北京交通大学-土木工程认识实习报告--建工方向

关键词： 交通 认识 大学 实习

北京交通大学-土木工程认识实习报告--建工方向（精选4篇）

篇1：北京交通大学-土木工程认识实习报告--建工方向

土木工程专业认识实习报告

——房屋建筑结构方向

姓 名： XXXX 学 号： XXXX 班 级： 土木XXXX

单 位：北京交通大学土建学院

时 间：201X年X月

目录

第一部分 前言------01

第二部分 专论------03（1）土木工程楼----------03（2）工程结构实验室------03（2）鸟巢-国家体育中心---05（2）水立方-国家游泳中心-08（2）北京北站------------09

第三部分 结束语---12

第一部分 前言

 实习时间

2013年5月11、12日

 实习目的

实习是大学教学中的一个不可分割的有机组成部分，是大学学习中的一个非常重要的环节，也是加强专业知识认识和完善拓展知识的一个重要途径。

土木工程专业作为一门实践性很强的专业，建立正确的专业思想，树立正确的专业知识学习态度有极其重要的影响作用，这些凸现了实习的必要性。鉴于此，我们于2013年5月11、12日进行关于房屋建筑结构方向的土木工程专业认识实习。

本次实习的目的是通过实地参观土木工程楼、结构实验室、北京北站以及鸟巢、水立方，了解建筑工程中的常见结构及其构造特点等，对房屋建筑结构工程建立直观感性的认识。 实习地点

 土木工程楼

土木工程楼位于北京交通大学校区，土建学院办公楼。 工程结构实验室

工程结构实验室1987年建成投入使用，其中建有当时北京地区第一个双向反力墙，1995年铁道部批准工程结构与环境实验为部级重点实验室。通过资源整合和“211工程”建设，目前工程结构实验室的整体规模和水平得到了很大的提高。实验室建筑面积1700，拥有设备1000台件，总价值1200多万元，其中包括先进的MTS拟动力加载设备和数据采集设备。与建筑材料实验室一起，为学生开设了钢筋混凝土梁的设计、制作和加载实验等扩展性实验项目，极大地调动了学生的积极性。

 北京北站

北京北站位于北京市西城区西直门，隶属北京铁路局管辖。离通辽站836公里，距包头站809公里。现为一等站，它是中国自主设计建造的第一条干线铁路——京张铁路上的车站。北京北站是北京市郊S2线的始发站，也是规划中的京张城际在北京的起点站。北京北站改造工程于2005年动工，工程主要包括站房扩建以及与北京站、北京西站相类似的大跨度无站台柱雨棚工程，站台、铁道线路和行车信号的改造。总投资1.1亿元。

 鸟巢

国家体育场位于北京奥林匹克公园中心区南部，主体建筑为“鸟巢”。为2008年第29届奥林匹克运动会的主体育场。工程总占地面积21公顷，建筑面积258,000㎡。场内观众坐席约为91000个，其中临时坐席约11000个。举行奥运会、残奥会开闭幕式、田径比赛及足球比赛决赛。奥运会后将成为北京市民广泛参与体育活动及享受体育娱乐的大型专业场所，并成为具有地标性的体育建筑和奥运遗产。

国家体育场工程为特级体育建筑，大型体育场馆。主体结构设计使用年限100年，耐火等级为一级，抗震设防裂度8度，地下工程防水等级1级。工程主体建筑呈空间马鞍椭圆形，南北长333米、体的巨型空间马鞍形钢桁架编织式“鸟巢”结构，钢结构总用钢量为4.2万吨，混凝土看台分为上、中、下三层，看台混凝土结构为地下1层，地上7层的钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系。钢结构与混凝土看台上部完全脱开，互不相连，形式上呈相互围合，基础则坐在一个相连的基础底板上。国家体育场屋顶钢结构上覆盖了双层膜结构，即固定于钢结构上弦之间的透明的上层ETFE膜和固定于钢结构下弦之下及内环侧壁的半透明的下层PTFE声学吊顶。

 水立方

国家游泳中心位于北京奥林匹克公园内，2008年北京奥运会标志性建筑物之一。其与国家体育场分列于北京城市中轴线北端的两侧，共同形成相对完整的北京历史文化名城形象。国家游泳中心规划建设用地62950平方米，总建筑面积65000-80000平方米，其中地下部分的建筑面积不少于15000平方米，长宽高分别为 177m×177m×30m。来自101个国家和地区的35万多港澳台同胞及海外侨胞共捐献了9.4亿人民币。

第二部分 专论

 实习内容

实习报告将就本次参观的各个典型建筑为例，介绍该建筑的结构特点，并对相关知识点进行展开说明。

 土木工程楼

 框架剪力墙结构

在土木工程楼一楼入口处，我们观察了位于右侧的框架-剪力墙结构。据老师介绍并查阅资料得到该结构也称框剪结构，是在框架结构中布置一定数量的用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱的剪力墙，可以构成灵活自由的使用空间，满足不同建筑功能的要求。剪力墙结构承担各类荷载引起的内力，并能有效控制结构的水平力。钢筋混凝土墙板能承受竖向和水平力，刚度很大，空间整体性好，房间内不外露梁、柱棱角，便于室内布置，方便使用。

图1 框架剪力墙

框架剪力墙的受力特点：在下部楼层，剪力墙的位移较小，框架按弯曲型曲线变形，剪力墙承受大部分水平力；上部楼层的剪力墙位移越来越大，有外侧的趋势，框架除了负担外荷载产生的水平力外，还额外负担了把剪力墙拉回来的附加水平力，剪力墙则承受负剪力。 填充墙结构

框架结构中填充在柱子之间的墙称框架填充墙，起围护和分隔作用，重量由梁柱承担。框架结构分全框架和半框架,全框架没有承重墙,半框架有承重墙。

 工程结构实验室

 预制装配式建筑

该实验室属于轻量钢结构“预制装配式”的建筑。将部分或全部构件在工厂预制完成后运输到施工现场，将构件通过可靠的连接方式组装而建成。 牛腿柱

牛腿柱属于外挑结构，比如自己家造房子时，为了支撑外挑阳台而在阳台地下增设的悬挑短梁就是牛腿。在结构实验室中，柱身上为了搁置吊车梁，而设置用柱上的牛腿来承担吊车梁的重量的结构形式。牛腿的作用是衔接悬臂梁与挂梁，并传递来自挂梁的荷载。在这里由于梁的相

图2

牛腿柱

互搭接，中间还要设置传力支座来传递较大的竖直和水平反力，因此牛腿高度已削弱至不到梁高的一半，却又要传递较大的竖直和水平反力，这就使它成为上部结构中的薄弱部位。

设计中应对此处的构造予以足够的重视。通常要注意以下几点。⑴悬臂梁与挂梁的腹板宜一一对应，使受力明确，缩短传力路线；接近牛腿部位的腹板应适当加厚，加厚区段的长度不应小于梁高；

⑵设置端横梁加强，端横梁的宽度应将牛腿包含在内，形成整体； ⑶牛腿的凹角线形应和缓，避免尖锐转角，以减缓主拉应力的过分集中；

⑷牛腿处的支座高度应尽量减小，如采用橡胶支座；

⑸按设计计算要求配置密集的钢筋，钢筋布置应与主拉应力的方向协调一致，以防混凝土开裂。 吊车梁

简要介绍一下吊车梁的组成。

用于专门装载厂房内部吊车的梁，就叫吊车梁，一般安装在厂房上部。该结构实验室中就是在实验室的上部安装了吊车梁。吊车梁是支撑桁车运行的路基，用于钢结构厂房中。吊车梁上有吊车轨道，桁车就通过轨道在吊车梁上来回行驶。吊车梁跟钢梁相似，区别在于吊车梁腹板上焊有密集的加劲板，为提桁车吊运重物提供支撑力。

图3

吊车梁

 排架体系

据老师介绍，该结构实验室的上部结构属于排架体系，排架体系是由装配式钢筋混凝土屋面板、屋架梁、吊车梁、连系梁、柱等主要构件组成。排架体系便于装配，对施工条件适应性较大，而且适应范围很广，跨度可达30多米，高度可达20多米,吊车吨位也可达100～200吨。这种体系结构刚度大，耐久性和防火性好,但屋顶自重大,构件类型和数量较多,安装工作量较大。

 X形支撑

沿周圈框架平面按K形支撑和X形支撑布置一定数量的钢筋砼抗剪墙板或配筋砌块抗剪墙板，能有效克服框架的剪力滞后现象，显著提高框架的整体性和抗推刚度，减少结构的整体侧移，特别有利于减小层间侧移。但这种结构的延性较差，因此，可以在墙板上开十字形结构竖缝使之出现薄弱部位，形成延性耗能墙板，提高框架的抗震性能

