道路与桥梁工程概论

道路与桥梁工程概论

第一篇路线

第一章概论

1运输体系铁路道路航空水路管道2城市道路分类快速路主干路次干路支路

3公路设计包括线形设计和结构设计两大类，具体为线形组成和结构组成两个部分。

4线形设计基本要求：1保证行车稳定性2保证行车畅通、安全和迅速3保证平、纵、横合理布局4保证行车舒适性

5路线线性的基本依据1地形条件2水文、地质条件3设计车辆4设计行车速度5交通量6通行能力a设计车速：气候正常，交通密度小，车辆行驶仅受公路几何条件的影响，一般的驾驶员能够安全顺适的行驶所能达到的最大车速。直接影响：曲线半径、超高、视距等

b交通量：单位时间内通过道路某断面最大车辆数。设计交通量：拟建道路到达预测设计年限时，所能达到的年平均日交通量，是设计依据。

c通行能力：单位时间内，道路与交通正常条件下，保持一定速度安全行驶时，可能通过的车辆数。交通量和通行能力的关系

6路线设计希望达到的成果：有一定技术标准、满足行车要求、工程费用最省的路线。

7线性设计的基本要求：保证行车稳定性保证行车畅通、安全和迅速保证平、纵、横合理布局保证行车舒适性

第二章公路线性

一、平面线性

1平面线形三要素：曲率为零的线形：直线曲率为常数的线形：圆曲线曲率为变数的线形：缓和曲线缓和曲线：

同向曲线间最小长度：6V；反向：2V；

2行车视距的含义：为了行车安全，驾驶员应能随时看到汽车前面相当远的一段路程，一旦发现前方路面有障碍物或迎面来车，能及时采取措施，避免相撞，这一必须的最短距离a行车视距包括：停车视距会车视距超车视距

b停车视距:ST=S1+S2+S3反应距离刹车距离安全距离

c会车视距：同一车道上对向行驶的汽车能及时刹车所必须的最短安全距离。为2倍的停车视距。二、纵面线形

1纵断面图由直线和竖曲线

坡度i：坡度线的两端高差与其水平长度比值的百分数。

2合成坡度：指由路线纵坡与弯道超高横坡（路拱横坡）组合而成的坡度，其方向为流水线方向。

i合i2hi2zih超高横坡或路拱横坡(%);iZ路线设计纵坡坡度(%).

3竖曲线的设计及计算

a坡度差：ω0:为凸形竖曲线L:竖曲线的长度(m)LR4爬坡车道：陡坡路段正线行车道外侧增设的供载重汽车行驶的专用车道

沿上坡方向载重汽车的行驶速度降到《规范》规定的允许最低速度下时，可设置爬坡车道；上坡路段的设计通行能力小于设计小时交通量时，应设置爬坡车道。三、路线横断面

路堑--碎落台，路堤--护坡道1中间带的作用：起诱导视线作用。高速公路必设中间带。

2超高当曲线半径小于不设超高的半径，要安全舒适的以设计行车速度行使，克服由离心力产生的滑移危险，把行车道设成外侧高、内侧低的单坡面。2.设置的条件R

VminVVmax三、路基稳定性验算

1分析方法：直线滑动面法（适用于砂石土、砂土、砂性土）；圆弧滑裂面法（适用于粘性土路基）2边坡坡面防护：主要是保护边坡表面从而保护整体稳定性，兼顾路基美化和协调自然环境。包括植物防护和矿料防护

路堑开挖纵挖法横挖法混合法四、路基建筑

1影响压实的主要因素1含水量2土质3压实功4温度5压实厚度最佳含水量和最大干密度2压实度

概念：现场压实后土的干密度与室内用重型击实试验测定的土的最大干密度的比值的百分数。

Kmax100%r:现场压实后土的干密度;(g/cm3);rmax:土的最大干密度(g/cm3);

