2020年一級(jí)造價(jià)師土建計(jì)量第二章第二節(jié)知識(shí)點(diǎn)
2020年一級(jí)造價(jià)師考試要慢慢來,現(xiàn)在離考試時(shí)間還多,大家不妨放松心態(tài),一點(diǎn)一點(diǎn)的復(fù)習(xí),多多積累知識(shí),今天為大家?guī)砹?020年一級(jí)造價(jià)師土建計(jì)量第二章第二節(jié)知識(shí)點(diǎn)。希望對(duì)各位有所幫助。
第二節(jié) 道路、橋梁、涵洞工程的分類、組成及構(gòu)造
一、道路工程
(一)道路分類及組成
1.道路的分類
根據(jù)《城市道路工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(CJJ37),按道路所在位置、交通性質(zhì)及其使用特點(diǎn),道路可分為:公路、城市道路、廠礦道路及鄉(xiāng)村道路等。它們?cè)诩夹g(shù)方面有很多相同之處。
城市道路應(yīng)按道路在道路網(wǎng)中的地位、交通功能以及對(duì)沿線的服務(wù)功能等,分為快速路、主干路、次干路和支路四個(gè)等級(jí),并應(yīng)符合下列規(guī)定:
(1)快速路應(yīng)中央分隔、全部控制出入、控制出入口間距及形式,應(yīng)實(shí)現(xiàn)交通連續(xù)通行,單向設(shè)置不應(yīng)少于兩條車道,并應(yīng)設(shè)有配套的交通安全與管理設(shè)施??焖俾穬蓚?cè)不應(yīng)設(shè)置吸引大量車流、人流的公共建筑物的出入口。
(2)主干路應(yīng)連接城市各主要分區(qū),應(yīng)以交通功能為主。主干路兩側(cè)不宜設(shè)置吸引大量車流、人流的公共建筑物的出入口。
(3)次干路應(yīng)與主干路結(jié)合組成干路網(wǎng),應(yīng)以集散交通的功能為主,兼有服務(wù)功能。次干路兩側(cè)可設(shè)置公共建筑物的出入口,但相鄰出入口的間距不宜小于80m,且該出入口位置應(yīng)在臨近交叉口的功能區(qū)之外。
(4)支路宜與次干路和居住區(qū)、工業(yè)區(qū)、交通設(shè)施等內(nèi)部道路相連接,應(yīng)以解決局部地區(qū)交通,以服務(wù)功能為主。支路兩側(cè)公共建筑物的出入口位置宜布置在臨近交叉口的功能區(qū)之外。
道路交通量達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)的道路設(shè)計(jì)年限為:快速路、主干路應(yīng)為20年;次干路應(yīng)為15年;支路宜為10~15年。
【2016年試題】交通量達(dá)到飽和狀態(tài)的次干路設(shè)計(jì)年限應(yīng)為( )。
A.5年
B.10年
C.15年
D.20年
『正確答案』C
『答案解析』本題考查的是道路的分類及組成。道路交通量達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)的道路設(shè)計(jì)年限為:快速路、主干路應(yīng)為20年;次干路應(yīng)為15年;支路宜為10~15年。參見教材P83。
2.公路的分類
根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTG B01),公路分為高速公路、一級(jí)公路、二級(jí)公路、三級(jí)公路及四級(jí)公路等五個(gè)技術(shù)等級(jí)。
(1)高速公路為專供汽車分方向、分車道行駛,全部控制出入的多車道公路。高速公路的年平均日設(shè)計(jì)交通量宜在15000輛小客車以上。
(2)一級(jí)公路為供汽車分方向、分車道行駛,可根據(jù)需要控制出入的多車道公路。一級(jí)公路的年平均日設(shè)計(jì)交通量宜在15000輛小客車以上。
(3)二級(jí)公路為供汽車行駛的雙車道公路。二級(jí)公路的年平均日設(shè)計(jì)交通量宜為5000~15000輛小客車。
(4)三級(jí)公路為供汽車、非汽車交通混合行駛的雙車道公路。三級(jí)公路的年平均日設(shè)計(jì)交通量宜為2000~6000輛小客車。
(5)四級(jí)公路為供汽車、非汽車交通混合行駛的雙車道或單車道公路。雙車道四級(jí)公路年平均日設(shè)計(jì)交通量宜在2 000輛小客車以下;單車道四級(jí)公路年平均日設(shè)計(jì)交通量宜在400輛小客車以下。
公路技術(shù)等級(jí)選用應(yīng)根據(jù)路網(wǎng)規(guī)劃、公路功能,并結(jié)合交通量論證確定。主要干線公路應(yīng)選用高速公路。次要干線公路應(yīng)選用二級(jí)及二級(jí)以上公路。主要集散公路宜選用一、二級(jí)公路。次要集散公路宜選用二、三級(jí)公路。支線公路宜選用三、四級(jí)公路。
【2018年試題】公路設(shè)計(jì)等級(jí)選取,應(yīng)優(yōu)先考慮( )。
A.年均日設(shè)計(jì)交通量
B.路基強(qiáng)度
C.路面材料
D.交通設(shè)施
『正確答案』A
『答案解析』本題考查的是道路工程。根據(jù)現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JTG B01-2014,公路分為高速公路、一級(jí)公路、二級(jí)公路、三級(jí)公路及四級(jí)公路等五個(gè)技術(shù)等級(jí)。高速公路為專供汽車分方向、分車道行駛,全部控制出入的多車道公路。高速公路的年平均日設(shè)計(jì)交通量宜在15000輛小客車以上。一級(jí)公路的年平均日設(shè)計(jì)交通量宜在15000輛小客車以上。二級(jí)公路的年平均日設(shè)計(jì)交通量宜為5000~15000輛小客車。三級(jí)公路的年平均日設(shè)計(jì)交通量宜為2000~6000輛小客車。四級(jí)公路為供汽車、非汽車交通混合行駛的雙車道或單車道公路。雙車道四級(jí)公路年平均日設(shè)計(jì)交通量宜在2000輛小客車以下;單車道四級(jí)公路年平均日設(shè)計(jì)交通量宜在400輛小客車以下。參見教材P83。
2.道路的組成
道路組成可以分為幾何(或稱線形)和結(jié)構(gòu)兩部分組成。
(1)線形組成。道路線形是指道路中線的空間幾何形狀和尺寸,這一空間線形投影到平、縱、橫三個(gè)方向而分別繪制成反映其形狀、位置和尺寸的圖形,就是道路的平面圖、縱斷面圖和橫斷面圖。城市道路橫斷面可分為單幅路、兩幅路、三幅路、四幅路及特殊形式的斷面。城市道路橫斷面宜由機(jī)動(dòng)車道、非機(jī)動(dòng)車道、人行道、分車帶、設(shè)施帶、綠化帶等組成,特殊斷面還可包括應(yīng)急車道、路肩和排水溝等,如圖2.2.1所示。
1)機(jī)動(dòng)車道。機(jī)動(dòng)車道路面寬度應(yīng)包括車行道寬度及兩側(cè)路緣帶寬度,單幅路及三幅路采用中間分隔物或雙黃線分隔對(duì)向交通時(shí),機(jī)動(dòng)車道路面寬度還應(yīng)包括分隔物或雙黃線的寬度。一條機(jī)動(dòng)車道最小寬度應(yīng)符合表2.2.1的規(guī)定。
表2.2.1 一條機(jī)動(dòng)車道最小寬度
車型及車道類型 | 設(shè)計(jì)速度 | |
>60 | ≤60 | |
大型車或混行車道(m) | 3.75 | 3.50 |
小客車專用車道(m) | 3.50 | 3.25 |
【2015年試題】設(shè)計(jì)速度≤60km/h,每條大型車道的寬度宜為( )。
A.3.25m
B.3.30m
C.3.50m
D.3.75m
『正確答案』C
『答案解析』本題考查的是道路工程。大型車道或混行車道對(duì)于設(shè)計(jì)時(shí)速小于等于60km/h的車道寬度是3.5m。參見教材P84。
2)非機(jī)動(dòng)車道。與機(jī)動(dòng)車道合并設(shè)置的非機(jī)動(dòng)車道,車道數(shù)單向不應(yīng)小于2條,寬度不應(yīng)小于2.5m。非機(jī)動(dòng)車專用道路面寬度應(yīng)包括車道寬度及兩側(cè)路緣帶寬度,單向不宜小于3.5m,雙向不宜小于4.5m。一條非機(jī)動(dòng)車道最小寬度自行車不得小于1.0m,三輪車不得小于2.0m。
3)人行道。人行道寬度必須滿足行人安全順暢通過的要求,并應(yīng)設(shè)置無障礙設(shè)施。人行道最小寬度應(yīng)符合表2.2.2的規(guī)定。
表2.2.2 人行道最小寬度
項(xiàng)目 | 人行道最小寬度(m) | |
一般值 | 最小值 | |
各級(jí)道路 | 3.0 | 2.0 |
商業(yè)或公共場(chǎng)所集中路段 | 5.0 | 4.0 |
火車站、碼頭附近路段 | 5.0 | 4.0 |
長途汽車站 | 4.0 | 3.0 |
4)分車帶。分車帶按其在橫斷面中的不同位置及功能,可分為中間分車帶(簡稱中間帶)及兩側(cè)分車帶(簡稱兩側(cè)帶),分車帶由分隔帶及兩側(cè)路緣帶組成。分隔帶應(yīng)采用立緣石圍砌,需要考慮防撞要求時(shí),應(yīng)采用相應(yīng)等級(jí)的防撞護(hù)欄。
5)設(shè)施帶。設(shè)施帶寬度應(yīng)包括設(shè)置護(hù)欄、照明燈柱、標(biāo)志牌、信號(hào)燈、城市公共服務(wù)設(shè)施等的要求,各種設(shè)施布局應(yīng)綜合考慮。設(shè)施帶可與綠化帶結(jié)合設(shè)置,但應(yīng)避免各種設(shè)施與樹木間的干擾。
