第6章土木工程概论段树金课件

6第六章第六章 交通土建工程交通土建工程 6.1 6.1 公路工程与城市道路工程公路工程与城市道路工程 6.2 6.2 铁道工程铁道工程 6.3 6.3 港口工程港口工程 6.4 6.4 机场工程机场工程 6.1公路与城市道路工程公路与城市道路工程公路与城市道路工程公路与城市道路工程 公路和城市道路工程包括：公路和城市道路工程包括：路线路线路基、桥梁涵洞和隧道结构物路基、桥梁涵洞和隧道结构物附属设施附属设施 6.1.1公路公路公路公路 公路的分级：公路的分级：（1 1）按行政等级划分：）按行政等级划分：国道国道省道省道县道县道乡道乡道 （2 2）按使用任务、功能和适应的交通量划分）按使用任务、功能和适应的交通量划分 ：高速公路高速公路一级公路一级公路二级专用公路二级专用公路二级公路二级公路三级公路三级公路四级公路四级公路 公路分级如下表所示：公路分级如下表所示：2.2.公路的基本组成公路的基本组成 （1 1）路线）路线 公路中线的空间线形，包括平面、纵断公路中线的空间线形，包括平面、纵断面和横断面三部分面和横断面三部分 （2 2）路基）路基 路基由土质或石质材料组成，断面型式可分为路基由土质或石质材料组成，断面型式可分为路堤、路堑和半填半挖三种基本类型；路堤、路堑和半填半挖三种基本类型；边坡护道取土坑(纵向排水沟)(a)路 堤路基面路基面侧沟边坡弃土堆截水沟(b)路 堑 （3 3）路面路面 用筑路材料铺在路基上供车辆行驶的层状构造物用筑路材料铺在路基上供车辆行驶的层状构造物1-面层2-基层4-土基3-垫层路肩路面结构 （4 4）排水结构物）排水结构物 除除了了地地面面水水以以外外，为为了了拦拦截截地地下下水水，降降低低地地下下水水位，常常采用渗沟、渗管等地下排水设备。位，常常采用渗沟、渗管等地下排水设备。（5 5）防护工程及特殊结构物）防护工程及特殊结构物 防防护护公公程程是是为为保保证证路路基基稳稳定定或或行行车车安安全全是是修修筑筑的的工程设施，如挡土墙、护栏等。工程设施，如挡土墙、护栏等。（6 6）交通服务设施）交通服务设施 为了保证行车安全、舒适和道路美观，还需设置为了保证行车安全、舒适和道路美观，还需设置交通标志、照明设施、服务设施、绿化带等各种附属交通标志、照明设施、服务设施、绿化带等各种附属结构结构。6.1.2城市道路城市道路城市道路城市道路 1.1.城市道路分类城市道路分类 ：根据道路在城市道路系统中的地位和交通功能，根据道路在城市道路系统中的地位和交通功能，分为快速路、主干路、次干路和支路。分为快速路、主干路、次干路和支路。快速路：为流畅地处理城市大量交通而建筑的道路。快速路：为流畅地处理城市大量交通而建筑的道路。主干路：连接城市各主要部分的交通干路，是城市主干路：连接城市各主要部分的交通干路，是城市道路的骨架，主要功能是交通运输。道路的骨架，主要功能是交通运输。次干路：一个区域内的主要道路，一般情况下快慢次干路：一个区域内的主要道路，一般情况下快慢车混合行驶。车混合行驶。支路：次干路与居住区的联络线，为地区交通服务。支路：次干路与居住区的联络线，为地区交通服务。2.2.城市道路的组成城市道路的组成 通常城市道路组成部分如下：通常城市道路组成部分如下：（1 1）供汽车行驶的机动车道，供有轨电车行驶的）供汽车行驶的机动车道，供有轨电车行驶的有有 轨电车道，供自行车、三轮车等行驶的非机轨电车道，供自行车、三轮车等行驶的非机动车动车；（2 2）专供行人步行交通用的人行道）专供行人步行交通用的人行道；（3 3）交叉口、交通广场、停车场、公共汽车停靠）交叉口、交通广场、停车场、公共汽车停靠站台站台。