图4

X形支撑

 井字梁

井字梁就是不分主次，高度相当的梁，同位相交，呈井字型。这种一般用在楼板是正方形或者长宽比小于1.5的矩形楼板，大厅比较多见，梁间距3m左右。由同一平面内相互正交或斜交的梁所组成的结构构件。又称交叉梁或格形梁。

井式梁板结构的布置一般有以下五种，下面分别于以说明。

1、正式网格梁网格梁的方向与屋盖或楼板矩形平面两边相平行。正向网格梁宜用于长边与短边之比不大于1.5的平面，且长边与短边尺寸越接近越好

2、斜向网格梁当屋盖或楼盖矩形平面长边与短边之比大于1.5时，为提高各项梁承受荷载的效率，应将井式梁斜向布置。该布置的结构平面中部双向梁均为等长度等效率，于矩形平面的长度无关。当斜向网格梁用于长边与短边尺寸较接近的情况，平面四角的梁短而刚度大，对长梁起到弹性支承的作用，有利于长边受力。为构造及计算方便，斜向梁的布置应与矩形平面的纵横轴对称，两向梁的交角可以是正交也可以是斜交。此外斜向矩形网格对不规则平面也有较大的适应性。

3、三向网格梁当楼盖或屋盖的平面为三角形或六边形时，可采用三向网格梁。这种布置方式具有空间作用好、刚度大、受力合理、可减小结构高度等优点。

4、设内柱的网格梁当楼盖或屋盖采用设内柱的井式梁时，一般情况沿柱网双向布置主梁，再在主梁网格内布置次梁，主次梁高度可以相等也可以不等。

5、有外伸悬挑的网格梁单跨简支或多跨连续的井式梁板有时可采用有外伸悬挑的网格梁。这种布置方式可减少网格梁的跨中弯矩和挠度。

 鸟巢-国家体育场

 概况

国家体育场位于北京市成府路南侧，奥林匹克公园中心区内，是北京2008年奥运会的主体育场。建筑顶面呈马鞍形，长轴为332.3m，短轴为297.3m，南北跨度结构相对标高为42.246m，东西跨度结构相对标高为69.900m，屋盖中间开洞长度为185.3m，宽度为127.5m。主桁架围绕屋盖中间的开口放射形布置，与屋面及立面的次结构一起形成了“鸟巢”的特殊建筑造型。大跨度屋盖支

图5

国家体育场的主结构框架

撑在周边的24根桁架柱之上。主桁架围绕屋盖中间的开口放射形布置，与屋面及立面的次结构一起形成了“鸟巢”的特殊建筑造型。大跨度屋盖支撑在周边的24根桁架柱之上。主桁架尽可能直通或接近直通，并在中部形成由分段直线构成的内环。钢结构总量约4.6万t，构件截面均为箱形，其空间位置复杂多变，形体宏大、美观。国家体育场主桁架共有48榀，分别由外围24榀桁架柱开始向中间延伸，在中间形成椭圆形的环。主桁架总用钢量约14 000t，桁架柱约17 020t，主桁架与桁架柱一起共同形成如图2所示的主要承力体系。主桁架的轴线高度为12m，上下弦及腹杆

均为箱形截面构件。

 结构特点

工程主体建筑呈空间马鞍椭圆形，南北长333米、体的巨型空间马鞍形钢桁架编织式“鸟巢”结构，钢结构总用钢量为4.2万吨，混凝土看台分为上、中、下三层，看台混凝土结构为地下1层，地上7层的钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系。

钢结构与混凝土看台上部完全脱开，互不相连，形式上呈相互围合，基础则坐在一个相连的基础底

图6

鸟巢的主要结构解析 板上。国家体育场屋顶钢结构上覆盖了双层膜结构，即固定于钢结构上弦之间的透明的上层ETFE膜和固定于钢结构下弦之下及内环侧壁的半透明的下层PTFE声学吊顶。国家体育场工程作为国家标志性建筑，作为屋盖结构的主要承重构件，桁架柱最大断面达25m×20m，高度达67m，单榀最重达500吨。而主桁架高度12m，双榀贯通最大跨度145.577+112.788m，不贯通桁架最大跨度102.391m，桁架柱与主桁架体型大、单体重量重。由于该工程中的构件均为箱型断面杆件，所以，无论是主结构之间，还是主次结构之间，都存在多根杆件空间汇交现象。加之次结构复杂多变、规律性少，造成主结构的节点构造相当复杂，节点类型多样，制作、安装精度要求高。该工程工地连接为焊接吊装分段多，现场焊缝长度长，加之厚板焊接、高强钢焊接、铸钢件焊接等居多，造成现场焊接工作量相当大，难度高，高空焊接仰焊多。

 防雷措施

“鸟巢”的防雷设计采用的是最传统的防雷技术。充分利用建筑结构自身的有利条件，将鸟巢的金属屋面，钢结构中的钢构件、钢筋混凝土中的钢筋等通过焊接等方式进行有效连接，整个“鸟巢”的“钢筋铁骨”部分构成了一个理想的“笼式避雷网”。为防止雷击时对人体的伤害，在场馆内人能触摸到的部位，比如钢柱等，都相应作了等电位连接；“鸟巢”内的几乎所有设备与“笼式避雷网”都有可靠连接，保证雷电来临瞬间产生的巨大电流能通过“笼式避雷网”导入地下，以此最大限度地保证场馆自身、仪器设备和人身的安全。

 工程钢结构空间巨型桁架安装工艺

 主桁架分段及设备选择

大跨度空间巨型桁架的吊装分段很重要，不仅要考虑各分段重量、安装作业半径和国内外现有吊机资源的匹配，同时各分段在支撑塔架上的临时固定及相互搭接各分段间吊装顺序的确定同样是施工的关键。根据支撑塔架的设置及主桁架的空间交叉情况，将屋盖主桁架共分成182吊，其中，内环吊装单元共96吊(空间桁架16吊，平面桁架80吊)；外环吊装单元共86吊(均为平面桁架)。综合考虑体育场主桁架大型构件的吊装，主桁架最

终选用1台CC4800型800t履带吊和CC2800型600t履带吊吊装。800t履带吊在场外吊装外环主桁架，600t履带吊在场内吊装内环主桁架。外环主桁架在南北向安装高度相对较低，作业半径较小，但箱形构件的管壁厚，构件吊装单元重，所以800t履带吊采用主、辅臂短，主臂仰角大的塔式工况；而处于东西向的外环主桁架安装高度大，作业半径大，构成桁架的箱形截面壁厚薄，构件吊装单元轻，选用主、辅臂长，仰角小的塔式工况。内环主桁架除了存在与外环主桁架相同的吊装分部情况外，还有大量的空间立体桁架的吊装。由于所有的空间立体桁架均处在最内环，作业半径小，也不用跨越障碍，同时构件重，起重要求高，所以选用带超起的主臂工况，而其他内环桁架同样遵循了外环主桁架一样的工况，选用两种带超的塔式工况。外环南北向最重的吊装单元达140t，安装高度为50m，最大作业半径为42m；外环东西向最重的吊装单元达90t，安装高度为64m，最大作业半径64m。内环所有空间立体桁架最大为250t，安装高度为46m，最大作业半径为38m；南北向最重的吊装单元140t，安装高度为44m，最大作业半径为48m；内环东西向最重的吊装单元达120t，安装高度为58m，最大作业半径38m。平面桁架吊装工艺

平面桁架虽然吊装吨位较空间桁架小，但其采用卧拼方式在龙门吊下拼装，脱胎同时起扳、回直，而后在龙门吊拼装时吊点场地外调平再提升就位，吊装工艺相对复杂，平面桁架吊装主要是脱胎、起扳和调平等施工工序及其过程中的主要控制措施：

1)脱胎时800t履带吊提升主桁架的上弦，两台龙门吊提升下弦。三机抬吊三吊点平面投影范围包含重心，保证三点同时受力，如图8所示；同时，过重心垂直构件上下弦的辅助线到两龙门吊点的距离相等，确保两龙门吊均载，且便于在起扳过程中监测、控制。

2)脱胎后起扳，起扳时为监控桁架下弦两头均衡提升，在下弦吊挂两盘卷尺监测下弦离地距离。当两头离地距离不等时，调整两龙门吊吊钩使构件两端平衡。由于龙门吊钩下没有测量构件重量的仪器，这里通过控制两吊点至重心线的垂直距离及起扳过程中两点平衡，确保两龙门吊均匀受力。