6)綠化帶。道路綠化是大地綠化的組成部分,也是道路組成不可缺少的部分,無論是道路總體規(guī)劃、詳細(xì)設(shè)計(jì)、修建施工,還是養(yǎng)護(hù)管理都是其中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。綠化帶的寬度應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求,最小寬度為1.5m。
7)應(yīng)急車道。當(dāng)快速路單向機(jī)動(dòng)車道數(shù)小于3條時(shí),應(yīng)設(shè)不小于3.0m的應(yīng)急車道。當(dāng)連續(xù)設(shè)置有困難時(shí),應(yīng)設(shè)置應(yīng)急停車港灣,間距不應(yīng)大于500m,寬度不應(yīng)小于3.0m。
8)保護(hù)性路肩。采用邊溝排水的道路應(yīng)在路面外側(cè)設(shè)置保護(hù)性路肩,中間設(shè)置排水溝的道路應(yīng)設(shè)置左側(cè)保護(hù)性路肩??焖俾凡粦?yīng)小于0.75m;其他道路不應(yīng)小于0.5m;當(dāng)有少量行人時(shí),不應(yīng)小于1.50m。
(2)結(jié)構(gòu)組成
【2014年試題】土基上的高級(jí)路面相對(duì)中級(jí)路面而言,道路的結(jié)構(gòu)層中增設(shè)了( )。
A.加強(qiáng)層
B.底基層
C.墊層
D.聯(lián)結(jié)層
E.過渡層
『正確答案』BD
『答案解析』本題考查的是道路工程。道路工程結(jié)構(gòu)組成一般分為路基、墊層、基層和面層四個(gè)部分。高級(jí)道路由路基、墊層、底基層、基層、聯(lián)結(jié)層和面層等六部分組成。參見教材P85。
(二)路基
路基是行車部分的基礎(chǔ),它由土、石按照一定尺寸、結(jié)構(gòu)要求建筑成帶狀土工構(gòu)筑物,路基必須具有一定的力學(xué)強(qiáng)度和穩(wěn)定性,又要經(jīng)濟(jì)合理,以保證行車部分的穩(wěn)定和防止自然破壞力的損害。
2.路基的基本要求
路基是道路的基本結(jié)構(gòu)物,一方面要保證車輛行駛的通暢與安全,另一方面要支持路面承受行車荷載的要求,因此應(yīng)滿足以下要求:
(1)路基結(jié)構(gòu)物的整體必須具有足夠的穩(wěn)定性。
(2)路基必須具有足夠的強(qiáng)度、剛度和水溫穩(wěn)定性。
3.路基形式
(1)填方路基
1)填土路基。填土路基宜選用級(jí)配較好的粗粒土作填料。用不同填料填筑路基時(shí),應(yīng)分層填筑,每一水平層均應(yīng)采用同類填料。
2)填石路基。填石路基是指用不易風(fēng)化的開山石料填筑的路堤。易風(fēng)化巖石及軟質(zhì)巖石用作填料時(shí),邊坡設(shè)計(jì)應(yīng)按土質(zhì)路堤進(jìn)行。
3)砌石路基。砌石路基是指用不易風(fēng)化的開山石料外砌、內(nèi)填而成的路堤。砌石頂寬采用0.8m,基底面以1:5向內(nèi)傾斜,砌石高度為2~15m,砌石路基應(yīng)每隔15~20m設(shè)伸縮縫一道。當(dāng)基礎(chǔ)地質(zhì)條件變化時(shí),應(yīng)分段砌筑,并設(shè)沉降縫。當(dāng)?shù)鼗鶠檎w巖石時(shí),可將地基做成臺(tái)階形。
4)護(hù)肩路基。堅(jiān)硬巖石地段陡山坡上的半填半挖路基,當(dāng)填方不大,但邊坡伸出較遠(yuǎn)不易修筑時(shí),可修筑護(hù)肩。護(hù)肩應(yīng)采用當(dāng)?shù)夭灰罪L(fēng)化片石砌筑,高度一般不超過2m,其內(nèi)外坡均直立,基底面以1:5坡度向內(nèi)傾斜。
5)護(hù)腳路基。當(dāng)山坡上的填方路基有沿斜坡下滑的傾向或?yàn)榧庸獭⑹栈靥罘狡履_時(shí),可采用護(hù)腳路基。護(hù)腳由干砌片石砌筑,斷面為梯形,頂寬不小于1m,內(nèi)外側(cè)坡坡度可采用1:0.5~1:0.75,其高度不宜超過5m。
(2)挖方路基
挖方路基分為土質(zhì)挖方路基和石質(zhì)挖掘方路基。
(3)半填半挖路基
在地面自然橫坡度陡于1:5的斜坡上修筑路堤時(shí),路堤基底應(yīng)挖臺(tái)階,臺(tái)階寬度不得小于1m,臺(tái)階底應(yīng)有2%~4%向內(nèi)傾斜的坡度。分期修建和改建公路加寬時(shí),新舊路基填方邊坡的銜接處,應(yīng)開挖臺(tái)階。高速公路、一級(jí)公路,臺(tái)階寬度一般為2m,土質(zhì)路基填挖銜接處應(yīng)采取超挖回填措施。
【2016年試題】砌石路基的砌石高度最高可達(dá)( )。
A.5m
B.10m
C.15m
D.20m
『正確答案』C
『答案解析』本題考查的是路基。砌石路基是指用不易風(fēng)化的開山石料外砌、內(nèi)填而成的路堤,砌石高度為2~15m。參見教材P86。
【2015年試題】護(hù)肩路基砌筑的護(hù)肩高度一般應(yīng)( )。
A.不小于1.0m
B.不大于1.0m
C.不小于2.0m
D.不大于2.0m
『正確答案』D
『答案解析』本題考查的是路基。護(hù)肩路基中的護(hù)肩應(yīng)采用當(dāng)?shù)夭灰罪L(fēng)化片石砌筑,高度一般不超過2m。參見教材P86。
【2012年試題】道路工程中,常見的路基形式一般有( )。
A.填方路基
B.天然路基
C.挖方路基
D.半挖半填路基
E.結(jié)構(gòu)物路基
『正確答案』ACD
『答案解析』本題考查的是路基。路基形式包括填方路基、挖方路基、半填半挖路基。參見教材P86。
【2012年試題】關(guān)于道路工程填方路基的說法,正確的是( )。
A.砌石路基,為保證其整體性不宜設(shè)置變形縫
B.護(hù)肩路基,其護(hù)肩的內(nèi)外側(cè)均應(yīng)直立
C.護(hù)腳路基,其護(hù)腳內(nèi)外側(cè)坡坡度宜為1:5
D.用粗粒土作路基填料時(shí),不同填料應(yīng)混合填筑
『正確答案』B
『答案解析』本題考查的是路基。砌石路基應(yīng)每隔15~20m設(shè)伸縮縫一道。護(hù)腳路基,其護(hù)腳內(nèi)外側(cè)坡坡度宜為1:0.5~1:0.75。用粗粒土作路基填料時(shí),不同填料應(yīng)分層填筑。參見教材P86。
【2013年試題】當(dāng)山坡上的填方路基有沿斜坡下滑傾向時(shí)應(yīng)采用( )。
A.護(hù)肩路基
B.填石路基
C.護(hù)腳路基
D.填土路基
『正確答案』C
『答案解析』本題考查的是路基。當(dāng)山坡上的填方路基有沿斜坡下滑的傾向或加固、收回填方坡腳時(shí),可采用護(hù)腳路基。參見教材P86。
【2012年試題】在地面自然橫坡陡于1:5的斜坡上修筑半填半挖路堤時(shí),其基底應(yīng)開挖臺(tái)階,具體要求是( )。
A.臺(tái)階寬度不小于0.8m
B.臺(tái)階寬度不大于1.0m
C.臺(tái)階底應(yīng)保持水平
D.臺(tái)階底應(yīng)設(shè)2%~4%的內(nèi)傾坡
『正確答案』D
『答案解析』本題考查的是路基。在地面自然橫坡度陡于1:5的斜坡上修筑路堤時(shí),路堤基底應(yīng)挖臺(tái)階,臺(tái)階寬度不得小于1m,臺(tái)階底應(yīng)有2%~4%向內(nèi)傾斜的坡度。分期修建和改建公路加寬時(shí),新舊路基填方邊坡的銜接處,應(yīng)開挖臺(tái)階。高速公路、一級(jí)公路,臺(tái)階寬度一般為2m,土質(zhì)路基填挖銜接處應(yīng)采取超挖回填措施。參見教材P87。
(三)路面
1.路面結(jié)構(gòu)
路面是由各種不同的材料,按一定厚度與寬度分層鋪筑在路基頂面上的層狀構(gòu)造物。
(1)面層
(2)基層
基層是設(shè)置在面層之下,并與面層一起將車輪荷載的反復(fù)作用傳遞到底基層、墊層、土基等起主要承重作用的層次。
(3)墊層
面層、基層和墊層是路面結(jié)構(gòu)的基本層次,為了保證車輪荷載的向下擴(kuò)散和傳遞,下一層應(yīng)比其上一層的每邊寬出0.25m。
【2008年試題】面層寬度14m的混凝土道路,其墊層寬度應(yīng)為( )。
A.14m
B.15m
C.15.5m
D.16m
『正確答案』B
『答案解析』本題考查的是道路工程。面層、基層和墊層是路面結(jié)構(gòu)的基本層次,為了保證車輪荷載的向下擴(kuò)散和傳遞,下一層應(yīng)比其上一層的每邊寬出0.25m。參見教材P87。
2.坡度與路面排水
道路橫坡應(yīng)根據(jù)路面寬度、路面類型、縱坡及氣候條件確定,宜采用1%~2%??焖俾芳敖涤炅看蟮牡貐^(qū)宜采用1.5%~2%;嚴(yán)寒積雪地區(qū)、透水路面宜采用1%~1.5%。保護(hù)性路肩橫坡度可比路面橫坡度加大1.0%。路肩橫向坡度一般應(yīng)較路面橫向坡度大1%。
【2012年試題】一般公路,其路肩橫坡應(yīng)滿足的要求是( )。
A.路肩橫坡應(yīng)小于路面橫坡
B.路肩橫坡應(yīng)采用內(nèi)傾橫坡
C.路肩橫坡與路面橫坡坡度應(yīng)一致
D.路肩橫坡應(yīng)大于路面橫坡
『正確答案』D
『答案解析』本題考查的是道路工程。保護(hù)性路肩橫坡度可比路面橫坡度加大1.0%。路肩橫向坡度一般應(yīng)較路面橫向坡度大1%。參見教材P87。
