市政工程构造与识图ppt课件.pptx
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1、市政工程识图与构造,工程管理系 钱磊,第八章 城市道路工程图,8.1 城市道路的平面线型8.2 城市道路路线平面图8.3 城市道路路线纵断面图8.4 城市道路路线横断面图8.5 道路路基路面施工图的内容与识读8.6 挡土墙施工图的内容与识读8.7 城市道路平面交叉口,8.1 城市道路的平面线型,1、概述(1)道路路线是指道路沿长度方向的行车道中心线(2)在平面上是由直线和曲线段组成,在纵断面上是由平坡和竖曲线组成。是一条空间曲线,直线,平面曲线,纵向曲线,空间曲线,2、平曲线上的超高、加宽与曲线衔接(1)超高:车辆在曲线路段上行驶时受到离心力的作用,为了抵消离心力,一般在曲线段横断面上,设置路
2、段的外侧高于内侧,这种单向横坡被称为超高。当汽车在设有超高的弯道上行驶时,汽车的自重分力就会抵消一部分离心力,从而提高了弯道上行车的安全性和舒适性。,(2)加宽:汽车在弯道上行驶时,各个车轮的行驶轨迹不同,在弯道内侧的后轮行驶轨迹半径最小,而靠近弯道外侧的前轮行驶轨迹半径最大。当转弯半径较小时,这一现象表现的更为突出。为了保证汽车在转弯时不侵占相邻车道,凡小于250m半径的曲线路段均需要加宽。,(3)平曲线衔接的注意事项转向相同的曲线,称为同向曲线。转向相反的曲线,称为反响曲线对于不设超高或超高横坡度相同的同向曲线,不设超高的两相邻反向曲线,一般可直接连接。若有超过或坡度不同,应该考虑用缓和段
3、过渡。反向曲线连接时,亦考虑插入直线段。遇到连续弯道的路段,应特别慎重选择相邻曲线的半径,通常其半径相差值不要超过一倍,并注意加设交通标志。,3、城市道路行车视距为保证驾驶人员在一定的安全距离内能随时看到前面的道路和道路上出现的障碍物或车辆,这个距离是一个必不可少的通视距离。又称为安全行车视距。,8.2 城市道路路线平面图,道路平面图:用来表现城市道路的方向、平面线型、两侧地形地物情况、路线的横向布置、路线定位等内容的主要图样。,1、道路平面图的图示内容及识读,(一)地形部分的图示内容(1)图样比例:一般常用的比例为1:1000。以能清晰表达图样为准。地图比例尺=图上长/相应实地水平距离比例尺
4、越大,显示范围越小,越详细,精度越高;反之亦然。(2)方位确定:为表明地形区域的方位,及道路路线的走向。坐标网和指北针,(3)地形地物情况地形情况一般采用等高线或地形点表示。地物情况一般采用图例表示特别重要的是曲线要素的字母含义教材P170道路工程常用图例,(4)几个特别重要的概念道路规划红线:道路规划红线是指通过城市规划或道路系统专项规划确定的各等级城市道路的路幅边界控制线。道路红线:指规划的城市道路(含居住区级道路)用地的边界线。1道路红线一般是指道路用地的边界线。有时也把确定沿街建筑位置的一条建筑线谓之红线,即建筑红线。它可与道路红线重合,也可退于道路红线之后,但绝不许超越道路红线,在红
5、线内不允许建任何永久性建筑。,道路中心线;它是指从道路起点到终点,由道路路幅各中心点依次连接而成的特征线,能反映道路的平面位置和曲直变化;,桩号;沿着道路前进方向,起点处的桩号是k0.000,每隔一定距离(如100米)做1桩号标记,并在相应有需要的地方进行标记。道路中曲线的几何要素的表示及控制点位置的图示,ZH直缓点,HY缓圆点,QZ曲中点,YH圆缓点,HZ缓直点,T切线长,R圆曲线半径,E外距,路线转向角,回旋曲线内移值,q回旋曲线切线增长值,直线:曲率K=0圆曲线:曲率K=常数缓和曲线:曲率K=变数,曲率K为半径R的倒数直线、圆曲线和缓和曲线三种组合而成,“平面线形三要素”。,基本型曲线,
