道路勘测设计知识梳理

《道路勘测设计》课程——知识梳理

第一章绪论

1.交通运输系统(五种运输方式),道路运输的作用（5点）。

[铁路、公路、水运、航空、管道]

公路：机动灵活、点对点

2.道路功能与分级

（1）公路按功能分类：干线公路、集散公路和地方公路。

按行政管理属性分类：国道、省道、县道和乡道。

（2）道路分级

公路分级分类标准——适应交通量(将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量)

高速、一级、二、三、四级（车速：最高120km/h，最低20km/h、路面宽度：3.75m，3m）城市道路分类：快速、主干、次干、支路

设计年限：20年(快速、主干)、15年(次干)、10年~15年(支路)

3.道路设计控制

（1）自然条件（地形决定选线条件）：地形、气候、水文、地质、土壤及植被。

地形条件：平原地形指自然坡度在30以内，微丘地形指地面自然坡度在200以下，相对高差在100m 以下；山岭重丘地面自然坡度在200以上。

（2）交通特性

设计车辆分类：[小客车、载重汽车、鞍式列车、铰接车]

设计车速：是指当气候条件良好、交通密度小、汽车运行只受道路本身条件的影响时，中等驾驶技术的驾驶员能保持安全顺适行驶的最大行驶速度。

技术标准最重要的指标——设计车速

运行速度与设计速度的大小关系：不一定

交通量：定义

设计小时交通量：将一年中所有8760个小时交通量按其与年平均日交通量的百分数大小顺序排列，全年第30位小时交通量作为设计的依据。

通行能力：基本(理想)〉，可能(实际)、设计通行能力[与服务水平相关]

（3）道路网与红线规划

公路网系统特性：1）集合性；2）关联性；3）目标性；4）适应性

公路网的典型结构形势：a）三角形；b）棋网形；c）并列形；d）放射形；e）扇形；

f）树杈性；g）条形

城市道路网结构形式：a）方格网式；b）环形放射式；c）自由式；d）混合式

道路红线：指城市道路用地和城市建筑用地的分界控制线，红线之间的宽度即道路用地范围，称之为道路建筑红线或路幅宽度。

道路红线规划主要内容：1）确定道路红线宽度；2）确定道路红线位置；

3）确定交叉口形式；4）确定控制点坐标和标高

4.道路建筑界限与道路用地

（1）道路建筑限界：定义；[净高、净宽]

净高：即净空高度，是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。

净空：是指道路在横断面范围内保证安全通行所必须满足的横向宽度。

（2）道路用地：是指为修建、养护道路及布设沿线各种设施等所需要占用的土地。

公路用地范围（特别是新建公路限定）：新建高速公路路堤两侧排水沟外边缘（无排水沟时为路堤或护坡道坡脚）以外，或路堑坡顶截水沟外缘（无截水沟时为坡顶）以外不少于2m的土地为公路用地范围；一、二、三、四级公路上述边缘以外不少于1m的土地为公路用地范围。

5.道路勘测设计阶段

公路工程设计阶段：一阶段设计——施工图设计（小型项目）

二阶段设计——初步设计、施工图设计（一般项目）

三阶段设计——初步设计、施工图设计、技术设计[大型、复杂、困难工程] 6.道路设计：分为几何设计、结构设计

第二章平面设计

1.基本概念

路线：道路中线的空间位置

平面线形三要素：直线、圆曲线、缓和曲线。(依据汽车行驶轨迹)

2.直线：

（1）适用条件：1）路线完全不受地形、地物限制的平坦地区或山间的宽阔河谷地带；

2）城镇及其近郊道路，或以直线为主体进行规划的地区；

3）长大桥梁、隧道等构造物路段；

4）路线交叉点及其附近；

5）双车道公路提供超车的路段。

（2）标准规定（设计车速≥60km/h）：最大长度：20V

最小长度：同向曲线定义（断背曲线，定义），6V；

断背曲线：在同向曲线之间，当直线过短时，甚至把两个曲线看成是一个曲线，破坏了线形的连续性，形成所谓的“断背曲线”。

反向曲线定义，2V，（S形曲线）

3.汽车行驶的横向稳定性与圆曲线半径：

（1）行驶稳定性：汽车行驶过程中，在外部因素作用下，汽车尚能保持正常行驶状态和方向，不致失去控制而产生滑移、倾覆等现象的能力。

横向超高：为了抵消或减小离心力作用，保证汽车在园曲线上稳定行驶，必须使园曲线上路面做成外侧高、内侧低呈单向横坡的形式，称为横向超高。

横向力系数μ：定义——单位车重的横向力；μ↑，稳定性越差。

方式——横向倾覆：

横向滑移：失稳时滑移先于倾覆，滑移作为控制稳定的条件

（2）园曲线半径：

2

127()

h

V

R

i

μ

=

±

2

127()

h h

V

R

i

ϕ

=

+

横向力的不利影响（μ越大越不利，4条）：1）危及行车安全；2）增加驾驶操纵的困难；

3）增加燃油消耗和轮胎磨损；4）旅行不舒适。

μmax=0.10-0.16

最大超高：一般地区高速公路、一级公路为10％；二、三、四级公路为8％；积雪冰冻地区各级公路均为6％

（3）半径：确定时考虑的因素——安全、操作、磨耗、舒适

标准规定：最小半径——极限最小<一般最小<不设超高（计算）

最大半径：10000m

4.缓和曲线：

（1）缓和曲线：是道路平面线形要素之一，是设置在直线与圆曲线之间或半径相差较大的两个转

向相同的圆曲线之间的一种曲率连续变化的曲线。

（2）作用：曲率连续变化(车驶)、加速度逐变(旅客舒适)、超高渐变(行驶平稳)、美观

（3）采用线形：标准规定采用回旋线

RLs=A2；

（4）缓和曲线最小长度确定方法：旅客舒适、超高渐变率适中、行驶时间不过短(3s)

（5）缓和曲线参数：回旋线参数与连接的园曲线半径保持R/3≤A≤R，可获得视觉上协调、舒顺的线形。

（6）缓和曲线省略：圆曲线半径大于或等于“不设超高的最小半径”时

5.道路平面设计成果

（1）表格：直线、曲线及转角表；逐桩坐标表

（2）图：公路平面设计图；城市道路平面图。

6.计算：习题2-6，2-7类型

第三章纵断面设计

1.基本概念

（1）纵断面定义：沿道路中线竖直剖面展开图

（2）纵断面图：

组成——地面线、设计线。设计线：由直线和竖曲线（圆曲线或抛物线）组成。

（3）路基设计高程：新建：高速、一级：中央分隔带的外侧边缘高程，二、三、四级：路基边缘高程。

2.汽车的动力特性与纵坡

（1）汽车的动力因素和最大纵坡