第二章路面工程

一、路面工程绪论

1对路面的基本要求1.强度和刚度2.水温稳定性3.耐久性4.表面平整性5.抗滑性6.环保性2路面结构层包括：面层（包含磨耗层）、基层和垫层（副基层）

面层承受车轮垂直力和水平力作用和自然气候影响应平实坚固、耐磨抗滑，并具有不透水性能。分层作用基层承受面层传来的作用，并扩散到垫层除了具有强度外，还应该具有足够的水稳定性。由半刚性材料（石灰土，水泥砂砾等）和碎砾石材料做成。垫层为了改善土基的湿度和温度状况，用来隔离路基土中水的上冒或防止路面下的冰冻深度深入至土基引起冻融翻浆。又称隔离层或隔温层。常用材料有砂石、炉渣、片石和二灰集料等。3路面分为：刚性路面、柔性路面、半刚性路面三大类a半刚性材料：无机结合料（水泥、石灰）

柔性路面的特点：A优点：1有弹性、柔性较好，2路面无接缝，易于养护维修3平整度好，行车舒适性较好，4投资少，易于施工，进度快B缺点：1刚度较小抗拉强度较低，荷载作用下变形较低大，其下基层需要承受荷载2土基和基层强度对路面结构的整体有较大的影响3，受温度的影响较大。

刚性路面的特点：A优点：1.具有较高强度,稳定性好,使用寿命长(20~30年）；2.路面粗糙，抗滑性好，抗磨耗能力强；3.经常性维修和养护费用少；B缺点：1.水泥用量大(每方砼需水泥330kg）；2.混凝土需要湿治养生．开放交通较迟；3.接缝是路面的薄弱部分，行车引起车辆振动，易导致路面破坏；4.混凝土板破坏后，修复困难、影响交通

柔性路面和刚性路面的对比二、沥青路面

1沥青路面定义：使用沥青作为粘结料修筑的面层并与各类基层和垫层所组成的路面。又成为黑色路面。2沥青路用性质的三大主要指标有：1、粘性－针入度；2、塑性－延度；3、温度稳定性－软化点；按照强度构成原理分为嵌挤式和密实式两类。

3沥青灌入式路面浅贯入：厚度4－5cm深贯入：厚度6－8cm

4根据沥青路面的技术特性分1沥青表面处治指用沥青和集料按照层铺法或拌和法铺筑而成的厚度不超过3cm的沥青路面。作用：不承重，作为磨耗层保护路面2沥青贯入式路面指将沥青贯入基本压实成型的碎石层后再撒铺嵌缝料逐层压实的路面。浅贯入：厚度4－5cm深贯入：厚度6－8cm上拌下贯：表面加铺拌和层，此时拌和层的厚度宜为3－4cm，总厚度为7－10cm。

沥青路面使用的沥青材料有石油沥青、煤沥青、液体石油沥青、沥青乳液等

5沥青路面的破坏形式（1）裂缝2）沉陷、车辙（3）推移4）坑槽、泛油破坏状态1路面表面产生较大的弯沉变形；2路面结构层被拉裂；3路面结构层的剪切破坏三、柔性路面设计

路面设计弯沉值Ld：路面在设计年限末期的不利季节，在设计标准轴载作用下容许出现的最大回弹弯沉值。：

ld600Ne0.2AcAsAb路表实测弯沉值Ls(0.01mm)

2pls1000cFE1

第三篇桥梁工程

1跨径的增长和承载的增大是反映桥梁技术水平的主要指标。

中小跨径桥梁构件，以装配式结构为主。大跨径桥梁多采用悬臂式施工技术

2桥梁五大部件：上部结构1桥跨结构是路线遇到障碍中断时，跨越这类障碍的结构物2支座系统支撑上部结构并传递荷载于桥梁敦台上，保证上部结构在荷载、温度变化或其他因素作用所预计的位移功能下部结构3桥台桥台位于桥的两端，兼起挡墙作用。4墩台在河中或岸上支撑两侧桥跨上部结构的建筑物。5墩台基础将桥墩（台）传来的荷载分布到地基土壤基岩中去

3桥梁的主要术语1净跨径（L0）2总跨径（L0）3计算跨径（l）4标准跨径（lb）5桥梁全长（L）6桥梁高度（H1）7桥下净空高度（H）8建筑高度（h或h’）9净矢高（f0）10计算矢高（f）11矢跨比（f/l）12涵洞（名词解释）

