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1、道路勘测与设计道路勘测与设计使用教材：张维全使用教材：张维全道路勘测设计道路勘测设计 参考教材：参考教材：张雨化张雨化道路勘测设计道路勘测设计 人民交通出版社人民交通出版社 2001.2001.道路勘测设计道路勘测设计教学大纲教学大纲课程代码：课程代码：BT1365课程名称：道路勘测设计课程名称：道路勘测设计学时学时/学分：学分：56/3.5先修课程：先修课程：工程测量学工程测量学、道路工程制图道路工程制图适用专业：交通工程适用专业：交通工程一、本课程的性质、目的一、本课程的性质、目的 道路勘测设计课程是本专业的专业课,重点主干课。内容包括道路路线设计的基础理论、基本原理和基本方法；道路选线与
2、定线；公路外业勘测与设计。其教学目的要求是：1 通过课堂教学，使学生系统地学习和掌握路线设计的基本原理和方法。熟悉路线勘测设计程序，内容和方法及设计文件编制。2学生运用所学的专业知识，联系实际，能从事一般地质、水文、地形条件下的道路勘测设计工作。3结合课程内容，培养学生严谨、认真、细致的工作作风及不怕苦、敢于改革，创新的辩证唯物主义精神。本课程主要讲述公路和城市道路勘测设计的基本课程主要讲述公路和城市道路勘测设计的基本原理与实用方法，主要内容包括汽车行驶理论，本原理与实用方法，主要内容包括汽车行驶理论，道路等级与技术标准的确定，可行性研究，选线与道路等级与技术标准的确定，可行性研究，选线与定线
3、，平面、纵断面、横断面设计、路线线形设计定线，平面、纵断面、横断面设计、路线线形设计等内容。等内容。主要内容涉及课程 本课程与各基础课程与其他专业课程有着密切本课程与各基础课程与其他专业课程有着密切联系，涉及较多的有：工程制图、测量学、工程地联系，涉及较多的有：工程制图、测量学、工程地质、桥涵水文、道路建筑材料等课程。质、桥涵水文、道路建筑材料等课程。本章主要内容：1、道路运输的特点及发展概况2、道路的分级及技术标准3、道路的基本组成部分4、道路设计阶段和任务5、道路设计的依据6、本课程研究的内容第一章第一章 绪绪 论论 通过本章学习使学生了解道路的功能和道路运输的特点通过本章学习使学生了解道
4、路的功能和道路运输的特点;掌握公路的掌握公路的设计等级和技术标准设计等级和技术标准;掌握城市道路的分类和技术标准掌握城市道路的分类和技术标准一一.交通运输体系交通运输体系 第一节 公路运输的地位及发展概况 1.运输：由于社会生产与消费的需要，人们必须克服空间上的阻碍，实现人和物的移动。为具体实现这种移动提供服务所进行的经济活动称为运输。2.按运输路线和工具的不同，交通运输体系由 铁路、公路、水运、航空和管道运输所组成。它们各有所长，合理分工，协调配合组成了一个完整的交通运输系统。3.交通运输体系是国民经济的命脉。道路是交通的基础，是国家经济活动的基础和人民生活的基本设施，并可作全国土地利用结构
5、的骨架。城市道路是指城市范围内的道路，是城市建设的基础，是城市交通、生产和生活的必要设施，是城市总平面布置的骨架。三三.公路运输的特点公路运输的特点 二二.道路发展简史道路发展简史 周朝：“周道如砥，其直如矢”秦朝：“道广五十步，三丈而树。”1机动灵活，汽车车辆可以随时调动，能迅速集散货物，并可随时发运，节机动灵活，汽车车辆可以随时调动，能迅速集散货物，并可随时发运，节省时间。省时间。2迅速直达，是迅速直达，是“门到门门到门”的运输方式。可将货物直接送到用户手中而不需的运输方式。可将货物直接送到用户手中而不需中间转运，也不受运输路线等限制和影响。中间转运，也不受运输路线等限制和影响。3适应性强
