公路设计新理念

主讲：刘子剑
2020/5/15
关于理 念
（1）坚持以人为本，树立安全至上的理念
重点消除公路本身引起的使用安全问题 尽可能采取“主动”的预防和容错措施 必要时才辅以“被动”的防护措施
包括：
工程实体安全 交通运行安全
主讲：刘子剑
预防 容错 防护
“主动” “被动”
2020/5/15
关于理 念
（2）坚持人与自然相和谐，树立尊重自然、 保护环境的理念
主讲：刘子剑
2020/5/15
关于理 念
宽容的排水设施
不设突出的拦水缘石和不可逾越的边沟，采用宽浅的边沟形式，行道树栽植在净 区以外等，不使净区内的排水结构物阻挡或颠覆车辆。
主讲：刘子剑
2020/5/15
关于理 念
宽容的交通设施
标志的杆柱、护栏等，其本身不应成为交通安全的隐患。如发生碰撞时，可解体 的标志立柱可以被剪断、护栏更有利于消能等 。
触目惊心！
主讲：刘子剑
2020/5/15
关于பைடு நூலகம் 念
影响交通安全的主要因素
人、车、路 环境和管理
其中 “人” 是最重要的 因素
交通事故主要原因分布
80%
71.60%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0% 驾驶员
6.20% 车辆
0.16% 道路
主讲：刘子剑
2020/5/15
引起人(驾驶员)出错的原因
在设计团队和公众的共同参与下，项目 的主要方案和设计主题才得以确定，随 之到了设计者可以充分发挥想象力、独 创性及灵活性的阶段。
主讲：刘子剑
2020/5/15
附：川九公路设计经验
一个确保（根本）
确保安全
两个灵活（手段）
灵活运用标准 灵活选择指标
三个协调（目的）
路线自身协调 路线与结构物协调 路线与环境协调
300 ！ 平均每天死亡：近
人
主讲：刘子剑
2020/5/15
关于理 念
以2003年为例：
全世界交通事故死亡人数为50万人。其中， 中国交通事故死亡人数为10.4万人，占全 世界的20.8%。
10.4 8.6
4.0 2.6
20.8% 17.3% 8.0%
5.2%
死亡人数 （万人） 百分比
中国 印度 美国 俄罗斯
弓杠岭
九黄机场
高原草甸景观
主讲：刘子剑
峡谷森林景观
九道拐
国际会议中心
藏羌民俗特色
樟扎
龙
康
九寨沟口
桥
2020/5/15
总体设 计
3、把握总体——把握项目总体思路和关键环节
把握总体设计原则
以设计主题为中心，以设计理念为指导，以项目实际情况为对象，提出项目的总体 设计原则。针对项目特点，对理念的贯彻应有所侧重。
关于理 念
（1）灵活设计理念
标准指标体系的灵活
在遵守总体指导方针的前提下，各州标准指标的制定可以存在差距和不同。
建设方案的灵活
为保护公路沿线资源，在选择老路改造方案时一般倾向于老路利用，即维持现平、 纵、横断面，仅进行重新罩面、修复和更换标志等。
超标设计
重新评估规划阶段的决策； 需要时允许降低设计车速； 在受到环境条件严格限制时，经过论证，可以超标设计。
主讲：刘子剑
2020/5/15
主 要 内 容
主讲：刘子剑
一. 关于理念 二. 总体设计 三. 几何设计 四. 路基 五. 桥梁 六. 隧道 七. 互通式立交
2020/5/15
关于理 念
1.新理念的提出 2.中国公路建设新理念 3.国外公路设计理念
主讲：刘子剑
2020/5/15
关于理 念
1. 新理念的提出
关于理 念
宽容的路侧设计
净区宽度：包括中间带和路侧，足够的横向宽度使冲出路面的车辆在这个范
围内能够有足够的时间和距离进行操作，转向并且返回到路面。
主讲：刘子剑
2020/5/15
关于理 念
宽容的边坡
无论路堑或路堤，边坡坡度不导致车辆翻车，甚至能够使车辆安全返回（缓于1:3的 边坡不会导致翻车，但车辆不能自行驶回；缓于1:4则能使车辆自行返回路面）。
设计、环境、安全问题突出的背景
主讲：刘子剑
2020/5/15
关于理 念
设计问题日益显露
设计问题
“路中”多于“路外” “粗放”多于“精细” “生搬”多于“灵活”
主讲：刘子剑
环境问题 安全问题
日趋严重
2020/5/15
环境问题日益突出
公路的发展方式受速度与数量的 主导，多数项目以通达为目标；
