道路工程概论讲义,教材

高速公路、一级公路路基标准横断面
路
路肩
⑹
南宁 北海
②
①
福州 台北 厦门 高雄
⑤ ⑺
广州 深圳 珠海 香港 湛江 澳门 海口
三亚
三． 国外概况 交通运输比例大、路线长、等级高、道路网密度大 四． 道路测设新技术 1. 计算机应用于道路工程设计； 2. …………………………地质勘察； 3. ………………航测； 4. ………………GPS作控制测量。
城市道路
2.3行车视距
1. 2. ① ② ③ 3. ① ②
定义：是指从车道中心线上1.2 m的高度，能看到该车道中心线
上0.1m的物体顶点的距离，是指该车道中心线量得的距离
分类 停车视距=反应时间距离+制动距离+安全距离 会车视距≈2停车视距 超车视距=加速行驶距离+在对向车道行驶距离+安全距 离+整个过程中对向车行驶距离 视距保证 弯道上的视距——横向净距的计算（清除障碍） 城市道路交叉口的视距——视距三角形法
二． 各种地形条件下的选线
1. ① ②
平原微丘区选线： 优缺点 注意方面
2.
①
② ③
山岭重丘区 特点 分类：沿河线、越岭线、山脊线 各种布线的关键 纸上定线 实地定线 航测定线
三． 定线
1. 2.
3.
2.2道路平面线形
一、汽车行驶轨迹特征
轨迹线是连续的 轨迹线的曲率是连续的 轨迹线曲率的变化率是连续的 对应道路的平面线形“三要素”——直线、圆曲线和缓和曲线
1.3道路的等级划分
一． 公路《公路工程技术标准》（JTG B01——2003）
等级 标准车型
高速 一级 二级 三级 四级 小客车 小客车 小客车 小客车 小客车
设计年限
20年 20年（15） 15年 15年 实际情况
交通量（辆）
>25，000 15，000—55，000 5，000—15，000 2，000—6，000 <2，000（双） ＜400（单）
曲线长L R

回旋偏角
180

L 2R
切线长T R tg

2
外矢距E R (sec

2 切曲差D 2 T L
1) 切线长Th ( R p )tg q
曲线总长Lh
L2 L4 横向内移值 p 24R 2688 R3 L L3 纵向内移值 q 2 240R 2 2
3.2竖曲线设计
一、定义：连接两条相邻坡度线的曲线 二、分类：凸曲线、凹曲线 三、作用 1.起缓冲作用，以平缓的曲线取代折线可消除汽车在 该处的颠坡，增大乘客的舒适感 2.确保公路纵向的路面视距
一． 竖曲线要素计算
变坡角 1 （“ ”为凸曲线、“ ”为凹曲线） 2 曲线长L R 切线长T L 2 T2 外矢距E 2 R x2 切高y 2 R
例题
某平原区有一弯道,圆曲线半径取250m，交点的里程桩号 K13+520.56，偏角为32°30´，试计算该曲线设置缓和曲 线后的五个主点里程桩号。（L=75m）
三、超高与加宽 超高
1. 2. 3. 1.
2.
定义：为了减小离心力，将路面外侧高内侧低的单向横坡的形式 作用：减小离心力，增加汽车在行驶曲线上的稳定性和舒适性 超高的横向和纵向过渡： 加宽 定义：为适应汽车在平曲线上行驶时，后轮轨迹偏向曲线内侧的 需要，在平曲线内侧相应增加的路面、路基宽度称为曲线加宽 加宽的过渡方式：直线过渡、高次抛物线过渡、回旋线过渡、改 进直线过渡
道路工程概论
储诚富 资源与环境工程学院
参考书:
《道路工程 》 徐家钰、程家驹编著 同济大学出版社 2004 《道路工程设计导论》 张雪华 肖鹏 主编 中国建筑工业 出版社 2000 《道路工程》 梁富权主编 人民交通出版社 1996 《公路设计概论》 胡江碧主编 人民交通出版社 1997
内容总揽
D
E
曲线
曲线
直线
凹形曲线
F
曲线
凸形曲线
3.
平纵线形搭配图示
组 合 不 当 Ⅰ ZY YZ
组 合 得 当
Ⅱ ZH 请看纵断面图 HY YH HZ
第四章 道路横断面设计
4.1道路横断面的组成
一． 公路横断面的组成
路 路肩 行车道 基 车道 车道 硬路肩 土路肩
中 间 带 中央 分隔 路 带 缘 带
路 缘 带
第一章 总论 1 国内外道路发展状况 2 道路基本组成及作用 3 道路等级划分 第二章 道路平面设计 1 选线与定线 2 道路平面线形 3 行车视距 第三章 道路纵断面设计 1 纵坡设计 2 竖曲线设计 第四章 道路横断面设计 1 道路横断面组成 2 横断面设计 3 路基土石方数量计算 第五章 道路交叉设计 1 平面交叉设计 2 立体交叉设计 第六章 路基工程 1 概述
直线的特点
距离最短 线形简单、容易测设 行车安全和线形美观不好 难与地形和周围环境协调
横向力系数u和超高横坡度i影响的因素
横向力系数u影响的因素 行车安全:u≤f 增加燃料消耗和轮胎磨损 乘客舒适
超高横坡度i影响的因素
公路等级、行车速度等因素有关
3. 缓和曲线 特征 作用 两类平曲线的计算公式 圆曲线： 带缓和曲线的平曲线（回旋线）：
第三章 道路纵断面设计
主要内容:纵坡设计和竖曲线设计
3.1纵坡设计
一、最大纵坡:道路纵坡设计的极限值
• • • •
确定最大纵坡应考虑的因素 汽车的动力特性 行车安全、经济 公路等级 自然条件的影响 桥涵、隧道路线最大纵坡（衔接） 纵坡折减（高原地区）
二、最小纵坡 为了保证路基的纵向排水，要求设置不 小于0.3 %的纵坡，不满足时，应考虑边沟 的纵向排水设计 三、合成坡度 指设有超高的平曲线上，路线的纵坡和 弯道超高所组成的坡度。相应的技术标准 对合成坡度的大小有所规定，主要是为了 防止汽车在合成坡度方向上发生倾斜和滑 移。
四、线型组合形式
1. 2. 3. 4.
5.
6.
基本型 回旋线—圆曲线—回旋线 S型 圆1—回旋1—（反向）回旋2—圆2 卵型 圆1—回旋—圆2 凸型 回旋1—（以R衔接）回旋2 复合型 回旋1—回旋2—圆 C型 回旋1—（以R=0接）—回旋2
五、路线平面图
公路 地形、地物 路线中心线及里程桩号、断链、水准点 大中桥、隧道、沿线设施 沿线省、市、自治区、县分界线 路中心线 近、远期规划红线、车行道线、停车场 绿化带、交通岛、人行横道线 沿街建筑物出入口、地上地下管线 雨水井、窨井 交叉口及沿线里程桩 弯道及曲线要素 交叉口侧面的转弯半径
四、坡长限制
1. 最大坡长限制： 主要从行车安全的角度上，标准对最大坡长进行了限制， 见表3-4——表3-6 2 .最小坡长限制： 从乘客舒适的角度上，限制最小坡长，可以避免边坡点 过多，车辆行驶颠坡，标准对最小坡长进行了限制，见表 3-7和表3-8 3.组合坡长 指当连续坡陡是由几个不同坡度值的坡段组合而成时， 相邻坡段长度应按不同坡度限制折算确定。
竖曲线起点桩号=变坡点桩号-T 竖曲线终点桩号=变坡点桩号+T 某桩号在凸（凹）曲线上的设计标高 =该桩号在切线上的设计高-（+）y
二． 竖曲线限制：半径、曲线长 三． 平纵面线型组合 1. 线型组合原则
诱导视线、平纵指标均衡、合成坡度适当
2.
A B C
平纵组合线形
平面要素 直线 直线 直线 纵断面要素 直线 凹形曲线 凸形曲线 优缺点

