土木工程概论-第五、六章地下及桥梁工程课件.ppt

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1、地下工程(Underground Engineering),引言什么是地下工程。地下工程的特点。地下工程的发展。,地下工程设施的分类和案例,根据使用目的划分住宅设施城市设施生产设施交通设施贮藏设施防灾、人防设施军事设施,隧道工程,特点穿越天然屏障条件复杂多变施工作业面窄造价昂贵,铁路隧道,道路隧道,水底隧道,地铁车站区间隧道出入口建筑物,6.3.4 地下铁道,工程规划制定后，要进行详细周密的勘测，以便在给定的条件范围内，努力降低工程费用，保证工程的顺利进行和工程质量。工程勘测主要包括以下几个方面：（1）踏查（2）测量（3）钻探（4）弹性波探测（5）岩石试验 根据以上勘测资料，并参考以往的工程经

2、验，即可开始进行隧道的设计工作。,隧道的规划、勘测、设计,隧道施工的工序包括开挖、出渣、支护和衬砌。人们在实际中已创造出多种隧道施工方法，主要有：矿山法、盾构法、沉管法、顶进法等。,暗挖法的一种，主要用钻眼爆破方法开挖断面而修筑隧道及地下工程的施工方法。因借鉴矿山开拓巷道的方法，故称为矿山法。,1.矿山法,隧道施工,2.新奥法(New Austrian Tunneling Method),新奥法是新奥地利隧道修建方法的简称，原文为“New Aust-rian Tunneling Method（简称为NATM）”，在我国也称为“喷锚构筑法”。,NATM断面例,3.盾构法采用盾构为施工机具，在地层

3、中修建隧道和大型管道的一种暗挖式施工方法。施工时在盾构前端切口环的掩护下开挖土体，在盾尾的掩护下拼装衬砌（管片或砌块）。,4 沉管法 预制管段沉放法的简称，其施工顺序是先在船台上或干坞中制作隧道管段，管段两端用临时封墙密封后滑移下水，使其浮在水中，再拖运到隧道设计位置。定位后,向管段内加载,使其下沉至预先挖好的水底沟槽内。管段逐节沉放，并用水力压接法将相邻管段连接。最后拆除封墙，使各节管段连通成为整体的隧道。,水底隧道的横断面图,桥梁(Bridge),什么是桥梁是指供铁路、道路、管道、渠道等交通运输线路跨越水体或山谷的工程构筑物。桥梁的原始雏形 独木桥、浮桥和石拱。随着科学技术的发展和社会的进

4、步，桥梁的跨越能力越来越强，功能与构造形式也越来越多样化。,桥梁的组成,桥梁的组成：上部结构、下部结构、基础,桥梁工程的荷载与建筑工程的区别,主要受车辆的移动荷载。还要承受来自车辆的冲击力、离心力等。基础、桥墩工程较复杂。,桥梁设计中一般考虑以下荷载的作用：,(1)恒载：桥自重、高栏、桥面等的重量。,(2)活载：汽车、列车等交通荷载、人群荷载。,(3)冲击力：交通工具的冲击。,(4)风载：作用于桥梁、汽车、列车的风。,(5)离心力；在曲线桥的情况下，列车的离心力。,(6)制动作用：列车、汽车紧急刹车的作用。,(7)温度作用：由于温度变化构件伸缩受到限制产生的内力。,(8)地震作用：地震引起的惯

5、性作用。,(9)雪载：在积雪较多的地区予以考虑。,按材料分类：钢筋混凝土桥、预应力混凝土桥、钢桥按用途分类：铁路桥、公路桥、城市道路桥,按结构形式分类：梁式桥、桁架桥、拱式桥、刚构桥、斜拉桥、悬索桥,桥梁的分类,(1)梁式桥,梁式桥是一种最简单常用的桥梁上部结构形式，用于中小跨径桥梁。主梁常用断面形式有I型、T型、箱型和板式桥等。,梁式桥的支撑条件,（2）桁架桥,荷载由各杆件的轴力承担。这种桥式一般适用于钢桥、木桥，极少用于混凝土桥。桁架桥高一般大于梁式桥，可用于较大跨度的桥梁。桁架桥根据其支撑条件也可分为简支桥和连续梁桥等。,桁架桥,（3）拱桥,在拱桥中，相当于主梁的杆件为曲线形。在荷载作用

6、下，杆件的内力以压力为主。,赵州桥,凤凰大桥,（4）斜拉桥,斜拉桥主要由塔、主梁和斜拉钢索组成。斜拉桥一般为双塔，有时也可采用单塔；绝大多数桥塔是竖向的，极少数为斜立。斜拉索可平行布置，也可以为扇形布置。钢索一般分设在桥两边，但有时也可在中间设单面索，如主跨为175m的广州海印大桥，塔就设在桥宽的中间。斜拉桥的跨度一般介于悬索桥和桁架桥之间，通常为钢梁或钢筋混凝土梁。,正在建设中的南京长江二桥南汊桥主桥,（5）悬索（吊）桥,悬索桥是在桥的两端设置索锚，借助于架设在桥塔的拉索，通过分布设置的吊杆将桥上的荷载传至悬索上。一般认为在所有桥式中，悬索桥的可能跨度最大。目前主跨超过1000m的桥梁均为悬索桥。,(6)组合体系桥,同时采用集中桥型的组合形式，充分利用各种形式桥的受力特性，发挥其优越性。,桥墩、桥台与桥梁基础,桥墩承受上部结构传来的竖向力和水平力还要承受水流，风力和船只的撞击力。桥台承受上部结构传来的竖向力和水平力还要承受挡土护岸等土的压力。基础承受上部结构、桥墩的重力和桥上的可变荷载。,南京长江二桥北汊大桥混凝土现浇施工场面,