道路工程教材经典讲义

道路工程的复习资料一．第一章：（一）道路公路工程国外发展阶段：1早期，1886-1920；2中期，公路起主导作用，1920-1945；3大规模修建结束，20世纪70年代。

国内发展：1，20C初-1949，公路通车里程8.07万；2，1949-1978，东南沿海通车里程88万。

国内设计年限10-20年，国外为30-50年。

第一条公路：龙州-那堪；高速~：1988沪嘉；真正意义：1993京沪。

（二）1道路基本属性：物质生产、公益、商品、超前、储备。

2经济特征：（1）固定在广阔地域上的线形建筑物；（2）生产和使用周期长；（3）不具有商品形式；（4）有特殊的消费过程和方式；（5）作为一个完整的系统，为社会和经济服务。

3弱点：运量小-运输成本高-油耗和环境污染大。

（三）道路按使用特点分：公路-城市道路-专用道路等。

公路是指连接城市-乡村，主要供汽车行驶的具备一定技术条件和设施的道路。

公路的分类：国-省-县-乡道。

城市道路是城市范围内，供车辆和行人通行的、具备~的道路。

其分类：快速-主干-次干-支路。

（四）公路的分级按交通量及使用任务-性质：高速-全部控制出入多车道；一级按需控制出入多车道；二级供车驶双道；三级主供车驶双道；四级，同三级或为单道。

二．第二章：（一）道路平面设计基本要求（平面设计主要问题）：线路走向-线形设计。

设计要点：1）确定地形类别，计算行车速度，确定主要技术标准；（2）确定连接方式与连接方案；（3）确定连线服务设施；（4）立交与桥隧设控制点。

平原区选线要点：（1）处理与农业关系：（A）少占农田，若占与水利建设配合；（B）尽量沿河铺线；（C）必须横河时，尽量设涵洞。

(2)考虑与城镇联系：靠村而不进村。

(3)桥梁位置关系：大中桥梁服从路线走向。

桥梁选择：(1)河面较窄，减小桥长；(2)河床稳定；(3)水力水文条件好，不易被侵蚀；（4）河道顺直。

丘陵地区选线要点：一般顺山走，沿河布设，必要时跨越山岭。

重丘区选线应注意：(1)路线设计应充分考虑随地形的变化而变化，在注意路线平-纵面线位选择的同时，注意横向填挖的平衡；(2)平-纵-横三方面应综合考虑，不应该只顾纵坡的平缓，而使平面弯曲，过分降低平面标准；也不应在只顾平面直捷、纵坡平缓，而造成高填深挖，工程量过大；或者只顾工程经济、过分迁就地形，而使平-纵面过多地采用极限或接近极限的标准。

(3)冲沟比较发育的地段，高等级道路可考虑采用高路堤、高架桥或隧道等直穿方案，一般等级较低的道路可多采用绕越方案。

山岭区选线一般顺山沿河布设，必要时横越山岭。

按路线通过的部位和地形特征，山岭区路线可分为：（1）沿河（溪）线；（2）越岭线；（3）山脊线。

沿河（溪）线的布设主要处理好河岸的选择、线位高低和跨河换岸地点及之间关系。

慎选跨河换岸桥位，处理好桥位与桥头路线的关系。

路线一般以低线为主，但须做好洪水位的调查，以保证路基的稳定性与安全性。

迂回河湾的突出山嘴，可考虑采用深路堑或短隧道方案；对迂回河弯地段亦可考虑改河方案，以提高路线的技术指标。

(二)长直线优点：路线直捷、前进方向明确和测设简便等。

缺点：由于景观单调和公路环境缺少变化往往会使驾驶员产生疲劳或注意力分散，以致发生事故。

对于设计速度》=60km/h最大直线长度以汽车按设计速度行驶70S左右的距离控制，一般直线路段的最大长度应控制在设计速度的20倍；同向曲线之间直线的最小长度应》=6倍，反向曲线间最小直线长度应》=2倍。

圆曲线最小半径分类：（1）极限最小半径；（2）一般最小半径；（3）不设超高最小半径。

极限最小半径确定因素：（1）行车的倾覆稳定性（安全系数《=1.0）；（2）行车的滑动稳定性（安全系数0.10-0.15）；（3）乘客舒适性（系数同2）；（4）营运经济性（同2）。

