大学课件《道路与桥梁工程施工技术》教学PPT课件:第1章 道路工程施工技术绪论.pptx
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余丹丹2018-08第一章第一章道路工程施工技术绪论道路工程施工技术绪论1.1公路的分级与组成公路的分级与组成交通运输业(国家发展基础产业之一)交通运输业(国家发展基础产业之一)交通运输网(构成)交通运输网(构成)公路运输(方式之一)公路运输(方式之一)铁路运输铁路运输:
适用于远程的大宗货物及人流运输;适用于远程的大宗货物及人流运输;公路运输公路运输:
适于人流及货物的各种运距的小批量运输;适于人流及货物的各种运距的小批量运输;水水运运:
通航地区最廉价的运输方式;通航地区最廉价的运输方式;航空运输航空运输:
适于快速运送旅客及贵重紧急商品、货物;适于快速运送旅客及贵重紧急商品、货物;管道运输管道运输:
运送液体、气体和粉状货物的专用方式。
运送液体、气体和粉状货物的专用方式。
11国家的综合运输系统(网)的构成:
国家的综合运输系统(网)的构成:
(现代交通组成)22各种交通运输方式的特点及优势各种交通运输方式的特点及优势铁路运输铁路运输:
运输量大;迅速;但需转运;装卸费用较:
运输量大;迅速;但需转运;装卸费用较高;属线性运输。
高;属线性运输。
公路运输公路运输:
机动、灵活,适应性强,直达,迅速;可:
机动、灵活,适应性强,直达,迅速;可实现库实现库库直达运输,减少中转费用;单车运量小。
库直达运输,减少中转费用;单车运量小。
水水运运:
耗能省、运输成本低;但受自然因素制约大。
:
耗能省、运输成本低;但受自然因素制约大。
航航空空运运输输:
速速度度最最快快;费费用用最最高高;舒舒适适、专专业业性性强强(专用)。
(专用)。
管道运输管道运输:
运输成本低、损耗少。
:
运输成本低、损耗少。
路路基、基、路路面面3、公路主要组成部分、公路主要组成部分路面铺设路面铺设桥桥梁梁涵涵洞洞隧隧道道武武汉汉长长江江隧隧道道效效果果图图排排水水系系统统边边坡坡防防护护交交通通服服务务设设施施1公路分级公路分级交通部交通部2004年颁布的年颁布的公路工程技术标准公路工程技术标准JTGB01-2003将公路分为五个等级将公路分为五个等级:
高高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路四级公路。
依依据据:
公公路路使使用用任任务务、功功能能、交交通通量量(远远景设计)。
景设计)。
高高速速公公路路一一般般能能适适应应按按各各种种汽汽车车折折合合成成小小客客车车的的远远景景设设计计年年限限年年平平均均日日交交通通量量为为25000100000辆。
辆。
功能:
功能:
专供专供汽车分向、分车道行驶的公路。
汽车分向、分车道行驶的公路。
1)高高速速公公路路:
为为专专供供汽汽车车分分向向、分分车车道道行行驶驶并并全全部部控控制制出出入入的的多多车车道道公公路路。
高高速速公公路路具具有有四四个个或或四四个个以以上上的的车车道道,并并设设有有中中央央分分隔隔带,具有完善的交通安全设施。
带,具有完善的交通安全设施。
功功能能:
一一级级公公路路是是连连接接高高速速公公路路或或是是某某些些大大城城市市的的城城乡乡结结合合部部、开开发发区区经经济济带带的的骨骨干干线线公路。
公路。
一一级级公公路路强强调调必必须须分分向向、分分车车道道行行驶驶,标标准准规定一级公路一般应设置中央分隔带。
规定一级公路一般应设置中央分隔带。
2)一一级级公公路路:
为为供供汽汽车车分分向向、分分车车道道行行驶驶的的公公路路,一一般般能能适适应应按按各各种种汽汽车车折折合合成成小小客客车车的的远远景设计年限年平均日交通量为景设计年限年平均日交通量为1500055000辆。
辆。
3)二二级级公公路路:
供供汽汽车车行行使使的的双双车车道道公公路路,可可混混合合交交通通;作作为为中中等等以以上上城城市市的的干干线线公公路路或或者者是通往大工矿区、港口的公路。
是通往大工矿区、港口的公路。
4)三三级级公公路路:
供供汽汽车车行行使使的的双双车车道道公公路路,混混合合交交通通特特征征明明显显,允允许许非非汽汽车车交交通通使使用用车车道道;作为沟通县、城镇之间的集散公路。
作为沟通县、城镇之间的集散公路。
5)四四级级公公路路:
主主要要供供汽汽车车行行使使的的双双车车道道或或单单车道公路,为沟通乡、村等地的地方公路。
车道公路,为沟通乡、村等地的地方公路。
2公路技术标准公路技术标准定定义义:
一一定定数数量量的的车车辆辆在在车车道道上上以以一一定定的的计计算算行行车车速度行驶时,对路线和各项工程的设计要求。
速度行驶时,对路线和各项工程的设计要求。
各级公路的主要技术指标汇总表各级公路的主要技术指标汇总表公公路路等等级级应应根根据据公公路路网网的的规规划划,从从全全局局出出发发,按按照照公公路路的的使使用用任任务务、功功能能和和远远景景设设计计年年限限交通量综合确定交通量综合确定。
各级公路远景设计年限各级公路远景设计年限:
高速公路和一级公路为高速公路和一级公路为20年年二、三级公路为二、三级公路为15年年四级公路一般为四级公路一般为10年。
年。
3公路等级的选用公路等级的选用一、设计车辆一、设计车辆车车辆辆按按使使用用目目的的、结结构构或或发发动动机机的的不不同同分分成成各各种种类类型型,而而作作为为道道路路设设计计依依据据的的汽汽车车可可分分为为三三类类,即:
小客车、载重汽车、鞍式列车。
即:
小客车、载重汽车、鞍式列车。
nn公路勘测设计的依据、程序和内容公路勘测设计的依据、程序和内容1.计算行车速度定义:
计算行车速度定义:
计计算算行行车车速速度度当当气气候候条条件件良良好好、交交通通密密度度小小、车车辆辆行行驶驶只只受受公公路路本本身身的的道道路路条条件件的的影影响响时时,具具有有中中等等驾驾驶驶技技术术的的驾驾驶驶人人员能安全顺适地驾驶车辆的速度。
员能安全顺适地驾驶车辆的速度。
设计车速是决定公路几何形状的基本依据,设计车速是决定公路几何形状的基本依据,同时也影响着车道的尺寸、数目以及路肩同时也影响着车道的尺寸、数目以及路肩宽度等指标的确定。
宽度等指标的确定。
二、设计车速(计算行车速度)二、设计车速(计算行车速度)3计算行车速度的拟定计算行车速度的拟定根据汽车性能,并参考国内外的实际经验,根据汽车性能,并参考国内外的实际经验,从节约能源以及人在感官上的感觉出发,从节约能源以及人在感官上的感觉出发,计算行车速度的最大值采用计算行车速度的最大值采用120km/h是适是适宜的。
宜的。
计算行车速度的最低值:
计算行车速度的最低值:
20km/h。
2.计算行车速度与运行速度的关系计算行车速度与运行速度的关系交通量是指单位时间内通过公路某断面的交交通量是指单位时间内通过公路某断面的交通流量(即单位时间通过公路某断面的车辆通流量(即单位时间通过公路某断面的车辆数目),其具体数值由交通调查和交通预测数目),其具体数值由交通调查和交通预测确定。
确定。
单位时间一般用单位时间一般用一小时或一日一小时或一日,分别称为小,分别称为小时交通量和日交通量。
时交通量和日交通量。
交通量随季节、气候和时间而变化。
常用到交通量随季节、气候和时间而变化。
