橋梁工程概論論文

橋梁工程概論論文

　　橋梁工程指橋梁勘測、設計、施工、養護和檢定等的工作過程，以及研究這一過程的科學和工程技術，它是土木工程中屬于結構工程的一個分支。下面是小編整理的橋梁工程概論論文，歡迎閱讀參考！

　　摘要：通過對《道路與橋梁工程概論》的學習閱讀，對課程基本體系進行梳理，系統扼要的概括了道路路線平、縱、橫斷面和定線設計的原理和方法、路基路面和橋梁工程的分類構造、設計方法和建筑技術；對筆者較感興趣的橋梁基礎工程以較大篇幅介紹；通過課程學習，進一步加深對路橋工程的認識，為后續學習深造奠定基礎。

　　關鍵詞：道路線形、路基路面工程、橋梁工程、橋梁基礎工程

　　1. 課程總結

　　本課程系統扼要的闡述了道路路線平、縱、橫斷面和定線設計的原理和方法、路基路面和橋梁工程的分類構造、設計方法和建筑技術，采用的現行的道路與橋梁工程有關設計施工規范和標準，并適當介紹了當前我國工程實踐中應用的新技術、新材料及新方法，對路橋的發展史作了系統的簡述。

　　1.1. 道路線形

　　道路是三維空間的工程實體，需由平面、縱斷面和橫斷面來確定其方向、高程和幾何形狀。

　　1.1.1. 道路平面線形

　　路線的平面是道路的中線在水平上的投影。現代道路平面線形要素包括直線、圓曲線、緩和曲線。平面曲線必須與地形、環境、景觀等相協調，同時應注意線形的連續與均衡性，并同縱面線形相互配合。

　　1.1.2. 道路縱面線形

　　路線的縱斷面是路線的中線在豎直面上的投影�？v斷面的設計成果有路線縱斷面圖和路基設計表�？v斷面圖是道路縱斷面設計的主要成果，將其與平面圖結合起來，就能準確地定出道路的空間位置。在縱斷面圖上有兩條主要的線：一條是地面線，另一條是設計線。道路縱斷面線形設計要素包括縱坡度、豎曲線等�？v坡及坡長、豎曲線的設計應以《公路工程技術標準》為基礎，從經濟、氣候、地理環境等方面綜合考慮通過計算進行設計。

　　1.1.3. 道路橫斷面

　　道路的橫斷面是沿道路中線上任意一點作的法向切面，它是由橫斷面設計線和地面線所構成的。其中橫斷面設計線包括行車道、路肩、分隔帶、邊溝、邊坡、護坡道以及取土坑、棄土堆、環境保護等設施。城市道路橫斷面由車行道、人行道和綠化等部分組成。路幅由公路和城市道路組成。根據不同的路幅，它們的特點不同，設計要求也不相同。路幅的寬度是根據它的布置類型和組成部分得出的各組成部分的寬度來確定的。橫斷面設計成果有橫斷面圖、路基土石方數量計算與調配表。

　　1.1.4. 道路路線交叉

　　道路與道路或道路與鐵路相交部位稱為道路交叉口。它是道路系統的重要組成部分，是道路交通的咽喉。道路交叉口設計的基本要求為：一是保證車輛和行人在交叉口處能以最少的時間順利、安全通過，即使交叉口的通行能力適應各條道路的行車要求；二是正確設計交叉口立面，保證轉彎車輛行駛穩定；三滿足排水要求。

　　道路交叉口類型：

　　立體交叉

　　分離式立體交叉

　　隧道式、跨路式 互通式立體交叉

　　部分互通 菱形、環形立體交叉口 完全互通

　　苜蓿葉式、完全定向式、 喇叭口互通式、Y形互通式

　　2. 路基路面工程

　　路基是在天然地表面按照道路設計線形和設計橫斷面的要求開挖或堆填而成的帶狀土工結構物，起承受行駛車輛荷載、路面及自身重量的作用，是道路工程的重要組成部分路基工程質量直接影響到結構物的排水穩定、公路的使用品質、旅客的舒適和正常的行車交通。 路面是在路基表面上用各種不同材料分層鋪筑而成的結構物。路面工程的發展趨勢為：設計自動化、施工機械化、設計和質檢規范化、測量自動化、材料和結構多樣化。

　　2.1. 路基工程

　　路基工程的特點是路線長、通過的地帶類型多，技術條件復雜，受地形、氣候和水文地質條件影響很大。道路路基的設計原則是受路基土的土體及其工程性質、水溫狀況與干濕類型、受力狀況與工作區所影響的，土基的各種設計參數都是根據當地當時的環境條件以及試驗等方式得出的結果運用公式加以計算推斷出來的。其設計需滿足（1）足夠的強度（2）足夠的水溫穩定性（3）足夠的整體穩定性

