道路工程概論講義課件

道路工程概論講義道路工程概論講義道路工程概論講義道路工程概論

儲誠富

資源與環(huán)境工程學院1．16“專有技術”或“技術訣竅”指與合同材料和合同設備有關的相應的知識和經(jīng)驗，該知識和經(jīng)驗是轉讓當時生產(chǎn)中所使用的。“專有技術”由轉讓方以技術文件、技術支持和技術培訓的形式向合同工廠提供。道路工程概論講義道路工程概論講義道路工程概論講義道路工程概論1道路工程概論

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道路工程概論

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資源與環(huán)境工程學院2參考書:《道路工程》徐家鈺、程家駒編著同濟大學出版社2004《道路工程設計導論》張雪華肖鵬主編中國建筑工業(yè)出版社2000《道路工程》梁富權主編人民交通出版社1996《公路設計概論》胡江碧主編人民交通出版社1997參考書:《道路工程》徐家鈺、程家駒編著同濟大學出版社3內(nèi)容總攬第一章 總論國內(nèi)外道路發(fā)展狀況道路基本組成及作用道路等級劃分第二章 道路平面設計選線與定線道路平面線形行車視距第三章 道路縱斷面設計縱坡設計豎曲線設計第四章 道路橫斷面設計道路橫斷面組成橫斷面設計路基土石方數(shù)量計算第五章 道路交叉設計平面交叉設計立體交叉設計第六章 路基工程1 概述路基設計路基的穩(wěn)定路基施工路基排水第七章 路面工程概述瀝青路面水泥混凝土路面路面施工路面排水第八章 道路綠化與環(huán)境道路綠化與環(huán)境道路與環(huán)境道路環(huán)境影響評價第九章 高速公路簡介基本概念高速公路技術標準高速公路管理與監(jiān)控系統(tǒng)線形設計結構設計內(nèi)容總攬第一章 總論路基設計線形設計結構設計4第一章 總論1.1道路運輸特點和國內(nèi)外道路發(fā)展狀況

交通運輸體系:鐵路、道路、水運、航空和管道道路運輸特點適應性強；機動性好；速度快；投資少；費用高。我國道路概況現(xiàn)狀：數(shù)量少、等級低、質量差任務：興建高等級公路、改造舊路、增設新線目標：交通部“七五”規(guī)劃中公路主骨架：實現(xiàn)“五縱七橫”、村村鄉(xiāng)鄉(xiāng)通2004年《國家高速公路網(wǎng)規(guī)劃》：“7918網(wǎng)“第一章 總論1.1道路運輸特點和國內(nèi)外道路發(fā)展狀況5近現(xiàn)代土木工程(一)國際金融中心大廈，中國臺北。臺北101大樓高508米（含天線)帝國大廈，美國紐約近現(xiàn)代土木工程(一)國際金融中心大廈，中國臺北。帝國大廈，美6近現(xiàn)代土木工程(二)金茂大廈，420.5米，位于中國上海。西爾斯大樓，443米，位于美國芝加哥。近現(xiàn)代土木工程(二)金茂大廈，420.5米，位于中國上海。7近現(xiàn)代土木工程(三)世界第一懸索橋日本明石海峽大橋世界第一斜拉橋日本多多羅大橋近現(xiàn)代土木工程(三)世界第一懸索橋世界第一斜拉橋8近現(xiàn)代土木工程(四)世界第一電視塔加拿大多倫多電視塔世界第一高壩瑞士大迪克桑斯壩近現(xiàn)代土木工程(四)世界第一電視塔世界第一高壩9項目布局路線名稱里程（km）五縱1.同江—三亞（含長春—琿春支線）2.北京—福州（含天津—塘沽支線及泰安—淮陰連接線)3.北京—珠海4.二連浩特—河口5.重慶—湛江52002500240036001400七橫1.綏芬河—滿洲里2.丹東—拉薩（含天津—唐山支線）3.青島—銀川4.連云港—霍爾果斯5.上?！啥迹êf縣—南充—成都支線）6.上?！瘥悾ê瑢幉ā贾荨暇┲Ь€)7.衡陽—昆明（含南寧—友誼關支線）1300460016004400250040002000“五縱七橫”國道主干線系統(tǒng)項目路線名稱里程五縱1.同江—三亞（含長春—琿春支線）5210①②③④⑤⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺五縱七橫12條路線①②③④⑤⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺五縱七橫12條路線11國外概況交通運輸比例大、路線長、等級高、道路網(wǎng)密度大道路測設新技術計算機應用于道路工程設計；…………地質勘察；………………航測；………………GPS作控制測量。國外概況121.2道路的基本組成及作用道路的分類：公路、城市道路、廠礦道路、林區(qū)道路、鄉(xiāng)村道路公路的組成及作用 線形組成：平、縱、橫公路 結構組成：路基、路面、橋涵、排水系統(tǒng)、隧 道、防護工程、特殊構造物、交通服務設施城市道路的組成及作用 機動車道和非機動車道、人行道、交叉 口、步行廣場、停車場、公共汽車站、交通安全城市道路 排水系統(tǒng)、沿街設施、地下各種管線、綠化帶、地下鐵 道、高架橋1.2道路的基本組成及作用道路的分類：公路、城市道路、廠礦道131.3道路的等級劃分公路《公路工程技術標準》（JTGB01——2003）等級 標準車型 設計年限 交通量（輛）高速 小客車 20年 >25，000一級 小客車 20年（15） 15，000—55，000二級 小客車 15年 5，000—15，000三級 小客車 15年 2，000—6，000四級 小客車 實際情況 <2，000（雙） ＜400（單）高速 一級全部控制出入、專供汽車分向、分車道行駛的干線公路部分控制出入干線公路集散公路、地方公路1.3道路的等級劃分公路《公路工程技術標準》（JTGB0114城市道路《城市道路規(guī)范》（CJJ37—90）年限 快速路 主干路 次干路 支路 20 20 15 10—15城市道路《城市道路規(guī)范》（CJJ37—90）15第二章 道路平面設計空間帶狀結構物:平、縱、橫三方面設計2.1選線與定線原則：近遠期結合；工程量小、造價低、效益好；支援農(nóng)業(yè)；通過地質、水文好的地帶；環(huán)境保護；利用地形，平、縱、橫面結合；各種地形條件下的選線平原微丘區(qū)選線：優(yōu)缺點注意方面第二章 道路平面設計空間帶狀結構物:平、縱、橫三方面設計16山嶺重丘區(qū)特點分類：沿河線、越嶺線、山脊線各種布線的關鍵定線紙上定線實地定線航測定線山嶺重丘區(qū)172.2道路平面線形一、汽車行駛軌跡特征軌跡線是連續(xù)的軌跡線的曲率是連續(xù)的軌跡線曲率的變化率是連續(xù)的對應道路的平面線形“三要素”——直線、圓曲線和緩和曲線二、直線、圓曲線和緩和曲線直線特點最長、最短限制表2-1圓曲線特點半徑計算半徑限制：極限最小半徑、 一般最小半徑、 不設超高最小半徑圓曲線最大半徑2.2道路平面線形一、汽車行駛軌跡特征18圓曲線的特點曲率半徑為常數(shù)適應地形變化,適應范圍廣較大半徑的長圓曲線線形美觀、順適、行車舒適占用的路寬圓曲線半徑較小時，視距難以保證圓曲線的特點曲率半徑為常數(shù)19直線的特點距離最短線形簡單、容易測設行車安全和線形美觀不好難與地形和周圍環(huán)境協(xié)調(diào)直線的特點距離最短20橫向力系數(shù)u和超高橫坡度i影響的因素橫向力系數(shù)u影響的因素行車安全:u≤f增加燃料消耗和輪胎磨損乘客舒適超高橫坡度i影響的因素公路等級、行車速度等因素有關橫向力系數(shù)u和超高橫坡度i影響的因素橫向力系數(shù)u影響的因素213.緩和曲線特征作用兩類平曲線的計算公式圓曲線： 帶緩和曲線的平曲線（回旋線）：3.緩和曲線22緩和曲線特征曲率漸變,符合汽車的行車軌跡路線線形順適美觀與周圍地形、地物和周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)計算與測設比較復雜緩和曲線特征曲率漸變,符合汽車的行車軌跡23緩和曲線的作用曲率逐漸變化，適應汽車轉向的行駛軌跡使汽車在不同的曲線過渡過程中，離心加速度逐漸變化可以作為超高和加寬變化的過渡段與圓曲線配合得當，增加線形美觀緩和曲線的作用曲率逐漸變化，適應汽車轉向的行駛軌跡24例題

