、设计、施工、监理、养护、管理等全过程的技术、

7、管理和服务标准，涉及路线、路基、路面、桥梁、隧道、交通工程、公路服务等多个专业，基本适应了近年来公路基础设施建设和养护管理快速发展的要求。公路行业标准按表现形式及对象不同，分为标准、规范、导则、规程等。按适应范围不同分为国家标准、行业标准、地方标准、企业标准4级。按门类分为综合、基础、勘测、设计、检测、施工、质检安全、养护管理、加固、造价、技术指南及其他等11个类别。按内容不同则分为各个专项，如设计类中桥涵部分的公路圬工桥涵设计规范（JTG D612005）、公路钢筋混凝土与预应力混凝土桥涵设计规范（ JTG D6220054）、公路桥涵地基与基础设计规范等专项规范（ JTG D632007）

8、等。二、公路控制要素公路工程技术标准（ JTG B012014 ）是根据一定数量的车辆,在道路上以一定的计算行车速度行驶时，对路线和各项工程的设计要求，包括线形标准(曲线半径、最大纵坡，直曲线形组合等)、荷载标准(车辆轴载)和净空标准(行车道宽度、通车高度)三项基本内容，分为设计车辆、交通量、服务水平、计算行车速度和建筑限界5个基本控制要素。三、公路自然区划我国幅员辽阔，各地气候、地形、地貌、工程地质和水文地质等自然条件差异很大，为区分不同地理区域自然条件对公路工程影响的差异性，并在路基、路面的设计、施工和养护中采取适当的技术措施和采用合适的设计参数，以保证路基、路面的强度和稳定性，规范对全国

9、进行了公路自然区划划分。公路是布设在地表供各种车辆行驶的一种线形带状空间结构物。它在各种自然因素的长期影响下，主要承受各种汽车荷载的重复作用。为此公路不仅要有平顺的线形、缓和的纵坡，而且还需要有坚实的路基、平整的路面，以及桥涵和防护等其他设施以满足通行的需要。故此，一般公路工程都由路线工程和结构工程两大部分组成。一、公路的路线组成公路的路线组成一般指的是一条线路平面弯折及纵面上下坡的路线几何形态组成。和其他工程结构物一样,公路的几何形状和各部分尺寸用平面图、纵断面图、横断面图来表示。1.公路平面图公路的平面图形主要反映公路平面形状及沿途走向。由于公路前进方向不可避免地会遇到城镇、居民区、工厂、

10、山川、河流、沟谷等障碍，为了减少工程量和确保交通安全，在这些障碍处公路必然要转折避让。在公路转折地点，因车辆轮迹的连续性往往需用曲线来联结相邻两直线。因而公路平面线形是由直线和平曲线组合而成的。路线的平面线形对汽车安全而又平顺地行驶具有重要的影响。平面线形各要素(如长度、曲率半径等)的确定，以及它们的合理配置都是以计算行车速度为依据的。路线平面设计的基本任务，就是把直线段、圆曲线段和缓和曲线段布设合理，使之既能保证行车的安全平顺，又能适应当地的地形、地物等情况，从而减少工程数量，降低工程造价。公路平面图是公路平面设计成果之一，是公路设计文件的重要组成部分。在路线平面图中除了反映路线弯折以外，一

11、般还应示出路线两侧一定范围内的地形、地物以及路线平面线型要素和结构物控制桩位等。公路平面图通常是在勘察测量时,按一定的比例测绘而成，常用的比例尺以12000居多。2.公路纵断面图沿公路中线竖直剖切公路，并沿路线长度方向展开成平整的竖面，称之为路线纵断面。在纵断面图上主要有两条线，一条是地面线，它是根据中线上各个中桩点高程点绘而成的一条不规则折线，基本上反映了沿着路中线地面的天然起伏变化情况；另一条是设计线，它是根据汽车的动力性能、地形地质等自然条件以及公路的设计要求并经多方面研究比较之后确定出来的一条具有规则形状的几何线形。 公路纵断面图是路线纵断面设计的成果之一，它主要反映沿着路中线地面的高

12、低起伏变化的情况以及其与设计标高之间的关系。它与平面图结合起来，就能反映出路线在空间的位置。 纵断面图一般采用直角坐标来表示。图中以横坐标表示水平距离,纵坐标表示垂直高程。为了能更清楚的显示出地面起伏情况，通常横轴方向的比例尺用12000，纵轴方向用1200。3.公路横断面图在公路中线的法线方向上作一垂直剖面,这一剖面叫做公路横断面。其结构组成由公路等级、地质地形等因素决定。公路横断面一般包括路面、路基（边坡）、路肩、中央分隔带、人行道以及在用地范围内设置的标志、照明设备、防护栏和取土坑、弃土堆、树木等内容。二、公路的结构组成公路的结构组成主要包括：路基，路面，桥梁、涵洞、排水设施、防护设施、

13、立体交叉及沿线附属设施等。三、公路等级的划分公路等级是反映公路上汽车通行能力和公路技术水平的指标。一般来说，公路等级越高，路线行车速度越高，适应的交通量和行车荷载也越大。1.技术等级划分公路等级特点适应年平均日交通量（Veh/d）高速公路专供汽车分向、分车道行驶并应全部控制出入的多车道公路。包括四车道、六车道和八车道三种车道15000一级公路专供汽车分向、分车道行驶，并可根据需要控制出入的多车道公路，包括四车道和六车道两种车道15000二级公路供汽车行驶的双车道公路500015000三级公路主要供汽车行驶的双车道公路20006000四级公路主要供汽车行驶的双车道或单车道公路双车道2000以下；