洪峰季节河流中的最高水位称为高水位。

桥梁设计中按照规定的设计洪水频率计算所得的高水位，称为设计洪水位。枯水季节的最低水位称为低水位；

净跨径L0：对于梁式桥是设计洪水位上相邻两个桥墩(或桥台)间的净距；对于拱式桥是每孔拱跨两个拱脚截面最低点之间的水平距离。

总跨径L0：多孔桥梁中各孔净跨径的总和，反映桥下宣泄洪水的能力。

计算跨径l：指桥跨结构相邻两个支座中心之间的距离；对于拱式桥是相邻拱脚截面形心点之间的水平距离。桥跨结构的力学计算以此为基准。(拱轴线)

桥梁全长L：桥梁两个桥台的侧墙或八字墙后端点间的距离。

桥梁高度H1：指桥面与低水位之间的高差，或桥面与桥下线路路面之间的距离。桥下净空高度H：是设计洪水位或计算通航水位至桥跨结构最下缘之间的距离。建筑高度h或h’：是桥上行车路面至桥跨结构最下缘之间的距离。

标准跨径lb：对标准设计或新建桥涵跨径在60m以下时，一般均应尽量采用。从0.75m~60m，共分22种。对于梁式桥指两相邻桥墩中线之间的距离，对于拱式桥，则是净跨径。净矢高f0：从拱顶截面下缘至相邻两拱脚截面下缘最低点之连线的垂直距离。计算矢高f：从拱顶截面形心至相邻两拱脚截面形心之连线的垂直距离。

矢跨比f/l：是拱桥中拱圈(或拱肋)的计算矢高与计算跨径之比，又称为拱矢度，反映拱桥受力特性的指标。

涵洞：用来宣泄路堤下水流的构造物；多孔跨径的全长不到8m和单孔跨径不到5m的泄水结构物。4按桥梁结构受力不同分为梁式、拱式、刚架桥、吊桥(悬索桥)、斜拉桥、组合体系桥桥梁的各种体系的受力特点

梁式桥：在竖直荷载作用下，梁的截面只承受弯矩，支座只承受竖直方向的力的桥梁结构型式。拱式桥：拱桥的主要承重结构拱圈或拱肋，在竖向荷载作用下，桥墩或桥台不仅承受竖向力而且将承受水平推力。

刚架桥：受力介于梁桥和拱桥之间；建筑高度小，降低线路标高，改善纵坡，减少路堤土方量；普通钢筋混凝土的钢架桥施工较困难，梁柱钢接处易发生裂缝。

吊桥(悬索桥)：采用高强度的钢缆，发挥其抗拉性能，可设置特大跨径；钢缆易于运输，结构的构件组成轻，便于无支架悬吊拼装；在山岭地带，多采用吊桥；自重轻，结构刚度差。

斜拉桥：主梁尺寸减小，自重降低，节省结构材料，增加跨越能力；与吊桥相比，结构刚度大，结构变形小，抵抗风振的能力好。

组合体系桥：其承重结构由几种结构型式组合而成的桥梁型式。5桥梁的分类

a按用途分1公路桥、2铁路桥、3公路铁路两用桥、农桥、人行桥，各种专用桥b按主要承重结构材料分1圬工桥2钢筋混凝土桥3预应力混凝土桥4钢桥5木桥c按跨越障碍物的性质分1跨河桥2跨线桥(立体交叉)3高架桥4栈桥d按上部结构行车道的位置分1上承式桥2中承式桥3下承式桥e按桥梁全长和跨径的不同分为特殊大桥、中桥、大桥、小桥6桥梁的设计荷载永久荷载可变荷载偶然荷载

7桥梁设计的基本要求使用上的要求a.桥梁宽度应能保证车辆和人群的安全畅通；b.桥下能满足泄洪、安全通航或通车的要求；c.保证使用年限，并便于检查和维修。经济上的要求结构尺寸和构造上的要求应具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。施工上的要求美观上的要求环保的要求