某平原區(qū)有一彎道,圓曲線半徑取250m，交點的里程樁號K13+520.56，偏角為32°30′，試計算該曲線設置緩和曲線后的五個主點里程樁號。（L=75m）三、超高與加寬

超高定義：為了減小離心力，將路面外側高內(nèi)側低的單向橫坡的形式作用：減小離心力，增加汽車在行駛曲線上的穩(wěn)定性和舒適性超高的橫向和縱向過渡：加寬定義：為適應汽車在平曲線上行駛時，后輪軌跡偏向曲線內(nèi)側的需要，在平曲線內(nèi)側相應增加的路面、路基寬度稱為曲線加寬加寬的過渡方式：直線過渡、高次拋物線過渡、回旋線過渡、改進直線過渡例題25四、線型組合形式基本型 回旋線—圓曲線—回旋線S型 圓1—回旋1—（反向）回旋2—圓2卵型 圓1—回旋—圓2凸型 回旋1—（以R銜接）回旋2復合型 回旋1—回旋2—圓C型 回旋1—（以R=0接）—回旋2四、線型組合形式26五、路線平面圖 地形、地物公路 路線中心線及里程樁號、斷鏈、水準點 大中橋、隧道、沿線設施 沿線省、市、自治區(qū)、縣分界線 路中心線 近、遠期規(guī)劃紅線、車行道線、停車場 綠化帶、交通島、人行橫道線城市道路 沿街建筑物出入口、地上地下管線 雨水井、窨井 交叉口及沿線里程樁 彎道及曲線要素 交叉口側面的轉彎半徑五、路線平面圖272.3行車視距定義：是指從車道中心線上1.2m的高度，能看到該車道中心線上0.1m的物體頂點的距離，是指該車道中心線量得的距離分類停車視距=反應時間距離+制動距離+安全距離會車視距≈2停車視距超車視距=加速行駛距離+在對向車道行駛距離+安全距 離+整個過程中對向車行駛距離視距保證彎道上的視距——橫向凈距的計算（清除障礙）城市道路交叉口的視距——視距三角形法2.3行車視距定義：是指從車道中心線上1.2m的高度，能看28第三章道路縱斷面設計主要內(nèi)容:縱坡設計和豎曲線設計3.1縱坡設計一、最大縱坡:道路縱坡設計的極限值確定最大縱坡應考慮的因素汽車的動力特性行車安全、經(jīng)濟公路等級自然條件的影響橋涵、隧道路線最大縱坡（銜接）縱坡折減（高原地區(qū)）第三章道路縱斷面設計主要內(nèi)容:縱坡設計和豎曲線設計29二、最小縱坡為了保證路基的縱向排水，要求設置不小于0.3%的縱坡，不滿足時，應考慮邊溝的縱向排水設計三、合成坡度指設有超高的平曲線上，路線的縱坡和彎道超高所組成的坡度。相應的技術標準對合成坡度的大小有所規(guī)定，主要是為了防止汽車在合成坡度方向上發(fā)生傾斜和滑移。二、最小縱坡30四、坡長限制1.最大坡長限制：主要從行車安全的角度上，標準對最大坡長進行了限制，見表3-4——表3-62.最小坡長限制：從乘客舒適的角度上，限制最小坡長，可以避免邊坡點過多，車輛行駛顛坡，標準對最小坡長進行了限制，見表3-7和表3-83.組合坡長指當連續(xù)坡陡是由幾個不同坡度值的坡段組合而成時，相鄰坡段長度應按不同坡度限制折算確定。四、坡長限制31五、縱坡設計原則縱坡設計必須符合《技術標準》的有關規(guī)定為保證車輛以一定速度安全順利行駛，縱坡應有一定的平順性，起伏不宜過大和頻繁。為保證路基穩(wěn)定，應盡量減少深路塹和高路堤。力爭填挖平衡在非機動車輛較多的路段，應根據(jù)具體條件，將縱坡適當設緩確定城市道路縱坡設計線，必須滿足城市地下管線最小覆土厚度的要求從汽車行駛和安全出發(fā)，應控制平均縱坡應對沿線地形、地下管線、地質、水文、氣候和排水等因素綜合考慮，確保路基的穩(wěn)定性和強度公路應充分考慮通道、農(nóng)田水利等方面的要求；城市道路應考慮管線綜合的要求五、縱坡設計原則323.2豎曲線設計一、定義：連接兩條相鄰坡度線的曲線二、分類：凸曲線、凹曲線三、作用1.起緩沖作用，以平緩的曲線取代折線可消除汽車在該處的顛坡，增大乘客的舒適感2.確保公路縱向的路面視距3.2豎曲線設計一、定義：連接兩條相鄰坡度線的曲線33豎曲線要素計算豎曲線起點樁號=變坡點樁號-T豎曲線終點樁號=變坡點樁號+T某樁號在凸（凹）曲線上的設計標高 =該樁號在切線上的設計高-（+）y豎曲線要素計算34豎曲線限制：半徑、曲線長平縱面線型組合線型組合原則 誘導視線、平縱指標均衡、合成坡度適當平縱組合線形 平面要素 縱斷面要素 優(yōu)缺點A 直線 直線 B 直線 凹形曲線C 直線 凸形曲線D 曲線 直線E 曲線 凹形曲線F 曲線 凸形曲線豎曲線限制：半徑、曲線長35平縱線形搭配圖示組合不當

Ⅰ

ZY YZ組合得當

Ⅱ

HY YH

ZH HZ請看縱斷面圖平縱線形搭配圖示36第四章道路橫斷面設計4.1道路橫斷面的組成公路橫斷面的組成路基路肩行車道中間帶車道車道硬路肩土路肩中央分隔帶路緣帶路緣帶高速公路、一級公路路基標準橫斷面第四章道路橫斷面設計4.1道路橫斷面的組成路37路基路肩行車道路肩車道車道加固部分土路肩二、三級公路路基標準橫斷面路基路肩路肩行車道土路肩加固部分四級公路路基標準橫斷面路基路肩行車道路肩車道車38城市道路橫斷面的組成組成：

機動車道、非機動車道、人行道、 綠帶、排水設施、各種管線工程等?；拘问剑ㄗ⒁獗容^優(yōu)缺點）單幅路三幅路雙幅路四幅路城市道路橫斷面的組成單幅路三幅路雙幅路四幅路39行車道寬度

=機動車道寬度+非機動車道寬度路肩、分車帶與人行道路肩：硬路肩、土路肩分車帶：分隔帶、兩側路緣帶緣石人行道行車道寬度404.2橫斷面設計設計要求設計方法

（見流程圖）點繪各橫斷面的橫向地面線確定路基寬度、邊坡坡度、邊溝尺寸擬定超高和加寬值完成路基設計表繪出橫斷面設計線清除視距障礙及設置視距臺4.2橫斷面設計設計要求點繪各橫斷面的橫向地面線確定路基寬度414.3路基土石方數(shù)量橫斷面面積計算積距法(圖1）A=h1*l+h2*l+……+hn*l幾何圖形法（圖2）A=∑Ai(Ai為幾何圖形面積）混合法路基土石方數(shù)量計算

h1h2hihn圖1l圖2Ai填寫路基土石方調(diào)配表4.3路基土石方數(shù)量橫斷面面積計算h1h2hihn圖1l圖242土石方調(diào)配調(diào)配計算的幾個問題免費運距L免、平均運距、經(jīng)濟運距L經(jīng)=B/T+L免、運量W=Qn 其中n=（L+L免）/N、計價土石方數(shù)量V計=V挖+V借。土石方調(diào)配的一般要求土石方調(diào)配的方法注：復核 橫向調(diào)運+縱向調(diào)運+借方=填方 橫向調(diào)運+縱向調(diào)運+棄方=挖方 挖方+借方=填方+棄方 計價土石方數(shù)量=挖方數(shù)量+借方數(shù)量土石方調(diào)配43第五章道路交叉設計

