资源描述
第一章 工程地质
第一节 岩体的特征
一 岩体的构成
（一） 岩石
1. 玻璃约为 5.5～6 度，钢刀约为 6～7 度。
2.组成地壳的岩石按成因可分为岩浆岩（火成岩）、沉积岩（水成岩）和变质岩三大类。
（1）岩浆岩:根据形成深度，侵入岩又分为深成岩（形成深度大于 5km）和浅成岩（形成深度小于 5km）。深成岩如花岗岩、正长岩、闪长岩、辉长岩；浅成岩如花岗斑岩、闪长玢岩、辉绿岩、脉岩。喷出岩，如流纹岩、粗面岩、安山岩、玄武岩、火山碎屑岩。
（2）沉积岩：如碎屑岩（如砾岩、砂岩、粉砂岩）、黏土岩（如泥岩、页岩）、 化学岩与生物化学岩类如石灰岩、自云岩、泥灰岩）等。
（3）变质岩: 如大理岩、石英岩等。
（二）土
（四）地质构造
1.皱构造
绝大多数皱是在水平挤压力作用下形成的，但也有少数是在垂直力或力偶作用下形成的。
(1) 对于深路堑和高边坡来说，当路线垂直岩层走向或路线与岩层走向平行但岩层倾向与边坡倾向相反时，对路基边坡的稳定性是有利的。不利的情况是路线走向与岩层的走向平行，边坡与岩层的倾向一致，尤其是边坡的倾角大于岩层的倾角最为不利。
(2) 一般选线从曲的翼部通过是比较有利的。
2.断裂构造
（1）裂隙 注：裂隙宽度：密闭裂隙<1mm;微张裂隙为 1～3mm；张开裂隙为 3～5mm;宽张裂隙>5mm。
(2) 根据裂隙的成因。将其分为构造裂隙和非构造裂隙两类。
构造裂隙。在构造分布上有一定的规律性。
非构造裂隙。裂隙分布零乱,没有规律性。岩体中的裂隙，在工程上除有利于开挖外，对岩体的强度和稳定性均有不利的影响。
（3）断层：逆断层是上盘沿断层面相对上升，下盘相对下降的断层。
（五） 岩体结构特征
1 . 岩体结构的基本类型可分为整体块状结构、层状结构、碎裂结构和散体结构。
（1）整体块状结构。这类岩体具有良好的工程地质性质，往往是较理想的各类工程建筑地基、边坡岩体与洞室围岩。
（2）层状结构。这类岩体作为边坡岩体时，结构面倾向坡外比倾向坡里的工程地质性质差得多。
设计人员所关心的主要是岩体的变形特性。岩体变形参数是由变形模量或弹性模量来反映的。
三.岩体的工程地质性质
（一）岩石的工程地质性质
1.岩石的主要物理性质
（1）重量：在相同条件下的同一种岩石，重度大就说明岩石的结构致密、孔
（2）孔隙性 未受风化或构造作用的侵入岩和某些变质岩，其孔隙度一般是很小的，而砾岩、砂岩等一些沉积岩类的岩石，则经常具有较大的孔隙度。
（3）吸水性
（4）软化性 软化系数小于 0.75 的岩石，是软化性较强的岩石，工程性质比较差。
（5）抗冻性：抗压强度降低率小于 25%的岩石，认为是抗冻的；大于 25%的岩石，认为是非抗冻。
2.岩石的强度 ①抗压强度。②抗拉强度。③抗剪强度。
三项强度中，岩石的抗压强度最高，抗剪强度居中，抗拉强度最小。抗剪强度约为抗压强度的 10%～40%， 抗拉强度仅是抗压强度的 2%～16%。
（二） 土体的工程地质性质
1.土的物理力学性质
（1）土的含水量
（2）土的饱和度。饱和度 Sr 越大，表明土孔隙中充水愈多。Sr<50%是稍湿状态，Sr 在 50%～80%之间 是很湿状态，Sr>80%是饱水状态。
（3）土的孔隙比。一般孔隙比小于 0.6 的是密实的低压缩性土，大于 1.0 的土是疏松的高压缩性土。
（4）土的孔隙率.