（4 4）交通安全设施：如交通信号灯、交通标志、交通）交通安全设施：如交通信号灯、交通标志、交通岛、护栏等；岛、护栏等；（5 5）排水系统：如街沟、边沟、雨水口、雨水管等；）排水系统：如街沟、边沟、雨水口、雨水管等；（6 6）沿街地上设施：如照明灯柱、电杆、给水栓等；）沿街地上设施：如照明灯柱、电杆、给水栓等；（7 7）地下各种管线：如电缆、煤气管、给水管等；）地下各种管线：如电缆、煤气管、给水管等；（8 8）具有卫生、防护和美化作用的绿带；）具有卫生、防护和美化作用的绿带；（9 9）现代化城市，还建有地下铁道、高架道路等。）现代化城市，还建有地下铁道、高架道路等。6.1.3道路几何时及要素道路几何时及要素道路几何时及要素道路几何时及要素 道路的外形几何设计道路的外形几何设计,根据道路上的行车特性确根据道路上的行车特性确定道路平、纵、横各投影面的诸要素。定道路平、纵、横各投影面的诸要素。主要有：主要有：平面线形上的平曲线半径、超高率、缓和曲线、平面线形上的平曲线半径、超高率、缓和曲线、曲线加曲线加 宽、视距保证等；宽、视距保证等；纵断面上的纵坡、坡长、竖曲线等；纵断面上的纵坡、坡长、竖曲线等；横断面上的车道布置、车道宽度、路拱和路面横断面上的车道布置、车道宽度、路拱和路面横坡、分隔横坡、分隔 带、路肩、边坡等；带、路肩、边坡等；1.1.平面线形设计平面线形设计 道路的平面线形，当受到地形、地物等障道路的平面线形，当受到地形、地物等障碍的影响而发生转折时，在转折处就需要设置碍的影响而发生转折时，在转折处就需要设置曲线或曲线的组合。曲线或曲线的组合。我国公路平面线形的使用主要是直线、圆曲我国公路平面线形的使用主要是直线、圆曲线、回旋线（缓和曲线）。线、回旋线（缓和曲线）。1.1.纵断面设计纵断面设计 通过道路中线的竖向剖面称为道路的纵断面，通过道路中线的竖向剖面称为道路的纵断面，主要反映路线起伏、纵坡度及与原地面的切割等主要反映路线起伏、纵坡度及与原地面的切割等情况。情况。纵断面设计的具体要点包括：纵断面设计的具体要点包括：（1 1）关于纵坡极限值的运用。）关于纵坡极限值的运用。（2 2）关于最短坡长。）关于最短坡长。（3 3）各种地形条件下的纵坡设计。）各种地形条件下的纵坡设计。（4 4）关于竖曲线半径的选用。）关于竖曲线半径的选用。（5 5）关于相邻竖曲线的衔接。）关于相邻竖曲线的衔接。3.3.横断面设计横断面设计（1 1）公路横断面）公路横断面 公公路路横横断断面面设设计计线线组组成成包包括括行行车车道道、路路肩肩、分分隔隔带带、边边沟沟、边边坡坡、截截水水沟沟、护护坡坡道道以以及及取取土坑、弃土堆、环境保护设施等。土坑、弃土堆、环境保护设施等。高速公路、一级公路高速公路、一级公路 由于公路等级高、交通量大，双向（上、由于公路等级高、交通量大，双向（上、下行）行车之间必须分开，形成双幅多车道公下行）行车之间必须分开，形成双幅多车道公路。路。其它等级公路（二、三、四级公路）其它等级公路（二、三、四级公路）采用单幅公路（不设分隔带、整体式断面）。采用单幅公路（不设分隔带、整体式断面）。路幅构成：行车道、路肩、错车道等。路幅构成：行车道、路肩、错车道等。（2 2）城市道路横断面）城市道路横断面 城城市市道道路路上上除除了了行行驶驶各各种种汽汽车车外外，还还有有大大量量非非机机动动车车，同同时时还还要要设设置置人人行行道道。城城市市道道路路的的横横断断面面一般布置为：单幅、双幅、三幅和四幅等形式。一般布置为：单幅、双幅、三幅和四幅等形式。