道路勘测设计第2讲 绪论1-2(新).ppt

第四节道路设计控制道路设计控制因素：道路设计控制因素：1、符合技术标准的规定、符合技术标准的规定 2、与地形、地质等自然条件相适应、与地形、地质等自然条件相适应 3、满足交通流特性要求、满足交通流特性要求 4、符合道路网规划、符合道路网规划1 一、技术依据一、技术依据 公路工程技术标准公路工程技术标准JTGB01-2003 公路路线设计规范公路路线设计规范JTGD20-2006 城市道路设计规范城市道路设计规范CJJ37-902 二、自然条件二、自然条件 地形：地形：决定了选线条件，并直接影响道路的技术标准决定了选线条件，并直接影响道路的技术标准 和指标。和指标。地形分类可参考地形特征划分为：地形分类可参考地形特征划分为：l 平原、微丘地形平原、微丘地形l 山岭、重丘地形山岭、重丘地形l平平原原地地形形：指指一一般般平平原原、山山间间盆盆地地。高高原原（高高平平原原）等等地地形形平平坦坦，无无明明显显起起伏伏，地地面面自自然然坡坡度度一一般般在在3以内；以内；l微微丘丘地地形形：指指起起伏伏不不大大的的丘丘陵陵，地地面面自自然然坡坡度度在在20以下，相对高差在以下，相对高差在100m以下，设线一般不受地以下，设线一般不受地自然因素：自然因素：地形、气候、水文、地质、土壤及植被地形、气候、水文、地质、土壤及植被等。等。3l重丘地形：重丘地形：指连续起伏的山丘，且有深谷和较高指连续起伏的山丘，且有深谷和较高的分水岭，地面自然坡度一般在的分水岭，地面自然坡度一般在20以上，路线平、以上，路线平、纵面大部分受地形限制；高原地区的深浸蚀沟，纵面大部分受地形限制；高原地区的深浸蚀沟，以及有明显分水线的绵延较长的高地，地面自然以及有明显分水线的绵延较长的高地，地面自然坡度多在坡度多在20以上，路线平、纵面大部分受地形限以上，路线平、纵面大部分受地形限制。制。l山岭地形：山岭地形：指山脊，陡峻山坡、悬崖、峭壁、峡指山脊，陡峻山坡、悬崖、峭壁、峡谷、深沟等地形变化复杂，地面自然坡度大部分谷、深沟等地形变化复杂，地面自然坡度大部分在在20以上，路线平、纵、横面大部分受地形限制。以上，路线平、纵、横面大部分受地形限制。形形限限制制；对对于于河河湾湾顺顺适适、地地形形开开阔阔且且有有连连续续的的宽宽缓缓台台地地的的河河谷谷地地形形，河河床床坡坡度度大大部部在在5以以下下，地地面面自自然然坡坡度度在在20以以下下，沿沿河河设设线线一一般般不不受受限限制制，路路线线纵纵坡平缓或略有起伏，也属平原微丘地形。坡平缓或略有起伏，也属平原微丘地形。4气候：气候：影响地面水数量、地下水位高度、路基水温、影响地面水数量、地下水位高度、路基水温、泥泞期、冬季积雪、冰冻期。影响路线的平面泥泞期、冬季积雪、冰冻期。影响路线的平面 位置和竖向高度。位置和竖向高度。水文：水文：影响决定排水结构物的位置、数量和大小、含影响决定排水结构物的位置、数量和大小、含 水层的厚度和位置，地基和边坡的稳定性等。水层的厚度和位置，地基和边坡的稳定性等。地质：地质：决定了地基和路基附近岩层的稳定性，决定路决定了地基和路基附近岩层的稳定性，决定路 线方案和布设，以及土石方施工的难易程度和线方案和布设，以及土石方施工的难易程度和 筑路材料的质量。筑路材料的质量。土壤：土壤：影响路基形状和尺寸，路面类型和结构。影响路基形状和尺寸，路面类型和结构。植被：植被：影响暴雨径流，水土流失程度，经济种植物影影响暴雨径流，水土流失程度，经济种植物影 响路线的布设。响路线的布设。