土木工程概论交土通建工程.ppt

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1、第五章交通土建工程,本章内容,5.1 道路工程5.2 铁路工程5.3 机场工程5.4 隧道工程,5.1 道路工程,5.1.1 道路工程的基本体系组成,道路工程基本体系组成图,公路,城市道路,5.1.1 道路工程的基本体系组成,5.1.2 道路的几何线形,一、道路的线形组成 路线方案是路线设计最根本的问题。方案是否合理，不但直接关系公路本身的工程投资和运输效率，更重要的是影响到路线在公路网中是否能起到应有的作用，是否满足国家的政治、经济、国防的要求和长远利益。,道路工程,道路的几何线性组成1、道路平面线形 直线、圆曲线、缓和曲线2、道路纵、横断面线形 直线、竖曲线,二、公路的结构建设（路基）,路

2、堤示意图,5.1.2 道路工程,三、路面结构图,低、中级路面 高级路面,5.1.2 道路工程,5.1.3 高速公路,定义:具有四条以上车道，路中央设有中央隔离带，分隔双向车辆行驶，互不干扰，全封闭，全立交，控制出入口，严禁产生横向干扰，为汽车专用，设有自动化监控系统，以及沿线设有必要服务设施的道路。1988年上海至嘉定高速公路建成通车1998年年均通车里程超过4000公里2004年底，中国高速公路通车里程已超过3.4万公里,一、高速公路的线形设计标准,高速公路的几何设计标准比其它等级的公路要求高，具体规定各国有所不同。,普通公路与高速公路的转弯线形的比较,5.1.3 高速公路,二、高速公路的优

3、势,1、行车速度快、通行能力大2、物资周转快、经济效益高 3、交通事故少、安全舒适好 4、带动沿线地方的经济发展,高速公路,5.1.3 高速公路,三、高速公路建设存在的问题,1、投资大、资金来源困难 2、占地多 3、与普通公路和地方交通贯通问题 4、密集型的管理问题 5、环境保护问题,5.1.3 高速公路,5.2 铁路工程,在我国，铁路建设自1876年英国商人在上海修建淞沪铁路已经开始，1949年，我国共有铁路营运里程2.18万公里，集中分布在东北和东部沿海地区，截至2002年底，全国铁路营业里程达到7.2万公里，形成延伸祖国东南西北的全国铁路网。上海的磁悬浮铁路兴建运行成功，标志着我国铁路建

4、设已逐步迈上国际先进水平。,5.2.1 铁路选线设计与路基,一、铁路选线设计,眼镜线,螺旋线,二、铁路路基设计,1、横断面形式有：路堤、半路堤、路堑、半路堑、不填不挖等2、路基稳定性,5.2.1 铁路选线设计与路基,5.2.2 高速铁路,铁路速度的分档为：时速100120 km称为常速；时速120160 km称为中速；时速160200 km称为准高速或快速；时速200400 km称为高速；时速400 km以上称为特高速。日本、法国、德国英国等是当今世界高速铁路技术发展水平最高的几个国家,日本的高速列车,德国的高速列车,英国的高速摆式列车,法国的TGV高速列车,5.2.2 高速铁路,城市轻轨(上

5、海明珠线),地下铁道,城市轻轨与地下铁道,5.3 机场工程,5.3.1 机场概况一、民航运输机1、干线运输机：载客量100人，航程3000km2、支线运输机：载客量100人，航程200400km,莱特兄弟飞机视频,各类民航飞机,Boeing777,空中客车380,协和超音速客机,MD90,5.3.1 机场概况,二、民航机场分类和组成,1、机场分类:国际机场、干线机场、支线机场2、机场的组成:主要由飞行区、旅客航站区、货运区、机务维修设施、供油设施、空中交通管制设施、安全保卫设施、救援和消防设施、行政办公区。生活区、生成辅助设施、后勤保障设施、地面交通设施及机场空域等组成。,5.3.1 机场概况

6、,5.3.2 机场的跑道方案,机场跑道方案,一、跑道的分类与构成,跑道按其作用可分为：主要跑道、辅助跑道、起飞跑道等三种。跑道的作用与构成包括：跑道道肩、停止道、跑道端的安全区、净空道、滑行道等,5.3.2 机场的跑道方案,二、机场跑道长度的限制条件,5.3.2 机场的跑道方案,三、机坪与机场净空区,机坪：等待坪和掉头坪机场净空区：指飞机起飞着陆涉及的范围，沿着机场周围要有一个没有影响飞行安全的障碍物的区域。国际民航组织对机场的净空区专门的要求如下图所示：,5.3.2 机场的跑道方案,机场净空区要求,5.3.2 机场的跑道方案,5.3.3 航站区布局,航站区主要有航站楼、站坪及停车场所等组成。

