道路工程和鐵路工程概述

會(huì)計(jì)學(xué)1道路工程和鐵路工程概述道路的分類(lèi)

道路公路城市道路專(zhuān)用道路國(guó)道、省道、縣道、鄉(xiāng)道快速路、主干路、次干路、支路P.87圖8.3公路總里程(萬(wàn)公里)道路密度(公里/平方公里）中國(guó)1690.18美國(guó)6230.67日本1102.92第1頁(yè)/共50頁(yè)我國(guó)的公路等級(jí)按照其使用任務(wù)、功能和適應(yīng)的交通量分為：高速公路、一級(jí)公路、二級(jí)公路、三級(jí)公路、四級(jí)公路五個(gè)等級(jí)。

按照公路的位置以及在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位和運(yùn)輸特點(diǎn)的行政管理體制來(lái)分類(lèi)為：國(guó)道、省道、縣道、鄉(xiāng)(鎮(zhèn))道及專(zhuān)用公路等幾種。公路分級(jí)P.88表8.1第2頁(yè)/共50頁(yè)我國(guó)國(guó)道干線系統(tǒng)的代號(hào)

（1）由北京向外放射的12條，代號(hào)第一位數(shù)為“1”。例：108國(guó)道，北京—昆明（2）由北向南的有28條，代號(hào)第一位數(shù)為“2”。例：205國(guó)道，山海關(guān)—廣州（3）由東向西的有30條，代號(hào)第一位數(shù)為“3”。例：318國(guó)道，上?！_第3頁(yè)/共50頁(yè)城市道路

城市道路一般按照其在道路網(wǎng)中的地位、交通功能以及對(duì)沿線建筑物的服務(wù)功能來(lái)分類(lèi)。（1）快速道(雙向行車(chē)道、中央設(shè)有分車(chē)帶、進(jìn)出口一般全控制或部分控制，為城市大量、長(zhǎng)距離、快速交通服務(wù))；（2）主干道(連接城市主要分區(qū)的干路，以交通功能為主，一般為三幅或四幅路)；（3）次干道(與主干道組成道路網(wǎng)，起集散交通之用，兼有服務(wù)功能)；（4）支路(為次干路與街坊路的連接線，解決局部地區(qū)交通，以服務(wù)功能為主)。專(zhuān)用道路第4頁(yè)/共50頁(yè)8.2道路的組成8.2.1線形組成（1）平面線形公路中線在平面上的投影。反映線路的轉(zhuǎn)折。①直線段：不宜過(guò)長(zhǎng)②圓曲線段：半徑大小—離心力大?、劬徍颓€段：離心力的平穩(wěn)過(guò)度，應(yīng)有一定長(zhǎng)度（2）縱斷面線形通過(guò)公路中線的豎向剖面。反映線路的起伏。①直線②曲線：凹形、凸形。最小半徑及長(zhǎng)度受限制。P.88圖8.5P.89圖8.6第5頁(yè)/共50頁(yè)（3）平縱線形組合（即空間線形）設(shè)計(jì)（4）交叉口平面交叉口（簡(jiǎn)單、環(huán)形）

立體交叉口（分離式、互通式）P.89圖8.7第6頁(yè)/共50頁(yè)路基路面沿線工程和管理設(shè)施8.2.2道路的結(jié)構(gòu)組成第7頁(yè)/共50頁(yè)路基定義：路面下的基礎(chǔ)部分。作用：承接路面荷載下傳地基。要求參數(shù)：強(qiáng)度、剛度、整體穩(wěn)定性和水穩(wěn)定性。形式：P.90圖8.8路堤：路肩設(shè)計(jì)標(biāo)高高于天然地面，經(jīng)填筑而成的路基叫路堤。路塹：路肩設(shè)計(jì)標(biāo)高低于天然地面，經(jīng)開(kāi)挖而成的路基叫路塹。

