道路工程-道路題目課件

1、交通流參數(shù)交通流特性車輛運(yùn)行的兩種情況：穩(wěn)定流動(dòng)狀態(tài)交通流和間斷流。穩(wěn)定流動(dòng)狀態(tài)交通流特性可用：速度、交通量和交通密度三要素來表征 間斷流狀態(tài)可用：排隊(duì)長(zhǎng)度和停車延誤時(shí)間來表征其特征流動(dòng)特性和流動(dòng)狀態(tài)的作用：（1）評(píng)價(jià)道路的實(shí)際和潛在的能力（交通量和通行能力）（2）確定道路所需的規(guī)模和制定改善的方案和措施速度速度用來度量車輛的運(yùn)行效率或者所提供的服務(wù)質(zhì)量不同場(chǎng)合下的速度：瞬時(shí)速度：通過某一點(diǎn)的速度行駛速度：不受耽擱的連續(xù)行駛行程速度：某段行程的時(shí)間與距離。包括加減速、交叉口延誤時(shí)間。平均速度：時(shí)間平均速度和空間平均速度交通量的換算汽車代表車型車輛折算系數(shù)說 明小客車1.019座的客車和載質(zhì)量2

2、t的貨車中型車1.519座的客車和載質(zhì)量2t-7t的貨車大型車2.0載質(zhì)量7t14t的貨車拖掛車3.0載質(zhì)量14t的貨車各汽車代表車型與車輛折算系數(shù)交通量交通量不是一個(gè)靜止的量，它是隨時(shí)間變化的，在表達(dá)式上通常取某時(shí)段內(nèi)的平均值作為該時(shí)段的代表交通量。根據(jù)統(tǒng)計(jì)的時(shí)間不同平均日交通量年平均日交通量AADTAnnual Average Daily Traffic 月平均日交通量MADTMonth Average Daily Traffic ）周平均日交通量WADTWeek Average Daily Traffic 交通量的月變化:一年內(nèi)各月交通量的變化稱為月變化。交通量月變系數(shù)交通量月變圖交通量

3、的時(shí)間分布特性 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 月份年平均日交通量月平均日交通量7三 交通密度1交通密度的定義 交通密度是在某一段時(shí)間內(nèi)一定路段長(zhǎng)度上的車輛數(shù)（輛/km）。交通密度是判別交通流所處狀態(tài)和擁擠程度的指標(biāo)。從而決定采取何種管理措施。 交通流三要素的關(guān)系式，通過計(jì)算得到：q=uD式中：q交通流率（輛/h）； u平均行駛速度（km/h） D交通密度(輛/km) 直線的確定原則2、描述直線的指標(biāo)最大直線長(zhǎng)度：德國(guó)和日本規(guī)定20V(單位為米，V為計(jì)算行車速度，用公里/小時(shí)為單位);美國(guó)為180s的行程;我國(guó)對(duì)于設(shè)計(jì)速度大于或等于60km/h的公路最大直線長(zhǎng)度為以汽車按

4、設(shè)計(jì)速度行駛70s 左右的距離控制，一般直線路段的最大長(zhǎng)度(以m計(jì))應(yīng)控制在設(shè)計(jì)速度(以km/h 計(jì))的20 倍為宜;最大直線長(zhǎng)度的量化是一個(gè)值得進(jìn)一步研究的課題。 相鄰兩曲線之間應(yīng)有一定長(zhǎng)度的直線，這個(gè)直線是指前一曲線的終點(diǎn)（HZ或YZ）到后一曲線的起點(diǎn)（ZH或ZY）之間的長(zhǎng)度。 （1）同向曲線間的直線最小長(zhǎng)度 當(dāng)設(shè)計(jì)速度60km/h時(shí)，同向曲線間的直線最小長(zhǎng)度（以m計(jì)）以不小于設(shè)計(jì)速度（以km/h計(jì)）的6倍為宜；當(dāng)?shù)匦螚l件及其它特殊情況限制時(shí)，最小直線長(zhǎng)度不得小于設(shè)計(jì)速度(以km/h計(jì))的3倍。 在受到條件限制時(shí)，宜將同向曲線改為大半徑曲線或?qū)汕€作成復(fù)曲線、卵形曲線或C形曲線。 （2）