5.1平面交叉設計平面交叉設計內(nèi)容： 選擇交叉口形式、擬定尺寸、 布設交通設施、交叉口豎向設計交叉口的交通組織和交通分析分流點 合流點 沖突點減少或消滅沖突點的辦法：交通管制渠化交通設置立交第五章道路交叉設計5.1平面交叉設計44交叉口形式與選擇交叉口形式與選擇45交叉口平面設計加寬轉角式交叉口 交叉口視距 交叉口轉角的緣石半徑拓寬路口式交叉口設計 拓寬車道數(shù) 拓寬位置的選擇 拓寬車道長度的計算環(huán)形交叉口設計 中心島的形狀和尺寸 環(huán)道的寬度 交織角 環(huán)島進出口的轉彎半徑 環(huán)道的橫截面 環(huán)道的外緣石 交叉口平面設計46交叉口豎向設計原則基本形式設計方法及步驟計算圖示AO2O3E2E3EFF3D3M3交叉口豎向設計計算圖示AO2O3E2E3EFF3D3M3475.2立體交叉設計定義設置條件注意問題立體交叉的組成和類型組成立體交叉的類型

上跨式 互通式 ⅰ ⅱ

下穿式 分離式跨路橋、匝道、外環(huán)、內(nèi)環(huán)、入口、出口、加速車道、減速車道、引道5.2立體交叉設計定義跨路橋、匝道、外環(huán)、內(nèi)環(huán)、48立體交叉線形設計速度限制立體交叉間距限制橫斷面設計縱斷面設計匝道設計匝道類型匝道的“平、縱、橫”設計匝道的端部設計立體交叉線形設計49第六章路基工程6.1概述路基的作用基本要求路基的用途路基用途的分類土巨粒土粗粒土細粒土特殊土漂石土卵石土礫類土砂類土粉質土粘質土有機質土黃土膨脹土紅粘土鹽漬土第六章路基工程6.1概述土巨粒土粗粒土細粒土特殊土漂石土礫50路基用途的選擇 不易風化的巖石土 碎（礫）石土 沙土

砂性土 粉性土 粘性土 重粘土 有機質土 膨脹土 濕陷性黃土 泥巖 鹽質土路基用途的選擇51路基的干濕類型路基濕度的來源

大氣降水、地面水、地下水、 水蒸氣及其凝結水、給排水設施泄露路基干濕類型的劃分標準：平均稠度Bm=（WL-Wm）/（WL-Wp）類型：干燥、中濕、潮濕、過濕路基臨界高度路基的干濕類型526.2路基設計路基橫斷面基本形式路堤路塹半挖半填路基6.2路基設計路堤路塹半挖半填路基53路基的基本結構路基的基本結構中央分隔帶路面路基路床邊溝挖方邊坡截水溝路基的基本結構路基的基本結構中央分隔帶路面路基路床邊溝挖方邊54路基工程的附屬設施 取土坑、棄土堆、護坡道、路基的防護與加固

坡面防護 沖刷防護 加固 支擋植物防護 直接防護 換填法、擋土墻 間接防護 排水固結、封面防護 碾壓與夯實砌石防護 化學加固法 擠密法路基工程的附屬設施55注意：擋土墻的類型及構造石砌重力式懸臂式扶壁式垛式錨固式籠式注意：擋土墻的類型及構造石砌重力式懸臂式扶壁式垛式錨固式籠式566.3路基的穩(wěn)定性滑動類型滑坡；滑移。力學驗算法原理與假設方法： 直線驗算法ABT‘αTW驗算圖示6.3路基的穩(wěn)定性ABT‘αTW驗算圖示57圓弧法工程地質法OZRAQiWRBXiSINiα簡單條分法圓弧法工程地質法OZRAQiWRBXiSINiα簡單條分法586.4路基的施工路基施工前的準備

組織準備、物質準備、技術準備路基土方施工開挖運輸填堆壓實修整6.4路基的施工路基施工前的準備開挖運輸填堆壓實修整59路基壓實壓實土基的意義影響路基壓實效果的因素： 內(nèi)因： 含水量

土質

外因： 壓實功能

壓實機具

壓實方法W0含水量W（%）干容重γ路基壓實W0干容重γ60路基壓實標準壓實度擊實標準路基壓實質量的控制與檢查軟土地基路基施工路基壓實標準616.5路基的排水地面排水邊溝截水溝排水溝跌水和急流槽攔水帶地下排水盲溝滲井6.5路基的排水地面排水邊溝地下排水盲溝62第七章路面工程7.1概述路面的作用及對路面的基本要求定義作用基本要求

剛度、強度、穩(wěn)定性、平整度、 抗滑性、良好的不透水性、 低躁聲和低揚塵性第七章路面工程7.1概述63路面結構層次的劃分墊層（或隔離層）加固路肩土路肩土路肩基層路緣石路基面層ii路拱橫坡路面結構層次的劃分墊層（或隔離層）加固路肩土路肩土路肩基層路64路面的分級與分類路面等級面層類型適用的道路等級高級路面水泥混凝土路面瀝青混凝土路面高速公路、一級和二級、城市快速路、主干道次高級路面瀝青上拌下貫式乳化瀝青碎石混合料熱拌瀝青碎（礫）石混合料瀝青表面處治二級三級中級路面碎（礫）石（泥結或級配）半整齊石塊水結碎石四級低級路面粒料改善土四級路面的分級與分類路面等級面層類型適用的道路等級水泥混凝土路面657.2瀝青路面瀝青路面設計理論彈性層狀體系理論假定：五點瀝青路面結構組合設計原則：①根據(jù)路面荷載應力隨深度遞減的規(guī)律安排結層次；（限制各相鄰結構層的回彈模量和結構層最小厚度） ②在各種自然因素作用下穩(wěn)定性要好； （注意最小防凍厚度） ③層間聯(lián)結要緊密。注意：各級道路推薦的路面結構組合形式可參考《公路瀝青路面設計規(guī)范》7.2瀝青路面瀝青路面設計理論66瀝青路面設計指標標準軸載及當量軸次 標準軸載：雙輪組單軸軸載100KN，BZZ—100 當量軸次計算：

瀝青路面設計指標67路面設計彎沉值Ld容許彎拉應力σR

σm≤σR(=σSP/KS)路基土和路面材料抗壓回彈模量值

路基和路面泊松比均為μ=0.25路基土回彈模量的確定： 承載板法、換算法、查表法路面材料抗壓回彈模量E1的確定： 實測法、查表法、整體性路面材料抗彎回彈模量ES確定瀝青路面結構厚度計算路面設計彎沉值Ld68設計程序

調(diào)查交通量計算累計標準軸次計算設計彎沉值調(diào)查氣象、材料資料及混合料實驗確定土基回彈模量擬定路面結構方案確定材料模量按設計彎沉計算路面厚度是否驗算拉應力是否驗算防凍厚度是否有下一個結構方案進行技術經(jīng)濟比較，確定采用的路面結構方案驗算防凍厚度進行劈裂實驗，確定抗拉強度確定容許拉應力σR計算層底拉應力σmσR≤σm是否增加厚度是否調(diào)整材料配比變更路面結構驗算是沒有驗算不滿足是是否否設計程序69路面結構組合形式（見《規(guī)范》）路面厚度計算 原則：路表實測彎沉LS=設計彎沉值LD路面結構組合形式（見《規(guī)范》）707.3水泥混凝土路面定義：優(yōu)點：缺點：水泥混凝土路面構造土基和基層板的平面尺寸

矩形（L≤1.3B) 板寬B=縱向縮縫間距（每個車道寬）

≤4.5m 板長L=橫向縮縫間距（4～5m) ≤6m7.3水泥混凝土路面定義：71接縫設計縱縫填縫料防銹涂料拉桿填縫料拉桿防銹涂料h/2h/2h/2h/210cm10cm(1/4～1/5)h3～8mm5～10mm3～4cm縱向縮縫構造（左圖）縱向施工縫構造（右圖）接縫設計填縫料防銹涂料拉桿填縫料拉桿防銹涂料h/2h/21072橫縫(1/4～1/5)h傳力桿(1/4～1/5)h3～8mm3～8mm涂瀝青h/2h/2填縫料填縫料h假縫型（上圖）假縫加傳力桿型（左圖）橫縫(1/4～1/5)h傳力桿(1/4～1/5)h3～8m73填縫料傳力桿填縫板h/2h/22.0～2.5cm3～4cm填縫料傳力桿h/2h/25～10mm3～4cm涂瀝青或加塑料套長10cm的小套子留3cm空隙填以紗頭等涂瀝青脹縫構造（上圖）橫向施工縫構造（左圖）填縫料傳力桿填縫板h/22.0～2.5cm3～4cm填縫料傳74拉桿傳力桿特殊部位混凝土路面的處理板邊補強；角隅補強；混凝土路面與瀝青路面相接；混凝土路面與橋梁相接。水泥混凝土路面設計設計理論和臨界荷位設計參數(shù)標準軸載和軸載換算

