道路工程基础详解
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四、工程测量
（一）测量基础知识 （二）施工测量术语 （三）施工测量内容
一、道路工程概述
走
（一）道路工程组成
道路 向 线形 形
状
交通 附属
中短 隧道
中小 桥涵
路基 路面
结
设施
构
组
道路工程组成
成
一、道路工程概述
（二） 道路线形
中线
一、道路工程概述
（二）道路线形
• 平面线形 -- 道路中线在水平面上的投影。线形要素：直
• 3.超高
单向横坡超高是通过在圆曲线两端的超高缓和段（或 缓和曲线）来实现过渡的。超高的过渡方式，根据超高旋 轴在公路横断面上的位置，分为下列几种：
（1）无中间带的公路
①内边缘旋转； ②中线旋转；
③外边缘旋转。
（2）有中间带的公路 绕中间带的中心线旋转。
一、道路工程概述
4.行车视距
● 停车视距：汽车行驶时，自驾驶员看到障碍物时起， 至在障碍物前安全停止，所需要的最短距离。 ● 会车视距：在同一车道上两对向汽车相遇，从互相发 现起，至同时采取制动措施使两车安全停止，所需要的 最短距离。 ● 错车视距：在没有明确划分车道线的双车道公路上， 两对向行驶的汽车相遇，发现后即采取减速避让措施安 全错车所需要的最短距离。 ● 超车视距：在双车道公路上，后车超越前车时，从开 始驶离原车道之处起，至相遇之前，完成超车安全回到 自己的车道，所需要的最短距离。
第一部分 道路工程基础
主要内容
二、路基土
（六）土的干湿类型 （七）土的压实原理 （八）挡土墙压力 （九）边坡稳定分析
三、路面
（一）路面分类和分级 （二）结构组成 （三） 路面结构层及其功能特点 （四）路面结构要求和设计步骤 （五）沥青混合料力学特性
第一部分 道路工程基础
主要内容
三、路面
（六）沥青混合料设计 （七）水泥混凝土路面 （八）水泥稳定类基层 （九）二灰土底基层
ZH q
0
a ¦ Β R+P
¦ΒR R
L0
(R+P)tana2 Th
HY QZ
E 0
a
JD
平曲线几何要素计算
❖ 平曲线切线长：
TH
R
ptg
2
q
❖
平曲线中的圆曲线长：
L a 2
R
180
❖
平曲线总长：LH
2
180
R
2 Ls
❖
外距：
EH
R psec R
2
❖ 切曲差：DH 2TH LH
《标准》规定：直线与需设超高的圆曲线半径相衔接处， 应设置缓和曲线（回旋线）。四级公路的直线与需设超高的 圆曲线半径相衔接处，可不设置缓和曲线（回旋线），用超 高、加宽缓和段径相连接。
y
β1
β2
R
S1 S2
0
x
β1=3° β2=29°
来自百度文库
回旋线长度
P R=∞ R+P
YH
HZ
带有缓和曲线的平曲线图
R=∞
坡面防护，主要是保护路基边坡表面免受雨水冲刷，减缓 温差及湿度变化的影响，防止和延缓软弱岩土表面的风化、碎 裂、剥蚀演变进程，从而保护路基边坡的整体稳定性，在一定 程度上还可兼顾路基美化和协调自然环境。坡面防护设施，不 承受外力作用，必需要求坡面岩土整体稳定牢固。
常用的坡面防护设施有植物防护(种草、铺草皮、植树等) 和矿料防护(抹面、喷浆、勾缝、石砌护面等)。前者可视为有 “生命”(成活)防护，后者属无机物防护。有“生命”防护以土 质边坡为主，无机物防护以石质路堑边坡为主。在一定程度上， 有“生命”防护在边坡稳定和改善路容方面，优于无机物防护。
ⅰ b—超高横坡度，%
Y
曲线内侧
曲线外侧
图1-1由汽车在曲线上行驶受力分析图
关于横向力系数μ
横向力系数可近似为单位车重上受到的横向力。 横向力的存在对行车产生不利影响，而且越大越不利，主 要表现在以下几方面：
考虑汽车行驶的横向稳定性 考虑驾驶员操作
考虑燃料消耗和轮胎磨损
考虑乘车的舒适性 研究表明： 行车舒适界限，由0.10到0.16随行车速度而变 化，设计中对高、低速路可取不同的数值。
路基设计时，必须考虑将影响路基稳定性的地面水，排 除和拦截于路基用地范围以外，并防止地面水漫流、滞积或 下渗。对于影响路基稳定性的地下水，则应予以隔断、疏干、 降低，并引导至路基范围以外的适当地点。
3、路基防护与加固
路基防护与加固设施，主要有边坡坡面防护、沿河路堤河 岸冲刷防护与加固以及湿软地基的加固处治。
道路工程基础
北京市政路桥股份有限公司