14、单车道400以下2.行政等级划分按公路在国家路网中所处的地位以及行政管理权限沿可分为： 国家公路、省公路、县公路、乡公路、专用公路5个等级。公路等级简称特点备注国道G连接首都与各省、自治区、直辖市首府的公路，连接各大经济中心、港站枢纽、商品生产基地和战略要地的公路。G1XX指首都放射线G2XX指南北纵贯线G3XX指东西横贯线S1XX指省会放射线S2XX指省域南北纵线S3XX指省域东西横线省道S具有全省性的政治、经济、国防意义，连接省内主要地市的公路县道X连接县城和县内主要乡（镇）、主要商品生产和集散地的公路乡道Y为乡（镇）村经济、文化、行政服务的公路专用公路Z专供或主要供厂矿、林区、农场、油田

15、、旅游区、军事要地等与外部联系的公路3.按照交通功能划分公路按照交通功能分干线公路、集散公路和支线公路3大类。干线公路细分为主要干线公路和次要干线公路，集散公路细分为主要集散公路和次要集散公路。4.公路等级选用原则公路技术等级选用应根据路网规划、公路功能，并结合交通量论证确定。主要干线公路应选用高速公路；次要干线公路应选用二级或二级以上公路；主要集散公路宜选用一、二级公路；次要集散公路宜选用二、三级公路；支线公路宜选用三、四级公路。公路建设的主要形式包括公路养护、重建、改建、扩建和新建等，其基本建设程序可分为四个阶段，即规划与研究阶段、设计阶段、施工阶段和交付使用阶段。一、公路建设从业单位和从

16、业人员按现有公路建设市场构成，公路建设从业单位主要有建设管理、造价咨询、勘察设计、监理、施工、养护等单位。这些单位都有专门的项目法人进行管理，在这些单位工作的人员都属公路建设活动从业人员。在所有从业单位中，公路工程施工单位的从业人员是所有单位中人数最多的，承担着项目由虚拟转化为实体工程的具体过程。其项目实施主要机构称之为项目经理部。二、职业资格证制度我国的职业资格工作最早是分别属于国家人事部、劳动部两个部门管理，形成了不同的管理模式和划分标准。原人事部负责专业技术人员职业资格工作，会同各行业部门建立的主要是从业资格和执业资格；原劳动部负责技能型人员职业资格工作，实行职业技能鉴定制度，颁发职业资

17、格证书。这两类制度统称为职业资格制度。学习目标. 能正确识别路基的类型，并能说出各部位名称；.了解公路排水设施设置的主要目的，能正确识别 排水设施的类型；.了解公路防护加固设施设置的主要目的，能正确识别防护加固设施的类型。路基是按照一定的路线位置和技术要求修筑的岩土构造物，是路面的基础，与路面一起承受行车荷载的作用。路基质量的好坏，关系到整条公路的质量。为保证公路的使用性能，路基必须具备足够的强度和刚度，一定的整体稳定性和材料水温稳定性。一、路基分类由于地形的变化和填挖高度的不同，路基的横断面形式可分为路堤(填方路基)、路堑(挖方路基)、半填半挖路基和不填不挖路基这四种基本形式。二、路基基本构

18、造路基一般由路基本体(路堤或路堑)和为保证路基本体正常工作而设置的路基排水结构物、路基防护与加固结构物及其他附属设施所组成。公路处于自然环境当中，受自然因素特别是水的影响较大，公路各种病害究其原因都与水有直接关系。对路基，水会造成土的强度下降，道路损坏。因此,各级公路应根据沿线的降水与地质水文等具体情况,设置必要的排水设施,以保证路基及其边坡的稳定。根据影响路基水的来源的不同，将公路路基排水设施分地面排水设施及地下排水设施两类。一、地面排水结构物地面排水设施是用来汇集路基范围之内和流向路基的少量地面水,并把它排泄出路基范围以外，防止其漫流、滞积或下渗的排水构造物的总称。1.边沟边沟一般设置在路

19、堑、矮路基、零填零挖路基以及陡坡路基边缘外侧或坡脚外侧，主要用来汇积和排泄路基及其边坡表面的自然降水。作用汇集和排除路基范围内和流向路基的少量地表水构造边沟的横断面形式有梯形、矩形、三角形和流线形等，一般采用梯形底宽、深度要求，高速、一级公路不小于;其他各级公路不小于，沟底纵坡与路线纵坡要一致，纵坡宜不小于0.3%。梯形内侧边坡坡度为1:11:1.5，外侧边坡与挖方边坡一致；单向排水长度不宜超过300500m布置要求边沟设置在挖方路基的路肩外侧、矮路堤、零填零挖路基及陡坡路堤的坡脚外侧，多与路中线平行边沟的作用、构造及布置要求2.截水沟在路堑或挖方路基坡顶以外的自然坡面上,为了拦截自然坡面的径

20、流,使其不致沿着边坡流入路堑或挖方路基内,必须设置与绝大多数地表水流方向垂直的水沟,称为截水沟。作用拦截并排除路基上方流向路基的地表水，保护挖方边坡和填方坡脚不受流水冲刷。降水量少的可不设截水沟，降水量大的可设多道截水沟构造截水沟的横断面形式一般采用梯形。底宽、沟深均不小于;边坡坡度视土质而定,常采用1:11:1.5;沟底纵坡不应小于0.3%;布置要求截水沟尽量与绝大多数地表水流方向垂直，离路堑坡顶的距离视土质而定:一般土质d;黄土 d;软弱层地段dH+，但不小于10m 截水沟的作用、构造及布置要求3.排水沟作用排水沟的主要作用是引水，是将路基范围内各种水源的水流（如边沟、截水沟及取土坑和路基

