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高等級公路的組成
上學期間，是不是經(jīng)常追著老師要知識點？知識點有時候特指教科書上或考試的知識。想要一份整理好的知識點嗎？下面是小編為大家整理的高等級公路的組成知識點，供大家參考借鑒，希望可以幫助到有需要的朋友。
1、路基工程
路基是用土或石料修筑而成的線形結構物。它承受著本身的巖土自重和路面重力，以及由路面?zhèn)鬟f而來的行車荷載，是整個公路構造的重要組成部分。公路路基主要包括路基體、邊坡、邊溝及其它附屬設施等幾個部分。
路基設計洪水頻率
2、路面工程
路面是用各種筑路材料或混合料分層鋪筑在公路路基上供汽車行駛的層狀構造物。其作用是保證汽車在道路上能全天候、穩(wěn)定、高速、舒適、安全和經(jīng)濟地運行。
路面通常由路面體、路肩、路緣石及中央分隔帶等組成。其中路面體在橫向又可分為行車道、人行道及路緣帶。路面體按結構層次自上而下可分為面層、基層、墊層或聯(lián)結層等。
3、橋隧工程
橋隧工程是高等級公路中的重要組成部分，它包括橋梁、涵洞、通道和隧道等。
橋 梁 涵 洞 分 類
注：① 多孔跨徑總長大于1000 m的高架橋仍為大橋;
�、� 梁式橋、板式橋涵的多孔跨徑總長為多孔標準跨徑的總長;拱式橋涵為兩岸橋臺內(nèi)起拱線間的距離;其他型式橋梁為橋面系車道長度;
�、� 單孔跨徑系指標準跨徑;
④ 管涵及箱涵不論管徑或跨徑大小、孔數(shù)多少，均稱為涵洞。
橋 涵 設 計 洪 水 頻 率
橋梁的組成
橋梁由兩個主要部分組成：
(一)橋跨結構(或稱橋孔結構，上部結構)，是在線路遇到障礙而中斷時，跨越障礙的主要承重結構。
(二)橋墩、橋臺 、墩臺基礎(統(tǒng)稱下部結構)，是支承橋跨結構并將恒載和車輛等荷載傳至地基的建筑物。
橋臺設在橋的兩端，橋墩則在兩橋臺之間。橋臺除了支承橋跨結構的作用外，還要防止路堤滑坡，并與路堤銜接。為保護橋頭路堤填土，每個橋臺兩側常做成石砌的錐體護坡。
墩臺基礎，是埋入土層之中，并使橋上全部荷載傳至地基的結構部分。
在橋跨結構與墩臺之間，還需設置支座，它不僅要傳遞荷載，而且根據(jù)結構體系的不同，保證橋跨結構能產(chǎn)生一定的變位。
除上述基本結構外，橋梁還常常建造一些附屬結構物，如護坡、護岸、擋土墻、導流結構物、檢查設備等。
在橋梁規(guī)劃和設計中，設計洪水位、計算跨徑、標準跨徑、橋長、橋梁凈跨徑、橋梁的建筑高度等均為主要的橋梁技術指標。
凈跨徑：對于梁式橋是指設計洪水位上相鄰兩個橋墩(橋臺)之間的凈距，用L0表示;對于拱式橋是每孔拱跨兩個拱腳截面最低點之間的水平距離。
計算跨徑：對于具有支座的橋梁，是指橋跨結構相鄰兩個支座中心之間的距離，用 1表示。對于圖1所示的拱式橋，是兩相鄰拱腳截面形心點之間的水平距離，或拱軸線兩端點之間的水平距離。橋跨結構的力學計算是以 1為基準的�？偪鐝� 在多孔橋梁中，各孔凈跨徑的總和，也稱橋梁孔徑( )，它反映了橋下宣泄洪水的能力。
標準跨徑：對于梁式橋或板式橋是指兩相鄰橋墩中線之間的距離，或橋墩中心線至橋臺臺背前緣之間的距離;對于拱橋，則是指凈跨徑。
橋梁全長：簡稱橋長，是橋梁兩端兩個橋臺的側墻或耳墻后端點之間的距離，以L表示。在一條線路中，橋梁和涵洞總長的比重，反映了它們在線路建設中的重要程度。
橋梁高度：簡稱橋高，是指橋面與低水位之間的高差，或為橋面與橋下線路路面之間的距離，以H1表示。
橋下凈空高度：是指設計洪水位或計算通航水位至橋跨結構最下緣之間距離，以H表示。它應保證排洪和該河流通航所規(guī)定的凈空高度。
建筑高度： 是指橋上行車路面標高至橋跨結構最下緣之間距離(圖1-1中的 )。公路定線中所確定的橋面標高與通航凈空頂部標高之差，又稱為容許建筑高度。顯然，橋梁的建筑高度，不得大于容許建筑高度，否則就不能保證橋下的通航要求。
凈矢高：拱式橋從拱頂截面下緣至相鄰兩拱腳截面下緣最低點之連線的垂直距離，以 表示。
計算矢高：是指從拱頂截面形心至相鄰兩拱腳截面形心之連線的垂直距離以 表示。
矢跨比：是指計算矢高 與計算跨徑 之比( / )，也稱拱矢度。
涵洞：是來宣泄路堤下水流的構造物。凡是單孔跨徑小于5m的泄水結構物，稱為涵洞;管涵及箱涵不論管徑或跨徑大小、孔數(shù)多少，均稱為涵洞。
橋梁的分類
橋梁有不同的分類方式，每一種分類方式均反映出橋梁在某一方面的特征。但是，橋梁按結構體系的分類，是基本的分類方法，不同的體系對應于不同的力學形式，表現(xiàn)出不盡相同的受力特點。
(一) 橋梁的基本體系
