道路工程概论讲义课件.ppt

道桥工程概论主讲：张晋玉建筑工程学院内容总揽第一篇第一篇第一篇第一篇 总论总论总论总论1 1交通运输体系交通运输体系2 2道路与道路工程道路与道路工程3 3我国道路工程的发展概况我国道路工程的发展概况4 4道路工程的基本概念道路工程的基本概念5 5道路的分类分级与技术指标道路的分类分级与技术指标第二篇第二篇第二篇第二篇 道路路线设计道路路线设计道路路线设计道路路线设计1 1路线平面设计路线平面设计2 2纵断面设计纵断面设计3 3横断面设计横断面设计第三篇第三篇第三篇第三篇 路线交叉与道路交通设施路线交叉与道路交通设施路线交叉与道路交通设施路线交叉与道路交通设施1 1平面交叉平面交叉2 2立体交叉立体交叉3 3道路交通设施道路交通设施第四篇第四篇第四篇第四篇 路基工程路基工程路基工程路基工程1 1路基工程概述路基工程概述2 2一般路基设计一般路基设计3 3路基排水设计路基排水设计4 4路基稳定性设计路基稳定性设计5 5路基防护与加固路基防护与加固6 6挡土墙设计挡土墙设计7 7路基工程施工技术路基工程施工技术第五篇第五篇第五篇第五篇 路面工程路面工程路面工程路面工程1 1路面工程概述路面工程概述2 2路面工程施工技术路面工程施工技术3 3柔性路面设计柔性路面设计4 4刚性路面设计刚性路面设计第六篇第六篇第六篇第六篇 高速公路简介高速公路简介高速公路简介高速公路简介1 1概述概述2 2高速公路的效益高速公路的效益3 3高速公路的技术标准高速公路的技术标准4 4高速公路的设计要点高速公路的设计要点线形设计结构设计第一章 总论1.1 交通运输体系交通运输体系 铁路运输铁路运输铁路运输铁路运输：适用于远程的大宗货物及人流运输。适用于远程的大宗货物及人流运输。适用于远程的大宗货物及人流运输。适用于远程的大宗货物及人流运输。公公公公路路路路运运运运输输输输：适适适适于于于于人人人人流流流流及及及及货货货货物物物物的的的的各各各各种种种种运运运运距距距距的的的的小小小小批批批批量量量量运运运运输。输。输。输。水水水水 运运运运：通航地区最廉价的运输方式通航地区最廉价的运输方式通航地区最廉价的运输方式通航地区最廉价的运输方式 航航航航空空空空运运运运输输输输：适适适适于于于于快快快快速速速速运运运运送送送送旅旅旅旅客客客客及及及及贵贵贵贵重重重重紧紧紧紧急急急急商商商商品品品品、货货货货物。物。物。物。管道运输管道运输管道运输管道运输：运送液体、气体和粉状货物的专用方式。运送液体、气体和粉状货物的专用方式。运送液体、气体和粉状货物的专用方式。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各种交通运输方式的特点及优势 铁路运输铁路运输公路运输公路运输：水水 运运：航空运输航空运输：管道运输管道运输：运输量大；迅速；运输量大；迅速；运输量大；迅速；运输量大；迅速；但需转运；装卸费用较高；属线性运输但需转运；装卸费用较高；属线性运输但需转运；装卸费用较高；属线性运输但需转运；装卸费用较高；属线性运输 高速铁路：轮轨高速铁路：轮轨高速铁路：轮轨高速铁路：轮轨 磁悬浮磁悬浮磁悬浮磁悬浮机动、灵活，适应性强，直达，迅速；机动、灵活，适应性强，直达，迅速；机动、灵活，适应性强，直达，迅速；机动、灵活，适应性强，直达，迅速；属于平面服务；属于平面服务；属于平面服务；属于平面服务；可实现库可实现库可实现库可实现库库运输，减少中转费用；库运输，减少中转费用；库运输，减少中转费用；库运输，减少中转费用；单车运量小。单车运量小。单车运量小。单车运量小。高速公路高速公路高速公路高速公路 集装箱运输集装箱运输集装箱运输集装箱运输 终端运输终端运输终端运输终端运输耗能省、运输成本低；但受自然因素制约大耗能省、运输成本低；但受自然因素制约大耗能省、运输成本低；但受自然因素制约大耗能省、运输成本低；但受自然因素制约大方式：内河方式：内河方式：内河方式：内河 海洋（近海、海洋（近海、海洋（近海、海洋（近海、远洋）远洋）远洋）远洋）速度最快；费用最高；舒适速度最快；费用最高；舒适速度最快；费用最高；舒适速度最快；费用最高；舒适 专业性强（专用）；连续性强，专业性强（专用）；连续性强，专业性强（专用）；连续性强，专业性强（专用）；连续性强，运输成本低、损耗少，运输成本低、损耗少，运输成本低、损耗少，运输成本低、损耗少，1.2 道路与道路工程道路与道路工程1道路运输特点及功能道路运输特点及功能1.1.