21、附近积水），引至桥涵或路基范围以外的指定地点构造排水沟的横断面形式一般采用梯形，排水沟的底宽沟深，边坡坡度1：11：1.5，纵坡0.5%布置要求排水沟的位置灵活性很大，离路基尽可能远一些，距路基坡脚不宜小于，平面上应力求简洁，需要转弯时应尽量圆顺，做成弧形，其半径不宜小于1020m，连续长度不宜大于500m排水沟的作用、构造及布置要求4.跌水和急流槽 在陡坡或深沟地段设置的沟底为阶梯，水流呈瀑布状自由跌落式通过的沟槽称为跌水。其作用是在较短的距离内，降低水流流速，消减水流能量。在陡坡或深沟地段设置的坡底较陡，水流不离开槽底的沟槽称为急流槽。其作用是将上下游水位差较大的水流引至桥涵进口或路基下方

22、。二、地下排水结构物地下排水结构物主要用来排除地下土层渗水，降低地下水位。是将影响路基强度及稳定性的少量地下水拦截、汇集并引排至路基范围以外的适当地点。1.暗沟暗沟结构示意图（尺寸单位：cm）作用将路基范围内的泉水或渗沟所拦截的水流排出路基范围以外，而其本身不起渗水、汇水作用构造暗沟内分层填以大小不同的颗粒材料，利用渗水材料透水性将地下水汇集于沟内，并沿沟排泄至指定地点暗沟可分为洞式和管式两大类布置要求暗沟设置在公路地段的泉眼处、高速公路和一级公路中央分隔带雨水口的下面暗沟的排水能力较小，不宜过长；寒冷地区的暗沟应做防冻保温处理或将暗沟设在冻深以下 暗沟的作用、构造及布置要求2. 渗沟作用：降

23、低地下水位、汇集和拦截流向路基的地下水，并排出路基范围以外。a) 拦截流向路基潜水的渗沟 b）降低地下水位的渗沟渗沟布置图渗沟构造渗沟构造接头连接横向排水管排水组成：排水层、反滤层和封闭层。结构形式：填石渗沟、管式渗沟和洞式渗沟。a）填石渗沟 b）管式渗沟 c）洞式渗沟1-夯实黏土 2-双层反铺草皮 3-粗砂 4-石屑 5-碎石 6-浆砌片石沟洞渗沟构造图（尺寸单位：cm）3. 渗井渗井属于立式地下排水构造。当地下存在多层含水层，其中影响路基的上部含水层较薄，排水量不大，且平式渗沟难以布置，可采用立式竖向排水，设置渗井，穿过不透水层，将路基范围内的上层地下水，引入更深的含水层中去，以降低上层的

24、地下水位或全部予以排除。作用 将路基范围内的上层地下水，引入更深的含水层中，以降低上层地下水位或全部予以排除构造 渗井上部构造为集水结构，下部为排水结构布置要求 布置时渗井内由中心向四周按层次，分别填入由粗而细的砂石材料，粗料渗水，细料反滤，填充料要求筛分冲洗，施工时用铁皮套筒分隔填入不同粒径的材料，要求层次分明，不得粗细材料混杂渗井的作用、构造及布置要求 路基常年大面积暴露在自然环境中，受到路基开挖、行车荷载及各种自然条件的长期影响,经常发生各种病害，影响路基使用。为保证路基的稳定性,除搞好路基排水外,还必须采取有效的防护加固措施。路基防护与加固的目的在于防止自然因素所引起的路基破坏和过量变

25、形；同时稳定路基美化路容，提高公路的使用品质。防护和加固的重点在于路基边坡防护和湿软地基的加固，应与路基稳定性及路基排水紧密结合，以保证路基的强度与稳定性。一、防护工程路基防护与加固工程中，一般把防止风化和冲刷、主要起隔离、封闭作用的措施称为防护工程。路基防护工程,按其作用的不同,可以分为坡面防护与堤岸冲刷防护。1. 坡面防护路基边坡最容易遭受降水的冲刷、冰冻的损毁和风沙的吹蚀。因此通过对坡面封闭隔绝或隔离，避免与减缓其与大气的接触，阻止坡面岩石进一步风化，防止和减缓降水对边坡的冲刷和淘刷，从而达到防护的目的。坡面防护一般有植物防护和工程防护两种方式。（1）植物防护。 植物防护主要适用于较缓的

26、土质边坡，依靠成活植物的发达根系，深入土层，使表土固结。植物的根茎叶可以调节表土的湿度，阻滞地表径流，防止和减缓冲刷，防洪保堤。不同的植被，还可以起到交通诱导、安全、防眩、吸尘、隔音的作用，同时美化路容、协调环境，因此，被视为“生命”防护的植物防护，在一定程度上优于无机物防护。 植物防护的方法有种草、铺草皮和植树。可根据坡面土质状况和坡度大小进行选择。选栽的植物要求能够适应当地的自然地理、气候环境。（2）工程防护.工程防护主要适用易风化的岩石边坡,可选用喷护和锚杆挂网喷浆（混凝土）、砌石护坡等方法防护。2.堤岸冲刷防护为防止沿河滨海路堤，河滩路堤的边坡遭受冲刷和淘刷的防护措施。按做法不同，冲刷

27、防护一般分为直接防护和间接防护两类。（1）直接防护。直接防护是在稳定的边坡上直接加固的一种防护措施，其特点是不干扰或很少干扰原来水流的性质。直接防护工程类型根据水的流速合理选用，防护工程基础应埋设在局部冲刷线以下不小于1m或嵌入基岩以内。石笼堤岸防护（2）间接防护。 采用导流或阻流的方法，改变水流性质，消除或减缓水流对路基边坡的直接冲刷和淘刷，或者迫使主流流向偏离被防护的路段，改变河槽中冲刷和淤积的部位，以及必要的改河工程，均属于间接防护。 导流构造物二、加固工程把防止路基或山体因重力作用而坍塌，地基承载力不足而沉陷，主要起支承、加固作用的结构物称为加固工程。1.地基加固路基敷设于天然地基上，