（5）土的塑性指数和液性指数
塑性指数愈大，可塑性就愈强。液限指数愈大，土质愈软。
土对剪切破坏的极限抗力称为土的抗剪强度。
2.特殊土的工程性质
根据填土的组成物质和堆填方式形成的工程性质的差异，划分为以下三类：
（1）素填土。如堆填时间超过 10 年的黏性土、超过 5 年的粉土、超过 2 年的砂土，均具有一定的密实度和强度，可以作为一般建筑物的天然地基。
（2）杂填土。杂填土是含有大量杂物的填土。试验证明，以生活垃圾和腐蚀性与易变性工业废料为主要成分的杂填土，一般不宜作为建筑物地基。主要以建筑垃圾或一般工业废料组成的杂填土，采用适当的措施进行处理后可作为一般建筑物地基。
（3）冲填土。
3.地震的震级和烈度
（1）地震震源面波的传播速度最慢。
（2）地震烈度
地震烈度又可分为基本烈度、建筑场地烈度和设计烈度。
（3）震级与烈度的关系 一次地震只有一个震级，
第二节 地下水的特征与类型
一、地下水的类型
根据埋藏条件，将地下水分为包气带水、潜水、承压水三大类。
根据含水层的空隙性质，地下水又分为孔隙水、裂隙水和岩溶水三个亚类。
（一）包气带水，包气带水处于地表面以下潜水位以上的包气带岩土层中，包括土壤水、沼泽水、上层滞水以与岩层风化壳（黏土裂隙）中季节性存在的水。
二、地下水的特征
（一）包气带水的特征
包气带水主要受气候控制，季节性明显，变化大。雨季水量多，旱季水量少，甚至干涸。
（二）潜水的特征
（三）承压水的特征
承压水不受气候的影响，动态较稳定，不易受污染。
（四）裂隙水的特征
裂隙水运动复杂，水量变化较大，这与裂隙发育与成因有密切关系。
（五） 岩溶水的特征
在岩溶地区进行工程建设，特别是地下工程，必须弄清岩溶的发育与分布规律，因为岩溶的发育可能使工程地质条件恶化。
第三节 常见工程地质问题与其处理方法
一、特殊地基
（一） 断层、泥化软弱夹层。
（二）岩溶与土洞。当建筑工程不可能避开时，可挖除洞内软弱充填物后回填石料或混凝土。不方便挖填的，可采用长梁式、桁架式基础或大平板等方案跨越洞顶。
二、地下水
（一）承压水对基坑的作用
当深基坑下部有承压含水层时，必须分析承压水头是否会冲毁基坑底部的黏性土层，通常用压力平衡概念即 1.3.1 式进行验算：
M＝wH （1.3.1）
式中、w——分别为黏性上的重度和地下水的重度；
H——相对于含水层顶板的承压水头值；
M——基坑开挖后黏性土层的厚度。
M＞wH/·K （1.3.2）
三、 边坡稳定
（一）影响边坡稳定因素
1.地层岩性
（1）侵入岩、沉积岩以与片麻岩、石英岩等构成的边坡，一般稳定程度是较高的。
（2）喷出岩边坡，如玄武岩、凝灰岩、火山角砾岩、安山岩等，其原生的节理，尤其是柱状节理发育时，易形成直立边坡并易发生崩塌。
（3）含有黏土质页岩、泥岩、煤层、泥灰岩、石膏等夹层的沉积岩边坡，最易发生顺层滑动，或因下部蠕滑而造成上部岩体的崩塌。
2.地下水的作用是很复杂的，主要表现在以下几个方面：
（1）地下水会使岩石软化或溶蚀，导致上覆岩体塌陷，进而发生崩塌或滑坡。
（2）地下水产生静水压力或动水压力，促使岩体下滑或崩倒。
（3）地下水增加了岩体重量，可使下滑力增大。
（4）在寒冷地区，渗入裂隙中的水结冰，产生膨胀压力，促使岩体破坏倾倒。
（5）地下水产生浮托力，使岩体有效重量减轻，稳定性下降。
（二）不稳定边坡防治措施
1.防渗和排水是整治滑坡的一种重要手段，只要布置得当、合理，均能取得较好效果。
2.削坡削减下来的土石，可填在坡脚，起反压作用，更有利于稳定。
3.支挡建筑主要是在不稳定岩体的下部修建挡墙或支撑墙（或墩），也是一种应用广泛而有效的方法。
4.锚固措施
锚固措施，适用于浅层或中厚层的滑坡体滑动。它是在滑坡体的中、下部开挖竖井或大口径钻孔，然后浇灌钢筋混凝土。垂直于滑动方向布置一排或两排，桩径通常为 l～3m，深度一般要求滑动面以下桩长占全桩长的 1/4—1/3。
（三）地下工程围岩的稳定性
1.地下工程位置选择的影响因素
岩性条件：地下工程位置应尽量选在坚硬完整岩石中。
岩层产状的影响：当洞身穿过软硬相间或破碎的倾斜岩层时，顺倾向一侧的围岩易于变形或滑动，造成很大的偏差，逆倾向一侧围岩侧压力小，有利于稳定。
2.提高围岩稳定性的措施
（1）支护与衬砌。支护是在地下工程开挖过程中用以稳定围岩用的临时性措施。
（2）喷锚支护。
（3）各类围岩的具体处理方法：