道路的基本属性；道路的基本属性；道路的基本属性；道路的基本属性；2.2.道路的经济特征；道路的经济特征；道路的经济特征；道路的经济特征；2道路的组成道路的组成1.1.线形的组成线形的组成线形的组成线形的组成2.2.结构组成结构组成结构组成结构组成(1)(1)路基路基(2)(2)路面路面(3)(3)桥涵桥涵(4)(4)排水系统排水系统(5)(5)隧道隧道(6)(6)防护工程防护工程(7)(7)特殊构造物特殊构造物(8)(8)沿线设施沿线设施(1)(1)直线直线(2)(2)圆曲线圆曲线(3)(3)缓和曲线缓和曲线三、道路工程体系的组成三、道路工程体系的组成1.3 我国道路工程的发展概况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、车行走的一种道路是设置在地表面上供人、马、车行走的一种线状建筑物。线状建筑物。19121912年修筑第一条汽车公路年修筑第一条汽车公路(湖南长沙湖南长沙-湘潭湘潭,全全长长50km).50km).19411941年完成滇湎公路年完成滇湎公路155km,155km,我国最早的沥青路面我国最早的沥青路面工程工程.建国前建国前,全国公路全国公路7.57.5万万km,km,现在全国公路达现在全国公路达300300万万km,km,高速公路达高速公路达3600km.3600km.建设中的国道主干线建设中的国道主干线,有有”五纵七横五纵七横”,总长约总长约1 1万万km.km.项目项目项目项目布局布局布局布局路线名称路线名称路线名称路线名称里程里程里程里程（kmkm）五纵五纵五纵五纵1.1.同江同江同江同江三亚（含长春三亚（含长春三亚（含长春三亚（含长春珲春支线）珲春支线）珲春支线）珲春支线）2.2.北京北京北京北京福州（含天津福州（含天津福州（含天津福州（含天津塘沽支线及泰安塘沽支线及泰安塘沽支线及泰安塘沽支线及泰安淮淮淮淮阴连接线阴连接线阴连接线阴连接线)3.3.北京北京北京北京珠海珠海珠海珠海4.4.二连浩特二连浩特二连浩特二连浩特河口河口河口河口5.5.重庆重庆重庆重庆湛江湛江湛江湛江5200520025002500240024003600360014001400七横七横七横七横1.1.绥芬河绥芬河绥芬河绥芬河满洲里满洲里满洲里满洲里2.2.丹东丹东丹东丹东拉萨（含天津拉萨（含天津拉萨（含天津拉萨（含天津唐山支线）唐山支线）唐山支线）唐山支线）3.3.青岛青岛青岛青岛银川银川银川银川4.4.连云港连云港连云港连云港霍尔果斯霍尔果斯霍尔果斯霍尔果斯5.5.上海上海上海上海成都（含万县成都（含万县成都（含万县成都（含万县南充南充南充南充成都支线）成都支线）成都支线）成都支线）6.6.上海上海上海上海瑞丽（含宁波瑞丽（含宁波瑞丽（含宁波瑞丽（含宁波杭州杭州杭州杭州南京支线南京支线南京支线南京支线)7.7.衡阳衡阳衡阳衡阳昆明（含南宁昆明（含南宁昆明（含南宁昆明（含南宁友谊关支线）友谊关支线）友谊关支线）友谊关支线）13001300460046001600160044004400250025004000400020002000 “五纵七横五纵七横”国道主干线系统国道主干线系统我国国道干线系统的代号：北京向外辐射的有12条，代号第一个字取“1”，如北京至昆明为108国道。由北向南的有28条，代号第一个字取“2”，如山海关至广州为205国道。由东向西的有30条，代号第一个字取“3”，如上海至拉萨为318国道北京珠海同江三亚上海成都连云港霍尔果斯二、道路现状评价存在如下几方面的问题：存在如下几方面的问题：存在如下几方面的问题：存在如下几方面的问题：1 1 1 1数量少。数量少。数量少。数量少。（1 1）公路通车总里程：）公路通车总里程：）公路通车总里程：）公路通车总里程：目目目目前前前前通通通通车车车车里里里里程程程程虽虽虽虽己己己己达达达达175.8175.8万万万万公公公公里里里里，但但但但与与与与发发发发达达达达国国国国家家家家相相相相比比比比，仍仍仍仍然然然然相相相相差差差差较较较较大大大大。如如如如美美美美国国国国为为为为630630万万万万公公公公里里里里，日日日日本本本本140140万万万万公公公公里里里里，印度印度印度印度160160万公里。万公里。万公里。万公里。高速公路总量也明显偏少。高速公路总量也明显偏少。