《道路勘測設(shè)計》第一章

《道路勘測設(shè)計》

道路勘測設(shè)計:

道路的幾何設(shè)計

(道路的寬度、線形的幾何構(gòu)成)

路基路面:

道路的結(jié)構(gòu)設(shè)計

第一章緒論

第二章汽車行使理論第三章平面設(shè)計

第四章縱斷面設(shè)計

第五章橫斷面設(shè)計第六章選線第七章定線第八章道路交叉設(shè)計第一章§1.2道路現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢§1.1城市交通運(yùn)輸體系§1.3道路分類與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)§1.4道路的基本組成緒論§1.5道路勘測設(shè)計階段§1.7通行能力§1.6道路勘測設(shè)計的依據(jù)芝加哥的城市交通一．交通運(yùn)輸?shù)母拍罱煌?Traffic)

－－人、車、物以及信息在兩地之間的往來、傳遞、輸送。地面交通地下交通水上交通空中交通信息交通地面交通法國的輕軌交通自行車交通磁懸浮交通管道交通§1.1城市交通運(yùn)輸體系道路運(yùn)輸、鐵路運(yùn)輸、水上運(yùn)輸、航空運(yùn)輸和管道運(yùn)輸共同構(gòu)成城市綜合交通運(yùn)輸體系二．各類交通運(yùn)輸方式運(yùn)輸方式定義和特點(diǎn)水上運(yùn)輸是以船舶在江、河、湖泊、人工水道及海洋運(yùn)送客貨的運(yùn)輸方式1.載運(yùn)量大、（海運(yùn)貨輪載量幾千至數(shù)萬噸，相當(dāng)于鐵路200～300節(jié)車皮的運(yùn)量），適宜進(jìn)行長途運(yùn)輸及特大件貨物運(yùn)輸；2.耗能少，成本低；3.投資省，節(jié)約土地；4.不足之處是會受到通航水道與航線的制約、氣象因素的影響，航行速度較慢。航空運(yùn)輸是依靠以飛機(jī)為主的各類航空器實(shí)現(xiàn)客貨運(yùn)輸1.運(yùn)行速度快，運(yùn)程短捷，并可抵達(dá)地面運(yùn)輸方式難以到達(dá)的地區(qū)；2.具有顯著的靈活性、舒適性和相對安全性；3.基建周期短、投資少，無需地面交通線路建設(shè)那樣大量的基建費(fèi)用。4.運(yùn)載量小，營運(yùn)成本高，只適合于遠(yuǎn)距離的客運(yùn)和急需物資、貴重物品、時間要求緊等情況的小批量貨運(yùn)；管道運(yùn)輸是利用封閉管道，以重力或氣壓動力，連續(xù)運(yùn)送特定貨物的運(yùn)輸方式1.運(yùn)量大，連續(xù)不間斷；2.運(yùn)距短，占地少；3.耗能與費(fèi)用低，接近于水運(yùn)；4.受氣候和季節(jié)影響?。?.沿程無噪音、污染，安全性好；6.可遠(yuǎn)程控制，自動管理，維修量小，勞動生產(chǎn)率高；7.運(yùn)送貨物類別單一.運(yùn)輸方式比較運(yùn)輸方式定義和特點(diǎn)鐵路運(yùn)輸是利用列車運(yùn)送客貨的運(yùn)輸方式1.運(yùn)距長、運(yùn)量大、是綜合運(yùn)輸體系的大動脈，一般用于大宗長距離笨重貨物及人流的運(yùn)輸；2.運(yùn)輸速度快；3.一般不受氣候和季節(jié)影響，連續(xù)性強(qiáng)，高速、準(zhǔn)時、可靠性強(qiáng)；4.運(yùn)輸成本不高。

道路運(yùn)輸指貨物和旅客借助一定的運(yùn)輸工具，沿道路某個方向，作有目的的移動過程1.具有較高的機(jī)動性、靈活性、廣泛性；2.投資少、見效快、經(jīng)濟(jì)效益高；3.運(yùn)送方便、適應(yīng)性強(qiáng)、商品流通周期短、資金周轉(zhuǎn)快，可實(shí)現(xiàn)“門到門”的直達(dá)運(yùn)輸；4.高速公路運(yùn)輸速度顯著提高，運(yùn)量增大。

1995年11月，在北京由建設(shè)部、財政部、中國人民銀行、世界銀行和亞洲開發(fā)銀行聯(lián)合主辦的“中國城市交通發(fā)展戰(zhàn)略研討會”中，與會專家代表對中國城市交通應(yīng)當(dāng)付諸實(shí)施的行動綱領(lǐng)達(dá)成了高度的共識，歸納為五項(xiàng)原則，四項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)和八項(xiàng)運(yùn)動。五項(xiàng)原則：（1）交通的目的是實(shí)現(xiàn)人和物的移動，而不是車輛的移動；（2）交通收費(fèi)和價格應(yīng)當(dāng)反映全部社會成本；（3）交通體制改革應(yīng)該在社會主義市場經(jīng)濟(jì)原則指導(dǎo)下進(jìn)一步深化，以提高效率；（4）政府的職能應(yīng)該是指導(dǎo)交通的發(fā)展；（5）應(yīng)當(dāng)鼓勵私營部門參與提供交通運(yùn)輸服務(wù)。四項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)：（1）經(jīng)濟(jì)的可行性；（2）財政的可承受性；（3）社會的可接受性；（4）環(huán)境的可持續(xù)性。八項(xiàng)運(yùn)動：（1）改革城市交通運(yùn)輸行政管理體制；（2）提高城市交通管理的地位；（3）制定減少機(jī)動車空氣和噪聲污染的對策；（4）制定控制需求的政策；（5）制定發(fā)展大運(yùn)量公共交通的戰(zhàn)略；（6）改革公共交通管理和經(jīng)營；（7）制定交通產(chǎn)業(yè)的財政戰(zhàn)略；（8）加強(qiáng)城市交通規(guī)劃和人才培養(yǎng)?！氨本┬浴?/p>

序號斜拉橋名稱

主跨徑（M）

國別

完成年1蘇通大橋1088中國2008.62昂船洲大橋1018中國香港20073多多羅橋890日本19994諾曼底橋856法國19955南京長江第三大橋648中國2005.106南京長江第二大橋628中國20017武漢第三長江大橋618中國20018青州閩江大橋605中國20019楊浦大橋602中國199310徐浦大橋590中國199611名港中央大橋590日本1997世界十大斜拉橋排名蘇通大橋具有高、深、長、大的工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。高，主要體現(xiàn)在塔高３０６米，為世界第一高橋塔；深，蘇通大橋主墩基礎(chǔ)由１３１根長約１２０米、直徑２.５米至２.８米的鉆孔灌注樁組成，是世界規(guī)模最大、入土最深的橋梁樁基礎(chǔ)。；長，蘇通大橋主跨跨徑達(dá)1088米，斜拉索長度達(dá)580米，均為世界之最；大，是由于高、深、長等橋梁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和特殊的建設(shè)條件，蘇通大橋具有超大型的工程規(guī)模，且設(shè)計、科研、施工和建設(shè)管理的難度很大，存在較多的工程技術(shù)難點(diǎn)和風(fēng)險。

蘇通大橋是世界第一跨度斜拉橋，是成為中國由橋梁大國向橋梁強(qiáng)國轉(zhuǎn)變的第一個標(biāo)志性建筑。橋名主跨(m)建成年地點(diǎn)明石海峽大橋(Akashi)19901998日本舟山西堠門大橋16502007

