道路桥梁基本知识.doc

詹的双日复习指导：第一章 道路与桥梁基本知识
第一章 道路与桥梁基本知识fficeffice" />

了解：路基的基本组成和横断面形式；路面结构层次的划分；路基、路面应满足的基本要求；桥梁的组成及按结构和力学特性的分类；桥梁施工方法的选择。

熟悉：道路、桥梁设计的基本知识；路基标高、压实度、松铺厚度的概念；桥梁布置和结构的相关术语；机械化施工所需的配套设备；公路工程技术标准。

掌握：不良工程地质和不良水文地质的判断方法；施工质量试验频率及取样方法；质量检验评定标准；特大桥、大桥、中桥、小桥的分类标准。

1、基本概念

(1)高等级公路组成

一般由路基、路面、桥梁、隧道工程和交通工程设施等几大部分组成。

1)路基工程

路基是用土或石料修筑而成的线形结构物。它承受着本身的岩土自重和路面重力，以及由路面传递而来的行车荷载，是整个公路构造的重要组成部分。公路路基主要包括路基体、边坡、边沟及其它附属设施等几个部分。

2)路面工程

路面是用各种筑路材料或混合料分层铺筑在公路路基上供汽车行驶的层状构造物。其作用是保证汽车在道路上能全天候、稳定、高速、舒适、安全和经济地运行。

路面通常由路面体、路肩、路缘石及中央分隔带等组成。其中路面体在横向又可分为行车道、人行道及路缘带。路面体按结构层次自上而下可分为面层、基层、垫层或联结层等，

3)桥隧工程

桥隧工程是高等级公路中的重要组成部分，它包括桥梁、涵洞、通道和隧道等。

4)交通工程设施

交通工程设施是针对高等级公路行车速度快、通过能力大、交通事故少、服务水平高的特点而设置的，它包括安全设施、管理设施、服务设施、收费设施、供电设施等内容。

①安全设施。安全设施是整个交通工程系统的最基本部分，主要有标志、标线、视线诱导标、护栏、隔离栅、防眩设施、照明设施等。

②管理设施。主要包括控制、监视、通讯、数据采集处理设施。

③服务设施。主要指服务区、加油站、公共汽车停靠站等。

④收费设施。主要指收费站等。

⑤供电设施。是为了使整个交通工程系统正常运行而设置的配套设施。

⑥环保设施。主要是指为减少公路交通环境污染而设计的声屏墙、减噪路面、绿化工程及公路景观等。

2、路基、路面应满足的基本要求o:p>

(1)路基路面应根据公路功能、公路等级、交通量，结合沿线地形、地质及路用材料等自然条件进行设计，保证其具有足够的强度、稳定性和耐久性。同时路面面层应满足平整和抗滑的要求。

(2)路基设计应重视排水设施与防护设施的设计，取土、弃土应进行专门设计，防止水土流失、堵塞河道和诱发路基病害。

(3)路基断面形式应与沿线自然环境相协调，避免因深挖高填对其造成不良影响。高速公路、一级公路宜采用浅挖、低填、缓边坡的路基断面形式。

(4)通过特殊地质和水文条件的路段，必须查明其规模及其对公路的危害程度，采取综合治理措施，增强公路防灾、抗灾能力。

(5)高速公路、一级公路路面不宜分期修建但位于软土高填方等工后沉降较大的局部路段可按一次设计分期实施的原则实施。

(6)路基高度设计，应使路肩边缘高出路基两侧地面积水高度同时考虑地下水、毛细水和冰冻的作用，不使其影响路基的强度和稳定性。

沿河及受水浸淹的路基边缘标高，应高出设计洪水频率的计算水位加壅水高、波浪侵袭高和ffice:smarttags" />0.5m的安全高度。

(7)路堤基底应清理和压实。基底强度、稳定性不足时，应进行处理，以保证路基稳定减少工后沉降。

(8)路基压实度(见表1)

填挖类别

路床顶面以下深度

(m)

