铁路隧道设计简介共23页文档
当代铁路客运隧道设计概述
当代铁路客运隧道设计概述本文总体施工组织安排闽清隧道分为进口、桔林斜井、出口、出口平导四个工点,进口承担主洞2088m 施工,斜井承担斜井1979.26m和主洞4077m施工,出口及出口平导承担平导2138m 和主洞4366m施工。
围岩开挖循环时间表隧道按喷锚构筑法原理组织施工,Ⅴ级围岩采用三台阶临时仰拱法施工,Ⅳ级围岩采用三台阶法施工,Ⅲ级围岩采用台阶法施工,Ⅱ级围岩采用全断面法施工。
洞内运输采用无轨运输方式,正装侧卸式装载机配合自卸汽车出碴。
隧道开挖采用光面爆破,严格控制超欠挖,初期支护喷射混凝土采用湿喷工艺。
隧道各级围岩开挖循环时间表见表1。
闽清隧道施工任务划分及工期计划表闽清隧道施工任务划分及工期计划表见表2。
隧道快速施工方案洞口路基及边仰坡加固土石方开挖之前,先行施作洞顶截水沟,及时施作排水系统。
隧道洞门土石方开挖与洞口路基土石方开挖同时施工。
按照设计放坡开挖洞口及洞口路基土石方,及时清刷路基边坡、洞口仰坡至设计位置;其次根据开挖后的实际地质情况结合设计及时进行仰坡及边坡的加固;松软地层开挖边、仰坡时,加强防护、随时监测、检查山坡的稳定情况。
暗洞进洞方案洞口段Ⅴ级围岩均采用明挖法施工,洞口仰坡按设计要求加固完成后,在洞口采用108长管棚进行超前支护,三台阶临时仰拱法开挖进洞;首先施工导向墙,注意预留管棚孔口定位管的位置准确,导向墙施工完成后,采用管棚钻机钻孔,人工配合钻机顶进安装108大管棚进行超前支护。
完成长管棚施工后,在长管棚支护环的保护下,根据围岩地质级别确定的开挖方法进行暗洞洞身开挖施工。
在洞口处先安装一榀上半断面钢架,开挖上半断面环形土体并预留核心土,当掘进达到0.6m 时,再安装一榀钢架,并按设计喷射混凝土和施作系统锚杆,以确保洞口稳定。
在上半断面开挖进入稳定后,下部开始落底跟进,锚杆、钢架、网喷混凝土紧跟。
超前支护和初期支护方案洞口超前支护采用108大管棚,洞身段超前支护采用42超前小导管,初期支护采用型钢(或格栅)钢架,组合中空注浆锚杆、砂浆锚杆、喷射混凝土和钢筋网。
隧道设计基础资料
新悬泉寺隧道资料第一章工程概况太兴线铁路位于山西省中西部地区,线路经过太原市万柏林区和尖草坪区、阳曲县、古交市、娄烦县,岚县、兴县抵达临县境内。
起点为太原北编组站的汾河站,终点为山西中南部铁路通道的白文站,正线全长164.26公里,投资估算87亿元,工期4年。
新悬泉寺隧道位于山西省古交市汾河二库景区西岸一公里处,地处剥蚀中山区,地势险峻,植被较差,地面标高855m~1030m以上,相对高差约175m。
隧道起止里程为DK20+494.77~DK21+378.00,为全长883.23m的单线电气化铁路隧道。
隧道最大埋深约为190m,进口端岩石陡直,施工条件困难,出口端位于弱风化石灰岩层。
隧道进出口端均位于直线上,全隧道单线上坡,坡率依次分别为11.3%,9.8%。
1.编制依据及原则1.1编制依据新悬泉寺隧道设计,依据TB10003-2005《铁路隧道设计规范》,TB10204—2002《铁路隧道施工规范》,TB10204—2002《铁路工程技术规范》,TB10209-2002《铁路给水排水施工规范》, TB10035—2002《铁路特殊路基设计规范》,TB10108—2002《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》,TB10077—2001《铁路工程岩土分类标准》,TB10401-2003《铁路工程施工安全技术规程》(上、下) ,TB10417-2003《铁路隧道工程施工质量验收标准》GB50010-2010《混凝土结构设计规范》TBJ12-96《铁路工程地质技术规范》等进行设计计算。
1.2编制原则1.施工坚持“早进晚出、先预报、管超前、短进尺、控爆破、早支护、快封闭、勤量测”的原则。
2.防排水遵循“防、排、截、堵结合,因地制宜,综合治理”的原则,采取切实可靠的措施,达到防水可靠、排水通畅、经济合理的目的。