5、反向曲線間直線的最小長(zhǎng)度 反向曲線：兩個(gè)轉(zhuǎn)向相反的相鄰曲線之間連以直線所形成的平面線形。 對(duì)反向曲線間直線最小長(zhǎng)度的規(guī)定，主要考慮考慮到其超高和加寬緩和的需要，以及駕駛?cè)藛T操作的方便。 當(dāng)設(shè)計(jì)速度60km/h時(shí)，反向曲線間直線最小長(zhǎng)度（以m計(jì)）以不小于設(shè)計(jì)速度（以km/h計(jì)）的2倍為宜。 當(dāng)設(shè)計(jì)速度40km/h時(shí)，可參照上述規(guī)定執(zhí)行。 當(dāng)直線兩端設(shè)置有緩和曲線時(shí)，也可以直接相連，構(gòu)成S型曲線。 (二)當(dāng)采用長(zhǎng)直線線形時(shí)1縱坡不宜過大；2同大半徑凹形豎曲線組合為宜；3兩側(cè)地形過于空曠時(shí)，宜采取種植不同樹種或設(shè)置一定建筑物等措施；4長(zhǎng)直線或長(zhǎng)下坡盡頭的平曲線，除曲線半徑、超高、視距等必須符合規(guī)定要

6、求外，還必須采用設(shè)置標(biāo)志、增加路面抗滑能力等安全措施；5對(duì)較高車速的公路(v60km/h)，其最大直線長(zhǎng)度宜控制在70s左右時(shí)間的行程距離。壓實(shí)的質(zhì)量控制目前路基壓實(shí)質(zhì)量控制方法 虛鋪厚度、含水量、碾壓遍數(shù) 物理指標(biāo)和力學(xué)指標(biāo)的檢測(cè)1 過程控制2 事后檢測(cè)目前路基壓實(shí)檢測(cè)的方法目前客運(yùn)專線驗(yàn)收暫行規(guī)范中，路基壓實(shí)質(zhì)量檢測(cè)指標(biāo)有五項(xiàng)：變形模量Ev2、地基系數(shù)K30、孔隙率n、壓實(shí)度k、動(dòng)態(tài)變形模量Evd。物理指標(biāo): 壓實(shí)度、壓實(shí)系數(shù)，相對(duì)密度、孔隙率等。這些指標(biāo)能準(zhǔn)確地反映填土被壓實(shí)的程度，是路堤填筑壓實(shí)質(zhì)量檢驗(yàn)中使用歷史最久，應(yīng)用最廣的檢驗(yàn)指標(biāo)，但這些物理指標(biāo)僅能間接反映填料的力學(xué)性能。力學(xué)指

7、標(biāo): 主要包括地基系數(shù)、二次變形模量、動(dòng)態(tài)變形模量、動(dòng)剛度、承載比試驗(yàn)等等。由于這些指標(biāo)直接反映路堤填土的強(qiáng)度、變形性能。因此，可根據(jù)這些指標(biāo)直接評(píng)價(jià)路堤的承載能力和抗變形能力，判斷能否滿足線路上部結(jié)構(gòu)的要求。道路排水對(duì)路基的影響1)地面水對(duì)路基產(chǎn)生沖刷和滲透；2)地下水使路基濕軟、膨脹、凍脹、翻漿、邊坡滑坍、山坡滑坡等。水對(duì)路基路面的影響：對(duì)路面的影響1)降低路面材料強(qiáng)度；2)瀝青從石料表面剝落；3)唧漿、沖刷；4)使路面因支撐不足而出現(xiàn)疲勞損壞。排水目的把降落在路界范圍內(nèi)的表面水有效的匯集并迅速排除出路界；把路界外可能流向路基的地表水?dāng)r截在路界范圍以外以減小對(duì)路基路面的危害；隔斷、疏干和降

