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1、第三章 交通工程 1、道路工程 2、铁路工程 3、隧道工程 4、港口工程 5、机场工程 6、桥梁工程 第一节 道路工程 1.1 引言 1.道路工程的概念 (Highways and urban roads) 指通行各种车辆和行人的工程设施。 2. 分类 根据其所处的位置、交通性 质、使用特点等可分为： 公路：指连接城镇、乡村和 工矿基地之间主要供汽车行驶 的道路。 城市道路：供城市各地区间 交通用（快速路、主干道、 次干道、支路） 厂矿道路 林区道路 乡村道路 3.我国道路工程的分类、组成、工程内容； 4.我国道路工程发展简况 我国近代道路建设起步较晚 。1912年才修筑第一条汽车公 路（湖南
2、长沙湘潭，全长 50km） 1941年完成的滇缅公路155km ，是我国最早建造的沥青表面 处理路面的公路。 1988年建成第一条高速公路： 沪嘉高速公路。 从20世纪90年代开始，每年以 3000公里的速度增长，其建设 速度和规模世界罕见。 “八五”计划期间提出了公路 建设的发展方针和长远目标 规划。从1991年开始到2020 年，用30年左右的时间，建 成12条长35 000km“五纵七横 ”国道主干线。 我国公路建设虽然取得了重大的成就，但与发达国家相比差 距明显。 加快我国道路建设，重点开发西部地区，使它适应国民经济发展需 要，意义重大，任重道远。 1. 2 道路的基本组成线路、路基、
3、路面 一.线路 1.概念：线路由直线段 和曲线段组成 道路由于受到自然环境 与地形地貌的限制，在 平面上有转折，纵面上 有起伏。在转折点两侧 相邻处，为满足车辆行 驶顺适、安全和速度要 求，要有一定的曲线连 接。 2.平面线形 公路中线在平面上的投影 。 由直线、圆曲线、缓和曲 线三部分组成。 3.三种线段的技术要求 直线段不宜过长。否则 引起驾驶员麻痹、疲劳。 圆曲线段半径R不宜过小 否则引起汽车向外滑移或 倾覆。 缓和曲线长度也不能过小 ，应使汽车行驶所受离心 力平稳过渡。 4.线路纵断面 通过线路中线的竖向剖面 即沿着线路的走向所作的 剖面。 线路纵断面反映了线路的起伏和设计线路 的坡度
4、。它由直线（坡度线上坡、下坡） 和曲线（竖曲线，有凸和凹形）。同样对 线路纵向坡度和曲率也要符合公路规范提 出的要求。 5.道路交叉口 . 概念 道路与道路、道 路与铁路的相交 处。 .类型 v 平面交叉口 v 立体交叉口 平面交叉口又 分为简单交叉 口；拓宽路面 式；环行交叉 口； 立体交叉口分 为：分离式； 互通式。 二、路基 1.概念；道路路 面下的基础部分 。 2.路基的三项技术 要求 足够的承载力和 刚度。即不应发 生过大的沉陷。 足够的整体稳定 性，即不致产生路 基的整体滑坍。 足够的水温稳定 性，即在地面水、 地下水或冰冻时不 致显著地降低承载 力。 3. 路基的三种形式 自然地
5、面起伏不平， 为了使路面平顺，有 时需填土，有时需挖 土，出现了以下几种 形式； 路堤 路堑 填挖结 合形式 三、路面 1.概念：用筑路材料铺 在路基顶面，供车辆 在其表面行使的一层 或多层的道路结构层 。 2.分类 .按荷载作用下路面 的工作特征； 柔性路面： 如沥青砼路面、沥青贯入式碎（砾）石路面、 泥（水泥）结碎石路面等 刚性路面：如砼路面 。 半刚性路面： 如用石灰或水泥稳定土或石灰炉渣 等材料建成的路面。 .按路面的质量级别； 高级、次高级、中级、低级。 3.路面结构 面层 位置、作用、质量 要求。 要保证结构强度、刚 度、不透水性、温度 稳定性、平整度、粗 糙度和耐磨性。 联结层：