美美美美国国国国、加加加加拿拿拿拿大大大大国国国国土土土土面面面面积积积积与与与与中中中中国国国国差差差差不不不不多多多多，高高高高速速速速公公公公路路路路里里里里程程程程已已已已达达达达8.88.8万万万万公公公公里里里里和和和和.9.9万万万万公公公公里里里里，法法法法国国国国国国国国土土土土仅仅仅仅为为为为中中中中国国国国的的的的十十十十七七七七分分分分之之之之一一一一，高高高高速速速速公公公公路路路路里里里里程程程程已已已已达达达达90009000公公公公里里里里；日日日日本本本本国国国国土土土土很很很很小小小小，而而而而高速公路已达近高速公路已达近高速公路已达近高速公路已达近70007000公里。公里。公里。公里。高速公路里程占公路总里程的比例偏低。高速公路里程占公路总里程的比例偏低。高速公路里程占公路总里程的比例偏低。高速公路里程占公路总里程的比例偏低。中中中中国国国国仅仅仅仅为为为为0.820.82，而而而而发发发发达达达达国国国国家家家家已已已已达达达达1.51.5左左左左右右右右，如如如如加加加加拿拿拿拿大大大大为为为为1.881.88，德德德德国国国国已已已已达达达达1.721.72，美美美美国国国国为为为为1.371.37，印印印印度度度度、马马马马来西亚等发展中国家高速公路发展也很快。来西亚等发展中国家高速公路发展也很快。来西亚等发展中国家高速公路发展也很快。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：公路密度即每百平方公里国土面积拥有的公路里程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度偏低。美国公路密度每百平方公里为6767公里，英公里，英国为国为160160公里，法国为公里，法国为147147公里，日本为公里，日本为303303公里，公里，印度为印度为6161公里，而我国只有公里，而我国只有17.517.5公里。公里。每万人拥有公路长度，美国为每万人拥有公路长度，美国为242242公里，英国为公里，英国为6363公里，法国为公里，法国为140140公里，日本为公里，日本为91.591.5公里，印度为公里，印度为2222公里，而我国只有公里，而我国只有1111公里。公里。2公路网等级低、高等级公路少、路面质量差、公路网等级低、高等级公路少、路面质量差、标准低。标准低。在通车里程中，二级以上的公路，只占公路总里在通车里程中，二级以上的公路，只占公路总里程的程的13.1%13.1%多，等级以上公路所占比重为多，等级以上公路所占比重为78.3%78.3%，还有达不到技术标准的等外公路还有达不到技术标准的等外公路36.436.4万公里，占万公里，占2222左右。左右。高级、次高级路面里程占公路总里程的高级、次高级路面里程占公路总里程的38.9%38.9%。无路面里程无路面里程15.415.4万公里万公里,占占9 9 。n 3发展不平衡。发展不平衡。东西部差距较大，平原区与山区差别大。到东西部差距较大，平原区与山区差别大。到20002000年年底全国仍有底全国仍有353353个乡（个乡（0.8%0.8%），），6.96.9万个村（万个村（9.2%9.2%）不通公路。公路密度各省市差距大。上海不通公路。公路密度各省市差距大。上海95.4km95.4km，天津天津85.1km85.1km，北京，北京81.0km81.0km，海南，海南61km61km，广东，广东58km58km，江苏江苏56.6km56.6km。10km10km以下的省有以下的省有5 5个，西藏、青海、新个，西藏、青海、新疆、内蒙古、甘肃，黑龙江省疆、内蒙古、甘肃，黑龙江省13.8km13.8km，排位倒数六。，排位倒数六。4 4通行能力低。通行能力低。通行能力大、运营效益高的公路主骨架未形成。通行能力大、运营效益高的公路主骨架未形成。5 5服务水平低。公路运输服务不满足要求。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qq1 1发展方向发展方向（1 1）提高等级与加大密度并举。）提高等级与加大密度并举。新建公路，沟通断头路。新建公路，沟通断头路。国道主干线高速公路网建设国道主干线高速公路网建设（2 2）运输工具向专业化方向发展。）运输工具向专业化方向发展。