3.遵守、执行招标文件各条款的具体要求,确保实现工期、安全、质量、环境保护和文明施工等各方面的工程目标。
[PPT]铁路隧道工程
图
棚洞外形
31
三、明 洞
先从地面将隧道上方的土层挖开,形成堑 壕,然后在堑壕中修建衬砌及在衬砌顶部 进行土石回填,这种方法修建的铁路隧道 称为明洞。 明洞按其结构形式的不同,可分为拱形明 洞及棚式明洞两类。 (1)拱形明洞:
32
(2) 棚式明洞
(1)盖板式明洞 钢筋混凝土盖板 Ⅰ-Ⅰ断面 由内墙、外 墙及钢筋混 盖板 粘土隔水层 Ⅰ 凝土盖板组 成简支结构。 钢筋混凝土梁 Ⅰ 其上回土石, 线 棚 路 洞 以保护盖板 外墙 侧洞 中 中 线 线 不受山体落 石的冲击。
d1 10
E 内轨顶面
h
i=2%
10 d
400
d
11
图 大避车洞尺寸
小避车洞2.0m(宽)×1.0m(深)×2.2m(中心高)。
d
d
220 R=125
220
100
d1
内轨顶面
E
h
218
170
95 10
i=2%
10
d
200
d
图 小避车洞尺寸
12
(2) 电缆槽
电缆槽用混凝土浇筑,可与水沟同侧并与水沟并行, 或设置在水沟的异侧。槽内铺以细砂做垫层,低压 电缆可直接放在垫层面上,高压电缆则吊在槽边预 埋的托架上。槽顶设有盖板防护。盖板顶面应与避 车洞底面或道床顶面齐平。当电缆槽与水沟同侧并 行时,应与水沟盖板齐平。
0.65
1.55
0.65
1.25
图 半路堑式偏压型拱式明洞
29
②半路堑式单压型(b)
适用于傍山隧道洞口或傍山线路上半路堑 地段.
1:5 1:5 1:10 1:1.5 实际填土坡线
1:0.3
隧道工程结构设计资料
1 支护结构类型
1.1 外部支护 ◆ 整体式混凝土衬砌 ◆ 砌石衬砌 ◆ 拼装式衬砌 ◆ 喷射混凝土支护
1.2 内部支护 ◆ 锚杆 ◆ 注浆
1.3 混合支护 ◆ 喷锚支护 ◆ 复合式衬砌
2 整体式混凝土衬砌
工艺流程:立模-灌筑-养生-拆模
优点: ◆ 对地质条件和施工条件的适应性较强 ◆ 易于按需要成型 ◆ 整体性好 ◆ 抗渗性强
arctg E 150
故可近似取 d内2=2.7E (cm)
4.2.3 车辆两端向曲线外侧的偏移
d外
L2 l 2 8R
L — 标准车辆长度,我国为26m,则
d外
262 182 8R
100=4400 R
(cm)
则总加宽值:
d总
d内1+d内2+d
外=
4050 R
2.7E
4400 R
简化边墙
h1 (h2)
拱圈
边墙
喷混凝土
内轨顶面
连拱式边墙衬砌(单位:cm)
适用于:
在地质条件尚好,侧压力不大, 但又不宜采用半衬砌时。
2.2 曲墙式衬砌
拱圈 曲边墙
内轨顶面
适用于:
地质较差,岩体松散 破碎,强度不高; 有地下水; 侧向水平压力也相当 大。
仰拱
曲墙式衬砌
3 装配式混凝土衬砌
因隧道施工工业化和机械化发展而出现了装配式隧道衬砌,目前多在使用盾 构法施工的城市地下铁道中应用。
线路中线 隧道中线
4.7 公路隧道平曲线加宽取值
半径(m)
加宽值(m)
70 50 30 25 20
汽车轴距加 250 200 150 100 ~ ~ ~ ~ ~
第一讲_铁路隧道构造介绍
③ 锚喷支护
常用的一种围岩支护手段。采用锚喷支护可充 分发挥围岩的自承能力,并有效地利用洞内净空, 提高作业安全性和作业效率,并能适应软弱和膨胀 性地层中的隧道开挖。还能用于整治坍方和隧道衬 砌的裂损。
④ 复合式衬砌 复合式衬砌不同于单层厚壁的模筑混凝土衬砌 ,它把衬砌分成两层或两层以上,可以是同一种型 式、方法和材料施作的,也可以是不同型式、方法 、时间和材料施作的。
第一讲 铁路隧道构造
一、隧道的概念及种类
1 隧道的概念
狭义定义:用以保持地下空间作为交通孔道的工 程建筑物。 广义定义:以某种用途、在地面下用任何方法按 规定形状和尺寸修筑的断面积大于 2m2的洞室。
2 隧道的种类