28、自身荷载较大，要求地基应具有足够的承载能力，以保持地基稳定。地基加固就是使某些自然因素(如地下水、坑穴、湿陷、胀缩等)不致产生对路基的有害变形而采取的工程措施。常用的地基加固手段有以下几种：置换法；排水固结法；土工织物法；挤密法；碾压夯实法；化学加固法等。2.挡土墙为防止路基填土或山坡土体因重力作用而坍滑所修筑的主要起支撑作用的墙式工程结构物,称为挡土墙。在公路工程中，它广泛用于支撑路基填土或路堑边坡，以及桥台、隧道洞口和河流堤岸等处。按照挡土墙在路基上设置的位置不同,可分为路堑墙、路堤墙、路肩墙和山坡墙等多种形式；按照挡土墙的结构型式挡土墙可分为重力式挡土墙、锚定式挡土墙、薄壁式挡土墙和加筋

29、挡土墙等；按照挡土墙的墙体材料，按照挡土墙的可分为石砌挡土墙、混凝土挡土墙、钢筋混凝土挡土墙等。a）路肩墙 ；b）路基墙 ； c）路堑墙挡土墙背后排水反滤层设置学习目标. 能正确识别路面的类型并能说出各种路面的优缺点； .了解路面结构和层次划分，能说出各结构层的主要作用；.了解沥青路面和水泥混凝土路面基本构造。路面就是用各种材料铺筑在路基上供车辆行驶的层状结构物。它不仅对路基起着加强和保护作用，还改善了道路条件，使汽车能以一定的速度，安全、舒适和经济地在道路上全天候行驶。因此路面的质量（包括施工质量和养护质量）对发挥道路运输经济效益具有十分重要的作用。一、公路路面使用要求1.具有足够的强度和刚

30、度强度定义：指路面抵抗破坏的能力。刚度定义：指路面抵抗变形的能力。2.具有足够的稳定性稳定性定义：指在水和温度等自然因素的作用下保持其强度、刚度基本不发生变化的性能。包括：水稳定性、干稳定性和温度稳定性等。3.具有足够的耐久性耐久性定义：指路面结构要长期承受行车荷载和冷热、干湿等气候因素的多次重复作用，会逐渐出现疲劳破坏和塑性变形累积，路面材料保持其原有性能的能力。4.具有足够的平整度平整度定义：指路表面纵向的凹凸量的偏差值。5.具有足够的抗滑性抗滑性定义：路面表面的粗糙度。6.具有很好的环保性（尽可能低的扬尘性和噪声）二、路面结构及层次划分 1.路面结构（1）路面横断面。在路基顶面铺筑的面层

31、结构，沿横断面方向由行车道和路肩所组成。路面横断面形式分为槽式和全铺式两种。a）槽式断面； b）全铺式断面（2）路拱。定义：将路面做成中间高、两边低的拱起形状，称为路拱。常用线形：抛物线形、直线形两种。a）抛物线型路拱； b）直线型路拱 2.路面结构层次划分行车荷载和大气因素对路面的影响随着深度的增大而逐渐减弱。因此，对路面材料的强度、刚度和稳定性的要求也随着深度而降低。所以，通常从受力情况、自然因素对路面作用的程度的不同和经济性的角度考虑，将路面分为若干层次修筑。通常划分为三个层次，即面层、基层和垫层。路面结构层次示意图三、路面分类路面是用一定的筑路材料按不同配合比和施工方法修筑而成的，在力

32、学性能上也互有差异，根据不同的实用目的，将路面做不同的分类。1.按路面的力学特性分类根据路面的力学特性,习惯上可把路面分为柔性路面和刚性路面两类。（1）柔性路面。定义：指各类沥青路面，俗称为黑色路面。（2）刚性路面。定义：指水泥混凝土路面，俗称为白色路面。 2.按路面材料和施工方法分类 按面层材料和施工方法不同，路面可分为：沥青混凝土、水泥混凝土、沥青贯入（沥青碎石、沥青表面处治）、砂石路面四种。各面层类型及其适用范围如下:面层类型适用范围沥青混凝土高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路水泥混凝土高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路沥青贯入（沥青碎石、沥青表面处治）三级公

33、路、四级公路砂石路面四级公路沥青路面是用沥青作粘结料铺筑面层的路面。因其呈黑色,故又称为黑色路面。沥青路面使用了粘结力较强的沥青材料作为结合料，不仅增强了矿料颗粒间的粘结力、而且提高了路面的技术品质。由于沥青材料具有一定的弹性、粘性和塑性，在汽车通过时，震动较小、噪音低、平稳舒适，因而是高等级公路的主要面层。a)黑色沥青路面b)彩色沥青路面一、沥青路面的特性 1.沥青路面的优点：(1)适宜采用机械化施工，施工进度快且质量易于保证,并且在铺筑完工后开放交通快，易于养护维修；(2)其路面具有表面平整、封闭性好、不渗水、坚实无接缝，行车平稳舒适，汽车通过时噪声小、少扬尘；(3)路面强度可调节，以适应

34、多种交通量的需要。 2.沥青路面的缺点：(1)面层弯拉强度较低，对基层的强度和稳定性要求较高；(2)沥青面层的温度稳定性较差,夏天变软,易形成车辙,冬天沥青材料变脆而导致路面开裂。(3)施工受季节和气候影响较大，低温季节和雨季，除乳化沥青外，不能施工。二、沥青路面的分类 1.按沥青路面强度构成原理分类(1)密实类沥青路面(悬浮密实)特点：热稳定性较差，不易渗水，耐久性较好。(2)嵌挤类沥青路面（骨架，分骨架空隙和骨架密实）特点：热稳定性较好，但易渗水，耐久性较差。悬浮-密实结构该结构具有较大的黏聚力c，但内摩擦角较小，高温稳定性较差。代表AC型骨架空隙结构该结构内摩擦角较高，但黏聚力c也较低。