高速公路、一級(jí)公路的路面排水,一般由路肩排水與中央分隔帶排水組成;二級(jí)及二級(jí)以下公路的路面排水,一般由路拱坡度、路肩橫坡和邊溝排水組成。
3.路面等級(jí)與分類
(1)路面等級(jí)
路面等級(jí)按面層材料的組成、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、路面所能承擔(dān)的交通任務(wù)和使用的品質(zhì)劃分為高級(jí)路面、次高級(jí)路面、中級(jí)路面和低級(jí)路面等四個(gè)等級(jí)。
(2)路面類型
1)路面基層的類型。按照現(xiàn)行規(guī)范,基層(包括底基層)可分為無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類和粒料類。無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類有:水泥穩(wěn)定土、石灰穩(wěn)定土、石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定土及綜合穩(wěn)定土;粒料類分級(jí)配型和嵌鎖型,前者有級(jí)配碎石(礫石),后者有填隙碎石等。
?、偎喾€(wěn)定土基層。在粉碎的或原來松散的土中,摻入足量的水泥和水,經(jīng)拌和得到的混合料在壓實(shí)養(yǎng)生后,當(dāng)其抗壓強(qiáng)度符合規(guī)定要求時(shí),稱為水泥穩(wěn)定土。水泥穩(wěn)定粗粒土、水泥穩(wěn)定中粒土可適用于各種交通類別的基層和底基層,但水泥穩(wěn)定細(xì)粒土(水泥土)不能用作二級(jí)以上公路高級(jí)路面的基層。
?、谑曳€(wěn)定土基層。在粉碎或原來松散的土中摻入足量的石灰和水,經(jīng)拌和、壓實(shí)及養(yǎng)生得到的混合料,當(dāng)其抗壓強(qiáng)度符合規(guī)定要求時(shí),稱為石灰穩(wěn)定土。適用于各級(jí)公路路面的底基層,可作二級(jí)和二級(jí)以下的公路的基層,但不應(yīng)用作高級(jí)路面的基層。
?、凼夜I(yè)廢渣穩(wěn)定土基層。一定數(shù)量的石灰和粉煤灰或石灰和煤渣與其他集料相配合,加入適量的水,經(jīng)拌和、壓實(shí)及養(yǎng)生后得到的混合料,當(dāng)其抗壓強(qiáng)度符合規(guī)定要求時(shí),稱為石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定土。適用于各級(jí)公路的基層與底基層,但其中的二灰土不應(yīng)用作高級(jí)瀝青路面及高速公路和一級(jí)公路上的基層。
?、芗?jí)配碎(礫)石基層。由各種大小不同粒徑碎(礫)石組成的混合料,當(dāng)其顆粒組成符合技術(shù)規(guī)范的密實(shí)級(jí)配的要求時(shí),稱其為級(jí)配碎(礫)石。級(jí)配碎石可用于各級(jí)公路的基層和底基層,可用作較薄瀝青面層與半剛性基層之間的中間層。級(jí)配礫石可用于二級(jí)和二級(jí)以下公路的基層及各級(jí)公路的底基層。
?、萏钕端槭鶎印S脝我怀叽绲拇炙槭髦鞴橇?,形成嵌鎖作用,用石屑填滿碎石間的空隙,增加密實(shí)度和穩(wěn)定性,這種結(jié)構(gòu)稱為填隙碎石??捎糜诟骷?jí)公路的底基層和二級(jí)以下公路的基層。
【2015年試題】填隙碎石可用于( )。
A.一級(jí)公路底基層
B.一級(jí)公路基層
C.二級(jí)公路底基層
D.三級(jí)公路基層
E.四級(jí)公路基層
『正確答案』ACDE
『答案解析』本題考查的是道路工程。填隙碎石基層用單一尺寸的粗碎石做主骨料,形成嵌鎖作用,用石屑填滿碎石間的空隙,增加密實(shí)度和穩(wěn)定性,這種結(jié)構(gòu)稱為填隙碎石,可用于各級(jí)公路的底基層和二級(jí)以下公路的基層。參見教材P88。
【2012年試題】適宜于高速公路的路面基層是( )。
A.水泥穩(wěn)定土基層
B.石灰穩(wěn)定土基層
C.二灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定土基層
D.級(jí)配碎石基層
『正確答案』D
『答案解析』本題考查的是道路工程。級(jí)配碎石可用于各級(jí)公路的基層和底基層,可用作較薄瀝青面層與半剛性基層之間的中間層。級(jí)配礫石可用于二級(jí)和二級(jí)以下公路的基層及各級(jí)公路的底基層。參見教材P88。
【2011年試題】在道路工程中,可用于高速公路及一級(jí)公路的基層是( )。
A.級(jí)配碎石基層
B.石灰穩(wěn)定土基層
C.級(jí)配礫石基層
D.填隙碎石基層
『正確答案』A
『答案解析』本題考查的是道路工程。級(jí)配碎石可用于各級(jí)公路的基層和底基層,可用作較薄瀝青面層與半剛性基層之間的中間層。級(jí)配礫石可用于二級(jí)和二級(jí)以下公路的基層及各級(jí)公路的底基層。參見教材P88。
【2014年試題】級(jí)配礫石可用于( )。
A.高級(jí)公路瀝青混凝土路面的基層
B.高速公路水泥混凝土路面的基層
C.一級(jí)公路瀝青混凝土路面的基層
D.各級(jí)瀝青碎石路面的基層
『正確答案』D
『答案解析』本題考查的是道路工程。級(jí)配礫石可用于二級(jí)和二級(jí)以下公路的基層及各級(jí)公路的底基層。瀝青碎石適用于次高級(jí)路面,次高級(jí)路面屬于三四級(jí)公路。參見教材P88。
【2013年試題】可用于二級(jí)公路路面基層的有( )。
A.級(jí)配碎石基層
B.級(jí)配礫石基層
C.填隙碎石基層
D.二灰土基層
E.石灰穩(wěn)定土基層
『正確答案』ABDE
『答案解析』本題考查的是道路工程。填隙碎石基層用于各級(jí)公路底基層和二級(jí)以下公路基層。參見教材P88。
2)路面面層類型。根據(jù)路面的力學(xué)特性,可把路面分為瀝青路面、水泥混凝土路面和其他類型路面。
?、贋r青路面。瀝青面層分為瀝青混合料、乳化瀝青碎石、瀝青貫入式、瀝青表面處治等四種類型。
瀝青混合料可分為瀝青混凝土混合料和瀝青碎石混合料。熱拌熱鋪瀝青混合料適用于各種等級(jí)公路的瀝青面層。高速公路、一級(jí)公路瀝青面層均應(yīng)采用瀝青混凝土混合料鋪筑,瀝青碎石混合料僅適用于過渡層及整平層。其他等級(jí)公路的瀝青面層的上面層,宜采用瀝青混凝土混合料鋪筑。
瀝青貫入式路面是在初步壓實(shí)的碎石(或軋制礫石)上,分層澆灑瀝青、撒布嵌縫料,經(jīng)壓實(shí)而成的路面結(jié)構(gòu),厚度通常為40~80mm;當(dāng)采用乳化瀝青時(shí)稱為乳化瀝青貫入式路面,其厚度為40~50mm。瀝青貫入式路面適用于三、四級(jí)公路的瀝青面層,也可作為瀝青混凝土路面的聯(lián)結(jié)層。
瀝青表面處治是用瀝青和集料按層鋪法或拌和方法裹覆礦料,鋪筑成厚度一般不大于30mm的一種薄層路面面層。適用于三級(jí)、四級(jí)公路、城市道路支路、縣鎮(zhèn)道路、各級(jí)公路施工便道以及在舊瀝青面層上加鋪罩面層或磨耗層。
?、谒嗷炷谅访?。水泥混凝土路面亦稱剛性路面,包括普通混凝土(素混凝土)、鋼筋混凝土、連續(xù)配筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土、裝配式混凝土、鋼纖維混凝土和混凝土小塊鋪砌等面層板和基(墊)層所組成的路面。目前采用最廣泛的是就地澆筑的素混凝土路面,簡稱混凝土路面。
水泥混凝土路面適用于各種等級(jí)公路的路面施工。水泥混凝土路面的優(yōu)點(diǎn)有:強(qiáng)度高;穩(wěn)定性好;耐久性好;養(yǎng)護(hù)費(fèi)用少、經(jīng)濟(jì)效益高;有利于夜間行車。水泥混凝土路面的缺點(diǎn)有:對(duì)水泥和水的需要量大;有接縫;開放交通較遲;修復(fù)困難。
【2017年試題】在少雨干燥地區(qū),四級(jí)公路適宜使用的瀝青路面面層是( )。
A.瀝青碎石混合料
B.雙層式乳化瀝青碎石混合料
C.單層式乳化瀝青碎石混合料
D.瀝青混凝土混合料
『正確答案』C
『答案解析』本題考查的是道路工程。乳化瀝青碎石混合料路面的瀝青面層宜采用雙層式,單層式只宜在少雨干燥地區(qū)或半剛性基層上使用。參見教材P89。
③其他類型路面。主要是指在柔性基層上用有一定塑性的細(xì)粒土穩(wěn)定各種集料的中低級(jí)路面。
表2.2.3 各級(jí)路面所具有的面層類型及其所適用的公路等級(jí)
公路等級(jí) | 采用的路面等級(jí) | 面層類型 |
高速、一、二級(jí)公路 | 高級(jí)路面 | 瀝青混凝土 |
水泥混凝土 | ||
三、四級(jí)公路 | 次高級(jí)路面 | 瀝青貫入式 |
瀝青碎石 | ||
瀝青表面處治 | ||
四級(jí)公路 | 中級(jí)路面 | 碎、礫石(泥結(jié)或級(jí)配) |
半整齊石塊 | ||
其他粒料 | ||
四級(jí)公路 | 低級(jí)路面 | 粒料加固土 |
其他當(dāng)?shù)夭牧霞庸袒蚋纳仆?/span> |
【2018年試題】三級(jí)公路的面層多采用( )。
A.瀝青貫入式路面
B.粒料加固土路面
C.水泥混凝土路面
D.瀝青混凝土路面
『正確答案』A
『答案解析』本題考查的是道路工程。三級(jí)公路面層類型可采用瀝青貫入式、瀝青碎石、瀝青表面處置。參見教材P89。
【2011年試題】通常情況下,高速公路采用的面層類型是( )。
A.瀝青碎石面層
B.瀝青混凝土面層
C.粒料加固土面層
D.瀝青表面處治面層
『正確答案』B