讲授: 周世生
参考教材：《道路勘测设计》、《土质土力学》
、 《路基路面工程》、 《公路施工测量百问》
上课不要随意讲话、接手机
谢谢合作！！
第一部分 道路工程基础
主要内容
一、道路工程概述 （一） 道路工程组成 （二） 道路线形（平面、纵断面、横断面） （三） 路基结构 二、路基土 （一）土的概念与来源 （二）土的分类 （三）土的三相组成 （四）土颗粒分类 （五）土的物理性质
线、缓和曲线和圆曲线 。
纵断面线形--沿着中线竖直剖切，再按高程展开。线形要
素：纵坡线和竖曲线 。
• 横断面线形--中线各点的法向切面。线形要素：边坡线、
边沟线 、地面线和路基顶面线 。
平面线型
1、圆曲线-圆曲线半径的计算公式与半径选 用
R V2
127( ib )
X
式中 ： R—圆曲线半径，m； V—行车速度，km/h； μ—横向力系数；
2.缓和曲线
特点:主要特征是曲率均匀变化,故回旋线作为缓和曲线
（1）控制离心加速度增长率，满足旅客舒适要求。 （2）满足驾驶员操作方向盘所需经行时间， 一般认为汽车 在缓和曲线上行驶时间最少 3s 。 （3）根据超高渐变率适中。超高渐变率（即超高附加纵坡） 是指超高后的外侧路面边缘纵坡比原设计纵坡增加的纵坡。
s1
s2
s0=5m-10m
停车视距
汽车1 汽车1
汽车3
汽车3
汽车1
汽车1
汽车2
汽车2 汽车2
汽车1
S1
S2
S0
S3
SC
一、道路工程概述
（四）路基结构
道路结构组成包含路基路面结构、排水设施、防护支挡设 施（边坡和行车安全）。
1、一般路基设计包括以下内容：
(1)选择路基断面形式，确定路基宽度与路基高度； (2)选择路堤填料与压实标准； (3)确定边坡形状与坡度； (4)路基排水系统布置和排水结构设计； (5)坡面防护与加固设计。
2、路基排水系统设计
水对路面的危害可以表现为：降低路面材料的强度，在 水泥混凝土路面的接缝和路肩处造成唧泥；车辆荷载作用下 引起的唧泥和高压水冲刷，造成路面基层承载能力下降；在 冻胀地区，融冻季节水会引起路面承载能力的普遍下降。
路基排水的任务，就是将路基范围内的土基湿度降低到 一定的限度以内，保持路基常年处于干燥状态，确保路基、 路面具有足够的强度与稳定性。
（一）测量基础知识 （二）施工测量术语 （三）施工测量内容
一、道路工程概述
走
（一）道路工程组成
道路 向 线形 形
状
交通 附属
中短 隧道
中小 桥涵
路基 路面
结
设施
构
组
道路工程组成
成
一、道路工程概述
（二） 道路线形
中线
一、道路工程概述
（二）道路线形
• 平面线形 -- 道路中线在水平面上的投影。线形要素：直
• 3.超高
单向横坡超高是通过在圆曲线两端的超高缓和段（或 缓和曲线）来实现过渡的。超高的过渡方式，根据超高旋 轴在公路横断面上的位置，分为下列几种：
（1）无中间带的公路
①内边缘旋转； ②中线旋转；
③外边缘旋转。
（2）有中间带的公路 绕中间带的中心线旋转。
一、道路工程概述
4.行车视距
● 停车视距：汽车行驶时，自驾驶员看到障碍物时起， 至在障碍物前安全停止，所需要的最短距离。 ● 会车视距：在同一车道上两对向汽车相遇，从互相发 现起，至同时采取制动措施使两车安全停止，所需要的 最短距离。 ● 错车视距：在没有明确划分车道线的双车道公路上， 两对向行驶的汽车相遇，发现后即采取减速避让措施安 全错车所需要的最短距离。 ● 超车视距：在双车道公路上，后车超越前车时，从开 始驶离原车道之处起，至相遇之前，完成超车安全回到 自己的车道，所需要的最短距离。
第一部分 道路工程基础
主要内容
二、路基土
（六）土的干湿类型 （七）土的压实原理 （八）挡土墙压力 （九）边坡稳定分析
三、路面
（一）路面分类和分级 （二）结构组成 （三） 路面结构层及其功能特点 （四）路面结构要求和设计步骤 （五）沥青混合料力学特性
第一部分 道路工程基础
主要内容
三、路面
（六）沥青混合料设计 （七）水泥混凝土路面 （八）水泥稳定类基层 （九）二灰土底基层
ZH q
0
a ¦ Β R+P
¦ΒR R
L0
(R+P)tana2 Th
HY QZ
E 0
a
JD
平曲线几何要素计算
❖ 平曲线切线长：
TH
R
ptg
2
q
❖
平曲线中的圆曲线长：
L a 2
R
180
❖
平曲线总长：LH
2