按不同的分类方式,可以有如下类型隧道。 ① 按所处的地质条件:土质隧道、石质隧道 ② 按隧道的埋置深度:浅埋隧道、深埋隧道 ③ 按所处的地理位置:山岭隧道、城市隧道 ④交通类隧道:水底隧道、铁路隧道、公路隧道、地下铁 道、人行地道、航运隧道(运河) ⑤水工隧道:引水隧道、尾水隧道、导流隧道、泄洪隧道 ⑥市政隧道:管路隧道 (煤气、暖气、电力等)、给水隧道 、排水隧道 ⑦ 按隧道的用途:采矿巷道、运输巷道、矿山隧道、人 防隧道
本讲完
人有了知识,就会具备各种分析黄金屋。 ”通过阅读科技书籍,我们能丰富知识, 培养逻辑思维能力; 通过阅读文学作品,我们能提高文学鉴赏水平, 培养文学情趣; 通过阅读报刊,我们能增长见识,扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操, 给我们巨大的精神力量, 鼓舞我们前进。
二、我国铁路隧道现状
(至1998年)运营隧道6800座,长3667km,总数世界第一。
1 隧道集中的线路
1)襄渝线:隧道长度占线路长度的30%; 2)成昆线:隧道长度占线路长度的31.6%; 3)西康线:隧道长度占线路长度的50.42%。
高速铁路隧道隧道结构设计与技术标准
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二.主要设计原则及措施
(三)洞门及缓冲结构设计
1、洞门设计考虑的因素
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二.主要设计原则及措施
(三)洞门及缓冲结构设计
2、洞口里程的确定
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二.主要设计原则及措施
(三)洞门及缓冲结构设计
3、洞门及洞口处理措施
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二.主要设计原则及措施
(3)开孔设计
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二.主要设计原则及措施
(四)防排水设计
满足《地下工程防水技术规范》(GB50108)规定的一级防水标准,不允许渗水,衬砌表面无湿渍。
1、防排水需要达到的目标
堵水有效、防水可靠、排水通畅、系统可维护
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二.主要设计原则及措施
(四)防排水设计
2、防排水设计型式
最长隧道
速度目标值
名称
长度
数据
24
32
31.1%
1-10800
1-10800
狮子洋隧道
10800
350km/h
(二)国内高铁隧道概况
3、广深港客运专线
一.境内外高铁隧道概况
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二.主要设计原则及措施
(一)建筑限界及内轮廓
1、内轮廓需要主要设计原则及措施
工况
计算模式
地层—结构
荷载—结构
III级
工况一
对称20m
对称8.6m
工况二
偏压中心20m
偏压中心10m
工况三
300m
深埋
IV级
工况一
对称30m
对称17.2m
工况二
隧道设计说明书
隧道设计说明书隧道初步设计说明1、工程概况本工程是G045线新疆境内赛里木湖至霍尔果斯公路改建工程中重要的一段。
项目起点位于赛里木湖三台岔口附近,与G045线博乐岔口至赛里木湖段相接,经赛里木湖渔场、三台道班、松树头、库松木契克山、果子沟山间谷地、科古琴山、二台林场、新二台道班和桦木沟,到达终点果子沟口,其中项目起点至松树头段位于博州境内赛里木湖湖畔,松树头至项目终点果子沟口位于伊犁州霍城县境果子沟山间谷地内。
本工程起点里程为K552+315.699(既有路里程YK4714+500),终点里程为K608+453.398(既有路里程YK4772+500附近),全长56.168公里,根据不同的地形地貌单元,本项目共分三段,即沿湖段、越岭段和沿溪段。