大型车、小型车发展，控制中型车大型车、小型车发展，控制中型车（3 3）运输服务向高效优质发展。）运输服务向高效优质发展。（4 4）管理信息化发展。）管理信息化发展。q2 2发展规划发展规划（1 1）国道主干线公路全部建成高速公路。（）国道主干线公路全部建成高速公路。（）国道主干线公路全部建成高速公路。（）国道主干线公路全部建成高速公路。（3.53.5万公里）万公里）万公里）万公里）1990199020202020年，总长年，总长年，总长年，总长3.53.5万公里国道主干线公路全部建成万公里国道主干线公路全部建成万公里国道主干线公路全部建成万公里国道主干线公路全部建成高速公路。高速公路。高速公路。高速公路。20032003年，完成年，完成年，完成年，完成“两纵两横两纵两横两纵两横两纵两横”；20202020年，完成年，完成年，完成年，完成“五纵七横五纵七横五纵七横五纵七横”。（2）省道干线道路网形成。）省道干线道路网形成。（3 3）20302030年实现智能化公路运输系统。年实现智能化公路运输系统。年实现智能化公路运输系统。年实现智能化公路运输系统。（4 4）20402040年智能化综合交通运输系统形成。年智能化综合交通运输系统形成。年智能化综合交通运输系统形成。年智能化综合交通运输系统形成。1.4 道路工程的基本概念道路工程的基本概念一、机动车与非机动车设计车辆qq行驶在道路上的车辆种类繁多，有机动车和非机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。自行车、三轮车、板车、兽力车等。qq规范对各种车辆进行归类，将其尺寸标准化，称规范对各种车辆进行归类，将其尺寸标准化，称“设计车辆设计车辆”，作为道路设计依据。，作为道路设计依据。二、行车速度设计速度：当气候条件良好、交通密度小、车辆行当气候条件良好、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。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。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 路二 级 公 路三 级 公 路四 级 公 路设 计 速 度（km/h）1201008010080608060403020三、交通量三、交通量 交通量：交通量：交通量是指在选定时间段内，通过道路某一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。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。年平均日交通量、平均日交通量、高峰小时交通量。第第3030位小时交通量与年平均日交通量的比值，称为第位小时交通量与年平均日交通量的比值，称为第3030位小时交通量系数，以位小时交通量系数，以K K表示。我国国家干线公路表示。我国国家干线公路9 9个省的个省的1010个观测站资料统计得出，个观测站资料统计得出，K K值的分布为值的分布为1111一一1515，平均为，平均为13.313.3。我国我国城市道路设计规范城市道路设计规范把系数把系数K K又称为设计高峰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。的比值。K K值的分布在值的分布在9 9一一1414之间。之间。K K值一般可如下取值：值一般可如下取值：城市道路用城市道路用1111；公路：平原；公路：平原区用区用1313，山区用，山区用1515。四、通行能力四、通行能力1 1、通行能力是指在一定的道路、交通、管制条件下，、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。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。一般以辆前提下，道路所能承担车辆运行的极限值。一般以辆h h或辆或辆(车道车道 h)h)表示。表示。