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1、 第十讲 城市道路路面、桥梁及隧道 基本知识10-1 路面 10-2 桥梁 10-3 隧道10-1 路面城市道路的路面是由各种材料铺筑在路基上供 车辆和行人全天候通行而不受破坏的层状构筑物 。 一、路面的基本要求 强度和刚度：强度是抵抗压应力、拉应力和剪应力等；刚度是路面抗变形的能力。 稳定性：日晒夜露，水分、温度变化。 平整度：影响行车的安全性、舒适性、车速 。 粗糙度：路面与轮胎之间的应具备足够摩擦阻力。 二、路面结构组成行车对路面受力影响，主要包括重力作用和行 车时的动态影响（水平反力和动态作用）面层 基层 垫层竖向应力和应变随深度而递减，对各层材料的强度 和弹性模量要求随深度相应减小，
2、故分层构筑路面 。（一）面层最上面一层，直接受行车和自然条件等因素影 响，并将载荷传递到基层。面层要有较好的强度 和刚度，良好的水、热稳定性，耐磨性和不透水 性，且表面具有良好的平整度和粗糙度。主要有 水泥混凝土、沥青混凝土、沥青碎石等。 （二）基层面层以下，是路面的主要承重层。要求基层具 有足够的强度和刚度，并有良好的扩散应力的性 能和水稳定性。强基层才能薄面层。主要有碎石 、 砾石、石灰土、块石以及水泥或沥青处治的碎石 等。 （三）垫层处在基层和土层之间，隔水、防水、防冻和扩 散应力。强度不一定要高，但水稳定性和隔热性 要好。砂、砾石、炉渣、石灰土等。三、路面分类 （一）柔性路面（沥青类混
3、合料）选用粘结力强、有一定弹塑性的结合料和高强 耐磨的集料（颗粒级配的石料）相互嵌挤密实。 柔性路面抗压不抗弯拉。 （二）刚性路面（水泥混凝土板）整体板块，其强度、抗弯拉（抗折）强度 远高于其他路面，刚性也大，垂直变形很小。块石铺砌路面块石铺砌路面此外，按路面特性还可分为：高级路面、次高 级路面、中级路面和低级路面。一般，城市快速路、主干路和次干路采用高级路 面，支路和街坊道路可采用次高级路面。路基路基是路面的基础，一般由压实的自然土壤组 成，又称土路基。其质量取决于路基的刚度和稳 定性。 一、土路基填料的选择不易风化的石块、碎石土、砂、各种细粒土等 等。 二、影响路基刚度的主要因素水会导致路
4、基软化，降低刚度，稳定性下降。 如天然降水、地下水、给排水管道渗漏等。要求 加强路基路面排水、压实路基等。现有路面的维修和利用1、沥青路面的常见病害与维修一、沥青路面的维修与利用由于材料、施工、行车作用等原因，会引起沥青路面强度和稳定性不足 。泛油推移松散和坑槽凹陷和车辙裂缝伴随有支缝的纵向裂缝 长且直的纵向裂缝 不规则裂缝 由于承载力不足引起的龟裂 块度较小的龟裂 对局部病害，根据不同的情况进行修补、养护。2、沥青路面的改建和利用发生较大的损坏，或者道路的功能变化，就需要对原有沥 青路面更新和改建。罩面在现有沥青路面上加铺新的路面。翻新与再生将破损的沥青路面刨削一定厚度，将这部分旧的沥青材料
5、 重新拌和，再摊铺至原来的路面上。1、水泥混凝土路面的常见病害与维修二、水泥混凝土路面的维修与利用断裂拱起和碎裂错台和唧泥局部病害维修方法：补灌填缝料修补裂缝局部磨损填缝料丧失，脱落应及时补灌封平一般采用灌注沥青料方法修补清除碎屑，用沥青砂填补。2、水泥混凝土路面的改建和利用有较大破坏，或者道路功能发生变化加强罩面加厚翻新面板有严重断裂，但未遍布全板，可用此法。面板破损严重，裂缝遍布全板，需进行翻新。在旧路面上修建加厚层，可采用水泥混凝土罩面、沥青混凝土罩面等 。10-2 桥梁桥梁和隧道是城市道路路线遇到河流或者山岭 等障碍物时，为保持道路的连续性而人工建造的构 筑物。一、桥梁的组成和分类P2
6、44、246、259桥梁结构体系变化最简单的桥梁结构是简支梁，如图所示。由上图可知，结构除需满足功能要求外（过河 ），还必须满足强度和刚度的要求，即内力和位移 的计算。也就是说，既要好看也要中用。 梁式桥 拱式桥 悬索桥 斜拉桥刚构桥组合体系桥梁式桥 beam bridge梁式桥拱式桥 arch bridge拱式桥刚构桥 Rigid-Frame Bridge 斜腿刚构刚构桥悬索桥(吊桥）suspension bridge悬索桥组合体系桥斜拉桥（Cable- stayed bridge)斜拉桥组合体系桥组合体系桥几种桥梁实例展示n英国亨伯桥：悬索桥，主跨1410.8米，1981建成。n建成时世界
7、第一，现列世界第4 。悬索桥实例拱桥实例九溪沟桥：主跨116米，圬工拱桥。所在地：四川、丰都、九溪沟。 建成时间：1972年。建成时是世界上跨径最大的石拱桥，保持纪录年之久。 南海九江桥：主跨160米；桥梁类型：混凝土斜 拉桥；所在地：广东、南海、西江；主桥全 长1370米；建成时间：1988年。斜拉桥示例德国本多夫桥：预应力砼单铰连续T构公路桥，主跨208米，1964建成。刚架桥示例南京长江大桥南京长江大桥为公路铁 路双层钢连续桁梁桥， 上层为4车道公路桥；下 层为双线铁路桥。采用 悬臂拼装法架设。正桥 长1576m，连同两端引 桥总长：铁路6772m， 公路桥4588m。二、城市桥梁的总体
