道路工程課件word版.doc

nn第一章 緒論n第一節(jié) 道路現(xiàn)狀評價存在如下幾方面的問題：1數(shù)量少 （1）公路通車總里程：2010年底通車?yán)锍填A(yù)計達(dá)395萬公里，(2008年底373.02萬公里），但與發(fā)達(dá)國家相比，仍然相差較大。如美國為630萬公里。 （2）公路密度：公路密度即每百平方公里國土面積擁有的公路里程數(shù)。從總體上講，我國公路基礎(chǔ)設(shè)施總量不足，密度偏低。美國公路密度每百平方公里為67公里，英國為160公里，法國為147公里，日本為303公里，印度為61公里，而我國只有不到40公里。每萬人擁有公路長度，美國為242公里，英國為63公里，法國為140公里，日本為91.5公里，印度為22公里，而我國不超過20公里。2公路網(wǎng)等級低、高等級公路相對較少、路面質(zhì)量差、標(biāo)準(zhǔn)低。在通車?yán)锍讨?，二級以上的公路，只占公路總里程?0.7%多，等級以上公路所占比重為74.5%，還有達(dá)不到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的等外公路96.16公里。高級、次高級路面里程占公路總里程的53.5%。3發(fā)展不平衡。 東西部差距較大，平原區(qū)與山區(qū)差別大。 公路密度各省市差距大。4通行能力低。 通行能力大、運營效益高的公路主骨架未全部形成。5服務(wù)水平低。 公路運輸服務(wù)不滿足要求。發(fā)展規(guī)劃 19902010年，國家高速公路網(wǎng)基本成形。 至2007年年底，貫通“五縱七橫”12條國道主干線；2010年，基本建成西部開發(fā)8條省際公路通道；重點建設(shè)高速公路網(wǎng)規(guī)劃中的“五射兩縱七橫”共14條路線，并力爭到2010年基本貫通。 n第二節(jié) 道路的分類及分級一、道路的分類二、公路的分類及分級三、城市道路的分類及分級 n一、道路的分類 按其交通性質(zhì)和所在位置分為公路和城市道路 1、公路 是連接城市、鄉(xiāng)村、工礦和林區(qū)的道路，主要供汽車行駛并具備一定技術(shù)條件的交通設(shè)施。 2、城市道路 是城市范圍內(nèi)的道路，供各種車輛和行人通行并具備一定技術(shù)條件的交通設(shè)施，并有形成和促進(jìn)城市結(jié)構(gòu)布局、提供通風(fēng)、采光空間，作為上下水道和煤氣、電力、通信設(shè)施埋設(shè)通道的功能。n二、公路的分類及分級1、道路的分類 按其在公路網(wǎng)中的作用與地位分為國家干線公路、省干線公路、縣公路、鄉(xiāng)公路和專用公路。2、公路的分級 根據(jù)交通部公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，公路按其使用任務(wù)、功能和適應(yīng)的交通量分為五個技術(shù)等級。高速公路、一、二、三、四級公路。國家干線公路 是指國家公路網(wǎng)中，具有全國性政治、經(jīng)濟(jì)、國防意義，并經(jīng)確定為國家干線的公路，簡稱國道。省干線公路 是指有省公路網(wǎng)中，具有全省性政治、經(jīng)濟(jì)、國防意義，并經(jīng)確定為省級干線的公路，簡稱省道?？h公路 是指具有全縣性政治、經(jīng)濟(jì)意義，并經(jīng)確定為縣級的公路，簡稱縣道。鄉(xiāng)公路 是指主要為鄉(xiāng)村生產(chǎn)、生活服務(wù)，并經(jīng)確定為鄉(xiāng)級的公路，簡稱鄉(xiāng)道。專用公路 是指專為企業(yè)或其它單位提供運輸服務(wù)的道路。如：廠礦道路 ，林區(qū)道路 。高速公路 a.專供汽車分向、分道行駛； b.全部控制出入； c.具有4個或4個以上車道； d.設(shè)有中央分隔7帶； e.全部立體交叉； f.具有完善的交通安全設(shè)施、管理設(shè)施、服務(wù)設(shè)施； g.四車道能適應(yīng) Q=2500055000輛； h.六車道能適應(yīng) Q=4500080000輛； i.八車道能適應(yīng) Q=6000100000輛。 （Q為各種汽車折合成小客車的遠(yuǎn)景設(shè)計年限（t）年平均日交通量(AADT)。）一級公路 a.供汽車分向、分道行駛； b.部分控制出入； c.設(shè)施與高速公路基本相同； d.四車道能適應(yīng) Q=1500030000輛；二級公路 a.是連接中等以上城市的干線公路； b.能適應(yīng)Q=30007500輛。 (Q為各種車輛折合成中型載重汽車的遠(yuǎn)景設(shè)計年限年平均日交通量)三級公路 a.溝通縣、城鎮(zhèn)之間的集散公路； b. 能適應(yīng)Q=10004000輛。四級公路 a.溝通鄉(xiāng)、村等地的地方公路； b.能適應(yīng)Q1500輛。n三、城市道路的分類及分級 快速路 a. 為城市大量距離、快速交通服務(wù)； b.有4個以上車道，中間設(shè)分車帶； c.全部或部分控制出入。主干路 a.連接城市各主要分區(qū)、車站、港口； b.以交通功能為主； c.機(jī)非分行。n三、城市道路的分類及分級次干路 a.連接主干路的輔助性干道； b.兼有交通、服務(wù)功能。