3)构件起扳调平后，吊车开行至就位点就位，为合理使用大型吊机，采用卡马板临时固定的方式就位。根据吊装构件的长度、重量、重心位置，计算上下弦断口卡马板临时固定受力需要的马板规格、长度、焊缝长度。先焊接上下弦上表面卡马板，构架到达安装就位位置，校正合格将其他三面卡马板焊接完毕，吊机即可松钩。

 Q460钢材

Q460是一种低合金高强度钢，它在受力强度达到460兆帕时才会发生塑性变形，这个强度要比一般钢材大，因此生产难度很大。这是国内在建筑结构上首次使用Q460规格的钢材；而这次使用的钢板厚度达到110毫米，是以前绝无仅有的。为了给“鸟巢”提供“合身”的Q460，河南舞阳特种钢厂的科研人员开始了长达半年多的科技攻关，前后3次试制终于获得成功。400吨自主创新、具有知识产权的国产Q460钢材撑起了“鸟巢”的铁骨钢筋。

 ETFE膜

国家体育馆上层采用ETFE膜：膜结构面积共4万平方米，ETFE膜厚度为

250微米，无色透明，投光率大于95%，造型丰富优美，充分利用自然光源，减少能源消耗，自重轻，施工速度快，使用安全可靠，日常维护费用小，经济效益明显，使用年限大于25年。

国家体育馆下层采用ETFE膜：膜厚度大于350微米，乳白色，吸声率大于等于70%，透光率大于等于30%，PTFE膜可为体育场遮蔽风雨，并且使场内光线更加柔和，有利于调节场内光影对比度，兼做声学吊顶，其声学环境居于国内领先水平，PTFE膜结构使用寿命大于25年。

 设计施工难点

        体型大，重量重 节点复杂 工期紧 焊接量大 冬雨季施工

工程组织难度大

构件翻身、吊装难度大 高空构件的稳定难度大

图7

鸟巢外观图

 水立方-国家游泳中心

 概况

国家游泳中心（水立方）位于北京奥林匹克公园内，2008年北京奥运会标志性建筑物之一，总建筑面积约8万平方米。它的结构形式也相对自由。水立方位于北京奥林匹克公园内，是北京味2008年的夏季奥运会修建的主游泳馆。水立方和鸟巢都是2008年北京奥运会标志性建筑物之一，并且与鸟巢分列于北京城市中轴线北端的两侧。

 结构特点

水立方是一个空间钢架的结构膜结构建筑，建筑外围采用世界上最先进的环保节能ETFE(四氟乙烯)膜材料。这种材料的寿命是20多年，但实际上来说会比较长。立方的内外立面膜结构共由3065个气枕组成（其中最小的1－2平方米，最大的达到70平方米），覆盖面积达到10万平方米，展开面积达到26万平方米，图8

水立方的结构

是世界上规模最大的膜结构工程，也是惟一一个完全由膜结构来进行全封闭的大型公共建筑。“水立方”的地下及基础部分是钢筋凝土结构。水立方的结构上吸取了水分子水泡的微观结构，这种钢网架直接接触地面，有避雷的效果。

 ETFE(四氟乙烯)膜材料

ETFE(四氟乙烯)膜材料是一种新兴的环保材料，自身的清洁能力比较强，可以利用雨水来完成自身清洁。水立方充分利用ETFE新材料自身的性能和空气层在保温，隔热，隔声方面的原理，在实现建筑的功能要求的同时展现给人们纯净的外形。充分体现了在建筑技术强有力的支持下，注重原理的把握与应用。实现建筑技术与艺术的再创造。

图9

膜材料

 防雷设计

“水立方”与“鸟巢”相似，也是采用了传统的防雷技术。“水立方”的地下及基础部分是钢筋混凝土结构，地上部分是钢网架，钢结构与钢筋混凝土结构中的钢筋通过焊接连接，共同形成了一个立方体的笼子。屋面上，镶嵌、固定一块块充气枕的是槽形的钢构件，钢构件又宽又厚，与“水立方”四壁的钢网架焊接为一体，支撑着整个屋顶。雷雨天气里，这些钢构件的作用更是非同小可。它们一方面作为天沟，收集、排除屋面的雨水；同时又充当了接闪器，及时将雷电流引到“笼式避雷网”，保护整个建筑物的安全。这是一个非常理想的“笼式避雷网”，完全依靠建筑物自身结构中的材料，无须单独架设避雷针、做引下线或接地体，屋面没有突出的避雷针或避雷带，既经济美观又安全可靠。

 抗震设计

“水立方”是典型的外柔内刚。外部只看到充气薄膜，好像弱不禁风，而支撑这些薄膜的是坚实的钢结构，里面观众看台和室内建筑物为钢筋混凝土结构。“水立方”的墙壁和天花板由1.2万个承重节点连接起来的网状钢管组成，这些节点均匀地分担着建筑物的重量，使其坚固得足以经受图10 水立方的内部结构一角 住北京最强的地震。“水立方”的地下部分是钢筋混凝上结构，在浇筑混凝上的时候，在每根钢桂的位置都设置了预埋件（上部为钢块），钢结构的钢柱与这些预埋件牢固的焊接在一起，就这样，地上部分的钢结构与地下部分的钢筋混凝土结构形成一个牢固的整体。正是靠着优越的结构形式和良好的整体性，“水立方”才拥有了“过硬的身体”，达到了抗震8级烈度的标准。

 北京北站

 概况

北京北站位于北京市西城区西直门，隶属北京铁路局管辖。离通辽站836公里，距包头站809公里。现为一等站，它是中国自主设计建造的第一条干线铁路——京张铁路上的车站。北京北站是北京市郊S2线的始发站，也是规划中的京张城际在北京的起点站。北京北站改造工程于2005年动工，工程主要包括站房扩建以及与北京站、北京西站相类似的大跨度无站台柱雨棚工程，站台、铁道线路和行车信号的改造。总投资1.1亿元。

 大跨度无站台柱雨棚

首先老师为我们介绍了北京北站最重要的无站台柱风雨棚结构，该工程由中铁六局总承包，全部钢结构加工、制作和安装由江苏沪宁钢机股份有限公司完成。北京北站改造工程无站台柱雨棚采用预应力张弦桁架结构体系。雨棚平面投影面积58950 ㎡，南北纵向长度541.2m，东西横向宽度为115.5m，图11

大跨度无站台柱雨棚

末段宽度缩至80.9m，张弦桁架下部支承于钢管混凝土柱上。雨棚高度变化范围为16～20 m。张弦桁架上弦压杆为三角形截面空间钢管桁架，桁架弦杆与腹杆之间采用相贯焊接。下弦拉杆采用两根钢拉索，拉索规格为247×127。上弦和下弦之间采用刚性撑杆进行连接，形成稳定的空间受力体系。张弦桁架共28榀，各榀之间由纵向桁架连接，以增加桁架的侧向刚度和屋盖结构受力的整体性。雨棚沿纵向设置图12

单榀张弦桁架三维轴测图 3条温度缝，将屋面钢结构分成4个区。无站台柱雨棚张弦桁架结构平面布置如图2所示，单榀张弦桁架三维轴测图如图3所示。 张弦桁架

张弦结构是将上弦刚性受压构件通过撑杆与下弦拉索组合在一起形成自平衡的受力体系，是一种大跨度预应力空间结构体系，也是混合结构体系发展中一个成功的创造。

张弦结构作为一种新型的结构形式，近年来在实际工程中得到越来越广泛的应用。其结构体系由抗弯刚度较大的刚性构件和高强度拉索组成，自重较轻，可以跨越很大空间。张弦结构作为一种半刚性结构，其

整体刚度由刚性构件截面尺寸和结构体系的空间几何形体两方面共同组成，整体刚度和几何形态与施工过程密切相关，结构体系成型前刚度较弱，因此需要对张弦结构的施工方案进行合理选择并对施工过程进行严格控制。

图13 张弦桁架

第三部分 结束语

 实习感想

本次的实习历时一天半，这一次的实习让我对房屋建筑结构方向的基本工作与任务有了一个宏观的了解，对于某些房屋建筑的的基本结构和构造也有了相关的认识。对于将来的工作和任务有了一个感性的的认识。

实习过程中老师详细的讲解让我们收获了很多，房屋建筑的结构设计是一个建筑能顺利地建成并投入使用的基础，必须在掌握相关的理论知识和实践经验的基础上，认真的处理好每一个细节，才能出色地完成房屋建筑结构设计的任务。也能深刻的认识到目前自身的知识水平和实践经验尚不足，在日后的学习中，一定要努力认真，在四年的学习中完善自己，为社会建设服务。