6、S型曲线,圆曲线的几何要素及计算式,式中:T切线长,m; L曲线长,m;E 外距,m; J切曲差(或校正值),m;R圆曲线半径,m; 转角,(),切线长:T=Rtan/2 曲线长:L=R外 距:E=R(sec/21) 切曲差:J=2TL,8.3 城市道路路线纵断面图,指通过沿城市道路中心线用假象的铅锤面进行剖切,展开后进行正投影所得到的图样称为道路纵断面图。垂直剖切面也就由平面和曲面组成,1、道路路线纵断面图的图示内容与识读,(一)图样部分的图示内容(1)水平方向表示路线长度,垂直方向表示高程。为了清晰反映垂直方向的高差,一般垂直方向的比例要比水平方向的比例放大一些。可能大10-20倍(2)原
7、地面线不规则的细折线(3)路面设计高程线比较规则的直线与曲线(4)竖曲线表示符号,且应在符号处注明曲线半径R、切线长T、曲线长L、外矢距E;(5)路线中的构筑物:桥梁、涵洞、立交桥、通道等构筑物;参见P170表8-4(6)标注出道路交叉口位置及相交道路的名称和桩号(7)沿线设置的水准点,(二)资料部分的图示内容(1)地质情况(2)坡度与坡长(3)设计高程(4)原地面标高(5)填挖情况(6)里程桩号(7)平面直线与曲线,(三)道路纵断面图的识读(澜沧江路道路施工图)(1)读懂高程变化,了解确切高程(2)读懂曲线参数(3)读懂构筑物图例、编号(4)读懂填挖情况,路面设计高程、原地面高程的区别与联系
8、(5)读懂路线线型的空间变化,8.4 城市道路路线横断面图的内容和识读,道路横断面图是沿道路中心线垂直方向的断面图。一、城市道路横断面的基本形式与选择(1)单幅路横断面形式适用:机动车交通量不大,非机动车交通量小的城市次干路、大城市支路以及用地不足,拆迁困难的旧城市道路。(2)双幅路适用:单向两条机动车车道以上,非机动车较少的道路。(3)三幅路适用:机动车交通量不大,非机动车多,红线宽度大于等于40m的主干道(4)四幅路适用:机动车量大,速度高的快速路。,单幅路,双幅路,三幅路,四幅路,三、城市道路横断面图的图示与识读(1)机动车道、非机动车道、人行道、绿化带及分隔带(2)给水管道、排水管道、
9、电力、电讯、热力、燃气、地下电缆等公用设施的位置、宽度、横坡度等(3)比例:一般采用1:100;1:200.(4)用细点画线段表示道路中心线,车行道、人行道用粗实线表示,并注明构造分层情况,表明排水横坡度,图示出红线位置。(5)绿地、房屋、河流、树木等,分隔带设置情况等。,教材P184页道路横断面图实例解析:土路肩:土路肩是指紧邻硬路肩或者紧邻没有硬路肩的车道的道路组成部分。土路肩起到保护路面和路基的作用,并提供侧向余宽。硬路肩:指的是与车行道相邻并铺以具有一定强度路面结构的路肩部分(包括路缘带),隔离栅:护栏;用于封闭式的道路或一些专用公路。公路界碑、里程碑、百米桩的区别,公路界碑、里程碑、
10、百米桩的区别,8.4 道路路基路面施工图的内容与识读,利用平、纵、横三个图样将道路的线型、道路与地形、地物的关系以及道路横向的总体布置已经表达清楚。但土方工程量、路面结构情况、填挖关系等内容需要用路基和路面结构图来表示一、道路路基路面下以土石材料修筑、与路面共同承受行车荷载和自然力作用的条形结构物。教材P185页部分路基断面图的构造特点剖析。,1、路堤:指路基顶面高于原地面的填方路基2、路堑:指从原地面向下开挖而成的路基形式,3、护肩路基:坚硬岩石地段陡山坡上的半填半挖路基,当填方不大,但边坡伸出较远不易修筑时,可修筑护肩。,4、护脚路基:当山坡上的填方路基有沿斜坡下滑的倾向或为加固、收回填方
