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1、道路工程概论教案第 一 章 总 论(2h)1.1 绪论1.1.1 一个完整的交通运输构成体系交通运输是国民经济的动脉，是经济发展中的基础产业。目前，在我们国家，交通运输系统的发展成为控制国民经济发展的重要因素。构成一个完整的交通体系，包括：铁路运输、道路运输、水运运输、航空运输、管道运输。这些运输方式都有各自的特点：铁路运输的特点：只能实现线的运输，承担中长距离客货运和大宗物资运输；运力大、速度快、成本低。道路运输的特点：实现面的运输，可以深入城乡、平原、山区、机场、火车站、港口等各个角落的门到门的直达运输。其主要特点：机动灵活、运输面广、运输快速、投资少见效快，但运费高和污染大。水运运输的特
2、点：运价低廉，但运输速度慢。航空运输的特点：可快速运输旅客和货物，但运输成本大。管道运输的特点：方便运送油气产品1.1.2 道路的功能道路是人们工作、学习、生活、旅游出行的通道，社会活动要求必须要有一个安全、通畅、方便、快捷和舒适的道路交通体系。因此，道路具有下述功能：交通运输：实现城乡旅客、货物交通中转、集散的功能。城乡结构的骨架：对于城市道路，因为城市建筑是按照道路网的布局走向实施布置，因此城市道路是城市结构的骨架；对于地方道路，形成乡镇布局的骨架；对于主干公路网，形成整个国土结构的骨架。公共空间：具有公共交通体系、保证日照和通风、提供绿化和排水管线布置的公共空间。抵御灾害的通道：发生火灾
3、、水灾、地震等自然灾害和战争时，起到迅速疏散、避险和集结军队的作用。社会发展的基础产业，经济发展的先行设施：要想富，先修路，已成为全社会的共识，道路建设在经济发展中已起着举足轻重的作用。1.1.3国内道路发展情况1 9 7 8年前，我国无一级公路，仅有少数二级公路；1 9 8 0年有一级汽车专用公路2 0 0 k m,二级公路1 2 60 0 k m；1 9 8 4年国务院正式批准建设并开始设计京津塘高速公路；1 9 8 5年我国仅有一级汽车专用公路4 0 0 k m,二级公路2 1 2 0 0 k m；1 9 8 8年1 0月泸嘉高速公路建成通车，实现了我国大陆高速公路零的突破;1989年广
4、东省建成第一条高速公路，即广佛高速公路；1990年底，建成通车的高速公路已超过2000公里；1999年底，建成通车的高速公路已达到11605公里；2000年底，高速公路通车总里程已达到1.6 万公里，此时我国高速公路里程已跃居世界第三位；从 1985年之后，我国公路建设就进入了一个新的以高速公路为代表的发展时期。同时汽车运输也开始进入了快速发展时期，不但是交通量增长快，而且轴载质量也显著增大。近十几年来，重载车辆，特别是大幅度超载运输车辆日益显著增加，其后轴从额定的0.7MPa增加到以上0.9MPa。交通状况的这些显著变化，也给沥青路面和水泥路面带来了严重考验。据了解，截 至 2005年年底，
5、广东省公路通车总里程达11.5 万公里，其中高速公路超过3140公里，居全国第二位。广东高速公路发展水平总体上处于全国领先地位，但与发达国家相比，广东现有高速公路规模仍然偏小，尚未形成完善的网络。根据广东省高速公路建设总体规划，未 来 2 5 年时间，广东省高速公路建设分“三步走”：2010年，全省高速公路通车里程达到5000公里左右，其中珠江三角洲达到3000公里，通 往 邻 省（区）的主要高速公路通道建成通车，全省基本形成以广州、深圳为中心向外辐射的高速公路网络，珠江三角洲形成较完善的高速公路网络；2 0 2 0 年，全省高速公路通车里程达到7 3 0 0 公里左右，其中珠江三角洲达到3
6、3 0 0 公里，地级市与地级市之间（包括与相邻省份的地级市之间）基本通高速公路，沿海重要港口基本上由高速公路连接，全省基本形成网格状高速公路网络。2 0 3 0 年，全省高速公路通车里程达到8 8 0 0 公里左右，其中珠江三角洲达到3 5 0 0 公里，高速公路网络进一步完善,全省所有县城基本上能够在3 0 分钟内上高速公路。未来广东将实现全省“一日交通圈”，即省内任何两个城市间可以当天到达，省会到省内其他城市可以当日往返，全省将形成1 9 条高速公路出省通道，广州至周边省会城市可 在 1 0 小时以内到达。1.2道路分类、等级和标准1.2.1 道路分类按道路交通性质和所在位置，道路可划分