　　路基的變形是由于土在自重和車輪荷載的作用下，通過土基內水溫變化及風化作用產生的彈性和不可恢復的殘余變形。破壞形式如下：

　　由巖土所筑成的路基，受外界環境的影響，因此需要防護與加固，其主要內容有：邊坡坡面防護（植物防護和礦料防護）、沿河路堤沖涮防護與加固（石砌防護和拋石防護）以及濕軟地基的加固處治。

　　2.1.1. 路基穩定性設計與施工

　　2.1.1.1. 路基邊坡穩定性分析

　　路基是工路的承重主體，一般路基設計有路基的寬度、高度、邊坡坡度以及它的附屬設施。為保證路基的強度和穩定性，一般對路基的設計有以下要求：（1）路基設計之前，應做好全面調查研究；（2）路基設計應根據當地自然條件和工程地質條件，選擇適當的路基橫斷面形式和邊坡坡度。路基的橫斷面形勢包括路堤、路塹和半填半挖路基。（3）陡坡上的半填半挖路基；（4）沿河路基邊緣標高符合要求。 路基邊坡穩定性分析的計算參數：土的計算參數（容重、粘聚力和內摩擦角）、邊坡的取值、汽車荷載當量換算。路基邊坡穩定性分析方法：工程地質法和力學分析法（直線滑動面法和圓弧滑動面法）。

　　2.1.1.2. 擋土墻

　　擋土墻是用來支撐天然邊坡或人工填土邊坡以保持土體穩定的建筑物。其作用是承受支擋土體的側壓力，穩定邊坡、防治滑坡，防止路堤沖刷，并節省路基土方數量。在公路工程中，它廣泛應用于支撐路堤和路塹邊坡、隧道洞口、橋梁兩端及河流岸壁等。擋土墻的類型可按照設置位置、墻體材料、結構形式等進行分門別類。它的結構類型包括：實心式、懸臂式、錨桿式、加筋土式。擋土墻一般由墻身、基礎、排水設施和伸縮縫等部分組成。擋土墻土壓力包括靜止土壓力、主動土壓力、被動土壓力，需進行結構承載能力驗算、穩定性驗算。

　　2.1.1.3. 路基的施工

　　路基壓實是路基工程的關鍵工作，影響壓實的主要因素有含水量、土質、壓實功、溫度。

　　路基施工采用機械施工或輔以人工施工。施工要點如下：（1）邊坡放樣，樹起標桿（2）斬草除根，陡坡挖階（3）清淤排水，鋪設盲溝（4）土質良好，清除雜物（7）削拍邊坡，整型驗收。

　　2.2. 路面工程

　　在路基頂面鋪筑路面結構層，路基橫斷面沿寬度方向由行車道、中間帶、硬路肩和土路肩所組成。各部分的寬度及組成與道路等級、設計行車速度等有關。路面橫斷面形式有槽式和全鋪式。路面等級有高級、次高級、中級和低級四種。路面應保證具有下列性能：強度和剛度、水溫穩定性、耐久性、表面平整性、抗滑性、環保性。

　　路面類型可以從不同角度來劃分，從路面的力學性能分為剛性路面、柔性路面和半剛性路面；按照面層所用材料區分，可分為水泥混凝土、瀝青、砂石，不同材料其設計參數、路面特點也完全不同。瀝青路面使是用瀝青材料作結合料粘結礦料修筑面層與各類基層和墊層所組成的路面結構。水泥混凝土路面有較瀝青路面使用壽命長、造價低等優點。

　　2.3. 路基路面排水系統

　　路基路面的強度與穩定性同水的關系十分密切。

　　路基排水的目的是減少路基的濕度，保證路基常年處于干燥或中濕狀態，確保路基路面的結構穩定。路基排水設計應遵循功能完善、自然和諧、維修便利以及造價合理等原則。它包括填方段排水和挖方段排水。

　　路面排水包括路面表面排水和路面結構排水。

　　3. 橋梁工程

　　各種橋梁造型精巧別致，將美學與工程技術完美的結合，看到巧奪天工般的各種橋梁，我們不能驚嘆設計者、建造者的智慧。橋梁是供鐵路、道路、渠道、管線、車輛、行人等跨越河流、山谷、湖泊、低地或其他交通線路時使用的建筑結構，它是交通線的重要組成部分。

　　3.1. 橋梁的基本組成和分類

　　3.1.1. 橋梁的基本組成

　　橋梁由五大部件和五小部件組成，五大部件：橋跨結構、支座系統、橋墩、橋臺和墩臺基礎。五小部件：橋面鋪裝、排水防水系統、欄桿、伸縮縫和燈光照明。

　　3.1.2. 橋梁的分類

　　橋梁種類繁多，按結構體系劃分，橋梁分為梁式橋、拱式橋、剛架橋、懸索橋（吊橋）、斜拉橋等五種基本體系。按用途劃分，有公路橋、鐵路橋、公鐵兩用橋、農橋、人行橋、運水橋及其他專用橋梁。按橋梁全長和跨徑劃分，分為特大橋、大橋、中橋和小橋。