常用到的交通量有:
的交通量有:
三、交通量三、交通量1年平均日交通量年平均日交通量一条公路交通量的普遍计量单位是年一条公路交通量的普遍计量单位是年平均日交通量(平均日交通量(Annualaveragedailytraffic-AADT),用全年总交通量除以),用全年总交通量除以365而得。
而得。
2.设计交通量设计交通量指欲建公路到达远景设计年限时能达指欲建公路到达远景设计年限时能达到的年平均日交通量(辆日)。
到的年平均日交通量(辆日)。
设计小时交通量(辆小时)是以小时小时交通量(辆小时)是以小时为计算时段的交通量,是确定车道数和车道为计算时段的交通量,是确定车道数和车道宽度或评价服务水平时的依据。
宽度或评价服务水平时的依据。
设计小时交通量变化很大,研究表明一小时交通量变化很大,研究表明一般采用排位在第般采用排位在第30位的最大小时交通量作位的最大小时交通量作为设计小时交通量。
这意味着在一年中有为设计小时交通量。
这意味着在一年中有29个小时超过设计值,将发生拥挤,占全个小时超过设计值,将发生拥挤,占全年小时数的年小时数的0.37,也就是说能顺利通过的,也就是说能顺利通过的保证率达保证率达9967。
3设计小时交通量设计小时交通量(DirectionalDesignHourlyVolume-DDHV)计计算算交交通通量量将将公公路路上上行行驶驶的的各各种种车车辆辆折折合合成成小小客客车车的的年年平平均均日日交交通通量量。
参参见见教教材材表表1-0-1-3。
4.交通量换算交通量换算四、公路勘测设计程序四、公路勘测设计程序根据我国根据我国公路工程基本建设管理办法公路工程基本建设管理办法的的规定,公路基本建设程序大致如下:
规定,公路基本建设程序大致如下:
1根据长远规划或项目建议书,进行可行性研根据长远规划或项目建议书,进行可行性研究;究;2根据可行性研究,编制计划任务书,进行现根据可行性研究,编制计划任务书,进行现场勘测,编制初步设计文件(也称设计计划任务场勘测,编制初步设计文件(也称设计计划任务书);书);3根据批准的计划任务书,进行现场勘测,编根据批准的计划任务书,进行现场勘测,编制初步设计文件和概算;制初步设计文件和概算;4根据批准的初步设计文件,编制施工图和施根据批准的初步设计文件,编制施工图和施工图预算;工图预算;5列入年度基本建设计划,进行招标、列入年度基本建设计划,进行招标、投标确定施工承包单位、监理单位;投标确定施工承包单位、监理单位;6进行施工前的各项准备工作;进行施工前的各项准备工作;7编制实施性施工组织设计及开工报告,编制实施性施工组织设计及开工报告,报上级主管部门审批;报上级主管部门审批;8严格执行有关施工的规程和规定,坚严格执行有关施工的规程和规定,坚持正常施工秩序,作好施工纪录,建立技持正常施工秩序,作好施工纪录,建立技术档案;术档案;9编制竣工图表和工程决算,办理竣工编制竣工图表和工程决算,办理竣工验收。
验收。
存在如下几方面的问题:
存在如下几方面的问题:
11数量少数量少
(1)公路通车总里程:
)公路通车总里程:
截截至至2005年年底底,中中国国公公路路通通车车总总里里程程达达193万万公公里里,高高速速公公路路达达4.1万万公公里里,但但与与发发达达国国家家相相比比,仍仍然然相相差差较较大大,如如美美国国公公路路通通车车总总里里程程达达600多多万万公公里里,高高速速公路总长度达到公路总长度达到8.8万公里。
万公里。
道路现状评价道路现状评价了了解解美美国国国国土土面面积积与与中中国国差差不不多多,高高速速公公路路里里程程已已达达8.88.8万万公公里里(中中国国达达4.14.1万万公公里里),法法国国国国土土仅仅为为中中国国的的十十七七分分之之一一,高高速速公公路里程已达路里程已达90009000公里。