2 2、道路设施和交通实体的不同，通行能力可分为、道路设施和交通实体的不同，通行能力可分为机机动车道通行能力、非机动车道通行能力和人行道通行动车道通行能力、非机动车道通行能力和人行道通行能力；能力；根据车辆运行状态的持征不同，通行能力可分为根据车辆运行状态的持征不同，通行能力可分为路段路段通行能力、交叉口通行能力、匝道和匝道连接点通行通行能力、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；能力、交织路段通行能力；根据通行能力的性质和使用要求的不同、通行能力可根据通行能力的性质和使用要求的不同、通行能力可分为分为基本通行能力、可能通行能力和设计通行能力。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4、平面交叉口通行能力5、立体交叉口通行能力1.5 道路的分类分级与技术标准道路的分类分级与技术标准一一、道路的分类、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。路及乡村道路。二、公路与城市道路的分级二、公路与城市道路的分级20032003年新年新公路工程技术标准公路工程技术标准将公路根据功能和适将公路根据功能和适应的交通量分为以下五个等级。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。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。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。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。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。四级公路为主要供汽车行驶的双车道或单车道公路。城市道路分为四类十级。城市道路分为四类十级。1 1、快速路、主干路、次干路、支路四类。、快速路、主干路、次干路、支路四类。2 2、除快速路外的每类道路按照所在城市的规模、除快速路外的每类道路按照所在城市的规模、设计交通量、地形等又分为设计交通量、地形等又分为I I、级。级。第二章 道路路线设计概述概述1 1原则：原则：原则：原则：1.1.近远期结合；近远期结合；2.2.工程量小、造价低、效益好；工程量小、造价低、效益好；3.3.支援农业；支援农业；4.4.通过地质、水文好的地带；通过地质、水文好的地带；5.5.环境保护；环境保护；6.6.利用地形，平、纵、横面结合；利用地形，平、纵、横面结合；2各种地形条件下的选线各种地形条件下的选线1.1.平原微丘区选线：平原微丘区选线：优缺点优缺点注意方面注意方面2.2.山岭重丘区山岭重丘区山岭重丘区山岭重丘区特点特点分类：沿河线、越岭线、山脊线分类：沿河线、越岭线、山脊线各种布线的关键各种布线的关键3定线定线1.1.纸上定线纸上定线纸上定线纸上定线2.2.实地定线实地定线实地定线实地定线3.3.航测定线航测定线航测定线航测定线2.1路线平面设计路线平面设计一、直线一、直线1 1、直线、直线、直线、直线(曲率为零的线性曲率为零的线性)特点特点2 2、最长、最短限制、最长、最短限制(1)(1)路线短捷，缩短里程，行车方向明显路线短捷，缩短里程，行车方向明显(2)(2)线形简单，容易测设线形简单，容易测设(3)(3)从行车安全和线形美观来看从行车安全和线形美观来看,长直线，行车安长直线，行车安全性差，往往是发生车祸较多的路段。全性差，往往是发生车祸较多的路段。(4)(4)虽满足两个控制点的要求，难以与地形及周虽满足两个控制点的要求，难以与地形及周围环境协调。围环境协调。同向曲线间的直线同向曲线间的直线同向曲线间的直线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(60kmh)上宜尽可能保证，而对于低速道路(40kmh)，同向曲线间的最小长度(以m计)以不小于行车速度(kmh)的2倍为宜。反向曲线间的直线最小长度反向曲线间的直线最小长度反向曲线间的直线最小长度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kmh计)的2倍为宜。