道路工程概论讲义

根据通行能力的性质和使用要求的不同、通行能力可 分为基本通行能力、可能通行能力和设计通行能力。
3、道路路段通行能力
N基本 3600 /t0
N可能 N 基本 1 2 3 4 5 6
N设计 N可能 服务交通量 / 可能通行能力
4、平面交叉口通行能力 5、立体交叉口通行能力
2．发展规划
（1）国道主干线公路全部建成高速公路。（3.5万公里） 1990～2020年，总长3.5万公里国道主干线公路全部建成
高速公路。 2003年，完成“两纵两横”； 2020年，完成“五纵七横”。
（2）省道干线道路网形成。
（3）2030年实现智能化公路运输系统。 （4）2040年智能化综合交通运输系统形成。
但需转运；装卸费用较高；属线性运输 高速铁路：轮轨 磁悬浮 公路运输：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 水 运： 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） 航空运输：速度最快；费用最高；舒适 专业性强（专用）；连续性强， 管道运输：运输成本低、损耗少，
较大半径的长缓圆曲线线形美观、顺适、行车舒适；
圆曲线上每一点都在不断改变方向，汽车受到离心力作用， 同时汽车比直线段多占用宽度；
圆曲线半径较小时，驾驶员视线受到内侧路堑边坡或其他 障碍物影响，视距条件差；半径较小，中心角过大，会影 响行车安全。
半径计算 R＝V2/127（μ±ih）
式中：V――行车速度（km/h）
4 高速公路的设计要点
第一章 总论
1.1 交通运输体系
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。
各种交通运输方式的特点及优势 铁路运输 运输量大；迅速；
反向曲线间的直线最小长度
转向相反的两圆曲线之间，考虑到为设置超高和加宽 缓和的需要以及驾驶人员转向操作的需要其间的直线 最小长度(以m计)以不小于设计车速(以km／h计)的2 倍为宜。
二、圆曲线(曲率为常数)
1、计算圆曲线半径的基本公式
① 特点
任意点曲率半径为常数，曲率也为常数，故测设简单；
能较好地适应地形的变化，适用范围较广而灵活；
二级公 路
三级公 路
四级公 路
设计 速度 （km/h）
12 0
10 0
80
1 0 0
80 60
8 0
60 40
3 0
2 0
三、交通量
交通量：交通量是指在选定时间段内，通过道路某 一地点、某一断面或某一条车道的交通实体数量。
年平均日交通量、平均日交通量、高峰小时交通量。
第30位小时交通量与年平均日交通量的比值，称为第 30位小时交通量系数，以K表示。我国国家干线公路9 个省的10个观测站资料统计得出，K值的分布为11％ 一15％，平均为13.3％。
1. 绥芬河—满洲里 2. 丹东—拉萨（含天津—唐山支线） 3. 青岛—银川 七横 4. 连云港—霍尔果斯 5. 上海—成都（含万县—南充—成都支线） 6. 上海—瑞丽（含宁波—杭州—南京支线) 7. 衡阳—昆明（含南宁—友谊关支线）
1300 4600 1600 4400 2500 4000 2000
霍尔果斯
乌鲁木齐 格尔木
拉萨 瑞丽
满洲里
⑴
哈尔滨
长春
二连浩特
呼和浩特
⑵ 北京
唐山
沈阳 丹东
⑶ 银川
太原
天津 石家庄
大连 烟台
西宁 兰州
④
西安
泰安 济南 青岛
⑷ 郑州 ③ 徐州
连云港 淮阴
南京
合肥
上海
成都
⑸
武汉
杭州
宁
重庆
⑹
长沙
②南昌 ①
福州
贵阳
衡阳
⑤ ⑺ 桂林
台北
昆明
河口
广州 深圳
厦门
友谊关
南宁 珠海
建设中的国道主干线,有”五纵七横”,总长约1 万km.