单幅路（俗称单幅路（俗称“一块板一块板”断面）断面）图6.1.5 单幅路双幅路（俗称双幅路（俗称“两块板两块板”断面）断面）图6.1.6 双幅路三幅路俗称三幅路俗称“三块板三块板”断面断面 图6.1.7 三幅路四幅路俗称四幅路俗称“四块板四块板”断面断面图6.1.8 四幅路 4 4平面和立体交叉平面和立体交叉 两两条条或或多多条条道道路路在在同同一一地地点点接接合合或或相相互互穿穿越越时时，称称为为交交叉叉。如如果果交交叉叉出出现现在在同同一一平平面面上上，则则属属于于平平面面交交叉叉；不不在在同同一一平平面面上上的的交交叉叉，则则称称为为立体交叉。立体交叉。（1 1）平面交叉形式及类型）平面交叉形式及类型 平面交叉可以按照交叉道路的条数及相交的平面交叉可以按照交叉道路的条数及相交的角度和位置，分为三条路相交的角度和位置，分为三条路相交的T T形和形和Y Y形交叉，形交叉，四条路相交的直交或斜交交叉，五条以上道路相四条路相交的直交或斜交交叉，五条以上道路相交的交叉以及环形交叉等形式。交的交叉以及环形交叉等形式。平面交叉形式a)T 型 b)Y 型c）X 型d)十字形e)五条道路相交叉 （2 2）立体交叉的类型及形式）立体交叉的类型及形式 立体交叉分两类：分离式和互通式。立体交叉分两类：分离式和互通式。立体交叉是避免交叉车辆冲突和提高交叉路立体交叉是避免交叉车辆冲突和提高交叉路口通行能力的最有效的方法。立体交叉最普通的口通行能力的最有效的方法。立体交叉最普通的形式有菱形、定向形和苜蓿形三种。形式有菱形、定向形和苜蓿形三种。三元立交桥三元立交桥 a图6.1.10 立体交叉一般形式a)菱形立体交叉；b)苜蓿形立体交叉；c)定向形立体交叉bc 6.2铁道铁道铁道铁道 铁铁路路线线路路是是机机车车车车辆辆和和列列车车运运行行的的基基础础。铁铁路路线线路路是是由由路路基基、桥桥隧隧建建筑筑物物(包包括括桥桥梁梁、涵涵洞洞、隧隧道道等等)和和轨轨道道(钢钢轨轨、轨轨枕枕、联联结结零零件件、道道床床、防防爬爬设设备备和和迢岔等迢岔等)组成的一个整体工程结构。组成的一个整体工程结构。6.2.1铁路选线设计铁路选线设计铁路选线设计铁路选线设计1.1.铁路选线设计的基本任务铁路选线设计的基本任务 铁路选线设计的基本任务是提供质量可靠的设计文件，铁路选线设计的基本任务是提供质量可靠的设计文件，以保证铁路投资的经济效益。其主要任务有：以保证铁路投资的经济效益。其主要任务有：（1 1）根据设计线在路网中的地位和作用以及所担负的客、货运）根据设计线在路网中的地位和作用以及所担负的客、货运量确定线路的类别；量确定线路的类别；（2 2）以线路类别为基础结合地形、地质等自然条件，选择线）以线路类别为基础结合地形、地质等自然条件，选择线路走向与主要技术标准路走向与主要技术标准(如限制坡度、最小曲线半径等如限制坡度、最小曲线半径等)；（3 3）设计线路的平面和纵断面位置，同时进行车站分布；）设计线路的平面和纵断面位置，同时进行车站分布；（4 4）确定各种建筑物和设备在线路上的位置，使它们互相配合；）确定各种建筑物和设备在线路上的位置，使它们互相配合；（5 5）通过方案比较选出能力大、质量高、效益好且安全可靠的）通过方案比较选出能力大、质量高、效益好且安全可靠的 线路方案。线路方案。2.2.铁路选线设计的步骤铁路选线设计的步骤 （1 1）预可行性研究）预可行性研究 （2 2）可行性研究）可行性研究 （3 3）初步设计）初步设计 （4 4）施工图）施工图 （5 5）工程施工和设备安装）工程施工和设备安装 （6 6）验交投产，正式运营）验交投产，正式运营 （7 7）后评估）后评估3.3.铁路的等级和技术标准铁路的等级和技术标准 （1 1）铁路等级）铁路等级 我国铁路线路设计规范规定，新建和改建铁路我国铁路线路设计规范规定，新建和改建铁路(或或区段区段)的等级，应根据它们在铁路网中的地位、作用、性质的等级，应根据它们在铁路网中的地位、作用、性质和远期的客货运量确定。