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桥梁认识实习报告

来源:互联网 时间:2021-03-06 阅读: 手机版

桥梁认识实习报告 本文关键词:桥梁,实习报告

桥梁认识实习报告 本文简介:桥梁认识实习报告姓名:任闯闯学号:09232054班级:土木0911单位:北京交通大学时间:2010年4月17日4月17日,土木工程专业和铁道专业的同学进行了为期一天的桥梁的认识实习。本次实习分为两个阶段:第一阶段为西直门附近十三号线的一些典型桥梁的构建方式方法,第二阶段为通过实地参观卢沟桥及其附近

桥梁认识实习报告 本文内容:

桥梁认识实习报告

名:

任闯闯

号:09232054

级:土木0911

位:北京交通大学

间:2010年4月17日

4月17日,土木工程专业和铁道专业的同学进行了为期一天的桥梁的认识实习。本次实习分为两个阶段:第一阶段为西直门附近十三号线的一些典型桥梁的构建方式方法,第二阶段为通过实地参观卢沟桥及其附近几座典型的桥梁。这次实习,让我们对桥梁施工有一个感性的认识,对书本知识有了一个形象的具体的实物了解。同时,通过现场参观实习,深刻认识了桥梁的外观构造、几何造型以及施工常用设施及施工方法。

13号线轻轨用桥是一四跨连续梁,梁间距较小,该桥高度目测大概8米。由于桥下通行汽车,为避免遮挡驾驶员视线,采用板式桥墩。桥墩与桥体用螺栓、橡胶垫层连接,起到缓解震动和传递力的作用。桥墩上存在限位挡,用以限制震动是桥体产生横向位移。查阅资料得知,连续梁在恒荷载作用下,产生的支点负弯矩对跨中正弯矩有卸载的作用,使内力状态比较均匀合理,因而梁高可以减小,节省材料,且刚度大,整体性好,超载能力大,安全度大,桥面伸缩缝少。

与之并行的铁路桥,为连续刚构桥。所谓连续刚构,即在桥墩顶部,桥墩与桥体固结,形成一个整体,对梁跨形成附加约束。因此我们可以知道,区别连续梁和连续刚构的依据主要是看桥墩和桥体是如何接触的。固结在一起的是连续刚构,由支座连接的是连续梁。查阅资料得知,连续刚构桥综合了连续梁和T型刚构桥的受力特点,将主梁做成连续梁体与薄壁桥墩固结而成,连续刚构体系的梁部结构的受力性能如同连续梁一样,薄壁墩底部所承受的弯矩,梁体内的轴力随着墩高的增大而急剧减小。从连续刚构的特点我们可以知道,连续刚构在保持了连续梁的各个优点的前提下,由于桥墩和桥体直接固结,节省了大型支座的昂贵费用,同时减少了桥墩及基础的工程量。

在修建轻轨桥的时候,也应用了隔音板,这样避免轻轨行驶过程时给沿途的居民造成不便,在四道口附近的隔音板是近几年根据居民的需要而修建的,所以能够比较清楚的看到隔音板的钢结构是后期加补上去的,这样给工程造成了一定的浪费,在我个人看来一个设计应该考虑到城市的发展,然后充分的留下一定的补救办法。这样修建的工程才能禁受得住岁月的洗礼。

慈献寺桥

献寺桥位于海淀区西直门高梁桥斜街与动物园路相交处,由动物园路沿线新建,因附近有历史地名慈献寺而得名。慈献寺桥建成于2007年,桥长约1公里,宽可并行4车道,是一座典型的分离式立交桥。慈献寺桥为一多跨连续梁,桥体为箱形结构。路面为双向四车道,双向通行,上下行分开。慈献寺桥的建成大大缓解了西直门方向的交通压力。

慈献寺桥全长大概200多米,每跨宽度大概20米,有圆柱形桥墩和方形桥墩。近距离观察桥墩,可以发现桥墩与桥体之间有一层起缓冲作用的橡胶层,桥墩上有四个支座,用于使力沿竖直方向均匀地传到桥墩。同时桥墩四个方向上各有一个限位装置,防止地震时桥体发生横向位移。由于慈献寺桥周围有学校和居民楼,因此桥上采用屏障以减少噪音的传播。

在方柱形桥墩的上部,桥墩顶部与桥梁直接相接。从便于施工和修缮以及防止热胀冷缩等其他方面考虑,桥身不是一个整体,而是由两部分拼接而成。此外,在桥身与桥梁处设有多个缓冲,二者也并非直接相连。这样设计能够减少缓冲桥墩与桥身的震动,保护桥梁不易被损坏。

而在另一端的圆柱形桥墩处,桥身与桥墩之间除去缓冲之外,还有四个铰接段用来固定。此处由于并没有桥梁支撑的缘故,桥墩与桥身间的铰接就显得十分重要。慈献寺桥不仅设计结构合理,良好地缓解了交通,除此之外,它在外形以及环保等人文方面也考虑得很全面。

考虑到慈献寺桥的地理位置,对于桥梁的防噪功能的要求也比较严格。桥附近的建筑分别是动物园、居民区和学校宿舍楼等,所以不能给周围环境造成过大的噪音和污染。从桥底可以看到,桥身的接合处都有几组螺钉,除了固定,还可以消除因桥身震动而产生的噪音。

卢沟桥

卢沟桥,亦作芦沟桥,在北京市西南约15千米处丰台区永定河上。因横跨卢沟河(即永定河)而得名,是北京市现存最古老的石造联拱桥。卢沟桥全长266.5米,宽7.5米,最宽处可达9.3米。有桥墩十座,共11个桥孔,整个桥身都是石体结构,关键部位均有银锭铁榫连接,为华北最长的古代石桥。始建于金大定二十九年(1189年),明正统九年(1444年)重修。清康熙1697年时毁于洪水,康熙三十七年(1698年)重建,如今永定河上已经没有水了,但因2008年奥运会又重新贮满了水。桥东为宛平县城,明崇祯十一年(1638年)建。一提起卢沟桥可能我们的第一反应都是卢沟桥事变,但是,卢沟桥在我国的桥梁史上也占据这很重要的地位。

卢沟桥是一座联拱石桥,用天然石料作为主要建筑材料的拱桥,我国的石拱桥有着悠久的历史,通过查阅资料,明白了一些关于拱桥的知识。拱桥可以有多种分类。按结构材料分类,桥梁主要有石桥和木桥两种,依跨数有单跨与多跨之别,依结构型式则有拱桥与梁桥。拱桥大都是石桥,也有个别为木结构,称叠梁拱桥;梁桥又有平梁与悬臂梁之别。在所有桥的桥面上都可以建造桥廊或亭阁一类建筑,构成特别美丽的形象,称为廊桥。总之,为满足不同场合下的不同需要,桥梁有多种类型。

而我们观察的石拱桥是比较典型的石拱桥,圆形拱形能很好的分配桥面承受的压力,同时大小不一的拱形能够在洪水期很好的排水,这样避免了水流过于湍急而冲击桥面,使桥梁在洪水期冲塌。采用的石头也是材质坚硬的石头,抗压和抗折性能都是比较良好的。

铁路桥

在断流的永定河上我们看见了一座这种半穿式钢桁梁桥,通过带队老师的讲解,发现了这座桥在建设过程中有自己的特点。

首先是桥墩,其形状为菱形,不同于普通的圆柱和方形。通过老师的介绍明白了这里以前河流比较湍急,而且很多会带来大量的沙石,这些沙石会对桥墩造成很大的冲击,如果是圆形或方形,这样的话接触面积会很大,这样正面撞击现象比较严重,对桥墩寿命造成极大的印象,而通过修建这种菱形的桥墩,正面接触面积大大降低,而且菱形会对河流有一个分流的作用,这样沙石随着水流分开,而减少了对桥墩的撞击。相同的问题也是在春暖时节,在河流上会有很多的浮冰,浮冰也会随着水流撞击桥墩,因此在永定河这种特殊的地域环境下,修建菱形的桥墩是一个很好的选择。

其次就是它的桥面设计,桥面基本是镂空的,主题结构是钢结构,后来通过老师介绍,这种修建的原因是取决于它的功能的。这是一座铁路桥,这负责列车的运行,其他的车辆与行人都不走这里过,所以这座桥承受的主要载荷在于机车的轨道。因此桥面的材料越少,这样桥身自重较低,而且额节约建材。

桥是一座半穿式钢桁梁桥,跨度32米,高5.5米。桥面为明桥面,桥梁上未铺设道碴,线路很难固定,轨距不易保持,明桥面桥的外轨超高要靠轨枕调整,铺设和更换轨枕均比较困难;而采用半穿式,会使拱上立柱高度降低梁实现了刚性连接,每处立柱下拱肋之间也设有刚性。而横梁,也大幅度提高了结构整体横向刚度。

