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1、道路工程绪论第一节道路运输的特点和道路功能1 .位通运输体系随靛:铁路500km、道路200km或不限、航空、水路、管道2 .3路运输特点|：机动灵活性大（直达运输，100-200公里短途运输，经济可靠）普及面广、适应性强（灾时、战时、平时）速度快、造价低运量大3 .逋路功能:交通形成国土结构公共空间防灾繁荣经济第二节道路的分类4 .谟路分招:公路城市道路厂矿道路林区道路乡村道路5 .|公路的分类与分亘|按照道路在道路网中的地位，公路可分为干线和支线。干线公路（公路网中起骨架作用的公路）一国道省道县道乡道支线公路（公路网中起连接作用的公路）6.|公路的分酬公路按使用任务、功能和适应交通埴分为高
2、速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路。等级高速一级二级三级四级设计年限2()15151010设计速度（km/h）80、100、12060、80、10080、6040、3020AADT (pcu/d)25000-10000015000-550005000-15000200060004002000出入口控制完全控制部分控制部分和不控制不控制不控制其中高速公路和一级公路为汽车专用道路，其他为一般公路.7 .憾市道路的分类写礴快速路为城市中大量、长距离、快速交通服务。对向车行道之间应设中间分车带，其进出口应采用全控制或部分控制两侧不应设置吸引大量车流、人流的公共建筑物的进出口.两侧一般建筑物
3、的进出口应加以控制。主干路为连接城市各主要分区的干路，以交通功能为主。自行车交通最大时，宜采用机动车与非机动车分隔形式，如三幅路或四幅路。两侧不应设置吸引大量车流、人流的公共建筑物的净出口。次干路与主:干路结合，组成道路网，其集散交通作用，兼有服务功能.支路次干路与街坊路的连接线，解决局部地区交通，以累务功能为在。大、中城市道路网规划指标项目城市规模与人口（万人）快速路主干路次干路支路机动车设计速度（km/h）大城市20080604030W200608040604030中等城市404030道路网密度（km/km2）大城市2000.40.50.81.21.21.434W2000.30.40.81
4、.21.21.434中等城市1.21.434道路中机动车车道条数（条）大城市20068684634W200464-64-62中等城市42y2道路宽度（m）大城市20040-4545-5540-50153020035yo405030-451520中等城市354530-4015208 .域市道路设计内容I：路线设计交叉口设计道路附属设施设计路面设计交通管理设施设计9 .域市道路设计原而城市道路设计必须在城市规划、特别是土地利用规划和道路系统规划的指导下进行。要求在经济、合理的条件下，考虑道路建设的近远期结合、分期发展，避免不符合规划的临时性建设。要综合考虑道路的平面线形、横断面布置、道路交叉口、各
5、种道路附屈设施、路面类型，满足行人及各种车辆行驶的技术要求。设计时，应同时兼顾道路两侧城市用地、房屋建筑和各种工程管线设施的高程及功能要求，与周围环境协调，创造良好的街道景观。合理使用各项技术标准，尽可能采用较高的线形技术标准，除特殊情况外，应避免采用极限标准。第一章行人和车辆基本知识第一节行人基本知识行人活动网行人在自由活动圈（直径1.221.34米）内，步行可以很自由，也不干扰别人；即人均所拥有的空间达到3.7m?。行人在舒适活动圈（直径1.071.22米）内，穿越的行人不至接触到原来的行人：行人在限制活动圈（直径0.921.07米）内，穿越的行人要侧身走才不至接触到原来的行人；行人在非接