中國大帶橋（GreatBelt）16241997丹麥潤揚(yáng)長江公路大橋南汊橋14902005

中國亨伯橋（Humber）14101981英國江陰長江大橋（Jiangyin）13851999中國青馬大橋（TsingMa）13771997中國香港費(fèi)雷澤諾橋（Verrazano）12981964美國紐約金門大橋（GoldenGate）12801937美國舊金山海依靠斯特（Kusten）12101998瑞典麥金納克大橋（MaCkinac）11581958美國密執(zhí)安世界十大懸索橋排名日本明石海峽大橋

目前世界上主跨最長的懸索橋，1998年4月5日建成通車。它跨越日本本州—四國島之間的明石海峽，最終實(shí)現(xiàn)了日本人一直想修建一系列橋梁把4個大島（本州、九州、北海道和四國島）連在一起的愿望，創(chuàng)造了上世紀(jì)世界建橋史的新紀(jì)錄。大橋全長3910m，主跨長1990m，橋面寬35m，設(shè)6車道；橋塔高280m，基礎(chǔ)沉箱的直徑約80m，高約70m；兩根大纜各由290根高強(qiáng)鋼索構(gòu)成，直徑為1.222m；總投資約40億美元。大橋按可以承受里氏8.5級強(qiáng)烈地震和抗150年一遇的80m/s的暴風(fēng)設(shè)計。1995年1月17日，日本坂神發(fā)生里氏7.2級大地震（震中距橋址才4公里），大橋附近的神戶市內(nèi)5000人喪生，10萬幢房屋夷為平地，但該橋經(jīng)受住了大自然的無情考驗(yàn)，只是南岸的岸墩和錨錠裝置發(fā)生了輕微位移，使橋的長度增加了0.8m。除地震以外，還必須保證大橋在臺風(fēng)季節(jié)能夠經(jīng)受住時速超過200公里狂風(fēng)的襲擊。為此對橋梁進(jìn)行了1%模型的風(fēng)洞試驗(yàn)，在橋塔上安裝了20個質(zhì)量阻尼裝置。明石海峽大橋是世界上第一座主跨超過1英里(為1609m)及l(fā)海里(合l852m)的橋梁。兩邊跨也很大，每跨達(dá)960m，是目前世界上最長的邊跨。鋼橋塔高為280m，是世界上最高的橋塔。用鋼衍式加勁梁，橫截面尺寸為35.5m×14.0m。其梁高比其它任何一座懸索橋都高。本橋橋面設(shè)有6車道，通航凈空高為65m。

§1.2道路現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢1.歷史概況2.道路現(xiàn)狀3.存在問題4.道路規(guī)劃5.發(fā)展趨勢1.歷史概況

我國公路建設(shè)始于1908年(光緒末年)。1908年3月，滿清政府為鎮(zhèn)壓人民起義，廣西巡府拔軍響十萬銀元派駐軍蘇元春部修建鎮(zhèn)南關(guān)(友誼關(guān))—憑詳—那堪龍州公路(55公里)。譚洗明部各營修建龍州—水口關(guān)公路(長33公里)。1949年新中國成立時，全國公路網(wǎng)通車?yán)锍虄H8.1萬KM。時間段概況1949～1978年全國公路通車?yán)锍淘鲩L較快，從1952年的12.7萬km，增加到1978年的89萬km，其中干線公路23.7km。但公路等級普遍很低，與當(dāng)時緩慢的經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求相比，總體上尚能適應(yīng)。1978～1985年國民經(jīng)濟(jì)恢復(fù)較快，交通緊張問題凸現(xiàn)，交通結(jié)構(gòu)不合理問題暴露，國家開始調(diào)整國民經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)以鐵路建設(shè)為中心，同時相應(yīng)重視公路建設(shè)。公路通車總里程94.24萬km，其中一級公路422km，通車?yán)锍棠暝鲩L1.1萬km?！捌呶濉逼陂g國家明確交通運(yùn)輸是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸產(chǎn)業(yè)，國務(wù)院批準(zhǔn)設(shè)立公路建設(shè)專項(xiàng)基金和車輛購置附加費(fèi)，專門用于公路建設(shè)。公路通車總里程為102.8萬km，其中高速公路522km，通車?yán)锍棠暝鲩L1.7萬km。“八五”期間高等級公路通車?yán)锍淘鲩L迅速，達(dá)118.6萬km，其中高速公路3422km，在一些大經(jīng)濟(jì)區(qū)內(nèi)，已經(jīng)形成以高速公路為主的高等級干線公路網(wǎng)?！熬盼濉逼陂g重點(diǎn)建設(shè)國道主干線建設(shè)，除部分路段外，基本以城際間高速公路或汽車專用公路貫通。通車總里程達(dá)133萬km，其中高速公路突破1.5萬km。2001～2010年重點(diǎn)建設(shè)“五縱七橫”的國道主干線，改善和提高邊境口岸公路標(biāo)準(zhǔn)，完成川藏、青藏等國防公路的整治和改造，積極扶持未通車的行政村公路建設(shè)，實(shí)現(xiàn)行政村基本通公路。京津塘高速路91年

京沈高速公路99年

至2005年底，全國公路總里程達(dá)到181萬km,至2009年底，全國公路總里程達(dá)到386萬km，其中高速公路總里程約6.5萬公里，在世界上排在第二位，僅次于美國；全國農(nóng)村公路約334萬公里，92.7%的鄉(xiāng)鎮(zhèn)通了瀝青（水泥）路，東部地區(qū)95.6%、中部地區(qū)88.5%的建制村通了瀝青（水泥）路，西部地區(qū)90.1%的建制村通了公路。

至2010年底，我國公路網(wǎng)總里程達(dá)到398.4萬公里，高速公路通車總里程達(dá)7.4萬公里。

2.道路現(xiàn)狀

目前，美國擁有約10萬公里高速公路，居世界第一。3.存在問題城市道路與公路路網(wǎng)密度均較低，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17.5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，而我國只有11公里。平均城市道路路網(wǎng)密度及面積率僅為國外平均值的1/4,人均道路面積僅為國外的1/8.公路數(shù)量少

發(fā)達(dá)國家相比，仍然相差較大。如美國為630萬公里，日本140萬公里。(2005年)

公路通行能力不足，交通控制及交通管理不善國道有約35％的路段超負(fù)荷運(yùn)行，許多公路混合交通嚴(yán)重，交通堵塞頻發(fā)，路面維修養(yǎng)護(hù)不夠。

公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)較低，質(zhì)量較差二級以上公路里程達(dá)到249741km，占總里程的比例為13.1%。高級公路僅占公路總里程的0.82％。而發(fā)達(dá)國家已達(dá)1.5％左右，如加拿大為1.88％，德國已達(dá)1.72％，美國為1.37％，印度、馬來西亞等發(fā)展中國家高速公路發(fā)展也很快。東西部發(fā)展不平衡（highwayplanning）“五縱七橫”國道主干線規(guī)劃于1992年由交通部正式提出，總長約3．5萬公里，由12條國道主干線和公路主樞紐及信息系統(tǒng)構(gòu)成，是全國公路網(wǎng)的主骨架，主要路線都采用高速公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?！拔蹇v七橫”國道主干線于2007年底全部開通。滿洲里哈爾濱烏魯木齊呼和浩特二連浩特北京沈陽長春丹東大連青島連云港濟(jì)南徐州淮陰上海寧波南昌臺北長沙衡陽南寧海口香港澳門廣州韶關(guān)同江綏芬河廈門高雄昆明霍爾果斯格爾木拉薩瑞麗河口友誼關(guān)北海湛江桂林西安重慶銀川太原石家莊天津煙臺西寧蘭州成都琿春三亞唐山國道主干線南京合肥武漢鄭州杭州福州貴陽珠海深圳4.道路規(guī)劃“兩縱兩橫三個重要路段”的線路有：