我国铁路共划分为三个等级，即：和远期的客货运量确定。我国铁路共划分为三个等级，即：I I级、级、级、级、级。具体条件如表所示。级。具体条件如表所示。（2 2）铁路主要技术标准）铁路主要技术标准 铁路主要技术标准包括：正线数目、限制坡度、铁路主要技术标准包括：正线数目、限制坡度、最小曲线半径、牵引种类、机车类型、机车交路、最小曲线半径、牵引种类、机车类型、机车交路、车站分布、到发线有效长度和闭塞类型等车站分布、到发线有效长度和闭塞类型等 6.2.2 铁路线路的平面和纵断面铁路线路的平面和纵断面铁路线路的平面和纵断面铁路线路的平面和纵断面 一条铁路线路在空间的位置是用它的线路中心线表示的。一条铁路线路在空间的位置是用它的线路中心线表示的。线路中心线在水平面上的投影，叫做铁路线路的平面。线路线路中心线在水平面上的投影，叫做铁路线路的平面。线路中心线中心线(展宜后展宜后)在垂直面上的投影，叫做铁路线路的纵断面。在垂直面上的投影，叫做铁路线路的纵断面。1.1.线路的平面线路的平面 铁路线路的决定因素：铁路线路的决定因素：(1)(1)运营方面运营方面 (2)(2)经济及施工方面经济及施工方面 从工程观点来看，铁路线路最好能够随地形条件而有适从工程观点来看，铁路线路最好能够随地形条件而有适当的起伏和弯曲。这样，既可以减少工程数量、降低造价，当的起伏和弯曲。这样，既可以减少工程数量、降低造价，又便于避开地形、地质和地物上的障碍又便于避开地形、地质和地物上的障碍。铁路线路平面由直线、圆曲线以及连接直线与圆曲线铁路线路平面由直线、圆曲线以及连接直线与圆曲线的缓和曲线组成。的缓和曲线组成。（1 1）圆曲线）圆曲线 基本要素有：曲线半径基本要素有：曲线半径(R)(R)、曲线转向角、曲线转向角()()、曲线、曲线长度长度L)L)、切线长度、切线长度(T)(T)。对曲线半径的具体规定：对曲线半径的具体规定：表表6.2 6.2 客货共线客货共线、级铁路区线路最小曲线半径级铁路区线路最小曲线半径（2 2）缓和曲线）缓和曲线直线和圆曲线的连接：直线和圆曲线之间需要插入一段缓直线和圆曲线的连接：直线和圆曲线之间需要插入一段缓和曲线。如下图：和曲线。如下图：缓和曲线示意图缓和曲线示意图缓和曲线缓和曲线圆圆曲曲线线2.2.线路的纵断面线路的纵断面 为了适应地面的起伏，线路中除了平道以外，为了适应地面的起伏，线路中除了平道以外，还还修成上坡道和下坡道。修成上坡道和下坡道。（1 1）坡道坡度）坡道坡度 坡道坡度的大小用千分率表示。坡道坡度的大小用千分率表示。WLQNACBh坡道AB的坡度为：（2 2）坡道附加阻力）坡道附加阻力 列车在坡道上运行时，会受到一种由坡道引起的阻力列车在坡道上运行时，会受到一种由坡道引起的阻力(分力分力W)W)；列车在坡道上所受的总坡道阻力；列车在坡道上所受的总坡道阻力WiWi可以按可以按下式确定：下式确定：Wi=Q sin(Wi=Q sin()Q tgQ tg（）=Q i (N)=Q i (N)列车平均每单位质量所受到的被道阻力，叫做单位坡列车平均每单位质量所受到的被道阻力，叫做单位坡道阻力。道阻力。（3 3）限制坡度）限制坡度 在一个区段上，决定一台某一类型机车所能牵引的货物列在一个区段上，决定一台某一类型机车所能牵引的货物列车重量车重量(最大值最大值)的坡度；的坡度；如果坡道上还有曲线，那么该坡道的坡道阻力与曲线阻力如果坡道上还有曲线，那么该坡道的坡道阻力与曲线阻力之和，不准大于该区段规定的限制坡度的数值，即：之和，不准大于该区段规定的限制坡度的数值，即：i+rix i+rix 。