35、代表AM型，OGFC型骨架密实结构该结构不仅内摩擦角较高，黏聚力c也较高，是综合以上两种结构优点的结构。代表SMA型 2.按施工工艺分类(1)层铺法。定义：集料与结合料分层摊铺、洒布、压实的沥青路面施工方法。适用：沥青表面处治和沥青贯入式两种路面。(2)路拌法。定义：用机械将矿料和沥青材料在路上或沿线就地拌和碾压密实而成的沥青路面施工方法。 3.厂拌法 定义：将规定级配的矿料和沥青材料（较粘稠）在工厂用专用设备加热拌和，然后到工地摊铺碾压而成的沥青路面。分类：厂拌沥青碎石和厂拌沥青混凝土。特点：混合料质量高，使用寿命长，但造价较高。3.按沥青路面的技术特性分类（1）热拌沥青混凝土路面。热拌沥青

36、混凝土是由不同粒径的碎石、石屑、砂和矿粉与沥青按最佳级配原则经热拌而成的符合技术标准的混合料。按沥青混凝土混合料中集料最大粒径的不同，可分为粗粒式（AC-25、AC-30）、中粒式（AC-16、AC-19）、细粒式（AC-10、AC-13）和沥青砂（AC-5）。摊铺而成的沥青混凝土路面根据交通量、当地气候条件的不同有单层、双层、三层之分。沥青混凝土强度高，做成的路面平整度好，坚实耐用，可满足各级公路的需要。某沥青混凝土路面设计图a）横断面图； b）结构图 （2）沥青碎石路面。沥青碎石是由几种不同尺寸的矿料（开级配），掺有少量或不掺矿粉，用沥青作结合料按一定比例热拌而成的混合料（孔隙率大于10%

37、）。沥青碎石混合料属嵌锁结构，故热稳定性较好，抗滑性高，在低温时不易开裂，但透水性大，用沥青碎石做面层时，为防水和保持平整度，需在其上铺筑沥青砂或沥青石屑做封层。实际施工中沥青碎石常用来作为高等级路面的下面层、联结层或调平层。 （3）沥青表面处治。沥青表面处治路面是用沥青和集料按层铺法施工而成的厚度不大于3cm的沥青路面。按浇洒沥青和撒布集料的遍数不同，分为单层式、双层式、三层式。表面处治路面一般常用作沥青路面的磨耗层、防水层（封层）、抗滑层。（4）乳化沥青碎石混合料。乳化沥青是将热熔状态的沥青和含有乳化剂的水溶液，经过机械搅拌的方法使沥青以微滴状态均匀的分布在水溶液之中所形成的乳状液。它的主

38、要优点是在常温下可与冷的石料，表面潮湿的石料进行拌和施工，可节约大量能源，减少环境污染，降低施工人员劳动强度。通常把乳化沥青中沥青微滴从沥青-水界面分离出来，互相结成团以致在石料表面粘结成沥青薄膜的过程，称为破乳。其分离出来的快慢程度，称为破乳速度。这是一个很重要的因素，它直接关系到路面的施工方式和机具的适用性。乳化沥青混合料现常用来作为三级、四级公路的沥青面层、二级公路养护罩面以及各级公路的调平层。一、水泥混凝土路面的特性水泥混凝土路面的优点：具有板体性，强度高，稳定性好，对基层强度几乎无依赖，由于路面成灰白色，有利于夜间行车，还能适应履带式车辆的行驶。路面持久耐用，经常性的维修和养护工作量

39、小，造价低。水泥混凝土路面的缺点：水泥和水用量大，因混凝土强度形成需要一定的时间，开放交通迟，路面有接缝，行车舒适性较差，并且噪声较大，一旦路面被损坏，修复比较困难。混凝土路面横断面示意图a）高速和一级公路； b）其他各级公路二、水泥混凝土路面面层分类面层类型适用条件连续配筋混凝土面层高速公路沥青上面层与连续配筋混凝土或横缝设传力杆的普通混凝土下面层组成的复合式路面特重交通的高速公路碾压混凝土面层二级及二级以下公路、服务区停车场钢纤维混凝土面层标高受限制路段、收费站、混凝土加铺层和桥面铺装矩形或异形混凝土预制块面层服务区停车场、二级及二级以下公路桥头引道沉降未稳定段三、水泥混凝土路面接缝 1.

40、设置接缝的原因 混凝土面板具有热胀冷缩的性质，容易引起板的拱胀或断裂等破坏，所以要设置避免面板破坏，保证其正常工作。 2.接缝的分类 类型：纵缝和横缝。1-横缝 2-纵缝接缝横向接缝 纵向接缝 横向缩缝 横向胀缝 横向施工缝 纵向缩缝 纵向胀缝 纵向施工缝 胀缝构造示意图缩缝构造示意图施工缝构造示意图3.接缝材料及技术要求接缝是混凝土路面板的重要构造部位，也是容易产生病害的薄弱部位。为避免雨水渗入造成路面病害，混凝土路面接缝均须按要求用接缝材料进行填塞封堵。接缝材料按使用性能分接缝板和填缝料。接缝板应选用能适应混凝土面板的膨胀与收缩，施工时不易变形、复原率高，且耐久性良好的材料。常见的有泡沫橡