最大半径不超过1万米。

平曲线最小长度确定：（1）按6S 行程；（2）按离心加速度变化率；（3）按小偏角要求。

高等级公路标出：坐标网格、导线点、交叉坐标线。

高等级公路应增绘平面设计图。

路线位置应标出中心线、中央分隔带、路基边线、坡脚（或坡顶）线及曲线主要桩位。

断轨：因改线路而造成的里程桩号变动和中断。

视距：停车，超车，会车。

停车视距：小客车行驶时，视点高 1.2M，物高0.1M；若为载重货车，视点高2.0M，物高0.1M，驾驶员自看到前方障碍物时起，至障碍物前能安全停车所需最短行车距离。

超车视距：在双车道公路上，当视点高1.2M，物高 1.2M，后车超越前车过程中，从开始驶离原车道之处起，至可见逆行来车并能超车后安全驶回原车道所需最短距离。

会车视距：两对向行驶我汽车能在同一车道上及时刹车所需的距离。

三．第三章：（一）纵坡度的表示必用百分数。

其上为+，下为-。

坡度差》0，为凹形竖曲线；《0，为凸形竖曲线。

最大纵坡的大小直接影响路线的长短-使用质量-行车安全及运营成本和工程的经济性。

四．第五章：（一）路基：按照路线位置和一定技术要求修筑的带状构造物，是路面的基础，承受由路面传递下来的行车荷载。

路基工程是关于路基及其防护、支挡、排水设计、施工和质量控制与检测的科学。

路基特点：工程数量大，耗费劳力多，涉及面广，投资高等。

路基设计和施工必须与当地农田水利建设和环境保护相配合。

路基工程常成为全线工期的关键。

（二）土基竖向变形与压强间的关系曲线变化有三阶段：1弹性变形；2塑性变形；3破坏阶段。

国内外表征土基强度的指标主要有：回弹模量（土的泊松比为0.35），地基反应模量，CBR值和抗剪强度指标；前三表征特定力学模型下土基的应力与应变关系。

（三）路基破坏形式三种：1路堤变形破坏—路堤沉陷，边坡溜方及滑坡，路堤沿地基滑动；2路堑变形破坏—边坡剥落和碎落，边坡滑坍和崩塌；3特殊地质水文条件下的破坏。

路堤沉陷特征：路基表面发生竖向位移。

原因：路基填料选择不当、填筑方法不合理、压实不足时，同时有荷载和水、温度的综合作用。

（四）根据影响公路工程的地理、地貌及气候的差异特点，公路自然区划原则：1道路工程特征相似性原则；2地表气候区域差异性原则；3自然气候因素既综合又有主导作用的原则。

我国根据自然区划分为三等级：一级区划首先将全国划分为多年冻土、季节冻土和全年不冻土三大地带，再根据水热平衡和地理位置划分：1北部多年冻土区；2东部湿润季冻区；3黄土高原干湿过渡区；4东南湿热区；5西南潮暖区；6西北干旱区；7青藏高寒区。

二级区划33个，主要划分依据为潮湿系数。

潮湿系数为年降雨量与年蒸发量的比。

分为六个等级：K》2，1级，过湿；2》K》1.5，2级，中湿；1.5》K》1，3级，润湿；1》K》0.5，4级，润干；0.5》K》0.25，中干；0.25》K，6级，过干。

三级区划划分方法：1以水热、地理和地貌为依据，分为具有相似性的若干区域；2以地表的地貌、水文和土质为依据分为若干个类型单元。

引起路基湿度变化的水源主要：1大气降水，通过路面、路肩和边坡渗入路基；2边沟水及排水不良时的地表积水，以毛细水的形式渗入路基；3靠近地面的地下水，借助毛细作用上升到路基内部；4在土粒空隙中流动的水汽凝结成的水分。