铁路桥梁荷载大,冲击力大,行车密度大,要求能抵抗自然灾害的标准高,特别是结构要求有一定的竖向横向刚度和动力性能。

V形墩

铁路桥和公路桥有着很大的差别,正如前面说到的,功能不同决定了桥的结构,由于汽车良好的机动性,所以前面必须平整,所以桥面的重量很大,和奔跑的汽车相比较,桥承受更大的是桥面的质量,而这座桥是国家京广线第四跨永定河的桥,我们看到时还在施工当中,最明显看到的是这个是一座连续梁桥,连续梁桥是中等跨径桥梁中常用的一种桥梁结构,预应力混凝土连续梁桥是其主要结构形式,它具有接缝少、刚度好、行车平顺舒适等优点,在30-120m跨度内常是桥型方案比选的优胜者。主梁的不同截面上有的有正弯矩,有的有负弯矩,而弯矩的绝对值均较同跨径桥的简支梁小,受力十分合理。这样,可节省主梁材料用量。连续梁桥主梁内有正弯矩和负弯矩,构造比较复杂。此外,连续梁桥的主梁是超静定结构,墩台的不均匀沉降会引起梁体各孔内力发生变化。因此,连续梁一般用于地基条件较好、跨径较大的桥梁上。而连续梁的缺点也是显而易见的,施工复杂,但是近些年来的技术发展可以看出,已经十分轻松了。

V形桥墩是这一桥的另一个亮点,其主要特点有:

(1)采用V形墩的梁式桥,缩短了计算跨径,降低了梁高,与竖直墩的连续梁桥、钢构桥或连续钢构桥相比,减少了上部工程材料数量。

(2)由于主梁的建筑高度减少,从而降低了桥面标高,使得纵坡平缓,对于城市桥梁来说,便于杏仁和非机动车辆通行,此外,这种结构对于减少两岸引桥的高度和长度有着十分重要的意义。

(3)从桥型外观上看,V形墩梁式桥上部结构轻巧,线条流畅,桥型美观。

(4)悬臂长度短,因而施工挠度较易控制。

(5)每个墩有两个相隔一定距离的指点,悬臂施工时无须为上部施工安全而增加下部支架和临时固结,接触约束等工序。

(6)V形墩梁式桥的施工关键在于V形墩墩身,其施工较一般竖直墩复杂,V性墩斜腿可以整体现浇,也可以整体预制、整片起吊安装,其关键在于控制V形墩斜腿在施工过程的叠加内力和设计要求相吻合。

(7)V形墩连续钢构和V形墩钢构相比,其由温度、混凝土收缩徐变、墩台沉降等因素引起的次内力交大,但桥面少了两条伸缩缝以及无挂空施工设施,提高了行车舒适性和减小了施工难度;V形墩连续钢构与V形墩连续梁桥相比,具有不设支座和不设墩顶拉杆的显著优点,但斜腿与顿顶箱梁相交接处的藕节点结构较复杂,当采用多跨结构时,往往因温度内力大,计算难以通过,这时可以采用在V墩顶部设支座和拉杆的V形墩连续梁桥。

通过观察和讲解知道,这种桥墩一般是在厂里预制好两个模块,但是中间的连接点是在现场浇筑的。我们也看到了施工现场的模槽。这样既能节约成本,又能保证质量。另外每4根柱子加了一个帽梁以加固。

桥梁,指的是为道路跨越天然或人工障碍物而修建的建筑物。桥梁一般讲由五大部件和五小部件组成,五大部件是指桥梁承受汽车或其他车辆运输荷载的桥跨上部结构与下部结构,是桥梁结构安全的保证.包括(1)桥跨结构(或称桥孔结构.上部结构)、(2)支座系统、(3)桥墩、(4)桥台、(5)墩台基础.五小部件是指直接与桥梁服务功能有关的部件,过去称为桥面构造.包括(1)桥面铺装、(2)防排水系统、(3)栏杆、(4)伸缩缝、(5)灯光照明.

按用途分为公路桥、公铁两用桥、人行桥、机耕桥、过水桥;按跨径大小和多跨总长分为小桥、中桥、大桥、特大桥;按结构分为梁式桥,拱桥,钢架桥,缆索承重桥(斜拉桥和悬索桥)四种基本体系,此外还有组合体系桥

按行车道位置分为上承式桥、中承式桥、下承式桥

按使用年限可分为永久性桥、半永久性桥、临时桥

按材料类型分为木桥、圬工桥、钢筋砼桥、预应力桥、钢桥

桥梁分类

多孔跨径总长L(米)

单孔跨径L0(米)

特大桥

L>1000

L0>150

大桥

100≤L≤1000

40≤L0≤150

中桥

30

20≤L0<40

小桥

8≤L≤30

5

涵洞

--

L0<5

注:①单孔跨径系指标准跨径。

②梁式桥、板式桥的多孔跨径总长为多孔标准跨径的总长;拱式桥为两岸桥台内起拱线间的距离;其他形式桥梁为桥梁为桥面系车道长度。

③管涵及箱涵不论管径或跨径大小、孔数多少,均称为涵洞。

④标准跨径:梁式桥、板式桥以两桥墩中线距离或桥墩中线与台背前缘间距为准;涵洞以净跨径为准。

梁式桥

包括简支板梁桥,悬臂梁桥,连续梁桥.其中简支板梁桥跨越能力最小,一般一跨在8-20m.连续梁

桥国内最大跨径在200m以下,国外已达240m.

拱桥,在竖向荷载作用下,两端支承处产生竖向反力和水平推力,正是水平推力大大减小了跨中弯矩,使跨越能力增大.理论推算,混凝土拱极限跨度在500m左右,钢拱可达1200m.亦正是这个推力,修建拱桥时需要良好的地质条件.

刚架桥,有T形刚架桥和连续刚构桥,T形刚架桥主要缺点是桥面伸缩缝较多,不利于高速行车.连续刚构主梁连续无缝,行车平顺.施工时无体系转换.跨径我国最大已达270m(虎门大桥辅航道桥)

缆索承重桥(斜拉桥和悬索桥)

是建造跨度非常大的桥梁最好的设计.道路或铁路桥面靠钢缆吊在半空,缆索悬挂在桥塔之间。斜拉桥已建成的主跨可达890m,悬索桥可达1991m.

组合体系桥

有梁拱组合体系,如系杆拱,桁架拱,多跨拱梁结构等.梁刚架组合体系,如T形刚构桥等.

桁梁式桥:有坚固的横梁,横梁的每一端都有支撑。最早的桥梁就是根据这种构想建成的。他们不过是横跨在河流两岸之间的树干或石块。现代的桁梁式桥,通常是以钢铁或混凝土制成的长型中空桁架为横梁。这使桥梁轻而坚固。利用这种方法建造的桥梁叫做箱式梁桥。

悬臂桥:桥身分成长而坚固的数段,类似桁梁式桥,不过每段都在中间而非两端支承。

拱桥:借拱形的桥身向桥两端的地面推压而承受主跨度的应力。现代的拱桥通常采用轻巧、开敞式的结构。

吊桥:是建造跨度非常大的桥梁最好的设计。道路或铁路桥面靠钢缆吊在半空,钢缆牢牢地悬挂在桥塔之间。较古老的吊桥有的使用铁链,有的甚至使用绳索而不是用钢缆。

拉索桥:有系到桥柱的钢缆。钢缆支撑桥面的重量,并将重量转移到桥柱上,使桥柱承受巨大的压力。

玻璃桥:纯玻璃制成的一种桥梁。(平板桥)

廊桥:加建亭廊的桥,称为亭桥或廊桥,可供游人遮阳避雨,又增加桥的形体变化。

分类

桥可以被按照不同的分类方法进行分类。常见的分类方法是根据形式和构造、材料以及功能等。

按形式和构造分类

按形式和构造主要分为梁式桥、拱式桥、桁架桥、悬索桥、斜拉桥。

梁式桥

梁桥以受弯为主的主梁作为主要承重构件的桥梁。主梁可以是实腹梁或者是桁架梁(空腹梁)。实腹梁外形简单,制作、安装、维修都较方便,广泛用于中、小跨径桥梁。实腹梁在材料利用上不够经济。桁架梁中组成桁架的各杆件基本只承受轴向力,可以较好地利用杆件材料强度。桁架梁的构造复杂、制造费工,多用于较大跨径桥梁。桁架梁一般用钢材制作,偶用预应力混凝土或钢筋混凝土制作。用木材制作桁架梁耐久性差,现很少使用。实腹梁主要用钢筋混凝土、预应力混凝土制作,也可用钢材做成钢钣梁或钢箱梁。实腹梁桥的最早形式是用原木做成的木梁桥和用石材做成的石板桥。由于天然材料本身的尺寸、性能、资源等原因,木桥现在已基本不采用,石板桥也只用作小跨度人行桥。

代表桥梁:

?钢桁梁桥:南京长江大桥、武汉长江大桥

?简支梁桥:开封黄河大桥、普兰店海湾桥

?T型刚构桥:青铜峡黄河公路大桥、虎门大桥

?悬臂梁桥

?连续梁桥:厦门海峡大桥

?连续刚构桥:黄石长江大桥、东明黄河大桥

桁架桥

拱式桥

以承受轴向压力为主的拱(称为主拱圈)作为主要承重构件的桥梁。

1.按照主拱圈的受静力形式,拱轿可分为三铰拱、两铰拱和无铰拱。

拱的种类:三铰拱、两铰拱、无铰拱、带拉杆拱。

带拉杆的拱:在屋架中,为消除水平推力对墙或柱的影响,在两支座间增加一拉杆,由拉杆来承担水平推力

铁路拱桥:在桥梁中为了降低桥面高度,可将桥面吊在拱上

2.按照主拱圈的构成形式,拱又可分为板拱、肋拱、双曲拱、箱形拱、桁架拱等。

?板拱:拱圈横截面呈矩形实体截面,它横向整体性较好、拱圈截面高度小、构造简单,但抵抗弯矩能力较差,一般用于圬工拱桥。

?肋拱:拱圈是由两条或多条拱肋组成,肋与肋之间用横系梁相联系,拱肋形状可以是矩形、工字形、箱形或圆管形,它的抗弯能力较板拱为优,用料较省,但制作较板拱复杂,多用于钢筋混凝土拱桥或钢拱桥。

?双曲拱:60年代以后,在中国采用的一种拱式桥梁。它在横向除有拱肋外,还有由拱波、拱板等构成的小拱将整个拱圈联结成整体,它在施工时可以将拱肋、拱波预制,安装后再浇筑拱板,减轻吊装重量,并可以不用拱架,或只需用简单支架,为混凝土拱桥提供了一种新的结构形式和简便易行的施工方法。但需采取措施保证拱圈的整体性。

?箱形拱:横截面可为整体多室箱形或分离箱形。混凝土或钢筋混凝土箱形拱也可采用无支架施工。它的整体性、横向稳定性和抗扭性能都较双曲拱的结构为好,但在中、小跨径时不如双曲拱简便和节省钢材。

?桁架拱:拱圈由桁架构成,可做成桁肋拱或肩拱形式。桁架拱的材料用量较经济,但桁架的某些杆件将承受拉力,故主要用在钢拱桥或预应力混凝土拱桥中。

拱桥主拱圈沿桥跨方向的形状,可以做成横截面尺寸沿拱轴线不变的等截面拱,或者做成横截面尺寸由拱脚向拱顶逐渐变化的变截面拱。变截面拱能较好地适应拱圈内力的变化,用料较经济;等截面拱构造简单、施工方便,因而采用较普遍。

主拱圈的拱轴线形状,对拱圈截面的应力大小将产生直接影响。一般尽量使拱轴线与荷载作用下的拱圈压力线相吻合,以减小截面的弯矩值。当不计拱圈弹性压缩及其他因素的影响时,拱在均布荷载作用下的压力线为抛物线;在由拱顶向拱脚按拱轴线形状逐渐增大的分布荷载作用下,拱的压力线将为悬链线;而圆弧线线形最简单,利于施工。故这几种线形成为拱桥中常用的拱轴线形状。

3.拱还可按拱上建筑的形式不同而分为实腹式拱和空腹式拱。实腹式拱是将主拱圈以上至桥面间的空间全部用填料填实,一般用于小跨径的桥梁;空腹式拱则在主拱圈以上设有横桥向贯通的腹孔,一般用于中等以上跨径的桥梁。赵州桥是现存修建最早的空腹式拱桥。

在竖直荷载作用下,作为承重结构的拱肋主要承受压力。拱桥的支座则不但要承受竖直方向的力,还要承受水平方向的力。因此拱桥对基础与地基的要求比梁桥要高。拱桥又可分为上承式拱桥(桥面在拱肋的上方)、中承式拱桥(桥面一部分在拱肋上方,一部分在拱肋下方)与下承式拱桥(桥面在拱肋下方)。仅供人、畜行走的拱桥可以把桥面直接铺在拱肋上。而通行现代交通工具的拱桥,桥面必须保持一定的平直度,不能直接铺在曲线形的拱肋上,因此要通过立柱或吊杆将桥面间接支承在拱肋上。

?三铰拱是静定结构,其整体刚度较低,尤其是挠曲线在拱顶铰处产生折角,致使活载对桥梁的冲击增强,对行车不利。拱顶铰的构造和维护也较复杂。因此,三铰拱除有时用于拱上建筑的腹拱圈外,一般不用作主拱圈。

?两铰拱取消了拱顶铰,构造较三铰拱简单,结构整体刚度较三铰拱为好,维护也较三铰拱容易,而支座沉降等产生的附加内力较无铰拱为小,因此在地基条件较差和不宜修建无铰拱的地方,可采用两铰拱桥。

?无铰拱属三次超静定结构,虽然支座沉降等引起的附加内力较大,但在荷载作用下拱的内力分布比较均匀,且结构的刚度大,构造简单,施工方便,因此无铰拱是拱桥中,尤其是圬工拱桥和钢筋混凝土拱桥中普遍采用的形式。

拱的受力特点:在竖向荷载作用下产生水平推力。

拱与梁的区别:看是否有水平推力。

拱的内力特点:与简支梁相比拱的弯矩、剪力较小,轴力较大(压力),应力沿截面高度分布较均匀。节省材料,减轻自重,能跨越大跨度。宜采用砖、石、混凝土等材料。

缺点:拱对基础或下部结构施加水平推力,增加了下部结构的材料用量,对地基要求高。

代表桥梁:

木拱桥:汴水虹桥、泰顺廊桥

圬工拱桥:赵州桥、卢沟桥

箱形拱桥:万州长江大桥

双曲拱桥

刚架拱桥

桁架拱桥:悉尼海港桥

肋拱桥:上海卢浦大桥

桁式组合拱桥

斜腿刚架及其他

斜拉桥

由主梁、斜向拉紧主梁的钢缆索以及支承缆索的索塔等部分组成。斜拉桥的缆索张拉成直线形,整个结构为几何不变体,其刚度比悬索桥大。主梁同弹性支承上的连续梁的性能相似。斜拉桥的跨径一般在梁桥和悬索桥之间。。斜拉桥在构造上有单塔或双塔、单面布索或两面布索、密索或少索等形式,索的布置也有不同的放射形式,塔、梁、墩之间铰接或固接等也有多种类型。

斜拉桥在日本和台湾称“斜张桥“,德文称“斜索桥“,英文称“拉索桥(Cable

Stayed

Bridge)“。将梁用若干根斜拉索拉在塔在上,便形成斜拉桥。与多孔梁桥对照起来看,一根斜拉索就是代替一个桥墩的(弹性)支点,从而增大了桥梁的跨度。

斜拉桥这种结构型式古已有之。但是由于斜拉索中所受的力很难计算和很难控制,所以一直没有得到发展和广泛应用。直到本世纪中,由于电子计算机的出现,解决了索力计算困难的问题,以及调整装置的完善,解决了索力的控制问题,使得斜拉桥成为近50年内发展最快,应用日广的一种桥型。

代表桥梁:

混凝土桥塔混凝土梁斜拉桥:武汉长江二桥,主跨400m

混凝土桥塔钢梁斜拉桥:南京长江二桥,主跨628m

组合梁斜拉桥:上海杨浦大桥、香港汀九桥、昂船洲大桥

钢斜拉桥:日本多多罗大桥、芜湖长江大桥、南京长江三桥、香港汲水门大桥

矮塔斜拉桥:开封黄河二桥、抚顺和平桥

悬索桥

又名吊桥,是以承受拉力的缆索或链索作为主要承重构件的桥梁。悬索桥由悬索、索塔、锚碇、吊杆、桥面系等部分组成。悬索桥的主要承重构件是悬索,它主要承受拉力,一般用抗拉强度高的钢材(钢丝、钢绞线、钢缆等)制作。由于悬索桥可以充分利用材料的强度,并具有用料省、自重轻的特点,因此悬索桥在各种体系桥梁中的跨越能力最大,跨径可以达到1000米以上。悬索桥的主要缺点是刚度小,在荷载作用下容易产生较大的挠度和振动,需注意采取相应的措施。

按照桥面系的刚度大小,悬索桥可分为柔性悬索桥和刚性悬索桥。柔性悬索桥的桥面系一般不设加劲梁,因而刚度较小,在车辆荷载作用下,桥面将随悬索形状的改变而产生S形的变形,对行车不利,但它的构造简单,一般用作临时性桥梁。刚性悬索桥的桥面用加劲梁加强,刚度较大。加劲梁能同桥梁整体结构承受竖向荷载。除以上形式外,为增强悬索桥刚度,还可采用双链式悬索桥和斜吊杆式悬索桥等形式,但构造较复杂。