公里。
高高速速公公路路里里程程占占公公路路总总里里程程的的比比例例偏偏低低,中中国国仅仅为为0.820.82,而而发发达达国国家家已已达达1.51.5左左右右,如如加加拿拿大大为为1.881.88,德德国国已已达达1.721.72,美美国国为为1.371.37,印印度度、马马来来西西亚亚等等发发展中国家高速公路发展也很快。
展中国家高速公路发展也很快。
高速公路总量也明显偏少高速公路总量也明显偏少:
公路密度公路密度每百平方公里国土面积拥有每百平方公里国土面积拥有的公路里程数。
从总体上讲,我国公路基的公路里程数。
从总体上讲,我国公路基础设施总量不足,密度偏低。
美国公路密础设施总量不足,密度偏低。
美国公路密度每百平方公里为度每百平方公里为67公里,英国为公里,英国为160公里,公里,法国为法国为147公里,日本为公里,日本为303公里,印度为公里,印度为61公里,而我国只有公里,而我国只有17.5公里。
公里。
(2)公路密度:
)公路密度:
在通车里程中,二级以上的公路,只占公在通车里程中,二级以上的公路,只占公路总里程的路总里程的13.4%多,达不到技术标准的多,达不到技术标准的等外公路等外公路36.4万公里,万公里,占占22左右。
左右。
2公路网等级低、高等级公路少、通行能公路网等级低、高等级公路少、通行能力差、抗灾能力弱、标准低。
力差、抗灾能力弱、标准低。
我我国国高高速速公公路路分分布布东东西西部部差差距距较较大大,平平原原区区与与山山区区差差别别大大。
公公路路密密度度各各省省市市差差距距大大。
上上海海95.4km,天天津津85.1km,北北京京81.0km,海海南南61km,广广东东58km,江江苏苏56.6km。
10km以以下下的的省省有有5个个:
西西藏藏、青青海、新疆、内蒙古、甘肃。
海、新疆、内蒙古、甘肃。
3发展不平衡发展不平衡
(1)国道主干线公路全部建成高速公路。
)国道主干线公路全部建成高速公路。
19902020年年,总总长长3.5万万公公里里国国道道主主干干线公路全部建成高速公路。
线公路全部建成高速公路。
2003年,完成年,完成“两纵两横两纵两横”;2020年,完成年,完成“五纵七横五纵七横”。
国家发展规划国家发展规划了解
(2)2030年实现智能化公路运输系统。
年实现智能化公路运输系统。
(3)2040年智能化综合交通运输系统形成。
年智能化综合交通运输系统形成。
1.2公路施工特点与一般程序公路施工特点与一般程序1.2.1路基施工的特点路基施工的特点强度高、稳定性和耐久性良好的路基将成为路面结构的良强度高、稳定性和耐久性良好的路基将成为路面结构的良好支承体系,有利于提高路面整体强度和使用性能,延长好支承体系,有利于提高路面整体强度和使用性能,延长路面使用寿命,还可以降低路面工程造价和公路养护维修路面使用寿命,还可以降低路面工程造价和公路养护维修费用。
费用。
路基施工还在于工程质量受到多种因素的不利影响。
路基自身的施工与排水、防护及加固等工程的施工相互制约,有时又与桥梁、隧道、路面等分项工程等相互交叉、相互影响。
1.2.2路基施工的一般程序路基施工的一般程序路基施工的一般程序为:
施工前准备工作,修建小型人工构路基施工的一般程序为:
施工前准备工作,修建小型人工构筑物,路基基础处理,路基土石方工程,路基工程的检查和筑物,路基基础处理,路基土石方工程,路基工程的检查和验收等。
验收等。
1)施工前的准备工作(详见1.3节)2)路基施工的基本工作施工的基本工作包括测量放线、路基施工和小型人工构筑物施工三部分。