重100KN的單軸軸載拉桿75交通分級設計使用年限和累計作用軸次交通等級使用初期設計車道標準軸載作用次數(shù)NS（n/d)特重＞1500重200～1500中等5～200輕≤5交通等級設計使用年限（y）特重30重30中等20輕20交通等級使用初期設計車道標準軸載作用次數(shù)NS（n/d)特重＞76基層頂面的當量回彈模量Et和計算回彈模量Etc 基層頂面的當量回彈模量Et——參考《公路水泥混凝土路面設計規(guī)范》（JTJ012—94） 計算回彈模量Etc=nEt混凝土設計強度fcm(MPa)和彎拉彈性模量Ec混凝土面板內(nèi)最大溫度梯度（見《規(guī)范》） 公路自然區(qū)劃：

Ⅰ——北部多年凍土區(qū) Ⅱ——東部濕潤季凍區(qū) Ⅲ——黃土高原干濕過度區(qū) Ⅳ——東部濕熱區(qū) Ⅴ——西南潮暖區(qū) Ⅵ——西北干旱區(qū) Ⅶ——青藏高寒區(qū)基層頂面的當量回彈模量Et和計算回彈模量Etc77混凝土板厚計算初擬厚度荷載應力計算σP溫度應力計算σt板厚計算

0.95fcm≤σP+σt≤1.03fcm見《規(guī)范》中的圖表混凝土板厚計算見《規(guī)范》中的圖表78水泥混凝土板厚設計流程圖：交通調(diào)查路基和基、顛層材料調(diào)查和實驗溫度梯度Tg混凝土配合比設計荷載疲勞應力系數(shù)kf應力折減系數(shù)Kr綜合系數(shù)KC初期標準軸次NS使用期累計標準軸次NC初擬路面結構混凝土設計彎拉強度fcm基層頂面計算回彈模量Etc荷載應力σPS荷載疲勞應力σP最大溫度應力σtm溫度疲勞應力系數(shù)kt溫度疲勞應力σt結束0.95fcm

≤σP+σt≤1.03fcm否水泥混凝土板厚設計流程圖：交通調(diào)查路基和基、顛層材料溫度梯度79鋼筋混凝土路面設計適用場合厚度設計鋼筋量與鋼筋布置

每延米板的配筋量 A=3.2LSh/fsy接縫設置鋼筋類型光面鋼筋螺紋鋼筋最小直徑mm812縱向最大間距cm1535橫向最大間距cm3075鋼筋最小直徑和最大間距鋼筋混凝土路面設計鋼筋類型光面鋼筋螺紋鋼筋最小直徑mm812807.4路面施工基層施工石料基層碎石基層 泥結碎石、泥灰結碎石、填隙碎石、級配碎（礫）石準備下承層施工放樣運輸和攤鋪未篩分碎石撒水使碎石濕潤運輸和撒布石屑攪和并補充灑水整型碾壓未篩分碎石和石屑在碎石場加水濕拌運輸現(xiàn)場攤鋪補充拌和和灑水級配碎石路拌法施工工藝流程圖7.4路面施工基層施工準施運輸撒運攪整碾未篩分碎石和石屑運輸81穩(wěn)定土及工業(yè)廢渣基層 穩(wěn)定土基層（石灰、水泥）、石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定土基層準備下承層準施工放樣運輸和攤鋪主要集料運輸和攤鋪摻配集料灑水拌和整行碾壓必要時灑水級配礫石施工工藝流程圖準備下承層施工放樣粉碎或運送攤鋪集料灑水悶料整平和輕壓運送和攤鋪石灰拌和加水并濕拌整型碾壓接縫和調(diào)頭處的處理養(yǎng)生石灰穩(wěn)定土的工藝流程圖穩(wěn)定土及工業(yè)廢渣基層準準運輸運輸灑整碾必要時灑水級配礫石施工82瀝青路面面層施工施工分類：

層鋪法、路拌法、廠拌法瀝青路面的材料 瀝青材料、粗集料、細集料、填料瀝青表面處治 層鋪法施工工序：

清理基層→灑布瀝青→鋪撒礦料→碾壓→初期養(yǎng)護瀝青貫入式

瀝青貫入式施工工序：

防樣和砌筑路緣石→清掃基層→澆灑透層或粘層瀝青（厚度為4～5cm的淺貫入式）→撒鋪主層礦料，檢查松鋪厚度→碾壓→澆撒第一遍瀝青撒鋪第一次鉛縫料并碾壓→澆撒二遍瀝青，撒鋪二遍嵌縫料，碾壓，第三次瀝青路面面層施工83瀝青混凝土和瀝青碎石 瀝青混凝土（瀝青碎石）施工程序：砌筑路緣石或培路肩→清掃基層→澆灑粘層或透層瀝青→攤鋪→碾壓→開放交通→接縫處理水泥混凝土路面面層施工

施工方法：安裝模板筑作接縫與安設鋼筋拌制與運送混凝土混合料濕治養(yǎng)生與填縫整面與拆?；炷恋臄備伵c搗實施工工藝流程圖瀝青混凝土和瀝青碎石安筑作拌制濕治整混凝施工工藝流程圖847.5路面排水公路路面排水路界地表排水路面表面排水；中央分隔帶排水；坡面排水；路面內(nèi)部排水路面邊緣排水；排水基層的排水；7.5路面排水公路路面排水85城市道路路面排水道路雨水排水系統(tǒng)明溝系統(tǒng)；暗管系統(tǒng)；混合系統(tǒng)（明溝和暗管結合的一種形式）道路雨水管的布置雨水口的布置檢查井的布置城市道路路面排水86第八章 道路綠化與環(huán)境8.1道路綠化與環(huán)境綠化對環(huán)境的改善吸收二氧化碳，放出氧氣；改變小氣候；調(diào)節(jié)濕度；降低噪音道路綠化的基本要求為交通設施服務；適用、美觀、經(jīng)濟；能改善行車條件，美化路容，增進舒適性和安全感；要隨環(huán)境和地形的不同而選擇不同形式；要與預防自然災害結合起來。第八章 道路綠化與環(huán)境8.1道路綠化與環(huán)境87道路綠化的功能有視線誘導和指路作用；穩(wěn)固路堤、保護邊坡的功能；防眩功能；有補充道路景觀，調(diào)整工程中難以避免的景色影響的作用；有調(diào)節(jié)路面溫度，防止路面老化的作用；有調(diào)節(jié)周圍小氣候和凈化空氣的作用；緩沖栽植。道路綠化的功能88道路綠化的類型營造行道樹；營造防護林帶；