6、，既可用于小批量运输，也可大量运输。适应性强，既可用于小批量运输，也可大量运输。4服务面广，受地形、气候等因素影响小，可伸展到山区、农村、矿企业、服务面广，受地形、气候等因素影响小，可伸展到山区、农村、矿企业、机关、学校直到家庭用户。机关、学校直到家庭用户。5、汽车的燃料较贵，单位运量小、污染大。、汽车的燃料较贵，单位运量小、污染大。四四.我国的公路建设我国的公路建设1.现状：车、路、测设施工技术、管理水平2.展望：A.我国交通发展长远规划我国交通发展长远规划:在发展以综合运输体系为主的交通运输业总方针的指导下，按照“统筹规划、条块结合、分层负责、联合建网统筹规划、条块结合、分层负责、联合建网
7、”的方针，从“八五”开始用三十年左右的时间建设公路主骨架、公路主骨架、水运主通道、港站主枢纽和交通支持系统水运主通道、港站主枢纽和交通支持系统的“三主一支持三主一支持”交通长远规划。三主一支持B.国道主干线系统国道主干线系统：“三主一支持”中的公路主骨架即国道主干线系统，它是由五纵七横12条路线组成。连接首都、各省（自治区）省会（首府）、直辖市、中心城市、主要交通枢纽和重要口岸。“五纵七横五纵七横”国道主干线系统国道主干线系统 项目布局路线名称里程（km）五纵1.同江三亚（含长春珲春支线）2.北京福州（含天津塘沽支线及泰安淮阴连接线)3.北京珠海4.二连浩特河口5.重庆湛江5200250024
8、0036001400七横1.绥芬河满洲里2.丹东拉萨（含天津唐山支线）3.青岛银川4.连云港霍尔果斯5.上海成都（含万县南充成都支线）6.上海瑞丽（含宁波杭州南京支线)7.衡阳昆明（含南宁友谊关支线）1300460016004400250040002000同江三亚北京珠海连云港霍尔果斯上海成都北京沈阳北京上海重庆北海三路段两纵两纵两横国国家家计计划划二二年年前前重重点点支支持持建建设设项项目目第二节第二节 道路分类、公路分级与技术标准道路分类、公路分级与技术标准一一.道路的分类道路的分类公路城市道路厂矿道路林区道路乡村道路国道省道县道乡道专用公路道路是通行各种车辆和行人的工程设施。公路：公路是
9、连接城市与乡村，主要供汽车行驶的并具有一定的技术条件和设施的道路。城市道路：城市道路：是城市范围内的道路，供各种车辆和行人通行并具备一定的技术条件和设施的道路。二二.公路的分级公路的分级 公路按其使用任务使用任务使用任务使用任务、功能功能功能功能和适应的交通量适应的交通量适应的交通量适应的交通量分为五个等级。分别为：确定公路等级的主要因素是交通量，除应满足近期交通量的需要外，主要应以远期交通量发展需要为依据。1。公路的分级：根据现行交通部公路工程技术标准（JTJ001-97）的规定：A.高速公路高速公路:专专供供汽车分向汽车分向、分车道分车道行驶并行驶并全部控制全部控制出出入的干线公路。入的干
10、线公路。四车道高速公路一般能适应按各种汽车折合成小客车小客车的远景设计年限年平均昼夜交通量为2500055000辆；六车道高速公路一般能适应按各种汽车折合成小客车小客车的远景设计年限年平均昼夜交通量为4500080000辆；八车道高速公路一般能适应按各种汽车折合成小客车小客车的远景设计年限年平均昼夜交通量为60000100000辆；B.其它公路其它公路:为除高速公路以外的干线公路、集散公路、地方公路，分四个等级。一级公路一级公路 为供汽车分向、分车道行驶的公路，一般能适应按各种汽车折合成小客车小客车的远景设计年限年平均昼夜交通量为1500030000辆；二级公路二级公路 一般能适应按各种车辆折