8、规划和设计要点 P2471、设计要求八字方针：安全、实用、经济、美观桥梁美：Natural、simple、original、harmonious二、城市桥梁的总体规划和设计要点 P2472、桥位选择与布置P249 l中、小桥桥位宜服从城市道路的走向布置l桥梁宜与河流成正比l适应城市车辆行人的流向、流量需要桥位选择与布置P249：桥位上游河道的直线段长度，不得小于顶推船队 长度的4倍，拖排船队的3倍。下游河道的直线长 度，不得小于顶推船队长度的2倍，拖排船队的1.5 倍。桥位宜选在河槽较窄、地质良好和地基承载力较 大的河段上，不宜布置在河床纵坡由陡变缓、断面 突然变化以及平面上急弯处，以免引起泥
9、石流的阻 塞沉积。内河通航标准GBJ139-90桥位选择例子10-3 隧道一、交通隧道基本要求P275隧道一般分地铁隧道、机动车隧道以及人行隧 道。城市交通隧道规划包括确定断面的大小以及平 面布局、纵向坡度等要素。这些因素的确定与隧道 的施工工法密不可分。交通隧道工法交通隧道工法交通隧道工法沉管工法交通隧道工法隧道工法1、新奥法2、盾构法3、顶进工法4、沉管工法5、明挖工法适用条件山岭、岩石介质优势、特点断面可自由选择软土与硬土地层断面常为圆形地下人行通道与车行 立交隧道修建水底隧道断面可自由选择土层中修建各种隧道断面可自由选择，造价 较低，但是有较大影响当城市中有废弃的船坞，或者修建大断面水
10、底隧道时，首 选沉管法当城市利用河道修建隧道时，首选明挖工法交通隧道工法一、交通隧道基本要求P275 隧道内部的“建筑限界”的形式与尺寸必须满 足隧道通行交通工具的净空要求。纵坡尽可能采用缓坡，一般不大于3%-4%， 不小于0.2%-0.3%。不要设置小半径弯道注意通风设施的设置。地下铁道，简称地铁。它是一 种独立的有轨交通系统，不受 地面道路情况的影响，能够按 照设计的能力正常运行，从而 快速、安全、舒适地运送乘客 。地铁效率高，无污染，能够 实现大运量的要求，具有良好 的社会效益。二、地下铁道隧道二、地下铁道隧道P278地铁根据其功能、 使用要求、设置位 置的不同划分成车 站、区间和车辆段
11、 三个部分。地下铁道的组成 地下铁道的组成 车站与乘客的关系 极为密切；同时对 保证地铁安全运行 起着很关键的作用 。二、地下铁道隧道P278区间是连接相邻两 个车站的行车通道 ，它直接关系到列 车的安全运行。 地下铁道的组成 二、地下铁道隧道P278车辆段是地铁列车 停放和进行日常检 修维修的场所，它 又是技术培训的基 地。 地下铁道的组成 二、地下铁道隧道P278二、地下铁道隧道P278 地下铁道设计规范（GB50157-2003）。三、地下铁道线路规划P283地下铁道的线路规划设计是在已经确定的 城市轨道交通线网条件下，研究某一条或 某一段线路的具体位置，确定相关细节。线路敷设方式 地下
12、线 一般选择在城市中心繁华地区，对城市环境影响最小地面线 造价最低，一般敷设在有条件的城市道路或郊区高架线 保持了专用道的形式，占地较少，又对城市干扰较小 在城市中心区，线路宜设在地下； 当地铁进入地面建筑稀少、路面宽阔的地区及郊区，可考虑设在高架桥 或地面上，以降低工程造价。三、地下铁道线路规划P283三、地下铁道线路规划P283l与主要交通流线相吻合l地下铁道车站应设在客流量大的地方，如商业 中心、文化娱乐中心及地面交通枢纽等处，不 同线路交汇处也要设置车站。市区站间距离 1KM左右，郊区不大于2KM。三、地下铁道线路规划P283l拟定线路走向时，必须对车站和区间隧道位置 和埋深、隧道基本
13、断面形状、施工工法等做初 步确定，并对沿线全面调查。四、水底隧道 修建在江、河、湖、海 水面以下应用于交通的 隧道构筑物。水底隧道的规划设计当城市的发展受到河流的制约时，通常采取架桥或 修建隧道的方式来保持城市的持续发展。架桥or隧道？l河流宽度较小，架桥较为经济；当河流大于一定的宽 度，须桥隧比选l桥梁施工阶段，对河流航道的正常通行有一定的干扰 ，所以重要航道选择桥梁时应慎重；对于大江、大河， 修建隧道较为经济合理l战略及经济地位非常重要的城市，至少应有一条隧道 ，以备战时需要l一般桥隧比选应综合考虑的因素四、人行过街地道P289城市重要的干道交叉口， 常常修建人行天桥或过街地 道。在重要广场或者景观轴 线等道路上则不宜建造人行 天桥，而设置过街地道。课后任务 1、城市道路交通规划设计规范（GB 5022095）。 2、对某个典型城市道路网进行分析，从路网结构、交通组织、城市布局、景观设计以及 交通设施建设等方面进行评析。