我国铁路技术管理规程规定的最大限制坡度数值（如下表）我国铁路技术管理规程规定的最大限制坡度数值（如下表）（4 4）边坡点）边坡点 为了保证列车运行的平顺与安全，当为了保证列车运行的平顺与安全，当、级铁路相邻坡级铁路相邻坡段的代数差大于段的代数差大于33，级铁路大于级铁路大于44时，应以竖曲线连接，时，应以竖曲线连接，（如图）。（如图）。竖曲线是纵断面上的圆曲线。竖曲线的半径，竖曲线是纵断面上的圆曲线。竖曲线的半径，、级铁级铁路为路为10000m10000m，级铁路为级铁路为5000 m5000 m。i1=3i2=3i2=3i1=3 竖曲线示意图竖曲线示意图（5 5）线路平纵断面图）线路平纵断面图 6.2.3 路基和道口、交叉及线路接轨路基和道口、交叉及线路接轨路基和道口、交叉及线路接轨路基和道口、交叉及线路接轨 1.1.路基（见路基（见6.1.46.1.4公路路基）公路路基）2.2.道口、交叉及线路接轨道口、交叉及线路接轨 (1)(1)道口、交叉道口、交叉 道口根据需要修建道口看守房，设置照明灯、警示灯、道口根据需要修建道口看守房，设置照明灯、警示灯、遮断色灯信号机和道口自动通知设备，根据需要设置列车无遮断色灯信号机和道口自动通知设备，根据需要设置列车无线调度通信设备。线调度通信设备。一切车辆、自动走行机械和牲畜，均须在立体交叉或平一切车辆、自动走行机械和牲畜，均须在立体交叉或平交道口处通过铁路。交道口处通过铁路。(2)(2)线路接轨线路接轨 新建岔线，不准在区间内与正线接轨。新建岔线，不准在区间内与正线接轨。6.2.4 轨道轨道轨道轨道 轨道由钢轨、轨枕、联结零件、道床、防爬设备轨道由钢轨、轨枕、联结零件、道床、防爬设备及道岔等主要部件组成。及道岔等主要部件组成。钢轨钢轨轨枕轨枕联结零件联结零件道床道床防爬设备防爬设备道岔道岔1.1.轨道组成轨道组成 （1 1）钢轨钢轨 钢轨的作用是直接承受车轮压力并引导车轮的钢轨的作用是直接承受车轮压力并引导车轮的运行方向，因而它应当具备足够的强度、稳定性和运行方向，因而它应当具备足够的强度、稳定性和耐磨性。耐磨性。钢轨的类型或强度以每米长度的钢轨的类型或强度以每米长度的重量重量(公斤数公斤数)表示，如表示，如7070公斤公斤/米、米、6060公斤公斤/米、米、5050公斤公斤/米、米、4343公斤公斤/米、米、3838公斤公斤/米等。米等。轨头轨腰轨底（2 2）轨枕）轨枕 轨枕是钢轨的支座，它除承受钢轨传来的压力并将其转轨枕是钢轨的支座，它除承受钢轨传来的压力并将其转给道床以外，还起着保持钢轨位置和轨距的作用。给道床以外，还起着保持钢轨位置和轨距的作用。轨枕按照制作材料分，主要有钢筋混凝土枕和木枕两种。轨枕按照制作材料分，主要有钢筋混凝土枕和木枕两种。我国普通轨枕的长度为我国普通轨枕的长度为2 25m5m，道岔用的岔枕和钢桥上，道岔用的岔枕和钢桥上用的桥枕，其长度有用的桥枕，其长度有2 26 64 485m85m多种。多种。（3 3）联结零件）联结零件接头连接接头连接零件扣件零件扣件中间扣件中间扣件(简称扣件简称扣件)（4 4）道床）道床 道床断面具有以下主要特征：道床断面具有以下主要特征：道床厚度道床厚度 顶面宽度顶面宽度 边坡坡度边坡坡度（5 5）防爬设备）防爬设备 穿销穿销轨卡轨卡（6 6）道岔）道岔道岔是一种使机车车辆能从一股道转入或越过另一股道岔是一种使机车车辆能从一股道转入或越过另一股道的线路连接设备，大量铺设在车站内，最常见的是道的线路连接设备，大量铺设在车站内，最常见的是普通单开道岔。普通单开道岔。普通单开道岔普通单开道岔 组组 成：成：(1)(1)转辙器转辙器 (2)(2)辙叉及护轨辙叉及护轨 (3)(3)连接部分连接部分 道岔号数道岔号数 道岔号数是用辙叉角道岔号数是用辙叉角()()的余切值来表示的。