11、合成中型载重汽中型载重汽车车的远景设计年限年平均昼夜交通量为30007500辆；三级公路三级公路 一般能适应按各种车辆折合成中型载重汽中型载重汽车车的远景设计年限年平均昼夜交通量为10004000辆；四级公路四级公路 一般能适应按各种车辆折合成中型载重汽中型载重汽车车的远景设计年限年平均昼夜交通量为：双车道1500辆以下；单车道200辆以下。2.公路等级的选用公路等级的选用3.几个注意的问题：几个注意的问题：A.公路远景设计年限的起算年为该设计项目可行性研究报告中所计划的公路建成通车之年份；B.高速公路，一级公路的设计交通量以折合成小客车为标准；C.其他各级公路的设计交通量以折合成中型载重汽车
12、为标准。三、公路工程技术标准三、公路工程技术标准1）运用标准要合理。使用标准要防止两种倾向：一是不考虑路线的作用和运输发展的要求，采用低标准，以压缩工程费用，影响公路的服务性能。二是不顾工程数量，片面追求高指标，使投资过大，占地增加。2）确定指标要慎重，在确定指标，要深入实际进行踏勘调查，征询各方面的意见，掌握第一手资料，然后根据任务书的要求，结合目前和远景的使用要求，通过比较，慎重确定。如指标定得不当，会直接影响公路的使用效果，工程造价及工期。5 5、技术标准的应用：、技术标准的应用：技术标准大体可以归纳为三类：“线形、载重、净空”对路线来说，关键是线形标准。我国现行公路工程技术标准分总则，
13、一般规定，路线、路基、路面、桥涵、车辆及人群荷载，隧道、路线交叉、沿线设施等十章。4 4、技术标准的内容：、技术标准的内容：各级公路技术标准汇总表各级公路技术标准汇总表3）在可能条件下（地形容许的情况下，定线不困难且不过分增加工程量时）尽可能采用较高指标，这样可以提高公路的使用质量，创造较好的营运条件。4）保持公路技术标准的相对均衡，连续，一条公路的等级或地形分段不应频繁变更。同一标准路段长度不能太短，高速公路，一级公路一般不小于20 km，二级公路一般不小于15km，三级公路一般不小于10km，四级公路一般不小于5km。5）等级或标准的变更处，原则上应选在交通量发生变化处，如交叉路口，互通式
14、立体交叉处，或在视野开阔，司机明显判断情况，行车速度易变换处，如桥梁、村镇、地形变化等处附近。技术标准的变化应匀顺连续，不要突变，在高低标准分界处，应设置过渡段。同一公路相邻设计路段的公路等级的差不应超过一级。四、城市道路的分类和分级四、城市道路的分类和分级（一）城市道路的分类（一）城市道路的分类 按照道路在城市道路网中的地位、交通功能以及对沿线建筑物的服务功能，城市道路分为以下四类：1快速路：主要为城市大量长距离、快速交通服务。快速路就有四个以上车道，中间设为分车带，有自行车通过时，应在两侧加设自行车道，进出口采用全控制或部分控制。2主干路：是城市道路网中的骨架，它连接城市各主要分区、车站、
15、港口等，以交通功能为主。3次干路：连接主干道的辅助性干道，与主干道结合组成城市道路网。4支路：是次干道与街区路的连接线,它解决局部地区交通,以服务功能为主,沿街以居住建筑为主.（二）城市道路的分级（二）城市道路的分级 城市道路除快速路外，各类城市道路按照所在城市的规模、设计交通量、地形等分为、级。（P7.）设计年限：快速路为20年；次干路为15年；支路为10-15年。我国按市区和近郊区（不包括所属县）的非农业人口总数，把城市的规我国按市区和近郊区（不包括所属县）的非农业人口总数，把城市的规模划分为四类：模划分为四类：特大城市，人口为特大城市，人口为100万以上万以上大城市，人口为大城市，人口为