6、位置 作用是为加强面层 与基层的联结，提 高面层的抗疲劳能 力。 基层： 一般用碎（砾） 石、灰土或工业 废渣修筑。 底基层 重要道路和高速公路多采用 。 垫层 在路基排水不良或有冻涨翻浆 的路段设置。 4.路面的横断面构造 为保证路面排水，路面要 做成一定坡度。 高速公路和一级公路的横断面 二、三级公路的横断面 1.3高速公路 1.概念；是全封 闭、全部控制出 入、全部立体交 叉、路中央有分 隔带的现代化汽 车公路。 路缘带0.75 （0.5）m 行车道宽度 3.75m 路肩宽度3.25（ 3. 0）m 路肩宽度3.25（ 3. 0）m 济青高速公路 京沪高速公路 泗村店互通立交桥 申苏浙皖
7、高速公路 福 建 永 武 高 速 公 路 工 程 德国高速公路 （不限速） 2.特点 速度快；我国规定高速公路的 设计行车速度最低60km/h,最高 120km/h。 通行能力大。平均昼夜汽车交 通量为25000辆以上，为一般公 路的34倍。 安全性能高。交通事故死亡率 为一般公路的1/31/2。 3.高速公路有很高的社会效益和 经济效益 运输效益高。我国的“两纵两 横”全长1万公里的高速公路主干 线，约占全国公路总里程的 1.67%，预计可承担全国公路交 通量的24%。 技术效益好。因高速公路线形 条件好，路面平整，无横向干 扰，可降低机件磨损，减少技 术保养开支，降低燃料消耗。 安全效益可
8、观 加速城市发展 刺激工业发展 带动第三产业发展 协调经济联合与合作 第二节 铁路工程 2.1 引言 世界第一条蒸汽机车牵引的 铁路是1825年在英国建立的 。 了解以下我国的铁路建设史 最早的一条铁路是1865年由 英国商人在北京宣武门外修建 ，仅0.5km长（“马车铁路” “ 人力车铁路”）。 19051908年杰出的爱国工程 师詹天佑领导建设我国第一条 自行设计、自行施工的京张铁 路，全长201公里，长达1091m 的“八达岭”隧道是其中一项著名 工程。 改革开放以来，著名的成昆铁 路、京九铁路的建成，标志进 入新阶段。 铁路选线设计： A、根据国家政治、经济和国防的需要，结合线路经 过
9、地区的自然条件、资源分布、工农业发展等情况， 规划线路的基本走向，选定铁路的主要技术标准。在 城市里，则根据地区的商业或工业发展等情况，来规 划线路的走向。 B、根据沿线的地形、地质、水文等自然条件和村镇 、交通、农田、水利设施，来设计线路的空间位置。 C、研究布置线路上的各种建筑物，如车站、桥梁、 隧道、涵洞、路基、挡墙等，并确定其类型和大小， 使其总体上互相配合，全局上经济合理； 2.2 铁路的基本组成线路、路基、线路上部建筑 1.线路 .概念：是铁路横断面中心线 在铁路平面中的位置，以及沿 铁路横断面中心线所作的纵断 面状况。 .线路组成； 直线+曲线 曲线采用圆曲线，考虑到离心力作用的
10、影 响，规定：a.在圆曲线和直线之间插入缓和 曲线，b.规定了最小圆曲线半径。 .关于限制坡度的概念 线路在纵断面上设置上坡、下坡、平道。 铁路线路在某区段上限制货物列车重量的坡度，称作限制坡度。 限制坡度定得越小，则所能牵引的列车 重量越大，线路的运输能力越大。 2.路基 . 概念：是铁路线路承受轨 道和列车荷载的地面构筑物。 .基本型式 三种型式：路堤、路堑、 半路堤半路堑。 .路基顶面 宽度的确定 由铁路等级、轨道类型、道床标准 、路肩宽度、线路间距等因素确定 ； 3.线路上部建筑 .包括内容 钢轨、轨枕、 道床、道岔。 作用承受车重、引导车 行方向。标准长度两种 25、12.5m，标准
