《路桥勘测设计概论》课件

路桥勘测设计概论本课程介绍路桥勘测设计的基本原理和方法，以及在工程实践中的应用。课程学习目标掌握路桥勘测设计基本知识了解路桥工程的基本概念、设计流程和相关规范。提升实践操作技能学习运用测量仪器和软件进行数据采集和分析。培养专业素养和创新能力能够独立完成简单路桥工程的设计任务。路桥概述连接交通要道公路和桥梁是陆地交通的重要组成部分，将城市、地区、国家相互连接，促进经济发展。便捷出行路桥设施为人们出行提供了便捷，缩短了时间，提高了效率，方便了日常生活和生产活动。经济发展基础路桥工程建设是经济发展的重要基础，推动了区域经济发展，创造了就业机会，改善了人民生活水平。路桥工程设计的流程1.规划阶段确定路线方案，进行可行性研究，评估工程效益和社会影响。2.勘测阶段对工程区域进行详细勘测，获取地形、地质、水文等数据。3.设计阶段根据勘测资料，进行路基、桥梁、隧道等的设计，确定工程的结构、材料、施工方案。4.施工阶段根据设计图纸，进行工程施工，包括路基开挖、桥梁架设、隧道掘进等。5.验收阶段工程完工后，进行质量验收，确保工程符合设计要求。测量概述11.测量基础测量是路桥工程设计的基础，为工程建设提供准确的几何数据。22.测量目标确定工程位置、地形地貌、高程等信息，为后续设计提供依据。33.测量方法包括平面测量、高程测量、地形测量等，运用各种仪器和技术。44.测量精度测量精度直接影响工程质量和安全，需要根据工程要求确定精度等级。测量基准及其确定水准点水准点是高程测量的基本控制点，用来建立高程基准。大地坐标系大地坐标系是地球表面位置的参考系，用于确定经度、纬度和高程。测量基准的确定测量基准的确定需要选择稳定的基准点，并进行精确的测量和计算。平面测量平面测量是路桥工程勘测设计的基础。它主要用于确定地物和地貌的平面位置。1控制测量建立高精度控制点2地形测量获取地形数据3详测精细测量控制测量是平面测量的核心，它决定了整个工程的平面位置精度。地形测量主要用于获取工程区域的地形信息，为后续设计提供依据。详测是针对工程具体部位进行的精细测量，确保设计方案的准确性。高程测量1水准测量精确测定高程差2三角高程测量利用三角形边角关系3GPS高程测量利用卫星定位技术高程测量是确定地面点高程的重要工作，它为路桥工程设计提供了基础数据。水准测量是高程测量中精度最高的方法，常用于精密工程。三角高程测量适用于地形复杂、难以进行水准测量的地区。GPS高程测量效率高，但精度相对较低。地形图的绘制地形图是反映地面地貌特征的图形。路桥工程设计需要准确的地形图数据。绘制地形图，需要进行实地测量，采集各种地貌信息。地形图包含等高线、地物符号等内容。地质勘察土质勘察确定路基土的物理力学性质，如承载力、压缩性、渗透性等。岩体勘察了解桥梁基础、隧道等工程部位的岩体性质和地质构造，评估岩体稳定性。水文地质勘察分析地下水位、水量、水质等对工程建设的影响，制定防排水措施。工程地质勘察对工程场地进行全面评价，为路桥工程设计提供可靠的地质资料。地质参数分析地质参数分析是路桥设计的重要环节，它直接影响着工程结构的稳定性和安全性。主要分析内容包括岩土的物理力学性质、地质构造、水文地质条件等。参数意义密度反映岩土的重量和密实程度。强度反映岩土抵抗破坏的能力。弹性模量反映岩土的变形能力。渗透系数反映岩土透水能力。路基设计概述路基是道路或桥梁的基座，是承载车辆和行人的基础。路基设计需要考虑地质条件、地形地貌、交通量、环境保护等因素。路基设计主要包括路基类型、路基宽度、路基填挖高度、路基排水系统等。路基设计考虑因素地形条件路基设计需考虑地形地貌，包括地势高低、坡度变化、河流、山脉、沟壑等。设计应尽量利用地形，减少土石方量，降低成本。地质条件路基设计需考虑地质条件，包括土质、岩性、地下水位、地震烈度等。不同地质条件，路基设计方法、材料选择、施工工艺均不同。路基设计方法1路基横断面设计确定路基宽度、路肩宽度和边坡坡度。根据设计速度、交通量、地形条件等因素确定。2路基纵断面设计确定路基的坡度、坡长和弯道半径。需考虑地形、地质条件以及排水要求。3路基材料选择选择合适的路基材料，确保路基的强度、稳定性和耐久性。常用的材料包括土、碎石、沙子等。4路基施工方法选择合适的施工方法，确保路基的质量和安全。常见的施工方法包括填方、挖方、路基排水等。桥梁工程概述桥梁的意义桥梁作为交通基础设施的重要组成部分，在交通运输体系中扮演着不可或缺的角色。桥梁类型桥梁的类型多样，涵盖了钢结构桥梁、混凝土桥梁、木结构桥梁、石拱桥等，各有其优势和适用场景。