5一、设计车辆一、设计车辆(道路设计所采用的具有代表性的车辆）道路设计所采用的具有代表性的车辆）l按按使使用用目目的的、结结构构或或发发动动机机的的不不同同分分成成各各种种类类型型，而作为道路设计依据的汽车可分为四类，即：而作为道路设计依据的汽车可分为四类，即：l 小客车、载重汽车、鞍式列车小客车、载重汽车、鞍式列车l 铰接车（城市道路铰接车（城市道路)三、交通特性三、交通特性 6l1.计算行车速度定义：计算行车速度定义：l计计算算行行车车速速度度是是当当气气候候条条件件良良好好、交交通通密密度度小小、车车辆辆行行驶驶只只受受公公路路本本身身的的道道路路条条件件的的影影响响时时，具具有有中中等等驾驾驶驶技技术术的的驾驾驶驶人人员员能能安安全全顺顺适适地地驾驾驶驶车车辆辆的的速速度。度。l设计速度是决定公路几何形状的基本依据，曲线半设计速度是决定公路几何形状的基本依据，曲线半径、超高、视距等技术指标都起着决定的作用，同径、超高、视距等技术指标都起着决定的作用，同时也影响着车道的尺寸和数目以及路肩宽度等指标时也影响着车道的尺寸和数目以及路肩宽度等指标的确定。的确定。二、设计速度二、设计速度（计算行车速度）计算行车速度）72计算行车速度的拟定计算行车速度的拟定l 计算行车速度的最大值：计算行车速度的最大值：120km/hl 根根据据汽汽车车性性能能，并并参参考考国国内内外外的的实实际际经经验验，从从节节约约能能源源以以及及人人在在感感官官上上的的感感觉觉出出发发，计计算算行行车车速度的最大值采用速度的最大值采用120km/h是适宜的。是适宜的。l 计算行车速度的最低值：计算行车速度的最低值：20km/h。8l 高高速速公公路路在在设设计计、施施工工、运运营营管管理理上上与与一一般般公公路路有有所所不不同同，本本次次修修订订按按高高速速公公路路的的运运营营要要求求和和交交通通需需要要的的变变化化把把计计算算行行车车速速度度分分为为四四档档，即即120km/h、100km/h、80km/h和和60km/h。l 高高速速公公路路的的计计算算行行车车速速度度不不与与地地形形直直接接挂挂钩钩，设设计计时时设设计计人人员员应应结结合合交交通通需需求求的的变变化化，考考虑虑技技术术经经济济的的合合理理性性，更更好好地地与与地地形形景景观观相相配配合合，作作出出更更合合理理的的设计。设计。l 一一般般情情况况下下应应选选用用120km/h的的计计算算行行车车速速度度，当当受受地地形形、地地物物、工工程程造造价价等等条条件件限限制制时时，交交通通量量又又相相对对的的小小一一些些，可可选选用用100km/h甚甚至至是是80km/h的的计计算算行行车车速速度度。对对于于条条件件特特殊殊困困难难地地段段，经经技技术术、经经济济论论证证可选用可选用60km/h的计算行车速度。的计算行车速度。高速公路的计算行车速度高速公路的计算行车速度9l各级公路设计速度规定如下表各级公路设计速度规定如下表。公路公路等级等级高速公路高速公路一级公路一级公路二级二级 公路公路三级三级 公路公路四级四级 公路公路设计设计 速度速度kmh 10010012080806080604030201.高高速速公公路路特特殊殊困困难难的的局局部部路路段段，且且因因新新建建工工程程可可能能诱诱发发工工程程地地质质病病害害时时，经经论论证证，该该局局部部路路段段的的设设计速度可采用计速度可采用60kmh，但长度不宜大于但长度不宜大于15km。2.一级公路作为干线公路时，设计速度宜采用一级公路作为干线公路时，设计速度宜采用 100kmh或或80kmh。