031交通工程(道路与铁路)

2010.111.1.软基处理有哪些方法；软基处理有哪些方法；2.2.工程实例所采用处理方法简介；工程实例所采用处理方法简介；3.3.评价和讨论评价和讨论4.4.A4A4纸纸1 1页页结合工程实例介绍软土地基处理方法结合工程实例介绍软土地基处理方法由道路、铁路、水运由道路、铁路、水运(海运和河运海运和河运)、航空和管、航空和管道五种运输方式构成的大系统。共同承担着客、道五种运输方式构成的大系统。共同承担着客、货的集散和交流。货的集散和交流。交通运输体系交通运输体系旅客运输：旅客运输：重要因素是速度。重要因素是速度。（即从出发点到目的地的时间要求最短）（即从出发点到目的地的时间要求最短）货物运输：货物运输：虽有时间性，但更重要的是运输费用。虽有时间性，但更重要的是运输费用。铁路：铁路：运力大，速度较快，运输成本和耗能都较低。运力大，速度较快，运输成本和耗能都较低。承担中长距离货运和大宗货物的运输；承担中长距离货运和大宗货物的运输；水运：水运：低廉的运价，具有明显的经济效益；低廉的运价，具有明显的经济效益；航空：航空：快速运送旅客，运输紧急物资；快速运送旅客，运输紧急物资；道路：道路：承担铁路、水运、空运固线外的延伸运输任务，承担铁路、水运、空运固线外的延伸运输任务，深入到城镇、乡村、山区等的各个角落。深入到城镇、乡村、山区等的各个角落。管道：管道：原油、成品油等液体与、煤炭等散粒体的运输。原油、成品油等液体与、煤炭等散粒体的运输。各种运输方式的特点各种运输方式的特点道路道路-道路是通行各种车辆和行人的工程设施。道路是通行各种车辆和行人的工程设施。特点特点-把货物直接从产地运到市场，从仓库到仓库。把货物直接从产地运到市场，从仓库到仓库。缩短了运输时间，降低了损失。缩短了运输时间，降低了损失。道路按其特点可分为：道路按其特点可分为：公路（连结城市之间，连结城市和乡村的道路），公路（连结城市之间，连结城市和乡村的道路），城市道路，城市道路，厂矿道路，厂矿道路，林区道路，林区道路，乡村道路。乡村道路。国家干线公路：国家干线公路：国家公路网中，具有全国性政治、经济、国防国家公路网中，具有全国性政治、经济、国防意义，并经确定为国家干线的公路，意义，并经确定为国家干线的公路，简称国道简称国道。省级干线公路：省级干线公路：省级公路网中，具有全省性政治、经济、国防省级公路网中，具有全省性政治、经济、国防意义，并经确定为省级干线的公路，意义，并经确定为省级干线的公路，简称省道简称省道。县公路：县公路：具有全县性政治、经济、国防意义，并经确定为县级具有全县性政治、经济、国防意义，并经确定为县级干线的公路，干线的公路，简称县道简称县道。乡公路：乡公路：主要为乡村生产、生活服务，并经确定为乡级公路，主要为乡村生产、生活服务，并经确定为乡级公路，简称乡道简称乡道。专用公路：专用公路：专为企业或其他单位提供运输服务的道路，如专门专为企业或其他单位提供运输服务的道路，如专门或主要供矿山、油田、农场、旅游区、军事要地等与或主要供矿山、油田、农场、旅游区、军事要地等与外部连接的公路。外部连接的公路。公路网中的地位与作用公路网中的地位与作用高速公路：高速公路：其速度控制在其速度控制在 80-120 80-120 公里公里/小时。小时。年平均昼夜汽车交通量年平均昼夜汽车交通量25,00025,000辆以上。辆以上。一级公路：一级公路：年平均昼夜汽车交通量年平均昼夜汽车交通量 15,00015,00030,00030,000辆。辆。二级公路：二级公路：年平均昼夜汽车交通量年平均昼夜汽车交通量 3,0003,0007,5007,500辆。辆。三级公路：三级公路：年平均昼夜汽车交通量年平均昼夜汽车交通量 1,0001,0004,0004,000辆。