实用道路勘测设计.ppt

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1、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、现代一、现代交通运输网络的构成交通运输网络的构成 第一节 交通运输网络构成 1.运输：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

2、输。2.按运输路线和工具的不同，交通运输体系由铁铁路、公路、水运、航空和管道运输路、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。二、公路运输的特点二、公路运输的特点 1机动灵活：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。2迅速直达：迅速直达：是“门到门”的运输

3、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。3适应性强：适应性强：既可用于小批量运输，也可大量运输。4服务面广：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。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。三、三、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。”1.2 1.2 道路分类、分级与技术标准道路分类、分级与技术标准一一.道路的分类道路的分类公路公路城市道路城市道路厂矿道路厂矿道路林区道路林区道路乡村道路乡村道路国道国道省道省道县道县道乡道乡道专用公

4、路专用公路公公 路路公路是连接城市与乡村，主要供汽车行驶的并具有一定的技术条件和设施的道路。城城市市道道路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 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（JTGB01-2003）的规定：公路按其使用任使用任务、功能和适应的交通量务、功能和适应的交通量分为五个等级。分别为：A.高速公路高速公路:专供专供汽车分向汽车分向、分车道分车道行驶并行驶并全部全部控制控制出入的干线公路。出入的干线公路。四车道高速

5、公路一般能适应按各种汽车折合成小客车小客车的年平均日交通量为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年平均日交通量为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年平均日交通量为60000100000辆；B.其它公路其它公路:为除高速公路以外的干线公路、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。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，并可根据需要控制出入的多车道公路。四车道一级公路应能适应将各种汽车折合成小客车小客车的年平均日交通量为1500030000辆；二级公路二级公

6、路为供汽车行驶的双车道公路。应能适应将各种汽车折合成小客车小客车的年平均日交通量为500015000辆；三级公路三级公路为主要供汽车行驶的双车道公路。应能适应将各种汽车折合成小客车小客车的年平均日交通量为20006000辆；四级公路四级公路为主要供汽车行驶的双车道或单车道公路。应能适应将各种汽车折合成小客车小客车的年平均日交通量为：2000辆以下。三、公路工程技术标准三、公路工程技术标准3 3）在可能条件下（地形容许的情况下，定线不困）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）尽可能采用较高指难且不过分增加工程量时）尽可能采用较高指标。标。这样可以提高公路的使用质量，创造

7、较好的营运条件。4 4）保持公路技术标准的相对均衡，连续，一条公）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。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 5）等级或标准的变更处，原则上应选在交通量发）等级或标准的变更处，原则上应选在交通量发生变化处生变化处，如交叉路口，互通式立体交叉处，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

8、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城市道路网中的地位、交通功交通功能能以及以及对沿线建筑物的服务功能对沿线建筑物的服务功能，城市道路分为以下四类：1快速路快速路 主要为城市大量长距离、快速交通服务。快速路具有四个以上车道，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、港口等，以交通功能为主。3次干路次干路 连接主干道的辅助性干道，与主干道结合组成城市道路网。

9、4支路支路 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 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（大）、（中）、（小）级。我国按市区和近郊区（不包括所属县）的非农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：业人口总数，把城市的规模划分为四类：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

10、，采用万以下，采用III级标准级标准设计年限：快速路为设计年限：快速路为2020年；年；次干路为次干路为1515年；支路为年；支路为10-1510-15年。年。1-3 道路勘测设计的程序和文件的编制道路勘测设计的程序和文件的编制一.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。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，称为的先后顺序，称为基本建设程序。基本建设程序。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：对路线的视察，踏勘测量和详细测量。内业设计

11、内业设计：路线设计和结构设计以及概预算编制 等工作。1.1.设设 计计 内内 容容2.2.设设 计计 阶阶 段段 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：）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。1）一阶段设计：）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。第第一一阶阶段段：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

12、出施工方案，编制设计概算并提供文字说明和图表资料。第二阶段：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。3 3）三三阶阶段段设设计计：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。即分：初步设计 技术设计 施工图设计 技技术术设设计计阶阶段段主要是对重大、复杂的技术问题，通过科学试验，专题研究，加深勘测调查及分析比较解决初步设计中未

13、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。三.公路设计文件的编制 1设计文件的表达形式：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：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）式方格网（棋盘）式环形放射式环形放射式自由式自由式混合

14、式混合式3.红线设计的内容（1 1）确定道路的红线宽度确定道路的红线宽度（2 2）确定道路红线的位置确定道路红线的位置（3 3）确定交叉口的型式确定交叉口的型式（4 4）确确定定控控制制点点的的坐坐标标和和标高标高1-4 道路勘测设计控制要素道路勘测设计控制要素 公路设计必须以公路所经过地区的地形、地地形、地质、水文、气候等自然条件和交通资料质、水文、气候等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、通行设计车辆、设计车速、以及设计交通量、通行能力等。能力等。一、设计车辆一、设计车辆 1定义：定义：作为公路设计依据的车型叫设计车辆。车辆

15、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轴距后悬小客车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（计算行车速度）二、设计车速（计算行车速度）1定义：定义：在气候正常，交通密度小的情况下，汽车运行只受道路本身条件的影响时，一般驾驶员能够保持安全、舒适行驶的最大行使速度。2设计车速是公路几何

16、设计（如平曲线半径、超高、纵坡坡度、坡长、视距等）的基本依据。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。定义：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。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。v交交通通调调查查、交交通通预预测测是是公公路路建建设设项项目目可可行行性性研研究究的的基基础础，也也是是确确定定公公路路建建设设项项目目的的建建设设规规模模、技技术术等等级级、工工程程设设施施、经经济

