第5章 路桥工程,教教学目标 学目标,了解路桥工程发展概况；掌握路桥工程的基本概念；掌握道路、铁路和桥梁的主要组成及分类。,教学目标,在实践中，能够准确辨识道路、铁路和桥梁的各组成部分；能够准确辨识道路、铁路的断面类型；能准确区分各种城市轨道交通和桥梁的类型。,知识目标,技能目标,第一节 道路 第二节 铁路工程 第三节 桥梁工程,目录,道路,我国道路发展概况 道路是供各种车辆（无轨）和行人等通行的工程设施。按道路所在位置、交通性质及其使用特点，道路可分为：公路、城市道路、厂矿道路、林区道路及乡村道路等。,道路,我国道路发展概况 道路的现状 1.公路的发展现状 我国第一条公路修建于1906年广西友谊关 ，直到1949年，全国能通车的里程也仅有8.07万公里 ，截至1978年，我国公路总里程增加到89万公里。 ,2010年全国高速公路达7.4万公里，实现“东网、中联、西通”的目标，基本建成贯通“7918网”中的“五射两纵七横”14条线路。在高速公路快速发展的同时，一级、二级及其他低等级的道路也在快速发展，截至2011年年底，我国公路总里程达到398.4万公里。,道路,我国道路发展概况 道路的现状 2.城市道路的发展现状建国以来，我国大规模地对原有城镇进行建设和改造，修建了大量的立体交叉、人行天桥和地道，在大小江河上建造了大批桥梁和跨江隧道，各大城市纷纷修建中长距离的快速路和环城快速干道等。但是随着我国经济的持续快速发展，出现了交通拥堵、乘车难；混合交通的机动车、非机动车、人干扰大和行驶速度低、事故较多、车流量大、人流集中；交通管理水平不高等问题。,道路,公路的主要组成 公路是线形结构物，它包括线形和结构两个组成部分 线形组成 公路线形是指公路中线的空间几何形状和尺寸。这一空间线形投影到平、纵、横三个方面而分别绘制成反映其形状、位置和尺寸的图形，就是公路的平面图、纵断面图和横断面图。公路设计中，平、纵、横三方面是相互影响，相互制约，相互配合的，设计时应综合考虑。 平面线形由直线、圆曲线和缓和曲线等基本线形要素组成。纵面线形由直线（直坡段）及竖曲线等基本要素组成。公路线形设计必须考虑技术经济和美学等的要求。,道路,公路的主要组成 结构组成公路结构是承受荷载和自然因素影响的结构物，它包括路基、路面、桥涵、隧道、排水系统、防护工程、特殊构造物及交通服务设施等。1.路基路基是按照路线位置和一定技术要求修筑的带状构造物，是路面的基础，承受由路面传递下来的行车荷载。 路基的典型形式 由于填挖情况的不同，公路路基横断面形式可归纳为：路堤（全填）、路堑（全挖）、填挖结合（半填半挖）和不填不挖四种类型。,道路,公路的主要组成 路基的典型形式,路堤典型横断面图 a）低路堤；b）一般路堤；c）沿河路堤；d)护脚路堤；e）挖渠填筑路堤,道路,公路的主要组成 路基的典型形式,路堑的集中常用横断面形式 a）全挖路基；b）台口式路基；c)半山洞路基,道路,公路的主要组成 路基的典型形式,半填半挖路基典型横断面 a）一般路基；b）矮挡墙路基；c)护肩路基；d）砌石路基； e）护墙路基；f）挡墙路基；g）半山桥路基,道路,公路的主要组成 路基横断面组成对等级高、交通量大的公路（如高速公路、一级公路），通常将上、下行车辆分开。分开的方式有两种：一种是用等宽同高的分隔带分开，另一种是将上、下行行车道放在不同的平面上分隔。前者称作整体式断面，后者称作分离式断面。整体式断面的路基宽度由行车道、中间带、路肩以及紧急停车带、爬坡车道、避险车道、变速车道等组成，而分离式断面不包括中间带。,道路,公路的主要组成 路基横断面组成,公路典型横断面的组成 a）高速公路和一级公路路基标准横断面；b）二、三、四级公路路基标准横断面,道路,公路的主要组成 结构组成 1.路面 路面是用各种筑路材料铺筑在公路路基上供车辆行驶的构造物。