公路勘測(cè)設(shè)計(jì)講義第2講緒論

1、一、設(shè)計(jì)車輛按使用目的、結(jié)構(gòu)或發(fā)動(dòng)機(jī)的不同分成各種類型，而作為道路設(shè)計(jì)依據(jù)的汽車可分為四類，即： 小客車、載重汽車、鞍式列車 鉸接車（城市道路)。第四節(jié) 公路勘測(cè)設(shè)計(jì)的依據(jù) 公路勘測(cè)設(shè)計(jì)講義第2講緒論 汽車外廓尺寸限界即對(duì)汽車的總高、總寬、總長(zhǎng)的限制規(guī)定，這項(xiàng)規(guī)定適用于公路和城市道路運(yùn)輸用的汽車及汽車列車。 汽車最大外廓尺寸應(yīng)不超過如下限制規(guī)定： 1.總高： 4.0m； 2.總寬（不包括后視鏡）：2.5m； 3.總長(zhǎng)： 16m； （1）載重汽車（包括越野載重汽車）12.0m； （2）客車12.0m；鉸接式客車18.0m； （3）牽引車拖半掛車 16.5m； （4）汽車全掛汽車列車 20.0m。

2、國家標(biāo)準(zhǔn)GB158989對(duì)汽車的外廓尺寸限界的規(guī)定公路勘測(cè)設(shè)計(jì)講義第2講緒論1. 計(jì)算行車速度定義：計(jì)算行車速度是當(dāng)氣候條件良好、交通密度小、車輛行駛只受公路本身的道路條件的影響時(shí)，具有中等駕駛技術(shù)的駕駛?cè)藛T能安全順適地駕駛車輛的速度。設(shè)計(jì)車速是決定公路幾何形狀的基本依據(jù)，曲線半徑、超高、視距等技術(shù)指標(biāo)都起著決定的作用，同時(shí)也影響著車道的尺寸和數(shù)目以及路肩寬度等指標(biāo)的確定。其他如車道寬度、路肩寬度等雖與設(shè)計(jì)車速無直接關(guān)系，但他們影響行車速度。 二、設(shè)計(jì)車速（計(jì)算行車速度） 公路等級(jí)高速公路一級(jí)公路二級(jí)公路三級(jí)公路四級(jí)公路設(shè)計(jì)速度(km/h)1201008010080608060403020公路

3、勘測(cè)設(shè)計(jì)講義第2講緒論計(jì)算行車速度較低時(shí)，平均行車速度大約為計(jì)算行車速度的90%95%；在計(jì)算行車速度較高時(shí)，其平均行車速度約為計(jì)算行車速度的80%。3計(jì)算行車速度的擬定 計(jì)算行車速度的最大值： 120km/h 根據(jù)汽車性能，并參考國內(nèi)外的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，從節(jié)約能源以及人在感官上的感覺出發(fā)，計(jì)算行車速度的最大值采用120km/h是適宜的。 計(jì)算行車速度的最低值： 20km/h。2. 計(jì)算行車速度與平均行車速度的關(guān)系公路勘測(cè)設(shè)計(jì)講義第2講緒論 高速公路在設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營管理上與一般公路有所不同，本次修訂按高速公路的運(yùn)營要求和交通需要的變化把計(jì)算行車速度分為四檔，即120km/h、100km/h、80k

4、m/h和60km/h。 高速公路的計(jì)算行車速度不與地形直接掛鉤，設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)計(jì)人員應(yīng)結(jié)合交通需求的變化，考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)的合理性，更好地與地形景觀相配合，作出更合理的設(shè)計(jì)。 一般情況下應(yīng)選用120km/h的計(jì)算行車速度，當(dāng)受地形、地物、工程造價(jià)等條件限制時(shí)，交通量又相對(duì)的小一些，可選用100km/h甚至是80km/h的計(jì)算行車速度。對(duì)于條件特殊困難地段，經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)論證可選用60km/h的計(jì)算行車速度。 （1）高速公路的計(jì)算行車速度公路勘測(cè)設(shè)計(jì)講義第2講緒論 為了使汽車在各級(jí)公路上都能充分發(fā)揮其技術(shù)性能，達(dá)到應(yīng)有的運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)效益，并結(jié)合已有公路汽車行駛的實(shí)際情況，一級(jí)公路的平均行車速度應(yīng)在60km/h以