一般離路基10～30m外，種植兩行以上的喬木或灌木、喬木混合林帶營造綠化防護工程；營造風景林、美化環(huán)境。名稱樹木距離名稱樹木距離名稱樹木距離護坡道兩側0.5道牙1電力電線桿2公路平交道口20橋涵6電訊電纜2公路鐵路平交道口25邊坡上口0.5警亭3鄉(xiāng)村平交道口8平房2高壓線與路平行15樓房5高壓線穿越公路15道路行道樹植樹的位置(單位:m)道路綠化的類型名稱樹木距離名稱樹木距離名稱樹木距離護坡道兩側898.2道路與環(huán)境 自然環(huán)境的破壞道路環(huán)境問題： 對自然環(huán)境的污染道路建設對環(huán)境的影響道路開發(fā)引起的環(huán)境問題；汽車交通引起的環(huán)境問題；道路視覺環(huán)境問題。道路建設對環(huán)境的影響層次全球影響局部影響地域性影響全球變暖對臭氧層的破壞酸雨光化學現(xiàn)象噪音柴油機排放的微粒物道路照明8.2道路與環(huán)境全球影響局部影響地域性影響全球變暖對臭氧層的908.3道路環(huán)境影響評價道路影響評價內(nèi)容：對自然資源、文化或風景資源可能產(chǎn)生的嚴重影響；對房屋拆遷可能引起的爭論或糾紛；使現(xiàn)有城鎮(zhèn)出現(xiàn)被分割、破壞或與當?shù)匾?guī)劃目標矛盾，或增加城市擁擠程度；公路建設與國家、地區(qū)環(huán)境標準相矛盾；防止環(huán)境污染與破壞的措施及其投資估算和經(jīng)濟技術可行性論證意見等。環(huán)境影響評價的程序：調(diào)查、收集、整理道路沿線狀況；確定評價項目，一般要按環(huán)境要素列項；討論確定環(huán)境保護措施和要達到的目標，要采用綜合治理的措施；確定道路容量標準和評價標準；預估環(huán)境污染和未來的發(fā)展趨勢及影響，提出防治污染的措施，確定最佳方案8.3道路環(huán)境影響評價91道路評價實施流程圖道路工程規(guī)劃掌握影響交通環(huán)境的因素收集與地區(qū)環(huán)境有關的基礎性資料決定需要勘察的環(huán)境因素勘察為進行預測與評價、擬定環(huán)境因素預測評價編寫環(huán)境影響報告公布、召開有關單位討論報告書、座談、修改檢查環(huán)境措施擬定環(huán)境目標道路評價實施流程圖道路工程規(guī)劃掌握影響交通環(huán)境的因素收集與地92環(huán)境影響評價方法“環(huán)境影響評價”程序 EIA程序 EIA方法和技術EIA方法直觀的“列表和討論”法；模擬和分析系統(tǒng)；EIA審計；適應性的環(huán)境評價方法。注： 特別委員會方法； 目錄清單方法； 矩陣方法； 重疊方法； 環(huán)境影響指數(shù)方法。環(huán)境影響評價方法93第九章 高速公路簡介9.1基本概念高速公路基本概念定義：高速公路一般應適應年平均晝夜小客車交通量為25000輛以上，具有特別重要的政治、經(jīng)濟意義的、專供汽車分向、分車道行駛并全部控制出入的干線公路。（摘自《公路工程技術標準》）第九章 高速公路簡介9.1基本概念94高速公路應具備的條件：為汽車專用公路；設有中央分隔帶，往返分開；立體交叉，排除平面干擾；全封閉，控制出入。同時只允許右轉彎行駛，不允許向左轉出入。高速公路的基本特性:公路的基本屬性:A公益性；B靈活性；C超前性；D儲備性。A車速高通行能力大；B燃料消耗和運輸成本大幅度降低；C旅客乘車條件改善，交通事故少。A占地多；B投資大、造價高；C與地方交通貫通不方便。優(yōu)于其它公路特點:存在的問題:高速公路應具備的條件：公路的基本屬性:A公益性；B靈活性；95高速公路效益經(jīng)濟效益社會效益直接經(jīng)濟效益間接經(jīng)濟效益促和進運社輸會的的合生理產(chǎn)化促展進和沿資線源經(jīng)的濟發(fā)發(fā)開加和速產(chǎn)物品資流生通產(chǎn)促高進速水公運路、的鐵聯(lián)路運有散利和于衛(wèi)城星市城人市口的的開分發(fā)高速公路效益經(jīng)濟效益社會效益直間96我國高速公路發(fā)展歷程1988年(“七五”期間)——沈大、滬嘉高速——零的突破“八五”期間——京津塘、濟青、成渝高速——1619km“九五”期間——滬寧、太原至石家莊、長春至四平等高速1999年末，高速公路總里程11000km，世界第四。世界高速公路發(fā)展狀況德國-——最早修建高速公路（1919年）意大利——1924年美國——高速公路最多、路網(wǎng)最發(fā)達、設備最完善——修建速度最快日本——1957年，頒布“高速道路干道法”荷蘭——高速公路密度最大，43.97km/1000平方公里 其次，比利時、德國。我國高速公路發(fā)展歷程979.2高速公路技術標準概述等級劃分標準主要指標地形計算行車速度車道數(shù)路基寬度m曲線半徑m停車視距m最大縱坡%橋涵設計車輛荷載一般值變化值極最小限一般最小不設超高高速公路平原120842.540.5650100055002103汽—超20掛—120635.033.0微丘427.525.5重丘100426.024.540070040001604山嶺80424.523.02504002500110560422.520.012520015007559.2高速公路技術標準主地計算行車速度路基曲線停車視距m最一98設計車型——設計車型尺寸 凈空界限的頂線與路面平行，兩側邊線：當路面橫坡大于2%時與路面垂直，小于2%時為鉛垂線。尺寸類型總長總寬總高前懸軸距后懸小客車6.01.82.00.83.81.4載重車12.02.54.01.56.54.0半掛車16.02.54.01.24+8.82.0設計車型——設計車型尺寸 凈空界限的頂線與路面平行，兩側邊線99設計交通量與通行能力交通量 高速公路設計時，一般以規(guī)劃遠景年份（20年）的第30個高峰小時兩個方向的交通量為設計標準。設計通行能力基本通行能力 Nmax=3600/t0=1000V/L0可能通行能力 考慮實際道路和交通情況，在基本通行能力基礎上修訂。設計通行能力 N設計=N可能×服務交通量/通行能力設計交通量與通行能力100線形設計標準平面線形設計一般原則與地形、地物相適應；確保汽車行駛的安全性和舒適性；保證平面平面線形的順適性；保證經(jīng)濟性。平面線形設計方法

根據(jù)地形條件，首先選用盡可能大的半徑來確定基本線形的圓弧，再把這些圓弧用適當?shù)木徍颓€連接起來。縱斷面線形設計

在給定的設計車速范圍內(nèi)，使汽車行駛適應地形起伏條件，把縱斷面線形諸要素組合成視覺連續(xù)，平順圓滑的線形。線形設計標準101縱斷面線形設計原則：線形圓滑順適，在短距離內(nèi)最好不出現(xiàn)反復的凹凸線形；應避免只能看到近處和遠處而看不到中間凹下部分的線形；應避免在同向彎曲的兩條豎曲線間設置直坡線，注意使整體線形一目了然；兩坡度差較小時，豎曲線半徑應盡量大些；上坡坡度大且坡段長時，應考慮爬坡車道；縱坡越緩越好，但根據(jù)排水要求，最小縱坡不應小于0.3%—0.5%?？v斷面線形設計方法： 首先做出符合符合地形的豎曲線，在使相鄰的豎曲線相互連接，或插入切線連接，或采用一條大豎曲線代替相鄰兩條豎曲線?？v斷面線形設計原則：102高速公路橫斷面設計路幅組成 整體式、分離式環(huán)保設置帶保護路肩路肩行車道中間帶行車道路肩保護路肩行車道部分中央分隔帶路緣帶路緣帶車道車道車道車道路緣帶路緣帶橫斷面路幅組成高速公路橫斷面設計環(huán)保設置帶保護路肩路肩行車道中間帶行車道路103行車道 一般至少配置四車道，每一車道寬度為3.5—3.75m，路拱橫坡采用1%—2%。中間帶 中間帶寬度=設施帶寬度+側向余寬路肩 高速公路路肩：硬路肩、保護性路肩硬路肩總寬度（包括外路緣帶）： 平原微丘區(qū)不小于2.5m， 山嶺重丘區(qū)不小于1.75m；保護性路肩： 一般為0.5—2.0m（在其上可種草皮綠化，也可設置標志設施）。行車道104立體交叉設計標準立體交叉修建條件立體交叉基本組成： 跨線橋（或地道）、主線、出入口、變速車道、斜帶及三角形地帶、集散道路。立體交叉分類按相交路線跨越方式劃分：上跨式、下穿式、半上跨半下穿式；按交通流通方式可分為：分離式、互通式；按相交道路的條數(shù)劃分：三路立交、四路立交、多路立交；按立交層數(shù)劃分：兩層式、三層式、四層式。立體交叉設計標準105路基設計標準路基寬度及質量

四車道路基寬度規(guī)定為20—26m。 路堤的下層要求填筑水穩(wěn)定性好的粗粒土，上層填土的壓實度要求達到98%。（注：對軟土地基處理）邊坡高度防護工程路面設計標準 瀝青混凝土路面、水泥混凝土路面； 路拱：1—2%； 路肩排水、中央分隔帶排水。路基設計標準1069.3高速公路管理與監(jiān)控系統(tǒng)收費管理

自動發(fā)卡機、自動讀卡機監(jiān)控系統(tǒng)

控制系統(tǒng)（干道本身控制和進出口匝道控制） 監(jiān)視系統(tǒng) 情報系統(tǒng) 傳輸系統(tǒng) 中心控制9.3高速公路管理與監(jiān)控系統(tǒng)107謝謝觀看Thanks謝謝觀看Thanks108道路工程概論講義道路工程概論講義道路工程概論講義道路工程概論