16、50100万，采用万，采用I级标准级标准中等城市，人口为中等城市，人口为2050万人，采用万人，采用II级标准级标准小城市，人口为小城市，人口为20万以下，采用万以下，采用III级标准级标准第三节 道路勘测设计的程序和设计文件的编制一.公路建设的基本程序 公路建设项目属于国家基本建设项目。基本建设项目在整个建设过程中各项工作的先后顺序，称为基本建设程序。一般来讲，公路基本建设的程序应当是：根据国民经济长远规划和布局所确定的公路网规划，通过调查，进行可行性研究，编制设计任务书；批准后进行初测和初步设计；经过批准后，列入国家年度计划，进行定测；编制施工图；组织施工；完工后，进行竣工验收，最后交付使
17、用。公路规划勘测设计公路施工公路养护二.公路勘测设计阶段 公路勘测设计，是指具体完成一条公路所进行的外业勘测和内业设计工作。外业勘测外业勘测包括：对路线的视察，踏勘测量和详细测量。内业设计内业设计包括：路线设计和结构设计以及概预算编制等工作。1.设计内容2.设计阶段 公路勘测设计应根据公路的性质和要求分阶段进行，具体作法有：一阶段设计：二阶段设计：三阶段设计：2）两阶段设计：公路工程基本建设项目，一般应采用两阶段 设计，即初步设计和施工图设计两个阶段。第一阶段：根据批准的设计任务书，进行踏勘测量，并编制初步设计文件。主要任务是：拟定设计原则；选定设计方案；计算主要工程数量；提出施工方案，编制设
18、计概算并提供文字说明和图表资料。第二阶段：根据批准的初步设计和审批意见，进行详细测量，并编制施工图设计文件。主要任务是：进一步对拟定的设计原则设计方案，技术决定加以具体和深化，最终确定各项工程数量和尺寸，提出文字说明和满足施工需要图表资料及施工组织计划并编制施工图预算。1）一阶段设计：对于技术简单，方案明确的小型建设项目，可采用一阶段设计。即直接根据批准的设计任务书的要求，一次作详细测量并编制施工图设计。3）三阶段设计：对于技术上复杂而又缺乏经验的建设项目，或建设项目中的个别路段，特大桥，互通式立体交叉，隧道等，必要时应采用三阶段设计。技术设计阶段主要是对重大、复杂的技术问题，通过科学试验，专
19、题研究，加深勘测调查及分析比较解决初步设计中未能解决的问题，落实技术方案，计算工程数量，提出修正的施工方案，修正设计概算。其深度和要求介于初步设计和施工图设计之间。即分：初步设计 技术设计 施工图设计三.公路设计文件的编制 1设计文件的表达形式：文字说明、设计图、表格三种。2设计文件的内容：初步设计文件由下列十三篇和附件组成：总说明书、总体设计、路线、路基路面及排水、桥梁、涵洞、隧道、路线交叉、交通工程及沿线设施、环境保护、渡口码头及其他工程、筑路材料、施工方案、设计概算、附件基础资料。施工图设计文件组成：十三篇和附件组成。四.城市道路的红线规划1城市道路网的主要形式有：方格网（棋盘）式环形放
20、射式自由式混合式2道路红线规划 道路红线规划是指城市道路的用地的分界控制线。通常由城市规划部门确定。红线宽度为道路用地的规划范围，包括车行道、人行道、绿化带等在内的规划道路的总宽度，或称规划路幅。3.红线设计的内容（1）确定道路的红线宽度（2）确定道路红线的位置（3）确定交叉口的型式（4）确定控制点的坐标和标高1-4 路线设计依据路线设计依据 公路设计必须以公路所经过地区的地形（组成、线形设计、道路类型）、地质水文（稳定安全、经济合理）自然条件和交通资料为依据。在公路线形几何设计中，基本的设计依据是：设计车辆、设计车速、以及设计交通量等。一、设计车辆一、设计车辆 1定义：作为公路设计依据的车型