对于坚硬的整体围岩，岩块强度高，整体性好，在下工程开挖后自身稳定性好，基本上不存在支护向题。这种情况下喷混凝土的作用主要防止围岩表面风化，消除开挖后表面的凹凸不平与防止个别岩块掉落，其喷层厚度一般 3-5cm。当地下工程围岩中出现拉应力区时，应采用锚杆稳定围岩。
块状围岩，应用锚杆加固。
层状围岩，通过锚杆将各层联结在一起，提高岩层的抗弯刚度，有效阻止各层之间的层间错动。
软弱围岩，在地下工程开挖后一般都不能自稳，所以必须立即喷射混凝土，有时还要加锚杆和钢筋网才能稳定围岩。
第四节 工程地质对建设工程的影响
一、工程地质对工程选址的影响
特殊重要的工业、能源、国防、科技和教育等方面新建项目的工程选址，要高度重视地区的地震烈度，尽量避免在高烈度地区建设。
地下工程的选址：工程地质的影响要考虑区域稳定性的问题。
道路选线尽量避开断层裂谷边坡，尤其是不稳定边坡；避开岩层倾向与坡面倾向一致的顺向坡，尤其是岩层倾角小于坡面倾角的顺向坡；避免路线与主要裂隙发育方向平行，尤其是裂隙倾向与边坡倾向一致的；避免经过大型滑坡体、不稳定岩堆和泥石流地段与其下方。
二、工程地质对建筑结构的影响
这些影响在各个工程项目的差别较大，具体分为以下几方面：
（1） 对建筑结构选型和建筑材料选择的影响。
（2） 对基础选型和结构尺寸的影响。有的由于地基土层松散软弱或岩层破碎等工程地质原因，不能采用条形基础，而要采用片筏基础甚至箱形基础。
（3）对结构尺寸和钢筋配置的影响。
（4）地震烈度对建筑结构和构造的影响。
三、工程地质对工程造价的影响
工程地质勘察作为一项基础性工作，对工程造价的影响可归结为三个方面：一是选择工程地质条件有利的路线，对工程造价起着决定作用；二是勘察资料的准确性直接影响工程造价；三是由于对特殊不良工程地质问题认识不足导致的工程造价增加。
第二章 工程构造
第一节 工业与民用建筑工程的分类、组成与构造
一 工业与民用建筑工程分类与应用
1.按主要承重结构的形式分
（1）排架结构型
（2）刚架结构型（刚性构件）
（3）空间结构型
（二）民用建筑的分类
1.民用建筑按地上层数或高度分类划分应符合下列规定：
（1）住宅建筑按层数分类：1～3 层为低层住宅，4～6 层为多层住宅，7～9 层为中高层住宅，10 层与以上为高层住宅。
（2）除住宅建筑之外的民用建筑高度不大于 24m 者为单层和多层建筑，大于 24m 者为高层建筑（不包括建筑高度大于 24m 的单层公共建筑）；
（3）建筑高度大于 100m 的民用建筑为超高层建筑。
2.按建筑的耐久年限分类
以主体结构确定的建筑耐久年限分为四级：
（1）一级建筑：耐久年限为 100 年以上，适用于重要的建筑和高层建筑。
（2）二级建筑：耐久年限为 50～100 年，适用于一般性建筑。
（3）三级建筑：耐久年限为 25～50 年，适用于次要的建筑。
（4）四级建筑：耐久年限为 15 年以下，适用于临时性建筑。
二 , 民用建筑构造
1.基础类型
基础按受力特点与材料性能可分为刚性基础和柔性基础；按构造的方式可分为条形基础、独立基础、片筏基础、箱形基础等。
（1）按材料与受力特点分类
刚性基础上压力分角称为刚性角。在设计中，应尽力使基础大放脚与基础材料的刚性角相一致，以确保基础底面不产生拉应力，最大限度地节约基础材料。受刚性角限制的基础称为刚性基础。
构造上通过限制刚性基础宽高比来满足刚性角的要求。
刚性基础：
①砖基础。
②灰土基础。灰灰土每层需铺 22～25cm，夯层 15cm 为一步。三层以下建筑灰土可做二步，三层以上建筑可做三步。
③三合土基础。每层虚铺 22cm，夯至 15cm。三合土基础宽不应小于 600mm，高不小于 300mm，
④毛石基础。毛石基础的宽度与台阶高度不应小于 400mm。
⑤混凝土基础。
⑥毛石混凝土基础。毛石混凝土基础阶梯高度一般不得小于 300mm。
柔性基础。采用钢筋混凝土基础比混凝土基础可节省大量的混凝土材料和挖土工程量。钢筋混凝土基础断面可做成锥形，最薄处高度不小于 200mm 也可做成阶梯形，每踏步高 300～500mm。
2.基础埋深
从室外设计地面至基础底面的垂直距离称为基础的埋深。
埋深大于 5m 的称为深基础，小于等于 5m 的称为浅基础。
3.地下室防潮与防水构造
（1）地下室与其分类
（2）地下室防潮
当地下室地坪位于常年地下水位以上时，地下室需做防潮处理。在墙外侧设垂直防潮层。
另外，地下室的所有墙体都必须设两道水平防潮层。一道设在地下室地坪附近，具体位置视地坪构造而定；另一道设置在室外地面散水以上 150～200mm 的位置，以防地下潮气沿地下墙身或勒脚渗入室内。
（三）墙
