1市政工程基础编写:杨岚2第一章概述第一节绪论一、市政工程概念市政工程,又称为市政公用设施或基础设施。城市基础设施是区域基础设施在城市市区内的具体化,是地区或区域基础设施的组成部分。包括城市交通、给水、排水、供电、燃气、集中供热、邮政电信、防灾等,这些都是分布在城市区域内并直接为城市生产生活服务的基础设施。3在城区中由市政府及其职能部门进行筹划、组织设计、施工并实施管理,故称之为市政公用设施或市政工程。市政工程建设通常是指城市道路、城市桥梁、城市轨道交通、隧道和给水排水管道等基础设施建设。4二、市政工程的作用市政工程是城市赖以生存和发展的物质基础,是现代化城市的重要标志,而且是随着社会生产力的发展而发展的。是与广大人民生产和生活密切相关的,直接为城市生产、生活服务,并为城市生产和人民生活提供必不可少的物质条件的城市公用设施。5如何学好市政工程基础?首先,应学好理论基础知识,在学习中要注意系统的学习相关课程,形成系统化的理论知识,同时尽量多参加实习和工程实践,不断积累丰富的感性认识。其次,掌握工程图样的内容,学会阅读工程图纸,通过对工程构造、施工的学习,了解各种工程材料的性能,各类工程施工的特点、程序,为今后专业课程的学习打下坚实的基础。6再次,通过阅读市政管理等方面的研究、刊物等,了解最新的研究成果,;通过阅读市政工程方面的专业书籍,有助于加深对本课程的理解,以便形成全面、系统的市政工程知识。最后,经常浏览专业网站与论坛,时时关注最新消息,能够使自己跟上发展的步伐,掌握市政工程的新设备、新技术、新理论。7中华钢结构论坛:网页结构土木在线:第二节道路工程概述一、我国道路工程的发展概述我国幅员辽阔、物产丰富、人口众多,为促进国民经济的发展,提高人民的物质文化生活水平,确保国防安全,必须有一个四通八达和完善的交通运输网。道路是供各种车辆和行人等通行的工程设施。现代交通运输由铁路运输、水上运输、航空运输、管道运输及道路运输组成。9铁路运输适用于远程大宗货物及人流运输,它是一种以钢轨引导列车运行的运输方式,主要特点是运输速度高、运载能力大、运输成本低,但固定设施费用高,基础投资大;水上运输是利用船或其他浮运工具在河、湖、人工水道及海洋上运送客、货的运输方式,它利用天然资源,是廉价运输;航空运输与其他运输比较,速度快、灵活性大、运输里程短捷、舒适性好,但运输成本高;管道运输仅适用于液态、气态运输(石油、煤气等);道路运输有高度的灵活性,能够在需要的时间、规定的地点迅速地集中和分散货物,能深入到货物集散点进行直接装卸而不需要中转,可节约时间和费用。10二、城市道路的作用道路的功能主要是为各种车辆和行人服务。按所处位置交通性质及使用特点不同可分为:公路城市道路厂矿道路和林业道路城市道路是指城市内部的道路。11二、城市道路的作用主要作用在于:1.安全、迅速、舒适的通行车辆和行人,为城市工业生产和居民生活提供服务保障。2.是连接城市各个组成部分,包括市中心、工业区、生活居住区、对外交通枢纽以及文化教育、风景游览、体育活动场所等,并与郊区公路相贯通的交通枢纽。3.城市道路也是布置城市公用事业、地上及地下管线的基础,为布置街道绿化、组织沿街建筑、划分街坊提供条件。12三、城市道路的组成(一)车行道:供各种车辆行驶的行车部分。其中供机动车行驶的车道称为机动车道;供非机动车行驶的车道称为非机动车道。(二)人行道:专供行人步行交通使用(地下人行道、人行天桥)。(三)平侧石:位于车行道和人行道的分界处,是路面排水设施的一个组成部分,同时起着保护道路面层结构边缘部分的作用。侧石与平石的线形决定了车行道的线形,平时的平面宽度则属于车行道范围。13(四)附属设施1.交通基础设施:交通广场、停车场、公共汽车停靠站台、出租车上下客站等。2.交通安全设施:为了便于组织交通,保证交通的安全(如:交通信号灯、交通标志、标线、交通岛、护栏、各种电子信号显示设备等)。3.排水系统:用于排除地面水(如:街沟、边沟、雨水口、窨井、雨水管)。