路基压实度伟）

高速公路、一级公路

二级公路

三级公路、四级公路

零填及挖方

0-0.3

/

/

≥94

0-0.8

≥96

≥95

/

填方

0-0.8

≥96

≥95

≥94

0.8-1.5

≥94

≥94

≥93

＞1.5

≥93

≥93

≥90

注：①表列数值以重型击实试验法为准；

②特殊干旱或特殊潮湿地区的路基压实度，表列数值可适当降低；

③三级公路修筑沥青混凝土或水泥混凝土路面时，其路基压实度应采用二级公路标准。

(9)路基防护应根据公路功能，结合当地气候、水文、地质等情况，采取相应防护措施保证路基稳定：

①路基防护应采取工程防护与植物防护相结合的防护措施，并与景观相协调；

②深挖高填路基边坡路段，必须查明工程地质情况，针对其工程特性进行路基防护设计。对存在稳定性隐患的边坡应进行稳定性分析采用加固、防护措施。

③沿河路段必须查明河流特性及其演变规律，采取防止冲刷路基的防护措施。

凡侵占改移河道的地段必须做出专门防护设计。

(10)路面设计标准轴载为双轮组单轴100KN。

(11)路面结构层所选材料应满足强度、稳定性和耐久性的要求。同时路面垫层材料宜采用水稳性好的粗粒料或各种稳定类粒料。

(12)路基路面排水应符合以下规定：

①路基、路面排水设计应综合规划合理布局，并与沿线排灌系统相协调，保护生态环境防止水土流失和污染水源。

②根据公路等级，结合沿线气象、地形、地质、水文等自然条件，设置必要的地表排水、路面内部排水、地下排水等设施，并与沿线排水系统相配合，形成完整的排水体系。

③特殊地质环境地段的路基、路面排水设计，必须与该特殊工程整治措施相结合，进行综合设计。

(13)路面面层类型的选用(见表2)

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

沥青贯人、沥青碎石、沥青表面处治

三级公路；四级公路

砂石路面

四级公路

3、桥涵的技术要求

(1)一般规定

1)桥梁应根据公路功能、等级、通行能力及抗洪防灾要求，结合水文、地质、通航、环境等条件进行综合设计。

2)特大、大桥桥位应选择河道顺直稳定、河床地质良好、河槽能通过大部分设计流量的河段，不宜选择在断层、岩溶、滑坡、泥石流等不良地质地带。

3)桥梁设计应遵循安全、适用、经济、美观和有利环保的原则，并考虑因地制宜、便于施工、就地取材和养护等因素。

4)桥涵的设置应结合农田基本建设考虑排灌的需要。

5)特殊大桥宜进行景观设计；上跨高速公路、一级公路的桥梁应与自然环境和景观相协调。

6)桥梁结构应考虑桥面铺装进行综合设计。桥面铺装应有完善的桥面防水、排水系统。

7)采用标准化跨径的桥涵宜采用装配式结构，机械化和工厂化施工。

(2)桥涵分类规定(见表3)

桥涵分类

多孔跨径总长L（m）

单孔跨径Lk（m）

特大桥

L＞1000

Lk＞150

大桥

100≤L≤1000

40≤Lk≤150

中桥

30＜L＜100

20≤Lk≤40

小桥

8≤L≤30

5≤Lk≤2O

涵洞

Lk＜5

注：①单孔跨径系指标准跨径；梁式桥、板式桥的多孔跨径总长为多孔标准跨径的总长；拱式桥为两岸桥台内起拱线间的距离；其他形式桥梁为桥面系车道长度；

②管涵及箱涵不论管径或跨径大小、孔数多少，均称为涵洞；

③标准跨径：梁式桥、板式桥以两桥墩中线间距离或桥墩中线与台背前缘间距为准；涵洞以净跨径为准。

(3)桥梁全长：有桥台的桥梁应为两岸桥台侧墙或八宇墙尾端间的距离；无桥台的桥梁应为桥面系长度。

4、施工机械

(1)施工机械的作用

施工机械是用来完成公路路基、路面工程作业的一种技术设备，是高等级公路施工过程中必不可少的物质基础，是实现公路建设机械化的重要生产工具。

施工机械的大量使用，可以提高机械化施工水平，加快工程进度，提高工程质量，缩短工期和减轻劳动强度，从而节省劳动力，提高劳动生产率，降低工程造价，对加速基本建设，发展国民经济、改变公路交通面貌起着十分重要的作用。

(2)施工机械的选型和组合原则

作为生产工具的施工机械，机种、机型是很多的，各有各的性能和特点，它们的价格一般都比较贵。为了使施工机械在施工过程中，既能适应复杂的工作环境和施工条件，又能保质保量地完成施工任务，还能发挥其最大的经济效益，选择合适的机种、机型和最佳的组合方案是十分重要的。