『答案解析』本題考查的是道路工程。高速公路、一級(jí)公路瀝青面層均應(yīng)采用瀝青混凝土混合料鋪筑,瀝青碎石混合料僅適用于過渡層及整平層。其他等級(jí)公路的瀝青面層的上面層,宜采用瀝青混凝土混合料鋪筑。參見教材P88~89。
【2009年試題】高速公路的路面面層,宜選用( )。
A.瀝青混凝土混合料
B.瀝青碎石混合料
C.乳化瀝青碎石混合料
D.瀝青表面處治
『正確答案』A
『答案解析』本題考查的是道路工程。高速公路、一級(jí)公路瀝青面層均采用瀝青混凝土混合料鋪筑。參見教材P89。
【2013年試題】中級(jí)路面的面層宜采用( )。
A.瀝青混凝土面層
B.水泥混凝土面層
C.級(jí)配碎石
D.瀝青混凝土混合料
『正確答案』C
『答案解析』本題考查的是道路工程。中級(jí)路面面層應(yīng)采用碎、礫石、半整齊石塊、其他粒料。參見教材P90。
(四)道路主要公用設(shè)施
1.停車場(chǎng)
大、中型停車場(chǎng)出入口不得少于2個(gè),特大型停車場(chǎng)出入口不得少于3個(gè),并應(yīng)設(shè)置專用人行出入口,且兩個(gè)機(jī)動(dòng)車出入口之間的凈距不小于15m。停車場(chǎng)的出口與入口宜分開設(shè)置,單向行駛的出(入)口寬度不得小于5m,雙向行駛的出(入)口寬度不得小于7m。小型停車場(chǎng)只有一個(gè)出入口時(shí),出(入)口寬度不得小于9m。
為了保證車輛在停放區(qū)內(nèi)停入時(shí)不致發(fā)生自重分力引起滑溜,導(dǎo)致交通事故,因而要求停放場(chǎng)的最大縱坡與通道平行方向?yàn)?%,與通道垂直方向?yàn)?%。出入通道的最大縱坡為7%,一般以小于等于2%為宜。
【2009年試題】停車場(chǎng)與通道平行方向的縱坡坡度應(yīng)( )。
A.不超過3%
B.不小于1%
C.不小于3%
D.不超過1%
『正確答案』D
『答案解析』本題考查的是道路工程。為了保證車輛在停放區(qū)內(nèi)停入時(shí)不致發(fā)生自重分力引起的滑溜,導(dǎo)致交通事故,因而要求停放場(chǎng)的最大縱坡與通道平行方向?yàn)?%,與通道垂直方向?yàn)?%。參見教材P90。
2.公共交通站點(diǎn)
車站可為直接式和港灣式,城市主、次干路和交通量較大的支路上的車站,宜采用港灣式。道路交叉口附近的車站宜安排在交叉口出口道一側(cè),距交叉口出口緣石轉(zhuǎn)彎半徑終點(diǎn)宜為80m~150m。站臺(tái)長度最短應(yīng)按同時(shí)??績奢v車布置,最長不應(yīng)超過同時(shí)???輛車的長度,否則應(yīng)分開設(shè)置。站臺(tái)高度宜采用0.15m~0.20m,站臺(tái)寬度不宜小于2m;當(dāng)條件受限時(shí),站臺(tái)寬度不得小于1.5m。
3.道路照明
4.人行天橋和人行地道
人行天橋宜建在交通量大,行人或自行車需要橫過行車帶的地段或交叉口上。在城市商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)集中的地段,建造人行天橋既方便群眾也易誘導(dǎo)人們自覺上橋。
在某些城市的舊城區(qū)商業(yè)街道,雖然人流多,但道路較窄,機(jī)動(dòng)車輛少,在這種情況下,則不一定要建造人行天橋。
在下列情況下,可考慮修建人行地道:
(1)重要建筑物及風(fēng)景區(qū)附近,修人行天橋會(huì)破壞風(fēng)景或城市美觀。
(2)橫跨的行人特別多的站前道路等。
(3)修建人行地道比修人行天橋在工程費(fèi)用和施工方法上有利。
(4)有障礙物影響,修建人行天橋需顯著提高橋下凈空時(shí)。
【2010年試題】在城市道路上,人行天橋宜設(shè)置在( )。
A.重要建筑物附近
B.重要城市風(fēng)景區(qū)附近
C.商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)集中的地段
D.舊城區(qū)商業(yè)街道
『正確答案』C
『答案解析』本題考查的是道路工程。人行天橋宜建在交通量大,行人和自行車需要橫過行車帶的地段或交叉口上,在城市網(wǎng)點(diǎn)集中的地段,建造人行天橋既方便群眾也易于誘導(dǎo)人們自覺上橋。參見教材P91。
5.道路交通管理設(shè)施
道路交通管理設(shè)施通常包括交通標(biāo)志、標(biāo)線和交通信號(hào)燈等,廣義概念還包括護(hù)欄、統(tǒng)一交通規(guī)則的其他顯示設(shè)施。
(1)交通標(biāo)志。交通標(biāo)志分為主標(biāo)志和輔助標(biāo)志兩大類。主標(biāo)志按其功能可分為警告標(biāo)志、禁令標(biāo)志、指示標(biāo)志、指路標(biāo)志、旅游區(qū)標(biāo)志、作業(yè)區(qū)標(biāo)志、告示標(biāo)志等。輔助標(biāo)志系附設(shè)在主標(biāo)志下面,對(duì)主標(biāo)志起補(bǔ)充說明的標(biāo)志,它不得單獨(dú)使用。
標(biāo)志應(yīng)傳遞清晰、明確、簡潔的信息,以引起道路使用者的注意,并使其具有足夠的發(fā)現(xiàn)、認(rèn)讀和反應(yīng)時(shí)間。交通標(biāo)志的設(shè)置應(yīng)以完全不熟悉道路及周圍環(huán)境、借助使用有效地圖的交通參與者為服務(wù)對(duì)象。
交通標(biāo)志應(yīng)設(shè)置在駕駛?cè)藛T和行人易于見到,并能準(zhǔn)確判斷的醒目位置。一般安設(shè)在車輛行進(jìn)方向道路的右側(cè)或車行道上方。為保證視認(rèn)性,同一地點(diǎn)需要設(shè)置兩個(gè)以上標(biāo)志時(shí),可安裝在一根立柱上,但最多不應(yīng)超過四個(gè);標(biāo)志板在一根支柱上并設(shè)時(shí),應(yīng)按警告、禁令、指示的順序,先上后下,先左后右地排列。
(2)交通標(biāo)線。交通標(biāo)線主要是路面標(biāo)線,系以文字、圖形、劃線等在路面上漆繪,以表示車行道中心線,機(jī)動(dòng)車、非機(jī)動(dòng)車分隔線,各類導(dǎo)向線以及人行橫道,車道漸變段,停車線等。此外,還有少數(shù)立面標(biāo)記。如設(shè)置在立交橋洞側(cè)墻或安全島等壁面上的標(biāo)記。
(3)交通信號(hào)燈。普通交通信號(hào)燈按紅、黃、綠,或綠、黃、紅自上而下,或自左向右排列。豎向排列常用于路幅較窄的舊城路口。橫向排列則可用于路幅較寬的城鎮(zhèn)道路。信號(hào)燈設(shè)在進(jìn)口端右側(cè)人行道邊。
【2017年試題】兩個(gè)以上交通標(biāo)志在一根支柱上并設(shè)時(shí),其從左到右排列正確的順序是( )。
A.禁令、警告、指示
B.指示、警告、禁令
C.警告、指示、禁令
D.警告、禁令、指示
『正確答案』D
『答案解析』本題考查的是道路工程。標(biāo)志板在一根支柱上并設(shè)時(shí),應(yīng)按警告、禁令、指示的順序,先上后下,先左后右地排列。參見教材P92。
二、橋梁工程
(一)橋梁組成與分類
1.橋梁的基本組成部分
橋梁是供鐵路、道路、渠道、管線、行人等跨越河流、山谷或其他交通線路等各種障礙物時(shí)所使用的承載結(jié)構(gòu)物。通??蓜澐譃樯喜拷Y(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu),見圖2.2.5。
(1)上部結(jié)構(gòu)(也稱橋跨結(jié)構(gòu))
上部結(jié)構(gòu)是指橋梁結(jié)構(gòu)中直接承受車輛和其他荷載,并跨越各種障礙物的結(jié)構(gòu)部分。一般包括橋面構(gòu)造(行車道、人行道、欄桿等)、橋梁跨越部分的承載結(jié)構(gòu)和橋梁支座。
(2)下部結(jié)構(gòu)
下部結(jié)構(gòu)是指橋梁結(jié)構(gòu)中設(shè)置在地基上用以支承橋跨結(jié)構(gòu),將其荷載傳遞至地基的結(jié)構(gòu)部分。一般包括橋墩、橋臺(tái)及墩臺(tái)基礎(chǔ)。
2.橋梁的分類
(1)根據(jù)橋梁主跨結(jié)構(gòu)所用材料,橋梁可劃分為木橋、圬工橋(包括磚、石、混凝土橋)、鋼筋混凝土橋、預(yù)應(yīng)力混凝土橋和鋼橋。
(2)根據(jù)橋梁所跨越的障礙物,橋梁可劃分跨河橋、跨海峽橋、立交橋(包括跨線橋)、高架橋等。
(3)根據(jù)橋梁的用途,可將其劃分為公路橋、鐵路橋、公鐵兩用橋、人行橋、運(yùn)水橋、農(nóng)橋以及管道橋等。
(4)根據(jù)橋梁跨徑總長L和單孔跨徑LK的不同,橋梁可如下表劃分
L | Lk | |
特大橋 | L>1000m | LK>150m |
大橋 | 1000m≥L≥100m | 150m≥LK≥40m |
中橋 | 100m>L>30m | 40m>LK≥20m |
小橋 | 30m≥L≥8m | 20m>LK≥5m |
(5)根據(jù)橋面在橋跨結(jié)構(gòu)中的位置,橋梁可分為上承式、中承式和下承式橋。
(6)根據(jù)橋梁的結(jié)構(gòu)形式,橋梁可劃分為梁式橋、拱式橋、剛架橋、懸索橋和組合式橋。
(二)橋梁上部結(jié)構(gòu)
1.橋面構(gòu)造
(1)橋面鋪裝及排水、防水系統(tǒng)
1)橋面鋪裝。橋面鋪裝即行車道鋪裝,亦稱橋面保護(hù)層。橋面鋪裝的形式有:
?、偎嗷炷粱?yàn)r青混凝土鋪裝。橋上的瀝青混凝土鋪裝可以做成單層式的或雙層式的。