3)路基工程的质量控制与检查验收为了确保工程质量,必须要加强工程质量管理,在施工的过程中必须按施工标准和技术规范的要求进行质量控制与检查验收。
1.2.3路面施工路面施工路面必须具备下列基本要求:
1足够的强度2足够的稳定性3足够的平整度4足够的抗滑性能路面施工一般程序同路基施工,包括:
施工前准备工作,路面施工过程,施工管理(进度控制、质量控制、资金控制、施工安全管理等)以及路面工程质量的检查与验收。
1.3施工前的准备工作施工前的准备工作1.1.组织准备组织准备施施工工前前的的组组织织准准备备工工作作主主要要是是建建立立健健全全的的工工程程管管理理机机构构和和施施工工队队伍伍,明明确确各各自自的的施施工工任任务务,制制定定施施工工中中必必要要的的规规章章制制度度,确确定定工工程程应应达达到到的的目目标标等等。
组组织织准准备备是是其其它它准准备备工作的开始。
工作的开始。
2.2.物质准备物质准备路路基基施施工工要要消消耗耗使使用用大大量量的的人人工工、材材料料和和机机具具,因因此此开开工工前前应应进进行行所所需需材材料料的的购购进进、采采集集、加加工工、调调运运和和储储备备工工作作。
同同时时要要检检修修和和购购置置施施工工机机械械,做做好好施施工工人人员员的的生生活活、后后勤勤保保障障准准备备。
劳劳动动力力、机机械械设设备备和和施施工工材材料料的的准准备备工工作作是路基施工组织计划的重要组成部分。
是路基施工组织计划的重要组成部分。
1.3施工前的准备工作施工前的准备工作3.3.技术准备技术准备1)编编制制施施工工方方案案,制制定定施施工工组组织织计计划划。
2)施施工工测测量量与与复查。
复查。
4.4.施施工工现现场场准准备备。
施施工工场场地地的的准准备备一一般般由由建建设设单单位位(业业主主)完完成成,或或根根据据合合同同文文件件规规定定由由建建设设单单位位配配合合施施工工单单位位准备。
准备。
5.5.铺筑试验路铺筑试验路。
6.6.临时工程临时工程。
1.4道路施工机械道路施工机械1.4.1土石方机械土石方机械土石方机械包括推土机、铲运机、挖掘机、装载机、平地土石方机械包括推土机、铲运机、挖掘机、装载机、平地机、凿岩机以及石料破碎、筛分机械等几个重要机种,它们机、凿岩机以及石料破碎、筛分机械等几个重要机种,它们是工程机械中用途最广泛的一类机械,是工程机械中用途最广泛的一类机械,土石方机械的作业对象是各种土、砂、石等物料。
在进行施工作业时,机械承受负荷重,外载变化波动大,工作场地条件差,环境恶劣。
因此,要求土石方机械具有良好的低速作业性,足够的牵引力,整机的高可靠性和较高的作业生产能力。
图图1-1推土机推土机图图1-2铲运机铲运机图图1-3履带式挖掘机履带式挖掘机图图1-4装载机装载机图图1-5平地机平地机图图1-6凿岩机凿岩机1.4.2拌合设备拌合设备11沥青混凝土拌和设备图图1-7沥青混凝土拌合设备沥青混凝土拌合设备图图1-81-8自落式搅拌机图自落式搅拌机图图图1-91-9强制式式搅拌机强制式式搅拌机1.4.3运输机械运输机械常见的道路工程施工运输机械有载重运输车常见的道路工程施工运输机械有载重运输车辆、叉车、翻斗车、洒水车、沥青洒布车、辆、叉车、翻斗车、洒水车、沥青洒布车、混凝土搅拌车以及水泥罐车等。
混凝土搅拌车以及水泥罐车等。
1.4.4摊铺机械摊铺机械11沥青棍凝土摊铺机图图1-17水泥混凝土摊铺机水泥混凝土摊铺机1.4.5压实机械压实机械
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