支路 a.連接次干路與街區(qū)路； b.解決局部交通，以服務(wù)為主。n三、城市道路的分類及分級 除快速路外，每類路按所在城市規(guī)模、設(shè)計交通量、地形分為、級。級大城市采用；級中城市采用；級小城市有用。n第三節(jié) 道路的基本組成一、公路的基本組成 公路是承受車輛荷載的結(jié)構(gòu)物，它主要由路基、路面、橋涵、隧道、排水系統(tǒng)、防護(hù)工程和交通服務(wù)設(shè)施組成。二、城市道路的組成 城市道路作為行車構(gòu)造物也是由路基、路面、橋涵等組成。 n一、公路的基本組成1、路基 是由土、石材料按一定技術(shù)要求，填筑壓實而成的結(jié)構(gòu)物，它承受路面?zhèn)鬟f的行車荷載，是支承路面的基礎(chǔ)部分。三要素：寬度、高度、邊坡坡度。2、路面 是用各種材料或混合料分層修筑在路基頂面供車輛行駛的層狀結(jié)構(gòu)物，能滿足車輛安全、迅速、舒適地行駛?；窘Y(jié)構(gòu)：面層、基層、墊層。n一、公路的基本組成3、橋涵 橋梁 是為道路跨越河流、山谷、人工障礙物而建造的構(gòu)造物。橋梁可分為四類：特大橋、大橋、中橋、小橋。 a. 特大橋：L500m or LO100m b. 大橋：100 m L500m or 40 m LO100m c. 中橋：30 m L100m or 20 m LO40m d. 小橋：8 m L30m or 540 m LO20m 涵洞 為渲泄面水流而設(shè)置的橫穿路堤的小型排水構(gòu)造物。它包括8m or LO5m的板涵及所有跨徑的圓管涵。n一、公路的基本組成4、隧道 是道路穿越山嶺、地下或水底而修筑的構(gòu)造物。5、排水系統(tǒng) 對排除地面水和地下水面設(shè)置的排水構(gòu)造物。它包括橋梁、涵洞、邊溝、截水溝、排水溝、急流槽、跌水、盲溝、滲井、渡槽。n一、公路的基本組成6、防護(hù)工程 為加固路基邊坡，確保路基穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)物。它包括：填石邊坡、砌石邊坡、擋土墻、導(dǎo)流構(gòu)造物等。7、交通服務(wù)設(shè)施 為確保行車安全、順暢、舒適，在道路沿線設(shè)置的交通安全、養(yǎng)護(hù)管理、服務(wù)和環(huán)境保護(hù)的設(shè)施。它包括：交通標(biāo)志、標(biāo)線；護(hù)欄、護(hù)墻、護(hù)柱；中央分隔帶、隔音墻、隔離墻；照明設(shè)施；加油站、停車場；養(yǎng)護(hù)管理房屋、綠化美化設(shè)施。n二、城市道路的組成1、機(jī)動車道、非機(jī)動車道、人行道；2、人行地道，包括地下人行道、人行天橋；3、交叉口、步行廣場、停車場、公共汽車站；4、交通安全設(shè)施，包括照明設(shè)施、護(hù)欄、交通標(biāo)志標(biāo)線；5、沿街設(shè)施，包括電線桿、給水栓、郵筒、電訊；6、地下鐵道、高架橋、立交橋；7、綠化帶。 n第二章 道路車輛及運行特性第一節(jié) 汽車行駛特性汽車的驅(qū)動力及行駛阻力汽車行駛條件汽車的爬坡能力汽車的動力來源： 汽車行駛的驅(qū)動力來自它的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)。汽車的行駛阻力： 空氣阻力 道路阻力 （包括：滾動阻力、坡度阻力、慣性阻力）汽車的行駛條件： 汽車在道路上行駛，當(dāng)驅(qū)動力等于各種行駛阻力之和時，汽車就等速行駛；當(dāng)驅(qū)動力大于各種行駛阻力之和時，汽車就加速行駛；當(dāng)驅(qū)動力小于各種行駛阻力之和時，汽車就減速行駛，直至停車。所以，要使汽車行駛，必須具有足夠的驅(qū)動力來克服各種行駛阻力。汽車的爬坡能力：汽車的爬坡能力 是指汽車在良好路面上等速行駛時克服了其它行駛阻力后所能爬上的縱坡度。最大爬坡度 指汽車在堅硬路面上用最低檔作等速行駛時所能克服的最大坡度。第二節(jié) 設(shè)計車輛 規(guī)范對各種車輛進(jìn)行歸類，將其尺寸標(biāo)準(zhǔn)化，稱為“設(shè)計車輛”，作為道路設(shè)計的依據(jù)。1、公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)將機(jī)動車分為三種： 小客車 載重汽車 鞍式汽車2、城市道路設(shè)計規(guī)范將機(jī)動車分為三種： 小型汽車 普通汽車 鉸接車3、城市道路設(shè)計規(guī)范將非機(jī)動車分為四種： 自行車 三輪車 板車 獸力車計算行車速度 當(dāng)氣候條件良好，交通密度小，車輛行駛只受道路條件的影響時，具有中等駕駛技術(shù)的駕駛?cè)藛T能安全順適地駕駛車輛的速度。1、公路計算行車速度 2、城市道路計算行車速度 計算行車速度計算表 n第三章 道路交通流特性及通行能力第一節(jié) 交通量1、交通量的定義 是指在一定時間段內(nèi)，通過道路某一地點、某一斷面或某一條車道的交通實體數(shù)量。2、交通量的意義 交通量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度、氣候。物產(chǎn)、文化生活水平等多方面因素有關(guān)，且隨著時間、地點的不同隨機(jī)變化。