侧重于公路的技术标准、结构质 量和通行能力。从而：
忽视资源的可持续利用和 对生态环境的保护！
主讲：刘子剑
关于理 念
2020/5/15
关于理 念
交通安全问题十分严峻
万 12.0 人 10.0
8.0 6.0 4.0 2.0 0.0
全国交通事故死亡人数
9.4 10.5 10.9 10.4 10.7 9.9
8.9
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
最大限度地保护、最小程度地破坏、 最强力度地恢复。
工程建设顺应自然、融入自然。 摒弃先破坏、后恢复的陋习，实现
环境保护与公路建设并举。
主讲：刘子剑
2020/5/15
关于理 念
（3）坚持可持续发展，树立节约资源的理念
节约用地
从规划做起； 设计上精打细算； 研究发挥公路用地潜力的方法和手段。
设计速度与运行速度
设计速度：控制线形指标 运行速度：安全性检验内容之一
设计速度的控制
平曲线半径 竖曲线半径 超高 纵坡 视距
与设计速度直 接有关，并随 设计速度而有 明显的变化
主讲：刘子剑
总体设 计
路面 路肩的宽度 侧向净空
与设计速度无 直接关系，但 对车速都有影 响
2020/5/15
运行速度的检验
主讲：刘子剑
安全
功能
环境
2020/5/15
灵活运用标准
公路等级：主要由公路在路网中的功能决定 设计速度：由地形条件决定 路基宽度：由交通需求决定。交通需求决定车道数
总体设 计
路网规划
公路功能
综合运输体系
地形
干线公路 集散公路
公路等级
设计速度 路基宽度
预测交通量
交通组成
主讲：刘子剑
2020/5/15
推算设计路段初期线形的运行速度V85； 以线形的连续性和速度的一致性为检验标
准，检验和修正初期的平纵几何设计； 根据调整后的平纵线形和运行速度，最终
确定超高、加宽、视距等设计指标。
总体设 计
检验标准
主讲：刘子剑
相邻路段间运行速度的连续性（相对值） 运行速度和设计速度的一致性（绝对值）
2020/5/15
主讲：刘子剑
关于理 念
2020/5/15
关于理 念
2. 中国公路建设的新理念
2004年9月，全国公路勘察设计工作会议提出“六个坚持，六个树立”
(1) 坚持以人为本，树立安全至上的理念；
(2) 坚持建人与设自然安相全和谐、，树环立尊保重、自然舒、保适护环、境和的理谐念；的公路
(3) 坚持可持续发展，树立节约资源的理念； (4) 坚持质量第一，树立让公众满意的理念； (5) 坚持合理选用标准，树立设计创作的理念； (6) 坚持系统论的思想，树立全寿命周期成本的理念。
关于理 念
人的自身
交通事故
道路原 因
主讲：刘子剑
2020/5/15
关于理 念
人故的：自设计身尽—可—能使公路运行条件与人的特性相匹配，可以有效
减少交通事故。
驾驶员身体、精神状态、生理缺陷、任务要求、教育和训练等。
道路原因——
欧盟认为：事故数量的70％是由于道路的 缺陷所致。
5.0
反
应 时 4.0
间
关于理 念
（5）坚持合理选用技术标准，树立设计创作的理念
技术标准：
主要指标：应予保证 次要指标：灵活使用
主讲：刘子剑
设计创作：
理解环境特征 组建设计团队 确定设计主题 体现细节艺术
2020/5/15
关于理 念
（6）坚持系统论的思想，树立全寿命周期成本的理念
全寿命期成本：
包括建设成本、运营成本、交通事故成本、对环境的影响、养护、维修费用和 建设期间对现有车辆的延误等。
主讲：刘子剑
关于理 念
2020/5/15
主讲：刘子剑
总体设 计
1. 深化理解 2. 明确主题 3. 把握总体 4. 协调统一
2020/5/15
总体设 计
1. 深化理解——深化对项目的理解
收集相关资料 分析项目特点 划分特征路段 找出关键技术
主讲：刘子剑
2020/5/15
总体设 计
2. 明确主题——明确项目设计主题
公众参与战略的方法：
通过宣传的形式通知人们； 通过会议让人们进行面对面交流； 收集参与者的反馈意见； 使用特殊方法加强人们的参与。
主讲：刘子剑
2020/5/15
关于理 念
细节艺术