 感谢

首先感谢老师们。

感谢老师这一段时间的辛苦付出以及每次实习尽心尽力的组织及讲解。其次感谢同学们。

感谢实习的过程中大家相互照顾，我们一起见证了彼此的成长。最后感谢自己。

篇2：北京交通大学-土木工程认识实习报告--建工方向

——桥梁工程方向

姓 名： XXXX 学 号： XXXXX0 班 级： 土木XXXX

单 位：北京交通大学土建学院

时 间：201X年X月

土木工程认识实习报告

Beijing Jiaotong University

目录

第一部分 前言------01

第二部分 专论------02（1）桥梁参观实习总结----02 卢沟桥-------------0

2小清河桥（肋石拱桥）--0

3京石高速铁路（G4）高架桥-----------------------------03

铁路桁架桥----------0

4公路桥----------------------------—--------------0

5地铁13号线用桥------05

慈献寺桥------------06

（2）桥梁基本知识--------07

第三部分 结束语---09

土木工程认识实习报告

Beijing Jiaotong University

第一部分 前言

 实习时间

2013年5月25日

 实习目的

实习是大学教学中的一个不可分割的有机组成部分，是大学学习中的一个非常重要的环节，也是加强专业知识认识和完善拓展知识的一个重要途径。

土木工程专业作为一门实践性很强的专业，建立正确的专业思想，树立正确的专业知识学习态度有极其重要的影响作用，这些凸现了实习的必要性。鉴于此，我们于2013年5月25日进行关于桥梁工程方向的土木工程专业认识实习。

本次桥梁工程的参观实习的目的是实际观察各种桥梁，初步认识并了解桥的结构，通过自己实地的观察和记录，了解有关桥梁的知识。 实习地点

 卢沟桥及其周边桥梁

 地铁13号线大钟寺至西直门段桥 土木工程认识实习报告

Beijing Jiaotong University

第二部分 专论

 实习内容

2013年5月25日，我随第一小组的全体同学在带队老师的带领下进行了土木工程桥梁工程方向的认知实习，在老师的耐心讲解和我们的实地参观后，对桥梁工程有了概念和感官上的大体认识。本实习报告将结合老师的讲解及资料查阅总结本次实习中参观的大桥的结构特点，并对桥梁的定义及性质、组成做综述。

 桥梁参观实习总结

 卢沟桥

我们参观的第一座桥是卢沟桥。卢沟桥在北京市西南约15公里丰台区永定河上，是北京市现存最古老的石造联拱桥，全长266.5米，宽7.5米，最宽处可达9.3米，路面平坦，几乎与河面平行。两旁有281根汉白玉栏杆，每根柱头上都有雕工精巧、神态各异的石狮。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。

卢沟桥为石拱桥，采用由11个半圆形石拱相连的结构，每个石拱长度不一，图1

卢沟桥的狮子 这样的结构精巧，坚固耐用，还可以增加泄洪量。每两个石拱之间有石砌桥墩，把11个石拱联成一个整体，是一座联拱石桥。石拱桥的优点在于：取材能够充分地就地取材；耐久性好，而且养护费用少；构造比较简单，施工工艺易为群众掌握；外型美观。但自重较大引起的水平推力也大，增加了下部结构的工程数量，对地基条件的要求较高，因此石拱桥的跨度会相对较小。桥墩面向上游的一面呈楔形，据老师介绍，这种结构的设计可有效减小河水对桥墩的冲击力。另外，在冰融化的时候，冰块顺流而下，会冲击到桥墩上，对桥造成一定的危害。但楔形桥墩能够破冰，使大块的冰变成碎冰，加速了冰的融化。这样能够使河流对桥图2

卢沟桥的石拱与楔形的桥墩 的冲击伤害降至最低，保证了桥的稳固。此外，楔形的桥墩可对水流进行分流作用，避免来往的船只与桥墩相撞。土木工程认识实习报告

Beijing Jiaotong University (小清河桥)肋石拱桥

从卢沟桥向西行到达小清河桥，小清河桥于建国后建造，分两期工程，现已弃用。由桥底向上看，位于桥体左边的第一期工程，纵向的大拱之间有一个横向的小拱，可以有效地加强桥的稳固性，还能够增强桥的承压能力。桥体

图3

小清河桥

右边的第二期工程由一个拱部由四个纵向的拱与连接该拱的横梁组成，加强了拱部的稳定性，有效地减少了拱部的自重，加大了桥梁的承载能力。此外在桥的联拱之间，多根立柱连接拱、桥墩和桥面，将桥面的压图4

桥体的底面视图 力均匀分散到桥墩和拱上，加固拱部结构，减轻了桥的自重。

该桥由于混凝土板的破坏、钢筋的锈蚀而失去了主要的承载能力。因此目前已废弃不用，只允许行人通过。

图5

桥体的破坏情况

 京石高速铁路（G4）高架桥

在小清河桥南侧，我们远观了高速铁路高架桥。

这座高架桥主要由预应力混凝土简支梁和连续梁组成，均为单箱单室箱型梁。

由于高速铁路的运营密度及对舒适性、安全性的要求均高于普通线路，因此高速列车对桥梁结构的动力作用也就更大。在这个前提下，高速铁路桥梁在设计、施工中形成了自己的特色。

以中小跨度为主。由于高速铁路对线路、桥梁、隧道等土建工程的刚度要求严格，因此，高速铁

图6 京石高速铁路（G4）高架桥 路桥梁跨度以中小跨度为主。土木工程认识实习报告

Beijing Jiaotong University 刚度较大，整体性好。高速铁路桥梁必须具有足够大的刚度和良好的整体性，以防止桥梁出现较大挠度和振幅。同时，必须限制桥梁的预应力徐变上拱和不均匀温差引起的结构变形，以保证轨道的高平顺行。

纵向刚度大。高速铁路要求依次铺设跨区间无缝线路，而桥上无缝线路钢轨的受力状态不同于路基，结构的温度变化、列车制动、桥梁挠曲会使桥梁在纵向产生一定位移，引起桥上钢轨产生附加应力。过大的附加应力会造成桥上无缝线路失稳，影响行车安全。因此，墩台基础要有足够的纵向刚度，以尽量减少钢轨附加应力和梁轨间的相对位移。

 铁路桁架桥

从小清河桥向北即可看到第四观测点，一座现代铁路桥。该桥属于下沉式桁架桥。整个桥面最上方是铁轨，下为枕木，枕木下方为六条纵向工字梁，最外侧两根为主桁，是主要受力部件，中间的四根是支撑轨枕。纵向工字梁下方是横向工字梁和交叉工字梁，用于加固连接纵向工字梁，使其成为一

个整体，增加其稳固性。

通过

老师的讲解我们得知，主梁与副梁之间的连接方式为铆钉连接，这种连接方式在工程设计和建设中的应用是非常广泛的。

图7

铁路桁架桥

图8 桁架的主梁与副梁的连接方式

此外，老师向我们介绍了两个相邻的桥墩上的制作形式的不同，左侧图片中的只作为滑动支座，右侧图中的制作图9 桁架桥的支座形式 类型为固定支座。这种制作分布的形式可以避免主梁由于受压或温度的影响发生变形时，桥体不会因为结构固定而发生破坏。

桁架桥指的是以桁架作为上部结构主要承重构件的桥梁。桁架桥的组成：

主桥架、上下水平纵向联结系、桥门架和中间横撑架、及桥面系。在桁架中，弦杆是组成桁架外围的杆件，包括上弦杆和下弦杆，连接上、下弦杆的杆件叫腹杆，按腹杆方向之不同又区分为斜杆和竖杆。弦杆与腹杆所在的平面就叫主桁平面。大跨度桥架的桥高沿跨径方向变化，形成曲弦桁架；中、小跨度采用不变的桁高，即所谓平弦桁架或直弦桁架。土木工程认识实习报告

Beijing Jiaotong University 桁架结构桁架结构可以形成梁式、拱式桥，也可以作为缆索支撑体系桥梁中的主梁(或加劲梁)。桁架桥梁绝大多数采用钢材修建，亦有采用预应力混凝土修建的例子。桁架桥为空腹结构，因而对双层桥面有很好的适应性，以上列举的几座桥均布置为双层桥面。

 公路桥

从小清河桥向南行约400米即到了一处公路桥，该公路桥主要使用由T型梁和横隔板组成的简支梁。

横隔板是为保持截面形状、增强横向刚度而在梁之间设置的构件。它对桥梁上分布的活荷载起作用。横隔板在起着维持桥梁的横向稳定、保证各根主梁相互间连成整体、调整各梁的不均匀荷载等作用, 提高了这类梁体的抗扭刚度。同时, 横隔板还可使主梁在水平方向连成整体, 以承受横向的水平荷载。