觀察、研究交通量變化規(guī)律是十分重要的。它是道路規(guī)劃與設(shè)計、交通規(guī)劃與管理的重要依據(jù)。3、交通量的種類 交通量的種類 平均日交通量 ADT 年平均日交通量 AADT （用于確定道路等級 ） 月平均交通量 MDAT （用于交通量統(tǒng)計分析 ） 周平均交通量 MADT （用于交通量統(tǒng)計分析 ） 設(shè)計小時交通量 DHV平均日交通量ADT Qi 各規(guī)定時間段內(nèi)的日交通量， 單位：輛/d or pcu/d n 各規(guī)定時間段的天數(shù)，單位：d設(shè)計小時交通量DHV 取一年中的排序第30位最大小時交通量，作為設(shè)計小時交通量。選取原則： 保證道路在規(guī)劃期滿足絕大多數(shù)小時車流順利通過，不造成嚴(yán)重阻礙，同時也要避免道路建成后車流量很低，投資效益差的現(xiàn)象發(fā)生。 第二節(jié) 行車速度1 行車速度的定義 是車輛在道路上行駛的距離L與所需時間t的比值，也稱車速。2車速的類型 3影響車速變化的因素 車速的類型 地點車速 車輛通過某一點或某一斷面的瞬時速度。觀測距離以20-50m為易。用于道路設(shè)計、交通管制和規(guī)劃。行駛車速 車輛通過某一區(qū)間所需要的時間（不包括停車或損失時間）與該區(qū)間距離求得的車速。用于評價該路段的順適性和通行能力，也可用于計算道路使用者的效益和費用。行程車速 車輛通過某段路程與該段路程所需總時間（包括有效運行時間、停車時間、延誤時間、但不含車輛在起、終點裝卸和調(diào)頭時間）之比。用于評價道路的通暢程度和估計行車延誤時間。運行車速 具有中等技術(shù)水平的駕駛?cè)藛T在良好的氣候條件、實際道路情況和交通條件下所能保持的安全車速。用于評價道路通行能力和車輛運行狀況。 車速的類型臨界車速 道路理論通行能力達(dá)到最大時的速度。用于選擇道路等級。設(shè)計車速 道路交通氣候條件良好情況下僅受道路條件影響時，具有中等技術(shù)人員能安全順適地駕駛車輛的最大車速。用于道路線形幾何設(shè)計。時間平均車速 在單位時間內(nèi)測得道路某斷面各車輛的地點車速的算術(shù)平均值為該斷面的時間平均車速。 區(qū)間平均車速 在某一特定瞬間，行駛于道路某一特定長度內(nèi)的全部車輛的車速分布的平均值。影響車速變化的因素 道路條件 指道路的等級、路面狀況、線形、視距。交通條件 指交通量、車輛組成、交通管理與控制。 駕駛員、環(huán)境 指駕駛員的技術(shù)水平、駕齡長短、年齡、性別、個性、婚姻狀況。與氣候、季節(jié)、地理位置有關(guān)。第三節(jié) 交通密度1交通密度的定義 是指在單位長度的道路上，一個車道或一個方向上某瞬間的車輛數(shù)，又稱車輛密度。 2交通密度的種類 3交通密度的作用 衡量道路車流暢通狀況，判別交通擁擠情況，從而決定采取何種管理措施。 4車頭間距 在同一車道同向連續(xù)行駛的相距兩輛車的車頭距離。 5車頭間距 同一車道同向連續(xù)行駛的相鄰兩輛車的車頭時間間隔。交通密度的種類最佳車流密度 路段通過車流量為最大時的車流密度。阻塞密度 當(dāng)密度過大時，車輛幾乎無法行駛時的車流密度。第四節(jié) 交通流三參數(shù)的基本關(guān)系 Q=v/k式中：Q平均流量（輛/h）； V區(qū)間平均車速（km/h）； K平均車流密度（輛/km）。 基本關(guān)系的含義 當(dāng)?shù)缆飞宪囕v增多,車流密度由小變大時,車輛就會被迫降低車速行駛,此時交通量會減少；當(dāng)?shù)缆飞宪囕v減少，車流速度由小變大時，車輛就會增大車速行駛，此時交通量會增大。反映交通流特性的特征量 極大流量Qm 臨界速度Vm 最佳密度Km阻塞密度Kf 暢行速度Vf 第五節(jié) 通行能力1、通行能力的定義 是指在一定的道路、交通、管制的條件下，單位時間內(nèi)，一條車道或道路的某一斷面所能通過的最大車輛數(shù)。2、影響因素 3、通行能力的分類 影響因素道路條件交通條件 車流中的車輛組成 、車道分布 、方向分布 管制條件 交通法規(guī) 、控制方式及管理措施 環(huán)境條件 街道化程度 、商業(yè)化程度 、橫向干擾 、非橫向占道 氣候條件 風(fēng)、雨、雪 規(guī)定運行條件 即限制條件 道路條件交通設(shè)施類型車道寬度車道數(shù)側(cè)向凈空路肩寬數(shù)平、縱面線形條件視距 計算行車速度 通行能力的分類根據(jù)道路設(shè)施和交通實體的不同分： 機(jī)動車道通行能力 非機(jī)動車道通行能力 人行道通行能力根據(jù)車輛運行狀態(tài)的特征的不同分： 路段通行能力 交叉口通行能力 匝道和匝道接點通行能力 交織路段通行能力據(jù)通行能力的性質(zhì)和使用要求的不同分： 基本通行能力 可能通行能力 設(shè)計通行能力n第五章 路線幾何設(shè)計第一節(jié) 道路平面設(shè)計一、平面 （是指道路中心線在水平面上的投影） 二、平面線形要素 三、直線 四 圓曲線五、緩和曲線六、平曲線測設(shè)七、平曲線視距的保證 二、平面線形要素1、直線 曲率為0的線形。2、圓曲線 曲率為常數(shù)的線形。3、緩和曲線 曲率為變數(shù)的線形。 