“兩縱”：

1、黑龍江同江至海南三亞線2、北京至珠海線

“兩橫”：

1、連云港至霍爾果斯線2、上海至成都線“三個重要路段”指的是：

1、北京至沈陽線，是丹東至拉薩國道主干線中交通流量最大的一部分。長約700公里，規(guī)劃目標(biāo)全部為高速公路。

2、北京至上海線，是由北京至福州主干線上的北京至泰安段、同江至三亞主干線上的淮陰至上海以及泰安至淮陰主干線連接線組成，長約1350公里。

3、西南地區(qū)出海通道，該線走向是重慶至貴陽至南寧至北部灣地區(qū)，長約1270公里?！皟煽v兩橫三個重要路段”“五縱七橫”國道主干線“五縱七橫”國道主干線示意圖高速公路規(guī)劃2.國家高速公路網(wǎng)

2005年1月提出，采用放射線與縱橫網(wǎng)格相結(jié)合的布局形態(tài)，構(gòu)成由中心城市向外放射以及橫連東西、縱貫?zāi)媳钡墓方煌ù笸ǖ?，包?條首都放射線、9條南北縱向線和18條東西橫向線，簡稱為“7918網(wǎng)”，總規(guī)模大約為8萬5千公里

趨勢

城市道路進(jìn)入了快速發(fā)展的階段，道路里程的平均年增長率達(dá)到10％，且主要集中于聯(lián)系城市各功能組團(tuán)的高等級城市快速路以及聯(lián)系城市與周圍衛(wèi)星城和附屬城鎮(zhèn)的高等級城際道路上。城市經(jīng)濟(jì)和城市化進(jìn)程的不斷發(fā)展所帶來的交通需求強(qiáng)度的壓力城市綜合水平的提高和城市生產(chǎn)、交換、分配等功能對交通效率的要求使城市道路交通網(wǎng)絡(luò)體系要求整體升級5.發(fā)展趨勢城市道路發(fā)展趨勢道路工程發(fā)展趨勢系統(tǒng)規(guī)劃科學(xué)設(shè)計綜合管理整體建設(shè)高新技術(shù)GISGPSCADITS綜合應(yīng)用新材料新工藝新設(shè)備新觀念綠色交通運(yùn)輸體系采用交通工程理論充分發(fā)掘已有道路資源潛力重視環(huán)境保護(hù)和城市景觀

輕質(zhì)、高強(qiáng)砼改性瀝青復(fù)合材料等

盾構(gòu)施工等施工機(jī)械國產(chǎn)化研發(fā)大型瀝青砼和水泥砼自動聯(lián)合攤鋪機(jī)等5.發(fā)展趨勢§1.3道路分類與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)道路分類按使用特點(diǎn)分類公路(highway)城市道路(urbanroad)專用道路(factoriesandminesroad)鄉(xiāng)村道路(countryroad)國道省道縣道鄉(xiāng)道廠礦道路林區(qū)道路快速路主干路次干路支路公路線路編號中的字母代表線路的行政等級，G代表國道，S代表省道，X代表縣道，Y代表鄉(xiāng)道。國道編號

國道，是國家干線公路的簡稱，是在國家公路網(wǎng)中具有全國性、經(jīng)濟(jì)意義，并經(jīng)確定為國家干線的公路。根據(jù)地理走向，我國國道分為三類：第一類以首都北京為中央，呈扇面輻射的公路；第二類是我國版圖之內(nèi)南北走向的公路；第三類是東西走向的公路。

目前全國共有70條國道。每一條公路干線均采用三位數(shù)字表示，其中第一位數(shù)字表示國道的類別：即1**代表第一類國道，現(xiàn)有12條；2**代表第二類國道，現(xiàn)有28條；3**代表第三類國道，現(xiàn)有30條。編號中的第二、第三位數(shù)字表示國道的排列順序，1**的**就是第一類國道自正北開始按順時針方向排列的序數(shù)，其他兩類國道也同樣排列?！?.3道路分類與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)一、公路分級與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)二、城市道路分類與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)一、公路分級與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1.公路分級公路等級——根據(jù)交通部2004－03—01實(shí)施的《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JTGB01—2003(以后簡稱《標(biāo)準(zhǔn)》)將公路根據(jù)使用任務(wù)、功能和適應(yīng)的交通量分為：高速公路、一級公路、二級公路、三級公路、四級公路五個等級。1.公路分級高速公路為專供汽車分向、分車道行駛并全部控制出人的干線公路。

四車道高速公路一般能適應(yīng)按各種汽車折合成小客車的遠(yuǎn)景設(shè)計年限平均晝夜交通量為25000輛一55000輛。

六車道高速公路一般能適應(yīng)按各種汽車折合成小客車的遠(yuǎn)景設(shè)計年限平均晝夜交通量為45000輛一80000輛。

八車道高速公路一般能適應(yīng)按各種汽車折合成小客車的遠(yuǎn)景設(shè)計年限平均晝夜交通量為60000輛一100000輛。②．一級公路：為供汽車分向、分車道行駛的公路，一般能適應(yīng)各種汽車折合成小客車的遠(yuǎn)景設(shè)計年限年平均晝夜交通量為15000-30000輛。③.二級公路：一般能適應(yīng)各種車輛折合成中型載重汽車的遠(yuǎn)景設(shè)計年限年平均晝夜交通量為3000-7500輛,折合成小客車的年平均日交通量5000~15000。④．三級公路：一般能適應(yīng)各種車輛折合成中型載重汽車的遠(yuǎn)景設(shè)計年限年平均晝夜交通量為1000-4000輛,折合成小客車的年平均日交通量2000~6000。⑤．四級公路：一般能適應(yīng)各種車輛折合成中型載重汽車的遠(yuǎn)景設(shè)計年限年平均晝夜交通量為:雙車道1500以下(折合成小客車2000輛以下)；單車道200(折合成小客車400)以下。二級公路

四級公路汽車代表車型車輛折算系數(shù)說明小客車1.0≤19座的客車和載重量≤2t的貨車中型車1.5＞19座的客車和載重量＞2t~≤7t的貨車大型車2.0載重量＞7t～≤14t拖掛車3.0載重量＞14t的貨車根據(jù)交通部2004－03—01實(shí)施的《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JTGB01—2003公路等級的選用原則——應(yīng)根據(jù)公路功能、路網(wǎng)規(guī)劃、交通量，并充分考慮項(xiàng)目所在地區(qū)的綜合運(yùn)輸體系、遠(yuǎn)期發(fā)展等，經(jīng)論證后確定。一條公路，可分段選用不同的公路等級或同一公路等級不同的設(shè)計速度、路基寬度，但不同公路等級、設(shè)計速度、路基寬度間的銜接應(yīng)協(xié)調(diào)，過渡應(yīng)順適。預(yù)測的設(shè)計交通量介于一級公路與高速公路之間，擬建公路為干線公路時，宜選用高速公路；擬建公路為集散公路時，宜選用一級公路。干線公路宜選用二級及二級以上公路。

各級公路遠(yuǎn)景設(shè)計年限：高速公路和一級公路為20年

二級公路為15年

三級公路為15年

四級公路一般為10年。設(shè)計路段長度：

按不同計算行車速度設(shè)計的各路段不宜過短。

高速公路不宜小于15km

一級、二級公路不宜小于10km。各級公路主要技術(shù)指標(biāo)匯總表公路等級高速公路一級二級三級四級計算行車速度（km/h）120100806010060804060304020車道數(shù)8644444422221或2行車道寬度（m）2×15.02×11.252×7.52×7.52×7.52×7.02×7.52×7.09.07.07.06.3.5或6.0路基寬度