横隔板是使桥梁成为空间整图10

公路桥 体结构的重要组成部分, 必须具有足够的强度和刚度。它的刚度愈大, 桥梁的整体性愈好, 在荷载作用

下各主梁就能更好地共同工作。同时, 横隔板也需有足够的强度传递荷载。在支承处的横隔板还担负着承受和分布较大支承反力的作用。T型梁为横截面形式为T型的梁。两侧挑出部分称为翼缘，其中间部分称为梁肋。由于其相当于是将矩形梁中对抗弯强度不起作用的受拉区混凝土挖去后形成的与原有矩形抗弯强度完全相同外，却既可以节约混凝土，又能够减轻构件的自重，提高了跨越能力。

T型梁组成的简支梁是由墩柱和盖梁支撑着。墩柱上方的盖梁是为支承、分布和传递上部结构的荷载，在排架桩墩顶部设置的横梁。在桥墩（台）或在排桩上设图11

公路桥的T行梁

置钢筋混凝土或少筋混凝土的横梁。主要作用是支撑桥梁上部结构，并将全部荷载传到下部结构。

 地铁13号线用桥

地铁13号线位于北京市内，桥下设有公路，来往车辆众多，故在公路附近采用跨度较大的梁。而且为了避免遮挡视线，桥墩采用的是板式结构。由于不同位置受力不同，在减少材料、减轻自重而又能保证强度的情况下，梁的下部做成了抛物线的形状，这样便满足了上述要求，同时还提高了桥的限高。13号线轻轨用桥采用了连续预应力钢筋混凝土梁，是连续梁的一种。所谓连续梁，是指一个梁拥有三个或更多的支撑。查 土木工程认识实习报告

Beijing Jiaotong University 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。

该桥还采用了简支

图12

13号线用桥 梁结构。简支梁就是梁的两端搭在两个支撑物上，两端铰接，现实看是只有两端支撑在柱子上的梁，主要承受弯矩的单跨结构。一般为静定结构，受力简单，跨中只有正弯矩，体系温变、混凝土收缩徐变、张拉预应力都不会在梁中产生附加内力。

桥的支座出采用了盆式结构支座，即周围为钢材料围成的盆状，内部填充橡胶材料。橡胶材料有很好的弹性，而盆式结构将橡胶材料限制在盆内，这样就加强了橡胶材料图13

桥的支座 的强度。由于梁会随季节变化而产生型变量，如果采用固定的支座结构，便会产生很大的作用力，这对于梁和支座都会产生不利影响。而采用这种盆式结构，便能够很好的利用橡胶的弹性来应对梁的变形，从而提高了桥的安全性。

我们还发现了桥体所采用的排水系统。

 慈献寺桥

图

图14

桥的排水系统

下午两点，我们回到交大，参观我们此次桥梁方向的最后一个观测点：慈献寺桥。

慈献寺桥位于交大南门外，动物园路与高圆

柱粱桥斜街交汇处，是一座分离式立交桥。慈献混寺桥是为了缓解西直门路段交通压力而建，因凝此在建设之初便考虑到较大的车流量，采用了土双向四车道的设计。可以明显的看出来，慈献桥寺桥是两座并行的桥拼合在一起的，当桥体拼

墩 土木工程认识实习报告

Beijing Jiaotong University 合好之后再通过浇筑混凝土连接在一起。每个桥的桥墩都采用了圆柱或方形的桥墩，以增强期稳定性。

近观桥墩，能够发现方形桥墩与桥体之间有一层橡胶层，桥墩的上方有四个支座，支座通过限位装置与桥墩连接在一起。通过老师的讲解，才知道该处桥墩的受力仍主要是通过中间的主要部位，橡胶层的作用与盆式结构中的橡胶层作用相同，也是为了应对形变量而设计。周围图16

慈献寺桥桥体 的四个限位装置作用是防止桥体发生横向位移，设计时应考虑到强度条件。

沿着慈献寺桥发现桥墩桥墩变粗，两个相邻桥墩横向支起了一段梁，可以看到该梁与桥墩之间是直接固结浇灌固结在一起，提高了强度。

 桥梁基本知识

 梁桥组成

一般梁式桥由梁部结构（桥跨结构）、下部结构（桥墩、桥台、桥台锥体）和基础组成；拱桥的主要组成部分是承重拱；悬索桥和斜拉桥属于组合体系桥，桥塔和钢索（对悬索桥是主缆，对斜拉桥是斜拉索）是桥梁的重要承重结构。 主要技术指标

桥全长：桥梁是指桥台挡碴前墙之间的长度；拱桥是指拱上侧墙与桥台侧墙的两伸缩缝外墙之间的长度；刚架桥是指刚架顺跨度方向外侧间的长度。

梁跨度：一孔梁支座中心之间的距离，是梁桥最重要的技术指标。

孔数：桥墩之间或桥墩与桥台之间的桥跨称为一孔，设一座桥的墩台总数为n，则一座桥的孔数为n-1。

墩高：桥墩基顶至支座铰中心的垂直距离，是影响桥墩设计的重要技术指标。

 桥梁上部结构

上部结构的结构类型：（梁、拱、刚架、斜拉、悬索）

梁的截面形式及主要尺寸：（板式、T形、箱形、工字形等）

主要受力钢筋的类型及布置形式：主要受力钢筋有主筋、斜筋、箍筋等；钢筋种类有圆钢筋、变形钢筋、钢丝、钢铰线等。布置形式分直线、曲线和折线等。

 桥梁下部结构

桥墩类型：按墩身截面形式：矩形墩、圆形墩、圆端形墩、空心截面墩；按墩身结构形式：单柱式、双柱式、排架式。

桥台类型：根据结构形式分为：U形桥台、T形桥台、耳墙式桥 土木工程认识实习报告

Beijing Jiaotong University 台、埋式桥台。

墩台材料：石砌、混凝土、钢筋混凝土、钢管混凝土。

墩台顶帽：墩台顶部支撑桥跨结构的部分。因承受和传递桥跨结构传来的强大作用，须用不低于200号的混凝土浇筑，厚度不小于40cm，一般配有钢筋，并设置配筋的支撑垫石承托支座。顶帽上设有排水坡以免积水，周围还设有突出墩身10～20cm的飞檐，使雨水不直接流泻于墩身表面，也较美观。

墩台托盘：墩台顶帽与墩台身之间的盘状过渡段。因顶帽横向尺寸一般决定于架梁和养护的要求而大于受力需要，为缩小墩身横向尺寸，以节省工程数量，且能合理传递荷载，故在顶帽和墩身间插入托盘过渡。

 桥梁基础类型

明挖基础：又称扩大基础或直接基础，适用于地基土承载力较高的场合。

桩基础： 桩基础靠桩身与地基土之间的摩擦力及桩头的承压力平衡竖向荷载，是应用极为广泛的基础类型。根据桩的成形和施工方法，桩基础分为打入桩和灌注桩。

打入桩：预制桩身，用打桩机强行打入地下；

灌注桩：在地基土中挖孔或钻孔后，现场灌注桩身，分别称为挖孔桩、钻孔桩。

沉井基础：将上下开口、下端有刃脚的预制井筒立于基础位置，用抓斗或吸泥机清除井内土砂，使井筒不断下沉。随井筒下沉，上面不断接长井筒。下沉至设计标高后用混凝土封底，在井中填充砂石或贫混凝土，顶部加井盖形成沉井基础。

 桥梁支座

根据使用材料分类：普通钢支座和橡胶支座，每种支座又分多种类型；

根据支撑图式分类：固定支座（允许转动），活动支座（允许转动和纵向位移）土木工程认识实习报告

Beijing Jiaotong University

第三部分 结束语

 实习感想

这一次的实习让我对桥梁工程方向的基本工作与任务有了一个宏观的了解，对于桥梁的基本结构和构造也有了比较深入的认识和亲身的体验，增长了自己的发现问题、分析问题的能力。不仅提高了专业知识水平，也培养了对专业的学习兴趣，更重要的是意识到了土木工程是一项关乎民生的学科，它覆盖的领域涉及到了我们的生活各个角落，而土木工程设施的安全性和稳定性更是一个国家国民生活安居乐业的保证。

实习过程中，老师详细的讲解更让我受益匪浅。参观卢沟桥的的过程中，能强烈的感受到古代劳动人民的智慧和汗水。与周围各种现代化的建筑相对比，我们又能感受到现在科技的发展对桥梁发展的推动。我们作为未来从事桥梁的结构设计人员，应该要感受到这种时代的气息，在时代的大潮中去充实自己，完善自己。