辆。四级公路：四级公路：年平均昼夜汽车交通量年平均昼夜汽车交通量 双车道双车道15001500辆以下、单车道辆以下、单车道200200辆以下。辆以下。构造和重要性构造和重要性n1949年全国公路通车里程仅年全国公路通车里程仅8.07万公里，万公里，公路密度仅公路密度仅0.8公里百平方公里。公里百平方公里。n1978年底达到年底达到89万公里，公路密度达到万公里，公路密度达到9.3公里百平方公里。公里百平方公里。n1999年底，全国公路里程达到年底，全国公路里程达到135万公里，万公里，公路密度达到公路密度达到14.1公里百平方公里，为公里百平方公里，为1978年的年的1.5倍。倍。n截至截至2006年年底，我国公路总里程已达年年底，我国公路总里程已达345.7万公里，公路密度达到万公里，公路密度达到36公里公里/百平百平方公里。方公里。快速路：快速路：大量，长距离，快速交通服务。大量，长距离，快速交通服务。主干路：主干路：连接城市各主要分区的干路。连接城市各主要分区的干路。次干路：次干路：与主干路结合组成道路网。与主干路结合组成道路网。支支 路：路：为次干路与街坊路的连接线。为次干路与街坊路的连接线。面层面层-水泥混凝土、沥青混凝土及其他沥青混合料等水泥混凝土、沥青混凝土及其他沥青混合料等 （应具有足够的结构强度，良好的温度稳定性、（应具有足够的结构强度，良好的温度稳定性、耐磨、抗滑、平整、透水性）。耐磨、抗滑、平整、透水性）。基层基层-碎石、石灰土、工业废渣等碎石、石灰土、工业废渣等 （承重作用，应具有足够的强度）。（承重作用，应具有足够的强度）。垫层垫层-砂、砾石等砂、砾石等（路基土质差时设置。起排水、隔水、（路基土质差时设置。起排水、隔水、防冻、扩散荷载应力等作用）。防冻、扩散荷载应力等作用）。路面是在路基顶面的行车部分用各种混合材料铺路面是在路基顶面的行车部分用各种混合材料铺筑而成的层状结构物。筑而成的层状结构物。路面基本要求路面基本要求:具有足够的强度具有足够的强度-车辆荷载，振动力，冲击力。车辆荷载，振动力，冲击力。具有足够的稳定性具有足够的稳定性-暴露于大气之中，受各种暴露于大气之中，受各种 自然因素的不利影响。自然因素的不利影响。具有足够的平整度。具有足够的平整度。具有足够的抗滑性能。具有足够的抗滑性能。沥青路面和沥青混沥青路面和沥青混凝土路面凝土路面道路和铁路的交叉，道路相互间的交叉。道路和铁路的交叉，道路相互间的交叉。平面交叉路口平面交叉路口 -平面交叉和立体交叉平面交叉和立体交叉-立交桥n城市立交桥不仅大大方便了交通，而且成为城市建设的美丽风景。n1928年，美国首先在新泽西州的两条道路交叉处修建了第一条苜蓿叶形公路交叉。n1930年，芝加哥建起了一座立体交叉桥。n1931年至1935年，瑞典陆续在一些城市修建起立体交叉桥。从此，城市交通开始从平地走向立体。实现我国高速公路零的突破。实现我国高速公路零的突破。实现我国高速公路零的突破。实现我国高速公路零的突破。v 1825年英国修建了从斯托克顿至达林顿的总长年英国修建了从斯托克顿至达林顿的总长21km的铁路，的铁路，这是世界上第一条蒸汽机车牵引的铁路，现标志着近代铁路运这是世界上第一条蒸汽机车牵引的铁路，现标志着近代铁路运输业的开端。输业的开端。v 1876年英国人在上海修建的吴淞铁路，这是中国领土上出现年英国人在上海修建的吴淞铁路，这是中国领土上出现的第一条铁路。的第一条铁路。v 1881年清政府修筑的唐胥铁路（唐山至胥各庄）是中国自己年清政府修筑的唐胥铁路（唐山至胥各庄）是中国自己创办的第一条铁路，全长约创办的第一条铁路，全长约10 km，以后逐步发展成为现在，以后逐步发展成为现在的京沈（北京至沈阳）铁路。唐胥铁路的建成通车，和世界上的京沈（北京至沈阳）铁路。