三、直線1、直線的特點路線短捷，縮短里程，行車方向明顯；線形簡單，易測設(shè)；長直線、行車安全性差；直線只能滿足兩個控制點的要求，難以與地形及周圍環(huán)境協(xié)調(diào)。二、直線的運用宜采用直線線形的路段：（1）不受地形、地物限制的平坦地區(qū)或山 間的開闊谷地；（2）市鎮(zhèn)及其近郊，或規(guī)劃方正的農(nóng)耕區(qū)等以直線條為主的地區(qū)；（3）長的橋梁、隧道等構(gòu)造物路段； （4）路線交叉點及其前后；（5）雙車道公路提供超車的路段。采用長直線應(yīng)注意的問題 （1）在直線上縱坡不宜過大，因長直線再加下陡坡更易導(dǎo)致高速度。（2）長直線與大半徑凹豎曲線組合為宜，這樣可以使生硬呆板的直線得到一些緩和。（3）道路兩側(cè)過于空曠時，宜采取植不同樹種或設(shè)置一定建筑物、雕塑、廣告牌等措施，以改善單調(diào)的景觀。（4）長直線或長下坡的盡頭的平曲線，除曲線半徑、超高、視距等必須符合規(guī)定外，還必須采取設(shè)置標(biāo)志、增加路面抗滑能力等安全措施。最長直線限制標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：直線的最大與最小長度應(yīng)有所限制。一條公路的直線與曲線的長度設(shè)計應(yīng)合理。德國規(guī)定直線的最大長度（以米計）為20V（計算行車速度，km/h）（適于高速公路V100km/h）。公路線形首先考慮的不是在平面線形上盡量多采用直線，或者是必須由連續(xù)的曲線所構(gòu)成，而是必須采用與自然地形相協(xié)調(diào)的線形。合理利用地形和避免采用長直線。最短直線限制同向曲線間最小直線長度（以m計）以不小于設(shè)計速度（以kmh計）的6倍為宜（6V）反向曲線間最小直線長度（以m計）以不小于設(shè)計速度（以kmh計）的2倍為宜（2V）四 圓曲線1圓曲線的特點 測試簡單；適應(yīng)地形變化，適用范圍廣而靈活；較大半徑圓曲線線形美觀、順適、行車舒適；汽車行駛在圓曲線上比在直線上多占用寬度；圓曲線半徑較小時，視距條件差。2圓曲線的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn) 公路路線設(shè)計規(guī)范中規(guī)定：各級公路不論轉(zhuǎn)角大小均應(yīng)設(shè)置圓曲線。在選用圓曲線半徑時應(yīng)與計算行車速度相適應(yīng)，并盡可能選用較大的圓曲線半徑，以提高公路的使用質(zhì)量。各級公路圓曲線的最小半徑：a.極限最小半徑 是路線設(shè)計中的極限值，在特殊困難條件下不得以采用的，一般不輕易采用。b.一般最小半徑 是指能夠滿足旅客舒適感和工程量要求時所采取的半徑。c.不設(shè)超高最小半徑 是指即使在雙向橫坡的彎道上行駛也能安全、經(jīng)濟(jì)、舒適的通過時所采用的半徑。設(shè)計速度(km/h)1201008060403020一般值(m)10007004002001006530極限值(m)650400250125603015不設(shè)超高最小半徑(m)路拱2.0%5500400025001500600350150路拱2.0%7500525033501900800450200最小半徑指標(biāo)的應(yīng)用 （1）公路線形設(shè)計時應(yīng)根據(jù)沿線地形等情況，盡量選用較大半徑。在不得已情況下方可使用極限最小半徑；（2）當(dāng)?shù)匦螚l件許可時，應(yīng)盡量采用大于一般最小半徑的值；（3）有條件時，最好采用不設(shè)超高的最小半徑。（4）選用曲線半徑時，應(yīng)注意前后線形的協(xié)調(diào)，不應(yīng)突然采用小半徑曲線；（5）長直線或線形較好路段，不能采用極限最小半徑。（6）從地形條件好的區(qū)段進(jìn)入地形條件較差區(qū)段時，線形技術(shù)指標(biāo)應(yīng)逐漸過渡，防止突變。圓曲線最大半徑選用圓曲線半徑時，在與地形等條件相適應(yīng)的前提下應(yīng)盡量采用大半徑。但半徑大到一定程度時，其幾何性質(zhì)和行車條件與直線無太大區(qū)別，容易給駕駛?cè)藛T造成判斷上的錯誤反而帶來不良后果，同時也無謂增加計算和測量上的麻煩。規(guī)范規(guī)定圓曲線的最大半在不宜超過10000m。3、圓曲線的設(shè)計各級公路和城市道路不論轉(zhuǎn)角大小均應(yīng)設(shè)置平曲線，而圓曲線是平曲線中的主要組成部分。路線平面線形中常用的單曲線、復(fù)曲線、雙交點或多交點曲線、虛交點曲線、回頭曲線等中一般均包含了圓曲線。圓曲線具有易與地形相適應(yīng)、可循性好、線形美觀、易于測設(shè)等優(yōu)點，使用十分普遍。 圓曲線幾何要素的確定 4、曲線主點里程樁號計算計算基點為交點里程樁號，記為JD， ZY=JD-T YZ=ZY+L QZ=ZY+L/2 JD=QZ+J/25、計算公式與因素根據(jù)汽車行駛在曲線上力的平衡式計算曲線半徑： 當(dāng)設(shè)超高時 ：式中：V計算行車速度，（km/h）； 橫向力系數(shù)； ih超高橫坡度； i1路面橫坡度。 不設(shè)超高時 ： 五、緩和曲線 指設(shè)置在直線與圓曲線之間或圓曲線與圓曲線之間的曲率連續(xù)變化的曲線。 1、緩和曲線的作用線形緩和。使線形圓滑，增加線形美觀，有良好視覺效果。