土木工程概论第五章复习题

第5章交通工程

一、学习重点

（一）基本概念

1、高速公路：是一种具有四条以上车道，路中央设有隔离带，分隔双向车辆行驶，互不干扰，全封闭，全立交，控制出入口，严禁产生横向干扰，为汽车专用，设有自动化监控系统，以及沿线设有必要服务设施的道路。

2、城市道路：通达城市各个地区，供城市内交通运输及行人使用，便于居民生活、工作及文化娱乐活动，与城市外道路连接并承担对外交通的道路称为城市道路。

3、铁路路基是承受并传递轨道重力及列车动态作用的结构，是轨道的基础，是保证列车运行的重要建筑物。

4、跑道构形：是指跑道的数量、位置、方向和使用方式，它取决于交通量需求，还受气象条件、地形、周围环境等的影响。

5、航站楼: 供旅客完成从地面到空中或从空中到地面转换交通方式之用，是机场的主要建筑

6、机场维护区：是飞机维修、供油设施、空中交通管制设施、安全保卫设施、救援和消防设施、行政办公区等设置的地方。

7、隧道：以某种用途，在地面下用任何方法按规定形状和尺寸，修筑的横断面积大于2 m2的硐室。

（二）基本知识和基本理论

1、道路工程

道路是一种带状的三维空间人工构筑物，它包括路基、路面、桥梁、涵洞、隧道等工程实体。道路的设计一般从几何和结构两大方面进行。

（1）道路的分类

道路运输从广义上讲是指货物和旅客借助一定的运输工具，沿道路某个分向，作有目的的移动过程。狭义上讲道路运输则是汽车在道路上有目的的移动过程。

道路根据其所处的位置、交通性质、使用特点等主要可分为公路、城市道路。

①公路的分类

目前我国的公路等级按照其使用任务、功能和适应的交通量分为：高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路五个等级。

按照公路的位置以及在国民经济中的地位和运输特点的行政管理体制分类为：国道、省道、县道、乡(镇)道及专用公路。

公路的技术标准一般有“几何标准”、“载重标准”和“净空标准”等，在公路设计时必须严格遵守。

②城市道路的分类

道路一般按照其在道路网中的地位、交通功能以及对沿线建筑物的服务功能来分类。一般分为：快速道(双向行车道、中央设有分车带、进出口一般全控制或部分控制，为城市大量、长距离、快速交通服务)；主干道(连接城市主要分区的干道，以交通功能为主，一般为三幅或四幅路)；次干道(与主干道组成道路网，起集散交通之用，兼有服务功能)；支道(为次干道与街坊路的连接线，解决局部地区交通，以服务功能为主)。

（2）公路建设

①公路的几何组成(或称线形组成)

公路选线工作一般包括从路线方案选择、路线布局，到具体定出线位的全过程。

在选线时必须考虑以下主要因素：

a路线在政治、经济、国防上的意义，国家和地方建设对路线使用的任务、性质方面的要求，国防、支农、综合利用等重要方针的体现。

b路线在铁路、公路、航道等交通网系中的作用，与沿线工矿、城镇等规划的关系，以及与沿线农田水利等建设的配合及用地情况。

c沿线地形，地质、水文、气象、地震等自然条件的影响，路线长度、筑路材料来源、施工条件以及工程量、主要材料用量、造价、工期、劳动力等情况及其对运营、施工、养护等方面的影响。

d其他如沿线历史古迹、历史文物、与风景区的联系等。

路线方案选择的方法及步骤

a搜集与路线方案有关的规划、计划、统计资料及各种比例尺的地形图、地质图、水文、地质、气象资料等。

b根据确定的路线总方向和公路等级，先在小比例尺的地形图上，结合搜集的资料，初步研究各种可能的路线走向。

c按室内初步研究提出的方案进行实地考察，连同野外考察中发现的新方案都必须坚持跑到、看到、调查到。

路线的类型有：

a沿河线；b越岭线；c山坡线；d山脊线

②公路的结构建设

a公路的路基建设

路基是行车部分的基础，它由土、石按照一定尺寸、结构要求建筑成带状土工构筑物，路基必须具有一定的力学强度和稳定性，又要经济合理，以保证行车部分的稳定性和防止自然破坏力的损害。公路路基的横断面形式有路堤、路堑和半填半挖三种。