7、为：公路：连接城市、乡村、厂矿和林区的道路，供汽车行驶具备一定技术条件的交通设施。城市道路：城市范围内的道路，供各种车辆和行人通行并具备一定技术条件的交通设施。具有形成和促进发展城市结构布局、提供通风和采光空间、作为上下水道、煤气、电力、通讯设施埋设通道的功能。1.2.2 公路分类、分级与技术标准1.2.2.1 公路分类按公路在公路网中的地位与作用，公路可分为：国道：在国家公路网中体现国家干线公路；省道：在省公路网中体现省干线公路；县道：成为县级公路；乡道：成为乡镇公路；专用公路：为企业或其他单位提供运输服务的道路1.2.2.2 公路分级按公路使用任务、功能和适应交通量，公路可划分为：高速公路
8、：具有四个车道或四个以上车道，设计年限平均昼夜交通量25000辆以上；设置中央分隔带，汽车分向、分车道行驶，全部立体交叉，并具有完善的交通安全设施和管理设施、服务设施。远景设计年限为20年。一级公路：通常四车道，汽车分向、分车道行驶，一般应设置中央分隔带，部分控制出入，车辆设计年限平均昼夜交通量15000 30000辆。远景设计年限为15年。二级公路:车辆设计年限平均昼夜交通量3000-7500辆。远景设计年限为15年。三级公路:车辆设计年限平均昼夜交通量10004000辆。远景设计年限为1。年。四级公路：车辆设计年限平均昼夜交通量：双车道1500辆；单车道200辆以下。远景设计年限为10年。
9、1.2.2.3公路技术等级公路技术等级是根据一定数量的车辆在道路上以一定的计算行车速度行驶时，对公路路线和构造物的设计、施工,在技术性能、几何尺寸、结构组成方面的具体规定和要求，是根据理论和总结设计、施工、使用经验的基础上，经过调查研究和分析列成指标制定出来的。如 P4。1 2 3 城市道路分类、分级与技术标准按照城市市区和郊区的非农业人口总数，城市可划分为：大城市：人口 50万以上，城市道路采用I 级标准，见 P5表 1.3o中城市：人口 20万50万以上，城市道路采用II级标准小城市：人口 20万以下，城市道路采用f f l 级标准按城市道路在城市道路系统中的地位、交通功能，和对沿线建筑物
10、的服务功能，城市道路可划分为：快速路：通常四车道以上，中间设置分车带，两侧设置自行车道，进出口采用全控制或部分控制，与次干道采用平面交叉，大部分采用立体交叉，设计年限为20年。主干路：城市道路网中的骨架，连接城市各主要分区、车站、港口等。设计年限为20年。次干路：连接主干路的辅助干道，连接城市各部分并集散交通，可设置停车场，设计年限为15年。支路：次干与街区路的连接线，解决局部地区交通，以服务功能为住，沿街以居住建筑为主，设计年限为10 15年1.3 道路基本组成1.3.1 公路基本组成道路是一种带状三维空间结构物，是承受车辆荷载的结构物。作为公路，主要由下述几方面构成：1 路基：路基和路面是
11、公路的主要工程构造物，是由填方和挖方构成的工程结构物，如路基贯穿于公路全线，与沿线的桥梁、涵洞、通道和隧道等相连接。公路路基的作用：是路面的基础，为路面提供一个平整层,并承受路面传递下来的荷载。2 路面：路面是直接承受行车碾压的地带，是铺筑在路基上的层状结构物。路面的功能是：提供汽车在道路上能全天侯地行驶；保证汽车以一定速度，安全、舒适、经济地运行。因此，在路基上设置路面结构的目的在于改善道路的行驶条件，提高其服务水平（舒适性和经济性），以满足汽车运输的要求。3 桥涵：包含两方面：桥梁：是为道路跨越河流、山谷或人工障碍物的一种功能性的结构物。基本组成：上 部 结 构（superstructur
12、e）：是线路中断时跨越障碍的主要承重结构，是桥梁支座以上跨越桥孔的总称；下 部 结 构（substructure）：包 括 桥 墩pier桥台abutment 基码;foundation支 座（bearing）：指支承上部结构的传力装置，不仅要传递很大的荷载，并且要保证上部结构按设计要求能产生一定的变位；附 属 设 施（accessory）：包括桥面系bridge deck、伸 缩 缝expansion jo in t,桥梁与路堤衔接处的桥头搭板transition slab at bridge head 锥形护坡 conical slope分类：按照桥梁的受力体系分类：梁式桥、拱式桥、刚构桥