6、触区（直径0.60.92米）内，行人活动已受相互制约，但跨步尚不接触；行人在接触区（自径0.480.6米）内，行人已无法穿行超越；一般选取1.43.7m?/人的空间值作为确定服务水平界限的临界点。另外，满足行人通行的道路最小净空为2.5m。行人步速集中于6078m/min的范围之间.第二节车辆基本知识1、车辆尺寸机动车设计车洞:小型汽车普通汽车钱接车（微型汽车中型汽车）设计车型项目总长总宽总高微型汽车3.21.61.8小型汽车5.()1.81.6中型汽车8.72.54.0普通汽车12.02.54.0被接车18.02.54.0总黑11I ii ll i rr-ii ii !iuu200万人so6
7、()4()3()50200万人608040yo4030中等城市404030小城市干路40203、车流密度库流密度|：在某一瞬时内一条车道的单位长度匕分布的车辆数。它表示车辆分布的密集程度。pcu/km K=N/L （pcu/km） K：车流密度。N：单车道路段内的车辆数。L：路段长度道路I：的车头间隔也反映车流密度。（车头间隔一车头间距、车头时距）库头间距|：前后相邻两辆车的车头之间的距离称为车头间距.平均车头间距：观测路段上.所有车辆的车头间距平均值。与密度的关系：hs=1000/K （m/pcu）库头时距I：在同向行驶的车流中，前后相邻两辆车驶过道路某一断面的时间间隔称为车头时距。平均车头
8、时距：观测路段上.所有车辆的车头时距平均值。与交通量的关系：ht=36OO/Q （s/pcu）库头时距、车头间距、速度关乳hs=V/3.6ht4、车流辆、行车速度和车流密度之间的关系Q=K VQ平均流量（pcu/h）V平均车速（km/h）K平均车流密度（pcu/km）5、汽车在城市道路上的行驶特征连续流、间断流6、公交车辆运行行驶速度V （市区1418km/h,郊区1625km/h）运送速度V遥（车辆沿途停靠的总时间，通常约占车辆在全线行驶和停靠时间总和的25%30%,这段时间不仅影响运送速度，还影响停靠站和线路的通行能力，缩短这段时间对乘客、尤其是特大城市的乘客有很大意义）运营速度V （包括
9、车辆在首末站停留的时间）第三章城市道路平面线形规划设计第一节平面线形规划设计的内容逍路线形指道路路幅中心线的立体形状。道路中线在水平面上的投影形状称为道路平面线型平面线型小直线和曲线组成。曲线分为曲线半径为常数的圆曲线和曲率半径为变数的缓和曲线主要任务：根据道路网规划确定的道路走向和道路之间的方位关系，以道路中线为准，考虑地形、地物、城巾建设用地的影响；根据行车技术要求确定道路用地范围内的平面线性，以及组成这些线形的直线、曲线和它们之间的衔接关系；对于小半径曲线，还应当考虑行车视距、路段的加宽和道路超高设置等要求。阶段：总体规划一确定主:要道路中心线走向，并进一步确定城市路网。详细规划确定各级
10、道路主要特征点的坐标、曲线要素等内容。第二节平曲线规划设计1、圆曲线收向力系激横向力系数U ,即表示汽车单位重量所受到的横向力。它可以表示汽车在曲线上行驶时横向的稳定程度，U值越大，表示横向愈不稳定,汽车就可能产生侧向滑移。（是判定道路设计转弯半径是否符合要求的基本条件）H=V2/127Ri R平曲线半径i路拱坡度保证汽车不产生侧移的必要条件：ppoPo横向摩阻系数网曲线半径计算公式：R=V2/127（ni）i弯道外侧一，弯道内侧+BI曲线半径|：不设超高的最小半径,极限坡小半径,般最小半径（最大半径不宜超过10000m ）不设超高的最小率祠:路曲线半径较大、离心力较小时，汽车沿双向路拱（不设
11、超高）外侧行驶的路而摩擦力。极限最小半制:1般最小半径公路一般）!采用0.035,城市道路一般日采用0.067指圆曲线半径采用的最小极限值。设置最大超高。城市道路在郊区的超高横坡度可采用2%6%, n 4X0.15o指设超高时的推荐半径。数值介于不设超高的最小半径和极限最小半径之间2、超高、加宽噩：为了减少横向力，就需要把弯道外侧横坡做成与内侧同向的单向横坡称为超高横坡度超。iM=v2/127R-n （%）我国城市道路的超高坡度一般取2%6%圈高缓和段|：为了使道路从直线段的双坡面顺利转换到具有超高的单坡而，需要一个渐变的过渡段，称为超高缓和段。绕内边缘旋转超高渐变率：旋转轴与车行道外侧边缘之
