建筑制图与识图教学课件：第十章 道路、桥梁及涵洞工程图

第十章道路、桥梁及涵洞工程图第一节道路路线工程图路线工程图分公路路线工程图和城市道路工程图。公路路线工程图简称路线工程图。公路是建筑在地面上的一个有曲直、起伏的带状工程构筑物。道路沿长度方向上的中心线是一条曲直起伏的空间曲线，道路路线就是指这条中心线。

导言由于道路的曲面起伏变化是与地面的起伏变化紧密相连的，所以道路路线工程图的图示方法不同于一般的建筑工程图。路线工程图由路线平面图、路线纵断面图和路线横断面图组成，绘制时应遵循《道路工程制图标准》（GB/T50162—1992）中的相关规定。导言一、路线平面图路线平面图是在地形图上表达路线水平状况（路线走向、曲直形态），以及在线路两侧一定范围内的地形、地物情况的工程图，如图10-1所示。图10-1路线平面图一、路线平面图（一）路线平面图的图示特点路线平面图是从上向下投影所得到的水平投影图，因此地形用等高线表示，地物用图例表示。此外，由于路线平面图通常采用的比例较小，所设计的路线宽度无法按实际尺寸画出。因此，常在地形图上沿设计路线中心线画一条加粗的粗实线（1.4～2.0b），以表示设计路线的水平状况。一、路线平面图路线平面图中的图线，还应符合以下规定：（1）设计路线应采用加粗粗实线表示，比较线应采用加粗粗虚线表示。（2）道路中线应采用细点画线（0.25b）表示，中央分隔带边缘线应采用细实线（0.25b）表示。（3）路基边缘线应采用粗实线（b）表示。（4）导线、边坡线、护坡道边缘线、边沟线、切线、引出线、原有道路边线等，均应采用细实线表示。（5）用地界线采用中粗点画线（0.5b）表示。（6）规划红线应采用粗双点画线（b）表示。一、路线平面图（二）路线平面图的基本内容图10-1所示为某公路的一段路线平面图。下面按地形、地物与路线两部分，来分别介绍路线平面图的基本内容。1．地形、地物（1）比例路线平面图所用的比例一般较小，通常在城镇区采用1∶500或1∶1000，山岭区采用1∶2000，丘陵区和平原区采用1∶5000或1∶10000。图10-1采用的比例为1∶1000。一、路线平面图（2）方位与走向为了表示道路所在地区的方位和路线走向，在路线平面图上应画出指北针或测量坐标网。指北针和测量坐标网是拼接图样的主要依据。（3）地形、地物地形的起伏变化及其变化程度是用等高线来表示的。等高线密集，表示地势陡峻；等高线稀疏，表示地势平缓。相邻两条等高线之间的高差为2m，每隔4条较细的等高线就应有一条较粗的等高线，称为计曲线。标高数值就标注在计曲线上，其字头朝向上坡。在路线平面图中，地物用统一的图例来表示，常用图例如表10-1所示。一、路线平面图表10-1道路工程常用图例一、路线平面图2．路线（1）里程桩道路路线的总长和各段之间的长度用里程桩号表示。里程桩号的标注应在道路中线上从路线起点至终点，按从小到大、从左到右的顺序排列。里程桩有千米桩和百米桩两种。千米桩宜标注在路线前进方向的左侧，用符号“”表示；千米数应注写在符号的上方。例如，“K6”表示离起点6km。一、路线平面图百米桩宜标注在路线前进方向的右侧，用细短线垂直于路线和“1～9”数字表示，数字写在短线的端部，字头朝上。例如，在K6千米桩前方的“4”表示桩号为K6+400，说明该点距路线起点为6400m。一、路线平面图（2）平曲线道路路线在平面上是由直线段和曲线段组成的，在路线的转折处应设平曲线。最常见的较简单的平曲线为圆弧，其基本几何要素如图10-2所示。