5、上，二級(jí)公路的平均行車速度應(yīng)大于50km/h，三級(jí)公路的平均行車速度采用40km/h45km/h，四級(jí)公路采用35km/h。 根據(jù)上述計(jì)算行車速度和平均行車速度的關(guān)系，擬定計(jì)算行車速度如表5。（2）平原、微丘區(qū)的計(jì)算行車速度公路勘測(cè)設(shè)計(jì)講義第2講緒論表5計(jì)算行車速度計(jì)算表 公路等級(jí)平均運(yùn)行速度（km/h）計(jì)算行車速度（km/h）平均運(yùn)行速度/計(jì)算行車速度計(jì)算值采用值一級(jí)公路600.6100100二級(jí)公路500.60.7837180三級(jí)公路40500.70.8645060四級(jí)公路35左右0.80.9433940公路勘測(cè)設(shè)計(jì)講義第2講緒論4.運(yùn)行速度中等技術(shù)水平的駕駛員在良好的氣候條件、實(shí)際道路狀

6、況和交通條件下所能保持的安全速度。通常采用測(cè)定的第85百分位行駛速度作為運(yùn)行速度。 應(yīng)用運(yùn)行速度的設(shè)計(jì)方法：根據(jù)設(shè)計(jì)速度初定道路線形，通過測(cè)算模型計(jì)算路段運(yùn)行速度，用速度差控制標(biāo)準(zhǔn)檢查和修正線形，以修正后的運(yùn)行速度為依據(jù)確定路線其他設(shè)計(jì)指標(biāo)。公路勘測(cè)設(shè)計(jì)講義第2講緒論表6山嶺重丘區(qū)公路計(jì)算行車速度 公路等級(jí)控制速度的極限最小半徑(m)計(jì)算行車速度（km/h）備 注一級(jí)公路10060根據(jù)計(jì)算和實(shí)測(cè)資料，100m半徑時(shí)運(yùn)行速度可達(dá)60km/h二級(jí)公路6040根據(jù)計(jì)算和實(shí)測(cè)燃料，60m半徑時(shí)運(yùn)行速度可達(dá)40km/h三級(jí)公路3030根據(jù)計(jì)算和實(shí)測(cè)燃料，30m半徑時(shí)運(yùn)行速度可達(dá)30km/h四級(jí)公路152

7、0根據(jù)計(jì)算和實(shí)測(cè)燃料，15m半徑時(shí)運(yùn)行速度可達(dá)達(dá)20km/h公路勘測(cè)設(shè)計(jì)講義第2講緒論交通量是指單位時(shí)間內(nèi)通過道路某斷面的交通流量（即單位時(shí)間通過道路某斷面的車輛數(shù)目）。其具體數(shù)值由交通調(diào)查和交通預(yù)測(cè)確定。交通調(diào)查、分析和交通預(yù)測(cè)是公路建設(shè)項(xiàng)目可行性研究階段進(jìn)行現(xiàn)狀評(píng)價(jià)、綜合分析建設(shè)項(xiàng)目的必要性和可行性的基礎(chǔ)，也是確定公路建設(shè)項(xiàng)目的建設(shè)規(guī)模、技術(shù)等級(jí)、工程設(shè)施、經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)及公路幾何線形設(shè)計(jì)的主要依據(jù)。 定義：日交通量 （單向/雙向，汽車/混合交通） 小時(shí)交通量 年累計(jì)交通量三、交通量公路勘測(cè)設(shè)計(jì)講義第2講緒論 1設(shè)計(jì)日交通量 一條公路交通量的普遍計(jì)量單位是年平均日交通量（簡(jiǎn)寫為AADT），用