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資源與環(huán)境工程學院1．16“專有技術”或“技術訣竅”指與合同材料和合同設備有關的相應的知識和經(jīng)驗，該知識和經(jīng)驗是轉讓當時生產(chǎn)中所使用的?！皩Ｓ屑夹g”由轉讓方以技術文件、技術支持和技術培訓的形式向合同工廠提供。道路工程概論講義道路工程概論講義道路工程概論講義道路工程概論109道路工程概論

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道路工程概論

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資源與環(huán)境工程學院110參考書:《道路工程》徐家鈺、程家駒編著同濟大學出版社2004《道路工程設計導論》張雪華肖鵬主編中國建筑工業(yè)出版社2000《道路工程》梁富權主編人民交通出版社1996《公路設計概論》胡江碧主編人民交通出版社1997參考書:《道路工程》徐家鈺、程家駒編著同濟大學出版社111內(nèi)容總攬第一章 總論國內(nèi)外道路發(fā)展狀況道路基本組成及作用道路等級劃分第二章 道路平面設計選線與定線道路平面線形行車視距第三章 道路縱斷面設計縱坡設計豎曲線設計第四章 道路橫斷面設計道路橫斷面組成橫斷面設計路基土石方數(shù)量計算第五章 道路交叉設計平面交叉設計立體交叉設計第六章 路基工程1 概述路基設計路基的穩(wěn)定路基施工路基排水第七章 路面工程概述瀝青路面水泥混凝土路面路面施工路面排水第八章 道路綠化與環(huán)境道路綠化與環(huán)境道路與環(huán)境道路環(huán)境影響評價第九章 高速公路簡介基本概念高速公路技術標準高速公路管理與監(jiān)控系統(tǒng)線形設計結構設計內(nèi)容總攬第一章 總論路基設計線形設計結構設計112第一章 總論1.1道路運輸特點和國內(nèi)外道路發(fā)展狀況

交通運輸體系:鐵路、道路、水運、航空和管道道路運輸特點適應性強；機動性好；速度快；投資少；費用高。我國道路概況現(xiàn)狀：數(shù)量少、等級低、質量差任務：興建高等級公路、改造舊路、增設新線目標：交通部“七五”規(guī)劃中公路主骨架：實現(xiàn)“五縱七橫”、村村鄉(xiāng)鄉(xiāng)通2004年《國家高速公路網(wǎng)規(guī)劃》：“7918網(wǎng)“第一章 總論1.1道路運輸特點和國內(nèi)外道路發(fā)展狀況113近現(xiàn)代土木工程(一)國際金融中心大廈，中國臺北。臺北101大樓高508米（含天線)帝國大廈，美國紐約近現(xiàn)代土木工程(一)國際金融中心大廈，中國臺北。帝國大廈，美114近現(xiàn)代土木工程(二)金茂大廈，420.5米，位于中國上海。西爾斯大樓，443米，位于美國芝加哥。近現(xiàn)代土木工程(二)金茂大廈，420.5米，位于中國上海。115近現(xiàn)代土木工程(三)世界第一懸索橋日本明石海峽大橋世界第一斜拉橋日本多多羅大橋近現(xiàn)代土木工程(三)世界第一懸索橋世界第一斜拉橋116近現(xiàn)代土木工程(四)世界第一電視塔加拿大多倫多電視塔世界第一高壩瑞士大迪克桑斯壩近現(xiàn)代土木工程(四)世界第一電視塔世界第一高壩117項目布局路線名稱里程（km）五縱1.同江—三亞（含長春—琿春支線）2.北京—福州（含天津—塘沽支線及泰安—淮陰連接線)3.北京—珠海4.二連浩特—河口5.重慶—湛江52002500240036001400七橫1.綏芬河—滿洲里2.丹東—拉薩（含天津—唐山支線）3.青島—銀川4.連云港—霍爾果斯5.上?！啥迹êf縣—南充—成都支線）6.上?！瘥悾ê瑢幉ā贾荨暇┲Ь€)7.衡陽—昆明（含南寧—友誼關支線）1300460016004400250040002000“五縱七橫”國道主干線系統(tǒng)項目路線名稱里程五縱1.同江—三亞（含長春—琿春支線）52118①②③④⑤⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺五縱七橫12條路線①②③④⑤⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺五縱七橫12條路線119國外概況交通運輸比例大、路線長、等級高、道路網(wǎng)密度大道路測設新技術計算機應用于道路工程設計；…………地質勘察；………………航測；………………GPS作控制測量。國外概況1201.2道路的基本組成及作用道路的分類：公路、城市道路、廠礦道路、林區(qū)道路、鄉(xiāng)村道路公路的組成及作用 線形組成：平、縱、橫公路 結構組成：路基、路面、橋涵、排水系統(tǒng)、隧 道、防護工程、特殊構造物、交通服務設施城市道路的組成及作用 機動車道和非機動車道、人行道、交叉 口、步行廣場、停車場、公共汽車站、交通安全城市道路 排水系統(tǒng)、沿街設施、地下各種管線、綠化帶、地下鐵 道、高架橋1.2道路的基本組成及作用道路的分類：公路、城市道路、廠礦道1211.3道路的等級劃分公路《公路工程技術標準》（JTGB01——2003）等級 標準車型 設計年限 交通量（輛）高速 小客車 20年 >25，000一級 小客車 20年（15） 15，000—55，000二級 小客車 15年 5，000—15，000三級 小客車 15年 2，000—6，000四級 小客車 實際情況 <2，000（雙） ＜400（單）高速 一級全部控制出入、專供汽車分向、分車道行駛的干線公路部分控制出入干線公路集散公路、地方公路1.3道路的等級劃分公路《公路工程技術標準》（JTGB01122城市道路《城市道路規(guī)范》（CJJ37—90）年限 快速路 主干路 次干路 支路 20 20 15 10—15城市道路《城市道路規(guī)范》（CJJ37—90）123第二章 道路平面設計空間帶狀結構物:平、縱、橫三方面設計2.1選線與定線原則：近遠期結合；工程量小、造價低、效益好；支援農(nóng)業(yè)；通過地質、水文好的地帶；環(huán)境保護；利用地形，平、縱、橫面結合；各種地形條件下的選線平原微丘區(qū)選線：優(yōu)缺點注意方面第二章 道路平面設計空間帶狀結構物:平、縱、橫三方面設計124山嶺重丘區(qū)特點分類：沿河線、越嶺線、山脊線各種布線的關鍵定線紙上定線實地定線航測定線山嶺重丘區(qū)1252.2道路平面線形一、汽車行駛軌跡特征軌跡線是連續(xù)的軌跡線的曲率是連續(xù)的軌跡線曲率的變化率是連續(xù)的對應道路的平面線形“三要素”——直線、圓曲線和緩和曲線二、直線、圓曲線和緩和曲線直線特點最長、最短限制表2-1圓曲線特點半徑計算半徑限制：極限最小半徑、 一般最小半徑、 不設超高最小半徑圓曲線最大半徑2.2道路平面線形一、汽車行駛軌跡特征126圓曲線的特點曲率半徑為常數(shù)適應地形變化,適應范圍廣較大半徑的長圓曲線線形美觀、順適、行車舒適占用的路寬圓曲線半徑較小時，視距難以保證圓曲線的特點曲率半徑為常數(shù)127直線的特點距離最短線形簡單、容易測設行車安全和線形美觀不好難與地形和周圍環(huán)境協(xié)調(diào)直線的特點距離最短128橫向力系數(shù)u和超高橫坡度i影響的因素橫向力系數(shù)u影響的因素行車安全:u≤f增加燃料消耗和輪胎磨損乘客舒適超高橫坡度i影響的因素公路等級、行車速度等因素有關橫向力系數(shù)u和超高橫坡度i影響的因素橫向力系數(shù)u影響的因素1293.緩和曲線特征作用兩類平曲線的計算公式圓曲線： 帶緩和曲線的平曲線（回旋線）：3.緩和曲線130緩和曲線特征曲率漸變,符合汽車的行車軌跡路線線形順適美觀與周圍地形、地物和周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)計算與測設比較復雜緩和曲線特征曲率漸變,符合汽車的行車軌跡131緩和曲線的作用曲率逐漸變化，適應汽車轉向的行駛軌跡使汽車在不同的曲線過渡過程中，離心加速度逐漸變化可以作為超高和加寬變化的過渡段與圓曲線配合得當，增加線形美觀緩和曲線的作用曲率逐漸變化，適應汽車轉向的行駛軌跡132例題