其中，JD为交角点，是路线两直线段的理论交点；ɑ为转折角，表示路线前进时向左或向右偏转的角度；R为圆曲线半径，是连接圆角的半径长度；T为切线长，是切点与交角点之间的长度；E为外距，是曲线中点到交角点的距离；L为曲线长，是圆曲线两切点之间的弧长。图10-2平曲线要素示意图一、路线平面图在路线平面图中，转折处应注写交角点代号并依次编号，如JD8表示第8个交角点。此外，还应注出曲线段的起点ZY（直圆）、中点QZ（曲中）、终点YZ（圆直）的位置；为了将路线上各段平曲线的几何要素值表示清楚，一般还应在图中的适当位置列出平曲线要素表，如图10-1右下角的“曲线要素表”。

通过识读图10-1可知，新设计的这段公路是从K3+300处开始，由西南方向地势较低处，自西向东延伸至JD6，右转ɑy=58º25’10’’，圆曲线半径R=500m，路线从竹坪村北通过，在K4+400处跨白沙河，有桥梁一座，到JD7再向左转ɑz=23º41’05’’，圆曲线半径R=600m，路线沿山脚自西向东延伸至K5+200止。一、路线平面图3．路线平面图的拼接由于道路路线较长，不可能将整个路线平面图画在同一张图样内，因此需要分段绘制在若干张图样上，使用时再将各张图样拼接起来。每张图样右上角应画有角标，角标内应注明该张图样的序号和总张数，并在最后一张图样的右下角绘制标题栏。平面图中路线的分段宜在整数里程桩处断开，并垂直于路线画出细单点长画线作为接图线。相邻图样拼接时，路线中心对齐，接图线重合，并以正北方向为准，如图10-3所示。一、路线平面图图10-3路线拼接示意图二、路线纵断面图路线纵断面图是假想用铅垂面沿道路中心线剖切，然后展开成平行于投影面的平面，向投影面作正投影所获得的投影图。如图10-4所示，用假想的铅垂面沿道路的中心线进行剖切，并将该剖切面与路面、地面的交线展成一平面，即形成路线纵断面展开图，该展开图仅是路线纵断面图的雏形。图10-4路线纵断面剖切示意图二、路线纵断面图为了便于施工，需对展开图进行修正。修正方法是：纵向标高不变，先将展开图中的路面设计线在水平横轴上的投影长度改换成路线的里程长度，然后按修正后的数据，采用纵向比例为横向比例的10倍的方式绘制出纵断面图，即为实际的路线纵断面图，如图10-5所示为K2+800至K4+300路段的路线纵断面图。（一）路线纵断面图的图示特点因路线纵断面图是采用沿路中心线垂直剖切并展开后投影所形成的图样，所以它的长度就是路线的长度，水平横向表示里程，铅垂纵向表示标高，且纵向比例为横向比例的10倍。二、路线纵断面图（二）路线纵断面图的基本内容路线纵断面图的基本内容包括两大部分，即图样部分和资料表部分。1．图样部分（1）比例由于路线与地面竖直方向的高差比水平方向的长度小很多，如果用同一比例绘制，则很难把高差表示出来。因此，绘制纵断面图时，通常对水平方向的长度与竖直方向的高程采用不同比例。二、路线纵断面图（1）比例如图10-5中竖直方向采用的绘图比例比水平方向的绘图比例放大10倍，水平方向用1∶2000比例，竖直方向用1∶200比例，这样画出来的路线坡度比实际大，看上去也较明显。（2）地面线路线纵断面图中，不规则的折线表示设计道路中心线处的地面线，由一系列中心桩的实测地面高程依次连接而成。地面线用细实线绘制。二、路线纵断面图（3）设计路线设计路线简称设计线，在纵断面图中道路的设计线用粗实线表示，它是根据地形起伏和公路等级，按相应的工程技术标准确定的。