（m）一般值42.5035.0027.50或

28.0026.0024.5022.5025.5022.5012.008.508.507.506.50變化值40.5033.0025.5024.5023.0020.0024.0020.0017.00

4.50或7.00極限最小半徑（m）65040025012540012525060125306015停車視距（%）21016011075160751104075304020最大縱坡（%）345546576869車輛荷載計算荷載汽車—超20級汽車—超20級

汽車—20級汽車—20級汽車—20級汽車—10級驗(yàn)算荷載掛車—120掛車—120

掛車—100掛車—100掛車—100履帶—50一、公路分級與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)2.技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)選取原則路線在公路網(wǎng)中的性質(zhì)及任務(wù)；遠(yuǎn)景設(shè)計交通量及交通組合；地形及其他自然條件；采用的計算行車速度。車速選用高速公路一般選用120km/h的計算行車速度，當(dāng)受條件限制時，可選用100或80的計算行車速度。特殊困難的局部路段，且因新建工程可能誘發(fā)工程地質(zhì)病害時，應(yīng)論證并報主管部門批準(zhǔn)，該局部路段的設(shè)計車速可采用60km/h，但長度不宜大于15km，或僅限于相鄰兩互通式立體交叉之間，與其相鄰路段的設(shè)計車速不應(yīng)大于80km/h；2.技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)一級公路作為干線公路時，設(shè)計車速宜采用100km/h或80km/h。一級公路作為集散公路時，根據(jù)混合交通量、平面交叉間距等因素，設(shè)計車速宜采用60km/h或80km/h。二級公路作為干線公路時，設(shè)計車速宜采用80km/h。二級公路作為集散公路時，混合交通量較大，平面交叉間距較小的路段，設(shè)計車速宜采用60km/h。二級公路位于地形、地質(zhì)等自然條件復(fù)雜的山區(qū)，經(jīng)論證該路段的設(shè)計速度可采用40km/h。二、城市道路分類與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1.城市道路分類2.各級城市道路技術(shù)指標(biāo)比較城市道路分類——根據(jù)我國《城市道路設(shè)計規(guī)范》（CJJ37—90）將城市道路分為四類十級：快速路、主干路、次干路、支路四類，除快速路以外的每類道路按其所在城市的規(guī)模、設(shè)計交通量、地形等又分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級。1.城市道路分類快速路：主要用于主、副城區(qū)間的、大量的、長距離的快速交通運(yùn)輸，是城市路網(wǎng)系統(tǒng)中的骨架道路，具有雙向六車道或以上、中央分隔帶和外部輔道，進(jìn)出車流全部受控為連續(xù)流的大容量機(jī)動車交通載體。設(shè)計車速達(dá)60～80km/h。全封閉隧道式全立交主干路：負(fù)擔(dān)城市的主要交通流量，起到聯(lián)系城市各區(qū)域間的、大型交通樞紐和對外交通的功能。與快速路共同構(gòu)成城市路網(wǎng)系統(tǒng)中的骨架道路，設(shè)計車速達(dá)30～60km/h。交通性生活性

次干路：城市次干路主要是分流城市主干路交通，并連接城市支路，將支路交通吸引至主干路。它配合主干路共同形成城市干道網(wǎng)。次干路主要承擔(dān)城市小區(qū)間中等距離的交通流，兼有交通性和生活性功能，其主要功能是“到達(dá)”，起著交通流量的集散作用。設(shè)計車速為20～50km/h。支路：支路是次干道之間的銜接道路，主要將居民內(nèi)的交通流輸送到城市次干路，將城市主干路、次干路的交通流分散到小區(qū)。支路的主要功能是“到達(dá)”，同時為小區(qū)內(nèi)的居民生活提供交通便利。設(shè)計車速為20～40km/h。項(xiàng)目類別級別設(shè)計車速

(km/h)雙向機(jī)動車道數(shù)(條)分隔帶設(shè)

置橫斷面形式快速路

80--60≥4必須設(shè)雙、四幅主干路I60--50≥4應(yīng)設(shè)單、雙、三II50--403-4應(yīng)設(shè)單、雙、三III40--302-4可設(shè)單、雙、三次干路I50--402-4可設(shè)單、雙、三II40--302-4不設(shè)單III30--202不設(shè)單支

路I40--302不設(shè)單II30--202不設(shè)單III202不設(shè)單城市道路分級及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)道路線形道路結(jié)構(gòu)道路附屬物縱斷面線形橫斷面線形道路組成平面線形路基路

面綜合管線其它擋墻護(hù)坡標(biāo)志標(biāo)線橋梁隧道涵洞§1.4道路的基本組成道路的基本組成路面結(jié)構(gòu)面層基層墊層土基綜合管線道路的基本組成道路的基本組成橋梁隧道涵洞道路的基本組成擋墻干壘擋土墻道路的基本組成護(hù)坡標(biāo)線道路的基本組成標(biāo)志公路規(guī)劃、勘測設(shè)計、施工、養(yǎng)護(hù)。具體步驟：1．依長遠(yuǎn)規(guī)劃或項(xiàng)目建議書進(jìn)行可行性研究。2．依可行性研究，編制計劃任務(wù)書(設(shè)計任務(wù)書)。3．根據(jù)批準(zhǔn)的計劃任務(wù)書，現(xiàn)場勘測，編制初步設(shè)計文件及概算。4．根據(jù)初步設(shè)計文件，編制施工圖設(shè)計和工程預(yù)算。5．列入年度基本建設(shè)計劃。6．進(jìn)行施工前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。7．編制施工組織計劃及開工報告。8．竣工驗(yàn)收，決算。一．公路基本建設(shè)程序§1.5道路勘測設(shè)計階段§1.5道路勘測設(shè)計階段可行性研究一般由下級單位編制后按規(guī)定上報審批，包括：區(qū)域或地區(qū)綜合運(yùn)輸網(wǎng)交通運(yùn)輸現(xiàn)狀，現(xiàn)有公路在綜合運(yùn)輸網(wǎng)中的地位和作用；現(xiàn)有公路狀況及存在的問題；公路建設(shè)項(xiàng)目提出的背景、建設(shè)的必要性、緊迫性及社會經(jīng)濟(jì)意義；公路項(xiàng)目所在地區(qū)的經(jīng)濟(jì)特征及其與建設(shè)項(xiàng)目的關(guān)系；公路運(yùn)輸量、交通量預(yù)測；公路建設(shè)規(guī)模與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；

(一)可行性研究階段§1.5道路勘測設(shè)計階段建設(shè)條件；路線走向、方案比選和主要控制點(diǎn)；主要工程數(shù)量;投資估算和資金籌措；建設(shè)安排和實(shí)施計劃；經(jīng)濟(jì)評價;收費(fèi)公路的財務(wù)分析；環(huán)境影響評價。

(一)可行性研究階段§1.5道路勘測設(shè)計階段對于技術(shù)簡單、方案明確的小型建設(shè)項(xiàng)目，可采用一階段設(shè)計，即—階段施工圖設(shè)計；公路工程基本建設(shè)項(xiàng)目一般采用兩階段設(shè)計，即初步設(shè)計和施工圖設(shè)計。技術(shù)上復(fù)雜、基礎(chǔ)資料缺乏和不足的建設(shè)項(xiàng)目或建設(shè)項(xiàng)目中的特大橋、互通式立體交叉、隧道、高速公路和一級公路的交通工程及沿線設(shè)施中的機(jī)電設(shè)備等，必要時采用三階段設(shè)計、即初步設(shè)計、技術(shù)設(shè)計和施工圖設(shè)計。