17、济效效益益评评价价及及公公路路几几何何线线形设计的主要依据。形设计的主要依据。v分类：分类：日交通量日交通量 （单向（单向/双向，汽车双向，汽车/混合交通）混合交通）v 小时交通量小时交通量v 年累计交通量年累计交通量（一）设计交通量（一）设计交通量v1设计日交通量设计日交通量v年年平平均均日日交交通通量量一一条条公公路路交交通通量量的的普普遍遍计计量量单单位位是是年年平平均均日日交交通通量量年年平平均均日日交交通通量量（简简写写为为AADT），用用全全年年总总交交通通量量除除以以365而而得得。即即全全年总交通量年总交通量365.v 设设计计日日交交通通量量是是指指欲欲建建公公路路到到达达预

18、预测测设设计计年年限限时能达到的年平均日交通量（辆日）。时能达到的年平均日交通量（辆日）。v 设设计计日日交交通通量量依依道道路路使使用用任任务务及及性性质质，根根据据历历年年交交通通观观测测资资料料推推算算求求得得。目目前前一一般般按按年年平平均均增长率累计计算确定。增长率累计计算确定。设计日交通量计算：设计日交通量计算：v NdN0(1+)n-1v式中：式中：Nd设计日交通量（辆设计日交通量（辆 日）；日）；v N0起起始始年年平平均均日日交交通通量量（辆辆日日），包包括括现现有有交交通通量量和和道道路路建建成成后后从从其其它它道道路路吸吸引引过过来的交通量：来的交通量：v 年平均增长率（

19、）；年平均增长率（）；v n设计年限。设计年限。2设计小时交通量设计小时交通量v小小时时交交通通量量（辆辆小小时时）是是以以小小时时为为计计算算时时段段的的交交通通量量，是是确确定定车车道道数数和和车车道道宽宽度度或或评评价价服服务务水水平时的依据平时的依据v第第30位小时交通量位小时交通量(8760h/年年)v设计小时交通量一般采用第设计小时交通量一般采用第30位小时交通量位小时交通量。v意意味味着着在在一一年年中中有有29个个小小时时超超过过设设计计值值，将将发发生生拥拥挤挤，占占全全年年小小时时数数的的0.37，也也就就是是说说能能顺顺利利通过的保证率达通过的保证率达9967。设计小时交

20、通量计算公式设计小时交通量计算公式v NhNdkDv式中：式中：Nh主要方向高峰小时设计交通量主要方向高峰小时设计交通量v （辆小时）：（辆小时）：v Nd 设计年限的年平均日交通量设计年限的年平均日交通量v （辆日）；（辆日）；v D方方向向系系数数，即即高高峰峰小小时时期期间间主主要要方方向向与与两两个个方方向向总总交交通通量量之之比比（NhNh），可可采采用用0.6；v Nh高峰小时两个方向的总交通量高峰小时两个方向的总交通量v （辆小时）；（辆小时）；v 设计小时交通量系数设计小时交通量系数K说明：说明：vK 设设计计小小时时交交通通量量系系数数（NhNd）：平平时时有有观观测测资资料

21、料，仿仿图图1-5绘绘制制关关系系图图求求得得；无资料：可按如下近似式计算无资料：可按如下近似式计算v K=18（1十十A）X-08+v式中：式中：A地区气候修正系数：地区气候修正系数：v X设计小时时位：设计小时时位：v 设设计计年年限限的的日日交交通通量量修修正正系系数，按下式计算：数，按下式计算：v 0.2-0.0002Nd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。的最大车辆数表示。1基本通行能力基本通行能力 基本通行

22、能力是指在理想条件下，单位时间内基本通行能力是指在理想条件下，单位时间内一个车道或一条车道某一路段可以通过的小客车最一个车道或一条车道某一路段可以通过的小客车最大数，是计算各种通行能力的基础。大数，是计算各种通行能力的基础。计算：计算：“车头时距车头时距”法法 C=3600t “车头间距车头间距”法法 C=1000VL理想条件：包括道路条件和交通条件两个方面理想条件：包括道路条件和交通条件两个方面，v2可能通行能力可能通行能力v可能通行能力是由于通常现实的道路和交通条件可能通行能力是由于通常现实的道路和交通条件与理想条件有较大差距，考虑了影响通行能力的与理想条件有较大差距，考虑了影响通行能力的

23、诸多因素如车道宽、侧向净宽和大型车混入后，诸多因素如车道宽、侧向净宽和大型车混入后，对基本通行能力进行修正后的通行能力。对基本通行能力进行修正后的通行能力。v3设计通行能力设计通行能力v设设计计通通行行能能力力是是指指公公路路交交通通的的运运行行状状态态保保持持在在某某一一设设计计的的服服务务水水平平时时，单单位位时时间间内内公公路路上上某某一一路路段段可可以以通通过过的的最最大大车车辆辆数数。（我我国国二二级级、二二级、三级、三级）级、三级、三级）1-5 公路的组成部分公路的组成部分一、线形组成一、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

24、形，纵面线形和空间线形（平、纵组合）来研究的。二、结构组成二、结构组成 公公路路组组成成 主要包括：1.路基路基: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: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：排水系统：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。特殊构造物及沿线交通服务设施等。1-6 本课程的目的、特点及内容 一、本课程的性质一、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。三、本课程的内容三、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。