8、全年總交通量除以365而得。 設(shè)計(jì)交通量是指欲建公路到達(dá)遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年限時(shí)能達(dá)到的年平均日交通量（輛日）。 遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年平均日交通量依道路使用任務(wù)及性質(zhì)，根據(jù)歷年交通觀測(cè)資料推算求得。目前一般按年平均增長(zhǎng)率累計(jì)計(jì)算確定。（一）設(shè)計(jì)交通量公路勘測(cè)設(shè)計(jì)講義第2講緒論遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年平均日交通量依道路使用任務(wù)及性質(zhì)，根據(jù)歷年交通觀測(cè)資料推算求得。目前一般按年平均增長(zhǎng)率累計(jì)計(jì)算確定。 NdN0(1+)n-1式中：Nd遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年平均日交通量（輛日）； N0起始年平均日交通量（輛日），包括現(xiàn)有交通量和道路建成后從其它道路吸引過來的交通量： 年平均增長(zhǎng)率（）； n遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年限。遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年平均日交通量計(jì)算：公路勘測(cè)設(shè)計(jì)講

9、義第2講緒論 小時(shí)交通量（輛小時(shí)）是以小時(shí)為計(jì)算時(shí)段的交通量，是確定車道數(shù)和車道寬度或評(píng)價(jià)服務(wù)水平時(shí)的依據(jù)。 第30位小時(shí)交通量 ：設(shè)計(jì)小時(shí)交通量一般采用第30位小時(shí)交通量。意味著在一年中有29個(gè)小時(shí)超過設(shè)計(jì)值，將發(fā)生擁擠，占全年小時(shí)數(shù)的0.37，也就是說能順利通過的保證率達(dá)9967。 2設(shè)計(jì)小時(shí)交通量公路勘測(cè)設(shè)計(jì)講義第2講緒論 NhNdv kD式中：Nh主要方向高峰小時(shí)設(shè)計(jì)交通量 （輛小時(shí)）： D方向系數(shù)，即高峰小時(shí)期間主要方向與兩個(gè)方向總交通量之比（NhNh），可采用0.6； Nh高峰小時(shí)兩個(gè)方向的總交通量 （輛小時(shí)）； Nd 設(shè)計(jì)年限的年平均日交通量 （輛日）；設(shè)計(jì)小時(shí)交通量計(jì)算公式：公

10、路勘測(cè)設(shè)計(jì)講義第2講緒論設(shè)計(jì)小時(shí)交通量系數(shù)K說明： K 設(shè)計(jì)小時(shí)交通量系數(shù)（NhNh）：平時(shí)有觀測(cè)資料，仿圖1-5繪制關(guān)系圖求得；無資料：可按如下近似式計(jì)算 K=18（1十A）X-08+式中：A地區(qū)氣候修正系數(shù)： X設(shè)計(jì)小時(shí)時(shí)位： 設(shè)計(jì)年限的日交通量修正系數(shù)，按下式計(jì)算： 0.2-0.0002Nd公路勘測(cè)設(shè)計(jì)講義第2講緒論折算系數(shù)用于交通換算的車輛折算系數(shù)是在特定的公路、交通組成條件下，所有非標(biāo)準(zhǔn)車相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)車(小客車)對(duì)交通流影響的當(dāng)量值。 我國公路車輛換算以小客車為準(zhǔn)。畜力車，人力車、自行車等非機(jī)動(dòng)車，在設(shè)計(jì)交通量換算中按路側(cè)干擾因素計(jì)（二）交通量折算汽車代表車型車輛折算系數(shù)說明小客車1.