11、坡脚时,可采用护脚路基。,(一)道路路基横断面图作用:表达各里程桩处道路标准横断面与地形的关系,路基的形式、边坡坡度、路基顶面标高、排水设施的布置情况和防护加固工程的设计等。路基横断面的绘制方法俗称戴帽,是在对应桩号的地面线上,按标准横断面所确定的路基形式和尺寸、纵断面图上所确定的设计高程,将路基顶面线和边坡线绘制出来。道路路基的结构一般不在路基横断面上表达,而在标准横断面或路基结构图上来表达,或者采用文字说明。,(二)高速公路路基特点:车速高、通行能力大,有四条以上车道并设中央分隔带,采用立体交叉,全部或局部控制出入,有完备的现代化交通管理设施等。,特殊路基设计图:特殊路基是指修建在不良地质
12、现象,特殊地形地质情况,某些特殊气候因素等不利条件下的道路路基。特殊路基有可能因自然平衡条件被打破,或者边坡过陡,或者地质承载力过低,而出现各种各样的问题,因此,除要按一般路基标准、要求进行设计外,还要针对特殊问题进行研究,做出处理。,路基中的几个重要概念:,压实度:压实度指的是土或其他筑路材料压实后的干密度与标准最大干密度之比,以百分率表示。 压实度是路基路面施工质量检测的关键指标之一,表征现场压实后的密度状况,压实度越高,密度越大,材料整体性能越好。对于路基、路面半刚性基层及粒料类柔性基层而言,压实度是指工地上实际达到的干密度与室内标准击实实验所得最大干密度的比值;对沥青面层、沥青稳定基层
13、而言,压实度是指现场达到的密度与室内标准密度的比值。,回弹模量:回弹模量是指路基,路面及筑路材料在荷载作用下产生的应力与其相应的回弹应变的比值,土基回弹模量表示土基在弹性变形阶段内,在垂直荷载作用下,抵抗竖向变形的能力,如果垂直荷载为定值,土基回弹模量值愈大则产生的垂直位移就愈小;如果竖向位移是定值,回弹模量值愈大,则土基承受外荷载作用的能力就愈大,因此,路面设计中采用回弹模量作为土基抗压强度的指标。,弯沉:弯沉是路基或路面在垂直荷载作用下产生的垂直变形。弯沉不仅能反映路面各结构层及土基的强度和刚度,且与路面的使用状态存在一定的内在联系,同时由于弯沉值的测定比较方便,因此现行沥青路面采用设计弯
14、沉作为路面整体刚度的设计指标。 弯沉值与回弹模量的关系:弯沉值是路基整体抗垂直承压能力的量值,与土壤的组成和含水量有很大关系,土基弹性模量是单纯土颗粒的固有物理指标,及抵抗变形的能力,两个不是在一个层面上,不能比较。就是弹性模量很高的土基,在外界掺和水侵蚀作用下,其弯沉值照样很大。,二、路面在路基顶面以上行车道范围内用各种不同材料分层铺筑而成的一种层状结构物。,(二)路拱、机动车道和人行道,路拱:即路面的横向断面做成中央高于两侧,具有一定坡度的拱起形状。路面表面做成直线或抛物线型,其作用是利用路面横向排水。,(三)路面构造图的图示内容,素混凝土路面:是指除接缝区和局部范围外,不配置钢筋的混凝土
15、路面。设钢筋的地方在接缝处和角隅处。有筋混凝土路面:指为防止可能产生的裂缝缝隙张开,板内配置纵、横向钢筋或钢筋网的水泥混凝土路面。好像建筑中的板的配筋,维修中的混凝土路面,小巷中的水泥路面,1、路面的基本性能,承载能力稳定性表面平整度表面抗滑性耐久性,2、路面结构层,面层基层 垫层,面层,面层位于整个路面结构的最上层。 与其它层次相比,面层应具有较高的结构强度、刚度和稳定性,并且耐磨、不透水,其表面还应具有良好的抗滑性和平整度。 修筑高等级道路面层所用的材料主要有沥青混凝土和水泥混凝土。 沥青面层往往由2、3层构成。表面层有时称磨耗层,中面层、下面层为主面层。,基层,基层位于面层之下,垫层或路