4.墙体构造组成
为了保证砖墙的耐久性和墙体与其他构件的连接，应在相应的位置进行构造处理。砖墙的细部构造主要包括：
（1）防潮层。在墙身中设置防潮层的目的是防止土壤中的水分沿基础墙上升和勒脚部位的地面水影响墙身。它的作用是提高建筑物的耐久性，保持室内干燥卫生。当室内地面均为实铺时，外墙墙身防潮层在室内地坪以下 60mm 处；当建筑物墙体两侧地坪不等高时，在每侧地表下 60mm 处，防潮层应分别设置，并在两个防潮层间的墙上加设垂直防潮层；当室内地面采用架空木地板时，外墙防潮层应设在室外地坪以上，地板木搁栅垫木之下。
(2）勒脚。勒脚是指外墙与室外地坪接近的部分
（3）散水和暗沟（明沟）暗沟（明沟）坡度为 0.5%—1%，散水宽 600—1000mm，坡度为 3%—5%。
（4）构造柱
（5）变形缝。变形缝包括伸缩缝、沉降缝和防震缝，它的作用是保证房屋在温度变化、基础不均匀沉降或地震时能有一些自由伸缩，以防止墙体开裂，结构破坏。
（四）楼板与地面
1.现浇钢筋混凝土楼板
现浇钢筋混凝土楼板主要分为板式、梁板式、井字形密肋式、无梁式四种。
（1）板式楼板。
单向板（长短边比值大于或等于 3，四边支承）仅短边受力，该方向所布钢筋为受力筋，另一方向所配钢筋（一般在受力筋上方）为分布筋。板的厚度一般为跨度的 1/40～1/35，且不小于 80mm。
双向板（长短边比值小于 3，四边支承）是双向受力。
悬挑板只有一边支承，其主要受力钢筋摆在板的上方，分布钢筋放在主要受力筋矩的下方，板厚为挑长的 1/35，且根部不小于 80mm。
（2）梁板式肋形楼板。梁板式肋形楼板由主梁、次梁（肋）、板组成。 板的搁置长度不小于 120mm梁在墙上的搁置长度与梁高有关，梁高小于或等于 500mm，搁置长度不小于 180mm；梁高大于 500mm 时，搁置长度不小于 240mm。通常，次梁搁置长度为 240mm，主梁的搁置长度为 370mm。
（3）井字形肋楼板。当房间的平面形状近似正方形，跨度在 10m 以内时，常采用这种楼板。常用于门厅、会议厅等处。
（4）无梁楼板。无梁楼板分无柱帽和有柱帽两种类型。无梁楼板的柱网一般布置成方形或矩形，以方形柱网较为经济，跨度一般不超过 6m，板厚通常不小于 120mm。
2.装配整体式钢筋混凝土楼板
（1）叠合楼板。叠合楼板是由预制板和现浇钢筋混凝土层叠合而成的装配整体式楼板。
（五）阳台与雨篷
（1）阳台的承重构件
2）悬挑式。
①挑梁式。挑梁压入墙内的长度一般为悬挑长度的 1.5 倍左右。
②挑板式。阳台悬挑长度受限，一般不宜超过 1.2m。
（六）楼梯
1.楼梯的组成:楼梯一般由楼梯段、平台、栏杆与扶手三部分组成。
2.钢筋混凝土楼梯构造
现浇钢筋混凝土楼梯按楼梯段传力的特点可以分为板式和梁式两种。
①板式楼 板式楼梯的梯段底面平整，外形简洁，便于支撑施工。当梯段跨度不大时，常采用它。
②梁式楼梯当荷载或梯段跨度较大时，采用梁式楼梯比较经济。
3.台阶与坡道
（1）室外台阶一般包括踏步和平台两部分。台阶的坡度应比楼梯小，通常踏步高度为 100～150mm，宽度为 300～400mm。
（八）屋顶
坡屋顶是指屋面坡度在 10%以上的屋顶。
2.平屋顶的构造
（1）平屋顶排水
平屋顶起坡方式。形成这种坡度的方法有两种：第一是材料找坡，也称垫坡。第二种方法是结构起坡，也称搁置起坡，平屋顶结构找坡的坡度宜为 3%。
平屋顶排水方式。可分为有组织排水和无组织排水两种方式。
屋面落水管的布置。屋面落水管的布置量与屋面集水面积大小、每小时最大降雨量、排水管管径等因素有关。它们之间的关系可用下式表示：
F=438D2/H （2.1.1）
3.平屋顶防水细部构造。
①檐口
②檐沟和天沟。卷材或涂膜防水屋面檐沟和天沟的防水层下应增设附加层，附加层伸入屋面的宽度不应小于 250mm。
③女儿墙。女儿墙泛水处的防水层下应增设附加层，附加层在平面和立面的宽度均不应小于 250mm。
4.坡屋顶的构造
（1）坡屋顶的承重结构。
屋架承重。
当坡屋面房屋内部需要较大空间时，可把部分横向山墙取消，用屋架作为横向承重构件。
钢筋混凝土梁板承重。钢筋混凝土承重结构层按施工方法有两种：一种是现浇钢筋混凝土梁和屋面板，另一种是预制钢筋混凝土屋面板直接搁置在山墙上或屋架上。对于空间跨度不大的民用建筑，钢筋混凝土折板结构是目前坡屋顶建筑使用较为普遍的一种结构形式。
5.楼地面装饰构造
（1）整体浇注楼地面:按地面材料不同有水泥砂浆地面、水磨石地面、菱苦土地面等。