4.沿街景观设施。(灯柱、电杆、邮筒、电话亭、清洁箱、公共厕所、行人座椅等)5.具有卫生、防护和美化作用的绿化带。(包括:中央分隔带、机非分隔带、人行道绿化带等)。6.地下的各种管线。(如电缆、煤气管、给水管、污水管等)14四、城市道路的分类(一)按城市骨架分类1.快速路快速路又称城市快速干道,属于城市交通主干道,一般是汽车专用路。华南快速路152.主干路主干路又称城市主干道,是城市中主要的常速交通道路,在城市范围之内全市性干道,在城市道路网中起骨架作用的道路。广州大道163.次干路次干路是城市各组团内的主要干道,联系主干路之间的辅助性干道,与主干路连接组成城市干道网,起到广泛连接城市各部分和集散交通的作用。4.支路支路又称城市一般道路或地方性道路,是次干路与街坊路的连接线,解决局部地区交通,以服务功能为主,沿街以居住建筑为主。17城市道路除快速路外,每类道路按照城市规模、设计交通量、地形等分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级。根据我国国务院城市管理条例规定,城市按照其市区和郊区的非农业人口总数划分为三级:(p7表1-1)大城市:人口总数在50万以上的城市,采用各类道路中的Ⅰ级标准;中城市:人口总数在20万以上、不足50万的城市,采用各类道路中的Ⅱ级标准;小城市:人口总数不足20万的城市,采用各类道路中的Ⅲ级标准。18(二)按功能分类1.交通性道路:是以满足交通运输为主要功能的道路,承担城市主要的交通流量及对通的联系。⑴以货运为主的交通干道:主要分布在城市外围和工业区、对外货运交流枢纽附近;⑵以客运为主的交通干道:主要布置在城市客流主要流向上,又可分为:①客运机动车交通干道;②全市性自行车专用路。⑶客货混合性交通道路:是交通干道间的集散性或联络性的道路,或用于用地性质混杂的地段;192.生活性道路:是以满足城市生活交通要求为主要功能的道路,主要为城市居民购物、社交、游憩等服务活动的,以步行和自行车交通为主,机动车交通较少,道路两旁布景为生活服务的、人流较多的公共建筑及居民建筑,要求有较好的公共交通服务条件。⑴生活性干道:如商业大街、居住区主要道路;⑵生活性支路:如居住区内部道路等。20(三)按交通目的分类1.疏通性道路:要求畅通、快捷。如城市中的快速路、交通性干道等。疏通性的道路应与对外交通系统有好的衔接关系;2.服务性道路:要求能便于直接服务的用地。通常是城市次干道、支路等,服务性道路上的车速较低,要有较多供车辆停放的车位。21五、城市道路系统的结构形式(一)放射环形式道路系统放射环式便于市中心与外围市区和的直捷快速联系,道路分工明确,路线曲直均有,较易适应地形变化,常用于特大城市的快速道路系统。这种路网形式容易把车流导向市中心而造成市中心交通压力过重。采用典型环形放射式布局,可将外地及邻近城市主要干道汇集起来,车辆按各自需要分别与城市各环道连接,使各类交通车辆各行其道。22莫斯科放射环式干道示意图23(二)方格网式道路系统方格网式道路系统,又称棋盘式,是最常见的道路系统类型,其主要形式是各主干道相互平行,即同向平行和异向垂直的交通干道,适于地形平坦的城市。在主干线之间再布置次要干道,从而形成整齐的方格形街坊。24(三)自由式道路系统自由式道路系统的形式以结合地形为主,路线弯曲,无一定几何图形。适用于自然地形条件复杂的城市。它可充分结合自然地形,节省道路工程造价,线形流畅,形式自然活泼。由于地形起伏变化较大,道路网结合自然地形呈不规则形状。我国山城重庆、青岛、南平和渡口等城市的干道系统均属于自由式。25(四)混合式道路系统混合式道路系统是由上述三种基本图式组成的道路系统,是一种扬长避短的较合理道路网形式,主要是结合城市条件设置的路网系统(p11图1-7)26(五)组团式组团式道路系统为多中心系统。2728六、城市道路的基本要求(一)保证汽车在道路上行驶的稳定性。(二)保证行车畅通。