11、019座的客車和載質(zhì)量 2t的貨車中型車1.519座的客車和載質(zhì)量 2t 7t的貨車大型車2載質(zhì)量 7t 14t的貨車拖掛車3載質(zhì)量 14的貨車公路勘測(cè)設(shè)計(jì)講義第2講緒論道路通行能力是在一定的道路和交通條件下，道路上某一路段適應(yīng)車流的能力，以單位時(shí)間內(nèi)通過的最大車輛數(shù)表示。單位時(shí)間通常以小時(shí)計(jì)（輛小時(shí)）。 1基本通行能力 基本通行能力是指在理想條件下，單位時(shí)間內(nèi)一個(gè)車道或一條車道某一路段可以通過的小客車最大數(shù)，是計(jì)算各種通行能力的基礎(chǔ)。理想條件：包括道路條件和交通條件兩個(gè)方面， 四、通行能力公路勘測(cè)設(shè)計(jì)講義第2講緒論（1）車頭時(shí)距：指連續(xù)兩車通過車道或道路上同一地點(diǎn)的間間隔。以車頭時(shí)距計(jì)算一條

12、車道的通行能力： C=3600t式中：t連續(xù)車流平均車頭間隔時(shí)間（s），可通過觀測(cè)求得。（2）車頭間距：是指交通流中連續(xù)兩車之間的距離。以車頭間距計(jì)算一條車道的通行能力： C=1000Vl式中：l連續(xù)車流平均車頭間隔距離（s），可通過觀測(cè)求得。基本通行能力的計(jì)算方法：公路勘測(cè)設(shè)計(jì)講義第2講緒論 實(shí)際通行能力是由于通?，F(xiàn)實(shí)的道路和交通條件與理想條件有較大差距，考慮了影響通行能力的諸多因素如車道寬、側(cè)向凈寬和大型車混入后，對(duì)設(shè)計(jì)通行能力進(jìn)行修正后的通行能力。 3設(shè)計(jì)通行能力 1）服務(wù)水平及服務(wù)交通量： 我國按照車流運(yùn)行狀態(tài)，把從小交通量自由流至交通量達(dá)到可能狀態(tài)的受限制車流這一運(yùn)行條件范圍分為四級(jí)

13、服務(wù)水平。 公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范JTJ011一94 （以后簡(jiǎn)稱規(guī)范）規(guī)定了各級(jí)公路設(shè)計(jì)采用的服務(wù)水平等級(jí)。 2實(shí)際通行能力公路勘測(cè)設(shè)計(jì)講義第2講緒論公路勘測(cè)設(shè)計(jì)講義第2講緒論公路勘測(cè)設(shè)計(jì)講義第2講緒論公路勘測(cè)設(shè)計(jì)講義第2講緒論公路勘測(cè)設(shè)計(jì)講義第2講緒論公路設(shè)計(jì)中采用的服務(wù)水平等級(jí)為： 高速公路：二級(jí)服務(wù)水平 但在不得已的情況下，匝道主線連接處以及交織區(qū)可降低要求采用三級(jí)服務(wù)水平。一級(jí)公路：平原微丘區(qū)采用二級(jí)服務(wù)水平，在重丘山嶺地形及在近郊采用三級(jí)服務(wù)水平。 二、三級(jí)公路上的無信號(hào)交叉可按三級(jí)服務(wù)水平設(shè)計(jì)。四級(jí)公路可視需要確定。公路勘測(cè)設(shè)計(jì)講義第2講緒論設(shè)計(jì)通行能力是指公路交通的運(yùn)行狀態(tài)保持在某一設(shè)

14、計(jì)的服務(wù)水平時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)公路上某一路段可以通過的最大車輛數(shù)。設(shè)計(jì)通行能力是實(shí)際道路可能接受的通過能力，考慮了人為主觀對(duì)道路的要求，按照道路運(yùn)行質(zhì)量要求及經(jīng)濟(jì)、安全、出人口交通條件等因素而確定作為設(shè)計(jì)依據(jù)的。設(shè)計(jì)通行能力=基本通行能力V/C（VC）比是在理想條件下，各級(jí)服務(wù)水平最大服務(wù)交通量與基本通行能力之比。 2）設(shè)計(jì)通行能力：公路勘測(cè)設(shè)計(jì)講義第2講緒論4. 各級(jí)公路適應(yīng)交通量(1)高速公路的適應(yīng)交通量在進(jìn)行高速公路規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，要保證必要的交通服務(wù)水平和車輛運(yùn)行質(zhì)量，同時(shí)要考慮我國的經(jīng)濟(jì)水平和公路建設(shè)投資力量，并要避免高速公路不入因交通量不適應(yīng)造成交通阻塞。 公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范JTJD20-2