16、基之上。选择强度较高,刚度较大,并有足够水稳性的材料。用来修筑基层的材料主要有:水泥、石灰、沥青等稳定土或稳定粒料(如碎石、砂砾),工业废渣稳定土或稳定粒料,各种碎石混合料或天然砂砾。基层可分两层铺筑,其上层称基层或上基层,起主要承重作用,下层则称底基层,起次要承重作用。,垫层,垫层是介于基层与土基之间的层次。(不一定设)垫层主要起隔水(地下水、毛细水)、排水(渗入水)、隔温(防冻胀、翻浆)作用,并传递和扩散由基层传来的荷载应力,保证路基在容许应力范围内工作。修筑垫层的材料,强度不一定很高,但隔温、隔水性要好。一些发达国家采用聚苯乙烯板作为隔温材料。垫层宽度每侧应比底基层至少宽出25cm,或与
17、路基同宽。,3、路面等级与分类,4、沥青混凝土路面,属于柔性路面。现在广泛使用。将大小不同粒径的矿质骨料、填料,根据工程需要,按最佳级配原则组配,与适当的沥青材料搅拌均匀而成的混合物叫做沥青混合料。沥青混合料经浇注或铺筑成形,硬化后成为具有一定强度的固体,称为沥青混凝土。,分类,1按骨料的最大粒径分类 粗粒式、中粒式、细粒式和砂粒式2按骨料级配类型及混合料的密实程度分类 密级配、开级配和沥青碎石3按施工方式分类 碾压沥青混凝土、浇注沥青混凝土和沥青预制板4按施工温度分类 热铺施工和冷铺施工,5、水泥混凝土路面,指的是用水泥混凝土板作面层的路面。它是指以水泥混凝土板作为面层,下设基层、垫层所组成
18、的路面结构,又称刚性路面。,6、水泥混凝土路面的优缺点,优点 强度高,稳定性好,使用寿命长,适用于繁重交通道路,养护 费用少,有利于夜间行车。缺点 需设置许多伸缩缝,以防止变形而影响板的开裂、拱胀,甚至断裂;水泥和水的需要量大,有接缝,开放交通迟,修复困难,施工准备工作较多;汽车在上面行驶噪音比较大。,(四)水泥路面接缝,防止板的隆起或开裂,施工过程应设置横向工作缝和纵向工作缝混凝土面板的热胀冷缩温度均匀变化时:水平拉伸、或水平压缩温度不均匀变化时:温度梯度下的翘曲变形,a)变形; b)开裂; c)均匀温度下降使板开裂,一、接缝设置目的,由于温度产生的翘曲,一、接缝设置目的,接缝按方向可分为纵
19、缝和横缝两大类。纵缝:与行车方向平行的接缝。横缝:与行车方向垂直的接缝。,二、接缝布置,纵横缝一般垂直相交,其纵缝两侧的横缝不得互相错位,纵缝间距即板宽横缝间距即板长,路面接缝设置 (1-横缝;2-纵缝),按形成原因不同,分为真缝和假缝。,三、接缝的形成,真缝:完全断开。假缝:并未真正断开。缝深仅为板厚的1/41/5。下部混凝土仍连为一体 ,板收缩时,板沿假缝自然断裂,断缝为犬牙状,四、接缝里的钢筋,拉杆,作用是防止板块横向位移,采用螺纹钢筋,直径为1216mm,最小长度为6080cm,最大间距为6090cm,保证接缝的传荷能力,采用光圆钢筋,避免或减轻错台,保证路面的平整度,传力杆,五、横缝
20、的构造与设置,横向施工缝:因施工不连续,暂时停止施工时要设置施工缝。常设置在缩缝、胀缝位置处,必须添加传力杆,保证纵向整体性。横向缩缝:保证板因温度和湿度的降低而收缩时沿该薄弱断面缩裂,从而避免产生不规则的裂缝。横向胀缝:保证板在温度升高时能部分伸张,从而避免产生路面板在热天的拱胀和折断破坏,同时胀缝也能起到缩缝的作用。,五、横缝的构造与设置,横向施工缝,设在缩缝处的施工缝, 采用设传力杆的平缝形式;设在胀缝处的施工缝, 其形式与胀缝相同。遇有困难而须设在缩缝之间时,施工缝采用设拉杆的企口缝形式。,横向施工缝构造(尺寸单位:mm)a)设传力杆平缝型;b)设拉杆企口缝型,真缝,五、横缝的构造与设