（2）块料楼地面:按地面材料不同有陶瓷板块地面、石板地面、塑料板块地面和木地面等。
三、工业建筑构造
（一）单层厂房承重结构构造
1.屋盖结构
（1）屋盖的承重构件。
2.柱牛腿。单层厂房结构中的屋架、托梁、吊车梁和连系梁等构件，常由设置在柱上的牛腿支承。
（1）牛腿挑出距离 c 大于 100mm 时，牛腿底面的倾斜角45°，否则会降低牛腿的承载能力。当 c小于等于 100mm 时，牛腿底面的倾斜角可以为 0。
3.基础:厂房的基础一般多采用独立式基础。
4.支撑:单层厂房的支撑作用：承受和传递吊车纵向制动力、山墙风荷载、纵向地震力等水平荷载。单层厂房的支撑分屋架支撑和柱间支撑两类。
（1）屋架支撑。
屋架支撑布置原则。②屋架上弦横向水平支撑：支撑间距一般不大于 60m。
（2）屋架支撑的类型。
第二节 道路、桥梁、涵洞工程的分类、组成与构造
一、道路工程
（一） 道路分类与组成
（1）线形组成。
人行道。人行道宽度必须满足行人安全顺畅通过的要求，并应设置无障碍设施。人行道最小宽度应符合表 2.2.2 的规定。
表 2.2.2 人行道最小宽度
绿化带。绿化带的宽度应符合现行行业标准的相关要求，最小宽度为 1.5m.
应急车道。当快速路单向机动车道数小于 3 条时，应设不小于 3.0m 的应急车道。当连续设置有困难时，应设置应急停车港湾，间距不应大于 500m，宽度不应小于 3.0m。
（二）路基
高于原地面的填方路基称为路堤，低于原地面的挖方路基称为路堑。路面底面以下 80cm 范围内的路基部分称为路床。
1.路基形式
（1）填方路基
1）填土路基。填土路基宜选用级配较好的粗粒土作填料。用不同填料填筑路基时，应分层填筑.
2）填石路基。填石路基是指用不易风化的开山石料填筑的路堤。
3）砌石路基。砌石路基是指用不易风化的开山石料外砌、内填而成的路堤。砌石顶宽采用 0.8m，基底面以 1：5 向内倾斜，砌石高度为 2～15m.砌石路基应每隔 15～20m 设伸缩缝一道。当基础地质条件变化时，应分段砌筑，并设沉降缝。当地基为整体岩石时，可将地基做成台阶形。
4）护肩路基。坚硬岩石地段陡山坡上的半填半挖路基，当填方不大，但边坡伸出较远不易修筑时，可修筑护肩。护肩应采用当地不易风化片石砌筑，高度一般不超过 2m，其内外坡均直立，基底面以 1：5 坡度向内倾斜。
5）护脚路基。护脚由干砌片石砌筑，断面为梯形，顶宽不小于 1m，内外侧坡坡度可采用 1：0.5～1：0.75，其高度不宜超过 5m。
（2）半填半挖路基
在地面自然横坡度陡于 1：5 的斜坡上修筑路堤时，路堤基底应挖台阶，台阶宽度不得小于 1m，台阶底应有 2%～4%向内倾斜的坡度。分期修建和改建公路加宽时，新旧路基填方边坡的衔接处，应开挖台阶。
（三）路面
1.路面结构
（1）垫层:面层、基层和垫层是路面结构的基本层次，为了保证车轮荷载的向下扩散和传递，较下一层应比其上一层的每边宽出 0.25m。
2.坡度与路面排水:道路横坡宜采用 1.0%～2.0%。快速路与降雨量大的地区宜采用 1.5%～2.0%；严寒积雪地区、透水路面宜采用 1.0%～1.5%。
3.路面等级与分类
（1）路面等级
路面等级按面层材料的组成、结构强度、路面所能承担的交通任务和使用的品质划分为高级路面、次高级路面、中级路面和低级路面等四个等级。
（2）路面类型
1）路面基层的类型。按照现行规范，基层（包括底基层）可分为无机结合料稳定类和粒料类。无机结合料稳定类有：水泥稳定土、石灰稳定土、石灰工业废渣稳定土与综合稳定土；粒料类分级配型和嵌锁型，
前者有级配碎石（砾石），后者有填隙碎石等。
①水泥稳定土基层。②石灰稳定土基层。。③石灰工业废渣稳定土基层。④级配碎（砾）石基层。⑤填隙碎石基层。
2） 路面面层类型。
根据路面的力学特性，可把路面分为沥青路面、水泥混凝土路面和其他类型路面。
①沥青路面。热拌热铺沥青混合料路面是指沥青与矿料在热态下拌和、热态下铺筑施工成型的沥青路面。热拌热铺沥青混合料适用于各种等级公路的沥青面层。高速公路、一级公路沥青面层均应采用沥青混凝土混合料铺筑，沥青碎石混合料仅适用于过渡层与整平层。
②水泥混凝土路面。水泥混凝土路面指以水泥混凝土面板和基（垫）层组成的路面，亦称刚性路面。
③其他类型路面。主要是指在柔性基层上用有一定塑性的细粒土稳定各种集料的中低级路面。
（四）道路主要公用设施
1.停车场