1)施工机械的选型

a一般性机械的选定条件

合理选定机种，必须与施工条件、施工方法和技术经济效益联系起来，通过全面分析比较，才能选出理想的机种。一般性机械选定的原则是： ·

①能适应工地的土质、地形；

②能满足工程质量要求；

③在保证质量的前提下，不影响和损坏附近建筑物；

④能高效率地完成需要的工作量；

⑤机械运转费少而施工成本低；

⑥容易进行运转、维修、可靠性高；

⑦自动化程度高；

⑧安全而又不会污染环境；

⑨易于筹办，便于转移。

b特殊性机械的选定

根据施工需要，必须引进特殊机械时，除了一些一般性原则外，还应考虑以下几点：

①有无可代替的其它施工方法；

②引进特殊机械后能否具备经营管理的能力并能充分发挥特效；

③能否成为今后新施工方法的典型。

2)施工机械的组合

根据机械造型要点，选出与其相适应的机种和数量后，还需要研究施工工艺、施工组织、合理地进行配组。组合方法是：首先在已选定的施工机械中，正确确定机组的主体机械，然后按需要配备辅助机械，使之配套成龙，形成单项工程机械化。这样可以提高机械化施工水平，逐步向所有工序实行流水作业法的综合机械化发展。

为了使组合的每台机械都能在施工中发挥最大效率，机械造型配套应符合下列要求：

①在规定施工期内，机械应完成给定的工作量；

②要充分利用主机的生产能力；

③主体机械与辅助机械以及运输工具之间，各机械的工作能力要保持平衡，使机组得到合理地配合和使用；

④全套机械设备最低经营费用要进行比较和核算。

5、质量评定标准

(1)单位工程和分部工程的划分

1)单位工程

每个合同段范围内的路基工程、路面工程、交通安全设施分别作为—个单位工程；特大桥、大桥、中桥、隧道以每座作为一个单位工程(特大桥、大桥、特长隧道、长隧道分为多个合同段施工时，以每个合同段作为一个单位工程)；互通式立体交叉的路基、路面、交通安全设施按合同段纳入相应单位工程，桥梁工程按特大桥、大桥、中桥分别作为—个单位工程。

2)分部工程

每个合同段的路基土石方、排水、小桥、涵洞、支挡、路面面层、标志、防护栏等分别作为一个分部工程；桥梁上部、下部各作为—个分部工程；隧道衬砌、总体各作为—个分部工程。

(2)鉴定方法 ，

1)分部工程质量鉴定方法

工程实体检测以本办法规定的抽查项目及频率为基础，按抽查项目的合格率加权平均计算分部工程的合格率，乘100分部工程实测得分；外观检查存在的缺陷，在分部工程实测得分的基础上采用扣分制，扣分累计不得超过15分；内业资料审查时资料中存在的问题，在合同段工程质量得分的基础上采用扣分制，扣分累计不得超过5分。

分部工程得分；分部工程实测得分—外观扣分

2)单位工程、合同段、建设项目工程质量鉴定方法

根据分部工程得分采用加权平均值计算单位工程得分，再逐级加权计算合同段工程质量得分。合同段工程质量得分减去内业资料扣分为该合同段工程质量鉴定得分，采用加权平均值计算建设项目工程质量鉴定得分。

(3)工程质量等级鉴定

1)总体要求

构造物混凝土强度、路面面层厚度的代表值、路面弯沉代表值等按(公路工程质量检验评定标准)评定均合格；桩基的无破损检测、预应力构件的张拉应力、桥梁荷载试验等均符合设计要求，桥梁主要受力部位无超过规范要求的裂缝，桥梁通航净空尺度满足设计要求；隧道支护、衬砌厚度无严重不足，隧道支护、衬砌背后无严重空洞；重要支挡工程无严重变形、高填方无严重沉陷变形、高边坡无失稳等现象。只有上述要求得到满足后，方可对工程质量进行鉴定。

2)工程质量等级划分

工程质量等级应按分部工程、单位工程、合同段、建设项目逐级进行评定，分部工程质量等级分为合格、不合格两个等级；单位工程、合同段、建设项目工程质量等级分为优良、合格、不合格三个等级。

分部工程得分大于或等于75分，则分部工程质量为合格，否则为不合格。

单位工程所含各分部工程均合格，且单位工程得分大于或等于90分，质量等级为优良；所含各分部工程均合格且得分大于或等于75分，小于90分，质量等级为合格；否则为不合格。

合同段(建设项目)所含单位工程(合同段)均合格，且工程质量鉴定得分大于或等于90分，工程质量鉴定等级为优良；所含单位工程均合格，且得分大于或等于75分、小于90分，工程质量鉴定等级为合格；否则为不合格。

不合格分部工程经整修、加固、补强或返工后可重新进行鉴定。但出现过重大质量事故，造成大面积返工或经加固、补强后造成历史性缺陷的工程，其相应的单位工程、合同段工程质量不得评为优良，并视其对建设项目的影响，由竣工验收委员会决定建设项目工程质量是否可评为优良。