桥梁的发展随着科技的进步，桥梁设计建造技术不断革新，桥梁跨度更大，造型更加美观，功能更加完善。桥梁结构类型梁式桥梁式桥是最常见的一种桥梁类型，结构简单，造价低廉。主要分为简支梁桥、连续梁桥、悬臂梁桥等。拱式桥拱式桥以其优美的曲线形态著称，利用拱结构的受力特点，可以减少桥梁的跨度，节省材料。悬索桥悬索桥以其宏伟的跨度而闻名，主要由桥塔、索缆、桥面等组成，适用于跨越河流、峡谷等。斜拉桥斜拉桥介于梁式桥和悬索桥之间，利用斜拉索将桥面悬挂在塔柱上，具有跨度大、造价合理的特点。桥梁荷载考虑桥梁荷载是指作用于桥梁结构上的各种外力，如车辆荷载、行人荷载、风荷载、地震荷载等。荷载的类型和大小直接影响桥梁结构的设计。桥梁荷载考虑包括以下几个方面：1.荷载的类型：根据荷载作用的形式和性质，可分为静荷载和动荷载。2.荷载的大小：荷载的大小需要根据桥梁的类型、跨度、交通量等因素确定。3.荷载的分布：荷载的分布是指荷载在桥梁结构上的作用方式，如集中荷载、均布荷载等。4.荷载的组合：桥梁荷载通常需要进行组合，以模拟实际情况下的荷载作用。5.荷载的标准：桥梁荷载的计算需要遵循相关标准，如《公路桥涵设计通用规范》等。桥梁荷载的合理考虑对于确保桥梁结构的安全性和耐久性至关重要。桥梁基础设计地质勘察根据地质条件选择合适的基底，确保基础承载力满足桥梁荷载需求。基础类型根据地质条件和桥梁荷载选择合适的基底类型，例如桩基础、浅基础等。基础尺寸根据桥梁荷载、地质条件和基础类型确定基础尺寸，并进行安全验算。基础施工根据基础设计图纸进行施工，确保基础质量满足要求，并进行质量验收。桥梁上部结构设计1结构类型选择根据桥梁跨度、荷载、地质条件等因素选择合适的结构类型，如梁式桥、拱式桥、桁架桥等。2结构设计计算运用力学原理和相关规范进行结构设计计算，确定桥梁上部结构的尺寸、材料、构造等。3施工图纸绘制根据设计计算结果绘制详细的施工图纸，为桥梁施工提供指导。隧道工程概述隧道工程在路桥建设中发挥着重要作用，可以穿越山体、河流等障碍，缩短道路里程，提高交通效率。隧道工程设计需要考虑地质条件、地形地貌、交通流量、安全防护等因素，确保隧道安全、稳定、耐久。隧道设计考虑因素地质条件地形地貌、岩土类型和水文地质条件影响着隧道施工难度和成本。交通流量隧道设计需要考虑未来交通流量，保证车辆通行效率。环境影响隧道建设可能对环境造成影响，需要进行环境评估和采取保护措施。施工技术选择合适的开挖方法、支护技术和衬砌材料是保证隧道安全稳定的关键。隧道开挖方法1钻爆法是最常用的方法2掘进机法适用于软弱破碎岩层3爆破法效率高，但安全性较低4组合开挖法综合运用多种方法，提高效率隧道开挖方法的选择取决于地质条件、施工环境和工程要求。目前，钻爆法仍是最常用的开挖方法。掘进机法适用于软弱破碎岩层，但效率较低。爆破法效率高，但安全性较低，需谨慎使用。隧道支护及衬砌11.支护隧道支护是为了防止围岩坍塌，保证施工安全和顺利进行。22.衬砌隧道衬砌起到防水、防渗、增强隧道整体强度和耐久性的作用。33.支护与衬砌类型常用的支护类型包括锚杆、喷射混凝土、钢筋网等，衬砌类型包括混凝土衬砌、砌石衬砌等。44.设计原则支护与衬砌设计应根据地质条件、隧道尺寸、荷载情况等因素综合考虑。排水系统设计11.表面排水路面和桥面排水系统，防止积水影响交通安全。22.地下排水路基、隧道和桥台排水系统，防止地下水渗透影响工程稳定。33.排水设施沟渠、涵洞、排水管等，收集并排放雨水和地下水。44.排水设计原则安全、经济、环保，防止水土流失和污染。交通组织与安全设计交通组织设计交通组织设计是指根据道路特点和交通需求，对道路交通流进行合理组织，以提高道路通行能力和安全性的设计。例如，设置交通信号灯、交通标志、交通标线，以及划设车道等。安全设计安全设计是保障道路使用安全的重要环节。它主要通过改善道路几何线形、增设安全设施，以及完善交通管理措施等来实现。施工组织设计1施工方案明确具体施工步骤。2资源配置包括人力、材料、设备。3进度安排确定各阶段工期目标。4质量控制制定严格的质量标准。5安全管理保障施工安全。施工组织设计是确保工程顺利实施的关键环节。它涵盖施工方案、资源配置、进度安排、质量控制和安全管理等方面。科学合理的施工组织设计可以有效提高工程效率、保证工程质量，并最大程度地降低成本。环境保护与景观设计生态保护合理规划路线，减少对自然环境的破坏，保护动植物资源。景观设计结合当地自然环境，打造生态景观，提高道路的美观性。绿化设计选择合适的植物，构建绿化带，改善交通环境，营造优美的视觉效果。噪声控制采取降噪措施，减少车辆噪音对周边环境