15、006規(guī)定我國公路服務(wù)水平分為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)。 根據(jù)我國國情，高速公路的適應(yīng)交通量宜按二級(jí)（相當(dāng)于美國的C級(jí)）來考慮，即計(jì)算行車速度為120km/h時(shí)，高速公路服務(wù)水平V/C比為0.8；計(jì)算行車速度為100km/h、80km/h和60km/h時(shí)，其V/C比應(yīng)為0.72、0.68、0.64。最大服務(wù)交通量1600，1400，1300，1150。公路勘測(cè)設(shè)計(jì)講義第2講緒論按照美國最近研究結(jié)果，高速公路上每車道以小客車計(jì)的基本通行能力大約為2200輛/h。 我國交通狀況下的通行能力按每車道2000輛/h計(jì)（120100km/h）；80km/h1900，60km/h1800。目前世界上高速公路

16、基本按單向單車道的設(shè)計(jì)小時(shí)交通量來考慮，但一方面因我國對(duì)某些參數(shù)尚待進(jìn)一步研究，另一方面為便于進(jìn)行公路規(guī)劃設(shè)計(jì)并與我國一直延用的適應(yīng)交通量指標(biāo)相銜接。因而用適應(yīng)交通量作為高速公路選用的指標(biāo)。其值按下式計(jì)算：公路勘測(cè)設(shè)計(jì)講義第2講緒論式中：AADT遠(yuǎn)景年限的設(shè)計(jì)年平均日交通量（輛/日）； CD單車道設(shè)計(jì)通行能力（小客車/每車道/小時(shí)）； CD=CB（V/C） CB理想備件下一個(gè)車道的基本能行能力，計(jì)算行車速度120km/h為2000小客車/小時(shí)； N單向車道數(shù)；K設(shè)計(jì)小時(shí)交通量系數(shù)，K值大約在0.0950.135之間，具體應(yīng)用時(shí)，可根據(jù)當(dāng)?shù)氐慕煌坑^測(cè)資料作適當(dāng)調(diào)整；D交通量方向分布系數(shù)，根據(jù)我

17、國實(shí)際交通調(diào)查情況，交通流方向分布系數(shù)D一般取0.6，具體應(yīng)用時(shí)，可根據(jù)當(dāng)?shù)氐慕煌款A(yù)測(cè)資料確定。高速公路適應(yīng)的交通量計(jì)算公式： 公路勘測(cè)設(shè)計(jì)講義第2講緒論高速公路遠(yuǎn)景年限的設(shè)計(jì)年平均日交通量范圍 單位：小客車輛/日 計(jì)算行車速度四車道六車道.八車道120km/h4000055000600008000075000100000以上100km/h35000500005500070000700009000080km/h30000450005000065000650008500060km/h250004000045000600006000080000公路勘測(cè)設(shè)計(jì)講義第2講緒論一級(jí)公路與高速公路相比，主

18、要差別在于未排除橫向干擾，車輛要經(jīng)常變換車道及側(cè)向余寬不足，其運(yùn)行質(zhì)量不及控制進(jìn)入的高速公路。因此其通行能力和服務(wù)水平較高速公路有一定的折減。參考日本公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于通行能力的計(jì)算公式及有關(guān)側(cè)向余寬，沿途條件和車道折減等修正系數(shù)，則可由高速公路公路通行能力推算出一級(jí)公路遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年限的年平均日交通量。(2)一級(jí)公路的適應(yīng)交通量公路勘測(cè)設(shè)計(jì)講義第2講緒論 AADT=（CDR1R22）/（KD） =（0.60.76）CD2/(KD)式中：AADT一級(jí)公路多車道公路遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年限的年平均日交通量（輛/日）；CD計(jì)算行車速度為60km/h和100km/h的高速公路設(shè)計(jì)通行能力，其值為10001300小客