按結構體系及受力特點，橋梁可劃分為梁、拱、索三種基本體系，以及由基本體系之間組合而形成的組合體系。
1.梁式橋
梁式橋的特點是其橋跨的承載結構由梁組成。在豎向荷載作用下梁的支承處僅產(chǎn)生豎向反力而無水平反力(推力)。梁的內(nèi)力以彎矩和剪力為主。
梁式橋可分為簡支梁橋，連續(xù)梁橋和懸臂梁橋。簡支梁橋的跨越能力有限(一般在50m以下)，當計算跨徑小于25m時，通常采用混凝土材料，而計算跨徑大于25m時，更多采用預應力混凝土材料。
2.拱式橋
拱式橋的主要承重結構是拱圈或拱肋。其特點是結構在豎向荷載作用下，兩拱腳處不僅產(chǎn)生豎向反力，還產(chǎn)生水平力(推力)，由于水平推力的作用使拱中的彎矩和剪力大大地降低。設計合理的拱主要承受拱軸壓力，拱截面內(nèi)彎矩和剪力均較小，因此可充分利用石料或混凝土等抗壓能力強而抗拉能力差的圬工材料。
拱式橋是推力結構，其墩臺，基礎必須承受強大的拱腳推力。因此拱式橋對地基要求很高，適建于地質和地基條件良好的橋址。拱式橋構造簡單，承載能力大，造型美觀，是橋梁工程中廣泛采用的橋型之一。
3.懸索橋
懸索橋又稱吊橋，其特點是橋梁的主要承重結構由橋塔和懸掛在塔上的高強度柔性纜索及吊索，加勁梁和錨錠結構組成。橋跨上的荷載由加勁梁承受，并通過吊索將其傳至纜索。主纜索是主要承重結構，但其僅受拉力。纜索本身是幾何可變體，但可通過橋塔，錨錠結構及作用的荷載相組合，在空間形成有一定幾何形狀的平衡受力結構體系。主纜索的拉力通過對橋塔的壓力和錨錠結構的拉力傳至基礎和地基。這種橋型充分發(fā)揮了高強鋼纜的抗拉性能，使其結構自重較輕，能以較小的建筑高度跨越其他任何橋型無法比擬的特大跨度。
4.組合體系
組合體系橋是指承重結構采用兩種基本結構體系，或一種基本體系與某些構件(塔，柱，索等)組合在一起的橋。代表性的組合體系有以下幾種。
(1)剛架橋
剛架橋是梁與立柱(墩柱、豎墻)剛性連接的結構體系。剛架橋的特點是在豎向荷載作用下，柱腳處不僅產(chǎn)生豎向反力，同時產(chǎn)生水平反力，使其基礎承受較大推力。結構中梁和柱的截面均作用有彎矩，剪力和軸力。由于梁和柱結點為剛結，梁端部承受負彎矩，使梁跨中彎矩減小，跨中截面尺寸也可相應減小;與一般墩臺不同，剛架橋的支柱(墩臺)不僅承受壓力，還承受較大彎矩，通常采用較小的鋼筋混凝土或預應力混凝土構件。由于剛架橋的上述特點，在城市中當遇到線路立體交叉或需要跨越通航江河時，常采用這種橋型以降低線路標高，減少路堤土方量。當橋面標高已確定時，能增加橋下凈空。
T型剛構是目前修建較大跨徑預應力混凝土橋梁的常用橋型之一，與其他剛架橋的受力特點不同，它屬于無推力結構。它是由單獨立柱與主梁連接成整體，形成T形，各T形剛架之間以剪力鉸或掛梁相連，在豎向荷載作用下，無水平力產(chǎn)生。T形剛架橋的懸臂部分主要承受負彎矩，預應力筋通常布置在橋面，與懸臂施工方法實現(xiàn)高度協(xié)調(diào)一致。T形剛架橋的懸臂一般為對稱布置，使支柱僅在活載作用時才有彎矩作用。
(2)梁、拱組合體系
所示為一種梁和拱的組合體系，此時梁和拱都是主要承重結構兩者相互配合共同受力。由于吊桿將梁向上(與荷載作用方向相反)吊住，著就顯著減小了梁中彎矩;同時由于拱和梁連接在一起，拱的水平推力就傳給梁承受，這樣梁除了受彎矩以外尚且受拉。這種組合體系橋能跨越較一般簡支梁橋更大的跨度，而墩臺沒有推力，因此，對地基的要求就與一般簡支梁橋一樣。拱置于梁的下方，通過立柱對梁起輔助支承作用的組合體系橋。
(3)斜拉橋
斜拉橋是典型的懸索結構和梁式結構組合的結構體系。這一結構體系由主梁，纜索和塔架組成，充分利用了懸索結構和梁結構的特點，其組合相當合理。在結構體系中，梁結構直接承受橋面外荷載引起的彎矩和剪力，橋塔兩側的斜拉索張緊后為梁結構提供彈性支承，同時承受由荷載引起的拉力，其拉力的豎向分量通過橋塔傳至基礎和地基;斜拉索中荷載引起拉力的水平分量，使橋結構承受軸向壓力，相當于對梁結構施加預應力。此外，通過調(diào)整斜拉索間距可改變彈性支承的間距，使梁內(nèi)力分布更加均勻合理，因而減小了主梁的建筑高度，提高了跨越能力。與懸索橋相比，斜拉橋的斜拉索直接作用于主梁結構，使結構體系的抗彎、抗扭的剛度大大增強，抗風穩(wěn)定性也明顯改善。由于斜拉索的拉力的水平分量由梁結構承擔，因而也不再需要巨大的錨錠結構。
4、交通工程設施
交通工程設施是針對高等級公路行車速度快、通過能力大、交通事故少、服務水平高的特點而設置的，它包括交通安全設施、服務設施和管理設施三種。
按行政等級