某平原區(qū)有一彎道,圓曲線半徑取250m，交點的里程樁號K13+520.56，偏角為32°30′，試計算該曲線設置緩和曲線后的五個主點里程樁號。（L=75m）三、超高與加寬

超高定義：為了減小離心力，將路面外側高內(nèi)側低的單向橫坡的形式作用：減小離心力，增加汽車在行駛曲線上的穩(wěn)定性和舒適性超高的橫向和縱向過渡：加寬定義：為適應汽車在平曲線上行駛時，后輪軌跡偏向曲線內(nèi)側的需要，在平曲線內(nèi)側相應增加的路面、路基寬度稱為曲線加寬加寬的過渡方式：直線過渡、高次拋物線過渡、回旋線過渡、改進直線過渡例題133四、線型組合形式基本型 回旋線—圓曲線—回旋線S型 圓1—回旋1—（反向）回旋2—圓2卵型 圓1—回旋—圓2凸型 回旋1—（以R銜接）回旋2復合型 回旋1—回旋2—圓C型 回旋1—（以R=0接）—回旋2四、線型組合形式134五、路線平面圖 地形、地物公路 路線中心線及里程樁號、斷鏈、水準點 大中橋、隧道、沿線設施 沿線省、市、自治區(qū)、縣分界線 路中心線 近、遠期規(guī)劃紅線、車行道線、停車場 綠化帶、交通島、人行橫道線城市道路 沿街建筑物出入口、地上地下管線 雨水井、窨井 交叉口及沿線里程樁 彎道及曲線要素 交叉口側面的轉彎半徑五、路線平面圖1352.3行車視距定義：是指從車道中心線上1.2m的高度，能看到該車道中心線上0.1m的物體頂點的距離，是指該車道中心線量得的距離分類停車視距=反應時間距離+制動距離+安全距離會車視距≈2停車視距超車視距=加速行駛距離+在對向車道行駛距離+安全距 離+整個過程中對向車行駛距離視距保證彎道上的視距——橫向凈距的計算（清除障礙）城市道路交叉口的視距——視距三角形法2.3行車視距定義：是指從車道中心線上1.2m的高度，能看136第三章道路縱斷面設計主要內(nèi)容:縱坡設計和豎曲線設計3.1縱坡設計一、最大縱坡:道路縱坡設計的極限值確定最大縱坡應考慮的因素汽車的動力特性行車安全、經(jīng)濟公路等級自然條件的影響橋涵、隧道路線最大縱坡（銜接）縱坡折減（高原地區(qū)）第三章道路縱斷面設計主要內(nèi)容:縱坡設計和豎曲線設計137二、最小縱坡為了保證路基的縱向排水，要求設置不小于0.3%的縱坡，不滿足時，應考慮邊溝的縱向排水設計三、合成坡度指設有超高的平曲線上，路線的縱坡和彎道超高所組成的坡度。相應的技術標準對合成坡度的大小有所規(guī)定，主要是為了防止汽車在合成坡度方向上發(fā)生傾斜和滑移。二、最小縱坡138四、坡長限制1.最大坡長限制：主要從行車安全的角度上，標準對最大坡長進行了限制，見表3-4——表3-62.最小坡長限制：從乘客舒適的角度上，限制最小坡長，可以避免邊坡點過多，車輛行駛顛坡，標準對最小坡長進行了限制，見表3-7和表3-83.組合坡長指當連續(xù)坡陡是由幾個不同坡度值的坡段組合而成時，相鄰坡段長度應按不同坡度限制折算確定。四、坡長限制139五、縱坡設計原則縱坡設計必須符合《技術標準》的有關規(guī)定為保證車輛以一定速度安全順利行駛，縱坡應有一定的平順性，起伏不宜過大和頻繁。為保證路基穩(wěn)定，應盡量減少深路塹和高路堤。力爭填挖平衡在非機動車輛較多的路段，應根據(jù)具體條件，將縱坡適當設緩確定城市道路縱坡設計線，必須滿足城市地下管線最小覆土厚度的要求從汽車行駛和安全出發(fā)，應控制平均縱坡應對沿線地形、地下管線、地質、水文、氣候和排水等因素綜合考慮，確保路基的穩(wěn)定性和強度公路應充分考慮通道、農(nóng)田水利等方面的要求；城市道路應考慮管線綜合的要求五、縱坡設計原則1403.2豎曲線設計一、定義：連接兩條相鄰坡度線的曲線二、分類：凸曲線、凹曲線三、作用1.起緩沖作用，以平緩的曲線取代折線可消除汽車在該處的顛坡，增大乘客的舒適感2.確保公路縱向的路面視距3.2豎曲線設計一、定義：連接兩條相鄰坡度線的曲線141豎曲線要素計算豎曲線起點樁號=變坡點樁號-T豎曲線終點樁號=變坡點樁號+T某樁號在凸（凹）曲線上的設計標高 =該樁號在切線上的設計高-（+）y豎曲線要素計算142豎曲線限制：半徑、曲線長平縱面線型組合線型組合原則 誘導視線、平縱指標均衡、合成坡度適當平縱組合線形 平面要素 縱斷面要素 優(yōu)缺點A 直線 直線 B 直線 凹形曲線C 直線 凸形曲線D 曲線 直線E 曲線 凹形曲線F 曲線 凸形曲線豎曲線限制：半徑、曲線長143平縱線形搭配圖示組合不當

Ⅰ

ZY YZ組合得當

Ⅱ

HY YH

ZH HZ請看縱斷面圖平縱線形搭配圖示144第四章道路橫斷面設計4.1道路橫斷面的組成公路橫斷面的組成路基路肩行車道中間帶車道車道硬路肩土路肩中央分隔帶路緣帶路緣帶高速公路、一級公路路基標準橫斷面第四章道路橫斷面設計4.1道路橫斷面的組成路145路基路肩行車道路肩車道車道加固部分土路肩二、三級公路路基標準橫斷面路基路肩路肩行車道土路肩加固部分四級公路路基標準橫斷面路基路肩行車道路肩車道車146城市道路橫斷面的組成組成：

機動車道、非機動車道、人行道、 綠帶、排水設施、各種管線工程等?；拘问剑ㄗ⒁獗容^優(yōu)缺點）單幅路三幅路雙幅路四幅路城市道路橫斷面的組成單幅路三幅路雙幅路四幅路147行車道寬度

=機動車道寬度+非機動車道寬度路肩、分車帶與人行道路肩：硬路肩、土路肩分車帶：分隔帶、兩側路緣帶緣石人行道行車道寬度1484.2橫斷面設計設計要求設計方法

（見流程圖）點繪各橫斷面的橫向地面線確定路基寬度、邊坡坡度、邊溝尺寸擬定超高和加寬值完成路基設計表繪出橫斷面設計線清除視距障礙及設置視距臺4.2橫斷面設計設計要求點繪各橫斷面的橫向地面線確定路基寬度1494.3路基土石方數(shù)量橫斷面面積計算積距法(圖1）A=h1*l+h2*l+……+hn*l幾何圖形法（圖2）A=∑Ai(Ai為幾何圖形面積）混合法路基土石方數(shù)量計算

h1h2hihn圖1l圖2Ai填寫路基土石方調(diào)配表4.3路基土石方數(shù)量橫斷面面積計算h1h2hihn圖1l圖2150土石方調(diào)配調(diào)配計算的幾個問題免費運距L免、平均運距、經(jīng)濟運距L經(jīng)=B/T+L免、運量W=Qn 其中n=（L+L免）/N、計價土石方數(shù)量V計=V挖+V借。土石方調(diào)配的一般要求土石方調(diào)配的方法注：復核 橫向調(diào)運+縱向調(diào)運+借方=填方 橫向調(diào)運+縱向調(diào)運+棄方=挖方 挖方+借方=填方+棄方 計價土石方數(shù)量=挖方數(shù)量+借方數(shù)量土石方調(diào)配151第五章道路交叉設計