桥面支承在悬索(通常称大揽)上的桥称为悬索桥。英文为Suspension

Bridge,是“悬挂的桥梁“之意,故也有译作“吊桥“的。“吊桥“的悬挂系统大部分情况下用“索“做成,故译作“悬索桥“,但个别情况下,“索“也有用刚性杆或键杆做成的,故译作“悬索桥“不能涵盖这一类用桥。和拱肋相反,悬索的截面只承受拉力。简陋的只供人、畜行走用的悬索桥常把桥面直接铺在悬索上。通行现代交通工具的悬索桥则不行,为了保持桥面具有一定的平直度,是将桥面用吊索挂在悬索上。和拱桥不同的是,作为承重结构的拱肋是刚性的,而作为承重结构的悬索则是柔性的。为了避免在车辆驶过时,桥面随着悬索一起变形,现代悬索桥一般均设有刚性梁(又称加劲梁)。桥面铺在刚性梁上,刚性梁吊在悬索上。现代悬索桥的悬索一般均支承在两个塔柱上。塔顶设有支承悬索的鞍形支座。承受很大拉力的悬索的端部通过锚碇固定在地基中,个别也有固定在刚性梁的端部者,称为自锚式悬索桥。

代表桥梁:

金门大桥,世界上第一座跨距超过千米的悬索桥

润扬长江大桥

江阴长江大桥

广州虎门大桥

香港青马大桥

此外还有索桥(不是悬索桥)、开启桥、浮桥、漫水桥等。

按建筑材料分类

按建筑材料分类可分为木桥、索桥、圬工桥、钢桥、钢筋混凝土桥、预应力混凝土桥、混合桥等。

篇2:水工建筑物实习报告

水工建筑物实习报告 本文关键词:水工,建筑物,实习报告

水工建筑物实习报告 本文简介:前言水工建筑物是水利水电类专业的一门主要专业课。其中内容主要讲述淡水建筑物、泄水建筑物、输水建筑物等的基本的、通用的规律,以及各种建筑物的作用特点、工作条件、型式、构造、材料、地基处理和设计计算的理论和方法,培养学生从水文、地质、地形、建材以及社会发展状况等实际情况出发,分析和解决水工建筑物的总体布

水工建筑物实习报告 本文内容:

前言

水工建筑物是水利水电类专业的一门主要专业课。其中内容主要讲述淡水建筑物、泄水建筑物、输水建筑物等的基本的、通用的规律,以及各种建筑物的作用特点、工作条件、型式、构造、材料、地基处理和设计计算的理论和方法,培养学生从水文、地质、地形、建材以及社会发展状况等实际情况出发,分析和解决水工建筑物的总体布置、设计计算和工程管理的能力。

水工建筑物的设计及本课程的理论教学内容中,理论计算占有很大比重,由于客观条件是千变万化的,理论计算的结果往往不能直接作为设计结果。设计时出理论计算外,还必须重视现场试验、类比等工程方法的运用,土、石、混凝土等建筑材料的性能参数的选定,工作条件的分析,型式构造的选择以及施工和运行管理的便利等。

通过本次课程实训,从而系统地巩固和加深《水工建筑物》课程学习的基本知识、基本理论,掌握本专业建筑物设计的基本技能;熟练掌握有关实际工程设计的基本原则、内容、方法、步骤及设计。培养独立和集体分析问题、解决问题的能力;

目录

一、主要技术指标与主要设计参数2

1.1

工程设计指标2

1.2

设计基本参数2

1.3

设计要求3

1.4

结构布置和材料4

二、

水闸设计与布置5

2.1

设计依据5

2.2闸孔设计6

三、

消能防冲设计10

3.1消力池设计10

3.2海漫设计13

四、防渗排水设计15

五、闸室各部件的形式选择及尺寸拟定16

六、闸室稳定计算17

七、

挡土墙设计23

7.1

原始条件:23

7.2

稳定及强度验算26

7.3

各组合最不利验算33

八、

参考文献38

一、主要技术指标与主要设计参数

1.1

工程设计指标

1.过闸设计流量为120m3/s

2.工程等别Ⅰ

3.建筑物级别1级

4.[

C

K

]——沿闸室基底面的抗滑稳定安全系数允许值,基本组合取1.20,特殊组合取1.0

5

工程概况:

山东某引黄灌区的进水闸。在引水口的黄河大堤之外为一低洼荒碱地,为一良好的沉沙区。整个灌区地形为西北高东南低。工程处黄河沿岸的地面高程一般在14m左右。该闸是灌区工程的主要建筑物。其任务是保证在无坝引水条件下,满足灌区用水要求。

该引水闸设计引水流量Q=120m3/s,闸前设计水位(保证率75%)为▽12.7m,引水角(水闸中心线与黄河中泓线方向的夹角)为40°,引水渠段(水闸垂直水流方向的轴线距离河岸的距离)为150m。闸前的引水渠段渠底高程为▽10.0m,底宽为60m,两岸的边坡为1:2。在高程为▽15m处设一平台,宽度为2.0m。高程▽15m到▽19.5m的边坡为1:2.5。闸后灌区渠首底高程为▽10.0m。

1.2

设计基本参数

A.建筑物等级:1级;

B.设计荷载组合

基本组合:设计洪水位情况,上游水位为▽17.0m,下游设计水位为▽12.0m,风速为14m/s。

特殊组合:校核洪水位情况,上游水位为▽18.5m,下游水位为▽12.5m,风速为14m/s。

C.地基情况

闸底板位于砂壤土,其力学性能指标较好。其各项指标如下:

抗剪强度指标:φ水下=25°;φ水上=30°;

地基承载能力:P=165Mpa;

渗径系数(勃莱系数):c=9.0;

密度:r干=15kN/m3;r湿=18.5kN/m3;r浮=10kN/m3;r饱=20kN/m3;

土壤凝聚力:c水上=10kN/m2;c水下=5Kn/m2;

D.地基允许不均匀系数:〔η〕=2.6~3.0;

E.抗滑稳定安全系数:〔k〕设计=1.30;〔k〕校核=1.10;

F.建筑物与地基的摩擦系数:f=0.4~0.5;

G.建筑材料:该地区为冲积平原,砂、石需从外地运输;

H.该水闸有交通要求,该区地震烈度为7度,要求按照7度设防;

I.本地区有交通要求,交通桥宽度一般为4~5m;不考虑地震要求。

1.3

设计要求

遵循安全、实用、经济合理、施工管理方便、技术先进等原则,保证质量、保证进度完成所布置的设计任务。

1.4

结构布置和材料

工程布置总体上分为上游段、闸室段、下游段。上游段包括上游翼墙、铺盖、护底、两岸护坡及上游防冲槽。它的作用是引导水流平顺地进入闸室,上游翼墙的作用引导水流平顺地进入闸孔并起侧向防渗作用。铺盖主要起防渗作用,其表面应满足抗冲要求。护坡、护底和上游防冲槽保护两岸土质、河床及铺盖头部不受冲刷。

上游段有扭面铺盖段,扭面采用M10

浆砌石,与旧闸下游护坡相连接,边坡与旧边坡保持一致1:3;河底高程10m,扭面顶部高程74.93m;铺盖长15m,厚度0.3m,采用C20

钢筋混凝土。闸室段包括底板、闸墩、闸门、胸墙、工作桥、及交通桥等。底板是闸室的基础,承受闸室全部荷载,并均匀地传给地基,此外,还有防冲、防渗等作用。闸墩作用是分隔闸孔并支承闸门、工作桥等上部结构。闸门作用是挡水和控制下泄水流。工作桥拱安置启闭机和工作人员操作之用。交通桥的作用是连接两岸交通。

闸室段长30米,采用C25

混凝土,中墩厚度1.5m,底板厚度1.5m,底板顶部高程11.5m;墩顶高程19.6m;闸门采用钢闸门。上部为C25

砼排架结构,启闭机室,20t

启闭机5

台;启闭机室采用框架结构,现浇C25

砼启闭机梁板及屋面。下游段包括护坦、海漫、下游防冲槽、下游翼墙及护坡等。下游翼墙引导水流均匀扩散兼有防冲及侧向防渗等作用。护坦具有效能防冲作用。海漫的作用是进一步消除护坦出流的剩余动能,扩散水流,调整流速分布,防止河床受冲。下游防冲槽的作用是避免冲刷向上游扩展。下游段包括护坦、消力池、扭面和海漫护坡。消力池厚度0.8m,海漫高程10.05m;护坡顶部高程19.5m。

二、

水闸设计与布置

闸址选择合理与否将直接影响到水闸工程量的大小、施工条件、安全运用及水闸建成后的效益,是一大问题。影响闸址选择的因素较多,各种水闸承担的任务不同,对闸址的要求也不完全一致。对进水闸来说,主要应考虑一下方面:

2.1

设计依据

1.闸址位置

应尽量使水流平顺,减少泥沙入渠,所以应选在基本稳定的河道凹岸,并具有一定的引水角,以保证可靠地引取水流。

2.地基条件

地基条件是闸址选择的一个十分重要的因素。不论何种形式的水闸,以尽可能选择在质地均匀、结构紧密、防渗能力较好、承载力较强的地基上。

3.施工条件

应可能靠近天然建筑材料产区,交通方便,能源充足,且闸址附近有足够的施工场地,施工导流布置方便。

4.居民点拆迁少。

5.建成后便于管理养护等。

2.2闸孔设计

1.闸孔型式选择

闸孔型式一般有宽顶堰型、低实用堰和胸墙孔口型三种。它们的特点为:

宽顶堰型是水闸中最常用的底板结构型式。其主要优点是结构简单、施工方便、泄流能力比较稳定,有利于泄洪、排沙、排淤、通航等;其缺点是自由泄流时流量系数较小,容易产生波状水跃。低实用堰型有梯形、曲线型、和驼峰型。实用堰自由泄流时流量系数较大,水流条件较好,选用适宜的堰面曲线可以消除波状水跃;但泄流能力受尾水位变化的影响较为明显,当s

h

>0.6H

以后,泄流能力将急剧降低,不如宽顶堰泄流时稳。上游水位较大时,采用这种孔口形式,可以减小闸门开度。胸墙孔口型用于上游水位变幅较大,过闸流量较小时,常采用胸墙孔口型。可以减小闸门高度和启闭力,从而降低工作桥高和工程造价。本设计地点在平原地区,水头差较小,上游水位变幅不大,要求泄流能力稳定,从而排除低实用堰型和胸墙孔口型,采用宽顶堰型。

2.闸底板高程的确定

底板应置于较为坚实的土层上,并应尽量利用天然地基。在地基强调能够满足要求的条件下,底板高程定得高些,闸室稳定得高些,闸室宽度大,两岸连接建筑物相对较低。对于小型水闸,由于两岸连接建筑在整个工程中所占比重较大,因而总的工程造价可能是经济的,在大型水闸中,由于闸室工程量所占比重较大,因而适当降低底板高程,常常是有利的。当然,底板高程也不能定的太低,否则,由于单款流量加大,将会增加下游效能防冲的工程量,闸门增高,启闭设备的容量也随之增大。选择底板高程前,首先确定合适的最大过闸单宽流量,它取决于闸下游河渠的允许最大单宽流量。允许最大过闸单宽流量可按下游河床允许最大单宽流量的1.2~1.5

倍确定。一般情况下,节制闸的底板顶面可与河床齐平。考虑经济条件,本设计采取底板顶面与河床齐平。

3.闸孔宽度计算

本闸设计流量Q=120m3/s,上下游渠道水深均2.42m,闸前流速V0=0.99

m/s,设闸前壅高水位为0.1m,闸上、下游水位分别为74.03

m、73.93m,则闸上水深h=2.42m,hs=2.32m。

闸孔总净宽可根据公式:

B0——闸孔总净宽,m;

Q——过闸流量,m3/s;

H0——计入行在内的进流速堰上水深,m;

g——重力加速度,取9.81,m/s2;

m——堰流流量系数,可采用0.385;

ε——堰流侧收系数,可由表2-1查得;

σ——堰流淹没系数,对于宽顶堰由表2-2查得,表中hs为堰顶下游水深,m;

B0/bs=

=0.55根据表2-1查得ε=0.934

所以σ=1

B0=

23.09m

取B0=25m

校核流量,根据

因此计算的过水能力与设计流量的差值相差不大符合要求。

表2-1ε

B0/bs

≤0.2

0.33

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

ε

0.909

0.911

0.918

0.928

0.940

0.953

0.968

0.983

1.000

表2-2宽顶堰σ值

hs/H0

≤0.72

0.75

0.78

0.80

0.82

0.84

0.86

0.88

0.90

0.91

σ

1.00

0.99

0.98

0.97

0.95

0.93

0.90

0.87

0.83

0.80

hs/H0

0.92

0.93

0.94

0.95

0.96

0.97

0.98

0.99

0.995

0.998

σ

0.77

0.74

0.70

0.66

0.61

0.55

0.47

0.36

0.28

0.19

4.分孔及总宽度

根据水闸净宽,分成

5×5孔。中墩厚度1.5m、边墩厚度1m,闸室总宽度l=25+4×1.5+1×2=33m

5.确定闸顶高程

为了保证运用管理安全,闸顶高程应高于校核洪水位,闸顶上游高程应高于波浪高度,其与正常蓄水位或校核洪水位的高差Δh由下式确定

(2-1)

式中Δh——防浪墙顶至正常蓄水位或校核洪水位的高差,m;

h1%——超值累积频率为1%时波浪高度,m;

hz——波浪中心线高出正常蓄水位或校核洪水位的高度,m;

hc——安全超高,m查表2-1.

2-1安全超高hc(m)值表

水工建筑物安全级别

正常蓄水位

(设计洪水位)

0.7

0.5

0.4

校核洪水位

0.5

0.4

0.3

(2-2)

(2-3)

式中v0——计算风速,m,是指水面以上10m处10min的多年最大风速平均值,水库为正常蓄水位和设计洪水位时,宜采用相应洪水期多年平均最大风速的1.5~2.0倍,校核洪水位时,宜采用洪水期最大风速的多年平均值。

D——风区长度(有效吹程),m,是指风作用于水域的长度,为自坝前沿风向到对岸的距离;当风区长度内水面由局部缩窄,且缩窄处的宽度B小于12倍计算波长时,用风区长度

D=5B(也不小于坝前到缩窄处的距离);水域不规则时,按规范要求计算。

三、

消能防冲设计

水闸的消能防冲包括消力池、海漫和防冲槽等主要内容。

3.1消力池设计

1消力池类型选择

对于本灌区溉渠道上的节制闸如果下游是坚硬的岩体,又具有较大的水头时,可以采用挑流消能;当下游河道有足够的水深且变化较小,河床及河岸的抗冲能力较大时,可采用面流式衔接;平原地区的水闸,由于水头低,下游水位变幅大,一般采用底流式效能。底流式消能的作用是通过在闸下产生一定淹没度的水跃来保护水跃范围内的河床免遭冲刷。淹没度过小,水跃不稳定,表面旋滚前后摆动;淹没度过大,较高流速的水舌潜入底层,由于表面旋滚的剪切,掺混作用减弱,消能效果反而减小。淹没度取1.05~1.10

较为适宜。本设计地址处于平原地区,水头低,下游水位变化不大,所以采用底流式消能。

2

消力池构造计算

(1)消力池池深确定

总流量Q=120

消力池首端宽度b1=27

消力池末端宽度b2=27

消力池首端单宽流量q=4.44

消力池末端单宽流量qs=4.44

行近流速vo=0

下游水深ht=1

坎后产生临界水跃时的坎后收缩水深hc1=1.57

计算所得坎后临界水跃跃后水深(共轭水深)

hc1″=1.000999428788≈ht=1,计算所得hc1正确。

计算所得坎高(坎后为临界水跃时)c=0.234125

为使坎后形成稍有淹没的水跃,可使坎高较算出值稍小,取

c=0.2,以策安全。

假设消力池深度s=0.55

由消力池底板顶面算起的总水头To=Z2-Z4+S+Vo^2/(2g)=3.25

消力池内收缩水深hc=0.656

消力池内共轭水深(跃后水深)hc2=2.17

从坎顶算起的坎顶总水头H10=1.79

坎顶水深H1≈1.61

水跃淹没系数σ=1.08

水跃长度Lj=10.46

(2)消力池长度

计算公式:

Lsj=Ls+βLj

Lj

=6.9(hc″-

hc)

Lsj

——消力池长度;

Ls——消力池斜坡段水平投影长度,m;

β——水跃长度校正系数,可采用0.7~0.8;

Lj——水跃长度,m;

经计算,消力池长度为17.85m,斜坡段投影长度为10m,水平段为8m。

(3)构造要求

消力池底板(即护坦)承受水流的冲击力,水流脉动压力和底部扬压力等作用,应具有足够的重量、强度和抗冲耐磨能力。护坦一般是等厚的,但也可采用不同的厚度,始端厚度大,向下游逐渐减小。

护坦厚度可根据抗冲和抗浮要求,分别按下式计算,并取其最大值。

抗冲t=k1

抗浮t=k2

式中t——消力池底板始端厚度,m;

k1——消力池底板计算系数,可采用0.15~0.20;

k2——消力池底板安全系数,可采用1.1~1.3;

py——扬压力,kpa

hd——消力池平均水深,m;

γ——水的重度,kN/m3;

γ1——消力池底板的饱和重度,kN/m3;

消力池末端厚度,采用t/2,但不宜小于0.5m。

底板用C20混凝土浇筑而成,并按构造配置φ10~12mm、@25~30mm的构造钢筋。

=

3.2海漫设计

海漫的长度:

且消能扩散情况良好,海漫长度由公式:

式中Lp——海漫长度,m;

qs——消力池末端单宽流量,m3/(s·m)