二、圆曲线二、圆曲线二、圆曲线二、圆曲线(曲率为常数曲率为常数)1 1 1 1、计算圆曲线半径的基本公式、计算圆曲线半径的基本公式、计算圆曲线半径的基本公式、计算圆曲线半径的基本公式特点特点任意点曲率半径为常数，曲率也为常数，故测设简单；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；能较好地适应地形的变化，适用范围较广而灵活；较大半径的长缓圆曲线线形美观、顺适、行车舒适；较大半径的长缓圆曲线线形美观、顺适、行车舒适；圆圆曲曲线线上上每每一一点点都都在在不不断断改改变变方方向向，汽汽车车受受到到离离心心力力作作用用，同时汽车比直线段多占用宽度；同时汽车比直线段多占用宽度；圆圆曲曲线线半半径径较较小小时时，驾驾驶驶员员视视线线受受到到内内侧侧路路堑堑边边坡坡或或其其他他障障碍碍物物影影响响，视视距距条条件件差差；半半径径较较小小，中中心心角角过过大大，会会影影响行车安全。响行车安全。半径计算半径计算R RV V2 2/127/127（i ih h）式中：式中：VV行车速度（行车速度（km/hkm/h）横向力系数横向力系数 i ih h路拱横坡度路拱横坡度3、关于横向力系数横向力的存在对行车产生种种不利影响，横向力的存在对行车产生种种不利影响，值越大值越大越不利，主要表现在以下几个方面：越不利，主要表现在以下几个方面：行行车车稳稳定定性性：0.150.15一一0.160.16，干干燥燥与与潮潮湿湿路路面面均均可可以以较较高高的的速速度度安安全全行行驶驶；0.070.07，路路面面结冰也能安全行驶。结冰也能安全行驶。乘客舒适性乘客舒适性:运运营营经经济济性性：当当0.100.100.150.15，轮轮胎胎磨磨耗耗及及燃燃料料增增加加较较小小。值值与与燃燃料料消消耗耗和和轮轮胎胎磨磨耗耗变变化化关系，关系，见表见表。三三种种类类型型的的最最小小半半径径，在在选选用用值值时时所所考考虑虑的的因因素应结合具体问题来合理选用。素应结合具体问题来合理选用。关于最大超高如ihmax行车安全 ihmaxfw 式中：fw 一年中气候恶劣季节路面 的横向摩阻系数。驾驶员和乘客以心理上的安全感。对重山区、城市附近、交叉口以及有相当数量非机动车行驶的道路，最大超高还要比一般道路小些。我国标准对公路最大超高和城市道路最大超高的规定见下表。3、半径限制：极限最小半径、一般最小半径、不设超高最小半径(取ihmax一0.015，0.035)4 4、圆曲线的计算：、圆曲线的计算：在选用圆曲线半径时在选用圆曲线半径时,应尽量选用较大的半径应尽量选用较大的半径,并考虑以下因素并考虑以下因素:一般情况下一般情况下,以采用极限半径以采用极限半径4848倍为宜，当条件受到限制时，倍为宜，当条件受到限制时，也应采用大于或等于一般最小半径，只有在特殊困难时才采用也应采用大于或等于一般最小半径，只有在特殊困难时才采用极限最小半径。极限最小半径。圆曲线半径过大也无实际意义，一般不宜大于圆曲线半径过大也无实际意义，一般不宜大于10000m10000m。各级公路不论偏角大小，均应设置平曲线。各级公路不论偏角大小，均应设置平曲线。圆曲线应同前后相邻的平面线形相协调，不宜悬殊过大，使之圆曲线应同前后相邻的平面线形相协调，不宜悬殊过大，使之构成连续、均衡的曲线线形。构成连续、均衡的曲线线形。应与纵断面线形协调，必须避免小半径平曲线与竖曲线相重合。应与纵断面线形协调，必须避免小半径平曲线与竖曲线相重合。ZY(桩号)JD(桩号)一T YZ(桩号)ZY(桩号)十L QZ(桩号)YZ(桩号)一L2 JD(桩号)QZ(桩号)十J2三、缓和曲线三、缓和曲线(曲率为变数曲率为变数)1、设置缓和曲线的目的、设置缓和曲线的目的（1 1）曲率连续变化，便于车辆行驶；）曲率连续变化，便于车辆行驶；（2 2）离心加速度逐渐变化，旅客感觉舒适；）离心加速度逐渐变化，旅客感觉舒适；（3 3）超高横坡度逐渐变化，行车更加平稳；）超高横坡度逐渐变化，行车更加平稳；（4 4）与圆曲线配合得当，增加线形美观。）与圆曲线配合得当，增加线形美观。直线与曲线连接效果图(a)不设缓和曲线感觉路线扭曲；(b)设置缓和曲线后变得平顺美观 2、缓和曲线的基本形式（1）回旋线作为缓和曲线：l=A A2 2/极坐标方程式极坐标方程式式中：式中：转弯半径（转弯半径（m）；）；l回旋线上某点到原点的曲线长（回旋线上某点到原点的曲线长（m）；）；A回旋线的参数。回旋线的参数。A表征回旋线曲率变化的缓急程度。表征回旋线曲率变化的缓急程度。直线直线圆曲线缓和曲线缓和曲线（2）各要素的计算公式）各要素的计算公式任意点任意点P P处的曲率半径为处的曲率半径为 P的回旋线长为 上二式中的是回旋线上任一点P的切线方向与X轴的夹角，称作“缓和曲线角”。