行車緩和。有利于駕駛員操作方向盤。超高加寬緩和。 2、緩和曲線的方程 式中：r 回旋線上某點的曲率半徑L 回旋線上某點到原點的曲線長A 回旋線參數(shù) 六、平曲線測設(shè)1、任務(wù) 根據(jù)選定的交點位置，測定轉(zhuǎn)角，交點間距，選定曲線半徑，確定緩和曲線參數(shù)，計算平曲線各要素，進(jìn)行釘樁、量距、敷設(shè)曲線及樁號計算。用經(jīng)緯儀測角，鋼盡量距。2、記錄 將有關(guān)數(shù)據(jù)記入中線測設(shè)記錄中。 （2）清除距離視點軌跡線小于最大橫凈距的障礙物。 適用：分散障礙物，如獨立建筑物等 。分道行駛： 二、三、四級公路，在工程特殊困難，或受其它條件限制路段，若保證2倍停車視距不可能，則必須滿足停車視距，同時必須采用嚴(yán)格的分道行駛措施。如設(shè)分道線、分隔帶、分隔樁；或設(shè)成兩條分離的單車道。 一）、選線的步驟1、路線方案選擇 是解決起、終點間路線基本走向的問題。路線基本走向應(yīng)根據(jù)指定的路線總方向（起、終點和中間主要控制點），考慮路線等級在路網(wǎng)中的作用，結(jié)合各種運輸方式布局，城鎮(zhèn)、工礦企業(yè)、資源狀況，及各種自然條件，通過實地踏勘、航空視察或用遙感或航攝資料，或在小比例尺地形圖上，從大面積著手，從面到線，通過調(diào)查、分析、比選確定一條最優(yōu)路線方案。2、路線帶選擇： 在路線基本方向選定的基礎(chǔ)上，按地形、地質(zhì)、水文等自然條件選定一些細(xì)部控制點，連接這些控制點即構(gòu)成路線帶。3、具體定線： 是根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和路線方案，結(jié)合有關(guān)條件在有利的定線帶內(nèi)進(jìn)行平、縱、橫綜合設(shè)計，具體定出道路中線的工作。二）、選線的原則1、在路線設(shè)計的各個階段，應(yīng)運用各種先進(jìn)手段對路線方案做深入、細(xì)致的研究，在多方案論證、比選的基礎(chǔ)上，選定最優(yōu)路線方案。2、路線設(shè)計應(yīng)在保證行車安全、舒適、迅速的前提下，使工程數(shù)量小，造價低，營運費用省，效益好，并有利于施工和養(yǎng)護(hù)。在工程量增加不大時，應(yīng)盡量采用較高的技術(shù)指標(biāo)，不應(yīng)輕易采用最小指標(biāo)或低限指標(biāo)，也不應(yīng)片面追求高指標(biāo)。3、選線應(yīng)同農(nóng)田基本建設(shè)相配合，做到少占田地，并應(yīng)盡量不占高產(chǎn)田、經(jīng)濟(jì)作物田或經(jīng)濟(jì)林園等。4、通過名勝、風(fēng)景、古跡地區(qū)的公路，應(yīng)與周圍環(huán)境、景觀相協(xié)調(diào)，并適當(dāng)照顧美觀。注意保護(hù)原有自然狀態(tài)和重要歷史文物遺址。5、選線時應(yīng)對工程地質(zhì)和水文地質(zhì)進(jìn)行深入勘測，查清其對公路工程的影響。對于滑坡、崩塌、巖堆、泥石流、巖溶、軟土、泥沼等嚴(yán)重不良地質(zhì)地段和沙漠、多年凍土等特殊地區(qū)，應(yīng)慎重對待。一般情況下路線應(yīng)設(shè)法繞避。當(dāng)必須穿過時，應(yīng)選擇合適的位置，縮小穿越范圍，并采取必要的工程措施。6、選線應(yīng)重視環(huán)境保護(hù)，注意由于公路修筑以及汽車運行所產(chǎn)生的影響與污染等問題，具體應(yīng)注意以下幾個方面：路線對自然景觀與資源可能產(chǎn)生的影響；上地、拆遷房屋所帶來的影響；路線對城鎮(zhèn)布避、行政區(qū)劃、農(nóng)業(yè)耕作區(qū)、水利排灌體系等現(xiàn)有設(shè)施造成分割而產(chǎn)生的影響；噪音對居民的影響；汽車尾氣對大氣、水源、農(nóng)田所造成的污染及影響；對自然環(huán)境、資源的影響和污染的防治措施及其對策實施的可能性。三）、地形的劃分 1、平原區(qū) 地面高度變化微小，有時有輕微的波狀起伏或傾斜。 有泥沼、鹽漬土、淤泥、河谷漫灘、草原、戈壁、沙漠，耕地，居民點密集。 有湖泊、水塘。2、山嶺區(qū) 山高谷深，坡陡流急，地形復(fù)雜； 溫差大，暴雨多，河流水位變化大；3、丘陵區(qū) 介于平原區(qū)和山嶺區(qū)之間； 微丘近似山嶺地形。（平原微丘區(qū)） 重丘近似山嶺地形。（山嶺重丘區(qū)）四）、各類地形選線要點 1、平原區(qū)選線要點平面線形應(yīng)采用較高的技術(shù)指標(biāo)，盡量避免采用長直線或小偏角，但不應(yīng)避免長直線而隨意轉(zhuǎn)彎。在避讓局部障礙物時要注意線形的連續(xù)、舒順?？v面線形應(yīng)結(jié)合橋涵、通道、交叉等構(gòu)造物的布局，合理確定路基設(shè)計標(biāo)高，縱坡不應(yīng)頻繁起伏，也不宜過于平緩。 布設(shè)路線需注意要注意支援農(nóng)業(yè)，少占農(nóng)田，緊密與農(nóng)田水利建設(shè)相結(jié)合。路線穿過城鎮(zhèn)居民區(qū)時，原則上不家穿過城鎮(zhèn)內(nèi)部，因為不僅降低車速，增多交通事故，而且干擾居民，但路線定在城鎮(zhèn)外圍不宜太遠(yuǎn)，要做到靠城不進(jìn)城，昨民不撓民。