13、、斜拉桥、吊 桥（悬索桥）按桥梁的用途分类：公路桥、铁路桥、公铁两用桥、农桥（或机耕道桥）、人行桥、水 运 桥（渡槽）、管线桥等；按桥梁全长和跨径的不同分类：特殊大桥、大桥、中桥、小桥和涵洞；按照主要承重结构所用的材料分类：坛 工 桥（包括砖、石、混凝土桥）、钢筋混凝土桥、预应力混凝土桥、钢桥和木桥。按照跨越障碍的性质分类：跨河桥、立交桥、高架桥、栈桥按照上部结构的行车位置分类：上承式、中承式和下承式桥。涵洞：分为圆管涵、明盖板涵、暗盖板涵、箱涵。4 通道：提供高速公路沿线两边行人、车辆行驶的通道，高度大于4.2m。5 隧道：道路穿越山岭、地下、水底的构筑物。6 排水系统：排除地面水和地下水的
14、构筑物。如边沟、截水沟、排水沟、急流槽、盲沟、渗井、渡槽和路面结构排水系统。7 防护工程：确保路基稳定的结构物，如挡土墙、护脚、护面墙、导流结构物等。8 交通服务设施：指道路沿线设置的交通安全、养护管理、服务和环境保护的设施，如交通标志、标线、护拦、护柱、中央分隔带、隔音墙、隔离墙、照明设备、加油站、停车场、养护管理房屋、绿化美化设施等。1.3.2城市道路基本组成为了确保完整的城市道路系统，城市道路基本组成相对公路较复杂，通常有下述构成；路基：路面：水泥混凝土路面、沥青混凝土路面等桥涵：分成为桥梁：涵洞：圆管涵、盖 板 涵（明盖板涵和暗盖板涵、箱涵机动车道、非机动车道、人行道：人行地道：包括地
15、下人行道和人行天桥。交叉口、步行广场、停车场、公共汽车站：交通安全设施：如照明设备、护拦、交通标志、标线。沿街设施：如电线杆、给水拴、邮筒、电讯。地下铁道、高架桥、立交桥：绿化带第 二 章 道 路 交 通(2h)2.1 道路车辆2.1.1 设计车辆行驶在道路上车辆分为：机动车辆：摩托车、小汽车、公共汽车、载重汽车、拖挂车、大型集装箱车等。公路工程规范将机动车分为：小客车、载重汽车、鞍式汽车，如图2.1；城市道路规范将机动车分为：小型汽车、普通汽车、钱接车，如图2 2非机动车辆：自行车、三轮车、板车、兽力车。2.1.2 计算行车速度定义：道路设计标准的设计车速。是确定道路几何尺寸的依据，因为：计
16、算行车速度对确定公路的曲线半径、超高、视距等技术指标起决定作用；计算行车速度影响车道的数目、尺寸以及路肩宽度等指标；计算行车速度，在山岭重丘区直接影响公路工程数量的大小和工程的难易程度。因此，计算行车速度有山岭重丘区与平原微丘区之分，见P9 表 2.4、表 2.5、表 2.6城市道路计算行车速度与道路的类型和级别有关，见P9 表 2.72.1.3车辆污染在道路上行驶的车辆会给道路沿线环境带来一定的污染，最主要的污染是噪声污染(如汽车噪声、发动机噪声、与车速有关的噪声)和废气污染。而废气污染物的排出量与车速有关如一氧化碳CO、碳氢化合物HC、氮氧化和物SOx的排出量与车速有关，见 P11表 2.
17、8.2.2道路交通特性2.2.1交通量Q定义：某一时间段内，车辆通过道路某一地点、某一断面或某一条车道的实际数量。按交通类型分类，交通量可分为：机动车交通量、非机车交通量、行人交通量。通常所指的交通量是机动车交通量,即来往双向的车辆数量，一般以辆/d 表示。按机动车交通量平均值所取的时间长度分类，常用的平均交通量可分为：年平均日交通量AADT(annual averagedaily traffic)月平均日交通量 MADT、周平均日交通量WADTo其中以年平均日交通量作为确定道路等级的控制性指标。设计小时交通量对于多车道公路，运用设计小时交通量可以确定车道数和路幅宽度。理由是：道路规划时，必须
18、考虑交通量随时间变化出现高峰的特点，即必须保证道路在规划期满足绝大多数小时车流能顺利通过，不造成严重阻塞，也必须避免道路建成后车流量很低、以免出现投资效益差的现象。因此，选择适当的小时交通量作为设计小时交通量作为设计依据。2.2.2 行车速度V定义：车辆在道路上行驶的距离与所需时间的比值。按车辆在道路上行驶的距离与所需时间的取值不同，行车速 度（简称车速）可分类为：地点车速、行驶车速、行程车速、运行车速、临界车速、设计车速。2.2.3 交通密度K定义：在单位长度的道路上，一个车道或一个方向上某瞬时的车辆数，也可称车辆密度。交通密度与下述因素有关：车头间距：同一车道同向连续行驶的相邻两辆车的车头
19、距离。车头时距：同一车道同向连续行驶的相邻两辆车的车头时间间隔。2.2.4 交通流三参数的基本关系表示交通流的三参数：交通量Q、行车速度V、交通密度 K交通流的三参数关系式可用三维空间的图象表示，如 P16图 2.1所示。2.3道路通行能力和服务水平2.3.1 概述2.3.1.1 通行能力定义：单位时间内通过某一道路或车道断面的最大车辆数。以辆小、辆/车道.h表示，主要反映道路服务的数量或服务能力分类：按道路设施和交通实体的不同，分为：机动车道通行能力、非机动车道通行能力、人行道通行能力按车辆运行状态的特征不同，分为：路段通行能力、交叉 口通行能力、匝道和匝道连接点通行能力、交织路段通行能力按