单向出入，出入口宽通常不得小于 7.0m.其进出通道中心线后退 2.0m 处的夹角 120°范围内，应保证无有碍驾驶员视线的障碍物，以便能与时看清前面交通道路上的往来行人和车辆；同时，在道路与通道交会处设置醒目的交通警告标志。停放场的最大纵坡与通道平行方向为 1%，与通道垂直方向为 3%。出入通道的最大纵坡为 7%。停放场与通道的最小纵坡以满足雨雪水与时排除与施工可能高程误差水平为原则，一般取 0.4%～0.5%。
二、桥梁工程
（一）桥梁上部结构
1.桥面构造
（1）桥面铺装与排水、防水系统
1）桥面铺装。：
①水泥混凝土或沥青混凝土铺装。
②防水混凝土铺装。但为了延长桥面铺装层的使用年限，宜在上面铺筑厚 20mm 的沥青表面做磨耗层。为使铺装层具有足够的强度和良好的整体性，一般宜在混凝土中铺设直径为 4～6mm 的钢筋网。
2）桥面纵横坡。桥面的横坡，一般采用 1.5%～3%。通常是在桥面板顶面铺设混凝土三角垫层来构成对于板梁或就地浇筑的肋梁桥，
（2）伸缩缝
为满足桥面变形的要求，通常在两梁端之间、梁端与桥台之间或桥梁的铰接位置上设置伸缩缝。
1）伸缩缝的构造要求。在设置伸缩缝处，栏杆与桥面铺装都要断开。
2）伸缩缝的类型。
①镀锌薄钢板伸缩缝。目前在中小跨径的装配式简支梁桥上，当梁的变形量在 20～40mm 以内时常选用。
②钢伸缩缝。只有在温差较大的地区或跨径较大的桥梁上才采用。当跨径很大时，一方面要加厚钢板，另一方面需要采用更完善的梳形钢板伸缩缝。
③橡胶伸缩缝。在变形量较大的大跨度桥上。
（3）人行道、栏杆、灯柱
桥梁上的人行道宽度由行人交通量决定，可选用 0.75m、1m，大于 1m 按 0.5m 倍数递增。
1）安全带。不设人行道的桥上，两边应设宽度不小于 0.25m，高为 0.25～0.35m 的护轮安全带。
2）人行道。人行道一般高出行车道 0.25～0.35m。
桥梁的承重结构因其结构形式而异。
（1）梁式桥
1）简支梁式桥。是梁式桥中应用最早，使用最广泛的桥形之一。桥梁工程中广泛采用的简支梁桥有三种类型：
①简支板桥主要用于小跨度桥梁。跨径在 4～8m 时，采用钢筋混凝土实心板桥；跨径在 6～13m 时，采用钢筋混凝土空心倾斜预制板桥；跨径在 8～16m 时，采用预应力混凝土空心预制板桥。
②肋梁式简支梁桥（简称简支梁桥）简支梁桥主要用于中等跨度的桥梁。中小跨径在 8～12m 时，采用钢筋混凝土简支梁桥；跨径在 20～50m 时，多采用预应力混凝土简支梁桥。在我国使用最多的简支梁桥的横截面形式是由多片 T 形梁组成的横截面。
③箱形简支梁桥。尤其适用于桥面较宽的预应力混凝土桥梁结构和跨度较大的斜交桥和弯桥。
2）连续梁式桥和悬臂梁式桥
悬臂梁桥其结构特点是悬臂跨与挂孔跨交替布置，通常为奇数跨布置。 挂梁的跨度一般为主孔跨度的 1/4～1/2，并不宜大于 35～40mm。主梁的截面通常采用箱型截面。预应力筋宜布置成波浪形曲线。
（2）拱式桥 拱式桥在竖向荷载作用下。两拱脚处不仅产生竖向反力，还产生水平反力（推力）。
由于水平推力的作用使拱中的弯矩和剪力大大地降低。设计合理的拱主要承受拱轴压力,拱式桥是钢筋混凝土桥和圬工桥最合理的结构形式之一。拱式桥是推力结构，其墩台基础必须承受强大的拱脚推力。拱式桥对地基要求很高，适建于地质和地基条件良好的桥址。
拱桥按其结构体系分为：
1）简单体系拱桥。
2）组合体系拱桥。根据构造方式与受力特点，组合体系拱桥可分为桁架拱桥、刚架拱桥、桁式组合拱桥和拱式组合体系桥等四大类。
（3）刚架桥是由梁式桥跨结构与墩台（支柱、板墙）整体相连而形成的结构体系。按照其静力结构体系可分为单跨或多跨的刚架桥；也可分为铰支承刚架桥和固端支承刚架桥。
（4）悬索桥
1）桥塔。桥塔是悬索桥最重要的构件。桥塔的高度主要由桥面标高和主缆索的垂跨比 f/L 确定，通常垂跨比 f/L 为 1/9～1/12。
（5）组合式桥,悬索结构与梁式结构的组合式桥，如斜拉桥等。
斜拉桥是典型的悬索结构和梁式结构组合的，由主梁、拉索与索塔组成的组合结构体系。
（三）桥梁下部结构
1.桥墩
（1）实体桥墩 实体桥墩由墩帽、墩身和基础组成。大跨径的墩帽厚度一般不小于 0.4m，中小跨梁桥也不应小于 0.3m，并设有 50～100mm 的檐口。
（2）空心桥墩, 空心桥墩墩身立面形状可分为直坡式、台坡式、斜坡式，一般用壁厚与中面直径（即同一截面的中心线直径或宽度）的比来区分：t/D1/10 为厚壁，t/D <1/10 为薄壁。
空心桥墩在构造尺寸上应符合下列规定：
1）墩身最小壁厚，对于钢筋混凝土不宜小于 30cm，对于素混凝土不宜小于 50cm.