其中隧道均位于越岭段及沿溪段内,越岭段隧道三座,即赛里木湖隧道、捷尔得萨依隧道及将军沟隧道,均为分离式隧道;沿溪段隧道两座,即桦木沟隧道及藏营沟隧道,前者为分离式隧道,后者为双联拱隧道。
越岭段地形地貌复杂,山高坡陡,沟谷纵横,地势十分险峻,地质构造复杂,滑坡、泥石流、崩塌碎落等地质灾害众多,路线采用废弃老路、另建新线的路线设计方案,路线依山傍势以桥隧相连为主沿山坡展线,赛里木湖隧道及将军沟隧道为长隧道,捷尔得萨依隧道为中隧道,隧道控制性工程为赛里木湖隧道,隧道地质条件相对较差,位于赛里木湖旁边,隧道全长右线约1838m米,左线约1811m,其中明洞段长约445m(左右双线米)。
沿溪段路线以果子沟沟谷为主导方向,在既有公路基础上,一般沿既有公路单侧加宽,基本在果子沟走廊带内阳坡布设路线。
果子沟内沟槽狭窄,水流较急,水量较大,桦木沟隧道及藏营沟隧道均为短隧道,均穿越果子沟旁一突出的山嘴。
2、主要设计原则、标准及采用的规范2.1设计原则1)隧道规划和设计应遵循能充分发挥隧道功能、安全且经济地建设隧道的基本原则。
2)隧道主体结构必须按永久性建筑设计,具有规定的强度、稳定性、耐久性;建成的隧道应能适应长期营运的需要,方便维修作业。
9—铁五院铁路项目隧道设计情况介绍09.12
从隧道两端接线条件、施工安全风险、施 工工期、运营通风、防灾救援、维修养护及工 程造价等方面进行综合分析比较,由于双洞单 线隧道方案的施工安全风险相对小、防灾救援 有利、维修养护对铁路运营干扰小等有利因素 ,香山隧道长度超过20km,采用双洞单线隧 道方案。
隧道平、纵断面设计
场地形、地貌,具有开挖辅助导坑的条件,且 投资较省,综合比选,本隧道采用钻工期4年控制,设置7个斜井;按 进口、出口、斜井9个工区,共13个工作面组织施 工,施工进度总工期43个月。此方案施工组织中, 由于四个无轨运输斜井均处于四工作面状态,满荷 载运转,故使施工工期延误的风险极高。
2、隧道内3#无轨斜井在主洞施工完成后设置为紧急出口, 供旅客逃生、疏散用。在斜井洞口处设置2组(每组2台) φ1250mm可逆式射流风机。
3、紧急救援站 (1)列车在隧道内发生火灾事故后,首先应将事故列车拉到 洞外进行疏散,如果事故列车不能驶出洞外,应停靠在洞内“紧 急救援站”进行疏散。“紧急救援站”应保证火灾事故列车在该 位置停靠后,6min内将车上旅客通过横通道全部疏散到安全空间。 (2)香山隧道内CK715+440~CK716+000段设置紧急救援站, 长560m。紧急救援站位于左右线之间,共设置10个连接横通道, 作为紧急避难场所。 (3)横通道内设置防火门,在每个横通道中部设置一台 φ1250mm可逆式射流风机,供横通道紧急避难所通风。
缝隙安全地带进行调查,该缝隙目前已被两 煤矿开采进去。线路经过此处安全风险极大。
方案三:经迎水桥短隧道群方案 迎水桥出站后,向西南跨越黄河,沿黄河
穿过短隧道群,经米粮川至大红沟。线路长 85km,隧道长22.5km/11座,其中最长隧道长 为5.5km。
《铁路隧道》PPT课件
1、设计衬砌断面,主要是确定衬 砌内轮廓线、轴线和厚度。
2、衬砌内轮廓线,其内轨顶 面以上应满足限界Leabharlann 求,不得侵入 限界,以确保行车平安。
3、衬砌断面的轴线应尽量与 压力曲线相重合,使衬砌断面承受 压应力,以充分发挥衬砌材料的抗 压能力。
4、半路堑单压式拱形明洞 ①适用于:傍山线路上半路堑 地段 ②特点:荷载不对称,承受偏 侧压力,拱圈为等截面,内侧边墙 为等厚直墙,外侧设有耳墙的不等 厚斜墙。
〔二〕棚式明洞〔简称棚洞〕 1、盖板式明洞 由内墙、外墙、钢筋混凝土
盖板组成的简支构造。 2、刚架式明洞 由外侧刚架、内侧重力式墩
台构造、横顶梁及钢筋混凝土盖 板组成。
成,它的内轮廓与隧道相一致,但构 造截面的厚度要比隧道大一些,并且 构造巩固,可抵抗较大的推力。
1、路堑式拱形明洞 ①适用于 : 路堑边坡处于对称或接近对称; 边坡岩层根本稳定;仅防有少量坍 塌,难以用暗挖法修建的隧道时。