半挖半填路基第8頁(yè)/共50頁(yè)路面定義：路基以上，用筑路材料鋪筑的結(jié)構(gòu)層。要求：功能性好結(jié)構(gòu)性好耐久性好安全性好

第9頁(yè)/共50頁(yè)路面結(jié)構(gòu)層次

面層基層墊層P.91圖8.10面層材料：瀝青路面、水泥混凝土路面、塊料路面、粒料路面工作特性：柔性路面、剛性路面、半剛性路面承受行車(chē)荷載、環(huán)境變化承重作用防水、防凍、擴(kuò)散荷載應(yīng)力第10頁(yè)/共50頁(yè)

路面各結(jié)構(gòu)層次可選用的組成材料結(jié)構(gòu)層次瀝青路面混凝土路面塊料路面粒料路面面層瀝青混凝土、瀝青碎石、瀝青表面處治普通混凝土、鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土整齊塊石、半整齊塊石、混凝土塊料泥結(jié)碎石、級(jí)配礫石、粒料改善土基層水泥－粉煤灰穩(wěn)定粒料、瀝青碎石、瀝青穩(wěn)定土或碎石、水結(jié)或泥灰結(jié)碎石、級(jí)配礫石素混凝土、水泥－粉煤灰穩(wěn)定粒料、瀝青碎石、水結(jié)或泥灰結(jié)碎石、級(jí)配礫石素混凝土、水泥－粉煤灰穩(wěn)定粒料、瀝青碎石、水結(jié)或泥灰結(jié)碎石、級(jí)配礫石石灰或水泥穩(wěn)定土、天然砂石墊層石灰或水泥穩(wěn)定土、砂石、廢渣石灰或水泥穩(wěn)定土、砂石、廢渣第11頁(yè)/共50頁(yè)沿線工程和管理設(shè)施橋涵隧道防護(hù)工程排水系統(tǒng)交通管理設(shè)施停車(chē)設(shè)施路用房屋及綠化設(shè)施第12頁(yè)/共50頁(yè)定義：專(zhuān)供汽車(chē)分向、分車(chē)道行駛并應(yīng)全部控制出入的多車(chē)道公路。(JTGB01-2003)與普通公路的區(qū)別：8.3高速公路汽車(chē)專(zhuān)用分道行駛控制出入設(shè)施完善第13頁(yè)/共50頁(yè)高速公路的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)比其它公路要求高

（1）最小平曲線半徑及超高橫坡限制。

（2）最大縱坡和豎曲線

（3）線形要求（4）橫斷面第14頁(yè)/共50頁(yè)優(yōu)點(diǎn)運(yùn)輸效益高技術(shù)效益好安全效益可觀加速城市發(fā)展刺激工業(yè)發(fā)展帶動(dòng)第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)聯(lián)合與合作高速公路的優(yōu)缺點(diǎn)缺點(diǎn)投資大、造價(jià)高。對(duì)環(huán)境影響大。第15頁(yè)/共50頁(yè)滬寧高速第16頁(yè)/共50頁(yè)成渝高速第17頁(yè)/共50頁(yè)京津塘高速第18頁(yè)/共50頁(yè)小常識(shí)：高速公路的輔助設(shè)施

（1）安全設(shè)施

標(biāo)志、標(biāo)線：如警告、限制、指示標(biāo)志等護(hù)欄：有剛性護(hù)欄、柔性護(hù)欄等隔離設(shè)施：如金屬網(wǎng)、綠化帶照明及防眩設(shè)施：為保證夜間行車(chē)的安全所設(shè)置的照明燈、車(chē)燈燈光防眩板等（2）交通管理設(shè)施

高速公路入口控制、交通監(jiān)控設(shè)施：如檢測(cè)器監(jiān)控、工業(yè)電視監(jiān)控、通訊聯(lián)系的電話(huà)、巡邏監(jiān)視