7、,上海浦东国际机场,一、航站楼,1、布局：平面布局和竖向布局2、主要型式：线型、廊道型(上海浦东国际机场)、卫星型(原北京国际机场)、转运型二、站坪、机场停车场,5.3.3 航站区布局,5.3.4 机场维护区及环境,一、机场维护区 机场维护区是飞机维修，供油设施、空中交通管制设施、安全保卫设施、救援和消防设施、行政办公区等设置的地方。,二、机场环境问题,1、机场周围环境：声环境、空气环境、水环境 2、机场营运环境：净空环境、电磁环境、预防鸟击飞机3、机场内部环境：机场的内部环境保护重点是声环境，机场建筑物要进行合理的声学设计。,5.3.4 机场维护区及环境,5.4 隧道工程,世界经济发展合作组

8、织（OECD）对隧道所下的定义为：以某种用途，在地面下用任何方法按规定形状和尺寸，修筑的断面积大于2m2的洞室。隧道的种类很多，按用途分,有铁路隧道、公路隧道、公铁两用隧道等；按断面形状分,有圆形隧道、拱形隧道、卵形隧道、矩形隧道等；按位置分，有傍山隧道、越岭隧道、水底隧道和地下隧道等；按衬砌结构分，有之墙式衬砌隧洞、曲墙式衬砌隧道、曲边墙叫仰拱衬砌隧道等；按隧道内铁路线路数分，有单线隧道、双线隧道和多线隧道等。,隧道结构：,洞身：隧道结构的主体部分。衬砌：承受地层压力，维持岩体稳定，阻止坑道周围地层变形的永久性支撑物。它由拱圈、边墙、托梁和仰拱组成。洞门位于隧道出入口处，用来保护洞口土体和边

9、坡稳定，排除仰坡流下的水。它由端墙、翼墙及端墙背部的排水系统所组成。,5.4 隧道工程,英吉利海峡隧道视频,5.4.1 公路隧道,一、公路隧道线路,公路隧道的各种主要断面形状,公路建筑限界,公路隧道横断面净空,5.4.1 公路隧道,二、公路隧道通风,公路隧道空气污染造成危害的主要原因是一氧化碳。通风方式的种类：,5.4.1 公路隧道,三、公路隧道施工,施工的主要程序:,5.4.1 公路隧道,施工方法：,新奥法(NATM):新奥法的概念是奥地利学者拉布西维兹教授于1948年提出的，它是以既有隧道工程经验和岩体力学的理论基础，将锚杆和喷射混凝土组合在一起作为主要支护手段的一种施工方法。挪威法（NM

10、T）：是20世纪90年代在西北欧隧道工程中发展起来的一种新方法，该法根据隧道质量指标Q值进行围岩分类并选定支护，是对新奥法的完善、补充和发展。,5.4.1 公路隧道,5.4.2 铁路隧道,一、地铁车站的站台型式：岛式站台、侧式站台和岛侧混合式站台。,二、地铁隧道施工,地下铁道的施工方法概括起来有两大施工方式：明挖法和暗挖法。明挖法(基坑法)：从地面向下开挖，并在欲建地下铁道结构的位置进行结构的修建，然后在结构上部回填土及恢复路面。,5.4.2 铁路隧道,暗挖法,主要方法：盾构法、注浆法、沉管法和顶管法,盾构施工法的示意图,5.4.2 铁路隧道,盾构拼装出洞的顺序,5.4.2 铁路隧道,5.4.

11、3 水底隧道,在有大吨位船舶航行的水域，或穿越水域的铁路运量和输密度很大，或在城市内河流两岸建筑物密集区，经过技术经济比较，可考虑修建水底隧道。水底隧道一般由岸边敞口段，岸边暗挖段和水底暗埋段三部分组成。,5.4.3 水底隧道,一、水底隧道埋置深度的影响因素1、地质及水文地质条件 2、施工方法要求 3、抗浮稳定的需要 4、防护要求 二、水底隧道的断面形式 圆形断面、拱形断面、矩形断面,5.4.3 水底隧道,三、隧道防水,1、防水混凝土2、壁后回填3、围岩注浆4、双层衬砌,5.4.3 水底隧道,四、世界著名的隧道工程,日本青函海底隧道世界上最长的隧道,5.4.3 水底隧道,英吉利海峡隧道,5.4.3 水底隧道,仙尼斯隧道：连接法国、意大利两国，长12900米，双线，建于18571871年。圣哥达隧道：位于瑞士境内，长15000米，双线，建于18721882年。辛普伦隧道：连接瑞士意大利的一座铁路长隧道，长19800米。第一号隧道建于18961906年，第二号隧道建于19121921年。美国最长的隧道是19251928年修建的长12540米的喀斯喀特隧道。世界上最长的山岭隧道是位于日本上越新干线的大清水隧道，长22280米。,5.4.3 水底隧道,课外检索,1、检索国内里程长度最长的前五条铁路。2、列举隧道开挖中的安全防范措施。,