H——泄水时上、下游水位差,m;

ks——海漫长度计算系数,由表3-1查得。

表3-1ks值

河床土质

粉砂、细砂

中砂、粗砂、粉质沙土

粉质粘土

坚硬粘土

ks

14~13

12~11

10~9

8~7

在1~9之间,所以根据此公式ks取11.5,

=11.5×3.2=36.24m

取海漫水平段起始长度为10m,倾斜段长度为26.4m缓坡段水平长度:

海漫的总体布置:海漫首端顶可与消力池尾坎齐平;始端设置10m长的水平段;其后用不陡于1︰10的坡连接;海漫末端高程应满足水流不冲要求。

海漫的构造:海漫的形式、分缝等。

⑶防冲槽设计

防冲槽形式:抛填式,材料选用碎石。

尺寸:长7m,池深2m。

四、防渗排水设计

渗透压力的大小与地下轮廓的形状和尺寸有很大的关系。合理地布置地下轮廓就能有效地防止土壤渗透变形,并减小渗透压力。采取措施总的原则是高防低排,即在靠近高水位一侧采取防渗措施,靠近低水位一侧采取排水措施。防渗设计的影响因素很多,如地基条件、闸上作用水头、闸底板顺水流方向的长度及材料的供应。因此设计时应结合当地具体条件,配合水闸总体布置进行。

设计步骤如下:

⑴根据闸上作用水头的大小和地基条件,用渗径系数法初步拟定地下轮廓的防渗长度。

L——闸基防渗长度,即闸基轮廓线防渗部分水平段和垂直段长度的总和,m;

H——上、下游水位差,m;

C——允许渗流系数值,见表4-1。

粉砂

细砂

中砂

粗砂

中砾、细砾

粗砾夹软石

轻粉质沙壤土

轻沙壤土

壤土

粘土

有反滤层

13~9

9~7

7~5

5~4

4~3

3~2.5

11~7

9~5

5~3

3~2

无反滤层

——

——

——

——

——

——

——

——

7~4

4~3

H为5m,渗径系数C为9

因此L≥5×9=45m

⑵地下轮廓布置

土基上水闸一般不采用板桩形式进行防渗。一般采用延长上游铺盖的长度来减小渗流,下游采用平铺式排水。应根据底板顺水流方向的长度确定铺盖的长度,应考虑下游排水起点,避免冲刷焦点的发生。

铺盖材料为,现浇C15混凝土、编织布一层、100mm厚石子、350g/m2反滤土工布。

⑶闸基渗流计算

采用改进阻力系数法进行,计算作用在底板上的而渗透压力,并进行地基的渗透稳定验算。

水闸的防渗排水设计应结合闸室的稳定计算进行。

五、闸室各部件的形式选择及尺寸拟定

本部分应结合前面的水力计算、防渗排水设计、消能防冲设计等内容,相互协调进行。

闸室各部件包括闸底板、闸墩、闸门、工作桥、交通桥、检修桥、启闭机房等。

⑴闸底板:

本灌区属于平原地区,因此闸底板选用平地板。底板五闸墩的连接形式为整体式。底板厚度为0.5m。

⑵闸墩:

闸墩材料采用混凝土、钢筋混凝土。为满足水流条件,上、下游墩头采用半圆形。为满足稳定、强度和闸门搁置要求闸墩厚度为中墩1.5m,边墩1m。

⑶闸门:闸门平面闸门。

闸门厚0.5m,宽6m,高3m。工作闸门与检修闸门尺寸相同。

⑷工作桥、交通桥:

工作桥和交通桥都为板桥形式。启闭机为绳鼓式。

另外当上游挡水水位较高,而且下泄〔引取〕水流是在低水位时,为减少作用在闸门上的水压力,采用胸墙来辅助挡水,以减小闸门高度。

六、闸室稳定计算

水闸在使用或施工工程中,可能产生沿闸基的水平滑动、地基承载力不满足要求、地基产生较大的沉降或不均匀沉降影响水闸的安全和正常运行。

⑴闸室稳定计算

作用在闸室上的荷载有自重、水压力、浪压力、泥沙压力、渗透压力等,因按实际情况进行荷载组合,闸室的而稳定安全系数应满足要求。

应根据实际情况合理选择计算单元。

⑵地基基底压力及基底压力不均匀系数

按偏心受压公式计算地基基底压力,地基的稳定性验算;基底压力不均匀系数。详见附表。

⑶地基沉降及不均匀沉降

在各种荷载组合情况下的地基沉降及其不均匀沉降验算,详见附表。

⑷荷载计算有关说明

工作桥自重﹙包括活荷载﹚可按20KN/m计算;启闭设备采用绳鼓式启闭机,自重可按40KN/m计算。机房可按外墙高5m,净高4m自重30KN/m考虑。

工作闸门自重可按下面的方法进行:

其中式中:、已知和所求闸门的自重;

、已知和所求闸门的孔口面积;

、已知和所求闸门的孔口尺寸;

、已知和所求闸门的孔口中心线的水头。

附:一已知进水闸闸门的参数为=250KN/m、=18m2、=6m、=10.7m。

附表闸室稳定分析(1)

一,水闸稳定和闸底应力计算(设计洪水完建情况)

项目

作用力名称

垂直力G(KN)

水平力H(KN)

力臂LX(m)

弯矩M(KN.m)

1

底板

8725

0

0

2

胸墙

1822.5

10

18225

3

闸墩

9112.5

0

0

4

工作桥

660

14

9240

5

交通桥

2640

8

-21120

6

闸前水重

893.025

9.125

8148.853125

7

闸后水重

1359.75

1.125

-1529.71875

8

浮托力

-3822

0

0

9

渗透压力1

-79.625

14.5

-1154.5625

10

渗透压力2

-119.4375

5.3

-633.01875

11

渗透压力3

-1154.5625

14.7

-16972.06875

12

闸门重

200

1.5

300

13

上游水压力

0

-2213.7

1.23

2722.851

14

下游水压力

0

646.8

0.67

-433.356

15

上游泥沙压力

0

0

0

0

16

浪压力

0

-21.4

14.5

-310.3

17

总计

20237.15

-1588.3

-3516.320625

B

A

G

M

偏心距e=M/G

30

185

20237.15

-3516.320625

-0.173755723

Pmin=

G/A(1+6e/B)=

105.5885723

Pmax=

G/A(1-6e/B)=

113.1914277

1.300

滑动稳定方程验算:

滑动稳定方程满足:

方程值

=

364.884(kN)

>

0.0

(二)

倾覆稳定性验算

相对于墙趾点,墙身重力的力臂

Zw

=

1.593

(m)

相对于墙趾点,墙踵上土重的力臂

Zw1

=

2.321

(m)

相对于墙趾点,Ey的力臂

Zx

=

4.431

(m)

相对于墙趾点,Ex的力臂

Zy

=

3.678

(m)

验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性

倾覆力矩=

1211.275(kN-m)

抗倾覆力矩=

4001.082(kN-m)

倾覆验算满足:

K0

=

3.303

>

1.500

倾覆稳定方程验算:

倾覆稳定方程满足:

方程值

=

2458.525(kN-m)

>

0.0

(三)

地基应力及偏心距验算

基础为天然地基,验算墙底偏心距及压应力

作用于基础底的总竖向力

=

1310.301(kN)

作用于墙趾下点的总弯矩=2789.806(kN-m)

基础底面宽度

B

=

6.000

(m)

偏心距

e

=

0.871(m)

基础底面合力作用点距离基础趾点的距离

Zn

=

2.129(m)

基底压应力:

趾部=408.566

踵部=28.201(kPa)

最大应力与最小应力之比

=

408.566

/

28.201

=

14.488

作用于基底的合力偏心距验算满足:

e=0.871

1.300

滑动稳定方程验算最不利为:组合1(组合1)

滑动稳定方程满足:

方程值

=

364.884(kN)

>

0.0

(二)

倾覆验算

安全系数最不利为:组合1(组合1)

抗倾覆力矩

=

4001.082(kN-M),倾覆力矩

=

1211.275(kN-m)。

倾覆验算满足:

K0

=

3.303

>

1.500

滑动稳定方程验算最不利为:组合1(组合1)

倾覆稳定方程满足:

方程值

=

2458.525(kN-m)

>

0.0

(三)

地基验算

作用于基底的合力偏心距验算最不利为:组合1(组合1)

作用于基底的合力偏心距验算满足:

e=0.871

<=

0.167×6.000

=

1.000(m)

墙趾处地基承载力验算最不利为:组合1(组合1)

墙趾处地基承载力验算满足:

压应力=408.566

<=

198000.016(kPa)

墙踵处地基承载力验算最不利为:组合1(组合1)

墙踵处地基承载力验算满足:

压应力=28.201

<=

214499.984(kPa)

地基平均承载力验算最不利为:组合1(组合1)

地基平均承载力验算满足:

压应力=218.383

<=

165000.000(kPa)

(四)

墙趾板强度计算

[趾板根部]

截面高度:

H

=

0.700(m)

截面剪力最不利结果:组合1(组合1)