第19頁(yè)/共50頁(yè)（3）服務(wù)性設(shè)施綜合性服務(wù)站：停車(chē)場(chǎng)、加油站、修理所、餐廳、旅館、郵局、通訊、休息室、廁所、小賣(mài)部等小型休息點(diǎn)：以加油為主，附設(shè)廁所、電話(huà)、小塊綠地、小型停車(chē)場(chǎng)等（4）環(huán)境美化設(shè)施保證司機(jī)高速行駛時(shí)在視覺(jué)上，心理上協(xié)調(diào)的重要環(huán)節(jié)。因此高速公路在設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)、管理的全過(guò)程中，除滿(mǎn)足工程和交通的技術(shù)要求外，都要以美學(xué)觀點(diǎn)加以比較，經(jīng)過(guò)多次調(diào)整、修改、使高速公路與當(dāng)?shù)氐淖匀伙L(fēng)景協(xié)調(diào)而成為優(yōu)美的彩帶。第20頁(yè)/共50頁(yè)8.4城市道路城市道路的定義。P95城市道路的組成:P95第21頁(yè)/共50頁(yè)國(guó)道占據(jù)主導(dǎo)地位。高速公路迅速發(fā)展。路網(wǎng)整體水平和公路通行能力有明顯提高。橋梁隧道建設(shè)水平上了一個(gè)新臺(tái)階?；I資力度進(jìn)一步加大。公路運(yùn)輸在綜合運(yùn)輸體系中所占比重進(jìn)一步提高。8.5我國(guó)公路發(fā)展的特點(diǎn)第22頁(yè)/共50頁(yè)五縱七橫第23頁(yè)/共50頁(yè)引言鐵路的組成高速鐵路磁懸浮鐵路城市地下鐵道和輕軌第九章鐵路工程第24頁(yè)/共50頁(yè)9.1引言世界上第一條鐵路我國(guó)最早的鐵路我國(guó)自行設(shè)計(jì)、施工的第一條鐵路我國(guó)鐵路運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)狀鐵路的組成第25頁(yè)/共50頁(yè)9.2鐵路的組成線路路基線路上部建筑轉(zhuǎn)彎半徑坡度P.99圖9.2P.100圖9.3鋼軌、軌枕、道床、道岔第26頁(yè)/共50頁(yè)1.鋼軌

直接承受車(chē)輪壓力并引導(dǎo)車(chē)輪的運(yùn)行方向，因而它應(yīng)當(dāng)具備足夠的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和耐磨性。2.軌枕是鋼軌的支座，它除承受鋼軌傳來(lái)的壓力并將其轉(zhuǎn)給道床以外，還起著保持鋼軌位置和軌距的作用。3.道床把由軌枕傳下的車(chē)輛荷載傳到路基面上。4.道岔鐵路線路間連接和交叉設(shè)備。線路上部建筑第27頁(yè)/共50頁(yè)鐵路工程的設(shè)計(jì)內(nèi)容：可行性論證線路設(shè)計(jì)路基、橋梁隧道等的設(shè)計(jì)車(chē)站、供水供電等的設(shè)計(jì)第28頁(yè)/共50頁(yè)

鐵路等級(jí)是鐵路的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之一。我國(guó)鐵路共劃分為三個(gè)等級(jí)，即Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)。等級(jí)鐵路在路網(wǎng)中的意義年客貨運(yùn)量I級(jí)鐵路在路網(wǎng)中起骨干作用的鐵路≥15MtII級(jí)鐵路1.在路網(wǎng)中起骨干作用的鐵路＜15Mt2.在路網(wǎng)中起聯(lián)絡(luò)、輔助作用的鐵路≥7.5MtIII級(jí)鐵路為某一區(qū)域服務(wù)，具有地區(qū)運(yùn)輸性質(zhì)的鐵路＜7.5Mt第29頁(yè)/共50頁(yè)線路的設(shè)計(jì)依據(jù)線路最好能夠隨地形條件而有適當(dāng)?shù)钠鸱蛷澢＜瓤梢詼p少工程數(shù)量、降低造價(jià)，又便于避開(kāi)地形、地質(zhì)和地物上的障礙。必須根據(jù)該鐵路所允許的旅客列車(chē)的最高運(yùn)行速度，由大到小地合理選用曲線半徑。直線和圓曲線不是直接相連的，它們之間需要插入一段緩和曲線。