参观过程中，我意识到桥梁的设计和施工是一项多么严谨的工作，因为计算的失误，桥梁可能倒塌；因为施工的问题，桥梁可能在为达到使用年限就被弃用，造成了人力和财力的浪费。作为土建人，我们必须拥有更高的责任感和更加严谨的工作作风。

 感谢

首先感谢老师们。

感谢老师这一段时间的辛苦付出以及每次实习尽心尽力的组织及讲解。其次感谢同学们。

篇3：北京交通大学-土木工程认识实习报告--建工方向

这次实习安排在毕业设计之前，具有相当重要的意义。毕业设计贯通整个本科四年所有专业知识，将平时所学的零散知识点第一次完完整整的串联起来，第一次让我们最真实的体会结构设计的方法和过程，对本专业学生今后的工作、生活和继续深造具有深远的影响。而这次实习过程中，建筑、结构、施工的老师还有现场技术负责人在全程中给予指导，带领我们从实际工程中去认识书本知识的现实存在。通过比较，我们可以在自己的设计当中取长补短，借鉴他人的先进设计思想和经验。

这次实习期一共五天：结构和施工四天，建筑一天。

实习的工程项目有：xxxx办公楼、xxxxxxxx枢纽、xxxx学院新校区、xx大学xx校区图文信息中心和学院综合楼、xx大学建筑馆

结 构

一、结构选型

本次实习工程项目多为多层结构。对于多层结构而言，在xx地区，采用框架结构既能满足受力需要，功能需要而且相对而言经济性好，因此结构形式多选框架结构或者框架剪力墙结构。

框架-剪力墙结构是目前结构选型中常用的形式，是框架结构和剪力墙结构的有机结合。框架结构易于形成较大的自由灵活的使用空间，以满足不同建筑功能的要求；剪力墙则可提供很大的抗侧刚度，以减少结构在风荷载或侧向地震作用下的侧向位移，有利于提高结构的抗震能力。

二、结构布置

1、平面布置

结构的平面布置是指在结构平面图上布置柱和墙的位置以及楼盖的传力方式。从抗震角度看，最主要的是使结构平面的质量中心和刚度中心相重合或者尽可能靠近，以减小结构的扭转反应。xx地区主要的地震设防烈度为6度，因此建筑物是需要考虑抗震要求的。在这次实习中，所有的建筑平面都并不规整，不满足平面布置的要求。但是结构设计者通过灵活的设缝和柱网的布置，将不规则的建筑平面分割成多个规则的平面，从而使各个单独的分体系满足了抗震要求。

在抗震地区设缝应为防震缝，平面形状复杂时，用防震缝划分成较规则、简单的单元。但对高层结构宜尽可能不设缝。

2、竖向布置

竖向布置的要求是：结构沿竖向（铅直方向）应尽可能均匀且少变化，使结构的刚度沿竖向均匀。由于本次参观的工程项目都属于多层建筑，因此在竖向布置上的要求体现得并不多。

三、基础设计

任何建筑物都建在地层上，因此，建筑物的全部荷载都由它下面的地层来承担，受建筑物影响的那一部分地层称为地基，建筑物向地基传递荷载的下部结构称为基础。

进行地基基础设计时，必须根据建筑物的用途和设计等级、建筑布置和上部结构类型，充分考虑建筑场地和地基岩土条件，结合施工条件以及工期、造价等各方面的要求，合理选择地基基础方案。

本次实习中各工程采用的基础形式，既有柱下独立基础（浅基础）又有桩基础（深基础）。以xx市xx办公楼项目为例：该项目处于xx江畔，地质条件复杂，同时地下水位较高，并根据综合评价，采用承台桩基础最为适宜。xxxxxxxx枢纽的一幢配套用房也采用了桩基础的形式。但与前者不同的是这里的桩直接与地基梁连在一起，取消了承台，二者类似柱与梁的关系。从中我们可以看出，基础形式的选择和组合，在符合规范的前提下，还是有很大的自由度的。

四、柱网的布置

柱是框架结构的主要竖向受力构件，柱网的布置对整个建筑结构的功能和力学性能有这至关重要的影响，同时优良的柱网布置能够方便施工，加快施工进度。

柱网布置应满足以下几点要求：

1、满足生产工艺的要求。

2、建筑平面布置的要求。

3、柱网布置要使结构受力合理。

4、方便施工。

五、承重框架的布置

柱网确定后，用梁把柱连起来，即形成框架结构。梁柱刚接构成双向梁柱抗测体系。一般情况下柱在两个方向均应有梁拉结，故应在房屋纵横向均应布置框架梁。因此，实际的框架结构是一个空间受力体系。但为计算简便起见，可把实际框架分成纵横两个方向的平面框架即横向框架和纵向框架。

横向框架--由建筑物短方向的梁柱组成。

纵向框架--由建筑物长方向的梁柱构成。

两向框架分别承受各自方向的水平荷载。对于楼面竖向荷载，可由横向框架承受，也可由纵向框架承受或纵、横向共同承受。根据楼面竖向荷载的传递路线，可将框架的承重体系分为三种：

（1）横向框架承重体系： 横向框架跨数往往较少，有利于增加横向房屋抗侧移刚度；纵向连系梁截面尺寸较小，有利于建筑的通风采光。

（2）纵向框架承重体系：适用于大空间房屋，净空高度较大，房屋布置灵活。

（3）纵横向框架混合承重体系：各杆件受力较均匀，整体性能较好。

施 工

大三暑期学校已经安排了我们进行一次为期一个月的土木工程施工实习。在那次实习过程中，我们主要对施工现场的建筑机械设备，人员组织，施工方法，技术、质量和安全控制进行学习。而本次施工实习的主要目的是配合毕业设计当中的施工设计，因此，我们的实习重点是放在施工组织设计上的。

一、施工组织设计

施工组织设计是用来指导施工项目全过程各项活动的技术、经济和组织的综合性文件，是施工技术与施工项目管理有机结合的产物，它是工程开工后施工活动能有序、高效、科学合理地进行的保证。

施工组织设计的基本原则：

总 结

实践是理论联系实际的过程，本次实习使我加深了对结构概念的理解，从另一个更高层次的角度去看待施工，第一次接触了建筑设计，了解到了一些设计过程中常见的问题和解决思路。在查阅资料的过程当中，了解到了许多有用的概念和理论。同时也发现了自己知识掌握和认识上的一些问题。

篇4：北京交通大学-土木工程认识实习报告--建工方向

目 录

前言......................................................................错误！未定义书签。

隧道发展..............................................................................................3 实习内容....................................................................................................4 实习地点一：妙峰山大台线2号隧道..............................................4大台线2号隧道两个出口设计的差异..............................................5

实习地点二：鼓楼地铁8号线..........................................................6

隧道基本知识补充..............................................................................7

隧道设计...........................................................................................7

1、选线...........................................................................................7 纵断面设计..............................................................................7 横断面设计..............................................................................7 辅助坑道设计..........................................................................7

2、隧道贯通控制测量..................................................................8 中线平面控制..........................................................................9 高程控制..................................................................................9

3、隧道开挖..................................................................................9 钻爆法......................................................................................9 上导坑法、中央导坑法、下导坑法、台阶法、盾构法和掘进机法...................................................错误！未定义书签。

4、隧道衬砌................................................................................11 实习总结..................................................................................................13 前言

2011年10月22日，学院组织我们进行了土木工程隧道认知实习。当天上午我们参观学习了位于北京市门头沟区妙峰山大台线2号隧道，紧接着我们又前往鼓楼地铁8号线施工现场进行参观。

隧道发展

自英国于1826年起在蒸汽机车牵引的铁路上开始修建长770米的泰勒山单线隧道和长 2474米的维多利亚双线隧道以来，英、美、法等国相继修建了大量铁路隧道。19世纪共建成长度超过 5公里的铁路隧道11座，有3座超过10公里,其中最长的为瑞士的圣哥达铁路隧道，长 14998米。1892年通车的秘鲁加莱拉铁路隧道，海拔4782米，是现今世界最高的标准轨距铁路隧道。在19世纪60年代以前，修建的隧道都用人工凿孔和黑火药爆破方法施工。1861年修建穿越阿尔卑斯山脉的仙尼斯峰铁路隧道时，首次应用风动凿岩机代替人工凿孔。1867年修建美国胡萨克铁路隧道时，开始采用硝化甘油炸药代替黑火药，使隧道施工技术及速度得到进一步发展。