(二)勘測設(shè)計階段依據(jù)工程性質(zhì)的要求可分三階段：一階段設(shè)計：兩階段設(shè)計：三階段設(shè)計：§1.5道路勘測設(shè)計階段第一篇總說明書第二篇總體設(shè)計(用于高速公路．一級公路）第三篇路線第四篇路基、路面及排水第五篇橋梁、涵洞第六篇隧道第七篇路線交叉第八篇交通工程及沿線設(shè)施第九篇環(huán)境保護(hù)第十篇渡口碼頭及其他工程第十一篇筑路材料第十二篇施工方案或施工組織計劃第十三篇設(shè)計概算或修正概算、施工圖預(yù)算附件基礎(chǔ)資料設(shè)計文件組成

公路建筑限界與公路用地公路建筑限界：是保證公路上規(guī)定的車輛正常運(yùn)行與安全，在一定寬度和高度范圍內(nèi)不允許有任何障礙物侵入的空間范圍，又稱建筑凈空。公路用地：是指為修建、養(yǎng)護(hù)公路及其修建沿線設(shè)施而依照國家規(guī)定所征用的地幅。

(填方地段為公路路堤兩側(cè)排水溝外緣以外不小于1m的土地;挖方地段為路塹坡頂截水溝外邊緣以外不小于1m的土地.

城市道路紅線的規(guī)劃

道路紅線：指城市道路用地的分界控制線。包括車行道、人行道、綠化帶在內(nèi)的總寬度。

§1.6道路勘測設(shè)計的依據(jù)(控制要素)道路勘測設(shè)計的基本設(shè)計依據(jù)：設(shè)計車速(designspeed)設(shè)計車輛(designvehicle)設(shè)計交通量(designtrafficvolume)通行能力（trafficcapacity)服務(wù)水平(levelofservice)最高時速——汽車按其機(jī)械性能和動力性能可能達(dá)到的最高速度。如：東風(fēng)EQ-140型載重車為90km/h，桑塔納小客車為169km/h。經(jīng)濟(jì)時速——汽車在一段公路上行駛的最經(jīng)濟(jì)（耗油、磨耗最?。┑臅r速。如：解放牌CA-10B型載重車為35~45km/h。平均技術(shù)速度——汽車在公路上實(shí)際行駛的平均速度。在一條公路上路段的技術(shù)條件各不相同，這些速度稱為技術(shù)車速，各路段技術(shù)車速的平均值，表示該公路實(shí)際汽車可能行駛的最大車速。計算行車速度——即具有控制性的路段上,是當(dāng)氣候條件良好、交通密度小、車輛行駛只受公路本身的道路條件的影響時，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。它對確定公路的曲線半徑、超高、視距等技術(shù)指標(biāo)起著決定的作用，同時也影響著車道的尺寸和數(shù)目以及路肩寬度等指標(biāo)的確定，是決定公路幾何形狀的基本依據(jù)。設(shè)計車速設(shè)計車速的制定：主要有三種方法⑴．行政命令⑵．統(tǒng)計方法⑶．調(diào)查法

⑴．行政命令：用于高速公路和一級公路。高速公路按地形分平原微丘、重丘、山嶺分別為120km/h，100km/h,80km/h，60km/h。⑵.統(tǒng)計方法：平原微丘區(qū)二、三、四級公路。對已建成公路的平均技術(shù)車速進(jìn)行統(tǒng)計，按平均技術(shù)車速與設(shè)計車速的比值推算公路等級平均車速(km/h)平均車速/設(shè)計車速計算值規(guī)范取值二500.6-0.783-7180三40-450.7-0.864-5060四350.8-0.943-3940⑶調(diào)查法：山嶺重丘區(qū)二三四級公路

通常以調(diào)查車輛在平曲線最小半徑上的行駛車速為控制條件。公路等級

高速公路

一級公路

二級公路

三級公路

四級公路

設(shè)計速度（km/h）

120

100

80

100

80

60

80

60

40

30

20

各級公路的計算行車速度

1．概念：作為公路設(shè)計依據(jù)的車型稱設(shè)計車輛車輛的幾何尺寸、重量、性能直接關(guān)系到行車道寬度、彎道加寬、道路縱坡、行車視距、道路凈空等道路的基本參數(shù)。設(shè)計車輛車輛類型

總長

（m）

總寬

（m）

總高

（m）

前懸

（m）

軸距

（m）

后懸

（m）

小客車

6

1.8

2

0.8

3.8

1.4

載重汽車

12

2.5

4

1.5

6.5

4

鞍式列車

16

2.5

4

1.2

4+8.8

2

2.設(shè)計車輛的規(guī)定：公路設(shè)計車輛外廓尺寸

城市道路設(shè)計車輛的外廓尺寸見下表：車輛類型總長總寬總高前懸后懸軸距小型汽車51.81.61.01.32.7普通汽車122.54.01.54.06.5鉸接車182.54.01.73.85.8-6.71．

交通量：單位時間內(nèi)通過道路某斷面的車輛數(shù)(或行人數(shù))

交通量是交通規(guī)劃、交通建設(shè)規(guī)模、公路幾何線形設(shè)計的主要依據(jù)。交通量的單位：輛/年，輛/日(年平均日交通量)，輛/小時。

2．設(shè)計交通量：公路遠(yuǎn)景設(shè)計年限能達(dá)到的年平均日交通量(輛/日)，是確定道路等級的基本依據(jù)。

設(shè)計交通量的推算：①．根據(jù)年平均增長率推算:Nd=No(1+γ)n-1②．根據(jù)年平均增長量推算：Nd=No+nΔ

3．設(shè)計小時交通量：遠(yuǎn)景設(shè)計年限主要方向標(biāo)準(zhǔn)高峰小時交通量(單向)。

①．小時交通量：以小時為單位的交通量。是確定車道數(shù)的主要依據(jù)。

②．高峰小時交通量：一年或一日中的最大小時交通量。設(shè)計交通量③.標(biāo)準(zhǔn)高峰小時交通量：全年8760小時個交通量按照大小的順序排列，取30位小時交通量為標(biāo)準(zhǔn)高峰小時交通量。

④．設(shè)計小時交通量與年平均日交通量的關(guān)系

Nh=Nd×kDD----方向不均勻系數(shù)。k----設(shè)計小時交通量系數(shù)

4．交通量的折算

交通量在計算時，應(yīng)將行駛中的車輛折算為某種標(biāo)準(zhǔn)車輛，公路中一般以小客車作為標(biāo)準(zhǔn)車輛，城市道路中一般以小汽車為標(biāo)準(zhǔn)車輛.通行能力是指在一定的道路交通條件下，單位時間內(nèi)通過的最大車輛數(shù)。通行能力反應(yīng)了道路上某一路段適應(yīng)車流的能力。它是正常條件下道路交通的極限值，故也叫飽和交通量。一.通行能力的定義（trafficcapacity）二.通行能力的分類

1.基本通行能力basictrafficcapacity：在理想道路交通條件下，單位時間內(nèi)一個車道或一條車道某一路段可以通過的小客車最大數(shù)，是計算各種通行能力的基礎(chǔ)。通行能力其計算采用：車頭時距和車頭間距推求2.