“五纵七横”国道主干线系统
项目 布局
路线名称
1. 同江—三亚（含长春—珲春支线）
2. 北京—福州（含天津—塘沽支线及泰安—淮
五纵
阴连接线) 3. 北京—珠海
4. 二连浩特—河口
5. 重庆—湛江
里程 （km）
5200 2500
2400 3600 1400
城市道路分为四类十级。 1、快速路、主干路、次干路、支路四类。 2、除快速路外的每类道路按照所在城市的规模、
设计交通量、地形等又分为I、Ⅱ、Ⅲ级。
第二章 道路路线设计
概述
一． 原则：
1. 近远期结合； 2. 工程量小、造价低、效益好； 3. 支援农业； 4. 通过地质、水文好的地带； 5. 环境保护； 6. 利用地形，平、纵、横面结合；
二． 各种地形条件下的选线
1. 平原微丘区选线： ① 优缺点 ② 注意方面
2. 山岭重丘区 ① 特点 ② 分类：沿河线、越岭线、山脊线 ③ 各种布线的关键
三． 定线
1. 纸上定线 2. 实地定线 3. 航测定线
2.1路线平面设计
一、直线
1、直线(曲率为零的线性)特点
(1)路线短捷，缩短里程，行车方向明显 (2)线形简单，容易测设 (3)从行车安全和线形美观来看,长直线，行车安
1.5 道路的分类分级与技术标准
一、道路的分类 道路按其使用特点可分为：公路、城市道路、专用道 路及乡村道路。
二、公路与城市道路的分级 2003年新《公路工程技术标准》将公路根据功能和适 应的交通量分为以下五个等级。 高速公路为专供汽车分向、分车道行驶并应全部控制 出入的多车道公路。 一级公路为供汽车分向、分车道行驶，并可根据需要 控制出入的多车道公路。 二级公路为供汽车行驶的双车道公路。 三级公路为主要供汽车行驶的双车道公路。 四级公路为主要供汽车行驶的双车道或单车道公路。
二、道路现状评价
存在如下几方面的问题：
1．数量少。
（1）公路通车总里程： 目前通车里程虽己达175.8万公里，但与发达国家相比， 仍然相差较大。如美国为630万公里，日本140万公里， 印度160万公里。
高速公路总量也明显偏少。
美国、加拿大国土面积与中国差不多，高速公路里程已 达8.8万公里和１.9万公里，法国国土仅为中国的十七 分之一，高速公路里程已达9000公里；日本国土很小， 而高速公路已达近7000公里。 高速公路里程占公路总里程的比例偏低。
高级、次高级路面里程占公路总里程的38.9%。 无路面里程15.4万公里,占9％ 。
3．发展不平衡。
东西部差距较大，平原区与山区差别大。到2000年 底全国仍有353个乡（0.8%），6.9万个村（9.2%） 不通公路。公路密度各省市差距大。上海95.4km， 天津85.1km，北京81.0km，海南61km，广东58km， 江苏56.6km。10km以下的省有5个，西藏、青海、新 疆、内蒙古、甘肃，黑龙江省13.8km，排位倒数六。
4．通行能力低。
通行能力大、运营效益高的公路主骨架未形成。
5．服务水平低。公路运输服务不满足要求。
三、道路工程的发展趋势
1．发展方向 （1）提高等级与加大密度并举。
新建公路，沟通断头路。 国道主干线高速公路网建设 （2）运输工具向专业化方向发展。 大型车、小型车发展，控制中型车 （3）运输服务向高效优质发展。 （4）管理信息化发展。
1.4 道路工程的基本概念
一、机动车与非机动车设计车辆
行驶在道路上的车辆种类繁多，有机动车和非机 动车。机动车有摩托车、小汽车、公共汽车、载 重汽车、拖挂车和大型集装箱车等。非机动车有 自行车、三轮车、板车、兽力车等。
规范对各种车辆进行归类，将其尺寸标准化，称 “设计车辆”，作为道路设计依据。
道桥工程概论
主讲：张晋玉 建筑工程学院
内容总揽
பைடு நூலகம்第一篇 总论
1 交通运输体系
2 道路与道路工程
3 我国道路工程的发展概况
4 道路工程的基本概念
5 道路的分类分级与技术指标
第二篇 道路路线设计
1 路线平面设计 2 纵断面设计
线形 设计
3 横断面设计
第三篇 路线交叉与道路交通设施
1 平面交叉
2 立体交叉
1.2 道路与道路工程
一． 道路运输特点及功能
1.道路的基本属性；
2.道路的经济特征；
二． 道路的组成
1.线形的组成
(1) 直线 (2) 圆曲线 (3) 缓和曲线