20、通行能力的性质和使用要求的不同，分为：基本通行能力、可能通行能力、设计通行能力道路通行能力的影响因素有：道路条件：指道路的几何特征。交通条件：指车流的车辆组成、车道分布、方向分布等。环境条件：指车辆在道路上运行的环境。气候条件：天气对通行能力的影响。规定运行条件：指计算通行能力的限制条件。2.3.1.2服务水平定义：道路使用者从道路状况、交通条件、道路环境等方面可能得到的服务程度或服务质量。常用的主要评价指标：行驶速度、服务交通量与通行能力的比值（V/C）。分级：我 国 1994年 颁 布 的 公路路线设计规范中，将公路服务水平分为四级。高速公路和一级公路基本路段服务水平指标，见 P17表 2
21、.11设计服务水平：指公路在使用末期应达到的最低服务水平，即公路的最大服务交通量。最大服务交通量应大于公路的设计小时交通量。2.3.2道路路段通行能力基本通行能力：指理想的道路与交通条件下，每一车道或每一道路在单位时间内能够通过的最大交通量，也称理论通行能力。理想的道路条件：指车道宽度大于3.65m,路旁的侧向余 宽 大 于 1.75m,纵坡平缓并有开阔的视野、良好的平面线形和路面状况。理想的交通条件：指车辆组成为单一的标准型汽车，在一条车道上一相同的速度，连续不断地行驶，各车辆之间保持与车速想适应的最小车头间隔，且无任何方向的干扰。可能通行能力：指实际的道路与交通条件下，每一车道或每一道路在
22、单位时间内能够通过的最大可能交通量。设计通行能力：道路的可能通行能力乘以给定服务水平的服务交通量与通行能力之比。2 3 3交叉口通行能力无信号灯控制的交叉口通行能力：指主要道路上车流通过量加上次要道路上穿越主要道路上车流的最大数量。此时车流按交通规划的规定运行：次要道路上的车流让位于主要道路上的车流；拐弯的车流让位于直行的车流。信号灯控制的交叉口通行能力：指按照预定相位和绿灯时间分配不同方向的车流最大数量。与道路路段通行能力相比较，通行能力有所降低，原因是交通信号灯强制使道路上的连续交通流改变成间断流。2 3 4道路通行能力的应用道路通行能力在道路规划与设计上的应用：通过道路的通行能力与交通量
23、比较，可以分析哪些道路的通行能较交通量大，哪些道路能基本适应，哪些道路的服务水平已经达到不能容忍的程度等等。道路通行能力在道路交通管理上的应用：通过道路的通行能力与交通量分析，可以确定道路的服务水平，发现道路交通存在的问题，提出各种改进交通管理的措施。道路通行能力在交通运力与运输调度上的应用:通过道路通行能力与交通量的比较，作为加强客运管理、合理投放运力、审批客运开业的依据；根据道路通行能力与交通量的变化规律，作为合理制定行车计划、科学调度运行车辆、提高运输效率的途径道路通行能力在路政管理与公路养护上的应用：通过道路的通行能力与交通量分析，作为维持和恢复道路的原设计通行能力、确保公路安全畅通的
24、依据。2.4道路工程项目可行性研究 P30可行性研究：指对建设项目做全面的分析论证，确定某一项目的建设必要性、技术可行性、经济合理性及实施可能性，同时推荐最佳方案，为投资决策提供科学依据，减少和避免决策失误、保证建设资金的有效使用，取得最佳的经济效果。可行性研究在项目建设过程中所起的作用：作为项目投资决策的依据作为编制设计任务书的依据作为初步设计的依据作为向银行申请贷款的依据作为公路建设项目后评价的参考和依据公路可行性研究的主要内容：P31共 14个内容公路可行性研究的工作步骤，分为：预可行性研究阶段：是根据国民经济与社会发展规划和公路网布局规划，通过踏勘和调查，重点研究项目建设的必要性，对建
25、设规模、投资可能性、技术标准、经济效益等做粗略的分析，审批后作为编制项目建议书的依据。工程可行性研究阶段：是根据批准的项目建议书，通过必要的测量和地质勘探，进行充分调查研究，对不同建设方案从经济上、技术上进行综合论证，提出最佳方案，作为编制设计任务书的依据。社会经济调查、分析与预测：是整个可行性研究的前提和基础。社会经济调查范围:取决于项目影响区域，习惯上划分成:直接影响区：其特点是项目实施后的社会经济显著受益；具备交通量的主要发生源；交通条件能够明显改善，并形成新的运输方式分流格局间接影响区：直接影响区范围之外的凡公路建设项目上行驶车辆所涉及的范围。社会经济调查分析研究的重点在于直接影响区。
