橋梁工程期末案

橋梁工程簡答題：請說明橋梁中板式橡膠支座的活動機理（包括轉(zhuǎn)動和水平移動）。答：板式橡膠支座的活動機理是利用橡膠的不均勻彈性壓縮和剪切變形來實現(xiàn)。當(dāng)支座需要適用轉(zhuǎn)動變形時，支座板面上的局部荷載呈現(xiàn)出梯形分布，一側(cè)壓力變大、一側(cè)壓力變小，兩側(cè)的橡膠板出現(xiàn)不同的彈性壓縮變形，這種支座上產(chǎn)生的相對不均勻壓縮，便可以適用梁端的轉(zhuǎn)動變形量。板式橡膠支座本身具有一定的厚度，當(dāng)支座承受到梁底通過摩擦傳遞的水平力作用時，由于支座的抗剪切剛度相對較小，支座頂部會發(fā)生橫向剪切變形，可以適用橋梁的梁端縱向伸長的活動。橋梁設(shè)計時為什么需要考慮作用（荷載）組合？答：橋梁結(jié)構(gòu)在修建和使用時會承受多種多樣的作用的影響，不同作用產(chǎn)生的可能性不一樣，影響結(jié)構(gòu)的特征也不一樣。為獲得施工和運營時可能處于最不利的受力狀態(tài)，以確保結(jié)構(gòu)的安全性，需要將各種作用效應(yīng)加以組合。組合時還需考慮不同作用同時發(fā)生的可能性。案例分析1答案1、公路橋面構(gòu)造包括：橋面鋪裝、排水防水系統(tǒng)、人行道、緣石、欄桿、燈柱、安全護欄和伸縮裝置等。高速鐵路橋面構(gòu)造包括：橋面排水防水系統(tǒng)、檢修道、防撞墻、欄桿、接觸網(wǎng)立柱、伸縮裝置、軌道板或道砟等。它與公路橋面的最大區(qū)別在于列車車輪荷載通過枕木傳遞給道砟或軌道板以實現(xiàn)荷載擴散，而不需要專門設(shè)置橋面鋪裝系統(tǒng)2、從軌道下的橋面構(gòu)造組成分析，有砟橋面的恒載比無砟橋面的恒載大3、有砟橋面中的列車車輪荷載通過軌道傳遞給枕木，再由枕木傳遞給道砟，經(jīng)由道砟擴散后傳遞給主體結(jié)構(gòu)；無砟橋面中的列車車輪荷載通過軌道直接傳遞給軌道板，再經(jīng)由軌道板擴散后傳遞給主體結(jié)構(gòu)。4、高速鐵路中使用道砟時會因高速運行的動力荷載導(dǎo)致道砟的粉化等現(xiàn)象存在，需要經(jīng)常更換道砟。無砟橋面中因沒有道砟的存在，不需要對道砟進行維護和更換，因此其維護性能會更好些。5、高速鐵路中對橋梁上的軌道平順性要求較高，當(dāng)出現(xiàn)橋梁的過大變形時，無砟軌道因其軌道板結(jié)構(gòu)特殊性，不容易實現(xiàn)軌道的調(diào)平作業(yè)；而有砟軌道可以通過道砟厚度的調(diào)整較容易實現(xiàn)橋梁變形后的軌道標高調(diào)整。案例分析2答案（1）若你來重新設(shè)計該橋（跨度不變），你打算采用什么類型的橋梁基礎(chǔ)？依據(jù)是什么？答：采用沉井或管柱基礎(chǔ)，該基礎(chǔ)可用于水下軟弱覆蓋層很厚的情況（2）在橋梁上下游附近采砂，對橋梁結(jié)構(gòu)安全有無影響？如何影響？答：有。因為下游采砂導(dǎo)致河深變大，水流速度加快，加劇了對上游河床的侵蝕，使泥沙流失，土質(zhì)疏松。若河底被繼續(xù)被剝蝕，橋臺受到?jīng)_刷加劇，基礎(chǔ)變得不牢固。（3）橋梁設(shè)計中是如何考慮洪水影響的？答：根據(jù)橋梁等級和重要性等參看橋規(guī)取xx年一遇洪水水位（一般取50年一遇洪水水位或100年一遇洪水水位）（4）你認為導(dǎo)致該橋發(fā)生嚴重水害的主要原因是什么？（3分）答：1、該橋的基礎(chǔ)是椿木樁基礎(chǔ)，木樁的耐腐蝕性差，在長期水泡后強度等物理力學(xué)性能降低，最終導(dǎo)致該橋發(fā)生水害；2、采砂嚴重，導(dǎo)致水流增加，河川被剝蝕嚴重。隧道工程名詞解釋越嶺線當(dāng)交通路線需要從一個水系過渡到另一個水系時，必須跨越高程很大的分水嶺，這段線路稱之為越嶺線，所修建的隧道叫越嶺隧道。選擇越嶺隧道的位置主要以選擇埡口和確定隧道高程兩大因素決定。15.名詞解釋管棚管棚是利用鋼拱架沿開挖輪廓線以較小的外插角、向開挖面前方打入鋼管構(gòu)成的棚架來形成對開挖面前方圍巖的預(yù)支護。長度小于10m的叫短管棚，10?45m之間且較粗的鋼管叫長管棚。14.名詞解釋膨脹巖膨脹巖是指土中粘土礦物成分主要由親水性礦物組成，同時具有吸水顯著膨脹軟化和失水收縮硬裂兩種特性且具有濕脹干縮往復(fù)變形的高塑性粘性土。