　　3.2. 橋梁的總體設計要點

　　橋梁的設計根據其使用任務、性質和所在路線的發展遠景，應符合技術先進、安全可靠、適用耐久、經濟合理的要求，還應造型美觀、有利于環保；同時應該因地制宜、就地取材、便于施工和養護等因素。設計內容包括橋梁縱、橫斷面設計和平面布置。設計程序為：（1）“預可”和“工可”研究階段（2）初步設計（3）技術設計（4）施工圖設計 。通過比較設計方案，選取最佳方案付諸實施。

　　3.3. 橋梁的施工技術

　　為了多快好省地進行橋梁施工，通常應對全橋的工程根據技術狀況、水文條件、機械設備能力、勞動力等條件作出全面規劃，包括擬定切實可行的施工方法、安排施工進度計劃、確定合理的施工場地布置等，以便對橋梁施工的全過程做到心中有數，有利于加強施工管理工作，并有計劃、科學地指導施工。

　　介紹了混凝土簡支梁的制造工藝、各種運輸安裝方法、以及大中跨徑橋梁懸臂法施工工藝。

　　3.4. 橋梁的基礎工程

　　通過學習了解了橋梁基礎的相關知識，有機會將加強對于基礎部分的技術與施工問題的學習與研究。橋梁基礎分為：剛性基礎、樁基礎、管柱、沉井、地下連續墻等。

　　3.4.1. 各類基礎適用條件

　　3.4.1.1. 剛性基礎：

　　適用于地基承載力較好的各類土層，根據土質情況分別采用鐵鎬、十字鎬、爆破等設備和方法開挖。

　　3.4.1.2. 樁基礎

　　按施工方法可分為沉樁、鉆孔灌注樁、挖孔樁，其中沉樁又分為錘擊沉樁法、振動沉樁法、射水沉樁法、靜力壓樁法。

　　3.4.1.2.1. 沉樁

　�。�1）錘擊沉樁法一般適用于松散、中密砂土、黏性土，根據土質情況選用適用的樁錘；

　　（2）振動沉樁法一般適用于砂土，硬塑及軟塑的黏性土和中密及較松的碎石土；

　�。�3）射水沉樁法適用在密實砂土，碎石土的土層中，用錘擊法或振動法沉樁有困難時，可用射水法配合進行；

　�。�4）靜力壓樁法在標準貫入度N<20的軟黏土中，可用特制的液壓機或機力千斤頂或卷揚機等設備沉人各種類型的樁；

　�。�5）鉆孔埋置樁為鉆孔后，將預制的鋼筋混凝土圓形有底空心樁埋人，并在樁周壓注水泥砂漿固結而成，適用于在黏性土、砂土、碎石土中埋置大量的大直徑圓樁。

　　3.4.1.2.2. 鉆孔灌注樁適用于黏性土、砂土、礫卵石、碎石、巖石等各類土層。

　　3.4.1.2.3. 挖孔灌注樁適用于無地下水或少量地下水，且較密實的土層或風化巖層，如空氣污染物超標，必須采取通風措施。

　　3.4.1.3. 管柱、沉井 適用于各種土質的基底，尤其在深水、巖面不平、無覆蓋層或覆蓋層很厚的自然條件下，不宜修建其他類型基礎時，均可采用。

　　3.4.1.4. 地下連續墻

　　適用于作地下擋土墻、擋水圍堰、承受豎向和側向荷載的橋梁基礎、平面尺寸大或形狀復雜的地下構造物基礎，可用于除巖溶和地下承壓水很高處的其他各類土層中施工。

　　3.4.2. 施工方法

　　3.4.2.1. 明挖擴大基礎施工

　　明挖擴大基礎施工的內容包括：基礎的定位放樣、基坑開挖、基坑排水、基底處理以及砌筑(澆筑)基礎結構物等。

　　3.4.2.2. 鉆孔灌注樁基礎施工

　　鉆孔灌注樁的特點是樁長可以根據持力土層的起伏面變化，并按使用期間可能出現的最不利內力組合配置鋼筋，鋼筋用量較少，便于施工，且承載能力強，故應用較為普遍。 鉆孔注樁施工的主要工序有：埋設護筒、制備泥漿、鉆孔、成孔檢查與清孔、鋼筋籠制作與吊裝、灌注水下混凝土等。

　　4. 學習心得

　　學習《道路與橋梁工程概論》這門課程，對于道路與橋梁有了更多感性直觀的接觸，加深了理性認識，得了許多道路與橋梁工程方面的相關知識，不僅對將來的工作有很大的幫 助，有些知識甚至能運用到日常生活中，這大大提高了我們的工程和人文素養，開卷有益，受益良多。

　　5. 參考文獻

　　[1]葉國錚、姚玲森、李秩民.道路與橋梁工程概論（第二版）[M].北京：人民交通出版社，2006.2

　　[2]應惠清、曾進倫、談至明、魏紅一.土木工程施工（第二版）[M].上海：同濟大學出版社2009.9

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