26、社会经济调查的主要内容：人口、自然资源、经济社会经济分析内容：在公路建设项目可行性研究中，主要包括：人口分析：主要是人口增长分析，用人口增长率表示;资源分析：主要侧重于：资源开发分析：如储量、开发条件和资金情况；燃料及原材料供需方面的分析：探讨因资源分布的不平衡，各地区经济发展所需的资金以及燃料、原材料许通过调配互通有无。经济分析：在公路建设项目可行性研究中，经济分析的主要内容包括工业、农业、经济构成、经济增长、人均主要经济指标等。社会经济预测：是对区域社会经济发展计划和规划的补充及完善，一般情况下可使用计划或规划数字，公路建设可行性研究常采用回归分析法进行社会经济预测。交通量预测：是公路建设
27、可行性研究中的一个关键内容，是论证项目建设的必要性，确定项目的工程规模和技术标准，以及进行经济评价的依据和基础。交通调查的具体内容：交通概况：指铁路、公路、水运、航空及管道等五种运输方式交通运输量公路交通量公路运输成本道路养护大修管理费用道路收费交通事故及货损OD 调查：origin destination investigation,起讫点交通量的调查.交通分析的主要内容：运输路线适应性分析、综合运输分析、地方交通特点分析、OD分析交通量预测方法：1基于路段交通量的个别推算法。该法是我国公路建设项目可行性研究中交通量预测的传统方法，具有两种形式：直接法：直接以交通量为因变量进行预测；间接法：
28、先以运输量为因变量进行预测，然后再转变为交通量。个别推算法可采用定基或定标模型进行，具体形式参见 公路建设项目交通量预测办法2基于OD调查的四步模式法。该法是按照出行产生、出行分布、出行方式划分和交通量分配四个环节进行网路交通量的预测，源自欧美等发达国家。第 三 章 路 线 设 计道路是一种带状三维结构物，包括路基路面、桥涵、隧道等工程实体。道路设计包括几何设计和结构设计，而路线设计是指确定路线空间位置和各部分几何尺寸的工作。通常的公路设计顺序是：一般是在尽量顾及到纵、横断面平衡的前提下，先定路线平面图，沿这个平面线形进行高程测量，取得地面线和地质、水文及其它必要的资料后，再设计纵断面和横断面
29、。道路的平面图、纵断面图、横断面图三者之间的关系如图3.1所示，其基本概念为：图 1 道路的平面图、纵断面图、横断面图三者之间的关系图路线平面图：指道路中线在水平面上的投影;纵断面图：用一曲面沿道路中线竖直剖切，再展开成平面的图式；横断面图：沿道路中线任一点（即中桩）作的法向剖切图;3.1 横断面设计道路横断面的构成：由横断面设计线和地面线构成3.1.1 公路横断面组成公路横断面设计线：是指行车道、路肩、分隔带、边沟、边坡、截水沟、护坡道以及取土坑、弃土堆、环境保护等设施。按公路路幅，将公路划分为：单幅公路：是指上下行车辆不分开，而用标线分隔的整体断面；由行车道、路肩以及错车道等组成部分构成；
30、按路幅的布置类型，单幅公路可分为：单幅单车道：一般适用于交通量小、地形复杂、工程艰巨的山区或地方公路，限于四级公路；单幅双车道：一般适用于二、三、四级公路；双幅公路：是指上下行车辆分隔的断面。分隔的方式：用分隔带分隔的整体式断面；由行车道、中间带、路肩以及紧急停车带、爬坡车道等组成部分构成。将上下行车辆放在不同高度或平面上的分离式断面。按路幅的布置类型，双幅公路可分为双幅多车道:适用于高速公路、一级公路，具备四、六、八车道的公路,中间一般都设置分隔带或形成分离式断面。为了迅速排除路面和路肩上降水，将路面和路肩形成一定的斜面，即(P48)：路拱：直线路段的路面为中间高、两边低而显示双向倾斜；路拱
31、横坡采用1.5%(国道、省 道)或 2%(高速公路)；超高：在弯道路段的路面，为了抵消车辆在弯道上行驶时所产生的离心力，将路面形成向弯道内侧倾斜的单一坡面；单一坡面的坡度采用2%10%的整数。公路车道的宽度根 据 公路工程技术标准的规定，P46：高速公路、一级公路的一条机动车道的宽度为3.75m(V为 120、100、80km/h)、3.5m(60km/h)；二 级 公 路 的 行 车 道(双 向 混 合 行 驶)的 宽 度 为9m 14m(80km/h)7m(40km/h);三级公路行车道(双向混合行驶)的宽度为7m(60km/h)、6m(30km/h);四级公路行车道(双向混合行驶)的宽度