可能通行能力possibletrafficcapacity：在一般道路交通條件下，每條車道以一定的車速連續(xù)安全行駛每小時能通過的最大車輛數(shù)。其中α1－－車道折減系數(shù)

α2－－交叉口折減系數(shù)

α3－－車道寬度折減系數(shù)

α4－－行人折減系數(shù)

3.設(shè)計通行能力（designtrafficcapacity)

道路交通的運(yùn)行狀態(tài)保持在一定的服務(wù)水平時，單位時間內(nèi)道路上某一路段可通過的最大車量數(shù)。

美國城市干線街道服務(wù)水平分類服務(wù)水平運(yùn)行情況平均運(yùn)行速度（km/h）負(fù)荷系數(shù)高峰小時系數(shù)服務(wù)交通量與能力之比A自由交通量（暢通）≥48按近于零≤0.70≤0.60(0.80)B穩(wěn)定車流（稍有延誤）≥40≤0.10≤0.80≤0.70(0.85)C穩(wěn)定車流（能接受的延誤）≥32≤0.30≤0.85≤0.80(0.90)D接近不穩(wěn)定車流（能忍受的延誤）≥24≤0.70≤0.90≤0.90(0.95)E不穩(wěn)定車流（擁擠、不能忍受的延誤）≤1.0（典型為0.85）≤0.95≤1.00F強(qiáng)制性車流（阻塞）＜24無意義

因此Nd=Nk×v/cV—服務(wù)交通量。

C—道路通行能力。服務(wù)水平

服務(wù)水平----道路的使用者對道路提供服務(wù)的滿意程度。

高峰小時系數(shù)是以15分鐘高峰區(qū)間推算所得,它是對交通流出現(xiàn)集中程度的反映,其值越大,則產(chǎn)生交通擁堵的概率也越大,此時段的服務(wù)水平越低.高峰小時系數(shù),就是高峰小時交通量與高峰小時內(nèi)某一時段的交通量擴(kuò)大為高峰小時的交通量之比.公路等級

高速

一級

二級

三級

四級

服務(wù)水平

二級

二級

三級

三級

一級服務(wù)水平：交通量小、駕駛員能自由或較自由地選擇行車速度并以設(shè)計速度行駛，行駛車輛不受或基本不受交通流中其他車輛的影響，交通流處于自由流狀態(tài)，超車需求遠(yuǎn)小于超車能力，被動延誤少，為駕駛員和乘客提供的舒適便利程度高。

各級公路設(shè)計采用的服務(wù)水平二級服務(wù)水平：隨著交通量的增大，速度逐漸減小，行駛車輛受別的車輛或行人的干擾較大，駕駛員選擇行車速度的自由度受到一定限制，交通流狀態(tài)處于穩(wěn)定流的中間范圍，有擁擠感；到二級下限時，車輛間的相互干擾較大，開始出現(xiàn)車隊，被動延誤增加，為駕駛員提供的舒適便利程度下降，超車需求與超車能力相當(dāng)。

三級服務(wù)水平：當(dāng)交通需求超過二級服務(wù)水平對應(yīng)的服務(wù)交通量后，駕駛員選擇車輛運(yùn)行速度的自由度受到很大限制，行駛車輛受別的車輛或行人的干擾很大，交通流處于穩(wěn)定流的下半部分，并已接近不穩(wěn)定流范圍，流量稍有增長就會出現(xiàn)交通擁擠，服務(wù)水平顯著下降；到三級下限時行車延誤的車輛達(dá)到80%，所受的限制已達(dá)到駕駛員所允許的最低限度，超車需求超過了超車能力，但可通行的交通量尚未達(dá)到最大值。

四級服務(wù)水平：交通需求繼續(xù)增大，行駛車輛受別的車輛或行人的干擾更加嚴(yán)重，交通流處于不穩(wěn)定流狀態(tài)；靠近下限時每小時可通行的交通量達(dá)到最大值，駕駛員已無自由選擇速度的余地，交通流變成強(qiáng)制狀態(tài)，所有車輛都以通行能力對應(yīng)的但相對均勻的速度行駛。一旦上游交通需求和來車強(qiáng)度稍有增加，或交通流出現(xiàn)小的擾動，車流就會出現(xiàn)走走停停的狀態(tài)，此時能通過的交通量很不穩(wěn)定，其變化范圍從基本通行能力到零，時常發(fā)生交通阻塞。

第二章§2.2牽引力與牽引平衡§2.1概述§2.3汽車行駛的穩(wěn)定性§2.4汽車的制動性能汽車行駛理論§2.5汽車行駛軌跡

本章主要介紹汽車的行駛特性，為道路線形設(shè)計作準(zhǔn)備。學(xué)習(xí)目的道路設(shè)計是以滿足汽車行駛的要求為前提的。汽車運(yùn)動基本規(guī)律及對公路的要求，指導(dǎo)公路設(shè)計,保證公路的使用品質(zhì)、服務(wù)等級。汽車行駛理論是公路線形設(shè)計的理論基礎(chǔ)?！?.1概述研究內(nèi)容研究汽車的驅(qū)動力和行駛阻力；分析汽車運(yùn)動的基本規(guī)律；研究汽車主要動力性能；分析影響汽車主要使用性能的因素。汽車行駛對道路的基本要求安全：保證汽車的行駛穩(wěn)定性，避免發(fā)生翻車、倒溜、側(cè)滑等；迅速：行駛速度——平均技術(shù)速度。經(jīng)濟(jì)：運(yùn)輸成本：低；運(yùn)輸生產(chǎn)率：高評價汽車運(yùn)輸工作效率的指標(biāo)有：

汽車運(yùn)輸生產(chǎn)率——周轉(zhuǎn)率運(yùn)輸成本——油料及輪胎消耗舒適：視覺上：線形美觀，賞心悅目，自然環(huán)境與景觀協(xié)調(diào)生理上：平穩(wěn)、不顛簸，離心力小心理上：輕松，有安全感，心情愉快。§2.1概述汽車的行駛性能動力性能——指汽車所具有的牽引力所決定的汽車加速、爬坡和最大速度的性能。汽車的動力性能越好，就會有較高的車速、較好的爬坡能力和加速能力。通過性（越野性）——指汽車在各種道路和無路地帶行駛的能力。汽車通過性能越好，汽車使用的范圍越廣。制動性——指汽車強(qiáng)制停車和降低車速的能力。行駛平順性——指汽車在不平道路上行駛時，汽車免受沖擊和震動的能力。操縱穩(wěn)定性——指汽車是否按駕駛員的意圖控制汽車的性能。包括汽車的轉(zhuǎn)向特性、高速穩(wěn)定性和操縱輕便性?！?.2牽引力與牽引平衡

