土木工程概論第4次課

路與人的關(guān)系是非常密切的，有人走，便會(huì)成為路，俗話說：“路是人走出來的”，只要有了路，人們便可以彼此往來，社會(huì)就會(huì)興盛繁榮。道路的主要功能是作為城市與城市、城市與鄉(xiāng)村、鄉(xiāng)村與鄉(xiāng)村之間的聯(lián)絡(luò)通道。中國是文明古國，道路運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展先于世界各國。道路的名稱源于周朝，清朝時(shí)將京都通往各省會(huì)的道路稱為為“馳道”、“驛道”、“大道”。清朝時(shí)將京都通往各省會(huì)的道路稱為“官路”，省會(huì)之間的道路稱為“大路”，市區(qū)街道稱為“馬路”。20世紀(jì)初，汽車出現(xiàn)以后則稱為“公路”等。

道路是一種帶狀的三維空間人工構(gòu)造物，它常常和橋梁、涵洞、隧道等構(gòu)成統(tǒng)一的工程實(shí)體。在現(xiàn)代，人們又常常把公路指為鄉(xiāng)村地區(qū)的交通道路，是同城市中的街道相對(duì)而言的。把道路指為鄉(xiāng)村地區(qū)使用較少、交通量不大、不太重要的交通道。這里，道路是對(duì)所有各種公路或干線的統(tǒng)稱。

道路的設(shè)計(jì)一般從幾何和結(jié)構(gòu)兩大方面進(jìn)行研究。在道路的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上一般要求用最小的投資，使得道路在自然力及車輛荷載的共同作用下，在使用期限內(nèi)保持良好狀態(tài)，滿足使用要求。

道路運(yùn)輸有廣義上和狹義上兩種講法。由于道路運(yùn)輸?shù)膹V泛性、機(jī)動(dòng)性和靈活性，能充分深入到社會(huì)生活、生產(chǎn)領(lǐng)域的各個(gè)方面，從政治、經(jīng)濟(jì)、文化、教育、軍事到人民群眾的衣食住行，都和道路運(yùn)輸有密切的關(guān)系。它與其它運(yùn)輸比較，是實(shí)現(xiàn)“面對(duì)面”、“戶對(duì)戶”的直達(dá)運(yùn)輸服務(wù)，因此它是運(yùn)輸體系中最活躍的運(yùn)輸方式。

道路一般分各種等級(jí)和規(guī)模，它的等級(jí)劃分主要取決于幾何構(gòu)造尺寸，通常是道路的寬度和線形的幾何構(gòu)成。而道路的幾何設(shè)計(jì)涉及到人、車、路及環(huán)境等方面，并要合理解決好這些關(guān)系。

一.道路的分類

國家的公路分類與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)一般由該國負(fù)責(zé)管轄公路與建設(shè)的部門來制定其標(biāo)準(zhǔn)。我國由交通部來制定公路分級(jí)與標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前我國的公路等級(jí)按照其使用任務(wù)、功能和適應(yīng)的交通量分為：高速公路、一級(jí)公路、二級(jí)公路、三級(jí)公路、四級(jí)公路五個(gè)等級(jí)。

1.高速公路為專供汽車分向、分車道行駛，全部控制出入的干線公路。一般按照需要設(shè)計(jì)高速公路的車道數(shù)，設(shè)計(jì)年限平均晝夜交通量為25,000～100,000輛；2．一級(jí)公路為專供汽車分向、分車道行駛的公路，設(shè)計(jì)年限平均晝夜交通量為15,000～30,000輛；3．二級(jí)公路一般能適應(yīng)年限平均晝夜交通量為3,000～7,500輛；4．三級(jí)公路為1,000～4,000輛；5．四級(jí)公路一般為雙車道1,500輛以下，單車道200輛以下。

另外按照公路的位置以及在國民經(jīng)濟(jì)中的地位和運(yùn)輸特點(diǎn)的行政管理體制來分類為：國道、省道、縣道、鄉(xiāng)(鎮(zhèn))道及專用公路等幾種。