32、为6m(40、20km/h)；(单向混合行驶)3.5m(40、20km/h)。公路路肩(P47)定义：指行车道至路基边缘，具有一定宽度的带状部分。作用：增加路幅的富余宽度；保护和支撑路面结构；供临时停车使用；为公路其他设施设置场地；汇集路面排水。分类：硬路肩：指采用沥青混合料或水泥混凝土铺装过的路肩。一般在高速公路和一级公路使用。硬路肩的宽度：高速公路及一级公路为整体式断面时：在行车速度为120km/h时-：一般宽度3.25m；四车道高速公路的宽度3.5m；六、八车道高速公路的宽度3.0m；在行车速度为100km/h时，3.00m、2.75m；在行车速度为80km/h时，2.75m、2.50m
33、；在行车速度为100km/h时,2.50m、1.5m。高速公路及一级公路为分离式断面时：行车道左侧设硬路肩，宽度为1.25m(120km/h)、1.00m(lOOkm/h)、0.70m(8060km/h)、硬路肩的横坡：直线路段：一般应设置向外倾斜的横坡，数值等于或大于行车道路面横坡度弯道路段：内侧横坡数值等于行车道路面横坡度；外侧横坡数值等于行车道路面横坡度，或设置向外倾斜的横坡。土路肩：没有进行铺装过的路肩。中间带P47定义：道路中间设置的分隔上下行驶交通的设施，包括两条左侧路缘带和中央分隔带。作用：分隔上下行车流；杜绝车辆随意调头；减少夜间对向行车眩光；显示车道的位置，诱导视线；为其他设
34、施提供场地。宽度：公路整体式断面4.50m、3.00m(120km/h),其中中央分隔带宽度3.00、2.00m;高速公路为3.50m、2.50m(100km/h),其中中央分隔带宽度2.00、1.50m,左侧路缘带宽度为0.75、0.5m；一级公路为3.00m、2.00m(100km/h),其中中央分隔带宽度2.00、1.50m,左侧路缘带宽度为0.50、0.25m；为2.50m、2.00m(8060km/h),其中中央分隔带宽度1.50m,左侧路缘带宽度为0.50、0.25m；分离式断面为大于4.5m。中央分隔带表面形式：凸形(原则上不设置凸起的缘石)、凹形；缘石形状：平齐式、斜式、栏式；
35、表面处理：植草皮、铺面封面；路缘石：指设置在路面与其他构造物之间的标石。在分隔带与路面之间一般均需要设置路缘石，形状为立式、斜式、曲线式等。3.1.2城市道路横断面构成城市道路横断面设计线：是指机动车道、非机动车道、人行道、绿带、分车带等设施。城市道路的位置安排和宽度确定应考虑保证车辆和行人的安全畅通、与道路两侧的各种建筑物及自然景观相协调、满足地面和地下排水管线埋设的要求等。城市道路横断面设计的主要依据：道路的红线宽度、道路功能、交通组织方式及交通资料的分析等。城市道路路幅布置的形式：采用路缘石和绿化带，将人行道和行车道布置在不同的位置和高度上，以分隔行人和车辆，保证交通安全。根据机动车和非
36、机动车的不同布置形式,具有四种基本形式：单幅路（欲称一块板）。各种车辆混合行驶，适用于机动车交通量不大且非机动车较少的次干道、支路及用地不足折迁困难的旧城改造的城市道路上。双幅路（欲称二块板）。设置中央分隔带，分隔上下行交通。主要用于各向需要两条以上机动车道、非机动车较少的道路。三幅路（欲称三块板）。设置两个侧分隔带，分隔机动车和非机动车的交通，中间为双向行驶的机动车辆，两侧为靠右单向行驶的非机动车道。四幅路（欲称四块板）。设置中央分隔带和两个侧分隔带两个侧分隔带。适用于机动车辆车速较快，各向两条机动车道以上、非机动车道多的快速路与主干路。城市道路的车道宽度：P46城市道路平均最大车速为30
37、40km/h,所需车道宽度为3.42-3.8m；若车速大于50km/h,车道宽度为3.75m；从保证通行能力的角度考虑，城市道路的最小车道宽度为3.5m。3.1.3 公路用地P52定义：指修建养护公路及其沿线设施，依照国家规定征用的地幅。范围；新建公路路堤两侧、排水沟外边缘（坡脚）以外，路堑坡顶截水沟外边缘（或坡顶）以外不小于1m；有条件的地段，高速公路、一级公路不小于3 m,二级公路不小于2mo3.1.4 横断面设计一条道路的横断面图数量极大，为提高手工绘制的工作效率，可事先制作若干个标准断面的透明模板，在1：200的纸上绘制；但根本的解决的办法是路线CAD,它不但能准确自动绘制横断面，而且