②防水混凝土鋪裝。為了延長橋面鋪裝層的使用年限,宜在上面鋪筑厚20mm的瀝青表面做磨耗層。為使鋪裝層具有足夠的強(qiáng)度和良好的整體性(亦能起聯(lián)系各主梁共同受力的作用),一般宜在混凝土中鋪設(shè)直徑為4~6mm的鋼筋網(wǎng)。
2)橋面縱橫坡
橋上縱坡機(jī)動(dòng)車道不宜大于4.0%,非機(jī)動(dòng)車道不宜大于2.5%;橋頭引道機(jī)動(dòng)車道縱坡不宜大于5.0%。高架橋橋面應(yīng)設(shè)不小于0.3%。
橋面的橫坡,一般采用1.5%~3%。通常是在橋面板頂面鋪設(shè)混凝土三角墊層來構(gòu)成;對(duì)于板梁或就地澆筑的肋梁橋,為了節(jié)省鋪裝材料,并減輕重力,可將橫坡直接設(shè)在墩臺(tái)頂部而做成傾斜的橋面板,此時(shí)不需要設(shè)置混凝土三角墊層;在比較寬的橋梁中,用三角墊層設(shè)置橫坡將使混凝土用量與恒載重量增加過多,在此情況下可直接將行車道板做成雙向傾斜的橫坡,但這樣會(huì)使主梁的構(gòu)造和施工稍趨復(fù)雜。
【2013年試題】橋面橫坡一般采用( )。
A.0.3%~0.5%
B.0.5%~1.0%
C.1.5%~3%
D.3%~4%
『正確答案』C
『答案解析』本題考查的是橋梁工程。橋面橫坡一般采用1.5%~3%。參見教材P94。
3)橋面排水和防水設(shè)施
?、贅蛎媾潘?/p>
排水管道應(yīng)采用堅(jiān)固的、抗腐蝕性能良好的材料制成,管道直徑不宜小于150mm。排水管道的間距可根據(jù)橋梁匯水面積和橋面縱坡大小確定:縱坡大于2%的橋面設(shè)置排水管的截面積不宜小于60mm2/m2;縱坡小于1%的橋面設(shè)置排水管的截面積不宜小于100mm2/m2;南方潮濕地區(qū)和西北干燥地區(qū)可根據(jù)暴雨強(qiáng)度適當(dāng)調(diào)整。當(dāng)中橋、小橋的橋面設(shè)有不小于3%的縱坡時(shí),橋上可不設(shè)排水口,但應(yīng)在橋頭引道上兩側(cè)設(shè)置雨水口。
瀝青混凝土鋪裝在橋跨伸縮縫上坡側(cè)現(xiàn)澆帶與瀝青混凝土相接處應(yīng)設(shè)置滲水管。高架橋橋面應(yīng)設(shè)置橫坡及不小于0.3%的縱坡。
【2017年試題】瀝青混凝土鋪裝在橋跨伸縮縫上坡側(cè)現(xiàn)澆帶與瀝青混凝土相接處應(yīng)設(shè)置( )
A.滲水管
B.排水管
C.導(dǎo)流管
D.雨水管
『正確答案』A
『答案解析』瀝青混凝土鋪裝在橋跨伸縮縫上坡側(cè)現(xiàn)澆帶與瀝青混凝土相接處應(yīng)設(shè)置滲水管。參見教材P94。
②防水層。
橋面鋪裝應(yīng)設(shè)置防水層,橋面防水層設(shè)置在橋面鋪裝層下面。
圬工橋臺(tái)臺(tái)身背墻、拱橋拱圈頂面及側(cè)墻背面應(yīng)設(shè)置防水層。
(2)伸縮縫
為滿足橋面變形的要求,通常在兩梁端之間、梁端與橋臺(tái)之間或橋梁的鉸接位置上設(shè)置伸縮縫。
1)伸縮縫的構(gòu)造要求。要求伸縮縫在平行、垂直于橋梁軸線的兩個(gè)方向,均能自由伸縮,牢固可靠,車輛行駛過時(shí)應(yīng)平順、無突跳與噪聲;要能防止雨水和垃圾泥土滲入造成阻塞;安裝、檢查、養(yǎng)護(hù)、消除污物都要簡易方便。在設(shè)置伸縮縫處,欄桿與橋面鋪裝都要斷開。
2)伸縮縫的類型。
?、馘冧\薄鋼板伸縮縫。這是一種簡易的伸縮縫,目前在中小跨徑的裝配式簡支梁橋上,當(dāng)梁的變形量在20~40mm以內(nèi)時(shí)常選用。
?、阡撋炜s縫。鋼伸縮縫由鋼材制作,它能直接承受車輛荷載,并根據(jù)伸縮量的大小調(diào)整鋼蓋板的厚度,鋼伸縮縫也宜于在斜橋上使用。它的構(gòu)造比較復(fù)雜,只有在溫差較大的地區(qū)或跨徑較大的橋梁上才采用。當(dāng)跨徑很大時(shí),一方面要加厚鋼板,另一方面需要采用更完善的梳形鋼板伸縮縫。
③橡膠伸縮縫。它是以橡膠帶作為跨縫材料。這種伸縮縫的構(gòu)造簡單,使用方便,效果好。在變形量較大的大跨度橋上,可以采用橡膠和鋼板組合的伸縮縫。
(3)人行道、欄桿、燈柱
橋梁上的人行道寬度由行人交通量決定,可選用0.75m、1m,大于1m按0.5m倍數(shù)遞增。行人稀少地區(qū)可不設(shè)人行道,為保障行車安全改用安全帶。
1)安全帶。不設(shè)人行道的橋上,兩邊應(yīng)設(shè)寬度不小于0.25m,高為0.25~0.35m的護(hù)輪安全帶。安全帶可以做成預(yù)制件或與橋面鋪裝層一起現(xiàn)澆。
2)人行道。人行道一般高出行車道0.25~0.35m。
3)欄桿、燈柱。欄桿的高度一般為0.8~1.2m,標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)為1.0m;欄桿間距一般為1.6~2.7m,標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)為2.5m。
【2012年試題】橋梁上欄桿間距通常應(yīng)為( )。
A.1.0m
B.1.2m
C.1.6m
D.2.5m
E.2.7m
『正確答案』CDE
『答案解析』本題考查的是橋梁工程。欄桿的高度一般為0.8~1.2m,標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)為1.0m;欄桿間距一般為1.6~2.7m,標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)為2.5m。
在城市橋梁以及在城郊行人和車輛較多的公路橋上,都要設(shè)置照明設(shè)備。照明燈柱可以設(shè)在欄桿扶手位置上,在較寬的人行道上也可設(shè)在靠近緣石處;照明用燈一般高出車道5m左右。參見教材P95。
2.承載結(jié)構(gòu)
橋梁的承重結(jié)構(gòu)因其結(jié)構(gòu)形式而異。
【2016年試題】橋梁按承重結(jié)構(gòu)劃分有( )。
A.格構(gòu)橋
B.梁式橋
C.拱式橋
D.剛架橋
E.懸索橋
『正確答案』BCDE
『答案解析』本題考查的是橋梁上部結(jié)構(gòu)。橋梁的承重結(jié)構(gòu)包括:梁式橋、拱式橋、剛架橋、懸索橋、組合式橋。參見教材P95~98。
(1)梁式橋
梁式橋是指其結(jié)構(gòu)在垂直荷載作用下,其支座僅產(chǎn)生垂直反力,而無水平推力的橋梁。梁式橋的特點(diǎn)是其橋跨的承載結(jié)構(gòu)由梁組成。梁式橋可分為簡支梁式橋、連續(xù)梁式橋、懸臂梁橋。
1)簡支梁式橋。是梁式橋中應(yīng)用最早,使用最廣泛的橋形之一。它受力明確、設(shè)計(jì)計(jì)算較容易,且構(gòu)造簡單,施工方便。簡支梁橋是靜定結(jié)構(gòu),其各跨獨(dú)立受力。橋梁工程中廣泛采用的簡支梁橋有三種類型:
?、俸喼О鍢?。簡支板橋主要用于小跨度橋梁??鐝皆?~8m時(shí),采用鋼筋混凝土實(shí)心板橋;跨徑在6~13m時(shí),采用鋼筋混凝土空心傾斜預(yù)制板橋;跨徑在8~16m時(shí),采用預(yù)應(yīng)力混凝土空心預(yù)制板橋。
②肋梁式簡支梁橋(簡稱簡支梁橋)。簡支梁橋主要用于中等跨度的橋梁。
?、巯湫魏喼Я簶?。箱形簡支梁橋主要用于預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋。尤其適用于橋面較寬的預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)和跨度較大的斜交橋和彎橋。
2)連續(xù)梁式橋和懸臂梁式橋。連續(xù)梁橋是大跨度橋梁廣泛采用的結(jié)構(gòu)體系之一,一般采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。
預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁按其截面變化可分為等截面連續(xù)梁和變截面連續(xù)梁;按其各跨的跨長可分為等跨連續(xù)梁和不等跨連續(xù)梁;按其截面形式可分為板式截面連續(xù)梁、肋梁式截面連續(xù)梁和箱形截面連續(xù)梁。
懸臂梁橋相當(dāng)于簡支梁橋的梁體越過其支點(diǎn)向一端或兩端延長所形成的梁式橋結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是懸臂跨與掛孔跨交替布置,通常為奇數(shù)跨布置。
T形剛架橋是由橋跨梁體與橋墩(臺(tái))剛接形成的具有懸臂受力特點(diǎn)的無支座T形梁式橋結(jié)構(gòu)。通常全橋由兩個(gè)或多個(gè)T形剛架通過鉸或掛梁相連所組成。
【2011年試題】當(dāng)橋梁跨徑在8~16m時(shí),簡支板橋一般采用( )。
A.鋼筋混凝土實(shí)心板橋
B.鋼筋混凝土空心傾斜預(yù)制板橋
C.預(yù)應(yīng)力混凝土空心預(yù)制板橋
D.預(yù)應(yīng)力混凝土實(shí)心預(yù)制板橋
『正確答案』C
『答案解析』本題考查的是橋梁工程。簡支板橋主要用于小跨度橋梁??鐝皆?~8m時(shí),采用鋼筋混凝土實(shí)心板橋;跨徑在6~13m時(shí),采用鋼筋混凝土空心傾斜預(yù)制板橋;跨徑在8~16m時(shí),采用預(yù)應(yīng)力混凝土空心預(yù)制板橋。參見教材P96。
(2)拱式橋
拱式橋的特點(diǎn)是其橋跨的承載結(jié)構(gòu)以拱圈或拱肋為主。
拱式橋在豎向荷載作用下。兩拱腳處不僅產(chǎn)生豎向反力,還產(chǎn)生水平反力(推力)。
