道路勘测设计

道路勘测设计主讲：赵晓东
一、课程的性质、目的
《道路勘测设计》课程是本专业的专业课,重点主干课。

内容包括道路路线设计的基础理论、基本原理和基本方法；道路选线与定线；公路外业勘测与设计。

1．通过课堂教学，使学生系统地学习和掌握路线设计的基本原理和方法。

熟悉路线勘测设计程序，内容和方法及设计文件编制。

2．学生运用所学的专业知识，联系实际，能从事一般地质、水文、地形条件下的道路勘测设计工作。

3．结合课程内容，培养学生严谨、认真、细致的工作作风及不怕苦、敢于改革，创新的辩证唯物主义精神。

第一章绪论
本章主要内容：
1、道路运输的特点及发展概况
2、道路的分级及技术标准
3、道路的基本组成部分
4、道路设计阶段和任务
5、道路设计的依据
6、本课程研究的内容
通过本章学习使学生了解道路的功能和道路运输的特点;掌握公路的设计等级和技术标准;掌握城市道路的分类和技术标准
第一节公路运输的地位及发展概况
一、交通运输体系
1. 运输：由于社会生产与消费的需要，人们必须克服空间上的阻碍，实现人和物的移动。

为具体实现这种移动提供服务所进行的经济活动称为运输。

2. 按运输路线和工具的不同，交通运输体系由铁路、公路、水运、航空和管道运输所组成。

它们各有所长，合理分工，协调配合组成了一个完整的交通运输系统。

铁路运输：适用于远程的大宗货物及人流运输。

�公路运输：适于人流及货物的各种运距的小批量运输�水 运：通航地区最廉价的运输方式 �航空运输：适于快速运送旅客及贵重紧急商品、货物�
管道运输：运送液体、气体和粉状货物的专用方式1．国家的综合运输系统（网）的构成： （现代交通组成）
运输量大；迅速；
但需转运；装卸费用较高；属线性运输
高速铁路：轮轨 磁悬浮
机动、灵活，适应性强，直达，迅速；
属于平面服务；
可实现库—库运输，减少中转费用；
单车运量小。

高速公路 集装箱运输 终端运输
耗能省、运输成本低；但受自然因素制约大
方式：内河 海洋（近海、 远洋）
速度最快；费用最高；舒适 专业性强（专用）；连续性强，
运输成本低、损耗少， 2．各种交通运输方式的特点及优势
铁路运输
公路运输
：水 运
：航空运输
：
管道运输：
3.交通运输体系是国民经济的命脉
道路是交通的基础，是国家经济活动的基础和人民生活的基本设施，并可作全国土地利用结构的骨架。

城市道路是指城市范围内的道路，是城市建设的基础，是城市交通、生产和生活的必要设施，是城市总平面布置的骨架。

二、公路运输的特点
1．机动灵活：汽车车辆可以随时调动，能迅速集散货物，并可随时发运，节省时间。

2．迅速直达：是“门到门”的运输方式。

可将货物直接送到用户手中而不需中间转运，也不受运输路线等限制和影响。

3．适应性强：既可用于小批量运输，也可大量运输。

4．服务面广：受地形、气候等因素影响小，可伸展到山区、农村、矿企业、机关、学校直到家庭用户。

5 ．汽车的燃料较贵，单位运量小、污染大。

三、道路发展简史
周朝：“周道如砥，其直如矢”
秦朝：“道广五十步，三丈而树。

”
……
划。

三主一支持
三主一支持
国家计划二０００年前重点支持建设项目
首都放射线
横线
纵线
横向联络线
纵向联络线
地区环线
公路：公路是连接城市与乡村，主要供汽车行驶的并具有一定的技术条件和设施的道路。

城市道路：是城市范围内的道路，供各种车辆和行人通行并具备一定的技术条件和设施的
道路。

�国道：G102，G222，G301
�省道：S105�县道：X101�乡道�村道
省道干线道路网形成。

各省、市、自治区根据本地区的情况，规划修建省级干线网。

我国公路网管理层次：
国道网分类：
首都放射线：编号1南北纵线： 编号2东西横线： 编号3
第三节道路的分级与技术标准
一.道路的分类
道路是供各种车辆和行人等通行的工程设施。

按其使用范围分为公路、城市道路、厂矿道路、林区道路及乡村道路等。

公路分类公路按其在公路网中的地位与作用分为以下四类：国家干线公路.省干线公路.县公路.乡公路
路面类型分为铺装路面、简易铺装路面和砂石路面。

按路面力学特性分类柔性路面.半刚性路面.刚性路面
桥涵分类的方法很多，主要按建设规模大小、桥梁结构类型、用途、主要承重结构所用的建筑材料、跨越障碍物的性质、上部结构中行车道所在的位置等进行分类。