決定膨脹性的親水礦物質(zhì)主要是蒙脫石粘土礦物。16.名詞解釋高地應(yīng)力高地應(yīng)力是一個相對的概念，它是相對于圍巖強度而言的。也就是說，當(dāng)圍巖內(nèi)部的最大地應(yīng)力與圍巖強度的比值達到某一水平時，才能成為高地應(yīng)力。強度應(yīng)力比=圍巖強度/最大地應(yīng)力。當(dāng)強度應(yīng)力比小于0.3~0.5時，一般可認為是高地應(yīng)力。13.名詞解釋噴射混凝土參考答案：噴射混凝土是使用混凝土噴射機，按一定的混合程序，將摻有速凝劑的細石混凝土，噴射到巖壁表面上，并迅速固結(jié)成一層支護結(jié)構(gòu)的施工工藝。名詞解釋盾構(gòu)機施工法：盾構(gòu)法施工是使用盾構(gòu)機在地下掘進，邊防止開挖面土砂崩塌，邊在機內(nèi)安全地進行開挖作業(yè)和襯砌作業(yè)，從而構(gòu)筑成隧道的施工法。按照這個定義，盾構(gòu)施工法是由穩(wěn)定開挖面、盾構(gòu)機挖掘和襯砌三大要素組成。11.名詞解釋預(yù)裂爆破預(yù)裂爆破是由于先起爆周邊眼，在其他炮眼未爆破之前先沿著開挖輪廓線預(yù)裂爆破出一條用以反射爆破地震應(yīng)力波的裂縫而得名。在炮眼的起爆順序上，光面爆破是先引爆掏槽眼，再引爆輔助眼，最后引爆周邊眼；而預(yù)裂爆破則是首先引爆周邊眼，使沿周邊眼的連心線炸出平順的預(yù)裂面。名詞解釋沉管法參考答案：沉管法又叫預(yù)制管段沉放法，即先在預(yù)制場（船廠或干塢）制作沉放管段，管段兩端用臨時封墻密封，待混凝土達到設(shè)計強度后托運到隧道位置，此時設(shè)計位置上已預(yù)先進行了溝槽的疏浚，設(shè)置了臨時支座，然后沉放管段。待沉放完畢后，進行了管段水下連接，處理管段接頭及基礎(chǔ)，然后覆土回填，再進行內(nèi)部裝修及設(shè)備安裝。24.簡述超前深孔帷幕注漿的注漿機理及適用條件。答：注漿機理及適用條件：滲透注漿：適用有一定滲透性的地層，如破碎巖層、砂卵石層、中細沙層等；劈裂注漿：適用粘土質(zhì)不透水地層；壓密注漿：即用濃稠的漿液注入土層；高壓噴灌注漿。21.隧道洞門的作用有哪幾個方面？答：隧道洞門的作用有：減少土石方的開挖量；穩(wěn)定邊、仰坡；引離地表水流；裝飾、美觀洞口。隧道施工方法選擇主要考慮哪些因素？答：隧道施工方法選擇主要考慮：①施工條件；②圍巖條件；③隧道橫斷面積(尺寸、形狀)；④埋深(深埋、淺埋)；⑤工期；⑥環(huán)境條件(爆破震動、地表下沉、噪聲、地下水變遷等)；⑦生產(chǎn)條件(材料、運輸、醫(yī)療、生活、水電)。23.隧道施工中常用的輔助措施有哪些？答：施工中常用的輔助穩(wěn)定措施：穩(wěn)定工作面：預(yù)留核心土擋護開挖面、噴射混凝土封閉工作面；超前錨桿；管棚超前支護前方圍巖：小導(dǎo)管、大管棚水平旋噴超前預(yù)支護；預(yù)切槽超前預(yù)支護；注漿加固圍巖和堵水：超前小導(dǎo)管注漿、超前深孔帷幕注漿。19.簡述沉管隧道的優(yōu)缺點。答：優(yōu)點：(1)隧道結(jié)構(gòu)的主要部分由于在船廠或干塢中澆筑，可制作出質(zhì)量均勻且防水性能良好的隧道結(jié)構(gòu)。由于沉放隧道的密度小，其有效重量一般為5?10kN/m3,再加上附加壓重以及混凝土防護層，隧道重量可增至20kN/m3左右。而隧道所作用的未擾動地基土層的有效應(yīng)力約為30?100kN/m2。由此可見，地層的承載力幾乎不成問題。由于隧道在水底位置，對船舶的航行和將來航路的疏浚影響不大，所以隧道可以埋在最小限度的深度上，從而使隧道的全長縮短至最小限度。因為管段制作采用的是預(yù)制方式，且浮運與沉放的機械裝置大型化，這樣對施工安全與大斷面隧道的施工都較有利，且大大縮短了工期。缺點：由于管段的浮運，沉放以及溝槽的疏浚、基礎(chǔ)作業(yè)，大部分是依靠機械來完成，對于平靜的波浪，在流速較緩的情況下施工是不成問題的。可是如果情況相反，而且隧道截面較大時，就會帶來一系列的問題，諸如管段的穩(wěn)定、航道的影響等。對于沉放管段底面與基礎(chǔ)密貼的施工方法還應(yīng)繼續(xù)改進，以免沉陷與不均勻沉降的