其值为 P点曲率圆的内移值为 P P点曲率圆的圆心点曲率圆的圆心MM点的坐标为点的坐标为P点的弦长为 P点的弦偏角为 3、有缓和曲线的道路平曲线几何要素 道路平面线形三要素的基本组成是：直线一回旋道路平面线形三要素的基本组成是：直线一回旋线一圆曲线线一圆曲线回旋线一直线。回旋线一直线。4、主点里程桩号计算方法主点里程桩号计算方法以交点里程桩号为起算点：以交点里程桩号为起算点：ZH=JD ZH=JD T THY=ZH+LsHY=ZH+LsQZ=ZH+L/2QZ=ZH+L/2YH=HZ YH=HZ Ls LsHZ=ZH+LHZ=ZH+L四、行车视距行车视距1 1 1 1、定义：、定义：、定义：、定义：为了行车安全，驾驶人员应能随时看到汽车前面相为了行车安全，驾驶人员应能随时看到汽车前面相当远的一段路程，一旦发现前方路面上有障碍物或迎面来当远的一段路程，一旦发现前方路面上有障碍物或迎面来车，能及时采取措施，避免相撞，这一必须的最短距离称车，能及时采取措施，避免相撞，这一必须的最短距离称为行车视距。行车视距是否充分，直接关系到行车的安全为行车视距。行车视距是否充分，直接关系到行车的安全与迅速，它是道路使用质量的重要指标之一。与迅速，它是道路使用质量的重要指标之一。视距不足的例子视距不足的例子2 2、分类、分类驾驶员发现障碍物或迎面来车，根据其采取措施的不同，行驾驶员发现障碍物或迎面来车，根据其采取措施的不同，行车视距可分为以下几种类型：车视距可分为以下几种类型：1 1）停车视距）停车视距 2 2）会车视距）会车视距 3 3）错车视距）错车视距 4 4）超）超车视距车视距 5 5）避让障碍视距）避让障碍视距上述五种视距中，前三种和第五种属于对向行驶，第四种属于上述五种视距中，前三种和第五种属于对向行驶，第四种属于同向行驶。第四种需要距离最长，须单独研究。而前三种和同向行驶。第四种需要距离最长，须单独研究。而前三种和第五种，以会车视距最长，只要道路能保证会车视距，停车第五种，以会车视距最长，只要道路能保证会车视距，停车视距和错车视距和避让障碍视距也就可以得到保证了。视距和错车视距和避让障碍视距也就可以得到保证了。1 1）停车视距）停车视距 根据行车分析，从司机发现障碍物到汽车完全停止下来所根据行车分析，从司机发现障碍物到汽车完全停止下来所必需的安全距离可由三部分组成，（必需的安全距离可由三部分组成，（如图如图 ）反应距离反应距离s s1 1。s s1 1V V t/3.6 t/3.6 制动距离制动距离s s2 2。s s2 2=KV=KV2 2/（254254（）安全距离安全距离l l安。安。汽车完全停止时与障碍物之间的距离，一般取汽车完全停止时与障碍物之间的距离，一般取5 510m10m。停车视距。停车视距。S S停停S S1 1+S+S2 2+l+l0 0 2 2）会车视距）会车视距 两两辆辆对对向向行行驶驶的的汽汽车车在在同同一一车车道道上上相相遇遇及及时时刹刹车车所所必必需需的的最最短距离，称为会车视距。会车视距由三部分组成短距离，称为会车视距。会车视距由三部分组成(见图见图)：(1)(1)双方司机反应时间所行驶的距离。双方司机反应时间所行驶的距离。(2)(2)双方汽车的制动距离。双方汽车的制动距离。(3)(3)安全距离。安全距离。会车视距会车视距2 2停车视距。停车视距。4 4）超车视距）超车视距 在一般双车道公路上行驶着各种不同速度的车辆，当快速车追在一般双车道公路上行驶着各种不同速度的车辆，当快速车追上慢速车以后，需要占用供对向汽车行驶的车道进行超车。上慢速车以后，需要占用供对向汽车行驶的车道进行超车。为了超车时的安全，司机必须能看到前面足够长度的车流空为了超车时的安全，司机必须能看到前面足够长度的车流空隙，以便在相邻车道上没有出现对向驶来的汽车之前完成超隙，以便在相邻车道上没有出现对向驶来的汽车之前完成超车而不阻碍被超汽车的行驶。这种快车超越前面慢车后再回车而不阻碍被超汽车的行驶。这种快车超越前面慢车后再回到原来车道所需要的最短距离称为超车视距，到原来车道所需要的最短距离称为超车视距，如图所示如图所示。超车视距计算超车视距的全程可分为四个阶段：超车视距的全程可分为四个阶段：（1 1）加速行驶距离）加速行驶距离S Sl l。