8、低影響路基穩(wěn)定性的地下水，并將其引導(dǎo)到路基范圍以外。路基排水的意義保持路基材料的強(qiáng)度穩(wěn)定性，進(jìn)而保持路基的穩(wěn)定性。排除滯留在路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的水分（接縫，裂隙，空隙，路基，路肩滲入） 路面內(nèi)部排水的意義 路面表面排水的目的路面表面排水的主要目的是迅速把降落在路面和路肩表面的降水排走，以免造成路面積水而影響行車安全 常用設(shè)施：邊溝，截水溝，排水溝，跌水與急流槽路基排水設(shè)計(jì)一、地表排水設(shè)備二、地下排水設(shè)施常用地下排水設(shè)施：暗溝，滲溝與滲井、滲水隧洞作用:攔截,匯集,排除流向路基地下水或降低地下水位 路面排水設(shè)計(jì)主要包括：路面（路肩）表面、中央分隔帶、路面內(nèi)部、邊緣排水系統(tǒng) 一、路面表面排水二、中央分隔帶

9、排水 （高速，一級(jí)公路） 三、路面內(nèi)部排水 交叉口特征與基本形式第一節(jié)、交叉口交通分析和設(shè)計(jì)原則一、交叉口的交通特征1.車輛、行人在交叉口轉(zhuǎn)換方向2.機(jī)動(dòng)車、非機(jī)動(dòng)車和行人之間有交叉（匯合、沖突、交織）3.車速變化很大 4.通行能力受限制其中沖突點(diǎn)的存在是交叉口最大的問題 產(chǎn)生沖突點(diǎn)最多的是左轉(zhuǎn)彎車輛 交叉口設(shè)計(jì)的最終目的：取消或減少?zèng)_突點(diǎn)和增加通行的能力形狀：十、T、X、Y形、錯(cuò)位、多路交叉。類型：簡(jiǎn)單交叉（加鋪轉(zhuǎn)角主要解決合適的轉(zhuǎn)彎半徑和足夠的視距） 拓寬交叉（主要解決拓寬的車道數(shù)、轉(zhuǎn)彎半徑和足夠的視距） 渠化（分道轉(zhuǎn)彎主要解決分道轉(zhuǎn)彎半徑、保證足夠視距和滿足導(dǎo)流島端部半徑的要求） 環(huán)交瀝

10、青路面設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)第二節(jié)瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求內(nèi)容：原材料的調(diào)查與選擇、瀝青混合料配合比以及基層材料配合比設(shè)計(jì)各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)的測(cè)試與選定路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)路面結(jié)構(gòu)層厚度驗(yàn)算以及路面結(jié)構(gòu)方案的比選等。 瀝青路面技術(shù)指標(biāo) 現(xiàn)代高等級(jí)道路瀝青路面應(yīng)符合下表11-1的各項(xiàng)技術(shù)要求。項(xiàng)目目標(biāo)值測(cè)試方法路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度彎沉lsld,及拉應(yīng)力mR程序計(jì)算路表面平整度國(guó)際平整度指數(shù)IRI平整度測(cè)試儀、多輪儀路表面抗滑性能橫向力系數(shù),構(gòu)造深度橫向力系數(shù)SFC60,鋪砂法或激光法瀝青混合料高溫穩(wěn)定性動(dòng)穩(wěn)定度60,0.7MPa輪碾車轍試驗(yàn)瀝青混合料低溫抗裂性能極限拉應(yīng)變0或10,50mm/min瀝青混合料水穩(wěn)定性凍融劈裂試

11、驗(yàn)強(qiáng)度比凍融劈裂試驗(yàn)損害設(shè)計(jì)控制指標(biāo)由于瀝青路面損壞模式的多樣化，僅選用一種損壞模式作為臨界狀態(tài)和選用單一的指標(biāo)作為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，而必須是多種臨界狀態(tài)和多項(xiàng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。在瀝青路面的各項(xiàng)損壞模式中，有些損壞是由于面層材料的組成不當(dāng)或者施工和養(yǎng)護(hù)質(zhì)量欠佳所引起的（如松散和泛油等），它不屬于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)考慮的范圍；有些損壞（如沉陷）在通常情況下，通過采用改善路基水溫狀況和加設(shè)墊層以減小路基應(yīng)力等結(jié)構(gòu)組合措施，完全可以避免出現(xiàn)；還有些損壞（如反射裂縫）則通過采取與荷載、溫度或材料特性相適應(yīng)的材料組成設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)措施可以使之避免出現(xiàn)或減輕其危害程度。通常認(rèn)為：疲勞開裂、車轍（永久變形）和低溫開裂是導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)破壞的