在20世纪初期，欧洲和北美洲一些国家铁路形成铁路网，建成的5公里以上长隧道有 20座，其中最长的瑞士和意大利间的辛普朗铁路隧道长19.8公里。美国长约12.5公里的新喀斯喀特铁路隧道和加拿大长约 8.1公里的康诺特铁路隧道都采用中央导坑法施工。其施工平均年进度分别为4.1和4.5公里，是当时最高的施工进度。至1950年，世界铁路隧道最多的国家有意大利、日本、法国和美国。日本至20世纪70年代末共建成铁路隧道约3800座，总延长约1850公里,其中5公里以上的长隧道达60座，为世界上铁路长隧道最多的国家。1974年建成的新关门双线隧道，长18675米,为当时世界最长的海底铁路隧道。1981年建成的大清水双线隧道，长22228米,为世界最长的山岭铁路隧道。连接本州和北海道的青函海底隧道，长达53850米,为当今世界最长的海底铁路隧道。

20世纪60年代以来，隧道机械化施工水平有很大提高。全断面液压凿岩台车和其他大型施工机具相继用于隧道施工。喷锚技术的发展和新奥法的应用为隧道工程开辟了新的途径。掘进机的采用彻底改变了隧道开挖的钻爆方式。盾构构造不断完善，已成为松软、含水地层修建隧道最有效的工具。

中国于1887～1889年在台湾省台北至基隆窄轨铁路上修建的狮球岭隧道，是中国的第一座铁路隧道,长261米。此后，又在京汉、中东、正太等铁路修建了一些隧道。京张铁路关沟段修建的4座隧道,是用中国自己技术力量修建的第一批铁路隧道。其中最长的八达岭铁路隧道长为1091米，于1908年建成。中国在1950年以前，仅建成标准轨距铁路隧道238座,总延长89公里。自20世纪50年代以来，隧道修建数量大幅度增加，1950～1984年期间共建成标准轨距铁路隧道4247座，总延长2014.5公里，成为世界上铁路隧道最多的国家之一。此外，中国还建有窄轨距铁路隧道191座,总延长23公里。截至1984年,中国共建成5公里以上长隧道10座，最长者为京原铁路的驿马岭铁路隧道，长7032米。现正在施工的京广铁路衡韶段大瑶山双线隧道，长14.3公里。中国最高的铁路隧道是青藏铁路关角铁路隧道,长4010米,海拔3690米。中国铁路隧道约有半数以上分布在川、陕、云、贵4省。成昆、襄渝两条铁路干线隧道总延长分别为342及282公里，占线路总长的比率分别为31.6％和34.3％。

隧道是修建在地下或水下并铺设铁路供机车动车辆通行的建筑物。根据其所在位置可分为山岭隧道、水下隧道和城市隧道三大类。为缩短距离和避免大坡道而从山岭或丘陵下穿越的称为山岭隧道；为穿越河流或海峡而从河下或海底通过的称为水下隧道；为适应铁路通过大城市的需要而在城市地下穿越的称为城市隧道。这三类隧道中修建最多的是山岭隧道。

本次实习我们主要是参观过南口斜河涧丰沙线的1至5号隧道以及青龙桥处隧道。

实习内容

实习地点

一、妙峰山大台线2号隧道

1、观察隧道围岩特征（大台线2号隧道）隧道口就是处于一个向斜的核部，从隧道口的外围及形状也可以看出，隧道口成马蹄形，并且无衬砌。此路段山体较陡，开挖隧道却无衬砌，而且很稳定，边坡岩体也没有任何支护措施，运营基本正常。可见，该段山体非常稳定，主要原因是隧道围岩为奥陶系中统马家沟组厚层灰岩，稳晶结构，单轴极限抗压强度为30MP，分化不严重，岩石工程性质良好，岩体结构特征介于整体结构和层状结构之间。隧道围岩的岩层完整而坚硬，岩层倾向又与坡向相反，所以工程性质良好。

2、大台线2号隧道两个出口设计的差异

顺下游方向的隧道出口，完全没有衬砌，另一出口则有衬砌维护，这与两侧出口的围岩性质有关。由于一侧出口岩体较完整，抗风化能力较另一侧强，没有任何工程支护，而另一侧出口岩体风化严重，植被覆盖较高，能够截流较多的地表径流，进而促进水对可溶岩的溶蚀能力，可观察到小型的岩溶洞穴，并填充了水流冲刷物质。这些特征使得该出口围岩相对破碎，完整性较差，岩体强度减弱，所以进行了支护。

实习地点

二、鼓楼地铁8号线

正处于施工阶段的地铁8号线一共有三层，各自有不同的用途。施工时，先砌出两侧墙面，然后边挖土边施工。作为一个换乘车站，该地铁线必须做足够长的换乘通道与2号线连接。而且由于为地下三层结构，所以防水工作是一个重点，一般选用膨润土防水毯。

膨润土防水毯的优点：

1）抗渗静水压可达1.0MPa以上，渗透性5×10-11cm/s，单位面积膨润土质量5kg/m2，膨润土是天然无机材料，不会发生老化反应，耐久性好；且不会对环境造成任何不利影响属环保材料。

2）膨润土防水毯具有土工布材料的全部特性，如分离、加固、防护、过滤等，施工简便且不受施工环境温度的限制，0℃以下也可施工。施工时只需将GCL防水毯平铺在地上，立面或斜面施工时，用钉子和垫圈将其固定，并按要求搭接即可。3）膨润土防水毯容易修补；即使在防水（渗）施工结束以后，如防水层发生意外破损，只要对破损的部位加以简单的修补，就可重新获得完美如初的防水性能。4）膨润土防水毯性能价格比相对较高，用途非常广泛。

隧道基本知识补充： 隧道设计

1、选线

根据线路标准、地形、地质等条件选定隧道位置和长度。选线应作多种方案的比较。长隧道要考虑辅助坑道和运营通风的设置。洞口位置的选择要依据地质情况。考虑边坡和仰坡的稳定，避免塌方。

纵断面设计

沿隧道中线的纵向坡度要服从线路设计的限制坡度。因隧道内湿度大，轮轨间粘着系数减小，列车空气阻力增大，因此在较长隧道内纵向坡度应加以折减。纵坡形状以单坡和人字坡居多，单坡有利于争取高程，人字坡便于施工排水和出碴。为利于排水，最小纵坡一般为2‰～3‰。

横断面设计

隧道横断面即衬砌内轮廓，是根据不侵入隧道建筑限界而制定的。中国隧道建筑限界分为蒸汽及内燃机车牵引区段、电力机车牵引区段两种，这两种又各分为单线断面和双线断面。衬砌内轮廓一般由单心圆或三心圆形成的拱部和直边墙或曲边墙所组成。在地质松软地带另加仰拱。单线隧道轨面以上内轮廓面积约为27～32平方米，双线约为58～67平方米。在曲线地段由于外轨超高车辆倾斜等因素，断面须适当加大。电气化铁路隧道因悬挂接触网等应提高内轮廓高度。中、美、苏三国所用轮廓尺寸为：单线隧道高度约为 6.6～7.0米、宽度约为4.9～5.6米；双线隧道高度约为7.2～8.0米，宽度约为8.8～10.6米。在双线铁路修建两座单线隧道时,其中线间距离须考虑地层压力分布的影响,石质隧道约为20～25米，土质隧道应适当加宽。

辅助坑道设计

辅助坑道有斜井、竖井、平行导坑及横洞四种。斜井是在中线附近的山上有利地点开凿的斜向正洞的坑道。斜井倾角一般在18°～27°之间，采用卷扬机提升。斜井断面一般为长方形,面积约为8～14平方米。竖井是由山顶中线附近垂直开挖的坑道，通向正洞。其平面位置可在铁路中线上或在中线的一侧（距中线约20米）。竖井断面多为圆形，内径约为4.5～6.0米。平行导坑是距隧道中线17～25米开挖的平行小坑道，以斜向通道与隧道连接，亦可作将来扩建为第二线的导洞。中国自1957年修建川黔铁路凉风垭铁路隧道采用平行导坑以来,在58座长3公里以上的隧道中约有80％修建了平行导坑。横洞是在傍山隧道靠河谷一侧地形有利之处开辟的小断面坑道。

此外，隧道设计还包括洞门设计，以及开挖方法和衬砌类型的选择等。

2、隧道贯通控制测量

道遂测量是为了保证测量的中线和高程在隧道贯通面处的偏差不超出规定的限值。

中线平面控制

长隧道以往多用三角网，短隧道多用导线法，借以控制中线的偏差。自50年代以来，中国在 1公里以上长度的隧道测量中采用导线法也能控制隧道的贯通误差。光电测距仪的出现和发展，解决了量距的困难。山岭隧道洞外及洞内都采用主副闭合导线法，即在主导线上测角并用光电测距仪量距，在副导线上只测角不量距。由主副导线所组成的多边形，只平差其角度，不平差其长度。这样主副导线法比三角网法简单实用，比单一导线法可靠。中国大瑶山双线隧道即采用主副闭合导线法作为中线平面控制。