②特点:承受对称荷载,拱、墙 均为等截面,边墙为直墙式。
③要求:洞顶做防水层,上面夯 填土后,覆盖粘土层,并做纵向排水。
二、明洞 用明挖法修建的隧道称为明洞。 明洞一般修筑在隧道的进出口处,
当遇到地质条件差且洞顶覆盖层较薄, 用暗挖法难以进洞时;或洞口路堑边 坡上有落石而危急行车平安时;或铁 路、公路、河渠必须在铁路上方通过, 且不宜做立交桥或涵渠时,均需要修 建明洞。
2、明洞分类 拱式明洞 棚式明洞
〔一〕拱式明洞 由拱圈、边墙及仰拱〔铺底〕组
〔二〕整体式混凝土衬砌构造类型 隧道衬砌按照不同的围岩类别,
有直墙式衬砌和曲墙式衬砌两种形式。 1、直墙式衬砌 这种类型的衬砌适用于地质条件比
隧道工程隧道线路及断面设计2
式中 H——车辆外侧顶角距内轨顶面的高度,取
360cm;
E——外侧线路的外轨超高值(cm);
R——同前。
W3
8450 R
360 150
E 2
(cm)
或
W3
8450 R
1.2E
(cm)
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第三章 隧道线路及断面设计 ➢ 其它情况时
W3
8450 R
(cm)
式中 H——车辆外侧顶角距内轨顶面的高度,取 360cm;
第三章 隧道线路及断面设计
➢ 隧道总加宽值为
W
W1 W2
4050 2.7E 4400
R
R
(cm)
或
W 8450 2.7E (cm)
R
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第三章
隧道线路及断面设计
直线隧道中心线 曲线隧道中心线
加宽后隧道内轮廓线 直线隧道内轮廓线
W内
d W外
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第三章 隧道线路及断面设计
425 0 4000
1500 2440
400
0
4250 3000
3000
1210 1100 1875 2250
轨面
4000 8500
2250
隧道建筑限界
基本建筑限界
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第三章 隧道线路及断面设计 4.直线隧道净空
“直线隧道净空”要比“隧道建筑限界”稍大 一些,除了满足限界要求外,考虑避让等安全 空间、救援通道及技术作业空间,还考虑了在 不同的围岩压力作用下,衬砌结构的合理受力 形状 。
d内1 l 2 8R
式中 l——车辆转向架中心距,取18m; R——曲线半径(m)。
铁路隧道设计简介
围岩级别 单线隧道
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
hq=q/γ
q—用深埋隧道垂直均布压力公 式计算(kN/m2); γ—围岩重度(kN/m3)。 在矿山法施工条件下,Ⅳ~Ⅵ级围岩取
5~7
10~14
18~25
Hp=2.5hq 双线隧道 8~10 15~20 30~35
铁 路 规 范 公 路 规 范 围 岩 级 相邻单线隧道间的最小净距 分离式独立双洞的最小净距 别
Ⅰ
Ⅱ Ⅲ Ⅳ
地 铁 规 范
1.用盾构法施工的 平行隧道间的净距 宜不小于隧道外轮 廓直径; 2.矿山法或新奥法 施工的平行隧道间 的净距可比照《铁 路规范》执行
〔1.5~2.0〕B
〔2.0~2.5〕B 〔2.0~2.5〕B 〔2.5~3.0〕B
q=γh;
h=0.45×2S-1ω
式中:q、γ、S、ω含意同左; (2)围岩水平均布压力 围岩水平均布压力同铁路隧道设计规范。
2.采用破损阶段法或容许应力法进行结构计算时:
围岩压力按松散压力考虑 (1)垂直匀布压力(q)
q=γh;
式中 (m);
h=0.45×2S-1ω
B—坑道宽度
ω—宽度影响系数,ω=1+i(B-5);
偶然荷载
落石冲击力 地震力
有
9
2)深、浅埋隧道的判断
铁 路 规 范 按隧道拱顶以上覆土厚度大致为 2.5倍塌方高度,为深、浅埋隧道的 分界值(米) 公 路 规 范 地铁 规 范