6、不良工程地质和不良水文地质的判断方法

(1)软土的成因类型和工程性质

软土一般是指天然含水量大、压缩性高、承载力低的一种软塑到流塑状态的粘性土。如淤泥、淤泥质土以及其它高压缩性饱和粘性土、粉土等。

淤泥和淤泥质土是指在静水或缓慢的流水环境中沉积，经生物化学作用形成的粘性土。这种粘性土含有机质，天然含水量大于液限，当天然孔隙比e大于1.5时，称为淤泥。天然孔隙比e小于1.5而大于1.0时，称为淤泥质土。当土的灼烧量大于5％时，称有机质土；大于60％时，称泥炭。

1)软土的成因类型

①滨海沉积—滨海相、泻湖相、溺谷相及三角洲相。

②湖泊沉积—湖相、三角洲相。

③河滩沉积—河漫滩相、牛扼湖相。

④沼泽沉积—沼泽相。

2)软土的工程性质

软土的主要特征是：天然含水量高(接近或大于液限)，孔隙比大(一般大于1)，压缩性高，强度低，渗透系数小。因此，软土常具有触变性、流变性、高压缩性、低强度、低透水性及不均匀性等。

(2)滑坡

1)形成的条件

①地质条件

岩性：在岩土层中，必需具有受水构造、聚水条件和软弱面(该软弱面也是有隔水作用)等，可能形成滑坡·

地质构造：岩体构造和产状对山坡的稳定、滑动面的形成、发展影响很大，一般堆积层和下伏岩层接触面越陡，则其下滑力越大，滑坡发生的可能性也愈大。

②地形及地貌

从局部地形可以看出，下陡中缓上陡的山坡和山坡上部成马蹄形的环状地形，且汇水面积较大时，在坡积层中或沿基岩面易发生滑动。

③气候、径流条件

气候条件；地表水作用；地下水作用等。

④其它因素如地震，人为地破坏边坡坡角、破坏自然排水系统，坡顶堆载等都可能引起滑坡。

2)判别滑坡的标志 ．

①地物地貌标志：

滑坡在斜坡上常造成环谷(如圈椅、马蹄状地形)地貌，或使斜坡上出现异常台坎及斜坡坡脚侵占河床(如河床凹岸反而稍微突出或有残留的大孤石)等现象。滑坡体上常有鼻状凸丘或多级平台，其高程和特征与外围阶地不同。滑坡体两侧常形成沟谷，并有双沟同源现象。有的滑坡体上还有积水洼地、地面裂缝、醉汉林、马刀树和房屋倾斜、开裂等现象)。

②岩、土结构标志：

滑坡范围内的岩、土常有扰动松脱现象。基岩层位、产状特征与外围不连续，有时局部地段新老地层呈倒置现象，常与断层混淆，其区分见表5。常见有泥土、碎屑充填或未被充填的张性裂缝，普遍存在小型坍塌。

③水文地质标志：

斜坡含水层的原有状况常被破坏，使滑坡体成为复杂的单独含水体。在滑动带前缘常有成排的泉水溢出。

④滑坡边界及滑坡床标志：

滑坡后缘断壁上有顺坡擦痕，前缘土体常被挤出或呈舌状凸起；滑坡两侧常以沟谷或裂面为界；滑坡床常具有塑性变形带，其内多由粘性物质或粘粒夹磨光角砾组成；滑动面很光滑，其擦痕方向与滑动方向一致。

基岩滑坡

倾向坡脚的断层

1.滑坡改变岩体结构（层位、产状及断裂征）范围不大

1．断层改变岩体结构范围大，一般顺走向延伸较远

2.滑坡床面上的岩休常具松动破坏迹象（折扭、张裂、充泥等）

2、断层上盘有时也可较下盘破碎，但常系由有规律的节理切割而成

3．滑坡床产状有起伏波折．其总体有向下凹的趋势

3．断层产状较稳定

4.滑坡塑性变形带的物质成分较杂，厚度变化大，所含砾石磨光性强，而挤碎性差

4、断层带构造岩牲与滑坡塑性变形带物质特征相反

5、滑坡擦痕方向与主滑方向一致，且只存在于枯性软塑带中或基岩表面一层，痕槽深浅及方向可口不同部位稍有变化

5、断层擦痕与坡向或滑坡体方向无关，且常深入基岩呈平行的多层状，痕槽深浅及方向性规律甚强

注：当滑坡借用断层面作滑坡床时，可据下列特点判别：

①滑坡地貌特征；

②滑坡床一般只部分地借用断层面，必须还有一部分与断层面分开；

⑩顺坡向的滑坡擦痕叠在断层原有擦痕之上；

④在滑坡范围内，滑坡位移改变断层两盘原有断距关系和岩体松动程度。

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