隧道按其所处的位置不同分可为山岭隧道、水下隧道（河底和海地）以及城市隧道等；隧道按其横断面形状分为圆形、椭圆形、马蹄形、眼睛形（孪生形）等；隧道按其用途可分为交通隧道（包括公路隧道、铁路隧道、城市隧道、人行隧道等）和运输隧道（包括输水隧道、输气隧道、输液隧道等）。

二、公路分级与技术标准
1.公路分级
（1）公路为什么要分级原因：
为了满足经济发展、规划交通量、路网建设和功能等的要求，公路必须分等级建设。

（2）分级的依据
功能：拟建公路是作为干线公路[采取措施控制出入]、集散公路还是支线公路。

适应交通量：由各级公路服务水平[四级:自由流.稳定流.饱和流.强制流]与所具有的通行能力决定的。

四车道高速公路一般能适应按各种汽车折合成小客车的远景设计年限年平均昼夜交通量为25000~55000辆；
六车道高速公路一般能适应按各种汽车折合成小客车的远景设计年限年平均昼夜交通量为45000~80000辆；
八车道高速公路一般能适应按各种汽车折合成小客车的远景设计年限年平均昼夜交通量为60000~100000辆；
2.公路等级的选用
公路等级应根据公路网的规划，从全局出发，按照公路的使用任务、功能和远景交通量综合确定。

一条公路，可根据交通量等情况分段采用不同的车道数或不同的公路等级。

3.几个注意的问题：
A.公路远景设计年限的起算年为该设计项目可行性研究报告中所计划的公路建成通车之年份；
B.高速公路，一级公路的设计交通量以折合成小客车为标准；
C.其他各级公路的设计交通量以折合成中型载重汽车为标准。

三、公路工程技术标准
1、定义：公路的技术标准是指公路路线和构造物的设计和施工在技术性能，几可形状和尺寸，结构组成上的具体尺寸和要求，把这些要求用指标和条文的形式确定下来，即形成公路工程技术标准。

2、技术标准的决定因素：
技术标准决定于下列因素：
① 路线在公路网中的任务、性质
② 远景交通量及其交通组成
③ 地形和其他自然条件
④ 设计速度（或称计算行车速度）
3、技术标准的特点：
合法性 严肃性 科学性
4、技术标准的内容：
技术标准大体可以归纳为三类：“线形、载重、净空”对路线来说，关键是线形标准。

我国现行《公路工程技术标准》分总则，一般规定，路线、路基、路面、桥涵、车辆及人群荷载，隧道、路线交叉、沿线设施等十章。

（3）净高
净空高度:指道路在横断面范围内保证安全通行所必须满足的竖向高度。

净高应考虑汽车装载高度、安全高度及路面铺装等因素确定。

净空高度规定:
公路：
高速公路和一级、二级公路的净高为5.0m;
三、四级公路为4.5m;
对于路面类型为中级或低级的三、四级公路，考虑到路面铺装的要求，其净高可预留20cm;
一条公路应采用相同的净高。

城市道路：
5、技术标准的应用：
1）运用标准要合理。

使用标准要防止两种倾向：
一是不考虑路线的作用和运输发展的要求，采用
低标准，以压缩工程费用，影响公路的服务性能。

二是不顾工程数量，片面追求高指标，使投资过
大，占地增加。

2）确定指标要慎重。

在确定指标，要深入实际进
行踏勘调查，征询各方面的意见，掌握第一手资
料，然后根据任务书的要求，结合目前和远景的
使用要求，通过比较，慎重确定。

如指标定得不
当，会直接影响公路的使用效果，工程造价及工
期。

3）在可能条件下（地形容许的情况下，定线不困难且不过分增加工程量时）尽可能采用较高指标。

这样可以提高公路的使用质量，创造较好的营运条件。

4）保持公路技术标准的相对均衡，连续，一条公路的等级或地形分段不应频繁变更。

同一标准路段长度不能太短，高速公路，一级公路一般不小于20 km，二级公路一般不小于15km，三级公路一般不小于10km，四级公路一般不小于5km。

5）等级或标准的变更处，原则上应选在交通量发生变化处，如交叉路口，互通式立体交叉处，或在视野开阔，司机明显判断情况，行车速度易变换处，如桥梁、村镇、地形变化等处附近。