12、三項(xiàng)最主要的損壞模式，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)予著重考慮。：厚度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和計(jì)算圖式我國(guó)現(xiàn)行瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范采用以下幾項(xiàng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)確定路面結(jié)構(gòu)所需的厚度：（1）路面結(jié)構(gòu)表面在雙輪荷載作用下輪隙中心處的彎沉值不大于設(shè)計(jì)（容許）彎沉值；（2）瀝青混合料層底面的最大拉應(yīng)力不大于該層混合料的容許拉應(yīng)力；（3）半剛性基層或底基層底面的最大拉應(yīng)力不大于該層材料的容許拉應(yīng)力；國(guó)外的瀝青路面設(shè)計(jì)方法（如殼牌方法、美國(guó)瀝青協(xié)會(huì)方法等）大多采用以下兩項(xiàng)或三項(xiàng)主要設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：瀝青面層底面的最大拉應(yīng)變不大于該層混合料的容許拉應(yīng)變；土基頂面的豎向壓應(yīng)變不大于容許壓應(yīng)變；采用半剛性基層時(shí)，水泥穩(wěn)定類基層底面的最大拉應(yīng)力不大于該層材料的容

13、許拉應(yīng)力。應(yīng)力、應(yīng)變計(jì)算分析時(shí)，將路面結(jié)構(gòu)看作三層彈性體系（瀝青面層、基層和土基）或四層彈性體系（瀝青面層、瀝青基層、粒料基墊層和土基），體系頂面作用有相當(dāng)于雙輪組（P=220kN）的雙圓均布荷載，各層面間的接觸條件按完全連續(xù)處理。 水泥砼路面損壞模式和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)損壞模式：1、斷裂；2、唧泥；3、錯(cuò)臺(tái)；4、接縫碎裂；5、拱起；6、其他表面損壞。設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：荷載應(yīng)力和溫度翹曲應(yīng)力之和不超過混凝土的疲勞強(qiáng)度。彎沉路面設(shè)計(jì)彎沉和實(shí)際彎沉值計(jì)算（一）路面設(shè)計(jì)彎沉車輪荷載作用下雙輪輪隙中心處的路表回彈彎沉值大小，反映了路基路面結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)弱狀況。在達(dá)到相同程度的破壞時(shí)，回彈彎沉大小同該路面的使用壽命即輪載累

14、計(jì)重復(fù)作用次數(shù)成反比關(guān)系。找出路面達(dá)到某種破壞狀態(tài)時(shí)的重復(fù)荷載作用次數(shù)與此時(shí)彎沉值之間的關(guān)系，就可以根據(jù)對(duì)該種路面所要求的使用壽命來確定它所容許的最大彎沉值，這個(gè)彎沉值被稱作容許彎沉值。路面容許彎沉值的確切含義是：路面在使用期末的不利季節(jié)，在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸載作用下容許出現(xiàn)的最大回彈彎沉值。從表中所列的外觀特征可知，這樣的臨界狀態(tài)相當(dāng)于路面已疲勞開裂并伴有少量永久變形的情況。對(duì)相同路面結(jié)構(gòu)不同外觀特征的路段進(jìn)行測(cè)定后發(fā)現(xiàn)，外觀等級(jí)數(shù)愈高，彎沉值愈大，并且外觀等級(jí)同彎沉值大小有著明顯的聯(lián)系。這樣，便可確定路面處于不同極限狀態(tài)的容許彎沉值，并將此彎沉值同該路面在以前使用期間的累計(jì)交通量建立關(guān)系。國(guó)內(nèi)外的大量調(diào)查測(cè)定資料表明，路面達(dá)到某種臨界狀態(tài)時(shí)，累計(jì)交通量同容許彎沉值之間存在良好的雙對(duì)數(shù)關(guān)系。為了建立累計(jì)交通量和容許彎沉之間的關(guān)系，選擇有代表性路段進(jìn)行調(diào)查，將不同路面外觀狀態(tài)的實(shí)測(cè)路面彎沉值，