设计线上各点的标高通常是指路基边缘的设计高程。（4）竖曲线和变坡点当路线坡度发生变化时，变坡点应用直径为2mm的中粗线（0.5b）圆圈表示，切线应采用细虚线表示，竖曲线应采用粗实线表示，如图10-6（a）所示。标注竖曲线的细实线应对准变坡点所在桩号，线左侧标注桩号，右侧标注变坡点高程。水平细实线两端应对准竖曲线的始、终点。二、路线纵断面图（5）道路沿线构筑物道路沿线的工程构造物如桥梁、涵洞、通道等，一般会在设计线的上方或下方用竖直引出线标注。竖直引出线对准构造物的中心位置，并注出构造物的名称、规格和里程桩号。如图10-5所示，用“П”和“Ο”分别表示桥梁和涵洞。（4）竖曲线和变坡点两端的短竖直细实线在水平线之上时，称为凹曲线；反之，称为凸曲线，如图10-6（b）和（c）所示。竖曲线几何要素（半径R，切线长T，外距E）的数值均应标注在水平细实线上方，也可布置在测设数据表中，如图10-5中变坡点K3+400处设有凸形竖曲线（R=7400m，T=100m，E=0.68m）。二、路线纵断面图图10-5路线纵断面图二、路线纵断面图（6）水准点沿线设置的水准点，都应按其所在位置，在设计线上方或下方的适当位置用细竖直引出线引出，并标注其水准点的桩号、编号、高程和路线的相对位置。二、路线纵断面图图10-6竖曲线的标注方法（a）竖曲线和变坡点（c）凹曲线（b）凸曲线二、路线纵断面图（1）坡度与距离标注设计路线各段的纵向坡度和水平长度距离。表格中的对角线表示坡度方向，左下至右上表示上坡，左上至右下表示下坡；对角线上方的数字表示坡度，下方数字表示坡长，坡长以“m”为单位。如图10-5中表格中的“-3.8\290”，表示按路线前进方向是下坡，坡度为3.8%，路线长度为290m。2．资料表部分为了便于对照查阅，资料表与图样应上下竖直对正布置，一般列有地质概况、坡度与距离、挖填高度、设计高程、地面高程、里程桩号、直线及平曲线等。二、路线纵断面图（2）填挖高度设计线在地面线下方时需要挖土，设计线在地面线上方时需要填土，挖或填的高度值应是各点（桩号）对应的设计高程与地面高程之差的绝对值。如图10-5的第一列数据中，设计高程为84.00m，地面高程为82.00m，则其填土高度为：84.00-82.00=2.00m。（3）里程桩号沿线各点的桩号是按测量的里程数值填入的，单位为m，桩号自左向右排列。在平曲线的起点、中点、终点和桥涵中心点等处可设置加桩。二、路线纵断面图（4）直线及平曲线为了表示该路段的平面线型，通常在表中画出平面线的示意图，其直线段用水平线表示，道路左转弯用凹折线表示，如“”，右转弯用凸折线表示，如“”。当路线的转折角小于规定值时，可不设平曲线，但需画出转折方向，“˅”表示左转弯，“˄”表示右转弯。“规定值”是按公路等级而定的，如四级公路的转折角≤5°时，不设平曲线。三、路线横断面图路线横断面图是用假想的剖切平面，垂直于路中心线剖切而得到的图形，其主要用于表达路线的横断面形状、填挖高度、边坡坡长，以及路线中心桩处横向地面的情况。通常在每一中心桩处，根据测量资料和设计要求，顺序画出每一个路线横断面图，作为计算公路的土石方量和路基施工的依据。在路线横断面图中，路面线、路肩线、边坡线、护坡线均用粗实线表示；路面厚度用中粗实线表示；原有地面线用细实线表示；路中心线有细点画线表示。横断面图的水平方向和高度方向宜采用相同的比例，一般比例为1∶200，1∶100或1∶50。路线横断面图一般以路基边缘的标高作为路中心的设计标高。