一一级级公公路路作作为为集集散散公公路路时时，根根据据混混合合交交通通量量、平平面交叉间距等因素，设计速度宜采用面交叉间距等因素，设计速度宜采用60或或80kmh。103.二级公路作为干线公路时，设计速度宜采用二级公路作为干线公路时，设计速度宜采用 80kmh。二级公路作为集散公路时，混合交通量较大、平二级公路作为集散公路时，混合交通量较大、平 面面交交叉叉间间距距较较小小的的路路段段，设设计计速速度度宜宜采采用用60kmh。二级公路位于地形、地质等自然条件复杂的山区二级公路位于地形、地质等自然条件复杂的山区 ，经论证该路段的设计速度可采用经论证该路段的设计速度可采用40kmh。4.三级公路作为干线公路时，设计速度宜采用三级公路作为干线公路时，设计速度宜采用 40kmh；作为县乡公路或位于地形等条件限制作为县乡公路或位于地形等条件限制 路段采用路段采用30kmh。5.四级公路设计速度采用四级公路设计速度采用20kmh。11l交交通通量量是是指指单单位位时时间间内内通通过过道道路路某某断断面面的的交交通通流流量量（即即单单位位时时间间通通过过道道路路某某断断面面的的车车辆辆数数目目）。其其具具体数值由交通调查和交通预测确定。体数值由交通调查和交通预测确定。l交交通通调调查查、分分析析和和交交通通预预测测是是公公路路建建设设项项目目可可行行性性研研究究阶阶段段进进行行现现状状评评价价、综综合合分分析析建建设设项项目目的的必必要要性性和和可可行行性性的的基基础础，也也是是确确定定公公路路建建设设项项目目的的建建设设规规模模、技技术术等等级级、工工程程设设施施、经经济济效效益益评评价价及及公公路路几何线形设计的主要依据。几何线形设计的主要依据。l定义：日交通量定义：日交通量l 小时交通量小时交通量三、交通量三、交通量12l 1设计日交通量设计日交通量l 一一条条公公路路交交通通量量的的普普遍遍计计量量单单位位是是年年平平均均日日交交通通量量（简简写写为为AADT），用用全全年年总总交交通通量量除除以以365而而得。得。l 设设计计交交通通量量是是指指拟拟建建道道路路到到预预测测年年限限时时所所能能达达到的年平均日交通量（辆日）。到的年平均日交通量（辆日）。l年年平平均均日日交交通通量量是是确确定定道道路路等等级级、论论证证道道路路的的计计划划费用和各项结构设计的依据。费用和各项结构设计的依据。l预预测测年年限限时时所所能能达达到到的的年年平平均均日日交交通通量量依依道道路路使使用用任任务务及及性性质质，根根据据历历年年交交通通观观测测资资料料推推算算求求得得。目目前一般按年平均增长率累计计算确定。前一般按年平均增长率累计计算确定。（一）设计交通量（一）设计交通量13l预预测测年年限限时时所所能能达达到到的的年年平平均均日日交交通通量量依依道道路路使使用用任任务务及及性性质质，根根据据历历年年交交通通观观测测资资料料推推算算求求得得。目目前一般按年平均增长率累计计算确定。前一般按年平均增长率累计计算确定。l AADTADT(1+)n-1l式中：式中：AADT设计交通量（辆日）；设计交通量（辆日）；l ADT起始年平均日交通量（辆日）。起始年平均日交通量（辆日）。l 年平均增长率（）；年平均增长率（）；l n预测年限（年）。预测年限（年）。预测年限时所能达到的年平均日交通量预测年限时所能达到的年平均日交通量（设计交通量、规划交通量）计算：（设计交通量、规划交通量）计算：14l 小小时时交交通通量量（辆辆小小时时）是是以以小小时时为为计计算算时时段段的的交交通通量量，是是确确定定车车道道数数和和车车道道宽宽度度或或评评价价服服务务水平时的依据。