21、叫设计车辆。车辆的几何尺寸、重量、性能等，直接关系到行车道宽度，弯道加宽、道路纵坡、行车视距、道路净空、路面及桥涵荷载。2设计车辆的种类长总宽总高前悬车距后悬小客车61.820.83.81.4载重汽车122.541.56.54鞍式汽车162.541.24+8.82自行车外廓尺寸采用宽0.75m、高2.0m3注意：以上设计车辆仅为路线几何设计的依据，而路面设计和桥涵设计的车辆荷载，则按其重量和作用次数量有规定。二、设计车速二、设计车速1定义：在天气良好，交通密度小的情况下，一般驾驶员能够保持安全、舒适行驶的最大速度。2设计车速是公路几何设计（如平曲线半径、超高、纵坡坡度、坡长、视距等）的基本依据
22、。3变更：在一条公路上应尽量采用高的，同一的设计车速，设计速度应连续、均衡、渐变。三、交通量三、交通量交通量是确定公路等级的主要依据。1定义：是指单位时间内通过公路某一地点或某一断面的车辆数量。2换算：折算系数：通常以车辆宽度B与平均行车速度V的比值的对比来加以确定，即以选定的车辆的B/V为1，以其他车型的B/V与选定车辆的对比求得。以载重汽车为标准的折算系数 见 P14 四、通行能力四、通行能力道路通行能力是在一定的道路和交通条件下，道路上某一路段适应车流的能力，以单位时间内通过的最大车辆数表示。1基本通行能力 计算：“车头间距”法 “车头时距”法2可能通行能力3设计通行能力1-5 公路的组
23、成部分公路的组成部分一、线形组成路线指公路的中线，路线平面和纵断面都是由直线和曲线组成。研究公路线形设计中，是从平面线形，纵面线形和空间线形（平、纵组合）来研究的。二、结构组成 主要包括：1.路基:由土石材料按一定的技术要求填筑压实而成的结构物,它承受路面传递的行车荷载,是支承路面的基础部分.2.路面:用各种材料或混合料分层修筑在路基顶面供车辆行驶的层状结构物,宏观世界应能满足车辆安全,迅速,舒适的行驶要求.3.桥涵:桥梁是为 道路跨越河流,山谷或人工障碍物而建造的构造物;涵洞是为宣泄地面水流而设置的横穿路堤的小型排水构造物.4.隧道:隧道是道路穿越山岭、地下和水底而修筑的构造物。5.排水系统
24、：是为了排除地面水及地下水而设置的排水构造物6.防护工程:为了加固路基边坡,确保路基稳定的结构物.7.特殊构造物及沿线交通服务设施等。公公路路组组成成城城市市道道路路组组成成 城市道路作为行车的构造物也是由路基、路面、桥涵等组成，为了确保完整的城市道路系统功能，通常还包括以下组成部分：1.机动车道、非机动车道和人 行道2.人行地道(包括人行通道和人行天桥)3.交叉口、步行广场、停车场、公共汽车站4.交通安全设施,如照明设备,护栏,交通标志及标线等5.沿街设施,如电线杆,给水栓,邮筒,电讯设备等6.地下铁道高架桥等7.绿化设施 1-6 1-6 本课程的目的、特点及内容本课程的目的、特点及内容 一
25、、本课程的性质 本课程是一门专业主干课。通过学习，使学习掌握公路勘测和设计的基本概念，基本原理，基本方法和技能，为课程设计和毕业设计打下基础，为今后工作作好准备 二、本课程的特点 1涉及面广：道路是一条带状的空间三维结构物，它涉及人、车、路和环境等诸多因素的影响和约束。2综合性强：本课程和工程制图、测量学、工程地质、桥涵水文、工程经济、道路建筑材料、筑路机械等课程结合紧密，具有综合运用的特点。3实践性强：本课程具有很强的实践性，需要一系列的实践性教学来保证。三、本课程的内容 本课程着重研究公路和城市道路线形几何设计的问题，道路结构设计部分在其它专业课（如桥梁工程、路基路面工程等课程）中学习。如何进行合理的道路路线线形几何设计和路线勘测是本课程研究的重点。