截面剪力:

Q

=

0.000(kN)

截面抗剪验算满足,不需要配抗剪腹筋

配筋面积最大值结果:组合1(组合1)

截面弯矩:

M

=

0.000(kN-m)

配筋面积:

As

=

1400(mm2)

裂缝计算最不利结果:组合1(组合1)

裂缝宽度:

w

=

0.000

(五)

墙踵板强度计算

截面高度:

H

=

0.700(m)

踵板与肋结合处剪力最不利结果:组合1(组合1)

踵板与肋结合处剪力:

Q

=

468.843(kN/m)

截面抗剪验算满足,不需要配抗剪腹筋

跨中截面配筋面积最大值结果:组合1(组合1)

跨中弯矩:

M

=

164.095(kN-m)

跨中截面配筋面积:

As

=

1400(mm2)

跨中裂缝计算最不利结果:组合1(组合1)

跨中裂缝宽度:

w

=

0.317

支座截面配筋面积最大值结果:组合1(组合1)

支座弯矩:

M

=

273.492(kN-m)

支座截面配筋面积:

As

=

1453(mm2)

支座裂缝计算最不利结果:组合1(组合1)

跨中裂缝宽度:

w

=

0.659

(六)

墙面板强度计算

截面厚度:

H

=

0.500(m)

[水平向强度验算]

支座处剪力最不利结果:组合1(组合1)

支座处剪力:

Q

=

57.573(kN/m)

截面抗剪验算满足,不需要配抗剪腹筋

跨中截面配筋面积最大值结果:组合1(组合1)

跨中截面弯矩:

M

=

20.151(kN-m/m)

跨中截面配筋面积:

As

=

1000(mm2)

跨中裂缝最不利结果:组合1(组合1)

裂缝宽度:

w

篇3:固体废物实习报告

固体废物实习报告 本文关键词:固体废物,实习报告

固体废物实习报告 本文简介:中南林业科技大学实习报告实习名称:固体废物处理与处置学生姓名:肖曦韬学号:20106968专业年级:10级环科林学院环境科学教研室1.实习日记时间实习地点实习主要内容签名6月27日9:00-10:30黑糜峰垃圾填埋场了解垃圾填埋处理场的基本情况,地形构造,垃圾厂的处理流程工艺6月27日11:00-1

固体废物实习报告 本文内容:

中南林业科技大学

实习名称:

固体废物处理与处置

学生姓名:

肖曦韬

号:

20106968

专业年级:

10级环科

林学院环境科学教研室

1.实习日记

时间

实习地点

实习主要内容

签名

6月27日

9:00-10:30

黑糜峰垃圾填埋场

了解垃圾填埋处理场的基本情况,地形构造,垃圾厂的处理流程工艺

6月27日

11:00-12:00

第一垃圾中转处理场

参观中转站的模型,了解中转站的基本情况、运行模式、工艺流程、处理设备

2.

实习目的

1.

参观黑糜峰垃圾填埋场,学习垃圾的转运方式,长沙市日产生垃圾量,填埋场的选址要求以及填埋场的规划和设计,其次学习垃圾填埋场的渗滤液的收集和处理方式,以及黑糜峰垃圾填埋场如何利用固体废物产生的沼气用来发电等。

2.

参观长沙市第一中转处理场,学习中转处理场如何处理固体废物以及餐厨垃圾,学习餐厨垃圾的收运方式和垃圾无害化处理工艺。

3.

通过对垃圾填埋场、垃圾中转处理场的参观,结合自己所学的固体废物处理与处置的知识,重新巩固和完善对固体废物处理与处置这门学问。

4.

学习专业知识外的工作经验。

3.

实习小结

6月27日早晨7:20我们从中南林出发经过1个半小时的车程我们来到了黑糜峰垃圾填埋处理场,当天气温舒适,下着小雨。来到黑糜峰垃圾处理场的办公楼房后,周围山峰雾气缭绕,透过层层雨水望去,很是有仙境的错觉,当时就想,黑糜峰这样一个自然环境优美的地方为什么会被规划成垃圾填埋处理场?为什么作为垃圾填埋处理场又没有任何的恶臭、难闻的味道?通过网上查询,黑糜峰自古以来都是人们乐于攀登的山峰,且曾经被释家、道家所用。而我没有闻到刺鼻的气味仅仅是因为我们还没有到达垃圾填埋库区。

在办公楼的大厅中,俨然一樽整个填埋场的模型摆在眼前,由一位老师为我们讲解其构造以及相关的知识。了解完基本的信息后,我们驱车延山路往上,10几分钟的车程我们眼前浮现了黑糜峰垃圾填埋场,由于下雨,填埋场上全部都覆盖着黑色覆盖层,上面附有管道排出甲烷气体,我们眼前所填的高度是110m,库区计划填埋高度为270m。然后我们前往了渗滤液处理站,渗滤液经过MBR系统处理后排出,水质可达到城市杂用水水质标准。参观了设备房的MBR设备,基本的管线后,10:30我们准备去第二站:长沙第一垃圾中转处理站。

11点,我们到达长沙市第一垃圾中转处理场,我们环科和环工班分为两组,工作人员带我们在大厅内,这里有多座模型,有工艺设备模型、厂区模型等等。工作人员为我们介绍公司的基本内容和处理工艺、设备等。例如首先是垃圾分选的处理,然后是垃圾的中转处理以及餐厨垃圾的处理。并且我们在实物展厅内,看了多种油脂的标本。

到12点多的时候,我们坐车返校。

4.

实习报告

基本要求:

对实习过程中获得的各种资料,进行整理、概括和总结。特别注重对图、表资料的整理与分析。

对感性获得的知识或提问获得的解答加以整理和总结。

结合实习消化和巩固理论知识方面着重阐述。

实习报告正文

1

固体废弃物处理中心

1.1固体废弃物处理中心概况

长沙市固体废弃物处理场位于长沙市望城县桥驿镇,距长沙市区35

km,是长沙市政府为了科学且有效地处理城市生活垃圾而建设的一项重要城市基础设施工程。

工程按国家建设部、环保总局的有关要求设计,采用改良型厌氧卫生填埋方式,防止污染空气;对垃圾填埋后产生的气体,前期经沼气导集管导出后排空焚烧,达到工业开采价值后再利用其发电或供热;对渗出液送到污水处理厂进行集中处理。整个处理工艺确保填埋场不产生二次污染,不危害当地群众。

整个垃圾填埋场从南到北按着办公区→沼气发电站→污泥搅拌区(污水处理厂送来的污泥)→生活垃圾填埋场→污水处理厂分布。

填埋场工程总占地2600亩,总库容为4500万立方米,设计最终填埋标高为270m,设计服务年限34年,是全国目前少有的几个大型处理场之一。整个工程总投资1.9亿元,经江西南昌有色冶金设计研究院设计,于1999年10月动工,2002年6月竣工,2003年4月正式启用。

建设初期设计的日处理量为1700t/d,目前一般情况下处理量为3000t/d,夏季可高达4000t/d。填埋点的高度为170m并且划分区域和单元进行填埋,现在已经填埋到D区第三层第四单元(每一个区域都有严格的要求,国家规定每一个单元的规格应为6

x

6m,但是黑麋峰垃圾填埋场的规格是6

x

7m)。在填埋场每一层底下设有盲沟(排水管)收集污水和渗滤液;在填埋场表面有明沟(排水沟),用于清水与雨水的排放;填埋场还设有截洪沟,其目的主要是防止发洪水时造成山体滑坡,发生危险。填埋场中设有污水处理设施用于处理垃圾填埋过程中产生的渗滤液,设计处理流量为1000t/d,最高可达1500t/d;要求排放水质达到国家一级A类标准。同时,填埋场内还设有沼气发电厂,将填埋场产生的沼气有效地利用。

1.2

填埋场处理工艺

填埋场垃圾填埋的操作过程:来自中转站的垃圾→计量过称→倾卸→推平→压实→消杀→覆土→封场→绿化。

由垃圾车从各地中转站将垃圾运来,可以载重30—35吨,通过进入填埋场的地磅进行称重,由计算机系统记录数据;车辆到指定地点进行卸载;经推土机和压实机进行铺平和压实;填埋完一个阶梯后用土进行覆盖;然后再进行消毒杀毒;最后是封场。在其表面种植灌木或草坪,不能栽种乔木,以免根系破坏填埋。实行分层填埋、分层压实和分层覆盖。其中:

(1)覆土的作用:减少雨水与垃圾的接触;减少蚊蝇的滋生,有针对性的喷洒药剂,夏天一般在下午14:00~16:00进行,因为这时候的蚊蝇比较活跃。

(2)封场的作用是:隔绝雨水,防止滑坡(若产生滑坡,会很危险,垃圾承受不了污泥的重量);绿化,种植植物产生植被层,增加美观。

实习报告正文

1.3

填埋场渗滤液处理

填埋场渗滤液是指固体废物在对堆放和填埋过程中由于发酵、雨水冲刷、地表水等的浸泡而滤出来的污水。由于固体废物大部分来自于生活,渗滤液中含有大量的有机物、重金属、高浓度植物性营养物,故渗滤液成分复杂、水质水量变化大、有机物氨氮浓度高、微生物营养元素比例失调等特点。下面是长沙市固体废弃物处置中心的渗滤液基本情况。