水平时的依据。l第第30位小时交通量位小时交通量：l设设计计小小时时交交通通量量一一般般采采用用第第30位位小小时时交交通通量量作作为为依据。依据。l意意味味着着在在一一年年中中有有29个个小小时时超超过过设设计计值值，将将发发生生拥拥挤挤，占占全全年年小小时时数数的的0.37，也也就就是是说说能能顺顺利利通通过的保证率达过的保证率达9967。2设计小时交通量设计小时交通量15l DDHVAADTkDl式中：式中：DDHV主要方向设计小时交通量主要方向设计小时交通量(辆小时）；辆小时）；l AADT设计交通量，即预测年的年平均日设计交通量，即预测年的年平均日 交通量（辆日）；交通量（辆日）；l D方向不均匀系数，可采用方向不均匀系数，可采用0.50.6；l k 设计小时交通量系数设计小时交通量系数设计小时交通量计算公式：设计小时交通量计算公式：设计小时交通量系数设计小时交通量系数设计小时交通量系数设计小时交通量系数KK说明：说明：说明：说明：l K 设设计计小小时时交交通通量量系系数数：平平时时有有观观测测资资料料，仿仿P14页页图图1-3绘绘制制关关系系图图求求得得；无无资资料料：可可根根据据气气候分区按候分区按P14页表页表1-4取值。取值。16l我我国国的的城城市市道道路路和和一一般般公公路路（即即二二、三三、四四级级公公路路）都都是是混混合合交交通通，非非机机动动车车占占较较大大比比重重。在在机机动动车车和和非非机机动动车车混混合合行行驶驶的的公公路路上上，其其交交通通量量是是将将公公路路上上行行驶驶的的各各种种车车辆辆折折合合成成小小客客车车的的数数量量来来表示。（表示。（P15页表页表1-5）l1 畜力车、人力车、自行车等非机动车，在设计畜力车、人力车、自行车等非机动车，在设计 交通量换算中按路侧干扰因素计，不再参与交交通量换算中按路侧干扰因素计，不再参与交 通量折算。通量折算。l2 一、二级公路上行驶的拖拉机按路侧干扰因素一、二级公路上行驶的拖拉机按路侧干扰因素 计。计。三、四级公路上行驶的拖拉机每辆折算三、四级公路上行驶的拖拉机每辆折算 为为4 辆小客车。辆小客车。3.车辆折算系数车辆折算系数17 道道路路通通行行能能力力亦亦称称道道路路交交通通容容量量，是是指指在在一一定定的的道道路路条条件件及及交交通通条条件件下下，单单位位时时间间内内通通过过道道路路上上某某一一断断面面处处的的最最大大车车辆辆数数，以以辆辆h表表示示，它它是是特特定条件下道路交通的极限值。定条件下道路交通的极限值。影响通行能力的因素有：影响通行能力的因素有：道道路路条条件件、交交通通条条件件、汽汽车车性性能能、交交通通管管理理，气候环境及驾驶技术等。气候环境及驾驶技术等。通行能力与服务水平关系密切。通行能力与服务水平关系密切。1、通行能力、通行能力四、通行能力与服务水平四、通行能力与服务水平18l我国按照车流运行状态，把从小交通量自由流至我国按照车流运行状态，把从小交通量自由流至交通量达到可能状态的受限制车流这一运行条件交通量达到可能状态的受限制车流这一运行条件范围分为范围分为四级服务水平四级服务水平。l 公公路路路路线线设设计计规规范范JTGD20一一2006 规规定定了了各级公路设计采用的服务水平等级。各级公路设计采用的服务水平等级。2、服务水平、服务水平l服务水平是车辆在道路上运行过程中驾驶员与乘服务水平是车辆在道路上运行过程中驾驶员与乘客所感受的质量量度。一般用速度、密度、驾驶客所感受的质量量度。一般用速度、密度、驾驶自由度、行驶时间、方便与安全来描述。自由度、行驶时间、方便与安全来描述。