在隧道进行中线测量以前，就要考虑将来隧道打通后的偏差数值。根据隧道的长度和平面形状，在地形图上先行布置测点的位置和预计的贯通点，并在平面图上量出必要的尺寸，再根据规范规定的极限误差试算出测角和量距的必要精度，然后进行测量。这个过程叫做测量设计或叫做隧道贯通误差的预计4公里以下的隧道中线贯通极限误差为±100毫米;4～8公里的隧道中线贯通极限误差为±150毫米。

高程控制

短隧道应用普通水平仪，长隧道应用精密水平仪即能保证需要达到的精度。高程贯通极限误差为±50毫米。

3、隧道开挖

开挖方法分为明挖法和暗挖法。明挖法多用于浅埋隧道或城市铁路隧道，而山岭铁路隧道多用暗挖法。按开挖断面大小、位置分，有分部开挖法和全断面开挖法。在石质岩层中采用钻爆法最为广泛，采用掘进机直接开挖也逐渐推广。在松软地质中采用盾构法开挖较多。

钻爆法 在隧道岩面上钻眼，并装填炸药爆破，用全断面开挖或分部开挖等将隧道开挖成型的施工方法。钻爆法开挖作业程序包括测量、钻孔、装药、爆破、通风、出碴、锚杆、立架、挂网、喷锚等工序。

①钻孔：要先设计炮孔方案，然后按设计的炮孔位置、方向和深度严格钻孔。单线隧道全断面开挖，采用钻孔台车配备中型凿岩机，钻孔深度约为2.5～4.0米。双线隧道全断面开挖采用大型凿岩台车配备重型凿岩机，钻孔深度可达5.0米。炮孔直径约为 4～5厘米。炮孔分为掏槽孔（开辟临空面）、掘进孔（保证进度）和周边孔（控制轮廓）。

②装药：在掘进孔、掏槽孔和周边孔内装填炸药。一般装填硝胺炸药，有时也用胶质炸药。装填炸药率约为炮眼长度的60％～80％，周边孔的装药量要少些。为缩短装药时间,可把硝胺炸药制成长的管状药卷,以便填入炮眼；也可利用特制的装药机械把细粒状药粉射入炮孔中。

③爆破：19世纪上半期以前用明火起爆。1867年美国胡萨克铁路隧道开始采用电力起爆。此后，电力起爆逐渐推广。在全断面掘进中，为了减低爆破对围岩的震动和破坏，并保证爆破的效果，多采用分时间阶段爆破的电雷管或毫秒雷管起爆。一般拱部采用光面爆破，边墙采用预裂爆破。近期发展的非电引爆的导爆索应用日益广泛。

④施工通风：排出或稀释爆破后产生的有害气体和由内燃机产生的氮氧化物及一氧化碳,同时排除烟尘,供给新鲜空气，借以保证隧道施工人员的安全和改善工作环境。通风可分主要系统和局部系统。主要系统可利用管道（直径一般为1～1.5米，也有更大的）或巷道（平行导坑等），配以大型或中型通风机；局部系统多用小型管道及小型通风机。巷道通风多采用吸出式，将污浊空气吸出洞外，新鲜空气由正洞流入。新鲜空气不易达到的工作面，须采用局部通风机补充压入。

⑤施工支护：隧道开挖必须及时支护，以减少围岩松动，防止塌方。施工支护分为构件支撑和喷锚支护。构件支撑一般有木料、金属、钢木混合构件等，现在使用钢支撑者逐渐加多。喷锚支护是20世纪50年代发展起来的一种支护方法，其特点是支护及时、稳固可靠，具有一定柔性，与围岩密贴，能给施工场地提供较大活动空间。中国在一些老黄土隧道中应用喷锚支护也获得成功。喷射混凝土工艺分为干喷和湿喷。现多采用干喷法，即将干拌混凝土内掺入一定数量的速凝剂，用压缩空气将混凝土由管内喷出。在喷口加水射到岩石面上，一次可喷3～5厘米厚度。在喷射混凝土中掺入一些钢纤维，或在岩面挂钢丝网可提高喷锚支护的强度。钢锚杆安设在岩层面上的钻孔内,其长度和间距视围岩性质而定,一般长度为2～5米，通常用树胶和水泥浆沿杆体全长锚固。在岩层较好地段仅喷混凝土即可得到足够的支护强度。在围岩坚硬稳定的地段也可不加支撑。在软弱围岩地段喷锚可以联合使用，锚杆应加长，以加强支护力。

⑥装碴与运输：在开挖作业中，装碴机可采用多种类型，如后翻式、装载式、扒斗式、蟹爪式和大铲斗内燃装载机等。运输机车有内燃牵引车、电瓶车等，运输车辆有大斗车、槽式列车、梭式矿车及大型自卸汽车等。运输线分有轨和无轨两种。

由钻孔直到出碴完毕称为一个开挖循环。根据中国的经验，在单线全断面开挖中24小时能作两个循环，每个循环能进3.5米深度，每日单口进度可达7米。然而在开挖中难免遇到断层或松软石质以及涌水等，不易保持每日的预计循环，所以每月单口实际进度多低于200米。中国成昆线蜜蜂箐单线隧道单口最高月进度曾达到 200米。日本大清水双线隧道单口最高月进度曾达到 160米。开挖循环作业的特点是一个工序接一个工序必须逐项按时完成，否则前一工序推迟就会影响下一工序，因而拖长全部时间。其中最主要的工序为钻孔及出碴，所用时间占全部作业时间比例较大。

钻爆法开挖采用的方法有全断面开挖法和分部开挖法。

①全断面开挖法：一次开挖成型的方法。一般采用带有凿岩机的台车钻孔，用毫秒爆破，喷锚支护。还要有大型装碴运输机械和通风设备。全断面开挖法又演变为半断面法。半断面法是弧形上半部领先，下半部隔一段距离施工。

②分部开挖法：先用小断面超前开挖导坑,然后,将导坑扩大到半断面或全断面的开挖方法。这种方法主要优点是可采用轻型机械施工，多开工作面，各工序间拉开一定的安全距离。缺点是工序多,有干扰,用人多。此外还有上导坑法、中央导坑法、下导坑法、台阶法、盾构法和掘进机法等。

4、隧道衬砌

隧道开挖后，为使围岩稳定，确保运营安全，需按一定轮廓尺寸建造一层具有足够强度的支护结构，这种隧道支护结构称为隧道衬砌。常用的衬砌种类有就地灌注混凝土类、预制块拼装、喷锚或单喷混凝土、复合式衬砌。复合式衬砌是在喷锚或单喷支护之后，再就地灌注一层混凝土，形成喷锚支护同混凝土衬砌结合的复

合式衬砌结构。如遇有水地段可在两层支护间加挂一层塑料板或做其他防水层。

发展趋势 在隧道工程中，喷锚支护有可能取代构件支撑。喷锚支护的主要优点是支护及时,安全可靠,并能大量节约木材和钢材。欧洲一些国家在较弱地层的大断面爆破后，采用长锚杆结合喷混凝土做支护，已获得成功。中国亦曾在老黄土隧道开挖中使用喷锚支护。自喷锚支护发展后，对较弱岩层也可进行全断面开挖，以全断面开挖取代分部开挖。

在岩石地层中采用全断面开挖及喷混凝土衬砌，其质量好坏首先取决于光面爆破。运用新奥法原理，考虑围岩自身承载能力，可在坑道爆破后尽早采用单喷或喷锚作初期支护，随即连续量测位移，判定围岩基本稳定时间，再进行二次支护，这样可以建成较经济的衬砌结构。

现代高度竞争的地下采矿与隧道工程要求成本集约，安全开凿与岩石加固等程序步骤。采矿的机器设备必须安全可靠，并紧密跟随工业持续提高的生产力与飞速发展的经济步伐。掘进机开挖法正在不断研究改进，并生产出各种新机械,其应用有广阔前景。液压凿岩机不断更新完善,使隧道开挖进度大大提高。光电测量仪器和激光导向设备的使用，使长隧道施工精确程度有所提高。目前，航空勘测、遥感技术、物探技术、岩层中应力应变的量测技术、电子计算机技术等的广泛应用，使隧道勘测设计技术水平也有很大提高。精确爆破技术，水平钻探技术和预灌浆技术的不断提高，有可能提高隧道开挖过程的安全性，并能保证隧道工程的质量。

实习总结：

这次实习让我对隧道工程方面的知识有了更近一步的了解，通过实地考察隧道，培养了兴趣，对以后的学习都有很大的帮助。