21、置,横向缩缝,设置在设计板长处,垂直路中线方向等间距布置。假缝和设传力杆假缝形式。特重交通公路上,应在横向缩缝处的板中央设置传力杆顶部应锯切口,深度为面层厚度的1/41/5,宽度为38mm,槽内填塞填缝料。,横向缩缝构造(尺寸单位:mm)a)假缝形式;b)设传力杆假缝形式,假缝,传力杆,五、横缝的构造与设置,横向胀缝,临近桥梁或其他固定构造物处,或与其他道路相交处设置。,横向胀缝构造(尺寸单位:mm),真缝,胀缝缝宽一般为1020mm,胀缝处板中央应设置,滑动传力杆,六、纵缝的构造与设置,一次铺筑宽度小于路面宽度时,应设置纵向施工缝。纵向施工缝采用设拉杆的平缝形式。,纵向施工缝,真缝,纵向施工
22、缝构造(尺寸单位:mm),六、纵缝的构造与设置,一次铺筑宽度大于面板宽度时,需要设置纵向缩缝。纵向缩缝采用设拉杆的假缝形式,拉杆的作用是保证纵缝两侧路面层板在纵缝位置的紧密联系,以免沿路拱横坡向两侧滑动。,纵向缩缝,纵向缩缝构造(尺寸单位:mm),假缝,拉杆,拉杆,七、接缝材料,1、缝的分类,按位置分,按功能分,按构造分,真缝:完全断开假缝:(1/41/5)h,施工缝胀缝缩缝,真缝,假缝,横缝纵缝,2、缝的钢筋,拉杆-螺纹钢筋传力杆-光圆钢筋,3、横缝构造,横向缩缝,横向胀缝,横向施工缝,缩缝处:平缝加传力杆型胀缝处:同胀缝缩缝之间:设拉杆企口型,假缝可设传力杆,4、纵缝构造,真缝设传力杆,纵
23、向缩缝,纵向施工缝,假缝可设拉杆,真缝设拉杆,8.6 挡土墙施工图的内容和识读,一、概述1、挡土墙:用来支撑天然边坡和人工填土边坡以保持土体稳当的构筑物。2、挡土墙的作用:防止路基边坡或基底滑动,确保路基稳定;收缩土坡脚,减少填方数量,减少拆迁和占地面积,以保护临近线路既有的重要建筑物。防止水流对路基的冲刷和侵蚀;支撑开挖后不能自行稳定的边坡,同时可减少土方数量,降低边坡高度等,锚杆式,重力式,扶壁式,衡重式,二、挡土墙的构造,墙身构造1、墙背,(1) 重力式挡土墙当墙背只有单一坡度时,称为直线形墙背。直线形墙背可做成俯斜、仰斜、垂直三种,墙背向外侧倾斜时称为俯斜,墙背向填土一侧倾斜时称为仰斜
24、,墙背垂直时称为垂直,如图所示。,对仰斜、垂直和俯斜三种不同形式的墙背所受的土压力进行分析,在墙高和墙后填料等条件相同时,仰斜墙背所受的土压力为最小,垂直墙背次之,俯斜墙背较大。,因此三种挡墙形式中仰斜式的墙身断面较经济,这一点从图中三种形式挡墙的对比中也可以比较直观的看出来。,仰斜墙背所受的土压力较小,用于路堑墙时墙背与开挖面边坡较贴合,因而开挖量和回填量均较小,但墙后填土不易压实,不便施工。仰斜墙背的坡度愈缓,所受的土压力愈小,但施工愈困难,故仰斜墙背的坡度不宜缓于1:0.3。 当墙趾处地面横坡较陡时,采用仰斜墙背将使墙身增高,断面增大,如右图所示,所以仰斜墙背适用于路堑墙及墙趾处地面平坦
25、的路肩墙或路堤墙(主要用于路堑墙)。,俯斜墙背所受土压力较大,其墙身断面较仰斜墙背时要大,通常在地面横坡陡峻时,利用陡直的墙面,以减小墙高(见图3-3)。俯斜墙背可做成台阶形,以增加墙背与填土之间的摩擦力。俯斜墙背的坡度缓些固然对施工有利,但所受的土压力亦随之增加,致使断面增大,因此墙背坡度不宜过缓,通常控制a2148(即1:0.4)。垂直墙背的特点介于仰斜和俯斜墙背之间。,(2)重力式挡土墙若墙背多于一个坡度,则称为折线形墙背。折线形墙背有凸形折线墙背和衡重式墙背两种,如下图所示。,凸形折线墙背系将仰斜式挡土墙的上部墙背改为俯斜,以减小上部断面尺寸,所以断面较为经济,多用于路堑墙,也可用于路
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