1.汽車行駛中的受力分析2.牽引力的產(chǎn)生和傳遞3.汽車的行駛阻力

4.牽引平衡和汽車行駛的條件5.動力性能分析1.汽車行駛中的受力分析汽車運(yùn)動時所受到的力——路面摩擦力－－由汽車輪胎與路面接觸而產(chǎn)生，司機(jī)可以通過加速、制動而改變作用力，以控制汽車的運(yùn)行；因路面凹凸不平而產(chǎn)生的力－－包括垂直方向及前后、左右的力，它惡化了汽車的耐久性和平順性，影響了行駛的穩(wěn)定性；由于路面結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生的力－－包括路拱超高側(cè)向力、由于路面形狀而產(chǎn)生的力、彎道引起的力。1.汽車行駛中的受力分析運(yùn)動狀態(tài)直線行駛曲線行駛圖2.1汽車直線上坡加速行駛的受力示意圖1.汽車行駛中的受力分析直線行駛Ga——重力；Pw——空氣阻力，Pj1——汽車加速時產(chǎn)生的慣性力；Mf1、Mf2——滾動阻力矩；Mj1、Mj2——慣性力矩；X1、X2——車輪上的切向反作用力；Z1、Z2——車輪上的法向反作用力；1.汽車行駛中的受力分析Me——扭矩（發(fā)動機(jī)產(chǎn)生于曲軸上的轉(zhuǎn)動力矩）；Pf——滾動阻力；Mf1、Mf2——滾動阻力矩；rk——車輪半徑。曲線行駛1.汽車行駛中的受力分析Ga——重力；Pjy——慣性力，hg——汽車重心高度；圖2.2汽車在橫坡道上曲線行駛的受力圖PjysinαPjycosαrl一、汽車的驅(qū)動力汽車的動力來源：汽車行駛的驅(qū)動力來自它的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)。在發(fā)動機(jī)里熱能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能,產(chǎn)生有效功率Ne，經(jīng)過傳動系變速和傳動，將曲軸的扭矩Me傳給驅(qū)動輪，產(chǎn)生Mk的扭矩驅(qū)動汽車驅(qū)動輪旋轉(zhuǎn)，輪胎對路面產(chǎn)生向后的水平推力，則路面對車輛產(chǎn)生向前的推力，驅(qū)使汽車行駛。

2.牽引力的產(chǎn)生和傳遞汽車的動力傳遞——動力扭矩-離合器－變速箱－傳動軸－（萬向節(jié)頭軸）－主傳動器及車軸－驅(qū)動輪e有效功率Ne——指汽車在單位時間內(nèi)所具有的做功的能力（kW）。扭矩Me——指汽車發(fā)動機(jī)產(chǎn)生于曲軸上的轉(zhuǎn)動力矩（N.m），決定了汽車產(chǎn)生牽引力的大小。轉(zhuǎn)速ne——指發(fā)動機(jī)曲軸單位時間內(nèi)的旋轉(zhuǎn)次數(shù)（r/mim）。轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)影響汽車行駛的快慢。2.牽引力的產(chǎn)生和傳遞轉(zhuǎn)動角速度ω——指單位時間內(nèi)發(fā)動機(jī)曲軸轉(zhuǎn)動的角度（rad/s）。發(fā)動機(jī)輸出的功率Ne與產(chǎn)生的扭矩Me的關(guān)系：（1）發(fā)動機(jī)曲軸扭矩Me及發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速特性TrMe有效功率Ne與曲軸扭矩Me的關(guān)系——發(fā)動機(jī)內(nèi)燃料燃燒產(chǎn)生的熱能，通過活塞、曲軸轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，產(chǎn)生Ne，驅(qū)使曲軸以每分鐘ne的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生扭矩Me，再經(jīng)過一系列的變速、傳動，在驅(qū)動輪上產(chǎn)生扭矩Mk推動汽車前進(jìn)。發(fā)動機(jī)特性曲線——將發(fā)動機(jī)所發(fā)出的功率Ne、扭矩Me以及單位燃料消耗量g與發(fā)動機(jī)曲軸的轉(zhuǎn)速ne之間的函數(shù)關(guān)系以曲線表示.若此曲線是當(dāng)節(jié)氣閥全開即最大供油量時所得，稱為發(fā)動機(jī)外特性曲線；若在節(jié)氣閥部分開啟即部分供油量時所得的曲線稱為發(fā)動機(jī)的部分負(fù)荷特性曲線或節(jié)流特性曲線；隨著轉(zhuǎn)速的提高，發(fā)動機(jī)所發(fā)出的扭矩和功率都在增加。當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)速為nm時發(fā)動機(jī)扭矩達(dá)到最大值Mmax；若進(jìn)一步提高曲軸轉(zhuǎn)速，則發(fā)動機(jī)扭矩將下降，但發(fā)動機(jī)功率將繼續(xù)增加，直至達(dá)到最大值Nmax,若再繼續(xù)提高曲軸轉(zhuǎn)速，則由于氣缸充氣惡化、機(jī)械損失等原因，發(fā)動機(jī)所發(fā)出的功率將逐漸降低。此時發(fā)動機(jī)的磨損甚為劇烈，故一般發(fā)動機(jī)設(shè)計均使其最大轉(zhuǎn)速不大于最大功率時轉(zhuǎn)速的10％～25％。eee例如：解放牌CA-10Bi0=7.63,η=0.80-0.85.r=0.482m(0.459)ik=6.24,3.32,1.9,1.0,0.81,6.7(分別為：一、二、三、四、五、倒檔發(fā)動機(jī)扭矩傳遞

②．萬向節(jié)頭的扭矩傳遞至驅(qū)動輪上的扭矩

主傳動器機(jī)械效率所以η載重汽車為0.8-0.85，小汽車為0.85-0.95發(fā)動機(jī)扭矩Me萬向節(jié)頭上的扭矩Mn驅(qū)動輪上的扭矩Mk

變速器機(jī)械效率①．發(fā)動機(jī)扭矩Me傳遞至萬向節(jié)頭上的扭矩N(3)驅(qū)動輪扭矩Mk及牽引力Pt圖2.5驅(qū)動輪的受力分析結(jié)論要求汽車具有較大的牽引力，則必須采用較大的變速比ik，i0，但隨著變速比的增大，車速就會降低，故汽車設(shè)有幾個檔位，各檔位具有固定的變速比或最大速度值；采用低速擋，能獲得較大的牽引力和較低的車速；采用高速擋，能獲得較小的牽引力和較高的車速。式中：Mk——作用在汽車驅(qū)動輪上的扭矩（N·m）；Me——曲軸扭矩（N·m），

G，G’——汽車重力及與之相平衡的反力；T——行駛阻力；F——水平反力。3.汽車的行駛阻力空氣阻力道路阻力慣性阻力空氣阻力——汽車在行駛中，由于迎面空氣質(zhì)點(diǎn)的壓力，車后的真空吸力及空氣質(zhì)點(diǎn)與車身表面的摩擦力阻礙汽車前進(jìn)，總稱為空氣阻力。

式中：K——空氣阻力系數(shù)，它與汽車的流線型有關(guān)；

F——汽車迎風(fēng)面積（或稱正投影面積）（m2）；V——汽車與空氣的相對速度（Km／h），可近似地取汽車的行駛速度。3.汽車的行駛阻力空氣阻力空氣阻力道路阻力__是由彈性輪胎變形和道路的不同路面類型及縱坡度而產(chǎn)生的阻力，主要包括滾動阻力和坡度阻力。（1）滾動阻力彈性輪胎反復(fù)變形時，其材料內(nèi)部發(fā)生摩擦要消耗一部分功率。在柔性路面上汽車行駛時汽車不僅輪胎變形，而且路面也會變形，其接觸面之間產(chǎn)生摩擦要消耗部分功率（路面之反力前移，與車輪重力形成反向力矩）。另外，由于路面的不平整而造成輪胎震動和撞擊引起部分功率的消耗。道路阻力3.汽車的行駛阻力

滾動阻力與汽車的總重力成正比，若坡道傾角為α?xí)r，其值可用下式計算：

Pf＝Gfcosα

由于坡道傾角α一般較小，認(rèn)為cosα≈1，則

Pf=Gf（N）道路阻力式中：Pf——滾動阻力（N）；

G——車輛總重力（N）；

f——滾動阻力系數(shù)，它與路面類型、輪胎結(jié)構(gòu)和行駛速度等有關(guān)，一般應(yīng)由試驗(yàn)確定，在一定類型的輪胎和一定車速范圍內(nèi)，可視為只和路面狀況有關(guān)的常數(shù)，見表2.1.2。道路阻力式中：Pi——坡度阻力（N）；