S S1 1V V0 0t t1 1/3.6/3.6a at t1 12 2/2 /2 式中式中 v v0 0被超汽车的速度，被超汽车的速度，kmkmh h；t t1 1加速时间，加速时间，s s；a a平均加速度，平均加速度，m ms s2 2。（2 2）超车汽车在对向车道上行驶的距离）超车汽车在对向车道上行驶的距离S S2 2 。S S2 2V Vt t2 2/3.6/3.6 式中式中 V V超车汽车速度，超车汽车速度，kmkmh h；t t2 2在对向车道上的行驶时间，在对向车道上的行驶时间，s s。（3 3）超车完了时，超车汽车与对向汽车之间的安全距离）超车完了时，超车汽车与对向汽车之间的安全距离S S3 3。S S3 3一般取一般取 1515100m100m。（4 4）超车汽车从开始加速到超车完了时对向汽车的行驶距离）超车汽车从开始加速到超车完了时对向汽车的行驶距离S S4 4 。S S4 4V V（t t1 1t t2 2）/3.6/3.6五、线型组合形式五、线型组合形式1 1、基本型、基本型、基本型、基本型回旋线回旋线圆曲线圆曲线回旋线回旋线 使线形连续协调，回旋线圆曲线一回旋线的长度使线形连续协调，回旋线圆曲线一回旋线的长度之比宜为之比宜为l11 l11 2 2、S S型型型型圆圆11回旋回旋11（反向）回旋（反向）回旋22圆圆2 2（两个反向圆曲两个反向圆曲线间用两个反向回旋线连接的组合形式，称为线间用两个反向回旋线连接的组合形式，称为S S形曲线，形曲线，两圆曲线半径之比不宜过大，以两圆曲线半径之比不宜过大，以R2/R1R2/R11 1一一1/31/3为宜。为宜。）3 3、回头曲线、回头曲线、回头曲线、回头曲线回头曲线指在山区公路为克服高差在同一坡面上回头曲线指在山区公路为克服高差在同一坡面上展线时所采用的、其圆心角一般接近或展线时所采用的、其圆心角一般接近或大于大于180180的曲线。的曲线。4 4、凸型、凸型、凸型、凸型回旋回旋11（以（以R R衔接）回旋衔接）回旋2 2（两同向回旋曲线间不插入圆曲线而径两同向回旋曲线间不插入圆曲线而径相连接的组合形式称为凸形曲线。相连接的组合形式称为凸形曲线。）设置凸形曲线的几何条件是：设置凸形曲线的几何条件是：220 0。凸形曲线之回旋曲线最。凸形曲线之回旋曲线最小参数及其连接点的半径值，应分别符合容许最小回旋线参小参数及其连接点的半径值，应分别符合容许最小回旋线参数和圆曲线一般最小半径的规定。数和圆曲线一般最小半径的规定。5 5、复合型、复合型、复合型、复合型回旋回旋11回旋回旋22圆圆（两个及两个以上的同向回旋曲线，在（两个及两个以上的同向回旋曲线，在曲率相等处径相衔接的组合形式称为复合形曲线。）曲率相等处径相衔接的组合形式称为复合形曲线。）复复台台形形曲曲线线的的两两个个回回旋旋线线参参数数之之比比一一般般以以小小于于1 1：1 15 5为为宜宜。这这种种形形式式很很少少采采用用，仅仅在在受受地地形形或或其其它它持持殊殊原因限制时采用原因限制时采用(互通式立交除外互通式立交除外)。6 6、C C型型回旋回旋11（以（以R=0R=0接）接）回旋回旋2 2（同向曲线的两回旋线在同向曲线的两回旋线在曲率为零处径相衔接的形式称为曲率为零处径相衔接的形式称为C C形曲线。形曲线。）六、路线平面图（如图）六、路线平面图（如图）地形、地物地形、地物公路公路路线中心线及里程桩号、断链、水准点路线中心线及里程桩号、断链、水准点大中桥、隧道、沿线设施大中桥、隧道、沿线设施沿线省、市、自治区、县分界线沿线省、市、自治区、县分界线路中心线路中心线近、远期规划红线、车行道线、停车场近、远期规划红线、车行道线、停车场绿化带、交通岛、人行横道线绿化带、交通岛、人行横道线城市道路城市道路沿街建筑物出入口、地上地下管线沿街建筑物出入口、地上地下管线雨水井、窨井雨水井、窨井交叉口及沿线里程桩交叉口及沿线里程桩弯道及曲线要素弯道及曲线要素交叉口侧面的转弯半径交叉口侧面的转弯半径2.2 路线纵断面设计路线纵断面设计一、纵坡设计的一般规定和要求一、纵坡设计的一般规定和要求1 1、最大纵坡、最大纵坡（最大纵坡是指在纵坡设计时各级道路允许采用（最大纵坡是指在纵坡设计时各级道路允许采用的最大坡度值。它是道路纵断面设计的重要控制指标。在地的最大坡度值。它是道路纵断面设计的重要控制指标。在地形起伏较大地区，直接影响路线的长短、使用质量、运输成形起伏较大地区，直接影响路线的长短、使用质量、运输成本及造价。本及造价。）2、