12、间相对升降的比率。绕中线旋转（般多用于in路改建工程）加宽设置|：为了保证汽车在转弯时不侵占相邻车道，凡小于250m半径的曲线路段均需要加宽。为了适应车辆在弯道上行驶时后轮轨迹偏向弯道内侧的需要，通常公路的加宽设在弯道内侧；城市道路为了便于拆迁和实施，乂是两侧同时加宽。在圆曲线内加宽为不变的全加宽值，两端设置的加宽缓和段由直线段加宽为0,逐步按比例增加到圆曲线的全加宽值3、缓和曲线艇和曲线|：汽车回转半径的曲率半径能从直线段的P =8,有规律地逐渐减小到P=R,这一变化路段即为缓和曲线段。缓和曲线多采用回旋线，也可采用三次抛物线、双纽线。目的：通过曲率的逐渐变化，适应车辆转向操作的行驶轨迹和路
13、线的顺畅，缓和行车方向的突变和离心力的骤增，使离心加速度逐渐变化，并可作为缓和超高变化的过渡段，从而使汽车从直线段安全、迅速的驶入小半径弯道。作用：曲率连续变化，便于车辆遵循车道行驶离心加速度逐渐变化，旅客感觉舒适超高横坡度逐渐变化，行车更加平稳与曲线配合得当，增加线形美观不设缓和曲线：VR同向曲线转向相同的曲线反向曲线|：转向相反的曲线组合而成的曲线.|复曲线|：不同半径的两同向曲线直接相连、 V280km/h,且 RI： R21.5 V80km/h,且 RI： R22.0衔接时注意问题:相邻曲线半径悬殊不宜过大。一般认为相邻曲线半径的差距不宜超过一倍，并注意加设交通标志.同向曲线间的直线最
14、小长度宜36倍的计算行车速度值，两反向曲线间最小直线长度宜与2倍的计算行车速度值注意超高的衔接长直线尽端，转弯半径不宜过小第三节行车视距Iff车视距|：指在同一车道上，车辆突然遇到前方障碍物，而必须及时采取制动停车所需要的安全距离。（反应距离、制动距离、安全距离）汽车行驶时诩机看到前方隙物后，备急.制动至达到阵码物*安全力车止所筑的顺行下正离称为伶车视距.此时司机视线密度取12m 障的物育出路面O.lm.份车双正由三部分组成.她由IT-22即S=，&+$.*，4()(I 465)f_:._& | UI & 式中 k司机反应时X所行袋的距离(m)；V计算行车速度(km/h);V路面附着系数即纵向
15、厚阳系数，一般按潮湿状态考虑,i纵坡度,上坡为正.下坡为负；K制动使用系数，一般可在1.21.4时选用.二伶车视距S作为V KyJ5 = / + S + I = + 饮.,一、+ ”反 M 女 3254(p+ 0 黛S.制动距寓，即司机开始M动到安全停止时所行驶的距离(m);式*卜4安全距离一般可取 J 10( m).司机反应WXtUZ时.M=1.2=1.2* y(m)制动快离S制.取决f制动力和4速的人小.当忽4浪动用力系数/时,则KH。式为KV24-254(r150-101.5-556.75 3.51.015 g方河:国成一施1至反而不疝就%车车1小侬Hl陷re 3.5 _ o.ij rs
16、 5.501克Huma w F庇：过用,；In；岐M4也我国城市道路分为快速路、主干路、次干路、和支路四类。其车速由大到小，在功能1：由以“通”为主转到以“达”为主。车行道可分为：单幅路、双幅路、T幅路、四幅路，主要是由机动车与非机动车交通不同组织方式而形成的。布置要求：应根据城市规模、道路等级、交通需求、沿街建筑的性质、地形等具体情况，确定各组成部分的宽度和相互的横向位置及高差，既要满足道路交通安全和畅通、环境保护、路容景观和风貌、分期建设和远期发展等的需要，又要节约城市用地和投资。第二节机动车道1、净空要求横向安全距离般指对向行车安全距离,同向行车安全距离,路缘石的安全距离、与墙面等构筑物