第30頁(yè)/共50頁(yè)區(qū)間線路最小曲線半徑鐵路等級(jí)最小曲線半徑（m）一般地段困難地段I級(jí)1000400II級(jí)800350III級(jí)600300第31頁(yè)/共50頁(yè)限速的目的在于防止因離心力過(guò)大而危及行車(chē)安全。

各種曲線半徑相應(yīng)的最大允許速度

曲線半徑(m)30040050060080010001200行車(chē)速度(km/h)7440096105114136149第32頁(yè)/共50頁(yè)

對(duì)一條新建鐵路或改建鐵路來(lái)說(shuō)，應(yīng)當(dāng)選擇多大的限制坡度為宜，確是一個(gè)十分重要的問(wèn)題，要經(jīng)過(guò)周密考慮，綜合研究以后決定。鐵路最大限制坡度

鐵路等級(jí)最大限制坡度（‰）一般地段困難地段I級(jí)612II級(jí)12III級(jí)15第33頁(yè)/共50頁(yè)青藏鐵路

青藏鐵路已于2006年7月1日正式通車(chē)，首發(fā)拉薩的城市有北京、成都、重慶、西寧、蘭州，之后又陸續(xù)有上海、廣州等大城市加入青藏鐵路的運(yùn)行，大批的旅游者正通過(guò)鐵路前往西藏旅游并享受著與以前完全不同的西藏高原風(fēng)光及旅游體驗(yàn)。

青藏鐵路建成后，從西寧起算，至拉薩火車(chē)站止，全長(zhǎng)1956公里，其中西寧至格爾木段全長(zhǎng)814公里，是這是第一階段于五十年代末至八十年代中建成通車(chē)的，而格爾木至拉薩段1142公里，是2006年7月1日正式通車(chē)的。

青藏鐵路穿越高原凍土，最高海撥5072米，創(chuàng)造了世界高原鐵路的建設(shè)奇跡。第34頁(yè)/共50頁(yè)2001年2月8日，國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)建設(shè)青藏鐵路。青藏鐵路二期為格爾木至拉薩段，全長(zhǎng)1118公里，途徑多年凍土地段550多公里，海拔4000米以上的地段965公里，最高點(diǎn)為海拔5072米的唐古拉山口。青藏鐵路將成為世界上海拔最高和最長(zhǎng)的高原鐵路。第35頁(yè)/共50頁(yè)

青藏鐵路采用了我國(guó)研制的世界首列高原高寒動(dòng)車(chē)。列車(chē)配有高原供氧系統(tǒng)，該系統(tǒng)可根據(jù)車(chē)內(nèi)空氣中氧氣的含量自動(dòng)控制制氧機(jī)的運(yùn)作，克服旅客的高原反應(yīng)。對(duì)突發(fā)病人，該車(chē)還設(shè)有醫(yī)療急救室，可及時(shí)進(jìn)行診療。為保護(hù)青藏高原脆弱的生態(tài)環(huán)境，該車(chē)設(shè)有真空集便裝置和污水、污物箱，所有廢水、污物均統(tǒng)一收集，統(tǒng)一排放。進(jìn)氣系統(tǒng)為全新結(jié)構(gòu)，可防風(fēng)雪風(fēng)沙的進(jìn)入。該車(chē)還加裝了先進(jìn)的故障診斷、檢測(cè)系統(tǒng)、GPS電子地圖、攝像、影視系統(tǒng)、路軌情況檢測(cè)裝置等。