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道路与桥梁工程概论论文

随着我们进入了21世纪，经济也在国家的大力倡导下迅猛的发展，当然一切经济高速发展的背后都是货物的流通，可以说没有货物的流通就没有经济发展的存在，货物流通靠的又是什么呢？显然是运输，而制约运输业发展的一个很重要的方面就是道路的状况！而道路与桥梁是密不可分的，架桥即就是为了道路的铺设，交通的连接，而本学期学习的道路与桥梁工程概论论文就向我们介绍了我国道路与桥梁的一些基本情况，以下就是学习了本课程后的一些认识。

我国国民经济的快速发展和城市化进程的加快，如何解决城市交通问题已经成为城市可持续发展的一个重要课题，城市道路交通管理工作也面临着严峻的挑战。交通的目的是实现人和物的移动，而不是车辆的移动。而这样的战略目标只有通过政策法规和严格的管理才有可能实现。为了保证城市交通合理、有序的可持续性发展，就必须从城市交通系统的内在机制及其与外部环境条件之间的相互作用关系出发来进行合理的交通管理规划。具体而言，应从城市结构与土地利用、城市交通结构、城市交通网络的完善与充分利用三个层次，从供给和需求量方面解决问题。因此，道路交通管理工作是城市总体规划中重要的环节，制定城市道路交通管理规划也就显得十分必要而迫切。而城市道路交通管理规划的编制与实施，有利于提高我国城市整体管理与文明水平，适应国民经济和整个社会可持续发展。

西方国家城市交通系统发展经历了两个阶段，即建设阶段：二战后至二十世纪70年代；管理阶段：二十世纪80年代至现在。重点在公共交通系统、小汽车发展、单项交通、交通信号控制以及道路的有效利用等多方面进行交通管理规划。

目前我国城市交通发展的历程相当于西方国家的60～70年代，与发达国家相比，城市机动车密度还比较低。尽管如此，由机动车引发的环境污染问题和城市交通堵塞问题也很严重。这充分说明了我国在道路交通管理方面还存在体制上、行政上和技术上的问题。随着全国城市道路交通畅通工程的深入开展，许多城市的交通状况得到了很大的改观，而且一系列先进的交通管理设备和先进的管理模式被采用，取得了很好的效果。如厦门、大连、南京、青岛、济南、杭州等城市的交通管理工作均很有成效，先后被评为畅通工程“优秀管理水平”。

取得成绩的同时，我们还要清楚地认识到，目前我国城市交通管理总体水平与畅通工程要求还有一定差距。在201*年全国“畅通工程”工作组检查的138个城市中，42个城市的交通管理规划工作只达到畅通工程11项要求中的5项要求，20个城市仅满足4项要求。由此可见，我国在城市交通管理规划方面远远滞后于现代道路交通发展的要求。城市网络很复杂，交通的运行很复杂，产生交通问题的因素也很复杂，相应制定的城市交通管理方案往往由多个管理策略、管理措施组合而成，任何一个建设或管理措施的实施都会引起整个城市路网上交通运行情况的改变。如将一条路的某个路段改为单行道或单双号通行、将交叉口的类型改变（无控制改为信号控制）、将某路段改为公交专用道、打通某条路或拓宽某条路等，都会引起整个城市80%～90%以上的主要道路交通流量和车速的改变。因此，交通管理问题是一个系统工程，必须用科学的方法解决，常用的经验性的方法是不能完全解决的。因此交通管理需要做规划，实际上，目前一些城市所实施的有些管理措施，都是做过规划的，只是不太系统、全面而已。为了改变当前城市交通管理规划滞后的局面，哈尔滨工业大学、清华大学、同济大学和东南大学等高校以及公安部交通科学研究所、中国城市规划设计研究院等部门正致力于部分城市的道路交通规划编制工作，为提高我国道路交通管理水平作出应有的贡献。

近年来，随着城市“畅通工程”的深入开展，各地城市都在积极进行城市道路交通管理规划编制工作。本文结合我国哈尔滨和大庆这两座具有重要政治、经济意义的东北边陲城市的道路交通管理规划编制与实施情况，全面、系统分析和阐述了城市道路交通管理规划的内容、方法及相应理论模型，并在具体规划实践中，在引进国际先进技术软件基础上，开发了适合我国城市道路交通管理规划的应用软件，建立了道路交通管理数据库系统。这些工作，希望能够对其他同类城市今后的规划工作有所借鉴和帮助。理论与实践表明，城市道路交通管理规划的编制与实施对于改进和加强我国道路交通管理工作必将起到积极的推动作用。