17、的安全距离。设计车速4060km/h1.2-1.4m1.0-1.4m0.5-0.8在隧道1.0m大于60km/h中间用分隔带分开，与非机也分离车道宽度取决与车身宽度和横向安全距离。计算行车速度（km/h）车道宽度（M）大型汽车或大小汽车混行403.75403.5停小客车2.5大客车、公共汽车停靠站3.0交叉口进口道、小型汽车专用道3.0交叉口进口道、混行汽车车道最小宽度3.252、车道数机动车道的车道数，常根据城市规模和道路等级确定。机动车道的车道条数常采用偶数。对于道路交通量有潮汐变化的机动车道.不设中间分隔带，车道数采用奇数或偶数均可，在每条车道上空的两面都装有红（或X）灯和绿（或t ）灯
18、，当早上高峰小时单向交通量很大时，可以将大部分车道开放绿灯，满足车辆交通要求，这时对向可通行的车道减少；当下午高峰小时对向交通量大增时，可以变换交通信号灯，使绿灯的车道数增加。路段上机动车道的车道数不宜过多，单向车道超过4条时，行进中的车辆，要从外侧车道变换到内侧车道十分困难，尤其在车流很密时容易造成交通混乱，车辆擦撞。路段上机动车道的车道数也不宜过少。需要满足公交车辆的行驶，要加密公交路线网和站点的密度，并且要为公交设置港湾式停靠站，以保证其他车辆在车道上能顺畅通行。根据国内各城市建设道路的经验，机动车道（指路缘行之间）的宽度，双车道取7.58.0m,三车道取Um,四车道取15m,六车道取2
19、223m,/I车道取30m。3、通行能力匿本通行能力|指在道路、交通、环境和气候均处于理想条件卜由技术性能相同的一种标准车辆，以最小的车头间隔连续行驶，在单位时间内通过一条车通或道路路段某一断而的最大车辆数，这是一种理想状况下的通行能力、亦称理论通行能力。理金通行能力公式加下：360036001000K而式中N通行能力（veh/h）；L车头间距（m）；行车速度（m/s）；V行车速度（km/h）.用车头向距公式（1-2-6）代人式（1-2-7）得何能通行能力|通常道路交通条件下，单位时间内通过道路一条车道或某一断面的最大可能车辆数。N p=3600/htht连续车流中两车先后通过车道同一断面的时
20、间间隔。一般取平均车头间隔时间。简称车头时距（s/pcu）股计通行能力|指道路交通运行状态保持在某一设计服务水平时I道路上某一路段的通行能力不受平面交叉口影响的一条机动车车道的设计通行能力。N 设=a c N .f（pcu/h）ac道路分类系数N叫一条车道的可能通行能力道路分类快速路主干次干支路0.750.800.850.90等级高的道路要求服务水平高，即容许通行能力降低，因而分类系数小。相反，等级低的支路，分类系数较大，使用条件较差。车道通行能力折减系数（由于变换车道的影响）单向一车道单向二车道单向三车道单向四车道折减系数am1.01.852.643.251+0.851+0.85+0.791
21、+0.85+0.79+0.61从中心线向外的车道通行能力应一次折减，因此过的车道并不能使通行能力得到有效提高。交通管理部门往往规定将靠近左侧车道供小型车行驶，靠右侧的车道供大型公交车和载重汽车行驶，不同类型汽车的通行能力在车道上是不同的。不计交叉口影响的多车道机动车道单向设计通行能力：Na=ac -ara-N.,I道路服务水平平定义:当耍以道路上.的运行速度和交通量与可能通行能力之比，综合反映道路的服务质量。考虑交叉口： N；=ac a,明 Nqaa交叉口折减系数城市中道路路段的通行能力常受到交叉口通行能力的限制，要拓宽交叉口，增加交叉口的车道条数，才能与路段的通行能力相匹配。第三节非机动车道1、车道净空要求行驶自行车的最小净高要求2.5m,其他非机动车3.5m两种不同车辆的横向安全间距约为0.40.5m,非机动车离侧石的安全间距约为0.7m。一条非机动车道的宽度至少4.5米，若高峰小时自行车