--道路桥梁工程概论第2章 道路建筑材料
- 格式:ppt
- 大小:3.88 MB
- 文档页数:76
第一篇路线第一章概论1运输体系铁路道路航空水路管道2城市道路分类快速路主干路次干路支路3公路设计包括线形设计和结构设计两大类,具体为线形组成和结构组成两个部分.4线形设计基本要求:1保证行车稳定性2保证行车畅通、安全和迅速3保证平、纵、横合理布局4保证行车舒适性5路线线性的基本依据1地形条件 2水文、地质条件3设计车辆 4设计行车速度5 交通量6通行能力a设计车速:气候正常,交通密度小,车辆行驶仅受公路几何条件的影响,一般的驾驶员能够安全顺适的行驶所能达到的最大车速。
直接影响:曲线半径、超高、视距等b交通量:单位时间内通过道路某断面最大车辆数。
设计交通量:拟建道路到达预测设计年限时,所能达到的年平均日交通量,是设计依据。
c通行能力:单位时间内,道路与交通正常条件下,保持一定速度安全行驶时,可能通过的车辆数.交通量和通行能力的关系6路线设计希望达到的成果:有一定技术标准、满足行车要求、工程费用最省的路线.7线性设计的基本要求:保证行车稳定性保证行车畅通、安全和迅速保证平、纵、横合理布局保证行车舒适性第二章公路线性一、平面线性1平面线形三要素:曲率为零的线形:直线曲率为常数的线形:圆曲线曲率为变数的线形:缓和曲线缓和曲线:同向曲线间最小长度:6V;反向:2V;2行车视距的含义:为了行车安全,驾驶员应能随时看到汽车前面相当远的一段路程,一旦发现前方路面有障碍物或迎面来车,能及时采取措施,避免相撞,这一必须的最短距离a行车视距包括:停车视距会车视距超车视距b停车视距: ST = S1 + S2 + S3 反应距离刹车距离安全距离c会车视距:同一车道上对向行驶的汽车能及时刹车所必须的最短安全距离.为2倍的停车视距.二、纵面线形1纵断面图由直线和竖曲线坡度i:坡度线的两端高差与其水平长度比值的百分数。
2合成坡度:指由路线纵坡与弯道超高横坡(路拱横坡)组合而成的坡度,其方向为流水线方向。
3竖曲线的设计及计算a坡度差:ω〈0:为凹形竖曲线,ω>0:为凸形竖曲线L :竖曲线的长度(m)4爬坡车道:陡坡路段正线行车道外侧增设的供载重汽车行驶的专用车道沿上坡方向载重汽车的行驶速度降到《规范》规定的允许最低速度下时,可设置爬坡车道;上坡路段的设计通行能力小于设计小时交通量时,应设置爬坡车道.三、路线横断面路堑—-碎落台,路堤-—护坡道1中间带的作用:起诱导视线作用。
道路与桥梁工程概论课程定位道路与桥梁工程概论是高等级公路维护与管理专业的一门专业基础课程。
是综合性课程,主要介绍公路发展简史、公路的组成,公路路线平、纵、横设计。
分2学期实施,本学期周2,下学期周4,总学时数108。
教学设计对本课程从课程内容取舍、教材选用、教法、考核评价进行了设计。
本节学习任务的教学流程为回顾上节:路线纵断面图、纵断面设计中纵坡选取—最大纵坡、最小纵坡、最小坡长、最大坡长、高原折减公路设计的原则:安全、经济、适用、美观本节内容:纵断面设计方法地面线:根据各中桩地面高程而点绘成的一条不规则的折线。
它反映了原地面的起伏情况。
设计线:它是根据设计计算后确定出来的一条形状规则的几何线形。
它反映了道路的起伏和高程,由直线和竖曲线构成一、纵断面设计要点设计高程控制、各坡段纵坡设计、转坡点位置确定。
1.各种地形条件下高程控制平原区:地势平坦,地下水位较高,以保证路基稳定的最小填土高度控制;丘陵地区:地面有一定高差,以土石方填挖平衡及降低工程造价控制;山岭地区:地形变化频繁,地面自然坡度大,布线有一定的困难,主要由纵坡和坡长所控制;但也要尽量考虑土石方填挖平衡、路基防护工程的经济向等方面考虑,力求降低工程造价。
沿溪路段:为保证路基安全稳定,高程重点考虑洪水频率的计算水位(考虑壅水高)。
原则:所有地形条件下均应力求纵坡平缓、均匀;山岭地区受限需采用较大纵坡时,尽量不采用极限坡度。
3.转坡点的位置(高程)确定转坡点是两条设计纵坡线的交点,来那个转坡点间的水平距离成为坡长。