技术标准的变化应匀顺连续，不要突变，在高低标准分界处，应设置过渡段。

同一公路相邻设计路段的公路等级的差不应超过一级。

3.公路等级的选用原则
公路等级的选用应根据公路功能、路网规划、交通量，并充分考虑项目所在地区的综合运输体系、远期发展，经论证后确定。

�突出了以功能作为选用公路等级和确定设计目标的理念 。

确定一条公路的等级，应首先确定该公路的功能是干线公路、集散公路或支线公路，即属于直达还是连接，以及是否需要控制出入等，然后根据预测交通量初拟公路等级。

然后再结合地形、交通组成等确定设计速度、路基宽度。

�预测的设计交通量介于一级公路与高速公路之间时，拟建公路为干线公路时宜选用高速公路；拟建公路为集散公路时，宜选用一级公路。

�干线公路宜选用二级及二级以上公路。

4．选取技术标准应注意的问题
�为保持公路技术指标的均衡连续，一条公路的等级或设计速度分段不 应频繁变更。

设计速度相同的路段应为同一设计路段，
�等级或标准的变更处，原则上选在交通量发生较大变化或驾驶员能够明显判断前方需要改变行车速度处。

高速公路、一级公路宜设在互通式立体交叉或平面交叉处；
二、三、四级公路宜设在交叉路口、桥梁、隧道、村镇附近或地形明显变化处。

�在标准变更的相互衔接处前、后一定长度范围内主要技术指标应逐渐过渡，避免产生突变。

�应采用连续、均衡的技术指标。

§1-4 路线设计依据
公路设计必须以公路所经过地区的地形（组成、线形设计、道路类型）、地质水文（稳定
安全、经济合理）自然条件和交通资料为依据。

在公路线形几何设计中，基本的设计依据是：设计车辆、设计车速、以及设计交通量等。

第五节道路勘测设计的依据
一、自然条件影响道路的自然因素主要有：
地形 气候
水文 地质
土壤 植被
主要影响到：
道路等级和设计速度的选用、
路线方案的确定、
路线平纵横的几何形状、
桥隧等构造物的位置和规模、
工程数量和造价。

1.地形：决定了选线条件，并直接影响道路的技术标准和指标。

地形划分依据：
地表形态
相对高差
倾斜度
平整度
地形形态：
平原、微丘地形
山岭、重丘地形。

°3
（1）平原微丘地形
平原地形：指一般平原、山间盆地、高原等，地表平坦、无明显起伏、地面自然坡度一般在3°以内。

微丘地形：指起伏不大的丘陵，地面自然坡度在20°以下，相对高差在100m以下，布线一般不受地形限制。

对于河湾顺适、地形开阔且有连续宽台地的河谷地形，河床坡度多在5°以下，地面自然坡度在20°以
下，沿河布线一般不受地形限制，路线纵坡平缓或略有起伏，也属平原微丘地形。

（2）山岭重丘地形
山岭地形：指山脊、陡峻山坡、悬崖、峭壁、峡谷、深沟等，地形变化复杂、地面自然坡度大多在20°以上，路线平、纵、横面大部分受地形限制，桥、隧、涵及防护支挡构造物增多，工程数量及造价明显增加。

重丘地形：指连续起伏的山丘，且有深谷和较高的分水岭，地面自然坡度一般在20°以上，路线平、纵面大多受地形限制。

高原地带的深浸蚀沟，以及有明显分水线的绵延较长的高地，地面自然坡度在20°以上，路线平、纵面大部分受地形限制，也属山岭重丘地形。

2.气候：直接或间接地影响地面水的数量、地下水
位高度、路基水温状况，以及泥泞期、冬季积雪和冰冻期等路面使用质量。

3.水文：决定排水结构物的数量和大小，水文地质情况决定了含水层厚度和位置、地基或边坡的稳定性。

4.地质构造：决定了地基和路基附近岩层的稳定性，决定有无滑坍、碎落和崩坍的可能，同时也决定了土石方工程施工的难易程度和筑路材料的质量。

4.土壤：是路基和路面基层的材料，它影响路基形状和尺寸，也影响路面类型和结构的确定。

5.植物：影响暴雨迳流、水土流失程度，经济种植物还影响到路线的布设。

二、设计车辆
1．定义：作为公路设计依据的车型叫设计车辆。

车辆的几何尺寸、重量、性能等，直接关系到行车道宽度，弯道加宽、道路纵坡、行车视距、道路净空、路面及桥涵荷载。