目的余切值来表示的。目前，我国铁路的主要线路上大多使用前，我国铁路的主要线路上大多使用9 9、1212、1818、3030号号道岔分别为道岔分别为3030、4545、8080、140km/k140km/k。因此，采用几号道。因此，采用几号道岔来连接线路，需要根据线路的用途来决定。岔来连接线路，需要根据线路的用途来决定。其他类型道岔与交叉设备其他类型道岔与交叉设备双开道岔双开道岔双开道岔双开道岔三开道岔三开道岔菱形交叉菱形交叉3.3.轨道上两股钢轨的相互位置轨道上两股钢轨的相互位置(1)(1)直线部分的轨距和水平直线部分的轨距和水平 轨距轨距 钢轨轨头顶面下钢轨轨头顶面下1616毫米范围内两股钢轨作用边毫米范围内两股钢轨作用边之间的最小距离。我国铁路主要采用之间的最小距离。我国铁路主要采用1435mm1435mm的标准的标准轨距。轨距小于轨距。轨距小于1435mm1435mm的铁路统称为窄轨铁路，轨的铁路统称为窄轨铁路，轨距大于距大于1435mm1435mm的统称为宽轨铁路的统称为宽轨铁路水平水平 直线地段两股钢轨的顶面应保持在同一水平（误差不允许直线地段两股钢轨的顶面应保持在同一水平（误差不允许超过超过4 4毫米）。毫米）。(2)(2)曲线都分的轨距和水平曲线都分的轨距和水平 轨距加宽（轨距加宽（f)f)为了使机车车辆顺利地通过曲线，因此对小半径曲线的轨为了使机车车辆顺利地通过曲线，因此对小半径曲线的轨距要适当加宽。距要适当加宽。外轨超高外轨超高 机车车辆在曲线上运行时，由于离心力的作用使曲线外机车车辆在曲线上运行时，由于离心力的作用使曲线外轨承受了较大的压力，因而造成两股钢轨磨耗不均匀现象、轨承受了较大的压力，因而造成两股钢轨磨耗不均匀现象、并使旅客感到不舒适严重时还可能造成翻车事故。因此通常并使旅客感到不舒适严重时还可能造成翻车事故。因此通常要将曲线上的外轨抬高，使机车车辆内倾，以平衡离心力的要将曲线上的外轨抬高，使机车车辆内倾，以平衡离心力的作用。外轨比内轨高出的部分称为超高作用。外轨比内轨高出的部分称为超高曲线外轨因超高量曲线外轨因超高量(h)(h)，通常可用下列公式计算：，通常可用下列公式计算：h=11.8V*2/R h=11.8V*2/R式中式中 V V列车平均运行速度，列车平均运行速度，km/hkm/h；R R曲线半径，曲线半径，m m。我国规定，外轨超高的最大值单线地段不得超过我国规定，外轨超高的最大值单线地段不得超过125mm125mm，双线地段不得超过双线地段不得超过150 mm150 mm。6.3港口工程港口工程港口工程港口工程1 1.港址选择港址选择 在技术上应从水文、气象、地质、地貌等方面的深入调查研在技术上应从水文、气象、地质、地貌等方面的深入调查研究，务求做到技术上可行，经济上合理。究，务求做到技术上可行，经济上合理。2 2.港口平面布置港口平面布置 应将港口各个组成部分和工程设施进行合理的平面布置，使应将港口各个组成部分和工程设施进行合理的平面布置，使五大作业系统相互配合和协调。五大作业系统相互配合和协调。港口规划与设计的基本要求港口规划与设计的基本要求 6.3.1 3 3.港口水工建筑物的设计港口水工建筑物的设计 除应满足一般的强度、刚度、稳定性和沉陷方面的要求除应满足一般的强度、刚度、稳定性和沉陷方面的要求外，还应注意波浪、水流、泥沙、冰凌、地震等动力因素对外，还应注意波浪、水流、泥沙、冰凌、地震等动力因素对港口水工建筑物的作用及环境水（主要是海水）对建筑物的港口水工建筑物的作用及环境水（主要是海水）对建筑物的腐蚀作用，并采取相应的防冲、防淤、防渗、抗磨、防腐等腐蚀作用，并采取相应的防冲、防淤、防渗、抗磨、防腐等措施。