5.1平面交叉設計平面交叉設計內(nèi)容： 選擇交叉口形式、擬定尺寸、 布設交通設施、交叉口豎向設計交叉口的交通組織和交通分析分流點 合流點 沖突點減少或消滅沖突點的辦法：交通管制渠化交通設置立交第五章道路交叉設計5.1平面交叉設計152交叉口形式與選擇交叉口形式與選擇153交叉口平面設計加寬轉角式交叉口 交叉口視距 交叉口轉角的緣石半徑拓寬路口式交叉口設計 拓寬車道數(shù) 拓寬位置的選擇 拓寬車道長度的計算環(huán)形交叉口設計 中心島的形狀和尺寸 環(huán)道的寬度 交織角 環(huán)島進出口的轉彎半徑 環(huán)道的橫截面 環(huán)道的外緣石 交叉口平面設計154交叉口豎向設計原則基本形式設計方法及步驟計算圖示AO2O3E2E3EFF3D3M3交叉口豎向設計計算圖示AO2O3E2E3EFF3D3M31555.2立體交叉設計定義設置條件注意問題立體交叉的組成和類型組成立體交叉的類型

上跨式 互通式 ⅰ ⅱ

下穿式 分離式跨路橋、匝道、外環(huán)、內(nèi)環(huán)、入口、出口、加速車道、減速車道、引道5.2立體交叉設計定義跨路橋、匝道、外環(huán)、內(nèi)環(huán)、156立體交叉線形設計速度限制立體交叉間距限制橫斷面設計縱斷面設計匝道設計匝道類型匝道的“平、縱、橫”設計匝道的端部設計立體交叉線形設計157第六章路基工程6.1概述路基的作用基本要求路基的用途路基用途的分類土巨粒土粗粒土細粒土特殊土漂石土卵石土礫類土砂類土粉質土粘質土有機質土黃土膨脹土紅粘土鹽漬土第六章路基工程6.1概述土巨粒土粗粒土細粒土特殊土漂石土礫158路基用途的選擇 不易風化的巖石土 碎（礫）石土 沙土

砂性土 粉性土 粘性土 重粘土 有機質土 膨脹土 濕陷性黃土 泥巖 鹽質土路基用途的選擇159路基的干濕類型路基濕度的來源

大氣降水、地面水、地下水、 水蒸氣及其凝結水、給排水設施泄露路基干濕類型的劃分標準：平均稠度Bm=（WL-Wm）/（WL-Wp）類型：干燥、中濕、潮濕、過濕路基臨界高度路基的干濕類型1606.2路基設計路基橫斷面基本形式路堤路塹半挖半填路基6.2路基設計路堤路塹半挖半填路基161路基的基本結構路基的基本結構中央分隔帶路面路基路床邊溝挖方邊坡截水溝路基的基本結構路基的基本結構中央分隔帶路面路基路床邊溝挖方邊162路基工程的附屬設施 取土坑、棄土堆、護坡道、路基的防護與加固

坡面防護 沖刷防護 加固 支擋植物防護 直接防護 換填法、擋土墻 間接防護 排水固結、封面防護 碾壓與夯實砌石防護 化學加固法 擠密法路基工程的附屬設施163注意：擋土墻的類型及構造石砌重力式懸臂式扶壁式垛式錨固式籠式注意：擋土墻的類型及構造石砌重力式懸臂式扶壁式垛式錨固式籠式1646.3路基的穩(wěn)定性滑動類型滑坡；滑移。力學驗算法原理與假設方法： 直線驗算法ABT‘αTW驗算圖示6.3路基的穩(wěn)定性ABT‘αTW驗算圖示165圓弧法工程地質法OZRAQiWRBXiSINiα簡單條分法圓弧法工程地質法OZRAQiWRBXiSINiα簡單條分法1666.4路基的施工路基施工前的準備

組織準備、物質準備、技術準備路基土方施工開挖運輸填堆壓實修整6.4路基的施工路基施工前的準備開挖運輸填堆壓實修整167路基壓實壓實土基的意義影響路基壓實效果的因素： 內(nèi)因： 含水量

土質

外因： 壓實功能

壓實機具

壓實方法W0含水量W（%）干容重γ路基壓實W0干容重γ168路基壓實標準壓實度擊實標準路基壓實質量的控制與檢查軟土地基路基施工路基壓實標準1696.5路基的排水地面排水邊溝截水溝排水溝跌水和急流槽攔水帶地下排水盲溝滲井6.5路基的排水地面排水邊溝地下排水盲溝170第七章路面工程7.1概述路面的作用及對路面的基本要求定義作用基本要求

剛度、強度、穩(wěn)定性、平整度、 抗滑性、良好的不透水性、 低躁聲和低揚塵性第七章路面工程7.1概述171路面結構層次的劃分墊層（或隔離層）加固路肩土路肩土路肩基層路緣石路基面層ii路拱橫坡路面結構層次的劃分墊層（或隔離層）加固路肩土路肩土路肩基層路172路面的分級與分類路面等級面層類型適用的道路等級高級路面水泥混凝土路面瀝青混凝土路面高速公路、一級和二級、城市快速路、主干道次高級路面瀝青上拌下貫式乳化瀝青碎石混合料熱拌瀝青碎（礫）石混合料瀝青表面處治二級三級中級路面碎（礫）石（泥結或級配）半整齊石塊水結碎石四級低級路面粒料改善土四級路面的分級與分類路面等級面層類型適用的道路等級水泥混凝土路面1737.2瀝青路面瀝青路面設計理論彈性層狀體系理論假定：五點瀝青路面結構組合設計原則：①根據(jù)路面荷載應力隨深度遞減的規(guī)律安排結層次；（限制各相鄰結構層的回彈模量和結構層最小厚度） ②在各種自然因素作用下穩(wěn)定性要好； （注意最小防凍厚度） ③層間聯(lián)結要緊密。注意：各級道路推薦的路面結構組合形式可參考《公路瀝青路面設計規(guī)范》7.2瀝青路面瀝青路面設計理論174瀝青路面設計指標標準軸載及當量軸次 標準軸載：雙輪組單軸軸載100KN，BZZ—100 當量軸次計算：

瀝青路面設計指標175路面設計彎沉值Ld容許彎拉應力σR

σm≤σR(=σSP/KS)路基土和路面材料抗壓回彈模量值

路基和路面泊松比均為μ=0.25路基土回彈模量的確定： 承載板法、換算法、查表法路面材料抗壓回彈模量E1的確定： 實測法、查表法、整體性路面材料抗彎回彈模量ES確定瀝青路面結構厚度計算路面設計彎沉值Ld176設計程序

調(diào)查交通量計算累計標準軸次計算設計彎沉值調(diào)查氣象、材料資料及混合料實驗確定土基回彈模量擬定路面結構方案確定材料模量按設計彎沉計算路面厚度是否驗算拉應力是否驗算防凍厚度是否有下一個結構方案進行技術經(jīng)濟比較，確定采用的路面結構方案驗算防凍厚度進行劈裂實驗，確定抗拉強度確定容許拉應力σR計算層底拉應力σmσR≤σm是否增加厚度是否調(diào)整材料配比變更路面結構驗算是沒有驗算不滿足是是否否設計程序177路面結構組合形式（見《規(guī)范》）路面厚度計算 原則：路表實測彎沉LS=設計彎沉值LD路面結構組合形式（見《規(guī)范》）1787.3水泥混凝土路面定義：優(yōu)點：缺點：水泥混凝土路面構造土基和基層板的平面尺寸

矩形（L≤1.3B) 板寬B=縱向縮縫間距（每個車道寬）

≤4.5m 板長L=橫向縮縫間距（4～5m) ≤6m7.3水泥混凝土路面定義：179接縫設計縱縫填縫料防銹涂料拉桿填縫料拉桿防銹涂料h/2h/2h/2h/210cm10cm(1/4～1/5)h3～8mm5～10mm3～4cm縱向縮縫構造（左圖）縱向施工縫構造（右圖）接縫設計填縫料防銹涂料拉桿填縫料拉桿防銹涂料h/2h/210180橫縫(1/4～1/5)h傳力桿(1/4～1/5)h3～8mm3～8mm涂瀝青h/2h/2填縫料填縫料h假縫型（上圖）假縫加傳力桿型（左圖）橫縫(1/4～1/5)h傳力桿(1/4～1/5)h3～8m181填縫料傳力桿填縫板h/2h/22.0～2.5cm3～4cm填縫料傳力桿h/2h/25～10mm3～4cm涂瀝青或加塑料套長10cm的小套子留3cm空隙填以紗頭等涂瀝