38、能自动计算横断面面积，3.2平面设计P55路线的平面设计，主要考察汽车行驶轨迹，使平面线形与汽车行驶轨迹相符合或相接近时，才能保证行车的舒适。汽车行驶轨迹在几何性质上的特点轨迹连续和圆滑，即在任何一点上不出现错头和波折；曲率连续，即轨迹上任何一点不出现两个曲率值；曲率变化连续，即轨迹上任何一点不出现两个曲率变化率的值；平面线形要素汽车导向轮旋转面与车身纵轴之间的状态：角度为零；角度为常数；角度为变数。平面线形三要素：与上述三种状态相对应的汽车行驶轨迹汽车行驶轨迹为：曲率为零的线形直线；曲率为常数的线形圆曲线；曲率为变数的线形缓和曲线；直线直线在公路或城市道路线形的优点：以最短的距离连接两目的地
39、，具有路线短捷、缩短里程和行车方向明显的特点;因两点可定一直线，结果直线线形简单、容易测设：直线方向采用花杆和经纬仪测设，长度采用刚尺、皮尺、光电测距仪、全站仪测设。直线在公路或城市道路线形的缺点：过长的直线，线形呆板，行车单调，容易使司机疲劳，容易发生超车和超速的行驶，行车时司机难以估计车间距离，夜间行车对向车容易产生眩光；难以与地形及周围环境协调，即在山区或丘陵地区，过长的直线会严重破坏自然环境，造成大挖大填，工程经济效益也差。公路路线设计规范对直线长度有限制；长直线 规范对长直线限制没有量化。因此，国内外的长直线应用均不一样。直线的最小长度定义：指前一曲线终点到后一曲线起点之间的长度。即
40、相邻两曲线之间应有一定的直线长度，具有三个方面的直线最小长度：A同向曲线间直线的最小长度：同向曲线：指两个转向相同的相邻曲线间连以直线所形成的平面线形；规定：计算行车速度2 6 0 k m/h时，同向曲线间直线最小长度（以米计）不小于行车速度（以千米每小时计）的6倍；B反向曲线间直线的最小长度:反向曲线：指两个转向相反的相邻曲线间连以直线所形成的平面线形；规定：计算行车速度260kin/h时;同向曲线间直线最小长度（以米计）不小于行车速度（以千米每小时.计）的2 倍；C相邻回头曲线间直线的最小长度回头曲线：指山区公路为克服高差在同一坡面上回头展线时所采用的曲线。规定：两相邻回头曲线之间，即由一
41、个回头曲线的终点至下一个回头曲线的起点距离，二、三、四级公路上分别应不小于200m、150m.100m。圆曲线P59应用范围：路线平面线形中常用的单曲线、复曲线、双交点或多交点曲线、虚交点曲线、回头曲线等中。主要特点：任意点曲率半径为常数，曲率也为常数，因此测设简单；能较好地适应地形的变化，适用范围较广而灵活；较大半径的缓圆曲线线形美观、顺适、行车舒适；圆曲线上每一点都在不断改变方向，汽车受到离心力的作用，同时汽车比直线路段多占用宽度，因此弯道路段必须设置加宽和超高。圆曲线半径较小时，驾驶员视线受到内侧路堑边坡或其他障碍物影响；半径较小，中心角过大，会影响行车安全,因此必须限制圆曲线的最小半径
42、。公路路线设计规范根据各级公路的不同要求，规定了圆曲线的最小半径有三类：极限最小半径：是路线设计中的极限值，是在特殊困难的条件下不得已才采用的，一般不轻易采用。一般最小半径：指汽车在这种半径的曲线上以设计速度或接近设计速度行驶时，旅客有充分的舒适感；地形比较复杂的情况下不会过多的增加工程量。不设超高的最小半径：指路面为双向路拱横坡，并能保证汽车即使在这双向坡的弯道外侧行驶，也能满足计算行车速度的要求，并且安全、经济、舒适地通过。最小圆曲线半径的影响因素：指定车速的横向力系数U、超 图iyo圆曲线最大半径：规范规定圆曲线最大半径不宜超过1 0 0 0 0 m o缓和曲线P 6 4位置：在直线与圆
43、曲线之间与圆曲线之间的一种曲率连续变化的曲线。应用要求：除四级公路不设缓和曲线外，其余各级公路应设置缓和曲线作用：线形缓和。若圆曲线与直线连接，在连接处曲率产生突变，视觉上不平顺；若圆曲线与直线之间设置缓和曲线，线形圆滑，增加线形的美观，有良好的视觉效果和心理作用感。行车缓和。若汽车由直线直接驶入圆曲线，或由大半径圆曲线直接驶入小半径圆曲线，起离心力发生了突变，使安全感和舒适感受到影响；从司机转弯操纵来看，汽车前轮转向角逐渐变化，因此在其中间插入逐渐变化的缓和曲线，才能保证车速一定的条件下使汽车前轮转向角从0至0角逐渐转向，从而有利于驾驶员操纵方向盘。超高加宽缓和。行车道从直线上的双坡断面过渡
44、到圆曲线上的单坡断面，行车道从直线上的正常宽度过渡到圆曲线上的加宽宽度，一般情况在缓和长度内完成。视距P68行车视距：指为了保证行车安全，司机应能看到行车路线前方一定距离意义在于：在行车视距内，方便发现障碍物或迎面来车，及时采取停车、避让、错车、超车等措施可能存在行车视距不足的路段：道 路 平 面（横断面）上的 暗 弯（处于路堑段的弯道和路堤段内侧有障碍物的弯道）、纵断面上的凸形竖曲线、下穿式立交的凹形竖曲线。视距种类：停车视距：从司机发现障碍物时起，到汽车在障碍物前安全停车止，所需的必要安全视距；由空驶距离、制动距离、安全距离构成。会车视距：同一行车道上两对向汽车相遇，同时采取刹车措施所需的