路基干湿类型划分（用稠度划分）：干燥、中湿、潮湿和过湿。

另外，对于新建公路，路基尚未建成，不能得到路槽底下80CM范围内土基的平均含水量，用路基临界高度为标准确定土基干湿类型。

路基临界高度：在最不利季节，当路基分别处于干燥、中湿或潮湿状态时，路槽底距地下水位或长期地表积水水位的最小高度。

或可理解为：与分界稠度相对应的路基离地下水或地表积水水位高度。

保证路基强度和稳定性的措施7点：1合理选择路基断面形式，正确确定边坡坡度；2选择强度和水温稳定性良好的土填筑路堤，并采取正确的施工方案；3充分压实土基，提高土基的强度和稳定性；4搞好地面排水，保证水流畅通，防止路基过湿或水毁；5保证路基有足够高度，使路基工作区保持干燥状态；6设置隔离层或隔温层，切断毛细水上升，阻止水分迁移，减少负温差的不利影响；7采取边坡加固与防护措施，以及修筑支挡结构物。

（五）公路用土分类：1按颗粒组成特征、土的塑性指标和有机质含量情况：巨粒（漂石-卵石）-粗粒（砾类-砂类）-细粒-特殊（膨胀土-红粘土-黄土）。

2按工程性质：砂土-砂性土-粘性土-重粘土。

砂土：没有塑性，具有良好透水性，毛细水上升高度很少，具有较大的内摩阻角；砂性土：修筑路基的良好材料；粉性土：最差的筑路材料；粘性土：透水性差，粘结力大，因而干时坚硬，不易挖掘。

重粘土：塑性指数大于27的粘土类。

（六）一般路基指在良好的水文地质等条件下，填方高度不超过20M或挖方深度《=30M 可以结合当地的地形、地质情况直接选用长期生产实践和科学研究拟定的典型横断面图或设计规范进行设计，而不必进行个别论证和验算的路基。

路基典型横断面形式：路堤-路堑-填挖结合。

路基基本构造：路基宽度、高度和边坡坡度。

路基宽度：路面及两侧路肩宽度（最小0.5M）之和。

路基高度：路基设计标高与路路线原地面标高之差（亦称施工高度），即路堤的填筑厚度或路堑的开挖深度。

路基设计标高通常以路肩边缘为准，即路肩边缘的标高。

边坡高度：填方坡脚或挖方坡顶标高与路基设计标高之差。

超高：在弯道的路基横断面设计中，当圆曲线半径介于极限最小半径与不设超高最小半径时，将外侧车道抬高，构成与内侧车道同坡之单坡横断面的设置。

对于无中间带的公路，其超高缓和段的形成形式：绕路面内侧边缘旋转；绕路路线旋转。

有中间带的公路超高方式：绕中间带的中心旋转；绕中央分隔带边缘旋转；绕各自行车道路线旋转。

当平曲线半径〈=250，应在平曲线内侧加宽。

加宽过渡的方式根据道路等级不同有两种方式：1二、三、四级公路及一般城市道路采用在相应的加宽缓和段内按直线比例完成由直线段上加宽值为零加宽过渡到圆曲线上的全加宽值；2高速、一级公路与城市路主干道及快速路设置加宽缓和段时，采用高次抛物线过渡。

土石方调配方法：1进行横向调配，满足本桩号需要；2计算挖佘填缺数量；根据2结果，对纵坡-经济运距进行纵向调配，对跨公里调配标注调运方向-数量。

土石方调配原则：1尽可能移挖作填减少借方和弃方；2废方妥当处理；3借方应结合地形、农田灌溉、选借土地点。

土石方调配方法：1横向调配，满足本桩号需要，2计算挖余填缺量；3根据挖余填缺量，对纵坡和经济运距进行纵向调配，对跨公里调配标注方向、数量。

免费运距：人工20M，汽车1000M。

路基附属设施：取土坑、弃土堆、护坡道、碎落石、堆料坪及错车道等。

路基边坡防护与加固工程的分类（按作用）：坡面-冲刷-支挡防护。

（七）边坡稳定性分析与验算方法：力学验算法和工程地质比拟法。

根据滑动面形状分：直线-圆弧-折线法。

确定圆心辅助线的方法：4.5H法和36度法。

力学验算法的基本假定：1破裂面以上的不稳定土体沿破裂面作整体滑动，不考虑其内部的应力分布不均和局部移动；2土的极限平衡状态只在破裂面上达到；3极限滑动面位置通过试算确定。