按荷载等效高度值,并结合地质 按铁路 条件、施工方法等因素综合判定。 隧道设计规 按荷载等效高度判别式: 范确定。 Hp=(2~2.5)hq
从三个设计规范对围岩分级,都是由好到 差的地层排序,都分为六级,只是文字描述上
铁路隧道设计简介共23页
41、俯仰终宇宙,不乐复何如。 42、夏日长抱饥,寒夜无被眠。 43、不戚戚于贫贱,不汲汲于富贵。 44、欲言无予和,挥杯劝孤影。 45、盛年不重来,一日难再晨。及时 当勉励 ,岁月 不待人 。
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快,这是不可能的,因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情,化为上进的力量,才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者,好之能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人,倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
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23
铁路隧道设计简介共23页PPT
41、实际上,我们想要的不是针对犯 罪的法 律,而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民,就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律,法律受制于情 理。— —托·富 勒
44、卓越的人一大优点是:在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——来自联45、法律的制定是为了保证每一个人 自由发 挥自己 的才能 ,而不 是为了 束缚他 的才能 。—— 罗伯斯 庇尔
41、学问是异常珍贵的东西,从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间,才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话,只需要教育; 而要挑战别人所说的话,则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
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铁路隧道设计简介
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51、 天 下 之 事 常成 于困约 ,而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸,生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业,需 要决心 ,能力 ,组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
6、法律的基础有两个,而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力,那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序,有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起,可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的,因为好人用不着它们,而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