設(shè)計(jì)合理的拱主要承受拱軸壓力,拱截面內(nèi)彎矩和剪力均較小,因此可充分利用石料或混凝土等抗壓能力強(qiáng)而抗拉能力差的圬工材料。
拱式橋?qū)Φ鼗蠛芨?,適建于地質(zhì)和地基條件良好的橋址。
拱橋按其結(jié)構(gòu)體系分為:
1)簡單體系拱橋
在簡單體系拱橋中,拱橋的傳力結(jié)構(gòu)不與主拱形成整體共同承受荷載。橋上的全部荷載由主拱單獨(dú)承受,它們是橋跨結(jié)構(gòu)的主要承重構(gòu)件。拱的水平推力直接由墩臺(tái)或基礎(chǔ)承受。
2)組合體系拱橋。根據(jù)構(gòu)造方式及受力特點(diǎn),組合體系拱橋可分為桁架拱橋、剛架拱橋、桁式組合拱橋和拱式組合體系橋等四大類。
【2010年試題】橋梁中的組合體系拱橋,按構(gòu)造方式和受力特點(diǎn)可以分為( )。
A.梁拱組合橋
B.桁架拱橋
C.鋼架拱橋
D.桁式組合拱橋
E.拱式組合體系橋
『正確答案』BDE
『答案解析』本題考查的是橋梁工程。根據(jù)構(gòu)造方式及受力特點(diǎn),組合體系拱橋可分為桁架拱橋、剛架拱橋、桁式組合拱橋和拱式組合體系橋等四大類。參見教材P97。
(3)剛架橋
剛架橋是由梁式橋跨結(jié)構(gòu)與墩臺(tái)(支柱、板墻)整體相連而形成的結(jié)構(gòu)體系。
(4)懸索橋
懸索橋又稱吊橋,是最簡單的一種索結(jié)構(gòu)?,F(xiàn)代懸索橋一般由橋塔、主纜索、錨碇、吊索、加勁梁及索鞍等主要部分組成。
1)橋塔。橋塔是懸索橋最重要的構(gòu)件。橋塔的高度主要由橋面標(biāo)高和主纜索的垂跨比f/L確定,通常垂跨比f/L為1/9~1/12。大跨度懸索橋的橋塔主要采用鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)形式可分為桁架式、剛架式和混合式三種。剛架式橋塔通常采用箱形截面。
橋塔標(biāo)高=橋面標(biāo)高+(f/L×主跨徑+最短吊索的長度)
【2014年試題】大跨度懸索橋的剛架式橋塔通常采用( )。
A.T形截面
B.箱形截面
C.I形截面
D.II形截面
『正確答案』B
『答案解析』本題考查的是橋梁上部結(jié)構(gòu)。剛架式橋塔通常采用箱形截面。參見教材P98。
2)錨碇
3)主纜索。主纜索是懸索橋的主要承重構(gòu)件,可采用鋼絲繩鋼纜或平行絲束鋼纜,大跨度吊橋的主纜索多采用后者。
【2016年試題】大跨徑懸索橋一般優(yōu)先考慮采用( )。
A.平行鋼絲束鋼纜主纜索和預(yù)應(yīng)力混凝土加勁梁
B.平行鋼絲束鋼纜主纜索和鋼結(jié)構(gòu)加勁梁
C.鋼絲繩鋼纜主纜索和預(yù)應(yīng)力混凝土加勁梁
D.鋼絲繩鋼纜主纜索和鋼結(jié)構(gòu)加勁梁
『正確答案』B
『答案解析』本題考查的是橋梁上部結(jié)構(gòu)。主纜索是懸索橋的主要承重構(gòu)件,可采用鋼絲繩鋼纜或平行絲束鋼纜,大跨度吊橋的主纜索多采用后者。大跨度懸索橋的加勁梁均為鋼結(jié)構(gòu),通常采用衍架梁和箱形梁。參見教材P98。
4)吊索。吊索也稱吊桿,是將加勁梁等恒載和橋面活載傳遞到主纜索的主要構(gòu)件。吊索可布置成垂直形式的直吊索或傾斜形式的斜吊索,其上端通過索夾與主纜索相連,下端與加勁梁連接。吊索與主纜索連接有兩種方式:鞍掛式和銷接式。吊索與加勁梁連接也有兩種方式:錨固式和銷接固定式。
5)加勁梁。加勁梁是承受風(fēng)載和其他橫向水平力的主要構(gòu)件。大跨度懸索橋的加勁梁均為鋼結(jié)構(gòu),通常采用桁架梁和箱形梁。預(yù)應(yīng)力混凝土加勁梁僅適用于跨徑500mm以下的懸索橋,大多采用箱形梁。
6)索鞍
【2017年試題】大跨度懸索橋的加勁梁主要用于承受( )。
A.橋面荷載
B.橫向水平力
C.縱向水平力
D.主纜索荷載
『正確答案』B
『答案解析』本題考查的是橋梁上部結(jié)構(gòu)。加勁梁是承受風(fēng)載和其他橫向水平力的主要構(gòu)件。參見教材P98。
(5)組合式橋
斜拉橋是典型的懸索結(jié)構(gòu)和梁式結(jié)構(gòu)組合的,由主梁、拉索及索塔組成的組合結(jié)構(gòu)體系。
拉索是斜拉橋的主要承重構(gòu)件。目前采用較多的有平行鋼絲束,鋼絞線束和封閉式鋼索,在某些橋上還有采用高強(qiáng)鋼筋和型鋼。
【2018年試題】關(guān)于斜拉橋的說法,正確的有( )。
A.是典型的懸索結(jié)構(gòu)
B.是典型的梁式結(jié)構(gòu)
C.是懸索結(jié)構(gòu)和梁式結(jié)構(gòu)的組合
D.由主梁、拉索和索塔組成的組合結(jié)構(gòu)體系
E.由主梁和索塔受力,拉索起裝飾作用
『正確答案』CD
『答案解析』本題考查的是組合式橋。斜拉橋是典型的懸索結(jié)構(gòu)和梁式結(jié)構(gòu)組合的,由主梁、拉索及索塔組成的組合結(jié)構(gòu)體系。參見教材P98~99。
(三)橋梁下部結(jié)構(gòu)
1.橋墩
(1)實(shí)體橋墩
實(shí)體橋墩由墩帽、墩身和基礎(chǔ)組成。大跨徑的墩帽厚度一般不小于0.4m,中小跨梁橋也不應(yīng)小于0.3m,并設(shè)有50~100mm的檐口。墩帽采用C20號(hào)以上的混凝土,加配構(gòu)造鋼筋,小跨徑橋的墩帽除嚴(yán)寒地區(qū)外,可不設(shè)構(gòu)造鋼筋。在墩帽放置支座的部位,應(yīng)布置一層或多層鋼筋網(wǎng)。當(dāng)橋墩上相鄰兩孔的支座高度不同時(shí),需加設(shè)混凝土墊石予以調(diào)整,并在墊石內(nèi)設(shè)置鋼筋網(wǎng)。
(2)空心橋墩
空心橋墩按壁厚分為厚壁與薄壁兩種,一般用壁厚與中面直徑(即同一截面的中心線直徑或?qū)挾?的比來區(qū)分:t/D≥1/10為厚壁,t/D<1/10為薄壁。
空心橋墩在構(gòu)造尺寸上應(yīng)符合下列規(guī)定:
1)墩身最小壁厚,對(duì)于鋼筋混凝土不宜小于300mm,對(duì)于素混凝土不宜小于500mm。
2)墩身內(nèi)應(yīng)設(shè)橫隔板或縱、橫隔板,通常的做法是:對(duì)40m以上的高墩,不論壁厚如何,均按6~10m的間距設(shè)置橫隔板。
3)墩身周圍應(yīng)設(shè)置適當(dāng)?shù)耐L(fēng)孔與泄水孔,孔的直徑不宜小于200mm;墩頂實(shí)體段以下應(yīng)設(shè)置帶門的進(jìn)入洞或相應(yīng)的檢查設(shè)備。薄壁空心墩按計(jì)算配筋,一般配筋率在0.5%左右,也有只按構(gòu)造要求配筋的。
【2013年試題】中小跨梁橋?qū)嶓w橋墩的墩帽厚度,不應(yīng)小于( )。
A.0.2m
B.0.3m
C.0.4m
D.0.5m
『正確答案』B
『答案解析』本題考查的是橋梁下部結(jié)構(gòu)。大跨徑的墩帽厚度一般不小于0.4m,中小跨徑橋也不應(yīng)小于0.3m。參見教材P99。
【2010年試題】鋼筋混凝土空心橋墩的壁厚宜為( )。
A.100~120mm
B.120~200mm
C.200~300mm
D.300~500mm
『正確答案』D
『答案解析』本題考查的是橋梁下部結(jié)構(gòu)。橋梁的空心橋墩按壁厚分為厚壁和薄壁兩種,t/D≥1/10為厚壁,t/D<1/10為薄壁。墩身最小壁厚對(duì)于鋼筋混凝土不宜小于300mm,對(duì)于素混凝土不宜小于500mm。參見教材P99。
【2011年試題】關(guān)于空心橋墩構(gòu)造的說法,正確的是( )。
A.鋼筋混凝土墩身壁厚不小于300mm
B.墩身泄水孔直徑不宜大于200mm
C.空心墩應(yīng)按構(gòu)造要求配筋
D.沿墩身每600mm設(shè)置橫隔板
『正確答案』A
『答案解析』本題考查的是橋梁下部結(jié)構(gòu)。墩身周圍應(yīng)設(shè)置適當(dāng)?shù)耐L(fēng)孔與泄水孔,孔的直徑不宜小于200mm。薄壁空心墩按計(jì)算配筋??招臉蚨赵跇?gòu)造尺寸上應(yīng)符合下列規(guī)定:(1)墩身最小壁厚,對(duì)于鋼筋混凝土不宜小于300mm,對(duì)于素混凝土不宜小于500mm。(2)墩身內(nèi)應(yīng)設(shè)橫隔板或縱、橫隔板,通常的做法是:對(duì)40m以上的高墩,不論壁厚如何,均按6~10m的間距設(shè)置橫隔板。參見教材P99。
(3)柱式橋墩
柱式橋墩一般由基礎(chǔ)之上的承臺(tái)、柱式墩身和蓋梁組成。柱式橋墩的墩身沿橋面橫向布置,通常由1~4根立柱組成,柱身為0.6~1.5m的大直徑圓柱或方形、六角形等,使墩身具有較大的強(qiáng)度和剛度。當(dāng)墩身高度大于6~7m時(shí),可設(shè)橫系梁加強(qiáng)柱身橫向聯(lián)系。
(4)柔性墩
柔性墩是橋墩輕型化的途徑之一,它是在多跨橋的兩端設(shè)置剛性較大的橋臺(tái),中墩均為柔性墩。
典型的柔性墩為柔性排架樁墩,是由成排的預(yù)制鋼筋混凝土沉入樁或鉆孔灌注樁頂端連以鋼筋混凝土蓋梁組成。多用在墩臺(tái)高度5~7m,跨徑一般不宜超過13m的中、小型橋梁上。
柔性排架樁墩分單排架和雙排架墩。單排架墩一般適用于高度不超過4~5m。樁墩高度大于5.0m時(shí),為避免行車時(shí)可能發(fā)生的縱向晃動(dòng),宜設(shè)置雙排架墩;當(dāng)受樁上荷載或支座布置等條件限制不能采用單排架墩時(shí),也可采用雙排架墩。
【2018年試題】柔性橋墩的主要技術(shù)特點(diǎn)在于( )。
A.橋臺(tái)和橋墩柔性化
B.橋墩支座固定化
C.平面框架代替墩身
D.橋墩輕型化
『正確答案』D
