第6章道路工程

第六章道路工程第一節(jié)道路分級和設計準則第二節(jié)道路路線設計第三節(jié)路基和路面第四節(jié)道路排水和橋涵構造物1第一節(jié)道路分級和設計準則

一、道路分級二、設計準則2一、道路分級按照道路在路網中的地位、交通的性質和任務以及所承擔的交通量，可將道路分為四類：高速道路(Freeway)滿足車輛長距離、快速行駛要求的干線道路，其出入口完全受到控制，同其他道路無平面交叉，對向行車道之間設置分隔帶，在各類道路中具有最高的服務水平和安全性。干線道路(Arterialroads)承擔重要活動中心（各個重要城市或城市內各主要區(qū)）之間大量長途車流的道路，它們組成道路網的主要骨架，并具有較高的服務水平。3一、道路分級集散道路(Collectorroads)連接地方（或支線）道路和干線道路網的道路，將各個地區(qū)的車流匯集和輸送到干線道路，或者將干線道路的車流分散到各個地區(qū)。地方道路(localroads)

地區(qū)內部供短距離行程使用的道路，交通量一般都較小。

4一、道路分級我國的公路按使用任務、功能和所適應的交通量水平分為五個等級：高速公路、一級公路、二級公路、三級公路和四級公路。以上述道路的功能分類為基礎，我國的城市道路相應地分為四類：快速路、主干路、次干路和支路。5二、設計準則1.設計行車速度(DesignSpeed)設計行車速度是車輛在具有某種設計特征（主要是道路幾何特征）的路段上行駛時所能保持的最大安全行車速度。Designspeedisdefinedasthehighestcontinuousspeedatwhichindividualvehiclescantravelwithsafetyonthehighwaywhenweatherconditionsareconducive.Itdirectlyaffectsthesightdistance,horizontalcurve,andthelengthofverticalcurves.6二、設計準則Legalspeedlimitisthespeedlimitimposedtocurbacommontendencyofdriverstotravelbeyondanacceptedsafespeed.Desiredspeedwhichisthemaximumspeedatwhichadriverwouldtravelwhenunconstrainedbyeithertrafficorlocalgeometry.The85thpercentiledesignspeedisnormallyadopted.7二、設計準則2.設計車輛我國選取小客車、貨車和半掛車作為設計車輛，代表路上行駛車輛的主要組分；并依據(jù)這三類車輛的尺寸變化情況，規(guī)定了相應的標準尺寸，作為設計時的控制指標。Thedimensions,weightoftheaxleandoperatingcharacteristicsofavehicleinfluencethedesignaspectssuchaswidthofthepavement,radiiofthecurve,clearances,parkinggeometricsetc.8二、設計準則3.設計交通量設計交通量及其分布特性是設計的基本控制因素之一，因為它是選擇道路等級和確定所需車道數(shù)的一項主要依據(jù)。設計時，按規(guī)定的遠景設計年限預測該時期的交通量。預測值是標準車的年平均日交通量（AADT），它是一年中通過路段某一斷面的雙向交通量的總和除以一年的天數(shù)得到的平均值。9二、設計準則道路設計采用設計小時交通量來確定所需的車道數(shù)。N=k×δ×AADT式中：k——設計高峰小時交通量與年平均日交通量AADT的比值系數(shù)。δ——主要方向交通量同斷面（雙向）交通量的比值系數(shù)。10二、設計準則城市道路的交通流受交叉口及行人和非機動車的嚴重影響（如交叉口間距、交叉口交通組織方式、信號燈管制方式、機動車與非機動車和行人的分隔措施）交叉口的交通組織方式有四種：

無交通管制：適用于交通量很小的次要道路交叉口。11二、設計準則采用渠化交通：即在道路上施劃各種交通管理線及交通島，用以組織不同類型、不同方向車流分道行駛，互不干擾通過交叉口。適用于交通量較小的次要交叉口、交通組織復雜的異形交叉口和城市邊緣地區(qū)的道路交叉口。在交通量很大的交叉口配合信號燈組織渠化交通，有利于交叉口的交通秩序，增大交叉口的通行能力。