路堤有：一般路堤、软土路堤、沿河路堤、护脚路堤等；

基本路堑形式有：全挖式、台口式和半山洞式。

b公路的路面建设

公路路面是用各种坚硬材料分层铺筑而成的路基顶面的构筑物，以供汽车安全、迅速和舒适地行驶，因此路面必须具有足够的力学强度和良好的稳定性，以及表面平整和良好的抗滑性能。

路面一般按其力学性质分为柔性路面和刚性路面两大类。

c公路排水构筑物建设

地面水的排除系统按其排水方向不同，分为纵向排水和横向排水。

d公路特殊构筑物

公路的特殊构筑物有隧道、悬出路台、防石廊、挡土墙和防护工程等。

e公路沿线附属结构建设

除各种基本结构以外，还需设置交通管理设施、交通安全设施、服务设施和环境美化设施等。

公路交通标志有三类：指示标志、警告标志、禁令标志。

（3）高速公路

我国已建成的高速公路总里程已居世界第三位，仅次于美国和加拿大。

①高速公路的特点

a行车速度快、通行能力大

b物资周转快、经济效益高

c交通事故少、安全舒适

②高速公路的线形设计标准

我国公路工程技术标准的规定主要有：a最小平曲线半径及超高横坡限制；b最大纵坡和竖曲线；c线形要求；d横断面

③高速公路沿线设施

高速公路沿线有安全设施、交通管理设施、服务性设施、环境美化设施。

安全设施一般包括标志(如警告、限制、指示标志等)、标线、护栏、隔离设施、照明及防眩设施、视线诱导设施。

交通管理设施一般为高速公路入口控制、交通监控设施。服务性设施一般有综合性服务站、小型休息点、停车场等。

2、铁路工程

铁路运输是现代化运输体系之一，也是国家的运输命脉之一。铁路运输的最大优点是运输能力大、安全可靠、速度较快、成本较低、对环境的污染较小，基本不受气象及气候的影响，能源消耗远低于航空和公路运输，是现代化运输体系中的主干力量。

第一条完全用于客货运输而且有特定时间行驶列车的铁路，是1830年通车的英国利物浦与曼彻斯特之间的铁路，这条铁路全长为563 km。

牵引机车从最初的蒸汽机车发展为内燃机车、电力机车。

城市轻轨与地下铁道已是各国发展城市公共交通的重要手段之一。

铁路工程涉及到选线设计和路基工程两大部分。

（1）铁路选线设计与路基

①选线设计

选线设计的主要工作内容有：

a根据国家政治、经济和国防的需要，结合线路经过地区的自然条件、资源分布、工农业发展等情况，规划线路的基本走向，选定铁路的主要技术标准。在城市里，则根据地区的商业或工业发展等情况，来规划线路的走向。

b根据沿线的地形、地质、水文等自然条件和村镇、交通、农田、水利设施，来设计线路的空间位置。

c研究布置线路上的各种建筑物，如车站、桥梁、隧道、涵洞、路基、挡墙等，并确定其类型和大小，使其总体上互相配合，全局上经济合理；

线路空间位置的设计是线路平面与纵断面设计。

②铁路路基

路基设计一般需要考虑横断面、路基稳定性的问题。

（2）高速铁路

铁路现代化的一个重要标志是大幅度地提高列车的运行速度。高速铁路是发达国家于20世纪60~70年代逐步发展起来的一种城市与城市之间的运输工具。

高速铁路的实现为城市之间的快速交通往来和旅客出行提供了极大方便。

高速铁路线路应能保证列车按规定的最高车速，安全、平稳和不间断地运行。

轨道的平顺性是解决列车提速的至关重要的问题。

高速列车的牵引动力是实现高速行车的重要关键技术之一。

高速铁路的信号与控制系统是高速列车安全、高密度运行的基本保证。

（3）城市轻轨与地下铁道