转坡点的位置直接影响到纵坡度的大小、坡长、平纵断面组合、土石方填完平衡和公路的使用质量。
理想的转坡点位置:填挖工程量最小、最大最小纵坡值、坡长限制、缓和坡段等均要满足《公路工程技术标准》、《公路勘测规范》的规定和要求。
二、纵断面设计方法及步骤1)绘制地面线绘出①地面线②平面直线、平曲线示意图写出①桩号②地面标高③沿线土壤地质熟悉和掌握全线有关勘测设计资料领会设计意图和要求2)标注控制点控制性的“控制点”控制路线必须通过它或限制从其上、下方通过。
第2-3章 路基稳定性设计§3-1边坡稳定性验算一、概 述1.边坡稳定性验算的原因在常年大气、雨、雪的作用下,路基土的粘聚力和内摩擦角减小,边坡可能出现滑坍失稳。
因此,高填深挖路基、桥头引道和河滩路堤等都要作稳定性验算。
2.稳定性验算应收集的资料边坡稳定性验算前,要充分收集路基土的容重γ、粘聚力c 和内摩擦角φ的资料,其数值由试验确定,一般c=5~20kPa ,φ=20°~40°,γ=14~18kN /m 3。
3.稳定性验算的假定边坡验算时可假定松砂或砂性土边坡滑动面为平面,一般粘土的滑动面为圆曲面,滑裂面通过坡脚或变坡点。
软土路基的滑裂面通过软土土基而交于坡脚点之外。
几种边坡滑动面如图2.3.1所示。
4.土层的等效高度边坡验算时,除路堤自重外,还要考虑车辆荷载。
设计的标准车辆以相应的加重车按最不利位置排列,将车重换算为等效土层重量,土层的等效高度计算:o N Qh BLγ=(4.1.4)式中:0h ——当量土层厚度,m ;N ——横向分布车辆数; Q —— 一辆重车的重力,KN ;γ——土的容重,KN/3m ;L —— 汽车前后轴距,m ;B ——横向车辆轮胎最外缘总距,m ,按下式计算。
(1)B Nb N d =+-其中:b ——每一车辆轮胎外缘的间距(m );d——相邻两车轮之间的净距(m )。
关于荷载分布宽度,可以分布在行车道(路面)范围内,也可以考虑路肩有可能停放车辆或实际行车的横向偏移,分布在全宽上。
两者的计算结果基本一致。
二、边坡稳定性验算1.直线滑动面法对砂土和砂性土路堤边坡的稳定性采用直线滑动面法验算,并假定滑裂面通过坡脚,如图2-3-2所示。
取路基长度1延米计算,设滑裂土楔体ABD 与等效土层之总重为G(kN),滑裂体沿滑动面AD 滑动,其稳定系数K 按下式计算:cos tan sin F G cLK T G ωϕω+==式中:F ——沿滑动面的抗滑力(kN);T ——沿滑动面的下滑力(kN); ω——滑动面对水平面的倾角(°); c ——路堤土的粘聚力(kPa); φ——路堤土的内摩擦角(°); L ——滑动面AD 的长度。
08272-桥梁工程概论桥梁工程概论第一章绪论1什么是“桥梁”?桥梁由哪些部分组成?各部分分别有什么作用?1.什么是“正桥”和“引桥”?2.什么是“计算跨径”、“标准跨径”和“净跨径”?3.什么是“桥长”、“桥下净空高度”、“桥梁的建筑高度”和“容许建筑高度”?4.桥梁按工程规模、结构所用的材料、结构体系、所跨越的对象、桥梁的平面形状或桥跨结构与桥面的相对位置分别可划分为哪几类?具体如何划分?有体表性的组合体系桥梁有哪几种?5.纵观中外桥梁在最近几十年来的发展情况,简述21世纪的桥梁建设的发展趋势?第二章桥梁工程的规划与设计6.简述桥梁工程设计应遵循的基本原则和科学依据?7.桥梁立面、断面和平面布置的主要内容是什么?8.通航河流上的桥梁,其各跨孔径如何布置?9.对于公路桥梁,其桥面纵坡和桥头引道纵坡应如何设置?10.概述建桥基本程序和过程。
11.什么是“建筑限界”?什么是斜桥”?对其斜度有什么要求?第三章桥梁的设计作用(荷载)12.公路桥梁上的作用按其随时间变化的性质,可分为哪几类?每类作用包括哪些作用(荷载)?每类作用(荷载)有何特点?13.新的汽车荷载可分为哪两个等级?由哪些荷载组成?其作用效应标准值如何取用?14.公路车道荷载为什么需要进行横向和纵向折减?如何折减?15.简述车辆活载的加载原则和具体的加载方式。
16.解释“冲击作用”和“冲击系数”的含义。