180
R
2 Ls
❖
外距：
EH
R psec R
2
❖ 切曲差：DH 2TH LH
《标准》规定：直线与需设超高的圆曲线半径相衔接处， 应设置缓和曲线（回旋线）。四级公路的直线与需设超高的 圆曲线半径相衔接处，可不设置缓和曲线（回旋线），用超 高、加宽缓和段径相连接。
y
β1
β2
R
S1 S2
0
x
β1=3° β2=29°
来自百度文库
回旋线长度
P R=∞ R+P
YH
HZ
带有缓和曲线的平曲线图
R=∞
坡面防护，主要是保护路基边坡表面免受雨水冲刷，减缓 温差及湿度变化的影响，防止和延缓软弱岩土表面的风化、碎 裂、剥蚀演变进程，从而保护路基边坡的整体稳定性，在一定 程度上还可兼顾路基美化和协调自然环境。坡面防护设施，不 承受外力作用，必需要求坡面岩土整体稳定牢固。
常用的坡面防护设施有植物防护(种草、铺草皮、植树等) 和矿料防护(抹面、喷浆、勾缝、石砌护面等)。前者可视为有 “生命”(成活)防护，后者属无机物防护。有“生命”防护以土 质边坡为主，无机物防护以石质路堑边坡为主。在一定程度上， 有“生命”防护在边坡稳定和改善路容方面，优于无机物防护。
ⅰ b—超高横坡度，%
Y
曲线内侧
曲线外侧
图1-1由汽车在曲线上行驶受力分析图
关于横向力系数μ
横向力系数可近似为单位车重上受到的横向力。 横向力的存在对行车产生不利影响，而且越大越不利，主 要表现在以下几方面：
考虑汽车行驶的横向稳定性 考虑驾驶员操作
考虑燃料消耗和轮胎磨损
考虑乘车的舒适性 研究表明： 行车舒适界限，由0.10到0.16随行车速度而变 化，设计中对高、低速路可取不同的数值。
路基设计时，必须考虑将影响路基稳定性的地面水，排 除和拦截于路基用地范围以外，并防止地面水漫流、滞积或 下渗。对于影响路基稳定性的地下水，则应予以隔断、疏干、 降低，并引导至路基范围以外的适当地点。
3、路基防护与加固
路基防护与加固设施，主要有边坡坡面防护、沿河路堤河 岸冲刷防护与加固以及湿软地基的加固处治。
道路工程基础
北京市政路桥股份有限公司
讲授: 周世生
参考教材：《道路勘测设计》、《土质土力学》
、 《路基路面工程》、 《公路施工测量百问》
上课不要随意讲话、接手机
谢谢合作！！
第一部分 道路工程基础
主要内容
一、道路工程概述 （一） 道路工程组成 （二） 道路线形（平面、纵断面、横断面） （三） 路基结构 二、路基土 （一）土的概念与来源 （二）土的分类 （三）土的三相组成 （四）土颗粒分类 （五）土的物理性质
线、缓和曲线和圆曲线 。
纵断面线形--沿着中线竖直剖切，再按高程展开。线形要
素：纵坡线和竖曲线 。
• 横断面线形--中线各点的法向切面。线形要素：边坡线、
边沟线 、地面线和路基顶面线 。
平面线型
1、圆曲线-圆曲线半径的计算公式与半径选 用
R V2
127( ib )
X
式中 ： R—圆曲线半径，m； V—行车速度，km/h； μ—横向力系数；
2.缓和曲线
特点:主要特征是曲率均匀变化,故回旋线作为缓和曲线
（1）控制离心加速度增长率，满足旅客舒适要求。 （2）满足驾驶员操作方向盘所需经行时间， 一般认为汽车 在缓和曲线上行驶时间最少 3s 。 （3）根据超高渐变率适中。超高渐变率（即超高附加纵坡） 是指超高后的外侧路面边缘纵坡比原设计纵坡增加的纵坡。
s1
s2
s0=5m-10m
停车视距
汽车1 汽车1
汽车3
汽车3
汽车1
汽车1
汽车2
汽车2 汽车2
汽车1
S1
S2
S0
S3
SC
一、道路工程概述
（四）路基结构
道路结构组成包含路基路面结构、排水设施、防护支挡设 施（边坡和行车安全）。
1、一般路基设计包括以下内容：
(1)选择路基断面形式，确定路基宽度与路基高度； (2)选择路堤填料与压实标准； (3)确定边坡形状与坡度； (4)路基排水系统布置和排水结构设计； (5)坡面防护与加固设计。
2、路基排水系统设计
水对路面的危害可以表现为：降低路面材料的强度，在 水泥混凝土路面的接缝和路肩处造成唧泥；车辆荷载作用下 引起的唧泥和高压水冲刷，造成路面基层承载能力下降；在 冻胀地区，融冻季节水会引起路面承载能力的普遍下降。
路基排水的任务，就是将路基范围内的土基湿度降低到 一定的限度以内，保持路基常年处于干燥状态，确保路基、 路面具有足够的强度与稳定性。