用支線相連，要既方便運輸，又保證安全。路線跨截止水道時，無論在平面或縱斷面上盡可能不破壞路線的平順性。在中橋位應(yīng)選在河床穩(wěn)定，河道順直、河面較窄、地質(zhì)良好、兩岸地開有利于橋頭路線布設(shè)的河段。盡可能使橋位中線與洪水主流向正交。小橋涵位置應(yīng)服從路線走向，若遇到斜交過大或河溝過于彎曲，則可采取改河措施或改移路線予以適當(dāng)調(diào)整。2、山嶺區(qū)選線要點 山嶺區(qū)路線一般以順山沿河布設(shè)為宜，必要時橫越山嶺。按路線通過三部位和地形特征可分為三種線形：沿溪線、越嶺線和山脊線。 沿溪線 是指沿山谷溪流兩岸布設(shè)的路線。選線要點是解決好河岸的選擇、線位高低、跨河換岸地點。a.河岸選擇地形、地質(zhì)條件：路線應(yīng)選在地形寬坦，有臺地可利用，支溝較少、較小，水文及地質(zhì)條件良好的一岸。 積雪和冰凍地區(qū)的選岸：在不影響路線整體布局的前提下，盡可能選擇陽坡和迎風(fēng)的一岸?？紤]城鎮(zhèn)及居民點的分布：除國防公路外，一般路線應(yīng)盡可能選擇村鎮(zhèn)較多、人口較密的一岸，其他如對革命史跡、歷史文物、風(fēng)景區(qū)等要創(chuàng)造便于聯(lián)系的條件。b.線位高低：（高線和低線）高線：是指路基高出設(shè)計水位很多，完全不受洪 水威脅。優(yōu)點：免除洪水威脅，節(jié)省防護(hù)工程，路基穩(wěn)定，土石方工程少。缺點：地形多不連續(xù)，除有較高臺地，還有深溝相間，相鄰臺地高差較大，山坡缺口多使擋土墻工程量大，跨越支溝橋涵工程量大，若遇不良地質(zhì)地段時跨河換岸困難。條件：有大段高臺地利用且臨河低線不適宜。低線：是指路基高出設(shè)計水位不多，路基一側(cè)臨水很近。優(yōu)點：平縱面線形較順，易爭取較高標(biāo)準(zhǔn)，土石方工程量小，路基邊坡低較穩(wěn)定，路線活動范圍較大便于利用有利地形、地質(zhì)，中專河換岸方便。缺點：易受洪水威脅，防護(hù)工程多。條件：有較低平整臺地，水文地質(zhì)條件好，且不受洪水影響。在一段沿溪線中，為了利用有利地形和避讓不利地形、地質(zhì)條件，往往交替使用。路線在河谷斷面上的布設(shè)山區(qū)河谷有三種形態(tài)：淺盆型、U型、V形淺盆形河谷較開闊，布線有三種走法；傍山、傍河、中穿傍山線沿較高臺地，不占少占農(nóng)田，不受洪水威脅，路基強(qiáng)度高；傍河線坡度均勻平緩，縛形順適，做防護(hù)工程；中穿線線形標(biāo)準(zhǔn)高，占田多，路基穩(wěn)定性差。U型河谷橫斷面較窄。布線有兩種：臨溪線、山腰線。臨溪線土石方工程較小，平縱線形好，高治構(gòu)造物多。山腰線支擋工程多，廢方處理困難，可以避免山洪沖刷。橋位選擇按路線與河流關(guān)系：跨主流（跨河換岸） 跨支流1、路線跨越主河的橋位選擇：（1）在“S”形河段腰部跨河，以爭取橋軸線與河流成較大交角。（2）在河彎附近選擇有利位置跨越。（3）在與路線接近平行的順直河段上跨河，橋頭引道難以舒順，應(yīng)盡量避免。2、路線跨支流的橋位選擇： （1）從支河（溝）口直跨 （2）繞進(jìn)支溝上游跨越越嶺線 是指當(dāng)路線的兩個主要控制點，位于山脊線的兩側(cè)山麓時，路線需從一側(cè)山麓翻過山脊至另一側(cè)山麓，這種路線稱為越嶺線。越嶺路線選線時，應(yīng)結(jié)合水文地質(zhì)情況處理埡口選擇、過嶺標(biāo)高、埡口兩側(cè)路線展線方案的問題。 a. 埡口選擇 埡口是地質(zhì)構(gòu)造上的較弱層地帶或斷層破碎帶。 埡口是越嶺線方案重要控制點，在符合路線基本走向的情況下，應(yīng)綜合地質(zhì)、氣候、地形等條件，從可能通過的埡口中，選擇標(biāo)高較低和兩側(cè)利于展線的埡口，對埡口雖高，但山體薄窄的分水嶺，采用過嶺隧道方案有可能成為更合適的越嶺位置時，亦應(yīng)予以比較選擇。b. 過嶺標(biāo)高的確定 過嶺標(biāo)高直接關(guān)系到埡口自制切深問題。一般當(dāng)山脊肥、地質(zhì)條件差的不宜多切，采用淺挖低填；山脊瘦地質(zhì)條件好的可多切，要保證路基穩(wěn)定，最大切深可達(dá)20m，方案宜與隧道方案比較。 c. 埡口兩側(cè)山坡路線的布設(shè) 當(dāng)確定了埡口和兩側(cè)山麓起點后，就進(jìn)一步在山麓起點和埡口之間的山坡上進(jìn)行路線的詳細(xì)布局。展線方式： 主要有自然展線、回頭展線、螺旋展線三種：1）自然展線 自然展線是以適當(dāng)?shù)钠露?，順著自然地形，繞山咀、側(cè)溝來延展距離，克服高差。 2）回頭展線 利用有利地形設(shè)置回頭曲線進(jìn)行展線。 （回頭曲線：偏角等于或大于180）適合于設(shè)置回頭曲線的地形（1）直徑較大、橫坡較緩、相鄰有較低鞍部的山包或平坦的山脊 。適合于設(shè)置回頭曲線的地形（2）地質(zhì)、水文地質(zhì)良好的平緩山坡 。適合于設(shè)置回頭曲線的地形（3）地形開闊，橫坡較緩的山溝或山坳 。第二節(jié) 縱斷面設(shè)計一、縱斷面 沿著道路中線豎向剖面的展開圖即為路線縱斷面。 