實施交通指揮（信號燈控制或交警指揮）：常用于一般平面十字交叉口。

設置立體交叉：適用于快速、有連續(xù)交通要求的大交通量交叉口。12二、設計準則4.出入口控制

出入口控制是限制車輛在指定出入口以外的地點出入道路路界。出入口控制的方式和數(shù)量，對于行駛質量和行車安全有很大的影響。5.安全性

同道路路線設計有關的安全性因素是：出入口控制交叉口橫斷面13二、設計準則線形視距交通量14第二節(jié)道路路線設計一、平面設計二、行車視距三、縱斷面設計四、橫斷面設計五、平面交叉設計六、立體交叉設計15一、平面設計(Horizontalalignmentdesign)16一、平面設計1)圓曲線(circularcurve)半徑的限制2)超高(superelevation)17一、平面設計3)平曲線(horizontalcurve)最小半徑限值不設超高時的平曲線最小半徑設最大超高時的平曲線最小半徑(極限最小半徑)一般最小半徑（超高低于最大值）4)緩和曲線(transitioncurve)18一、平面設計5)加寬緩和段(transitionzoneofcurvewidening

)19二、行車視距(SightDistance)1.停車視距(stoppingsightdistance)

司機看到前方障礙物后，采取緊急制動所需的距離。它包括司機作出反應采取制動措施的行駛距離、車輛減速到完全停止所行駛的距離以及同障礙物之間的安全距離三部分。分析時，司機的視線高度取為1.2m，障礙物的高度取為0.1m。20二、行車視距2.會車視距(Intermediatesightdistance)兩輛對向車輛在同一條車道上采取緊急制動所需的距離。它包括雙方司機做出反應所需的行駛距離、雙方車輛減速到停止所行駛的距離以及兩輛車輛間的安全距離。會車視距約為停車視距的兩倍。21二、行車視距3.超車視距(overtakingsightdistance)

在雙車道道路上，車輛超越同一車道上的前車而不同對向車輛相撞所需的行駛距離。它由四部分距離組成：司機作出超越判斷并進行加速以駛向對向車道所行駛的距離，在對向車道上加速行駛以超越前車并返回原車道所行駛的距離，對向車輛在超越車從加速超越到完成超越期間所行駛的距離，超車完成時超越車同對向車之間的安全距離。22二、行車視距23二、行車視距Thecomputationofsightdistancedependson:ReactiontimeofthedriverManyofthestudiesshowsthatdriversrequireabout1.5to2secsundernormalconditions.Speedofthevehicleasthespeedincreases,sightdistancealsoincreases.EfficiencyofbrakesFrictionalresistancebetweenthetyreandtheroadGradientoftheroad.24二、行車視距車輛在彎道上行駛時，司機的視線如受彎道內側的樹木、建筑物、路塹邊坡或其他障礙物遮擋，則應將這些障礙物清除掉。清除的范圍可采用圖解法繪出視距包絡線后確定。25三、縱斷面(verticalalignment)設計1.道路縱坡(longitudinalgradient)限制2.合成坡度的限制(resultantgradient)