G——車輛總重力（N）；

i——道路縱坡度，上坡為正；下坡為負(fù)。圖2.7坡度阻力坡度阻力——汽車在坡道傾角為α的道路上行駛時，車重G在平行于路面方向的分力為Gsinα，上坡時它與汽車前進(jìn)方向相反，阻礙汽車行駛；而下坡時與前進(jìn)方向相同，助推汽車行駛。坡度阻力可用下式計算

Pi=+Gsinα

因坡道傾角一般較小，認(rèn)為sinα≈tgα＝i，則

Pi=G*i（N）PR=G（f+i）式中：f+i——統(tǒng)稱道路阻力系數(shù)。滾動阻力和坡度阻力均與道路狀況有關(guān)，且都與汽車的總重力成正比，將它們統(tǒng)稱為道路阻力，以PR表示道路阻力汽車變速行駛時，需要克服其質(zhì)量變速運(yùn)動時產(chǎn)生的慣性力和慣性力矩稱為慣性阻力，用Pj表示。平移慣性力旋轉(zhuǎn)慣性力矩平移質(zhì)量的慣性力

旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的慣性力矩

慣性阻力慣性阻力計算：式中：δ——慣性力系數(shù)（或旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)）。

δ＝l＋δ1＋δ2ik2

δ1——表示汽車車輪慣性力的影響系數(shù)，一般δ1=0.03～0.05；δ2——表示發(fā)動機(jī)飛輪慣性力的影響系數(shù)，

一般小客車δ2=0.05～0.07，

載重汽車δ2=0.04～0.05；ik——變速箱的速比。汽車的總行駛阻力P為：

P=Pw十PR十Pj汽車的運(yùn)動方程式——汽車在道路上行駛時，必須有足夠的驅(qū)動力來克服各種行駛阻力。當(dāng)驅(qū)動力與各種行駛阻力之代數(shù)和相等的時候，稱為驅(qū)動平衡。其驅(qū)動平衡方程式（也稱汽車的運(yùn)動方程式）為：4.牽引平衡和汽車行駛條件（1）汽車的運(yùn)動方程式（2）汽車的行駛條件汽車行駛的必要條件（即驅(qū)動條件）——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。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。即Pt≥P

4.牽引平衡和汽車行駛條件必要條件充分條件式中：——附著系數(shù)，主要取決于路面的粗糙程度和潮濕泥濘程度，軋?zhí)サ幕y和氣壓，以及車速和荷載等，計算時可按表2-5選用；Gd——驅(qū)動輪荷載，一般情況下，小汽車為總重的0.5～0.65倍，載重車為總重的0.65～0.80倍。汽車行駛的充分條件（即附著條件）——汽車在道路上行駛，若輪胎與路面間的摩擦力很小，不能提供足夠的附著力，則輪胎將在路面上打滑，甚至空轉(zhuǎn)，汽車仍不能前進(jìn)。故汽車牽引力必須小于或等于輪胎與路面間的最大摩擦力，即Pt≤Gd必要條件充分條件（2）汽車的行駛條件總結(jié)：必要條件-----牽引力大于或等于各項(xiàng)阻力之和充分條件-----牽引力小于或等于輪胎與路面間的最大摩擦力動力特性——能反映汽車動力性能的指標(biāo)。汽車的動力性能——指汽車所具有的加速、上坡、最大速度等的性能。汽車的動力性愈好，速度就愈高，所能克服的行駛阻力也愈大。5.動力性能分析一、汽車的動力因數(shù)D

汽車的運(yùn)動方程式：Pt=Pw+PR+Pj

改變形式:Pt-Pw=PR+Pj（1）等號左端Pt-Pw稱為汽車的后備驅(qū)動力，與汽車的構(gòu)造和行駛速度有關(guān)。（2）等號右邊與道路狀況及行駛方式有關(guān)，代入表達(dá)式

令上式左端為D為使不同類型汽車的動力性進(jìn)行比較，且有相同的評價尺度，將上式兩端分別除以車輛總重Ga，得

動力因數(shù)D——表征某型汽車在海平面高程上，滿載情況下，每單位車重克服道路阻力和慣性阻力的性能(單位車重所具有的后備牽引力)。

單位重量的有效牽引力當(dāng)汽車的動力因數(shù)為D，道路阻力系數(shù)為ψ，汽車的行駛狀態(tài)有以下三種情況.汽車的行駛狀態(tài)由得

當(dāng)ψ=D時:a＝0等速行駛

當(dāng)ψ>D時：減速行駛式中：ψ——道路阻力系數(shù)，

當(dāng)ψ＜D時：加速行駛汽車的爬坡能力

⑴．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。因0，則

(2—24)

⑵．最大爬坡度系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。由于最低檔爬坡能力大，坡道傾角也大，此時，

，應(yīng)該用下式計算

解此三角函數(shù)方程式，得

(2—25)汽車的行駛穩(wěn)定性——是指汽車在行駛過程中，在外部因素作用下，汽車尚能保持正常行駛狀態(tài)和方向，不致失去控制而產(chǎn)生滑移、傾覆等現(xiàn)象的能力?！?.3汽車行駛的穩(wěn)定性1.縱向穩(wěn)定性從不同方向看2.橫向穩(wěn)定性表現(xiàn)滑動穩(wěn)定性傾覆穩(wěn)定性影響汽車行駛穩(wěn)定性的主要因素——汽車本身的結(jié)構(gòu)參數(shù)；駕駛員的因素；作用于汽車的外部因素?！?.3汽車行駛的穩(wěn)定性1.縱向穩(wěn)定性§2.3汽車行駛的穩(wěn)定性導(dǎo)致縱向失穩(wěn)的環(huán)境——若汽車在某一運(yùn)動狀態(tài)下，前輪的法向反作用力為零時，則汽車將發(fā)生前軸車輪離地而導(dǎo)致縱向傾覆。當(dāng)后輪的法向反作用力為零時，根據(jù)附著條件，其牽引力將不復(fù)存在，汽車喪失行駛能力。縱向倒溜縱向傾覆臨界狀態(tài)：汽車前輪法向反作用力Z1為零。

Z1L-Gl2cosα0

+Ghgsinα0=0Z1L=Gl2cosα0

-Ghgsinα0=0縱向傾覆結(jié)論1——縱向傾覆性僅與汽車結(jié)構(gòu)參數(shù)L2和hg有關(guān)，L2越大，則α0越大，縱向傾覆穩(wěn)定性越好；汽車重心位置越高，則α0越小，縱向穩(wěn)定性越差；當(dāng)公路的坡度角α≥α0時，汽車將失去控制，可能繞后軸產(chǎn)生縱向傾覆。臨界狀態(tài)：下滑力等于驅(qū)動輪與路面的附著力

Gsinα＝Gd因?yàn)閟inα

tgα=i，則縱向滑移臨界狀態(tài)條件：縱向倒溜結(jié)論2——當(dāng)公路的坡度角α≥α

時，由于驅(qū)動輪附著條件的限制，所能產(chǎn)生的牽引力不足以克服α的坡度，汽車可能產(chǎn)生縱向滑轉(zhuǎn)或倒溜。一般接近于1，而遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于1，所以，i<i0

即汽車在坡道上行駛時，在發(fā)生縱向傾覆之前，首先發(fā)生縱向滑移現(xiàn)象。道路設(shè)計只要滿足不產(chǎn)生縱向滑移，就可避免汽車的縱向傾覆現(xiàn)象出現(xiàn)。汽車行駛時縱向穩(wěn)定性的條件為縱向穩(wěn)定性的保證2.橫向穩(wěn)