2）墩身内应设横隔板或纵、横隔板，通常的做法是：对 40cm 以上的高墩，不论壁厚如何，均按 6～10m的间距设置横隔板。
3）墩身周围应设置适当的通风孔与泄水孔，孔的直径不宜小于 20cm；墩顶实体段以下应设置带门的进入洞或相应的检查设备。薄壁空心墩按计算配筋，一般配筋率在 0.5%左右，也有只按构造要求配筋的。
（3）柱式桥墩
（4）柔性墩 典型的柔性墩为柔性排架桩墩，是由成排的预制钢筋混凝土沉入桩或钻孔灌注桩顶端连以钢筋混凝土盖梁组成。多用在墩台高度 5.0～7.0m，跨径一般不宜超过 13m 的中、小型桥梁上。
柔性排架桩墩分单排架和双排架墩。单排架墩一般适用于高度不超过 4.0～5.0m。桩墩高度大于 5.0m时，为避免行车时可能发生的纵向晃动，宜设置双排架墩。
3.墩台基础
（2）桩与管柱基础
当地基浅层地质较差，持力土层埋藏较深，需要采用深基础才能满足结构物对地基强度、变形和稳定性要求时，可用桩基础。桩基础依其施工工艺不同分为沉入桩与钻孔灌注柱。当水文地质条件较复杂，特别是深水岩面不平，无覆盖层或覆盖层很厚时，采用管柱基础比较合适。
三、涵洞工程
涵洞和桥的区别，单孔跨径小于 5m，多孔跨径总长小于 8m 的统称为涵洞。
（一）涵洞的分类
1.按构造形式不同分类
涵洞可分为圆管涵、拱涵、盖板涵、箱涵等。
（1）圆管涵的直径一般为0.5~1.5m,圆管涵受力情况和适应基础的性能较好，两端仅需设置端墙，不需设置墩台，故污工数量少，造价低，但低路堤使用受到限制。
（2）盖板涵。盖板涵在结构形式方面有利于在低路堤上使用，当填土较小时可做成明涵。
（3）拱涵。一般超载潜力较大，砌筑技术容易掌握，便于群众修建，是一种普遍采用的涵洞形式。
（4）箱涵。适用于软土地基，但因施工困难且造价较高，一般较少采用。
2.按洞顶填土情况不同分类
（1）明涵。洞顶无填土，适用于低路堤与浅沟渠处。
（2）暗涵。洞顶有填土，且最小填土厚度应大于 50cm，适用于高路堤与深沟渠处。
（二）涵洞的组成
为防止由于荷载分布不均与基底土壤性质不同引起的不均匀沉陷而导致涵洞不规则的断裂，将涵洞全长分为若干段，每段之间以与洞身与端墙之间设置沉降缝，使各段可以独自沉落而互不影响。沉降缝间嵌塞浸涂沥青的木板或填塞浸以沥青的麻絮。
（三）涵洞的构造
1.洞身
洞身是涵洞的主要部分，它的截面形式有圆形、拱形、矩形（箱形）三大类。 一般情况同一涵洞的洞身截面不变，但为充分发挥洞身截面的泄水能力，有时在涵洞进口处采用提高节。交通涵、灌溉涵和涵前不允许有过高积水时，不采用提高节。圆形截面不便设置提高节，所以圆形管涵不采用提高节。
洞底应有适当的纵坡，其最小值为 0.4%，一般不宜大于 5%，当洞底纵坡大于 10%时，涵洞洞身与基础应分段做成阶梯形.