180
R ( 2 ) 2 L
外矢距Eh ( R p ) sec 切曲差D 2Th Lh

2
R
缓和曲线特征 曲率渐变,符合汽车的行车轨迹 路线线形顺适美观 与周围地形、地物和周围环境相协调 计算与测设比较复杂
缓和曲线的作用 曲率逐渐变化，适应汽车转向的行驶轨迹 使汽车在不同的曲线过渡过程中，离心加 速度逐渐变化 可以作为超高和加宽变化的过渡段 与圆曲线配合得当，增加线形美观
满洲里
⑴
霍尔果斯 乌鲁木齐 二连浩特 呼和浩特 北京
哈尔滨
同江 绥芬河
长春
珲春
⑵
沈阳 丹东 大连 烟台 青岛
银川 格尔木 西宁 兰州
⑶
太原
唐山 天津 石家庄 泰安 郑州 济南
④
西安
③
武汉
徐州 合肥
⑷ 淮阴
南京 杭州
连云港
上海 宁
拉萨
成都 重庆 贵阳 瑞丽 昆明 河口 友谊关
⑸
南昌 长沙 衡阳 桂林
1.2道路的基本组成及作用
道路的分类：公路、城市道路、厂矿道路、林区道路、乡村 道路
一． 公路的组成及作用
线形组成：平、纵、横 公路
结构组成：路基、路面、桥涵、排水系统、隧 道、防护工程、特殊构造物、交通服务设施
二． 城市道路的组成及作用
城市道路 机动车道和非机动车道、人行道、交叉 口、步行广场、停车场、公共汽车站、交通安全 排水系统、沿街设施、地下各种管线、绿化带、地下铁 道、高架桥
2 3 4 5
第一章 总论
1.1道路运输特点和国内外道路发展状况
交通运输体系:铁路、道路、水运、航空和管道
一． 道路运输特点
1. 2. 3. 4. 5. 适应性强； 机动性好； 速度快； 投资少； 费用高。
二． 我国道路概况
现状：数量少、等级低、质量差 任务：兴建高等级公路、改造旧路、增设新线 目标：交通部“七五”规划中公路主骨架：实现“五纵七横”、村 村乡乡通 2004年《国家高速公路网规划》：“7918网“
集散公 路、地 方公路
高速
一级
二． 城市道路《城市道路规范》（CJJ37—90）