措施。4 4.港口工程施工港口工程施工 港口工程施工与一般土木工程相似。港口工程施工与一般土木工程相似。6.3.1 港口规划与设计的基本要求港口规划与设计的基本要求港口规划与设计的基本要求港口规划与设计的基本要求1.1.码头的基本组成码头的基本组成上部结构上部结构 下部结构和基础下部结构和基础 码头设备码头设备 6.3.2码头的组成与分类码头的组成与分类码头的组成与分类码头的组成与分类 6.3.2码头的组成与分类码头的组成与分类码头的组成与分类码头的组成与分类码头的基本组成示意图码头的基本组成示意图 2.2.码头的分类码头的分类 按用途分按用途分 按货种分按货种分 按平面布置分按平面布置分 6.3.2码头的组成与分类码头的组成与分类码头的组成与分类码头的组成与分类 6.3.2码头的组成与分类码头的组成与分类码头的组成与分类码头的组成与分类a)a)顺岸式顺岸式 b)b)窄突堤式窄突堤式 c)c)宽突堤式宽突堤式 d)d)敦式敦式 e)e)栈桥式栈桥式 3.3.按断面形式分类按断面形式分类 直立式：多用于水位变幅不大的港直立式：多用于水位变幅不大的港口，如海岸港、河口港。口，如海岸港、河口港。斜坡式：多用于水位变幅较大的港斜坡式：多用于水位变幅较大的港口，如上、中游河港或水库港。口，如上、中游河港或水库港。半斜坡式：适用于枯水期较长而洪半斜坡式：适用于枯水期较长而洪水期较短的山区河港。水期较短的山区河港。半直立式：适用于高水位时间较长，半直立式：适用于高水位时间较长，而低水位时间较短的情况，水库港。而低水位时间较短的情况，水库港。6.3.2码头的组成与分类码头的组成与分类码头的组成与分类码头的组成与分类 6.3.2码头的组成与分类码头的组成与分类码头的组成与分类码头的组成与分类 5.5.按结构型式分类按结构型式分类 实体式（重力式，板桩式），透空式，混合式实体式（重力式，板桩式），透空式，混合式 重力式重力式 工作原理：是依靠结构本身及其工作原理：是依靠结构本身及其上面填料的重量来维持稳定。上面填料的重量来维持稳定。优点：耐久性好，能抵抗大船、优点：耐久性好，能抵抗大船、漂浮物的撞击，对超载、工艺变化适漂浮物的撞击，对超载、工艺变化适应能力最强。应能力最强。缺点：波浪反射严重，泊稳条件缺点：波浪反射严重，泊稳条件差，地基应力大，一般须作抛石基床。差，地基应力大，一般须作抛石基床。适用条件：地质条件较好的地基。适用条件：地质条件较好的地基。6.3.2码头的组成与分类码头的组成与分类码头的组成与分类码头的组成与分类 6.3.2码头的组成与分类码头的组成与分类码头的组成与分类码头的组成与分类 重力式按墙身结构型式分为：重力式按墙身结构型式分为：方块码头、沉箱码头、扶壁码头、大直径圆筒码头，方块码头、沉箱码头、扶壁码头、大直径圆筒码头，格形钢板桩码头，干地施工的现浇砼和浆砌石码头及混合格形钢板桩码头，干地施工的现浇砼和浆砌石码头及混合式结构等。式结构等。板桩式板桩式 工作原理：依靠板桩入土部分工作原理：依靠板桩入土部分的侧向土抗力和安设在板桩上部的的侧向土抗力和安设在板桩上部的锚碇结构来维持稳定。锚碇结构来维持稳定。优点：耐久性好（相对），结优点：耐久性好（相对），结构简单，材料用量少，便于预制，构简单，材料用量少，便于预制，可以先打桩，后开挖港池。可以先打桩，后开挖港池。缺点：波浪反射严重，泊稳条缺点：波浪反射严重，泊稳条件差，对钢板桩需采取防锈措施，件差，对钢板桩需采取防锈措施，增加费用，对开挖超深反应敏感。增加费用，对开挖超深反应敏感。适用条件：能打板桩的地基，适用条件：能打板桩的地基，万吨级以下的泊位，适用于有掩万吨级以下的泊位，适用于有掩护的港口。护的港口。