接下来，我来谈谈对桥梁的认识

随着科学技术的发展，经济，社会，文化水平的提高，桥梁建筑的需求越来越高。经过几十年的努力，我国的桥梁工程无论在建设规模上，还是在科技水平上，都取得令世界瞩目的成就。目前，随着国家公路，国道主干线规划的编制完成，几十公里的跨海湾，海峡特大桥正等着我们去完成，我国广大桥梁工程技术人员正在不断地面临着建设新颖和复杂桥梁结构的挑战，肩负着光荣而艰巨的任务。

一、桥梁的基本组成部分1、桥跨结构

桥跨结构又称桥孔结构、上部结构，是在线路中跨越障碍物的结构物，也是主要的承重结构。2、桥墩、桥台

桥墩、桥台又称下部结构，是支承上部结构并将荷载传递给地基的建筑物。桥台是设置在两侧，而桥墩设置在桥台的中间。3、墩、台基础

墩、台基础是保证桥墩、桥台的安全，埋置在土层之中，使桥上全部荷载传递给地基的结构物。二、桥梁的分类按用途分

桥梁按用途可分为：公路桥、铁路桥、公铁两用桥、农桥、运水桥（或渡槽）、其他专用桥等。按跨径分

桥梁按跨径可分为：特大、大、中、小桥。

当8m≤L组合式桥等。

桥梁按上部结构的行车道位置可分为：上承式、中承式和下承式等。

桥梁按跨越障碍物的性质可分为：跨河桥、跨线桥、跨越深谷桥、高架桥、栈桥等。其他种类

桥梁的其他种类除固定式桥外，还有开启桥、浮桥、漫水桥等。

21世纪的桥梁主材将采用高强度、高韧性钢材和仰振合金材料。日本明石海峡大桥的加劲梁采用780兆帕焊接时低预热型新型高强度钢板，使其桥梁主跨设计刷新了20世纪的最大跨记录，达到1990米。21世纪钢桁连续梁将大量采用高强度低预热型焊接用钢板，大线能量焊接用钢板、高韧性钢板、抗层状撕裂型钢板、异形钢板、耐候钢及镀锌钢板、抑振厚板、玻璃钢、抑振合金材料，不仅可有效地增大钢桁梁桥的桥跨，而且能有效地降低梁体自重，实现大跨、轻质目标。高强度混凝土是桥梁建设必不可少的主材料之一，21世纪的混凝土材料将加入来亚纳米、水溶性聚合物、有机纤维以不断提高强度与耐久性。桥梁建设将广泛运用环保型混凝土，桥梁的韧性、耐久性及强度将得以有效地提高。20世纪90年代以来，桥梁界设计与建造桥梁时将实用功能与艺术构思融为一体，充分考虑周边环境保护，使一座座桥梁成为城市中新的旅游风景线。

21世纪的桥梁建设最令人振奋的是大节段、大块件桥梁结构实现工厂预制，大吨位吊船现场快速安装。一座数千米上万米长的特大桥，墩台、桥塔、梁体安装仅需半年左右时间即可大功告成，既不破坏植被，又不污染施工水域，施工快捷质量好，并可节省大量的劳动力。目前，发达国家的桥梁施工已配有施工指导智能化系统，即利用高速计算机将现场通过自动化传感器对桥梁各部位坐标内力、应力、变形、温度、气象资料进行综合分析，自动判断，确立下一步施工方案及确保安全的应急措施。以保障大桥建造质量安全使用寿命万无一失。21世纪建成的新型大桥将更人性化，智能化，通过计算机系统和传感器系统将可以感知风力、气温状况，同时可随时得到并反映出大桥的承载情况、交通状况。同时桥体内的传感器可测出大桥各部位的危险及潜在故障，并及时发出警报。超载汽车、列车通过大桥之前，会被装在桥头的传感器感测出来，及时传感到智能装置，桥头放行栅栏将自动关闭，以防桥梁超载发生危险。未来的桥梁，将成为造福人类，代表社会进步与高度文明的标志性建筑。

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