『答案解析』本題考查的是橋梁工程。柔性墩是橋墩輕型化的途徑之一,它是在多跨橋的兩端設(shè)置剛性較大的橋臺(tái),中墩均為柔性墩。同時(shí),在全橋除在一個(gè)中墩上設(shè)置活動(dòng)支座外,其余墩臺(tái)均采用固定支座。參見教材P100。
(5)框架墩
框架墩采用壓撓和撓曲構(gòu)件,組成平面框架代替墩身,支承上部結(jié)構(gòu),必要時(shí)可做成雙層或更多層的框架支承上部結(jié)構(gòu)。
2.橋臺(tái)
按照橋臺(tái)的形式,可分為:重力式橋臺(tái)、輕型橋臺(tái)、框架式橋臺(tái)、組合式橋臺(tái)。
(1)重力式橋臺(tái)
重力式橋臺(tái)主要靠自重來平衡臺(tái)后的土壓力,橋臺(tái)本身多數(shù)由石砌、片石混凝土或混凝土等圬工材料建造,并用就地澆筑的方法施工。重力式橋臺(tái)依據(jù)橋梁跨徑、橋臺(tái)高度及地形條件的不同有多種形式,常用的類型有U形橋臺(tái)、埋置式橋臺(tái)、八字式和耳墻式橋臺(tái)。埋置式橋臺(tái)將臺(tái)身埋置于臺(tái)前溜坡內(nèi),不需要另設(shè)翼墻,僅由臺(tái)帽兩端耳墻與路堤銜接。
【2015年試題】可不設(shè)翼墻的橋臺(tái)是( )。
A.U形橋臺(tái)
B.耳墻式橋臺(tái)
C.八字式橋臺(tái)
D.埋置式橋臺(tái)
『正確答案』D
『答案解析』本題考查的是橋梁下部結(jié)構(gòu)。埋置式橋臺(tái)將臺(tái)身埋置于臺(tái)前溜坡內(nèi),不需要另設(shè)翼墻,僅由臺(tái)帽兩端耳墻與路堤銜接。參見教材P100。
1)臺(tái)帽與背墻。橋臺(tái)頂帽由臺(tái)帽和背墻兩部分組成。臺(tái)帽采用C20素混凝土或鋼筋混凝土,其中鋼筋的布置和支座邊緣到臺(tái)身的最小距離與橋墩相同。
2)臺(tái)身
3)翼墻及耳墻。
U形橋臺(tái)的翼墻,外側(cè)呈直立,內(nèi)側(cè)為3:1~5:1的斜坡。八字式和一字式的翼墻,根據(jù)近年的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),墻頂寬取0.4m,外側(cè)用10:1斜坡,內(nèi)側(cè)可用8:1~10:1,翼墻的長度根據(jù)實(shí)地地形確定,尾端應(yīng)保持一個(gè)相當(dāng)高度。
埋置式橋臺(tái)的擋土采用耳墻,耳墻長度不宜太長,一般不超過3~4m。厚度為0.15~0.3m,高度為0.5~2.5m,耳墻應(yīng)將主筋伸入臺(tái)帽或背墻借以錨固。
(2)輕型橋臺(tái)
輕型橋臺(tái)一般由鋼筋混凝土材料建造,其特點(diǎn)是用這種結(jié)構(gòu)的抗彎能力來減少圬工體積而使橋臺(tái)輕型化。
輕型橋臺(tái)適用于小跨徑橋梁,橋跨孔數(shù)與輕型橋墩配合使用時(shí)不宜超過3個(gè),單孔跨徑不大于13m,多孔全長不宜大于20m。
(3)框架式橋臺(tái)
適用于地基承載力較低、臺(tái)身較高、跨徑較大的梁橋。其構(gòu)造形式有柱式、肋墻式、半重力式和雙排架式、板凳式等。
框架式橋臺(tái)均采用埋置式,臺(tái)前設(shè)置溜坡。為滿足橋臺(tái)與路堤的連接,在臺(tái)帽上部設(shè)置耳墻,必要時(shí)在臺(tái)帽前方兩側(cè)設(shè)置擋板,以防溜坡土進(jìn)入支座部位。
【2014年試題】地基承載力較低、臺(tái)身較高、跨徑較大的梁橋,應(yīng)優(yōu)先采用( )。
A.重力式橋臺(tái)
B.輕型橋臺(tái)
C.埋置式橋臺(tái)
D.框架式橋臺(tái)
『正確答案』D
『答案解析』本題考查的是橋梁下部結(jié)構(gòu)。框架式橋臺(tái)適用于地基承載力較低、臺(tái)身較高、跨徑較大的梁橋。參見教材P101。
(4)組合式橋臺(tái)
為使橋臺(tái)輕型化,橋臺(tái)本身主要承受橋跨結(jié)構(gòu)傳來的豎向力和水平力,而臺(tái)后的土壓力由其他結(jié)構(gòu)來承受,形成組合式的橋臺(tái)。常見的有錨定板式、過梁式、框架式以及橋臺(tái)與擋土墻的組合等形式。
3.墩臺(tái)基礎(chǔ)
(1)擴(kuò)大基礎(chǔ)
這是橋涵墩臺(tái)常用的基礎(chǔ)形式。它屬于直接基礎(chǔ),是將基礎(chǔ)底板設(shè)在直接承載地基上,來自上部結(jié)構(gòu)的荷載通過基礎(chǔ)底板直接傳遞給承載地基。其平面常為矩形,平面尺寸一般較墩臺(tái)底面要大一些?;A(chǔ)較厚時(shí),可在縱橫兩個(gè)剖面上都砌筑成臺(tái)階形。
(2)樁基礎(chǔ)。當(dāng)?shù)鼗鶞\層地質(zhì)較差,持力土層埋藏較深,需要采用深基礎(chǔ)才能滿足結(jié)構(gòu)物對(duì)地基強(qiáng)度、變形和穩(wěn)定性要求時(shí),可用樁基礎(chǔ)。
(3)管柱基礎(chǔ)。是一種深基礎(chǔ),埋入土層一定深度,柱底盡可能落在堅(jiān)實(shí)土層或錨固于巖層中,作用在承臺(tái)的全部荷載,通過管柱傳遞到深層的密實(shí)土或巖層上。
管柱基礎(chǔ)因其施工方法和工藝較為復(fù)雜,所需機(jī)械設(shè)備較多,所以較少采用。但當(dāng)橋址處的地質(zhì)水文條件十分復(fù)雜,如大型的深水或海中基礎(chǔ),特別是深水巖面不平、流速大或有潮汐影響等自然條件下,不宜修建其他類型基礎(chǔ)時(shí),可采用管柱基礎(chǔ)。
管柱基礎(chǔ)主要適用于巖層、緊密黏土等各類緊密土質(zhì)的基底,并能穿過溶洞、孤石支承在緊密的土層或新鮮巖層上,不適用于有嚴(yán)重地質(zhì)缺陷的地區(qū),如斷層擠壓破碎帶或嚴(yán)重的松散區(qū)域。
管柱按材料分類有由鋼筋混凝土管柱、預(yù)應(yīng)力混凝土管柱及鋼管柱三種。
(4)沉井基礎(chǔ)。橋梁工程常用沉井作為墩臺(tái)的梁基礎(chǔ)。通常用混凝土或鋼筋混凝土制成。它既是基礎(chǔ),又是施工時(shí)的擋土和擋土圍堰結(jié)構(gòu)物。
當(dāng)橋梁結(jié)構(gòu)上部荷載較大,而表層地基土的容許承載力不足,但在一定深度下有好的持力層,擴(kuò)大基礎(chǔ)開挖工作量大,施工圍堰支撐有困難,或采用樁基礎(chǔ)受水文地質(zhì)條件限制時(shí),此時(shí)采用沉井基礎(chǔ)與其他深基礎(chǔ)相比,經(jīng)濟(jì)上較為合理。
此外,還有地下連續(xù)墻基礎(chǔ)、組合式基礎(chǔ)等。
三、涵洞工程
涵洞是修建在路基、堤壩或塘堰當(dāng)中,由洞身及洞口建筑組成的排水構(gòu)造物。一般用來宣泄小量水流,作排洪、灌溉之用;少數(shù)用作交通,供行人、車輛通過。
涵洞和橋的區(qū)別,按《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定,單孔跨徑小于5m,多孔跨徑總長小于8m的統(tǒng)稱為涵洞;而圓管涵及箱涵則不論孔徑大小、孔數(shù)多少,都稱作涵洞。
(一)涵洞的分類
根據(jù)《公路涵洞設(shè)計(jì)細(xì)則》(JTG TD65-04),涵洞的分類如下:
1.按建筑材料不同分類
涵洞可分為石涵、混凝土涵及鋼筋混凝土涵、鋼波紋管涵等。
2.按構(gòu)造形式不同分類
涵洞可分為圓管涵、拱涵、蓋板涵、箱涵等。
(1)圓管涵。圓管涵的直徑一般為0.75~2m。圓管涵受力情況和適應(yīng)基礎(chǔ)的性能較好,兩端僅需設(shè)置端墻,不需設(shè)置墩臺(tái),故圬工數(shù)量少,造價(jià)低,但低路堤使用受到限制。
鋼筋混凝土管涵適用于缺少石料地區(qū)有足夠填土高度的小跨徑暗涵,一般采用單孔,多孔時(shí)不宜超過3孔。倒虹吸管涵適用于路塹挖方高度不能滿足設(shè)置渡槽的凈空要求時(shí)的灌溉渠道,不適用于排洪河溝。鋼波紋管涵適用于地基承載力較低,或有較大沉降與變形的路基。
(2)蓋板涵。蓋板涵在結(jié)構(gòu)形式方面有利于在低路堤上使用,當(dāng)填土較小時(shí)可做成明涵。鋼筋混凝土蓋板涵適用于無石料地區(qū)且過水面積較大的明涵或暗涵。石蓋板涵適用于石料豐富且過水流量較小的小型涵洞。
(3)拱涵。拱涵適用于跨越深溝或高路堤。一般超載潛力較大,砌筑技術(shù)容易掌握,是一種普遍采用的涵洞形式。
【2018年試題】跨越深溝的高路堤公路涵洞,適宜的形式是( )。
A.圓管涵
B.蓋板涵
C.拱涵
D.箱涵
『正確答案』C
『答案解析』本題考查的是涵洞工程。拱涵適用于跨越深溝或高路堤。一般超載潛力較大,砌筑技術(shù)容易掌握,是一種普遍采用的涵洞形式。參見教材P102。
(4)箱涵。鋼筋混凝土箱涵適用于軟土地基,但施工困難且造價(jià)較高,較少采用。
【2017年試題】涵洞工程,以下說法正確的有( )。
A.圓管涵不需設(shè)置墩臺(tái)
B.箱涵適用于高路堤
C.圓管涵適用于低路堤
D.拱涵適用于跨越深溝
E.蓋板涵在結(jié)構(gòu)形式方面有利于低路堤使用
『正確答案』ADE
『答案解析』本題考查的是涵洞工程。選項(xiàng)A正確,圓管涵受力情況和適應(yīng)基礎(chǔ)的性能較好,兩端僅需設(shè)置端墻,不需設(shè)置墩臺(tái);選項(xiàng)B錯(cuò)誤,鋼筋混凝土箱涵適用于軟土地基;選項(xiàng)C錯(cuò)誤,圓管涵低路提使用受到限制;選項(xiàng)D正確,拱涵適用于跨越深溝或高路堤;選項(xiàng)E正確,蓋板涵在結(jié)構(gòu)形式方面有利于在地路堤上使用。參見教材P103~P102。
3按洞頂填土情況不同分類
涵洞可分為明涵和暗涵。