26三、縱斷面設計3.豎曲線視距要求27四、橫斷面設計1.公路橫斷面行車道寬度取決于每個車道(lane)的寬度和車道數(shù)。車道寬度隨車輛的寬度和它到路面邊緣間的安全距離要求而定。所需的車道數(shù)取決于設計交通量和車道的實際通行能力。2.城市道路橫斷面城市道路的橫斷面常布置為單幅、雙幅、三幅和四幅等形式。2829四、橫斷面設計單幅路適用于非機動車較少的次干路和支路。在每個方向的車道數(shù)為兩個以上，而非機動車較少時，則采用設中間分隔帶的雙幅路形式。如果非機動車數(shù)量大，則可設立兩側分隔帶，把機動車和非機動車分隔開，從而形成三幅路。而在機動車和非機動車數(shù)量都很大時可同時設立中間和兩側分隔帶，組成四幅路橫斷面。30五、平面交叉設計兩條或多條道路在同一地點接合或相互穿越時，稱為交叉(intersection)。如果交叉出現(xiàn)在同一平面上，這種交叉屬于平面交叉(gradeintersection)；不在同一平面上的交叉，則稱作立體交叉(gradeseparation)。車輛通過平面交叉時會遇到的主要問題是，可能同其他方向行駛的車輛發(fā)生沖突而降低行駛速度或者釀成行車事故。車輛間的沖突可按方式和嚴重程度一次分為分流(diverging

)（分為不同的流向）、匯合(converging)（合為同一個流向）和穿越（與其它流向相交）三種形式。31五、平面交叉設計32五、平面交叉設計33五、平面交叉設計減少交叉口沖突點的措施：1)在交叉口設置交通信號燈控制2)采用各種渠化交通措施34五、平面交叉設計3)增設轉彎車道4)減少交叉道路的條數(shù)和合理布局的形式5)交通量大時，采用立體交叉35六、立體交叉1.分離式立體交叉在相交道路的交叉點，僅修建一座立交橋，保證直行方向的交通互不干擾，相交道路上、下之間無特設匝道連通。這種立交形式簡單、占地少、工程量少、適宜于直行交通量大、轉彎車輛不多的場合。完全分離式—相交道路上、下之間不能互相連通，只保證直行交通不受干擾，這種形式主要用于公路與鐵路相交、高速或一級公路與低等級公路或其他道路相交。36六、立體交叉分離式兩層立交—其中一層用于兩個方向的直行交通，另一層用于另外兩個方向的直行及四個方向左右轉。分離式三層立交—一層用于兩個方向直行，一層用于另兩個方向直行，最后一層向兩邊岔開，用于南北向與東西向交通轉換（即左右轉），三層互不影響，不需紅綠燈控制交通

。37六、立體交叉2.互通式立體交叉(interchange)除修建立交橋外，還設置連接上、下道路的匝道，使轉彎車輛通過匝道與直行車道相互溝通，以確保各個方向的車流行駛通暢。這種立交的平面設計和交通組織較為復雜，占地多，工程量大，但交通功能好，適宜于交通量大的高速道路。1)菱形立交(diamondinterchange)

—設置4根匝道供轉彎車輛行駛，左轉車輛在次要道路的匝道端部轉彎，在此形成3個穿越點。38六、立體交叉這種形式所需的土地少，造價低，轉彎車輛的繞行路程短，適用于次要道路的交通量和左轉車輛較少的交叉口。39六、立體交叉2)苜蓿葉形立交(clover-leafinterchange)

—通過采用匝道（交織路段）消除所有的穿越沖突點。在接近構造物出入口之間設置匝道，它是苜蓿葉形立交設計的關鍵部分。雖然這種形式消除了左轉車輛的穿越沖突點，但它需要較長的繞行路程、較高的運行費用和較大的占地面積。40六、立體交叉3)定向式立交(directionalinterchange)

—為各個方向的車流都設置直接連通的定向匝道，保證交通的便捷、通暢和安全，是互通式立交的最有效的形式。然而，這種立交布局復雜，需要較多的跨線構造物和占用較多的土地。41第三節(jié)路基和路面一、路面使用性能要求二、路面結構組成和類型三、路肩和路面排水42一、路面使用性能要求表面平整結構完好經久耐用抗滑性能好噪聲低43二、路面結構組成和類型44二、路面結構組成和類型1.面層(pavement)

直接外露地表，承受行車荷載作用和環(huán)境（水和溫度）影響的路面結構層次。瀝青面層(asphaltpavement)

水泥混凝土面層(cementconcretepavement)

復合式面層塊料面層粒料面層45二、路面結構組成和類型2.基