路线（基）横断面图的基本形式有以下3种。三、路线横断面图填方路基整个路基全为填土区，称为路堤，如图10-7（a）所示。填土高度等于设计标高减去地面标高，填方边坡一般为1∶1.5。图样下方标注里程桩号，图样右侧标注中心线处的填方高度ht及该断面的填方面积At。挖方路基整个路基全为挖土区，称为路堑，如图10-7（b）所示。挖土深度等于地面标高减去设计标高。挖方边坡一般为1∶1。图样下方标注里程桩号，图样右侧标注中心线处的挖土高度hw及该断面的挖土面积Aw。三、路线横断面图半填土半挖路基路基地面一部分为填土区，一部分为挖土区，如图10-7（c）所示。里程桩号、填方或挖土高度，以及填方或挖方面积均标注在图样右侧。图10-7路基横断面的基本形式（a）（b）（c）第二节桥梁工程图俗话说，逢山开路，逢水架桥。道路路线在跨越河流、湖泊、山川或其他路线（道路或铁路）时，需要修建桥梁，因此，桥梁是道路的重要组成部分。表达一座桥梁需要的图样很多，一般包括桥位平面图、桥位地质断面图、桥梁总体布置图和构件结构图等。导言一、桥梁的组成及分类桥梁主要由桥跨结构、桥墩和桥台，以及附属结构3部分组成，如图10-8所示。桥跨结构是线路遇到障碍物（如河流、山谷或其他路线等）中断时，跨越这类障碍的结构物，它的作用是供车辆和人群通行。桥墩和桥台是支承上部结构物的建筑物，通过它们把桥上全部荷载传到地基上去。其中，桥台设在桥墩两端，桥墩则在两桥台之间。桥墩支承桥跨结构，而桥台除了支承桥跨结构外，还要与路堤衔接，并防止路堤滑塌。一、桥梁的组成及分类附属结构包括栏杆、灯柱、支座等。在桥跨和墩台相接处所设置的传力装置称为支座，它除了传递荷载之外，还可使桥跨结构产生一定的变位。图10-8桥梁结构示意图一、桥梁的组成及分类桥梁按结构不同，可分为梁式桥、拱式桥、悬吊桥3种基本体以及它们之间的各种组合。桥梁的种类繁多，其分类方式也不同，下面介绍几种主要的分类方式。按所使用的材料不同，桥梁可分为钢桥、钢筋混凝土桥、石桥和木桥。按结构形式不同，桥梁可分为梁桥、拱桥、悬索桥、斜拉桥、钢构桥等。按用途不同，桥梁可分为公路桥、铁路桥、公路铁路两用桥及专用桥等。二、钢筋混凝土梁桥工程图建筑一座桥梁需要设计很多图纸，一套完整的桥梁工程图一般包括桥位平面图、桥位地质断面图、桥梁总体布置图、构件结构图、大样图等。（一）桥位平面图桥位平面图主要表示桥梁和路线连接的平面位置，它是通过测量桥位处道路、河流、水准点、里程、钻孔及附近的地貌和地物（如房屋、老桥、旧路）等绘制出的平面地形图，作为桥梁设计、施工及放线定位的依据，如图10-9所示。二、钢筋混凝土梁桥工程图图10-9桥位平面图二、钢筋混凝土梁桥工程图如图10-9所示的桥位平面图中，用粗实线表示路线平面形状，道路在跨越清水河时修一座桥梁，桥梁的两端有两个高程控制点，即水准点BM1和BM2，其标高分别为5.10m和8.25m。在新建桥梁的中心部位标注了里程桩号K0+738.00，在桥的一侧标注了3个地质勘探钻孔（动探孔、取样孔、综合孔）的平面位置。桥位平面图中，道路桥梁附近的地形用等高线表示；地物用图例表示；图中的房屋、原有木桥、小路、水塘，以及草地和果树等植被，其画法与路线平面图中的相同。二、钢筋混凝土梁桥工程图（二）桥位地质断面图桥位地质断面图是沿桥梁中心线作垂直剖切平面所得的断面图，如图10-10所示，它主要表达以下内容：钻孔桩号、钻孔深度和钻孔间距。（1）设计水位、常水位和低水位的水位标高。（2）桥位河床断面图。