(1)明涵。洞頂無填土,適用于低路堤及淺溝渠處。
(2)暗涵。洞頂有填土,且最小填土厚度應(yīng)大于等于0.5m,適用于高路堤及深溝渠處。
4.按水力性能不同分類
涵洞可分為無壓力式涵洞、半壓力式涵洞、壓力式涵洞。
(1)無壓力式涵洞。水流在涵洞全部長度上保持自由水面。
(2)半壓力式涵洞。涵洞進(jìn)口被水淹沒,洞內(nèi)水全部或一部分為自由面。
(3)壓力式涵洞。涵洞進(jìn)出口被水淹沒,涵洞全長范圍內(nèi)以全部斷面泄水。
新建涵洞應(yīng)采用無壓力式涵洞;當(dāng)涵前允許積水時(shí),可采用壓力式或半壓力式涵洞;當(dāng)路基頂面高程低于橫穿溝渠的水面高程時(shí),也可設(shè)置倒虹吸管涵。
(二)涵洞的組成
涵洞由洞身、洞口、基礎(chǔ)和附屬工程組成,如圖2.2.13所示。在地面以下,防止沉陷和沖刷的部分稱作基礎(chǔ);建筑在基礎(chǔ)之上,擋住路基填土,以形成流水孔道的部分稱為洞身;設(shè)在洞身兩端,用以集散水流,保護(hù)洞身和路基使之不被水流破壞的建筑物稱為洞口,它包括端墻、翼墻、護(hù)坡等。
(三)涵洞的構(gòu)造
1.洞身
洞身是涵洞的主要部分,它的截面形式有圓形、拱形、矩形(箱形)三大類。
一般情況同一涵洞的洞身截面不變,但為充分發(fā)揮洞身截面的泄水能力,有時(shí)在涵洞進(jìn)口處采用提高節(jié),如圖2.2.14所示。交通涵、灌溉涵和涵前不允許有過高積水時(shí),不采用提高節(jié)。圓形截面不便設(shè)置提高節(jié),所以圓形管涵不采用提高節(jié)。
洞底應(yīng)有適當(dāng)?shù)目v坡,其最小值為0.4%,一般不宜大于5%,特別是圓涵的縱坡不宜過大,以免管壁受急流沖刷。當(dāng)洞底縱坡大于5%時(shí),其基礎(chǔ)底部宜每隔3~5m設(shè)防滑橫墻,或?qū)⒒A(chǔ)做成階梯形;當(dāng)洞底縱坡大于10%時(shí),涵洞洞身及基礎(chǔ)應(yīng)分段做成階梯形,并且前后兩段涵洞蓋板或拱圈的搭接高度不得小于其厚度的1/4,如圖2.2.15所示。
【2016年試題】一般圓管涵的縱坡不超過( )。
A.0.4%
B.2%
C.5%
D.10%
『正確答案』C
『答案解析』本題考查的是涵洞的構(gòu)造。洞底應(yīng)有適當(dāng)?shù)目v坡,其最小值為0.4%,一般不宜大于5%,特別是圓管涵的縱坡不宜過大,以免管壁受急流沖刷。參見教材P103。
【2014年試題】根據(jù)地形和水流條件,涵洞的洞底縱坡應(yīng)為12%,此涵洞的基礎(chǔ)應(yīng)( )。
A.做成連續(xù)縱坡
B.在底部每隔3~5m設(shè)防滑橫墻
C.做成階梯形
D.分段做成階梯形
『正確答案』D
『答案解析』本題考查的是涵洞工程。當(dāng)洞底縱坡大于10%時(shí),涵洞洞身及基礎(chǔ)應(yīng)分段做成階梯形,而且前后兩段涵洞蓋板或拱圈的搭接高度不得小于其厚度的1/4。參見教材P103。
(1)圓管涵。圓管涵以鋼筋混凝土及混凝土管涵最為常見。
鋼筋混凝土圓管涵在土壤的垂直及水平壓力作用下,靜力工作性能良好。這種涵洞不僅混凝土的用量小,而且具有制造上的優(yōu)點(diǎn),即鋼筋骨架和涵管本身制造簡單,圓形管節(jié)在移動(dòng)時(shí)也很方便。一般可分為剛性管涵和四鉸式管涵。
?、賱傂怨芎?。剛性管涵在橫截面上構(gòu)成一個(gè)剛性環(huán),圓環(huán)厚度隨直徑大小和填土高度而變。
?、谒你q式管涵。采用四鉸式管涵的目的是為了降低圓管的應(yīng)力,以節(jié)約材料。鉸分別布置在最大彎矩處,即涵洞的兩側(cè)及涵洞的頂部和底部。
由于四鉸式管較剛性管應(yīng)力減小很多,所以它不僅可以縮小截面尺寸,減少配筋數(shù)量,而且可以采用純混凝土來建造。
(2)拱涵。拱涵的洞身由拱圈、側(cè)墻(墻臺(tái))和基礎(chǔ)組成。拱圈形狀普遍采用圓弧拱。側(cè)墻(涵臺(tái))的斷面形狀,采用內(nèi)壁垂直的梯形斷面。
(3)矩形涵洞。蓋板涵是常用的矩形涵洞,由基礎(chǔ)側(cè)墻(涵臺(tái))和蓋板組成??鐝皆?m以下的涵洞,可用石蓋板;跨徑較大時(shí)應(yīng)采用鋼筋混凝土蓋板。
蓋板涵的過水能力較圓管涵大,與同孔徑的拱涵相接近,施工期限較拱涵短,但鋼材用量比拱涵多,對(duì)地基承載力的要求較拱涵低。因此,在要求通過較大的排洪量,地質(zhì)條件較差,路堤高度較小的設(shè)涵處,常采用蓋板涵,且常采用明涵。
2.洞口建筑
涵洞洞口建筑在洞身兩端,連接洞身與路基邊坡。
(1)涵洞與路線正交的洞口建筑。涵洞與路線正交時(shí),常用的洞口建筑形式有端墻式、八字式、井口式。
①端墻式。端墻式洞口建筑為垂直涵洞軸線的矮墻,用以擋住路堤邊坡填土。墻前洞口兩側(cè)砌筑片石錐體護(hù)坡,構(gòu)造簡單,但泄水能力較小,適用于流量較小的孔徑涵洞、人工渠道或不受沖刷影響的巖石河溝上。
?、诎俗质?。八字式洞口除有端墻外,端墻前洞口兩側(cè)還有張開成八字形的翼墻。八字翼墻泄水能力較端墻式洞口好,多用于較大孔徑的涵洞。
③井口式。當(dāng)洞身底低于路基邊溝(河溝)底時(shí),進(jìn)口可采用井口式洞口。水流匯入井內(nèi)后,再經(jīng)涵洞排走。
(2)涵洞與路線斜交的洞口建筑。涵洞與路線斜交時(shí),洞口建筑仍可采用正交涵洞的洞口形式,根據(jù)洞口與路基邊坡相連的情況不同,有斜洞口和正洞口之分。
?、傩倍纯?。涵洞端部與線路中線平行,而與涵洞軸線相交。斜洞口能適應(yīng)水流條件,且外形較美觀,雖建筑費(fèi)工較多,但常被采用。
?、谡纯?。涵洞端部與涵洞軸線互相垂直。正洞口只在管涵或斜度較大的拱涵為避免涵洞端部施工困難時(shí)才采用。
【2009年試題】拱涵軸線與路線斜交時(shí),采用斜洞口比采用正洞口( )。
A.洞口端部工程量大
B.水流條件差
C.洞口端部施工難度大
D.路基穩(wěn)定性好
『正確答案』C
『答案解析』本題考查的是涵洞的構(gòu)造。常用的洞口建筑形式有:涵洞與路線正交有端墻式、八字式、井口式;涵洞與路線斜交分為斜洞口與正洞口。斜洞口能適應(yīng)水流條件,且外形較美觀,雖建筑費(fèi)工較多,但常被采用。參見教材P104。
【2008年試題】在常用的涵洞洞口建筑形式中,泄水能力較強(qiáng)的是( )。
A.端墻式
B.八字式
C.井口式
D.正洞口式
『正確答案』B
『答案解析』本題考查的是涵洞的構(gòu)造。八字式洞口除有端墻外,端墻前洞口兩側(cè)還有張開成八字形的翼墻。八字翼墻泄水能力較端墻式洞口好,多用于較大孔徑的涵洞。參見教材P104。
3.涵洞的基礎(chǔ)
涵洞的基礎(chǔ)一般采用淺基防護(hù)辦法,即不允許水流沖刷,只考慮天然地基的承載力。除石拱涵外,一般將涵洞的基礎(chǔ)埋在允許承壓應(yīng)力為200kPa以上的天然地基上。
(1)洞身基礎(chǔ)
?、賵A管涵基礎(chǔ)。圓管涵基礎(chǔ)根據(jù)土壤性質(zhì)、地下水位及冰凍深度等情況,設(shè)計(jì)為有基及無基兩種。有基涵洞采用混凝土管座。出入口端墻、翼墻及出入口管節(jié)一般都為有基。
有下列情況之一者,不得采用無基:巖石地基外,洞頂填土高度超過5m;最大流量時(shí),涵前積水深度超過2.5m者;經(jīng)常有水的河溝;沼澤地區(qū);溝底縱坡大于5%。
?、诠昂A(chǔ)。拱涵基礎(chǔ)有整體基礎(chǔ)與非整體基礎(chǔ)兩種。整體式基礎(chǔ)適用于小孔徑涵洞;非整體式基礎(chǔ)適用于涵洞孔徑在2m以上,地基土壤的允許承載力在300kPa及以上、壓縮性小的良好土壤(包括密實(shí)中砂、粗砂、礫石、堅(jiān)硬狀態(tài)的黏土、堅(jiān)硬砂黏土等)。不能滿足要求時(shí),可采用整體式基礎(chǔ),以便分布?jí)毫?,也可加深基礎(chǔ)或采用樁基。
?、凵w板涵基礎(chǔ)。蓋板涵基礎(chǔ)一般都采用整體式基礎(chǔ),當(dāng)基巖表面接近于涵洞流水槽面標(biāo)高時(shí),孔徑大于或等于2m的蓋板涵,可采用分離式基礎(chǔ)。
【2010年試題】非整體式拱涵基礎(chǔ)的適用條件是( )。
A.涵洞地基為較密實(shí)的砂土
B.涵洞地基為較松散的砂土
C.孔徑小于2m的涵洞
D.允許承載力為200~300kPa的地基
『正確答案』A
『答案解析』本題考查的是涵洞的構(gòu)造。非整體式基礎(chǔ)適用于涵洞孔徑在2m以上,地基土壤的允許承載力在300kPa及以上、壓縮性小的良好土壤(包括密實(shí)中砂、粗砂、礫石、堅(jiān)硬狀態(tài)的黏土、堅(jiān)硬砂黏土等)。不能滿足要求時(shí),可采用整體式基礎(chǔ),以便分布?jí)毫?,也可加深基礎(chǔ)或采用樁基。參見教材P105。
(2)洞口建筑基礎(chǔ)。一般來說,涵洞出入口附近的河床,特別是下游,水流流速大并易出現(xiàn)旋渦,為防止洞口基底被水淘空而引起涵洞毀壞,進(jìn)出口應(yīng)設(shè)置洞口鋪砌以加固,并在鋪砌層末端設(shè)置漿砌片石截水墻(垂裙)來保護(hù)鋪砌部分。
4.沉降縫
凡地基土質(zhì)發(fā)生變化,基礎(chǔ)埋置深度不一,基礎(chǔ)對(duì)地基的壓力發(fā)生較大變化,基礎(chǔ)填挖交界處,及采用填石抬高基礎(chǔ)的涵洞,都應(yīng)設(shè)置沉降縫。置于巖石地基上的涵洞可以不設(shè)沉降縫。
5.附屬工程
涵洞的附屬工程包括:錐體護(hù)坡、河床鋪砌、路基邊坡鋪砌及人工水道等。
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