它直接承受行车荷载和自然因素的作用，供车辆在上面以一定车速安全而舒适的行驶。,道路,公路的主要组成 路面结构层次划分 整个路面结构铺筑在路基顶面的路槽之中，为使路面上的雨水及时排除，路面的表面通常做成中间高，两边低的形状，称为路拱。路拱的型式常用二次抛物线或直线形。从道路中心到路面边缘的平均坡度叫路拱横坡；路面两侧至路基边缘称为路肩。,路面结构层次划分示意图 i-路拱横坡；1-面层；2-基层；3-垫层（隔离层）；4-路缘石；5-加固路肩；6-土路肩,道路,公路的主要组成 路面的分级和分类 a.路面的分级 路面的等级是按面层材料组成、结构强度、路面所能承担的交通任务和使用品质来划分的。通常分为高级路面、次高级路面、中级路面和低级路面四个等级。 b.路面的分类根据路面的力学特性，可把路面分为柔性路面和刚性路面两类。,路面结构示意图,道路,公路的主要组成 桥涵 桥梁是为公路、城市道 路等跨越河流、山谷 等天然或人工障碍物 而建造的建筑物。,涵洞是为宣泄地面水流而设置的横穿路堤的小型排水构造物。,在低等级道路上，当水流不大时可修筑用大石块或卵石堆筑的具有透水能力的透水路堤和通过平时无水或水流很小的宽浅河流而修筑在洪水期间容许水流漫过的过水桥。 在未建桥的道路 中断处可设置渡 口、码头等。,道路,公路的主要组成 隧道 隧道是为道路从地层内部或水底通过而修筑的建筑物。隧道可以缩短道路里程并使行车平顺迅速。,道路,公路的主要组成 排水系统 为了防止地面水及地下水等自然水侵蚀、冲刷路基，确保路基稳定，需设置排水构造物，以减轻或消除各种水对道路的侵害。 边沟、截水沟、排水沟、跌水、急流槽、盲沟、渗井、渡槽,道路,公路的主要组成 防护工程 在陡峻山坡或沿河一侧的路基边坡修建的填石边坡、砌石边坡、挡土墙、护脚及护面墙等可加固路基边坡保证路基稳定的构造物。在易发生雪害的路段可设置防雪栅、防雪棚等。在沙害路段设置控制风蚀过程的发生和改变沙粒搬运及堆积条件的设施。沿河路基可设置导流结构物如顺水坝、格坝、丁坝及拦水坝等间接防护工程。,道路,公路的主要组成 特殊构造物 在山区地形、地质复杂路段，可修建悬出路台、半山桥及防石廊等以保证道路连续和路基稳定的构造物。 交通服务设施 为了保证公路沿线交通安全、管理、服务及环境保护的一些设施，如照明设备、交通标志、护栏、中央分隔带、隔音墙、加油站、汽车停车场、食宿站及绿化和美化设施。,道路,城市道路的主要组成及横断面布置类型 城市道路的主要组成 通常其组成如下： 1.机动车道和非机动车道。 2.人行道（包括地下人行道及人行天桥）。 3.交叉口、步行广场、停车场、公共汽车站。 4.交通安全设施如人行地道、人行天桥、照明设备、护栏、标志、标线等。 5.排水系统如街沟、雨水口、窨井及雨水管等。 6.沿街设施如照明灯柱、电杆、邮筒及给水栓等。 7.地下各种管线如电缆、煤气管及给排水管道等。 8.绿化带。 9.大城市还有地下铁道、高架桥等。,道路,城市道路的主要组成及横断面布置类型 城市道路横断面布置类型,单幅路,双幅路,三幅路,四幅路,道路,道路工程分类、分级及技术标准 公路的分类、分级及技术标准 1.公路的分类 公路按功能分类 干线公路、集散公路和地方公路。 公路按行政管理属性分类 国道、省道、县道和乡道四类。,道路,道路工程分类、分级及技术标准 2.公路分级 高速公路为专供汽车分向、分车道行驶并应全部控制出入的多车道公路。 一级公路为供汽车分向、分车道行驶，并可根据需要控制出入的多车道公路。 二级公路为供汽车行驶的双车道公路。双车道二级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量5 00015 000辆。 三级公路为供汽车行驶的双车道公路。 双车道三级公路应能适应将各种车辆折合成小客车的年平均日交通量2 0006 000辆。 