（3）河床地层各分层土（岩石）的类型和厚度。（4）二、钢筋混凝土梁桥工程图为了清楚地表示河床断面及土层的深度变化情况，绘制桥位地质断面图时，其竖向比例比水平向比例放大数倍绘出。水平方向比例为1∶200～1∶5000，垂直方向比例为1∶20～1∶500。桥位地质断面图可作为桥梁下部结构布孔、埋置深度以及桥面中心最低标高确定的依据。二、钢筋混凝土梁桥工程图如图10-10所示的桥位地质断面图主要表达以下内容。（1）水位河流常水位为52.60m，设计水位为57.75m。（2）钻孔情况地质勘探钻孔的位置、间距与钻孔深度中，钻孔Z2桩号为K161+882，起钻高程为57.40m，钻孔深37.50m，Z2与Z3之间的钻孔距离为58.00m，其他钻孔情况均与Z2类似。二、钢筋混凝土梁桥工程图（3）桥位地质情况如Z2钻孔3.30m以上为低液限粉土，3.30～13.80m为黏土层，13.80～28.80m为细砂层等。（4）比例该桥位地质断面图水平方向采用的比例为1∶1000，垂直方向采用的比例为1∶200。二、钢筋混凝土梁桥工程图图10-10桥位地质断面图二、钢筋混凝土梁桥工程图（三）桥梁总体布置图桥梁总体布置图是表达桥梁上部结构、下部结构和附属结构3部分组成情况的总图，包括立面图、平面图和横剖面图，如图10-11所示。桥梁总体布置图主要表明桥梁的形式、跨径、净空高度、孔数、桥墩和桥台的形式、桥梁总体尺寸、各种主要构件的相互位置关系以及各部分构件的标高等情况，可作为施工时确定墩台位置、安装构件和控制标高的依据。二、钢筋混凝土梁桥工程图1．立面图立面图采用正投影法绘制，反映桥梁的特征和桥型。图10-11所示立面图由半立面图和半纵剖面图组成，由该图可以看出：（1）该桥共有5个孔，两个边孔跨度各为10m，中间3孔跨度各为16m，桥总长为78m。上部结构为简支梁，中间三孔为跨度16m的T形梁，两边孔为跨度为10m的板梁；下部结构中，两端为重力式U形桥台，中间4墩为重力式挑臂桥墩。（2）二、钢筋混凝土梁桥工程图立面图的左侧绘制有标尺（单位为m），在绘制各构件的标高位置时，均应统一使用这个标尺。立面图中还表示了桥位处的地质水文状况、墩台的埋置深度、梁底和墩台顶的标高，以及桥面中心标高等。（3）（4）二、钢筋混凝土梁桥工程图在半立面图部分，从梁底到桥面共画了3条线，表示梁高和桥中心处的桥面厚度。在半纵剖面图部分画出了剖面图，桥面中心处的厚度画剖面线，T形梁的横隔板采用涂黑处理。当绘图比例较小时，在立面图中可不画出人行道和栏杆。（5）在立面图的上方，标注出桥梁两端和墩台的里程桩号，以便施工放样时使用。在各墩台的下边，自左至右顺序标注出墩台的编号。（6）二、钢筋混凝土梁桥工程图2．平面图平面图采用半剖面图的画法表达桥台锥形护坡、桥面净宽、人行道宽及栏杆立柱的布置情况。如图10-11中的平面图由半平面图和半墩台平面图组成，其中，半墩台平面图在3号墩处表达墩帽及支座的布置，在4号墩处表达桥墩基础，在5号台处画出的是桥台的平面图。值得注意的是，画右端桥台平面图时，通常将桥台背后的路堤填土作为尚未填入，两侧的锥形护坡也可省略不画，这样使得桥台平面图更为清晰。二、钢筋混凝土梁桥工程图3．横剖面图在断面上应根据不同材料画出相应的建筑材料图例，但当不需要表示建筑材料的种类时，则可用间隔均匀的45°细实线表示图例线。如图10-11中的横剖面图由半Ⅰ—Ⅰ剖面图和Ⅱ—Ⅱ剖面图组成。为了清楚表达上部结构的横断面形状，采用比立面图放大1倍的比例画出。