唐胥铁路的建成通车，和世界上第一条铁路相比晚了第一条铁路相比晚了56年。年。v 2002年，我国铁路总营业里程已突破年，我国铁路总营业里程已突破70,000km，其中复线，其中复线里程达里程达21,000km，电气化里程达，电气化里程达 15,000km。v 高速铁路开始出现于高速铁路开始出现于20世纪世纪60年代。以后又出现了轮轨相互年代。以后又出现了轮轨相互脱离的磁悬浮铁路，其试验运行速度已经达到脱离的磁悬浮铁路，其试验运行速度已经达到500 kmh以以上。上。常速铁路：常速铁路：时速时速 100100公里公里120120公里公里/小时小时中速铁路：中速铁路：时速时速 120120公里公里160160公里公里/小时小时准高速或快速铁路：准高速或快速铁路：时速时速 160160公里公里200200公里公里/小时小时 高速铁路：高速铁路：时速时速 200200公里公里400400公里公里/小时小时特高速铁路：特高速铁路：时速时速 400400公里公里/小时以上小时以上第一代高速列车第一代高速列车-日本新干线，速度为日本新干线，速度为 210 km/h210 km/h。第二代高速列车第二代高速列车-法国东南干线，速度为法国东南干线，速度为270km/h;270km/h;大西洋干线，速度为大西洋干线，速度为300km/h300km/h。第三代高速列车第三代高速列车-日本磁浮客车戴人运行试验日本磁浮客车戴人运行试验 速度速度达到达到408km/h408km/h。德国达到。德国达到 412.6km/h412.6km/h。铁路由线路、路基和线路上部建筑三部分组成。此外，属铁路由线路、路基和线路上部建筑三部分组成。此外，属于铁路工程的还有桥梁、涵洞、隧道、车站投施、机务设于铁路工程的还有桥梁、涵洞、隧道、车站投施、机务设备、电力供应等。备、电力供应等。铁路按其动力铁路按其动力-蒸汽、内燃机、电力及电磁力。蒸汽、内燃机、电力及电磁力。按其轨道间的宽度：按其轨道间的宽度：标准轨标准轨 (1435(1435毫米毫米)宽轨宽轨 (1600(1600毫米毫米)狭轨狭轨 (1067(1067毫米毫米)钢轨钢轨直接承受车轮的巨大压力并引导列车的运行方向。直接承受车轮的巨大压力并引导列车的运行方向。（我国目前钢轨标准长度（我国目前钢轨标准长度25m25m和和12.5m12.5m两种）两种）轨枕轨枕支承钢轨，并将钢轨传来的压力传递给道床。支承钢轨，并将钢轨传来的压力传递给道床。（钢筋混凝土轨枕、木枕）（钢筋混凝土轨枕、木枕）道床道床支撑轨枕，把轨枕上部的压力均匀传递给路基，缓和列车车轮对钢支撑轨枕，把轨枕上部的压力均匀传递给路基，缓和列车车轮对钢轨的冲击作用。（石渣垫层）轨的冲击作用。（石渣垫层）路基路基铁路路基是承受并传递轨道重力及列车动态作用的结构。铁路路基是承受并传递轨道重力及列车动态作用的结构。无缝线路，宽混凝土轨枕和整体道床无缝线路，宽混凝土轨枕和整体道床 脆弱生态、高寒缺脆弱生态、高寒缺氧和多年冻土地质构造氧和多年冻土地质构造n多年冻土地段的土壤和岩层常年都处于冻结状态，只是随着夏季的到多年冻土地段的土壤和岩层常年都处于冻结状态，只是随着夏季的到来，地表表层会有一定程度的融化，但一到冬季，它又会重新开始冻来，地表表层会有一定程度的融化，但一到冬季，它又会重新开始冻结。结。n冻土在冻结的情况下就像冰一样，冬天随着温度的降低，体积发生膨冻土在冻结的情况下就像冰一样，冬天随着温度的降低，体积发生膨胀，这样，建好的路基和钢轨就会被体积膨胀的冻土顶起来。到了夏胀，这样，建好的路基和钢轨就会被体积膨胀的冻土顶起来。到了夏天，融化了的冻土体积缩小，钢轨也就会依着它降下去。天，融化了的冻土体积缩小，钢轨也就会依着它降下去。