二、縱斷面設(shè)計 在路線縱斷面圖上研究路線線位高度及坡度變化情況的過程?？v斷面包括內(nèi)容地面線：它是根據(jù)中線上各樁點的高程而點繪 的一條不規(guī)則的折線。設(shè)計線：路線上各點路基設(shè)計高程的連續(xù)。地面高程：中線上地面點高程。設(shè)計高程：一般公路，路基未設(shè)加寬超高前的路肩邊緣的高程。路基高度：橫斷面上設(shè)計高程與地面高程之高差。平曲線 ：平面設(shè)計結(jié)果縱斷面設(shè)計內(nèi)容：坡度及坡長二、縱坡設(shè)計 一、縱坡設(shè)計的一般要求1、縱坡設(shè)計必須滿足標(biāo)準(zhǔn)的各項規(guī)定。2、為保證車輛能以一定速度安全順適地行駛，縱坡應(yīng)具有一定的平順性，起伏不宜過大和過于頻繁。 盡量避免采用極限縱坡值。 合理安排緩和坡段，不宜連續(xù)采用極限長度的陡坡夾最短長度的緩坡。 連續(xù)上坡或下坡路段，應(yīng)避免設(shè)置反坡段。 越嶺線啞口附近的縱坡應(yīng)盡量緩一些。 3縱坡設(shè)計應(yīng)對沿線地面、地下管線、地質(zhì)、水文、氣候和排水等綜合考慮，視具體情況加以處理，以保證道路的穩(wěn)定與通暢 4一般情況下山嶺重丘區(qū)縱坡設(shè)計應(yīng)考慮填挖平衡，盡量使挖方運作就近路段填方，以減少借方和廢方，降低造價和節(jié)省用地。即縱向填挖平衡設(shè)計。5平原微丘區(qū)地下水埋深較淺，或池塘、湖泊分布較廣，縱坡除應(yīng)滿足最小縱坡要求外，還應(yīng)滿足最小填上高度要求，保證路基穩(wěn)定。即包線設(shè)計。6對連接段縱坡，如大、中橋引道及隧道兩端接線等，縱坡應(yīng)和緩、避免產(chǎn)生突變。交叉處前后的縱坡應(yīng)平緩一些，7在實地調(diào)查基礎(chǔ)上，充分考慮通道、農(nóng)田水利等方面的要求。二、最大縱坡 在縱坡設(shè)計時各級道路允許使用的最大坡度值。三、最小縱坡 各級路段路塹，低填方路段及其他排水不暢地段，應(yīng)采用不小于0.3%的縱坡。當(dāng)必須設(shè)計平坡或小于0.3%的縱坡時，邊溝應(yīng)做縱向排水設(shè)計。 五、平均縱坡 平均縱坡是指一定長度的路段縱向所克服的高差H與路線長度L之比（連續(xù)升坡或降坡路段）。a .相對高差為200300m，平均縱坡接近5.5%b.相對高差大于500 m，平均縱坡接近5%為宜c.任一連續(xù)3000 m范圍內(nèi)平無縱坡不大于5.5% 3、豎曲線設(shè)計豎曲線要素 a.直線 b.豎曲線（凹形、凸形）豎曲線方程 3滿足視距的要求： 凸形豎曲線坡頂視線受阻 凹形豎曲線下穿立交4. 凸形豎曲線主要控制因素：行車視距凹形豎曲線主要控制因素：緩和沖擊 力 第三節(jié) 橫斷面設(shè)計一、橫斷面 二、道路橫斷面的組成 三橫斷面的設(shè)計四、橫斷面測量一、橫斷面是指道路中線任一點作的法向剖切面圖。 1、公路路基橫斷面設(shè)計圖 2、城市道路橫斷面設(shè)計圖 二、道路橫斷面的組成 1、公路橫斷面的組成 u中央分隔帶u路緣帶u車行道u路肩u路面2城市道路橫斷面組成 公路路幅的布置類型（路幅：是公路兩路肩外側(cè)邊緣間部分）單幅單車道四級公路單幅雙車道二、三、四級公路雙幅多車道高速、一級公路城市道路路幅的布置類型 單幅路“一塊板” 適用于機(jī)動車交通量不大且非機(jī)動車較少的次干道、支路及用地不足拆遷困難的舊城改建的情況。雙幅路“兩塊板” 主要用于各向需要兩條以上機(jī)動車道、非機(jī)動車較少的情況，還常用于有平行道路可供非機(jī)動車道行駛的快速路、郊區(qū)道路以及橫向高差大或地形特殊的路段。三幅路“三塊板” 適用于機(jī)動車交通量大，非機(jī)動車多的情況。四幅路“四塊板” 適用于機(jī)動車車速較高，各向兩條機(jī)動車道以上，非機(jī)動車多的快速路與主干路。三橫斷面的設(shè)計行車道 指道路上供各種車輛行駛的路面部分。2加寬 是指汽車在曲線上行駛時，后輪軌跡偏向曲線內(nèi)側(cè)，為了保證正常行車，曲線內(nèi)側(cè)相應(yīng)增加的路基和路面的寬度。3路肩 是指行車道外緣到路基外緣具有一定寬度的帶狀部分。4、分車帶 5、路側(cè)帶 是位于城市道路行車道兩側(cè)的人行道、綠化帶、公用設(shè)施帶。6、路緣石 是設(shè)置在路面與其他構(gòu)造物之間的標(biāo)石。形狀有立式、斜式、曲線式。7、路拱 是指為了利于橫向排水，把路面做成中間高兩側(cè)低的雙向坡面。形式有：拋物線、直線接拋物線、折線形。8、超高 是指為抵消車輛在曲線上行駛時所產(chǎn)生的離心力，在該路段橫斷面上設(shè)置的外側(cè)高于內(nèi)側(cè)的單向橫坡。行車道2城市道路橫斷面組成行車道分隔帶人行道汽車?？空?一條行車道寬度 b=設(shè)計車輛寬富余寬度設(shè)計車輛寬：小客車1.8m，載重汽車2.5m富余寬度：是指汽車最外側(cè)車輪外緣與路緣之間的橫向安全距離、車身邊緣之間的橫向安全距離的組合。城市道路平均最大車速為3040km/h，故所需車道寬為3.423.80m 。平均采用3.50m。 按回旋線加寬 加入一段回旋線，作為加寬過渡段，有利于行車和順適美觀。加寬緩和段 a.對于設(shè)置緩和曲線的平曲線： Lw = Lh b.