公路按行政等級可分為：國家公路、省公路、縣公路和鄉(xiāng)公路（簡稱為國道、省道、縣道、鄉(xiāng)道）以及專用公路五個等級。一般把國道和省道稱為干線，縣道和鄉(xiāng)道稱為支線。
國道是指具有全國性政治、經(jīng)濟意義的主要干線公路，包括重要的國際公路，國防公路、連接首都與各省、自治區(qū)、直轄市首府的公路，連接各大經(jīng)濟中心、港站樞紐、商品生產(chǎn)基地和戰(zhàn)略要地的公路。國道中跨省的高速公路由交通部批準的專門機構負責修建、養(yǎng)護和管理。
省道是指具有全�。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）政治、經(jīng)濟意義，并由省（自治區(qū)、直轄市）公路主管部門負責修建、養(yǎng)護和管理的的公路干線。
縣道是指具有全縣（縣級市）政治、經(jīng)濟意義，連接縣城和縣內(nèi)主要鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）、主要商品生產(chǎn)和集散地的公路，以及不屬于國道、省道的縣際間公路�？h道由縣、市公路主管部門負責修建、養(yǎng)護和管理。
鄉(xiāng)道是指主要為鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）村經(jīng)濟、文化、行政服務的公路，以及不屬于縣道以上公路的鄉(xiāng)與鄉(xiāng)之間及鄉(xiāng)與外部聯(lián)絡的公路。鄉(xiāng)道由人民政府負責修建、養(yǎng)護和管理。
專用公路是指專供或主要供廠礦、林區(qū)、農(nóng)場、油田、旅游區(qū)、軍事要地等與外部聯(lián)系的公路。專用公路由專用單位負責修建、養(yǎng)護和管理。也可委托當?shù)毓凡块T修建、養(yǎng)護和管理。
按公路等級
公路等級是根據(jù)公路的使用任務、服務功能、技術難度和通行能力進行劃分的。中國大陸將公路劃分為高速公路、一級公路、二級公路、三級公路、四級公路五個等級（數(shù)字分級是傳統(tǒng)等級體系，高速公路是新來的）。公路的主要組成部分有路基、路面、橋梁、涵洞、渡口碼頭、隧道、綠化、通訊、照明等設備及其它沿線設施組成。
另外，公路等級的選用可根據(jù)公路網(wǎng)的規(guī)劃，按照公路的使用任務、功能和遠景交通量綜合確定。同一條公路，可根據(jù)交通量等情況分段采用不同的車疲乏數(shù)或不同的公路等級。
數(shù)字分級是傳統(tǒng)等級體系，高速公路是后來引入的，加到前面。
根據(jù)我國現(xiàn)行的《公路工程技術標準》（JTJ001-1997），公路按使用任務、功能和適應的交通量分為高速公路、一級公路、二級公路、三級公路、四級公路五個等級：
1、高速公路為專供汽車分向分車道行駛并應全部控制出入的多車道公路。
四車道高速公路應能適應將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量25000～55000輛。
六車道高速公路應能適應將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量45000～80000輛。
八車道高速公路應能適應將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量60000～100000輛。
2、一級公路為供汽車分向分車道行駛并可根據(jù)需要控制出入的多車道公路。
四車道一級公路應能適應將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量15000～30000輛。
六車道一級公路應能適應將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量25000～55000輛。
3、二級公路為供汽車行駛的雙車道公路。
一般能適應每晝夜3000～7500輛中型載重汽車交通量。
4、三級公路為主要供汽車行駛的雙車道公路。
一般能適應每晝夜1000～4000輛中型載重汽車交通量。
5、四級公路為主要供汽車行駛的雙車道或單車道公路。
雙車道四級公路能適應每晝夜中型載重汽車交通量1500輛以下。
單車道四級公路能適應每晝夜中型載重汽車交通量200輛以下。
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