细节是设计主题、设计团队和公众意见的最直观体现，项目的细节部分是最可视的、 也是最容易被公众认同的，因此细节的设计和施工对道路的美观有至关重要的作用。
保护矿产资源和腐殖土
主讲：刘子剑
2020/5/15
关于理 念
（4）坚持质量第一，树立让公众满意的理念
跳出公路评价公路
安全、耐久的实体质量 高效、方便的功能质量 满足审美要求的外观质量 为居民提供方便、降低负面影响的社会质量
路路 中外
主讲：刘子剑
实体质量 功能质量 外观质量 社会质量
2020/5/15
明确项目总的设计主题
自然景观、半自然景观、村落景观、田野景观、城镇景观、城市景观等。
如海拉尔至满洲里一级公路的设计主题：建设一条草原生态公路
主讲：刘子剑
2020/5/15
总体设 计
明确各分段设计主题
各特征路段可根据各自的特点在总的设计主题下有各自的设计主题。
如：川九公路公路的分段设计主题：
川主寺
主讲：刘子剑
2020/5/15
地形选线：充分利用地形
总体设 计
主讲：刘子剑
2020/5/15
地形选线：减少对地形的破坏
总体设 计
主讲：刘子剑
2020/5/15
环保选线：绕避保护对象
总体设 计
主讲：刘子剑
2020/5/15
环保选线：利用景观资源
总体设 计
主讲：刘子剑
2020/5/15
主讲：刘子剑
2020/5/15
关于理 念
灵活设计的条件
灵活是建立在充分评估和审慎批准基础上的。对于国家公路网的项目，要求所
有的超标设计必须论证： 对公路运行安全的影响； 功能的适应性； 如果不超标，可能引起的造价增加，以及对自然、社会或其它景观要素的影响； 指标需要降到何种程度，超标可能引起的连锁反应，以及能否通过降低其他设计
(S)
3.0
2.0
非期望事件 期望事件
公路所显现的信息不足、与驾 驶员的期望相违背等。
1.0
0
1
2
3
4
5
6
信息量(bit)
中间状态驾驶员反应时间与信息量关系图
主讲：刘子剑
2020/5/15
新理念的建立与宣贯
2003年9月，川九公路改建完成。 2004年4月，交通部发《关于开展公路勘
察设计典型示范工程活动的通知 》，成 立专家咨询组，列典型示范工程。 2004年9月，召开全国公路勘察设计工作 会议。 2005年12月，出版《新理念公路设计指 南》、《降低造价公路设计指南》。
要素减轻这一问题。
主讲：刘子剑
2020/5/15
关于理 念
（2）宽容设计理念
人性化的线形设计——运行速度
传统的设计速度对一特定路段而言是一固定值，不能保证线形标准的 连续性和一致性。
运行速度则考虑了公路上绝大多数驾驶员的交通心理需求，以车辆的 实际运行速度作为线形设计速度。
主讲：刘子剑
2020/5/15
目的：
降低初期投资比，优化施工、养 护，环境保护，获得优良的总寿 命结构性能。
主讲：刘子剑
2020/5/15
关于理 念
3. 国外公路设计理念
（1）灵活设计理念 （2）宽容设计理念 （3）创作设计理念
公路建设对环境的破坏应降 低到最低程度，当不可避免 时，应最大程度予以恢复。
主讲：刘子剑
2020/5/15
总体设 计
走廊带及路线方案的选择
经济欠发达或交通基础设施不完善地区：选择在具有一定经济基础的区域和经济带； 经济发达或交通基础设施完善地区：侧重选择在区域经济社会不均衡的走廊带内。
公路选线
地形选线：充分利用地形， 减少其破坏
地质选线：绕避不良地质
安全选线：以安全性评价为 手段
环保选线：绕避保护对象， 利用景观资源
拥有一个多学科的设计团队有助于确定和维护道路的设计主题。
关于理 念
一个多学科的设计团队 应由这些专业人员组成.
交通工程师 生态学家 地质学家 运输与城市规划者 景观建筑师 建筑师 历史学家 生物学家 考古学家
画家
主讲：刘子剑
2020/5/15
关于理 念
公众参与
公路建设对周边环境具有重大影响，成功的公路建设离不开公众的参与。
主讲：刘子剑
2020/5/15
关于理 念
（3）创作设计理念
确定主题
设计主题即项目的
核心，使项目朝着某 一特定的方向发展， 并使所有要素成为完 整理念的一部分。
位于康涅狄格州的梅 里特（Merritt）公园 大道
设计主题：在一个自然环境 中建造一条优美的公路
主讲：刘子剑
2020/5/15
组建团队