41、胶板、沥青纤维板或木材类或纤维类板材。填缝料应选用能与混凝土接缝槽壁粘结力强、材料的回弹性好、能适应混凝土面板的收缩、不溶于水、不渗水、高温时不溢出、低温时不脆裂和耐老化，有一定抵御砂石嵌入的能力，便于施工操作的材料。常见的有丙酮类、聚氨酯类填缝料；橡胶沥青类或改性沥青类填缝料。学习目标.了解国内外桥梁的发展历史和现状；.认识桥梁的类型，掌握桥梁基本组成和分类；.了解桥梁上、下部结构的主要构成，能正确说出各部位名称；.认识常见的涵洞类型，了解其构造。为了跨越各种障碍（如河流、沟谷或其他道路等）而修建各种类型的构造物，这就是我们常说的桥梁与涵洞，桥涵是交通线中的主要组成部分。一、我国桥梁建设概况

42、桥梁是交通运输的咽喉，是公路结构中不可缺少的最美丽、最壮观的建筑物。我国有四通八达的公路、铁路，为跨越公路、铁路、山川、江河等各种障碍，促进政治、经济、文化等各方面的发展，建立了四通八达的交通网络，而桥梁在网络中起着最关键的作用。赵州桥南京长江大桥广东虎门大桥辅航道桥上海卢浦大桥润扬长江公路大桥苏通长江公路大桥二、国外桥梁建筑概况1883年建成纽约布鲁克林悬索桥，跨径达483m。 1998年竣工的日本多多罗大桥，是目前跨径最大的斜拉桥，其主跨为890m。三、大跨径桥梁统计序号桥名主跨（m）主跨结构所在国家竣工时间1明石海峡大桥1991简支钢桁日本19982舟山西侯门大桥1650钢箱梁中国200

43、93大伯尔特桥1624连续钢箱丹麦19984润扬长江公路大桥1490钢箱梁中国20055亨伯尔桥1410钢箱英国19816江阴长江公路大桥1385简支钢箱中国19997香港青马大桥1377连续钢箱中国19978费雷泽洛桥1298.5简支钢桁美国19649金门大桥1280简支钢桁美国193710武汉阳逻江大桥1280钢箱梁中国2007世界十大悬索桥序号桥名主跨（m）主跨结构所在国家竣工时间1苏通大桥1088钢箱梁、双塔双索面中国20082香港昂船洲大桥1018钢箱梁、双塔双索面中国20093湖北鄂东长江大桥926钢箱梁、双塔双索面中国20104多多罗大桥890主钢边砼混合梁、双塔双索面日本199

44、95诺曼底大桥856主钢边砼混合梁、双塔双索面法国19956南京长江三桥648钢箱梁、双塔双索面中国20017南京长江二桥628钢箱梁、双塔双索面中国20018武汉白沙洲大桥618主钢边砼混合梁、双塔双索面中国20009福州青州闽江大桥605钢砼结合梁、双塔双索面中国200010上海杨浦大桥602钢砼结合梁、双塔双索面中国1993世界十大斜拉桥序号桥名主跨（m）主跨结构所在国家竣工时间1重庆朝天门长江大桥552钢箱拱中国20032上海卢浦大桥550钢桁架拱中国20093西弗吉尼亚大桥518钢桁架拱美国19764贝尔桥504钢桁架拱美国19315悉尼港桥503钢桁架拱澳大利亚19326巫山长江大

45、桥460钢管混凝土拱中国20057广州新光大桥428钢管混凝土拱中国20078万州长江公路大桥420钢管混凝土劲性骨架拱中国19979重庆菜园坝长江大桥420钢管混凝土拱中国200710KRK大桥390钢管混凝土拱克罗地亚1979世界十大拱桥序号桥名主跨（m）主跨结构所在国家竣工时间1斯托玛大桥302PC连续钢构挪威19982拉福桑德大桥298PC连续钢构挪威19983阿桑逊大桥270PCT构巴拉圭19794虎门大桥副航道桥270PC连续钢构中国19975格特威大桥260PC连续钢构澳大利亚19856威渃德大桥260PC连续梁挪威19947斯科特温大桥250PC连续钢构奥地利19898多特大桥

46、250PC连续钢构葡萄牙19919斯盖大桥250PC连续钢构英国199510重庆黄花园嘉陵江大桥250PC连续钢构中国1999世界十大梁桥一、桥梁组成桥梁结构基本组成桥梁基本组成各部分的作用上部结构桥面 位于主梁之上，供车辆和行人行走主梁 支承桥梁并将主梁及以上荷载传给支座下部结构桥墩 设于两桥台之间，支承桥梁上部结构并将恒载和车辆等活载传给地基的建筑物桥台设于桥梁的两端，支承桥梁上部结构并将恒载和车辆等活载传给地基的建筑物，另外，还与路堤相衔接，防止路堤填土滑坡和坍落附属结构桥头搭板、锥形护坡等是减小桥头跳车、保证路堤边坡稳定和抵御水流冲刷、提高桥梁服务功能所需要的结构物。桥梁的基本组成及各

47、部分的作用1.长度方向尺寸（1）计算跨径L （2）净跨径Lo（3）标准跨径Lb（4）总跨径L（5）桥梁全长Lq 2.高度方向尺寸(1)桥梁高度H (2)桥梁建筑高度h(3)桥下净空高度H0 二、桥梁的基本尺寸三、桥梁的分类1.按桥梁主要承重构件的受力性质分（1）梁式桥。梁桥拱桥（2）拱桥。（3）刚架桥。刚架桥（4）吊桥(悬索桥)。（5）组合体系桥。2.按桥长和跨径大小分类桥涵分类多孔跨径总长L（m）单孔跨径D（m）特大桥:L500D100大桥100L500100D500中桥30L10020D40小桥8L305D20涵洞L8D53.按桥梁上部构造所用材料分类 可分为:木桥、圬工桥(砖、石、混凝土