6.3.2码头的组成与分类码头的组成与分类码头的组成与分类码头的组成与分类板桩式：有锚板桩和无锚板桩。板桩式：有锚板桩和无锚板桩。有锚板桩：单锚板桩、双锚（或多锚）板桩和斜拉板桩等型式有锚板桩：单锚板桩、双锚（或多锚）板桩和斜拉板桩等型式 6.3.2码头的组成与分类码头的组成与分类码头的组成与分类码头的组成与分类高桩码头高桩码头工作原理：通过桩台将作用在工作原理：通过桩台将作用在码头上的荷载经桩基传给地基。码头上的荷载经桩基传给地基。优点：波浪反射小，泊稳条件优点：波浪反射小，泊稳条件好，砂石用量少，对开挖超深适应好，砂石用量少，对开挖超深适应能力强。能力强。缺点：对地面超载、工艺变化缺点：对地面超载、工艺变化的适应能力差，水平承载能力低，的适应能力差，水平承载能力低，耐久性差，须设叉桩（大直径管柱耐久性差，须设叉桩（大直径管柱例外）。例外）。适用条件：软土地基或能进行适用条件：软土地基或能进行桩基施工的地区。桩基施工的地区。6.3.2码头的组成与分类码头的组成与分类码头的组成与分类码头的组成与分类 6.3.2码头的组成与分类码头的组成与分类码头的组成与分类码头的组成与分类高桩式：梁板式、无梁板式、桁架（或框架）式和承台式四种高桩式：梁板式、无梁板式、桁架（或框架）式和承台式四种 重庆寸滩大水位差框架式码头重庆寸滩大水位差框架式码头 6.3.2码头的组成与分类码头的组成与分类码头的组成与分类码头的组成与分类混合式混合式根据当地的地质、水文、根据当地的地质、水文、材料、施工条件和码头的材料、施工条件和码头的使用要求，也可采用各种使用要求，也可采用各种不同型式的混合结构。如：不同型式的混合结构。如：前板桩高桩码头，后板桩前板桩高桩码头，后板桩高桩码头，透空重力式结高桩码头，透空重力式结构等。构等。6.3.2码头的组成与分类码头的组成与分类码头的组成与分类码头的组成与分类 6.4 机场工程机场工程 机场作为航空运输系统中运输网络（航线）的机场作为航空运输系统中运输网络（航线）的交汇点，是旅客和货物由地面转向空中或由空中转交汇点，是旅客和货物由地面转向空中或由空中转向地面的接口（交接面）。向地面的接口（交接面）。为实现地面交通和空中交通的转接，机场系统为实现地面交通和空中交通的转接，机场系统包括空域和陆域两部分。前者为航站区空域，供进包括空域和陆域两部分。前者为航站区空域，供进出机场的飞机起飞和降落。而陆域则包括飞行区、出机场的飞机起飞和降落。而陆域则包括飞行区、航站区和进出机场的地面交通三部分。航站区和进出机场的地面交通三部分。机场的构成机场的构成飞行区飞行区、航站区航站区及进出机场的地面交通系统进出机场的地面交通系统航站楼的平面布局航站楼的平面布局(a)前列式前列式(b)指廊式指廊式(c)卫星式卫星式(d)转运式转运式美国休士頓国际机场美国休士頓国际机场 上海浦东国际机场航站楼上海浦东国际机场航站楼 浦东机场航站楼浦东机场航站楼广东白云机场广东白云机场思考题思考题1.1.轨道结构有哪几部分组成。轨道结构有哪几部分组成。2.2.简述路基的组成，并说出路基的两种常见形式。简述路基的组成，并说出路基的两种常见形式。3.3.我国将道路分几个等级，如何划分。我国将道路分几个等级，如何划分。4.4.简述道路几何设计包括哪些方面。简述道路几何设计包括哪些方面。5.5.道路由哪些结构层次组成。道路由哪些结构层次组成。6.6.简述港口的地位、作用、功能及其分类和基本组成。简述港口的地位、作用、功能及其分类和基本组成。7.7.简述港口工程内涵及技术特征简述港口工程内涵及技术特征。8.8.码头包括哪些结构型式，并分述其特点码头包括哪些结构型式，并分述其特点 。9.9.简述机场的构成和各部分的功能简述机场的构成和各部分的功能。