由Ⅰ—Ⅰ剖面图及立面图中编号为Ⅰ的剖面符号的位置可知：10m跨的上部结构由6块空心板梁组成；由Ⅱ—Ⅱ剖面图及立面图中编号为Ⅱ的剖面符号的位置可知：16m跨的上部结构由6块T形梁组成。半Ⅰ—Ⅰ剖面图和Ⅱ—Ⅱ剖面图中可清晰地反映出桥面宽度、人行道和栏杆的尺寸、桥面的横向坡度，以及墩台的各部分尺寸。二、钢筋混凝土梁桥工程图图10-11桥梁总体布置图二、钢筋混凝土梁桥工程图（四）构件图组成桥梁的各个构件在桥梁总体布置图中是无法详细表达清楚的，因此，单凭总体布置图是无法进行施工的。为了满足施工和工程监理的需要，还需要采用较大的比例将各个构件的形状、构造、尺寸都完整地表达出来，这种图样称为构件结构图，或称为构件结构详图、构件大样图，简称构件图。如图10-12所示为某桥梁的U形桥台构造图，它由纵剖面图、平面图和侧面图组成。此外，桥梁工程中，通常还需要画出桥墩图、主梁图或主板图、护栏图等，常用比例为1∶10～1∶50。二、钢筋混凝土梁桥工程图图10-12U形桥台构造图第三节涵洞工程图涵洞是指在公路工程建设中，为了使公路顺利通过水渠，而在路基下修筑的排水孔道，常用于跨越天然沟谷、洼地排泄洪水，或横跨大小道路作为人、畜和车辆的立交通道，或作为农田灌溉的水渠，如图10-13所示。本节仅介绍宣泄小量流水的涵洞。导言前言图10-13涵洞工程实例一、涵洞的组成及分类涵洞主要由基础、洞身和洞口3部分组成。涵洞的关键部位是洞口，洞口的构造必须保证涵洞基础和端墙两侧路基免受冲刷，并使水流畅通。洞口的形式有端墙式和翼墙式两种，如图10-14和图10-16（见后文）所示。涵洞的种类繁多，按孔数可分为单孔、双孔和多孔涵洞；按洞顶有无填土可分为暗涵和明涵；按建筑材料可分为砖涵、石涵、混凝土涵、钢筋混凝土涵等；按构造形式可分为圆管涵、盖板涵、拱涵、箱涵等。一、涵洞的组成及分类图10-14圆管涵构造轴测示意图（端墙式）二、涵洞工程图的表示方法涵洞是狭长的工程构筑物，常以纵剖面图、平面图和侧面图来表达。必要时，还应画出必要的构造详图，如钢筋构造图、翼墙断面图等，如图10-15所示。纵剖面图以水流方向为纵向，用纵剖面图代替立面图。平面图画平面图时，假想将洞顶覆土揭去绘制。当进出水口形状一致时，只画一个侧面图；否则，进、出水口的侧面图都应画出。有时，平面图也可按需要画成半平面图和半水平剖面图，水平剖面图一般沿基础顶面剖切。二、涵洞工程图的表示方法侧面图有时也可按需要画成半侧面图和半横剖面图。半横剖面图由垂直于纵向中心线的剖切平面剖切后画出。二、涵洞工程图的表示方法下面以常见的圆管涵和盖板涵为例，来说明涵洞工程图的表示方法。（一）圆管涵如图10-15所示为钢筋混凝土圆管涵端墙式单孔构造图示例，该涵洞用半纵剖面图、半平面图和侧面图来表达，其绘图比例均为1∶50。二、涵洞工程图的表示方法1．半纵剖面图因洞身左右对称，且不同位置处的断面形状不变，进、出水洞口均相同，所以只画半纵剖面图就足以表示出涵洞各部分的相对位置、构造特征和形状尺寸。由图10-15中的半纵剖面图可以看出，端墙基础断面为73cm×50cm；墙身上底宽为25cm、下底宽为53cm、高为120cm、背坡坡度为3∶1；缘石断面为30cm×25cm；洞身涵管内径为75cm、壁厚为10cm，总长为1060cm。洞底铺贴厚度为20cm的鹅卵石垫层、其设计流水坡度为1%；防水层厚度为15cm；填土厚度大于50cm；路基长度为800cm；洞口前铺贴厚度为30cm；截水墙