1920公路设计中采用的服务水平等级为：公路设计中采用的服务水平等级为：公路设计中采用的服务水平等级为：公路设计中采用的服务水平等级为：l高速公路高速公路,一级公路：采用二级服务水平。一级公路：采用二级服务水平。l 二、三级公路：采用三级服务水平。二、三级公路：采用三级服务水平。l四级公路：视需要而定。四级公路：视需要而定。21l（一）公路网（一）公路网l公路网的特点公路网的特点（P17页）页）l（1 1）集合性）集合性l（2）关联性）关联性 l（3 3）目标性）目标性 l（4 4）适应性）适应性四、道路网22l1城市道路网的结构形式和特点城市道路网的结构形式和特点 l（1 1）方方格格网网式式：呈呈方方格格棋棋盘盘形形状状，是是最最常常见见的的一一种种形形式式，即即每每隔隔一一定定的的距距离离设设置置接接近近平平行行的的干干道道，在在干干道道之之间间再再布布置置次次要要道道路路，将将用用地地分分为为大大小小合合适的街坊。适的街坊。l（2）环环形形放放射射式式：一一般般由由旧旧城城中中心心区区逐逐渐渐向向外外发发展展，由由旧旧城城中中心心向向四四周周引引出出放放射射干干道道的的放放射射式式道道路网演变而来。路网演变而来。l（3 3）自自由由式式：以以结结合合地地形形为为主主，路路线线弯弯曲曲无无一一定定几何图形。几何图形。l（4 4）混混合合式式：为为上上述述三三种种形形式式的的组组合合，如如规规划划得得合合理理，能能发发扬扬上上述述各各式式的的优优点点，又又避避免免了了它它们们的的缺点，是一种扬长避短较合理的形式。缺点，是一种扬长避短较合理的形式。（二）城市道路网和红线规划23l道道路路红红线线：指指城城市市道道路路用用地地和和建建筑筑用用地地的的分分界界控控制制线线，红红线线之之间间宽宽度度即即道道路路用用地地范范围围，亦亦可可称道路的总宽度或称规划路幅。称道路的总宽度或称规划路幅。l道道路路红红线线宽宽度度确确定定：根根据据道道路路的的功功能能与与性性质质，考考虑虑适适当当的的横横断断面面型型式式和和定定出出机机动动车车道道、非非机机动动车车道道、人人行行道道、绿绿带带等等各各组组成成部部分分的的合合理理宽宽度，从而确定道路的总宽度，即红线宽度。度，从而确定道路的总宽度，即红线宽度。2城市道路红线规则城市道路红线规则24第五节道路勘测设计阶段一、公路工程可行性研究一、公路工程可行性研究 公公路路工工程程可可行行性性研研究究：目目的的是是对对某某项项工工程程建建设设的的必必要要性性、技技术术可可行行性性、经经济济合合理理性性、实实施施可可能能性性等等方方面面进进行行综综合合研研究究，推推荐荐最最佳佳方方案案，进进行行投投资资估估算算并并作作出出经经济济评评价价，为为建建设设项项目目的的决决策策和和审审批批提提供供科科学学的依据。的依据。25二、公路勘察设计阶段、公路勘察设计阶段 n 一一阶阶段段设设计计：对对于于技技术术简简单单、方方案案明明确确的的小小型型建建设项目，可采用，即一阶段施工图设计；设项目，可采用，即一阶段施工图设计；n 两两阶阶段段设设计计：公公路路工工程程基基本本建建设设项项目目一一般般采采用用两两阶段设计，即初步设计和施工图设计阶段设计，即初步设计和施工图设计n 三三阶阶段段设设计计：技技术术上上复复杂杂而而又又缺缺乏乏经经验验的的建建设设项项目目或或建建设设项项目目中中的的个个别别路路段段、特特殊殊大大桥桥、互互通通式式立立体体交交叉叉、隧隧道道等等，必必要要时时采采用用三三阶阶段段设设计计，即即初初步步设计、技术设计和施工图设计。设计、技术设计和施工图设计。26