19、車/每車道/小時(shí)；（二級(jí)服務(wù)水平） R1側(cè)向余寬修正系數(shù)，取值為0.850.95；R2橫向干擾修正系數(shù)，取值為0.70.8；由上式計(jì)算出四車道一級(jí)公路遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年限的年平均日交通量約為15000輛30000輛小客車。由高速公路公路通行能力推算一級(jí)公路遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年限的年平均日交通量：公路勘測(cè)設(shè)計(jì)講義第2講緒論 根據(jù)國內(nèi)研究結(jié)果，首先確定二、三、四級(jí)公路各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的平原微丘公路為基準(zhǔn)條件，在一定服務(wù)水平下（以平均運(yùn)行速度作為服務(wù)水平的指標(biāo)）得出各級(jí)公路在平原微丘區(qū)下的允許通行能力，然后考慮高峰小時(shí)交通量（即容許通行能力）與年平均適應(yīng)交通量之間的比值，即可得到基本路段的適應(yīng)交通量。根據(jù)我國交通量調(diào)查情

20、況和研究結(jié)果，基準(zhǔn)路段AADT=容許通行能力/K=Ca/K。設(shè)計(jì)小時(shí)交通量系數(shù)K變化在0.100.115之間，至于各級(jí)公路基準(zhǔn)路段的容許通行能力Ca，按照交通部公路科學(xué)研究所的研究成果取值。（3）雙車道公路的適應(yīng)交通量公路勘測(cè)設(shè)計(jì)講義第2講緒論山嶺重丘二、三、四級(jí)公路應(yīng)作相應(yīng)的縱坡折減，平均縱坡分別按4.5%、5%和5.5%考慮，對(duì)應(yīng)的縱坡修正系數(shù)為0.60，0.55和0.50，其適應(yīng)交通量應(yīng)分別按40%，45%和50%左右折減。公路等級(jí)適應(yīng)交通量范圍（輛/日）公路等級(jí)適應(yīng)交通量范圍（輛/日）單車道四級(jí)公路200以下三級(jí)公路10004000雙車道四級(jí)公路1500以下二級(jí)公路30007500雙車

21、道公路適應(yīng)交通量范圍（輛/日） 公路勘測(cè)設(shè)計(jì)講義第2講緒論設(shè)計(jì)荷載汽車荷載與人群荷載公路等級(jí)高速公路一級(jí)公路二級(jí)公路三級(jí)公路四級(jí)公路汽車荷載等級(jí)公路1級(jí)公路1級(jí)公路2級(jí)公路2級(jí)公路2級(jí)公路勘測(cè)設(shè)計(jì)講義第2講緒論道路設(shè)計(jì)年限道路交通量設(shè)計(jì)年限道路路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)年限公路勘測(cè)設(shè)計(jì)講義第2講緒論道路建筑限界又指建筑凈空，是指為保證車輛、行人通行的安全，對(duì)道路和橋面上以及隧道中規(guī)定的高度和寬度范圍內(nèi)不允許有任何障礙物的空間界限：凈高和凈寬公路勘測(cè)設(shè)計(jì)講義第2講緒論當(dāng)設(shè)置有加減車道、緊急停車帶、慢車道等時(shí)，建筑限界應(yīng)包括相應(yīng)部分的寬度；橋梁、隧道設(shè)置檢修道、人行道時(shí)建筑限界應(yīng)包括相應(yīng)部分的寬度；一條公路應(yīng)采用同一凈高。高速公路、一級(jí)公路、二級(jí)公路的凈高為5m；三、四級(jí)公路為4.5m公路勘測(cè)設(shè)計(jì)講義第2講緒論 一、公路勘察設(shè)計(jì)階段 一階段設(shè)計(jì)：對(duì)于技術(shù)簡(jiǎn)單、方案明確的小型建設(shè)項(xiàng)目，可采用，即一階段施工圖設(shè)計(jì)； 兩階段設(shè)計(jì)：公路工程基本建設(shè)項(xiàng)目一般采用兩階段設(shè)計(jì)，即初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì) 三階段設(shè)計(jì)：技術(shù)上復(fù)雜而又缺乏經(jīng)驗(yàn)的建設(shè)項(xiàng)目或