第三节 地下工程的分类、组成与构造
1.地下铁路
（1）地下铁路建设的前提条件分析
1）城市人口。按资料统计分析，城市人口 100 万，应作为城市地铁建设的宏观前提。
2）城市交通流量。城市交通干道是否存在单向客流量超过 2 万人·次/h 的情况。
3）城市地面、上部空间进行地铁建设的可能性。
2.地下铁路路网的基本类型。
蛛网式。该路网由多条辐射状线路与环形线路组合，其运送能力很大，可减少旅客的换乘次数，又能避免客流集中堵塞，减轻像多线式存在的市中区换乘的负担。
3.地下铁路网布置的基本原则。
①基本走向要满足城市交通的需要。:②要充分利用城市现有道路网。③必须考虑城市的发展远景。④应考虑技术水平和施工能力。
2.地下公路
（2）地下公路的线路与断面 地下公路隧道的纵坡通常应不小于 0.3%，并不大于 3%。
3.地下停车场
（2）汽车停车场构造基准
1）车道宽度。双向行驶的汽车道宽度应大于 5.5m，单向行驶车道可采用 3.5m 以上。
2）梁下有效高度。指梁底至路面的高度，在车道位置要求不低于 2.3m，在停车位置应不低于 2.1m。
3）弯曲段回转半径。为使汽车在弯道顺利行驶，单向行驶的车道有效宽度应在 3.5m 以上，双向行驶在 5.5m 以上进行设计。
4）斜道坡度。斜道的纵坡，一般规定在 17%以下。如出入口直接相连时，应尽可能采取缓坡，如 13%～15%。
2.市政管线工程布置方式与布置原则
一些常规做法是：建筑线与红线之间的地带，用于敷设电缆；人行道用于敷设热力管网或通行式综合管道；分车带用于敷设自来水、污水、煤气管与照明电缆；街道宽度超过 60m 时，自来水和污水管道都应设在街道内两侧；
（三）地下工业工程
（1）遵循厂房工艺流程的基本要求。
（2）城市地下贮库工程的布局
1）对小城市的贮库布置，起决定作用的是对外运输设备（如车站、码头）的位置。
2）贮库的分布与居住区、工业区的关系。一般危险品贮库应布置在离城 10km 以外的地上与地下；一般贮库都布置在城市外围。
第三章 工程材料
第一节 建筑钢材
一、钢筋
（一）热轧钢筋,随钢筋级别的提高，其屈服强度和极限强度逐渐增加，而其塑性则逐渐下降。
（二）冷加工钢筋
1.冷拉热轧钢筋。冷拉可使屈服点提高，材料变脆、屈服阶段缩短，塑性、韧性降低。
2.冷轧带肋钢筋。冷轧带肋钢筋分为 CRB500、CRB650、CRB800、CRB970、CRB1170 五个牌号。CRB500用于非预应力钢筋混凝土，其他牌号用于预应力混凝土。
（五）预应力混凝土钢绞线
钢丝和钢绞线主要用于大跨度、大负荷的桥梁、电杆、枕轨、屋架、大跨度吊车梁等，安全可靠，节约钢材，且不需冷拉、焊接接头等加工，因此在土木建筑工程中得到广泛应用。
三、钢筋的性能
（一）抗拉性能
抗拉性能是钢筋的最主要性能，因为钢筋在大多数情况下是作为抗拉材料来使用的。
表征抗拉性能的技术指标主要是屈服点（也叫屈服强度）、抗拉强度（全称抗拉极限强度）和伸长率.
（二）冷弯性能
冷弯性能是指钢材在常温下承受弯曲变形的能力，是钢材的重要工艺性能。
冷弯试验是一种比较严格的试验，对钢材的焊接质量也是一种严格的检验，
（三） 冲击韧性,发生冷脆时的温度称为脆性临界温度，其数值越低，说明钢材的低温冲击韧性越好。
四、钢材的化学成分与其对性能影响
钢材的化学成分主要是指碳、硅、锰、硫、磷等，在不同情况下往往还需考虑氧、氮与各种合金元素。
第三节 气硬性胶凝材料
一、石灰
石灰（生石灰 CaO）是在土木建筑工程中使用很早的矿物胶凝材料之一。
未完全熟化的石灰不得用于拌制砂浆，防止抹灰后爆灰起鼓。
用石灰调成的石灰砂浆突出的优点是具有良好的收缩，所以除调成石灰乳作薄层涂刷外，不宜单独使用。常在其中掺入砂、纸筋等以减少收缩和节约石灰。
石灰在土木建筑工程中的应用可塑性，在水泥砂浆中掺入石灰浆，可使可塑性显著提高。石灰不宜在潮湿的环境下使用，也不宜单独用于建筑物的基础。
二、石膏
石膏是以硫酸钙为主要成分的气硬性胶凝材料。
3.建筑石膏的技术性质与应用
（1）色白质轻。（2）凝结硬化快。（3）微膨胀性。建筑石膏装饰制品，形状饱满密实，表面光滑细腻。（4）多孔性。（5）防火性。当受到高温作用时，二水石膏的结晶水开始脱出，吸收热量，并在表面上产生一层水蒸气幕
展开阅读全文
浙ICP备2021020529号-1 | 浙B2-20240490 