2.结构组成
(1) 路基 (2) 路面 (3) 桥涵 (4) 排水系统 (5) 隧道 (6) 防护工程 (7) 特殊构造物 (8) 沿线设施
香港
高雄
北海 湛江 澳门
海口
三亚
同江 绥芬河 珲春
上海—成都 连云港—霍尔果斯
北京—珠海 同江—三亚
我国国道干线 系由由统北东的向向代南西号的的： 北有有京238向0条条外，，辐代代射 的号号取号取有第第“第“1一一22一3”条个”，个，个，字如字如字代取 “至山州上为1昆海为”海3，明1关2至80如为国至5拉国北1道广0萨道京8国。 道。
每万人拥有公路长度，美国为242公里，英国为63 公里，法国为140公里，日本为91.5公里，印度为 22公里，而我国只有11公里。
2．公路网等级低、高等级公路少、路面质量差、 标准低。
在通车里程中，二级以上的公路，只占公路总里 程的13.1%多，等级以上公路所占比重为78.3%， 还有达不到技术标准的等外公路36.4万公里，占 22％左右。
中国仅为0.82％，而发达国家已达1.5％左右，如加拿大 为1.88％，德国已达1.72％，美国为1.37％，印度、马 来西亚等发展中国家高速公路发展也很快。
（2）公路密度：
公路密度即每百平方公里国土面积拥有的公路里程 数。从总体上讲，我国公路基础设施总量不足，密 度偏低。美国公路密度每百平方公里为67公里，英 国为160公里，法国为147公里，日本为303公里， 印度为61公里，而我国只有17.5公里。
我国《城市道路设计规范》把系数K又称为设计高峰 小时系数，即设计高峰小时交通量与年平均日交通量 的比值。K值的分布在9％一14％之间。
K值一般可如下取值：城市道路用11％；公路：平原 区用13％，山区用15％。
四、通行能力
1、通行能力是指在一定的道路、交通、管制条件下， 单位时间内，一条车道或道路的某一断面所能通过的 最大车辆数。 通行能力实质上是道路负荷状况的一种量度，它既反 映了道路疏通交通的最大能力，也反映了在规定特性 前提下，道路所能承担车辆运行的极限值。一般以辆 ／h或辆／(车道·h)表示。 2、道路设施和交通实体的不同，通行能力可分为机 动车道通行能力、非机动车道通行能力和人行道通行 能力； 根据车辆运行状态的持征不同，通行能力可分为路段 通行能力、交叉口通行能力、匝道和匝道连接点通行 能力、交织路段通行能力；
3 道路交通设施
第四篇 路基工程
1 路基工程概述
2 一般路基设计
3 路基排水设计
4 路基稳定性设计
结构 设计
5 路基防护与加固
6 挡土墙设计
7 路基工程施工技术
第五篇 路面工程
1 路面工程概述
2 路面工程施工技术
3 柔性路面设计
4 刚性路面设计
第六篇 高速公路简介
1 概述
2 高速公路的效益
3 高速公路的技术标准
全性差，往往是发生车祸较多的路段。 (4)虽满足两个控制点的要求，难以与地形及周
围环境协调。
2、最长、最短限制
同向曲线间的直线
互相通视的同向曲线间若插以短直线，容易产生把直 线和两端的曲线看成为反向曲线的错觉。
在车速较高的道路(≥60km／h)上宜尽可能保证，而 对于低速道路(≤40km／h)，同向曲线间的最小长度 (以m计)以不小于行车速度(km／h)的2倍为宜。
二、行车速度
设计速度：当气候条件良好、交通密度小、车辆行
驶只受道路条件的影响时，具有中等驾驶技术的驾驶 人员能安全顺适地驾驶车辆的速度。
当然，驾驶人员在道路上实际采用的车速不会按设计 车速行驶，而是根据沿途的地形条件、道路条件、交 通条件以及自身的驾驶技术选择各自的行驶速度。
公路 等级
高速公路
一 级公路
μ――横向力系数 ih――路拱横坡度
3、关于横向力系数μ
横向力的存在对行车产生种种不利影响，μ值越大 越不利，主要表现在以下几个方面：
三、道路工程体系的组成
1.3 我国道路工程的发展概况
一、我国道路工程的发展历史
道路是设置在地表面上供人、马、车行走的一 种线状建筑物。
1912年修筑第一条汽车公路(湖南长沙-湘潭,全 长50km).
1941年完成滇湎公路155km,我国最早的沥青路面 工程.
建国前,全国公路7.5万km,现在全国公路达300万 km,高速公路达3600km.