(三)对道路平面、纵断面进行合理的设计,尽可能的提高行车速度,减少燃料的消耗和轮胎的磨损。(四)设置必要的绿化和景观,以保证行车的舒适度。(五)满足通行能力和交通量。29p24课后习题1~630第三节桥梁工程概述桥梁工程是土木工程中属于结构工程的一个分支学科。它与房屋工程一样,也是用石、砖、木、混凝土、钢筋混凝土和各种金属材料建造的结构工程。桥梁的建造一方面要保证桥上的车辆运行,同时也要保证桥下水流的宣泄、船只的通航或车辆的运行。31从结构上来说,在公路、铁路、城市和农村道路交通以及水利等建设中,为了跨越各种障碍必须修建各种类型的桥梁与涵洞,因此桥涵又成了陆路交通中的重要组成部分。在经济角度上,桥梁和涵洞的造价一般说来平均占公路总造价的10%~20%。特别是在现代高级公路以及城市高架道路的修建中,桥梁不仅在工程规模上十分巨大,而且也往往是保证全线早日通车的关键。在国防上,桥梁是交通运输的咽喉,在需要高度快速、机动的现代战争中具有非常重要的地位。同时,为了保证已有公路的畅通运营,桥梁的养护与维修工作也十分重要。32桥梁的起源:人们学会建造各式桥梁,最初是受到自然界各种景象的启发。一、桥梁的发展1、古代桥梁33石桥著名的法国尼姆城(Nimes)的加尔德(Gard)石拱桥,建于古罗马时代,水道桥建于公元前18世纪,顶层全长275m,下层最大跨度24.4m。34河北赵县安济桥,跨径37.4m,矢高7.23m,宽约9m。建于公元606年,是迄今世界上尚存的跨径最大的古代石拱桥。35万安桥,又称洛阳桥,长达800多米,共47孔。又称是世界桥梁筏形基础的开端。36吊桥清嘉庆八年(公元1803年)全长约500米372、近现代桥梁建筑的成就钢桥1957年武汉长江大桥,正桥为3联3×128m连续钢桁梁,公铁两用,包括引桥在内全长1670.4m。381969年南京长江大桥,正桥为3联3×160m连续钢桁梁+128m简支钢桁梁,公铁两用,包括引桥在内铁路桥梁全长6772m,公路桥梁全长4589m。391993年九江大桥,主桥通航孔为180m+216m+180m的钢桁梁与钢拱组合体系。是一座结构新颖、施工复杂的公铁两用特大钢桥。40武汉天兴洲长江大桥于2009年12月26日建成通车。主桥长4657米,主跨504米,为当今世界公铁两用斜拉桥中跨度最大的桥梁,它是世界上第一座按4线铁路修建的大跨度客货公铁两用斜拉桥。41422003年的卢浦大桥,主跨径为100m+550m+100m,是一座中承式无推力飞鸟形钢箱肋提篮拱桥。43442005年的竣工通车的润扬长江大桥,为主跨径1490米的钢箱梁悬索桥,为目前中国第一、世界第三,45北汊桥是主双塔双索面钢箱梁斜拉桥,跨径布置为175.4m+406m+175.4m,46预应力混凝土桥梁洛阳黄河公路大桥,桥跨为50m预应力混凝土等截面连续箱梁及50m简支T梁。桥梁全长4011.8m,为黄河上第一座大型桥梁。47虎门大桥辅航道桥,是主跨为270m的预应力混凝土连续刚构。48重庆石板坡长江大桥复线桥,于2006年通车,5号和7号桥墩的跨度达到了330米,跨中108m为钢箱梁桥,成为了当时世界第一跨径梁桥。该桥与重庆长江大桥相距仅5米,由于两桥相距很近,出于美观考虑,新桥的总体造型与老桥一致,均为连续钢构。4950斜拉桥2008年通车的苏通长江公路大桥,主跨1088米双塔斜拉桥。51俄罗斯海参崴跨俄罗斯湾大桥该桥的中心跨度长度——1104米,为世界第一,2012年通车。52石拱桥和钢筋混凝土拱桥2001年建成的山西晋城丹河大桥,其跨径组成为2×30米+146米+5×30米,主孔净跨径146米。53双曲拱、桁架拱54桁架拱桥的代表——河南嵩县桥该桥全长494m,是9孔50m跨径的斜拉杆式预应力混凝土桁架拱桥552000年建成的广州丫髻沙大桥,分跨为76m+360m+76m,为当时世界钢管混凝土拱桥中主跨度最长的。56重庆万县长江大桥,主跨为420m的钢筋混凝土箱形截面拱桥,为世界第一跨。