對于不設(shè)緩和曲線，但沒超高緩和段：Lw=Lc c.既不設(shè)緩和曲線，又不設(shè)超高緩和段： Lw按漸變率P=1:15且Lw10m路肩 路肩的類型路肩的作用路肩的寬度路肩橫坡度路肩的類型、作用 類型：a.硬路肩 b.土路肩 作用：a.增加路幅的富余寬度 b.保護(hù)、支撐路面結(jié)構(gòu) c.臨時停車使用 d.公共設(shè)施場地 e.匯集路面排水路肩的寬度a.硬路肩 四車道高速公路宜采用 3.50m 八、六車道高速公路宜采用 3.00m 高速一級公路為 ： 3.00m、2.75m （v=100 km/h） 2.75m、2.50m （v=80 km/h） 2.50m、1.50m （v=60 km/h）b.土路肩路肩橫坡度 a.硬路肩 直線段設(shè)外側(cè)傾斜橫坡，橫坡值可古路面橫坡值相同和稍大。 曲線段內(nèi)側(cè)與行車道路面橫坡一致，外側(cè)與行車道路面橫坡相同或設(shè)向外傾斜橫坡。b.土路肩 其橫坡宜較路面橫坡增大1.0%2.0%分車帶 中間帶 是指高速公路、一級公路及城市兩塊或四塊板道路中間設(shè)置的分隔上下行駛交通的設(shè)施。中間帶的類型 a.左側(cè)路緣帶 b.中央分隔帶 中間帶的作用 a.分隔上下行車流； b.杜絕車輛隨意調(diào)頭； c.減少夜間對向行車眩光； d.顯示車道的位置，誘導(dǎo)視線； e.為其他設(shè)施提供場地。中間帶的寬度中間帶的長度 為養(yǎng)護(hù)方便或某些車輛在必要時駛向反方向，設(shè)開口，l=2km。兩側(cè)帶 如機(jī)動車與非機(jī)動車之間。路側(cè)帶 是位于城市道路行車道兩側(cè)的人行道、綠化帶、公用設(shè)施帶。要高出行車道 0.080.20m。 人行道 種植帶 設(shè)施帶超高 超高緩和段 一般取緩和段作為超高過渡段。超高的過渡方式 a.無中央分隔帶 內(nèi)邊軸旋轉(zhuǎn)，即先逐漸地將外側(cè)車道抬高，（繞行車道中心線），當(dāng)抬高到與內(nèi)側(cè)車道相同橫坡時，再一同繞內(nèi)邊軸旋轉(zhuǎn)到超高橫坡度為止，適用于新建道路。中軸旋轉(zhuǎn)，適宜于改建道路。外邊軸旋轉(zhuǎn)，用于特殊設(shè)計，強(qiáng)調(diào)路容美觀。（內(nèi)側(cè)不變）b.有中央分隔帶繞中央分隔帶中心線，用于中間帶寬4.5m。繞中央分隔帶兩側(cè)邊緣，用于各種寬度中間帶。繞中央分隔帶兩側(cè)路面中心線，用于車道數(shù)大于4條。c.對于分離式路 按兩條路單獨考慮超高的設(shè)置。四、橫斷面測量1、任務(wù)： 在實地逐樁測量每個中樁在路線的橫向的地表起伏變化情況，并畫出橫斷面地面線。測量范圍，應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)、地物及設(shè)計需要確定，一般中線左右寬度不小于20m。2、記錄： 將實測數(shù)據(jù)記錄在道路橫斷面測設(shè)記錄本中。分為高差、分母為各測點間的距離。3、工作內(nèi)容： 橫斷面方向的確定 a.直線路段 橫斷面方向與路線垂直，用方向架或經(jīng)緯儀確定。 b.曲線路段 橫斷面方向與該點處曲線的切線相垂直，根據(jù)計算的弦偏角用經(jīng)緯儀確定。 測量方法 a.抬桿法 用花桿測平距和高差。此方法簡便易行，適用于橫向變化較多較大地段，誤差較大。 b.手水準(zhǔn)法 量距用皮尺。此方法精度較高，用于橫坡較緩地帶。 c.交會法 用經(jīng)緯儀測出2A、2B，用皮尺丈量L，圖解交繪出C點，適用于陡巖地段。 d. 釣魚法 適用于深溝路段。 橫斷面圖繪制方法1、在計算紙上繪制橫斷面的地面線。 地面線是在現(xiàn)場測繪的，若是紙上定線，可從大比例尺的地形圖上內(nèi)插獲得。 橫斷面圖的比例尺一般是1：200。 2、繪出設(shè)計線：“戴帽子” 3、繪出防護(hù)及加固設(shè)施的斷面圖。4、根據(jù)綜合排水設(shè)計，畫出路基邊溝、截水溝、排灌渠等的位置和斷面形式。 第四節(jié) 平縱面線形組合設(shè)計 是指滿足汽車運動學(xué)和力學(xué)要求的前提下，研究如何滿足視覺和心理方面的連續(xù)舒適，與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)和良好的排水條件。1、原則在視覺上能自然地引導(dǎo)司機(jī)的視線，并保持視覺的連續(xù)性；保持平縱線形的技術(shù)指標(biāo)大小均衡，不要懸殊太大，使視線在視覺上、心理上保持協(xié)調(diào)。選擇合適得當(dāng)?shù)暮铣善露?，利于路面排水和行車安全；與道路周圍環(huán)境相配合。2、空間線形要素 是指平縱面線形組合在一起，構(gòu)成的立體線形。平面有直線、圓曲線、緩和曲線?？v面有直線、凸形豎曲線、凹形豎曲線。組合以后有六種空間線形要素：平面直線縱面直線 2a平面直線凹形豎曲線 2b平面直線凸形豎曲線 2c平曲線縱面直線 2d平曲線凹形豎曲線索 2e平曲線凸形豎曲線 2f3、線形組合要點2a ： a.線形單調(diào)、枯燥； b.適用于交叉口； c.可用劃線、標(biāo)志、綠化等調(diào)節(jié)視覺。 2b： a.視距條件好; b.避免采用短凹豎曲線(LRmin(3-4); c. 兩凹