11、轨距 1435mm 作用是钢轨的支座，并保 持钢轨的方向和轨距。轨 枕长度为2.5m 采用碎石道碴道床。作 用传力均匀，阻止轨道 位移，缓和列车冲击作 用，并便于排水。 道岔是铁路 线路、线路 间连接和交 叉设备的总 称。作用是 控制线路转 向或越过与 其相交的另 一条线路。 大都设在车 站区。 2.3 高速铁路 1.概念：是指客运列车以超过200km/h的速度高速运行的铁路。 4.发展情况 1964.10建成的日本东海道新干线，是世界 第一条高速铁路。 2.优点：节省能源、 保护环境、安全、舒 适、省时。 3.与常规铁路的区别 弯道处曲线半径大，在 4000m以上。 韩国TGV高速列车 蓝箭
12、“子弹头”列车，是由株洲电力机车厂和长春客车车辆厂共 同研制生产，其设计最高时速为305公里。2000年11月初该机车 在广深、广九线投入运营，运营的速度将从现在的每小时160公 里提高到每小时200公里。 1994.12.22我国建成第一条准高速铁路 广深高速铁路建成通车。时速为160km。 德国高速列车 法国的TGV高速列车 运行于巴黎-里昂高速铁路的TGV 日本高速列车 磁悬浮列车磁悬浮列车 资料：磁悬浮列车简介 磁悬浮列车是利用电磁学中磁极间产生吸引力、排 斥力的作用原理，以直线电动机作为推动力前进的新型 交通工具。 磁悬浮列车运行时悬浮于轨道上面，保持一定的间 隙，因而没有轮轨摩擦及
13、粘着极限速度等问题。其优点 是：不接触轨道、无摩擦、运行安全、平稳舒适、无噪 声，可以实现全自动化运行。它启动后39秒即可达到最 大速度，最高时速已达552公里。据德国科学家预测， 到2014年，磁悬浮列车采用新技术后，时速将达到1000 公里。 此外，由于采用电力驱动，磁悬浮列车的速度最终 能与飞机媲美，其单位能耗却仅为飞机的一半；而且， 磁悬浮列车的发展也不受能源结构限制（特别是燃油供 应），无任何有害气体排放。 北京计划在八达岭修建磁悬浮 日本磁悬浮 列车 磁悬浮列车导轨装置 上海磁悬浮列车专线西起上海地铁2号线的龙阳路站，东至上海浦东国际机场， 专线全长29863公里。由中德两国合作开
14、发的世界第一条磁悬浮商运线2001年 3月1日在浦东挖下第一铲，2002年12月31日全线试运行，2003年1月4日正式开 始商业运营。是世界第一条商业运营的磁悬浮专线。 2010年3月4日，成飞制造的中国第一节国产化高速磁浮列车完成厂内静 悬浮试验，并于2010年4月8日正式出厂交付。磁浮列车国产率达70。 第三节 隧道工程 3.1 引言 1. 概念 是修筑在岩体 、土体或水底 的，两端有出 入口的，供车 辆、行人、水 流及管线等通 过的通道。包 括交通运输方 面的铁路、道 路、水（海） 底隧道和各种 水工隧道等。 杨浦电厂取水工程 2. 特点 是交通运输线路 穿越天然障碍的 有效方法。 穿
15、越的地质条件 复杂多变，工程定 位、设计、施工方 法要随时作相应调 整。 施工作业面窄， 劳力设备受到限制 ，工业化、机械化 施工要求高。 造价昂贵。 八达岭隧道口前石拱桥 3 . 发展简况 世界第一座交通隧道是公元前21802160年在 巴比伦城中幼发拉底河下修筑的人行通道。 我国古代（公元前8世纪前3世纪）建造有深 达40m以上的铜矿矿井（竖井和斜井） 19世纪20年代蒸汽机的出现以及铁路和炼钢工 业的发展，促进了隧道工程的发展。18261830 年英国在利物浦硬岩中修建了两座最早的铁路 隧道。 1843年英国在泰晤士河修建了第一条水底道 路隧道。 20世纪50年代，人们才总结出各种类型隧道 工程规划、设计和施工的基本原理，在土木 工程中逐渐形成了一个独立的工程领域。 4.主要施工方法 明挖法或围堤明挖法（敞口开挖基坑， 修建隧道后覆填） 钻眼爆破法（适用于硬岩中开挖隧道） 盾构法：盾构为一钢制圆筒，周边设 置千斤顶推向前方。 顶管法 沉管法：多用于水底隧道。 盾构法： 盾构法： 庞大的隧道施工设备 顶管法施工示意图 3.2 各类隧道简介 1. 铁路隧道