國道由國家統(tǒng)一規(guī)劃，由各所在省市自治區(qū)負(fù)責(zé)建設(shè)、管理、養(yǎng)護(hù)。省道是在國道網(wǎng)的基礎(chǔ)上，由省對(duì)具有全省意義的干線干路加以規(guī)劃，并且建設(shè)、管理、養(yǎng)護(hù)?？h道中的主要路段由省統(tǒng)一規(guī)劃、建設(shè)和管理，一般路段由縣自定并建設(shè)、管理和養(yǎng)護(hù)。鄉(xiāng)鎮(zhèn)路主要為鄉(xiāng)村服務(wù)，由縣統(tǒng)一規(guī)劃組織建設(shè)、管理和養(yǎng)護(hù)。專用道為廠區(qū)、林區(qū)、礦區(qū)、港區(qū)的道路，由專用部門自行規(guī)劃、建設(shè)、管理和養(yǎng)護(hù)。

公路的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)理論和總結(jié)公路建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)以及國家政策而擬定的，是國家的法定技術(shù)要求，它反映了一個(gè)國家公路建設(shè)的技術(shù)方針和生活水平。一般分為“幾何標(biāo)準(zhǔn)”、“載重標(biāo)準(zhǔn)”和“凈空標(biāo)準(zhǔn)”等，在公路設(shè)計(jì)時(shí)必須嚴(yán)格遵守。道路一般按照其在道路網(wǎng)中的地位、交通功能以及對(duì)沿線建筑物的服務(wù)功能來分類。一般分為：快速道(雙向行車道、中央設(shè)有分車帶、進(jìn)出口一般全控制或部分控制，為城市大量、長(zhǎng)距離、快速交通服務(wù))；主干道(連接城市主要分區(qū)的干路，以交通功能為主，一般為三幅或四幅路)；次干道(與主干道組成道路網(wǎng)，起集散交通之用，兼有服務(wù)功能)；支路(為次干路與街坊路的連接線，解決局部地區(qū)交通，以服務(wù)功能為主)。城市道路的設(shè)計(jì)年限規(guī)定為：快速路與主干路為20年；次干路為15年；支路為10～15年。

道路上的通行能力是指一條道路在單位時(shí)間內(nèi)，道路與交通正常條件下，保持一定速度安全行駛時(shí)，可通過的車輛數(shù)。它是一條道路規(guī)劃和設(shè)計(jì)的依據(jù)，也是檢驗(yàn)一條道路是否充分發(fā)揮了作用和是否發(fā)生阻塞的理論依據(jù)。一般地，影響通行能力的主要因素有道路、交通條件、汽車性能、氣候環(huán)境條件等。因此在道路設(shè)計(jì)時(shí)，必須綜合上述因素來考慮道路的實(shí)際通行能力。(二)、公路的路面結(jié)構(gòu)

公路路面是用各種堅(jiān)硬材料分層鋪筑而成的路基頂面的結(jié)構(gòu)物，以供汽車安全、迅速和舒適地行駛。因此路面必須具有足夠的力學(xué)強(qiáng)度和良好的穩(wěn)定性，以及表面平整和良好的抗滑性能。路面一般按其力學(xué)性質(zhì)分為柔性路面和剛性路面兩大類。路面的常用材料有瀝青、水泥、碎石、粘土、砂、石灰及其它工業(yè)廢料等。

(三)、公路排水結(jié)構(gòu)物建設(shè)

為了確保路基穩(wěn)定，免受地面水和地下水的侵害，公路還應(yīng)修建專門的排水設(shè)施。地面水的排除系統(tǒng)按其排水方向不同，分為縱向排水和橫向排水。

(四)、公路特殊結(jié)構(gòu)物

公路的特殊結(jié)構(gòu)物有隧道、懸出路臺(tái)、防石廊、擋土墻和防護(hù)工程等。

(五)、公路沿線附屬結(jié)構(gòu)建設(shè)一般在公路上，除了上述各種基本結(jié)構(gòu)以外，為了保證行車安全、迅速、舒適和美觀，還需設(shè)置交通管理設(shè)施、交通安全設(shè)施、服務(wù)設(shè)施和環(huán)境美化設(shè)施等。