n冻土的反复冻结、反复融化在铁路的路基施工中交替出现，就会造成冻土的反复冻结、反复融化在铁路的路基施工中交替出现，就会造成路基的翻浆、冒泥，整个钢轨就会出现高低不平的现象，对正常通车路基的翻浆、冒泥，整个钢轨就会出现高低不平的现象，对正常通车造成巨大影响。造成巨大影响。n使用遮阳棚、泡沫砖、天然草皮等设施来遮挡阳光，通过外部设施阻使用遮阳棚、泡沫砖、天然草皮等设施来遮挡阳光，通过外部设施阻止冻土温度变化。止冻土温度变化。n以桥代路工程，将桥基修在地下百多米深的永久冻土层上。以桥代路工程，将桥基修在地下百多米深的永久冻土层上。n片石通风路基、通风管路基、碎石和片石护坡、热棒、保温板、综合片石通风路基、通风管路基、碎石和片石护坡、热棒、保温板、综合防排水体系等措施。防排水体系等措施。n青藏铁路沿线的所有重点施工段，配有高压氧仓等先进设备，解决建青藏铁路沿线的所有重点施工段，配有高压氧仓等先进设备，解决建设者缺氧困难。设者缺氧困难。世界上最高的高原冻土隧道世界上最高的高原冻土隧道n风火山隧道该隧道全长风火山隧道该隧道全长1338米，米，海拔海拔4905米，地处昆仑山与唐米，地处昆仑山与唐古拉山交界处的可可西里无人区，古拉山交界处的可可西里无人区，全部位于永久性高原冻土层内。全部位于永久性高原冻土层内。n目前世界上海拔最高、横跨冻土目前世界上海拔最高、横跨冻土区最长的高原永久冻土隧道，有区最长的高原永久冻土隧道，有“世界第一高隧世界第一高隧”之称。之称。n地质构造为含土冰层、饱冰冻土、地质构造为含土冰层、饱冰冻土、富冰冻土和泥、沙岩夹层等，施富冰冻土和泥、沙岩夹层等，施工难度前所未有。工难度前所未有。世界上海拔最高的火车站世界上海拔最高的火车站v以最高时速超过以最高时速超过200公里的标准来作为高速铁路的定义，公里的标准来作为高速铁路的定义，截止截止2009年年7月我国的高速铁路里程已经达到近月我国的高速铁路里程已经达到近8000公里公里（其中有（其中有6003公里为中国铁道部在公里为中国铁道部在2007年年4月为实现中国月为实现中国铁路第六次大提速而改造的既有铁路）。铁路第六次大提速而改造的既有铁路）。v以国际铁路联盟规定的商业运营时速（全程运行距离以国际铁路联盟规定的商业运营时速（全程运行距离全程全程运行时间）超过运行时间）超过200公里的标准作为高速铁路的定义，公里的标准作为高速铁路的定义，截止截止2009年年7月我国的高速铁路里程则达到月我国的高速铁路里程则达到870多公里。多公里。n我们乘坐的普通列车是依靠机车牵引的，车厢本身并不具有动我们乘坐的普通列车是依靠机车牵引的，车厢本身并不具有动力，是一种动力集中技术。力，是一种动力集中技术。n把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引力，又可把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引力，又可以载客，这样的客车车辆便叫做动车。以载客，这样的客车车辆便叫做动车。n动车组列车运行的时候，不光是机车带动，车厢也会动车组列车运行的时候，不光是机车带动，车厢也会“自己自己跑跑”，更能达到高速的效果。，更能达到高速的效果。n我国已经在时速我国已经在时速200公里公里的技术平台上，自主创新的技术平台上，自主创新研制时速研制时速300公里以上动公里以上动车组。车组。n2007年年底，国内首列年年底，国内首列时速时速300公里动车组问世。公里动车组问世。n2010年年9月月28日，国产日，国产“和号和号”CRH380A新一新一代高速动车组在沪杭高铁代高速动车组在沪杭高铁试运行中最高时速达到试运行中最高时速达到416.6公里，创世界铁路公里，创世界铁路运营试验最高速。运营试验最高速。