17.公路桥梁根据不同种类的作用及其对桥涵的影响、桥涵所处的环境条件,应考虑哪几种设计状况?18.什么是“作用效应组合”?其基本原则是什么?第四章桥面构造19.试述公路桥面构造的组成及其作用。
20.设置桥面纵坡、横坡的原因和目的是什么?如何设置?21.“泄水管”的有哪些类型,如何设置?22.什么是“伸缩装置”?其作用是什么?根据公路桥面伸缩装置的传力方式及其构造特点,可以分为哪几类?桥梁设置伸缩装置的构造应该满足哪些要求23.桥面防水层应设置在什么位置?防水层应满足哪些要求?第五章混凝土简支梁桥24.简述简支梁桥的特点,并说明简支梁桥按截面形式分可分为哪几类?25.什么是“肋板式梁桥”?肋板式梁桥的横截面可分为哪两种基本类型?26.装配式板桥的横向连接有哪些方法?装配式简支T形梁桥的横隔梁常用的横向连接有哪些?27.简述混凝土简支梁桥的截面类型,及其各自特点。
道路建筑材料的重要性
道路建筑材料是指道路与桥梁建筑所⽤的各种材料,它是道路与桥梁⼯程的物质基础。
⼀切物质产品都是⽣产者对材料进⾏劳动加⼯的成果,⼯程师和建筑⼯⼈所建筑的道路、桥梁、房屋及其附属构筑物也不例外。
道路与桥梁⼯程结构物*露于⼤⾃然中,承受瞬时、反复的汽车动荷载作⽤,材料的性能和质量对结构物的使⽤性能影响极⼤。
近年来由于交通量的迅速增长和渠化交通的形成,⼀些⾼等级公路的路⾯出现较严重的波浪、车辙等病害现象,这些现象均与材料的性质有密切的关系。
材料质量的优劣、配制是否合理及选⽤是否适当等,均直接影响结构物的质量。
在道路与桥梁结构物的修筑费⽤中,⽤于材料的费⽤约占30%~50%,某些重要⼯程甚⾄可达60%-70%。
所以,合理地选择和使⽤材料,对节约⼯程投资、降低⼯程造价⼗分重要。
⼯程建筑设计、⼯艺的更新换代,往往要依赖于新材料的发展;同时,新材料的出现和使⽤,必然导致⼯程建筑设计、⼯艺的新突破。
对道路建筑材料的研究是道路与桥梁技术发展的重要基础。
《道路材料技术》是研究道路与桥梁所⽤材料组成、性能和应⽤的⼀门课程。
绪论道路工程材料是研究道路与桥梁建筑用各种材料的组成、性能和应用的一门课程。
土工合成材料是土木工程应用的合成材料的总称,主要包括土工织物、土工膜、土工复合材料、土工特种材料等。
道路工程材料的技术性质:1、物理性质(是材料的基本性质)包括物理常数(密度、孔隙率、空隙率)及吸水率等2、力学性质3、耐久性(自然因素如温度变化、冻融循环、氧化作用、酸碱腐蚀等)4、工艺性(流动性)道路工程材料的技术标准分为国家标准、行业标准、地方标准和企业标准等。
第一章石料与集料岩石是指在各种地质作用下,按一定方式组合而成的矿物集合体,它是组成地壳及地幔的主要矿物。
分为单矿岩(石灰岩)和复矿岩(花岗岩)。
岩石按成因可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩。
岩浆岩(深成岩花岗岩、喷出岩玄武岩、火山岩火山凝灰岩)是所有岩石中最原始的岩石。
沉积岩,是地表的主要岩类。
变质作用:是指在地壳内部高温、高压和热液的综合作用下,原有岩石的结构和组织改变或部分矿物再结晶,从而生成与原岩结构性质不同的新岩石的过程。
石料的技术性质1、物理性质:物理常数(密度、毛体积密度、孔隙率)、吸水性(吸水率、饱和吸水率、饱水系数)、膨胀性(自由膨胀率、侧向约束膨胀率、膨胀压力)、耐崩解性(崩解指数)。
2、力学性质:(单轴抗压强度、单轴压缩变形、劈裂强度、抗剪强度、点荷载强度、抗折强度)石料的抗压强度和抗磨耗性是考察路用石料性能的两个主要指标。
3、耐久性:采用抗冻性试验和坚固性试验进行评价。
抗冻性试验两个直接指标:冻融系数和质量损失率;坚固性试验采用浸泡前后的质量损失率。
4、化学性质(酸碱性、黏附性)石料的技术标准按技术要求的不同,路用石料分为如下四个岩类:岩浆岩类、石灰岩类、砂岩及片岩类、砾岩。
以上各组按其物理力学性质(主要为饱水状态下的抗压强度和磨耗率)可分为四个等级:1级(最坚强岩石)、2级(坚强岩石)、3级(中等强度岩石)、4级(较软岩石)。
集料是由不用粒径矿质颗粒组成,并在混合料中起骨架和填充作用的粒料。