名称

设计进水水质

排放标准

处理量

1250m3/d

≥1000m3/d

CODcr

11000mg/L

≤100

mg/L

BOD5

5000mg/L

≤30

mg/L

NH4-N

3200mg/L

≤250

mg/L

TN

4000mg/L

≤40

mg/L

SS

750mg/L

≤30

mg/L

长沙市固体废弃物处置中心的渗滤液由湖南军信环保集团有限公司运营,设计处理规模为进水1250m3/d,出水为1000m3/d,处理工艺采用外置式生物膜生化反应器(MBR)+反渗透,处理后出水满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》GB16889-2008中的一般地区排放标准的要求。

超滤清水槽

膜技术包括微滤膜MF、超滤膜UF、纳滤膜NF和反渗透膜RO技术,膜技术的发展首先是在满足人们引用水处理的基础上不断发展起来的,随着环境污染日益严重以及水资源的严重短缺,膜技术在污水治理及回用中已为一项实用技术。

膜过程常用于二级处理后的深度处理中,多以微滤MF、超滤膜UF替代常规深度处理中的沉淀、过滤、吸附、除菌等预处理。以纳滤NF、渗透RO进行水的软化和脱盐。超滤膜技术既可除去水中病菌、病毒、热源、胶体、等有害物质,又可透析对人体有益的无机盐,已广泛应用于牛奶脱脂、果汁浓缩、黄酒纯化、白酒陈化、啤酒除菌、味精提纯

、蔗糠脱色、氨基酸浓缩、酱油除菌等生产中。富氧膜以其分离气体的特殊功能,产生富氧空气,目前广泛应用于医院、养鱼场、工业发酵与氧化等场所,尤其在高山缺氧地区特别需要。

在利用膜技术处理污水中,利用膜的选择性分离实现料液的不同组分的分离、纯化、浓缩的过程称作膜分离。膜可以在分子范围内进行分离,并且这过程是一种物理过程,不需发生相的变化和添加助剂。膜的孔径一般为微米级,依据其孔径的不同(或称为截留分子量),可将膜分为微、超、纳和反渗透膜。

四种不同的膜分离过程

1.3

填埋场排出气的收集与利用

长沙市固体废弃物处理场主要排出气体为甲烷气体,大量的甲烷气体具有很高的回收价值,2004年开始动工兴建惠明沼气发电厂,到2005年10月

“惠明沼气发电厂”正式启动发电,所发的电并入国家电网,实现再生能源的综合利用。该厂发的电量可达13万度每天,它标志着长沙市城市生活垃圾处理向资源化迈出了一大步。既消除处理场的沼气安全隐患,又实现了沼气资源的回收利用,创造了一定的经济效益。

1.4

填埋场污水污泥处理

目前,长沙市每天城市污泥约500吨,现有处置方式是将污泥添加石灰、水泥和黄土进行填埋处理。污水处理厂浓缩污泥集中处理建设项目在惠明沼气发电厂南侧,整个项目日处理规模为1000吨,一期项目500吨,采用的工艺热水解+厌氧消化+干化的工艺对污泥进行深度脱水。

1.5

填埋场主要设施设备

1

污泥搅拌站(污泥浓缩);

2

沼气发电站(沼气收集管道、沼气收集井);

3

污水污泥处理设施

4

排水设施;

2

长沙市第一垃圾转运处理场

2.1

中转站概况

长沙市第一垃圾中转处理场是湖南仁和环保科技有限公司投资1.86亿元,与长沙市人民政府签订特许经营合同,采用BOT模式建设和运营的大型垃圾中转处理场项目,特许经营期25年。中转场位于开福区东二环线与福元路交汇处东北角,占地110亩,于2005年4月中旬建成并投产。第一期建设项目为日转运城市生活垃圾4000吨,二期建设规模为3200吨,生活垃圾在整个压缩和转运过程确保垃圾不落地、不过夜,大大的提高垃圾运输效率,缓解交通压力,同时也避免了对周边及沿途洒漏、臭气等二次污染。

中转场负责将长沙市规划区域内所有生活垃圾通过集中收集、压缩减容后,采用大容量封闭式集装箱车转运至长沙市固体废弃物填埋场处理。中转场设计日处理城市生活垃圾能力最高为4000吨,能满足长沙市未来25年城市生活垃圾处理的要求,这是目前全国单个场规模最大、同类处理设备最先进的垃圾中转处理场。

长沙市联合餐厨垃圾无害化处理厂于2012年6月28日建成投产。该项目设计日处理餐厨垃圾375吨。项目的投产规范了长沙市餐厨垃圾的收集和处理,对于保障人民身体健康和食品安全,保护城市生态环境的方面发挥了重要作用。

2.2

中转站工艺流程

地磅称重

生活垃圾由环卫垃圾车收集后首先在厂内的地磅计量称上称重,然后环卫垃圾车将生活垃圾倾倒至卸料大厅的地坑内,由人工分拣出粗、大、长的物料,经上料输送皮带将物料输送至第一人工分拣室,在此由人工分拣出不适合皮带输送的干扰物料,然后输送至滚筒筛进行筛分,筛下不可利用物由皮带输送至长沙市第一垃圾中转压缩转运。

筛上物继续输送至磁选机选出物料中的铁类物质,再进入第二人工分拣室,由人工分拣出袋装垃圾。然后物料进入正负压风选机,正压分选的重物质进入第三人工分拣室,由人工分拣出其中的鞋类、塑料瓶类等可回收利用物质,正压分选的轻物质进入第四人工分拣室。负压分选的轻物质进入第五人工分拣室。所有轻物质均由人工分拣出其中的塑料膜等可回收利用物质,剩余轻物质经人工除杂后输送至自动打包机,分别一次自动打包再利用。

餐厨垃圾物料经地磅计量称重后卸入投料仓,首先进行破碎、除杂处理,

分离出的废杂物送到中转场转运填埋。主体物料送至湿热反应设备,

之后进行固液分离处理,

固相物经过压榨后输送到卸料塔,集中后通过专用转运车运送到固废处理场进行厌氧发酵处理。液相物输送至分离处理,分离出来的粗油脂送至指定加工厂提炼制成生物柴油,

产生的污水由自有污水厂处理后达标排放,生产过程中产生的臭气采取负压收集,

使用生物过滤法处理后达标排放。

2.3

宣传展览厅介绍

中转处理厂特别设置展览厅供学习和参观,为学习者和参观者从实物上明白固体废物的分类,固体废物的危害以及固体废物的安全处置处理方法。

本次参观给同学们映像最深的就是生物柴油和地沟油了,一是让我们知道餐厨垃圾可以生成生物柴油,而生成的生物柴油又具有含硫低、清洁燃烧等特点而备受推崇。在各方面生物柴油胜过化石柴油,它闪点低,不属于危险燃料,在运输和储存商有明显的优势。而地沟油的恶心让人难受,见过一次才知道加强地沟油的控制和制裁是非常有必要的。这种“五味杂陈”“大杂烩”的油品真心伤不起,看一眼就足够,更不谈吃了。

2.3

中转站的主要设备

长沙市第一垃圾中转处理场的主要设备有:

1

垃圾分选设备,如:滚筒筛、风选机(正压分选、负压分选,主要是出去垃圾中的轻质物质);

2

垃圾破碎机

3

垃圾压缩设备

4

除尘除臭塔

5称重地磅等等。

垃圾处理处置设备的引入不仅方便工人的工作,改善工人操作环境,自动化的实现以及设备的高效率作业为生活垃圾的处理节约了成本,有效的优化了资源的利用。

3

实习总结

伴随着细雨在短短的一上午完成了我们这次的固体废物处理与处置的实习,或者说是一次参观学习性实习,从感受黑糜峰垃圾填埋场的云雾缭绕或是臭气熏天到垃圾中转处理厂的厂房坐落有致、规格统一。一方面是在环保行业上的感受提升,一方面是环保专业知识上的加强。其中有讲解老师的热情和专业,运作系统的严谨有序;有干净布局合理的黑糜峰垃圾填埋场也有严格管理做到垃圾不落地、不过夜的长沙固废中转处理厂。又是MBR超滤系统对复杂水质的清澈出水,又是复杂的垃圾分选系统。一上午的参观,丰富而又实在。

感谢学校和老师为我们提供这次学习的机会。同时,严格要求自己,认真学习环境保护知识,如这次参观的单位一样,为环境保护事业做出贡献。

5.

实习评定

实习效果评定

评定教师签字:

评定时间:

实习纪律评定

评定教师签字:

评定时间:

实习成绩评定

教研室主任签字:

评定时间:

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