48、)、钢筋混凝土桥、预应力钢筋混凝土桥、钢桥等。4.按行车道位置不同分类 可分为上承式桥、中承式桥和下承式桥。桥梁下部结构主要包括桥墩、桥台和墩台之下的基础。一、桥梁基础桥梁基础的作用是承受上部结构传来的全部荷载，并把它们和下部结构荷载传递给地基。因此，为了全桥的安全和正常使用，要求地基和基础要有足够的强度、刚度和整体稳定性，使其不产生过大的水平变位或不均匀沉降。按构造和施工方法不同，桥梁基础类型常可分为：明挖扩大基础、桩基础和组合式基础。1.明挖扩大基础明挖扩大基础属直接基础，是将基础底板设在直接承载地基上，将来自上部结构的荷载通过基础底板直接传递给承载地基。 明挖扩大基础适用于持力层埋藏较浅

49、，且水流冲刷不严重的浅水地区或干旱地区。由于它的构造简单,埋深浅，施工容易,加上可以就地取材，故造价低廉，广泛用于中小桥涵及旱桥。2.桩基础桩基础由若干根基桩和联接于桩顶的承台共同所构成的基础。外力通过承台分配到各桩头，再通过桩身及桩端把力传递到周围土及桩端深层土中，故属于深基础。柱桩和摩擦桩桩基础具有承载力高、稳定性好、沉降量小而较均匀的特点，几乎可以应用于各种工程地质条件和各种类型的工程，尤其是适用地基浅层土质较差，持力土层埋藏较深，需要采用深基础才能满足结构物对地基强度、变形和稳定性要求的重型建（构）筑物。分类方法分类按承台位置分高桩承台基础低桩承台基础按传力方式分端承桩摩擦桩按施工方法

50、分沉桩灌注桩管柱基础 桩基础的分类3.组合式基础组合式基础主要包括沉井基础、地下连续墙地处等。这些基础形式承载力较大，但构造和施工工艺较为复杂，可根据地质水文条件等情况综合考虑后选用。二、桥梁墩台 桥梁墩台是桥墩和桥台的合称，两者均是支承桥梁上部结构的建筑物。桥台位于桥梁两端，并与路堤相接，兼有挡土作用；桥墩位于两桥台之间。桥梁墩（台）主要由墩（台）帽墩（台）身和桥梁基础所组成，形体大体上可分为两类重力式墩（台）和轻型墩（台）。按构造分为实心墩、空心墩；柱式墩、框架墩。按受力特点分为柔性墩和刚性墩。按截面形式分类有矩形、圆形，圆角矩形，多边形等。桥梁墩台按其施工方法分为整体式墩台和装配式墩台两

51、大类。三、支座桥梁支座是架设于墩台上，顶面支承桥梁上部结构的装置。其功能为将上部结构固定于墩台，承受作用在上部结构的各种力，并将它可靠地传给墩台。桥梁支座习惯于按变形的可能性、所用材料、结构形式三种方法分类。 1.按支座变形可能性分类固定铰支座,能适应结构支承端转动而不能移动,可承受任意方向力,但不能承受弯矩；单向活动铰支座，简称活动支座，既能承受支承端转动，也能作水平移动，能保证结构物在温度或混凝土收缩、徐变作用下自由变形，仅承受铅垂力而不受水平力或弯矩；双向活动铰支座，在正交的两个方向均能滚动的铰式辊轴支座构成，用于宽度大的梁式桥。 2.按支座所用材料分类橡胶支座：板式橡胶支座（含四氟滑板

52、板式橡胶支座）、盆式橡胶支座钢支座：平板支座、弧形支座、摇轴支座、辊轴支座。 3.按支座的结构形式分类弧形支座、摇轴支座、辊轴支座、板式橡胶支座、四氟版式橡胶支座、盆式橡胶支座、球形支座等。梁桥的上部构造主要包括主梁和桥面系。一、主梁主梁是用来跨越障碍物的，是梁桥的主要承重构件。按其截面形式有空心板梁、T形梁、形梁、箱形梁、衍架梁等多种类型。也可按纵向截面是否变化，前冠之以等截面和变截面等，如变截面箱型梁。按主梁受力特点，梁桥可建造为简支梁桥、连续梁桥和悬臂梁桥等桥型。T形梁和小箱梁二、桥面系桥面系指的是上部结构中,直接承受车辆、人群等荷载并将其传递至主要承重构件的桥面构造系统，包括桥面伸缩装

53、置、桥面防水层、桥面铺装，以及人行道、栏杆等。桥面系构成 1.桥面伸缩装置桥面伸缩装置（俗称伸缩缝）是为了车辆平稳通过桥面并满足桥面自由变形需要，在桥面伸缩接缝所设置的各种装置的总称。常用的有以下几种形式：对接式、钢制支承式、橡胶组合剪切式、模数支承式和无缝式。 2.桥面防水、铺装桥面防水层是设置于桥面铺装层下面，将铺装层渗透的雨水汇集到排水设施排出。常用的有以下几种类型：卷材防水层、涂料防水层、水泥砂浆防水层、石灰三合土或胶泥防水层。桥面铺装是桥梁表面直接供交通行使的表层结构物，常见的有沥青混凝土铺装层和水泥混凝土铺装层两种形式。涵洞是用来横穿路基，供水流通过或人畜通行的建筑构造物。涵洞主要

54、由洞身、基础、端口和附属设施等组成。一、涵洞的分类1.按建筑材料分类常用的有砖涵、石涵、混凝土涵、钢筋混凝土涵等。2.按涵洞中线与路线中线的关系分类正交涵洞：涵洞中线与路线中线垂直。斜交涵洞：涵洞中线与路线中线斜交。3.按构造形式分类圆管涵、盖板涵、箱涵、拱涵。 4.按洞顶填土情况分类明涵：洞顶无填土,适用于低路堤及浅沟渠处。暗涵：洞顶填土大于50cm,适用于高路堤及深沟渠处。 5.按水力性能分类无压力式涵洞：指的是入口处水深小于洞口高度，洞身全长范围内水面不接触洞顶的涵洞。半压力式涵洞：指的是入口处水深大于洞口高度，部分洞身顶面承受水头压力的涵洞。压力式涵洞：涵洞进出口全被水淹没，涵洞全长范