一.城市道路的要求

通達(dá)城市各個(gè)地區(qū)，供城市內(nèi)交通運(yùn)輸及行人使用的，便于居民生活、工作及文化娛樂活動(dòng)，并與城市外道路連接承擔(dān)對(duì)外交通的道路稱為城市道路。

城市道路一般比公路寬闊，為適應(yīng)城市里種類繁多的交通工具，多劃分為機(jī)動(dòng)車道、公共交通優(yōu)先專用道、非機(jī)動(dòng)車道等。道路兩側(cè)有高出路面的人行道和房屋建筑。人行道下一般多埋設(shè)公共管線。城市道路兩側(cè)或中心地帶，有時(shí)還設(shè)置綠化帶、雕塑藝術(shù)品等，亦起到了美化城市的作用。

城市各重要活動(dòng)中心之間要有便捷的道路連接，以縮短車輛的運(yùn)行距離。城市的次要部分也要有道路通達(dá)，以利于居民活動(dòng)。城市道路繁多又集中在城市的有限面積之內(nèi)，又有許多影響著道路交通互相流暢連接的交叉路口，所以必須采用各種措施，如設(shè)置紅綠燈信號(hào)管制、環(huán)形交叉、立體交叉等以利于交通流暢。城市交通工具種類繁多，速度快慢懸殊，為了避免互相干擾，又必須進(jìn)行分道行駛，如用隔離帶、隔離墩、護(hù)欄或劃線等方法加以分隔。城市公共交通車輛又要設(shè)置停車站臺(tái)，還必須設(shè)置停車場(chǎng)以備停車之用。又要在交通繁忙的街道為行人設(shè)置過街天橋或地下通道，以保障行人安全又避免干擾車輛行駛。

一般在城市的道路系統(tǒng)中中，根據(jù)道路的地位和交通功能，將城市道路分為如下幾類：

1．快速路：為流暢地處理城市大量交通而建筑的道路。要有平順的線形，與一般道路分開，使汽車交通安全、通暢和舒適。如北京的三環(huán)路和四環(huán)路、上海的外環(huán)線等。一般在交叉路口也建有立體交叉，有時(shí)還全封閉，中央有隔離帶。

2．主干路：是連接城市各主要部分的交通干路，是城市道路的骨架，其主要功能是運(yùn)輸。主干路上要保障一定的車速，故應(yīng)根據(jù)交通量的大小設(shè)置相應(yīng)的車道數(shù)，以供車輛通暢行駛。線形應(yīng)順捷，交叉口宜盡量少，以減少干擾，平面交叉應(yīng)有交通控制措施，目前有些城市以高架式的道路作為城市主干路。如上海的內(nèi)環(huán)高架路，已形成“申”字型的平面線形，以實(shí)現(xiàn)連接城市各區(qū)和主要部分的交通干路。

3.次干路：一般為一個(gè)區(qū)域內(nèi)的主要道路，是一般交通道路并兼有服務(wù)功能，配合主干路共同組成城市的干路網(wǎng)，起到廣泛聯(lián)系城市各部分與集散交通的作用，一般情況下快慢車混合使用。

4.支路：是次干路與居民區(qū)的聯(lián)絡(luò)路，為地區(qū)交通服務(wù)，道路兩側(cè)有時(shí)還建有商業(yè)性建筑等。

5.居住區(qū)道路：是居住區(qū)內(nèi)部街坊與街坊之間和街坊內(nèi)部的道路，主要為居民的各種活動(dòng)服務(wù)。為了保證居住區(qū)的安靜，一般不宜設(shè)公共交通線路。居住區(qū)道路可以與城市次干路連接，但是盡量不與城市主干路連接。

6.風(fēng)景區(qū)道路：是供游人游覽運(yùn)輸用的道路。屬于園林型道路，包括對(duì)內(nèi)交通和對(duì)外交通兩部分。風(fēng)景區(qū)的內(nèi)