四级公路为供汽车行驶的双车道或单车道公路。双车道四级公路应能适应将各种车辆折合成小客车的年平均日交通量2 000辆以下。单车道四级公路应能适应将各种车辆折合成小客车的年平均日交通量400辆以下。,高速公路,高速公路,道路,道路工程分类、分级及技术标准 3.各级公路的主要技术指标 公路技术标准是指在一定自然环境条件下能保持车辆正常行驶性能所采用的技术指标体系。公路技术标准反映了我国公路建设的技术方针，是法定的技术要求，公路设计时都应当遵守，各级公路的具体标准是由各项技术指标体现的。,道路,道路工程分类、分级及技术标准 3.各级公路的主要技术指标,道路,城市道路的等级 依据城市道路工程设计规范（CJJ37-2012）规定，城市道路应按道路在道路网中的地位、交通功能以及对沿线的服务功能等，分为快速路、主干路、次干路和支路四个等级，,铁路工程,第一台蒸汽机车,以柴油为燃料的内燃机车,动车,铁路工程,概述 国外铁路的发展 1.快速发展时期 第一次世界大战前，铁路在以美国、英国、法国、德国、意大利、比利时、西班牙等为代表的国家发展最快，他们先后建成了各自的铁路网。而且当时，铁路几乎垄断了陆上的交通运输，其承担的运输量一般高达80%以上 2.衰落期 1913年至1970年，期间经历了第二次世界大战。另一方面，第二次世界大战后，铁路运输受到公路和航空运输的挑战，铁路客货运量锐减，而公路和航空运量却猛增。因此，铁路亏损严重。,铁路工程,概述 国外铁路的发展 3.振兴时期 自1970年以后，世界铁路由于下列原因而得到了振兴发展机遇。 能源危机。 汽车排出的废气污染环境严重，飞机的噪声危害健康，而铁路的污染和噪声较小。 高速铁路技术应用。,铁路工程,概述 我国铁路的发展 1.铁路通车里程跃居世界前列 改革开放以来，我国铁路建设更是突飞猛进，路网规模和质量显著提升。到2011年，我国铁路运营总里程达到9.9万公里，其中快速铁路通车里程为1.3万公里。 2.列车实现”陆地飞行 “ 2008年8月1日，时速350km的京津城际铁路开通运营，这条世界上运营速度最快的铁路从北京到天津不到半个小时。不过从2011年8月16日起，列车时速由350km调整为300km。,铁路工程,概述 我国铁路的发展 3.铁路客货运量猛增 1949年，我国铁路旅客每年发送量只有1.02亿人次。 2011年，全国铁路旅客每年发送量达19亿人次。货物发送量完成38.6亿吨。,铁路工程,铁路的组成和分类 铁路的主要组成 铁路的线路，从广义上，是指由路基、轨道、桥隧及其他建筑物构成的供列车按规定速度行驶的铁路线。从狭义讲，是指铁路中心线的空间位置，由平面和纵断面上的直线及曲线组成。 1. 路基 路基是经开挖或填筑而形成的直接支承轨道结构的土工结构物，是铁路线路的重要组成部分，它与桥梁、隧道相连，共同组成一个线路整体。路基工程主要由路基主体、路基防护和支挡建筑物、路基排水设备三部分建筑物组成.,铁路工程,铁路的组成和分类 铁路的主要组成 路基 路基主体 路基主体是直接铺设轨道结构并承受列车荷载的部分，它是路基工程中的主体建筑物。路基主体由路基顶面、路肩、基床、边坡、基底几部分构成 路基防护和支挡建筑物 路基防护和支挡建筑物属路基的附属建筑物，例如挡土墙、护坡等 路基排水设备 排水设备也属路基的附属建筑物，例如排除地面水的排水沟、侧沟、天沟和排除地下水的排水槽、渗水暗沟、渗水隧洞等。,铁路工程,铁路的组成和分类 铁路的主要组成 2.轨道 轨道是铁路的主要技术装备之一，是行车的基础。轨道的作用是引导机车车辆平稳安全运行，直接承受列车荷载作用，并把荷载传递给路基或桥隧建筑物。 轨道的组成 轨道是路基面以上的线路部分，由钢轨、配件、轨枕、扣件、道岔、道床等组成。,铁路工程,铁路的组成和分类 轨道的组成,钢轨配件 扣件,铁路工程,铁路的组成和分类 轨道的组成,