55、围内承受水头压力的涵洞。平常所说的倒虹吸管就是压力式涵洞的一种。二、涵洞构造涵洞是由基础、洞身及洞口建筑所组成的排水构造物。 涵洞基础的作用是承受整个建筑的重量，保证涵洞的稳定与牢固，防止因水流冲刷而造成的沉降和坍塌。 洞身形成过水孔道的主体，它应具有保证设计流量通过的必要孔径，同时又要求本身坚固而稳定。洞口调节水流状态，保护邻近路基稳定。学习目标.了解国内外隧道工程的发展历史和现状；.了解隧道的分类，能正确识别隧道类型；.了解隧道的基本构造，明确隧道洞内排水的意义。 隧道是修建在地下供交通通行的工程建筑物。 我国地域辽阔，多山岭重丘，山区公路建设任务十分繁重。修建隧道即可以缩短公路里程，改善

56、线形和交通运输条件，提高行车速度，又能保护国土环境。但其施工环境比较恶劣，施工难度和技术要求比较高，造价比较昂贵，故而应综合分析后采用。在我国最早用于交通的隧道为东汉明帝永平九年（公元66年），在今陕西省汉中县褒谷口内所修建的“石门”隧道，它是我国最早采用“火烧水浇”的方式开凿的穿山通车隧道。石门隧道（仿。真迹已沉入水库底） 公元前21802160年左右，古巴比伦人在幼发拉底河下修筑的人行隧道。此隧道为砖砌构造，乃是当今隧道工程的鼻祖。然而，古代最大的隧道建筑物，当属公元前36年在那不勒斯与普佐利（今意大利境内）之间所修建的婆西里勃隧道，该隧道是在灰岩中凿成的垂直无边墙、无衬砌隧道，其伟大之处

57、在于，至今仍可以使用。 公元7世纪，我国隋末唐初的孙思邈在丹经一书中记载了黑火药的制作方法，传入欧洲后，17世纪初奥地利的工业家开始用黑火药来开矿，可谓“矿山法”（或钻爆法）的前身。 直到1866年，瑞典人诺贝尔发明了黄色炸药，才为开凿坚硬岩石创造了条件。20世纪40年代，在奥地利出现了一种新的隧道开挖方法NATM，也就是后来我们称之为的“新奥法”。新奥法是以锚杆和喷射混凝土为主要支护手段的一种方法。这种方法把坑道的支护和衬砌与围岩看成是相互作用的一个整体。即发挥了围岩的自承能力，又使支护起到了加固围岩的作用。1825年在伦敦泰晤士河水下隧道首先试用盾构，并获得成功。此后，松软地质多采用盾构法

58、开挖。我国近代隧道施工先从铁路起步，经过国外引进和自主创新，目前我国公路隧道建设已处于国际领先水平。特别是2007年，在陕西秦岭山脉所建成的秦岭终南山公路隧道，是亚洲第一双洞单向公路隧道，仅次于挪威世界排名第一的莱尔多隧道（全长24.51Km）。一、隧道的分类公路隧道的分类方法有很多种，最常见的有以下几种划分方式。1.按所处位置分类根据其所在位置可分为山岭隧道、水下隧道和地下隧道三大类。山岭隧道水下隧道地下隧道隧道分类特长隧道长隧道中长隧道短隧道隧道长度L（m）L30003000L10001000L500L5002.按所处的地质条件分类修建在岩层中的称为岩石（石质）隧道；修建在土层中的称为土质

59、隧道。3.按隧道埋置的深度分类可分为浅埋隧道和深埋隧道。浅埋和深埋隧道的分界，按荷载等效高度值，并结合地质条件、施工方法等因素综合判定。4.按隧道长度划分根据公路隧道的长度分为短、中、长、特长隧道四类。二、公路隧道的构造公路隧道的结构构造包括主体建筑物和附属构造物两部分。主体建筑物是为了保持岩体（土体）的稳定和行车安全而修建的人工构造物，通常由洞身（衬砌）和洞门组成。附属构造物是为了营运管理、维修养护、给水排水、通风照明、应急通讯、安全等而修建的构造物。1.洞身（衬砌 ）洞身是隧道结构实现交通通行的主要构造，从安全、美观和耐久性的角度考虑，多数需要衬砌和装饰。洞身衬砌的主要作用是承受周边围岩压

60、力、结构自重和其他荷载，防止围岩风化塌落，防水防潮等，这要求衬砌材料必须具备足够的强度、耐久性、抗渗性、耐腐蚀性和抗冻性。洞身组成根据隧道受力和衬砌方式通常分为直墙式衬砌、曲墙式衬砌、喷射混凝土衬砌、锚喷衬砌及复合式衬砌等。洞身衬砌2.洞门洞门是隧道洞口用圬工砌筑并加以建筑装饰的支挡结构物，俗称出入口。其作用主要是稳定洞口仰坡坡脚，装饰美化洞口等。山岭隧道常用的洞门形式有端墙式、翼墙式、环框式、削竹式和遮光棚式几种。 3.明洞以明挖法或在露天修建的隧道(洞顶及拱背可有回填土石遮盖,也可没有回填土石遮盖),可称之为明洞。明洞主要用于洞顶覆盖层薄，不宜大开挖修建路堑，并难以用暗挖法修建隧道的路段，