青藏鐵路列車(chē)的特點(diǎn)第36頁(yè)/共50頁(yè)9.3高速鐵路概念世界上第一條高速鐵路現(xiàn)在世界上高速鐵路的主要模式第37頁(yè)/共50頁(yè)高速鐵路的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題對(duì)線路的高要求軌道的平順性列車(chē)的牽引動(dòng)力信號(hào)與控制系統(tǒng)第38頁(yè)/共50頁(yè)我國(guó)高速鐵路的發(fā)展20世紀(jì)90年代開(kāi)始進(jìn)行提速試驗(yàn)開(kāi)通了廣深準(zhǔn)高速鐵路（180~200km/h）在20年內(nèi)列車(chē)運(yùn)行速度將達(dá)到300km/h第39頁(yè)/共50頁(yè)9.4磁懸浮鐵路磁懸浮鐵路是一種新型的交通運(yùn)輸系統(tǒng)，它是利用電磁系統(tǒng)產(chǎn)生的吸引力或排斥力將車(chē)輛托起，使整個(gè)列車(chē)懸浮在導(dǎo)軌上，利用電磁力進(jìn)行導(dǎo)向，利用直線電機(jī)將電能直接轉(zhuǎn)換成推動(dòng)列車(chē)前進(jìn)。它消除了輪軌之間的接觸，無(wú)摩擦阻力，線路垂直負(fù)荷小，時(shí)速高，無(wú)噪音，無(wú)污染，安全，可靠，舒適。第40頁(yè)/共50頁(yè)第41頁(yè)/共50頁(yè)磁懸浮鐵路的原理

磁懸浮列車(chē)的原理并不深?yuàn)W。它是運(yùn)用磁鐵“同性相斥，異性相吸”的性質(zhì)，使磁鐵具有抗拒地心引力的能力，即“磁性懸浮”?？茖W(xué)家將“磁性懸浮”這種原理運(yùn)用在鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)上，使列車(chē)完全脫離軌道而懸浮行駛，成為“無(wú)輪”列車(chē)，時(shí)速可達(dá)幾百公里以上。第42頁(yè)/共50頁(yè)第43頁(yè)/共50頁(yè)磁懸浮列車(chē)的優(yōu)點(diǎn)

由于磁懸浮列車(chē)是軌道上行駛，導(dǎo)軌與機(jī)車(chē)之間不存在任何實(shí)際的接觸，成為“無(wú)輪”狀態(tài)，故其幾乎沒(méi)有輪、軌之間的摩察，時(shí)速高達(dá)幾百公里；磁懸浮列車(chē)可靠性大、維修簡(jiǎn)便、成本低，其能源消耗僅是汽車(chē)的一半、飛機(jī)的四分之一；噪音小，當(dāng)磁懸浮列車(chē)時(shí)速達(dá)300公里以上時(shí)，噪聲只有65分貝，僅相當(dāng)于一個(gè)人大聲地說(shuō)話(huà)，比汽車(chē)駛過(guò)的聲音還小；由于它以電為動(dòng)力，在軌道沿線不會(huì)排放廢氣，無(wú)污染，是一種名副其實(shí)的綠色交通工具。第44頁(yè)/共50頁(yè)各國(guó)磁懸浮鐵路的發(fā)展概況日本從1962年起，經(jīng)過(guò)廣泛深入地分析和論證，決定采用超導(dǎo)磁磁斥式磁懸浮系統(tǒng)。又經(jīng)過(guò)10年研究，在試驗(yàn)線上采用ML100型試驗(yàn)車(chē)，實(shí)現(xiàn)了60公里／小時(shí)的懸浮運(yùn)行。接著又研制了LSM200、ML100A試驗(yàn)車(chē)。1975年著手修建宮崎試驗(yàn)線，1977年對(duì)倒T形導(dǎo)軌和跨座式ML500型試驗(yàn)車(chē)進(jìn)行了無(wú)人駕駛試驗(yàn)，工作進(jìn)展得很順利。1979年12月實(shí)現(xiàn)517公里／小時(shí)