45、必要安全视距；错车视距：两对向行驶的车辆相遇，采取减速措施所必要的安全视距；超车视距：双车道公路上，两同向行驶的车辆，当后面一车辆需要超过前一车辆，采取加速或等速超过前辆，而又不与对向来车发生碰撞所必要的安全视距；避让障碍视距：汽车发现前方障碍物，采取减速措施,从障碍物一侧绕过，而不与对向车辆发生碰撞所必要的安全视距；平面设计成果P71完成路线平面设计后应及时清绘各种图纸和表格。主要的图纸：路线平面设计图、路线交叉平面设计图、道路平面布置图、纸上移线图等；主要的表格；直线、曲线及转角表、路线交点坐标表（或含在直线、曲线及转角表中）、逐桩坐标表、路线固定表、总里程及断链桩号表等。3.3 纵断面设
46、计纵断面图有两条线：地面线：指根据中线上的各个桩点地面高程而点绘出的一条不规则折线；以直角坐标的横坐标表示里程桩号，通常横坐标比例尺采用1:2 0 0 0,城市道路采用1：5 0 0-1:1 0 0 0；设计线：由 直 线（即均匀坡度线或直坡段）和竖曲线构成；以直角坐标的纵坐标表示高程，通常纵坐标比例尺采用1:2 0 0,城市道路采用1：5 0 1:1 0 0。纵断面图是由上下两部分内容组成：P 8 0上部内容：主要用来绘制地面线和纵坡设计线，也用以标注竖曲线及其要素；坡度及坡长（有时标在下面）；沿线桥涵及人工构造物的位置、结构类型、孔数和孔径；与道路、铁路交叉的桩号及路名；沿线跨越的河流名称
47、、桩号、常水位和最高水位；水准点位置、编号和高程；断链桩位置、桩号、及长短链关系等。下部内容：主要用来填写有关内容，自上而下分别填写,如直线及平曲线；里程桩号；地面标高；设计标高；填、挖高度；土壤地质说明；设计排水沟底线及其坡度、距离、标高、流水方向等。纵坡度：表示匀坡路段坡度的大小，以上升高度h与水平距离1之比的百分数来量度的，即i=h/1 （%）（上坡取正,下坡取负）；最 大 纵 坡（）、最小坡长：见P75表3.8最小纵坡：应设置不小于0.3%的最小纵坡。竖曲线的作用：P76缓和纵向变坡处行车动量变化而产生的离心力；确保公路纵向行车视距；将竖曲线与平曲线恰当组合，有利于路面排水和改善行车的
48、视线诱导和舒适感。竖曲线类型：凸形竖曲线、凹形竖曲线。竖曲线半径选择主要考虑的因素：P79选择半径应符合 公路路线勘察设计规范规定的最小半径和最小长度要求；在不过分增加土石方量情况下，为使行车舒适，应采用较大半径；结合纵断面起伏情况和标高控制要求，确定合理的外矢距，按外矢距控制选择半径；考虑相邻竖曲线的连接（即保证最小直坡段长度不发生重叠）限制曲线长度，按切线长度选择半径；过大的竖曲线半径将使竖曲线过长，从施工的排水来看都是不利的，选择半径时应注意；夜间行车交通量变较大的路段，考虑灯光照射方向的改变，使前灯照射范受到限制，选择半径时适当加大，以使其有较长的照射距离。3.4平面交叉口 P 1 0
49、 2平面交叉：指道路在同一高度相交并有一共同构筑面的交叉口。平面交叉口的基本构成：交 叉 口（见图3.5 4）、交叉连接段、附加车道、交通岛、导流路平面交叉口的交错点类型：分流点：同一行驶方向的车流向不同方向分开的地点;合流点：来自不同行驶方向的车流以较小的角度向同一方向汇合的地点；冲突点：来自不同行驶方向的车流以较大的角度相互交叉的地点上述类型的交错点都存在相互尾撞、挤撞或碰撞的可能性；是影响交叉口行车速度和容易发生交通流事故的主要原因，其中对交通流影响最大的是以左转和直行车流、直行和直行车流所产生的冲突点，其次是合流点、分流点。减少或消灭冲突点的一般方法：实行交通管制：在交叉口设置自动交通
50、信号灯或由交警指挥；禁止车流左转弯；采用渠化交通：就是人、车分离，各种车辆各行其道,互不干扰，顺序行驶。在道路上划线，用绿带和交通岛分隔车道，使车辆像渠道内的水流那样，顺着一定的方向，互不干扰地通过。修建立体交叉：平面交叉口的形式：十字形、T 形、Y形、环形交叉。3.5 立 体 交 叉（简称立交）P ill定义：指两条道路（道路与道路、道路与铁路、道路与其他通道）在不同高度上相互交叉的联接方式。优点：能克服平面交叉口中存在的通行能力低、行车延误、行车速度慢、安全性差的缺点。基本组成：跨 线 桥（或地道）：是立体交叉实现车流分隔的主体构造物，分为：上跨式：设置地面以上的跨线桥；下跨式：设置地面以