第6章道路工程

第六章道路工程第一節(jié)道路分級(jí)和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則第二節(jié)道路路線設(shè)計(jì)第三節(jié)路基和路面第四節(jié)道路排水和橋涵構(gòu)造物1第一節(jié)道路分級(jí)和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

一、道路分級(jí)二、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則2一、道路分級(jí)按照道路在路網(wǎng)中的地位、交通的性質(zhì)和任務(wù)以及所承擔(dān)的交通量，可將道路分為四類：高速道路(Freeway)滿足車輛長(zhǎng)距離、快速行駛要求的干線道路，其出入口完全受到控制，同其他道路無(wú)平面交叉，對(duì)向行車道之間設(shè)置分隔帶，在各類道路中具有最高的服務(wù)水平和安全性。干線道路(Arterialroads)承擔(dān)重要活動(dòng)中心（各個(gè)重要城市或城市內(nèi)各主要區(qū)）之間大量長(zhǎng)途車流的道路，它們組成道路網(wǎng)的主要骨架，并具有較高的服務(wù)水平。3一、道路分級(jí)集散道路(Collectorroads)連接地方（或支線）道路和干線道路網(wǎng)的道路，將各個(gè)地區(qū)的車流匯集和輸送到干線道路，或者將干線道路的車流分散到各個(gè)地區(qū)。地方道路(localroads)

地區(qū)內(nèi)部供短距離行程使用的道路，交通量一般都較小。

4一、道路分級(jí)我國(guó)的公路按使用任務(wù)、功能和所適應(yīng)的交通量水平分為五個(gè)等級(jí)：高速公路、一級(jí)公路、二級(jí)公路、三級(jí)公路和四級(jí)公路。以上述道路的功能分類為基礎(chǔ)，我國(guó)的城市道路相應(yīng)地分為四類：快速路、主干路、次干路和支路。5二、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則1.設(shè)計(jì)行車速度(DesignSpeed)設(shè)計(jì)行車速度是車輛在具有某種設(shè)計(jì)特征（主要是道路幾何特征）的路段上行駛時(shí)所能保持的最大安全行車速度。Designspeedisdefinedasthehighestcontinuousspeedatwhichindividualvehiclescantravelwithsafetyonthehighwaywhenweatherconditionsareconducive.Itdirectlyaffectsthesightdistance,horizontalcurve,andthelengthofverticalcurves.6二、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則Legalspeedlimitisthespeedlimitimposedtocurbacommontendencyofdriverstotravelbeyondanacceptedsafespeed.Desiredspeedwhichisthemaximumspeedatwhichadriverwouldtravelwhenunconstrainedbyeithertrafficorlocalgeometry.The85thpercentiledesignspeedisnormallyadopted.7二、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則2.設(shè)計(jì)車輛我國(guó)選取小客車、貨車和半掛車作為設(shè)計(jì)車輛，代表路上行駛車輛的主要組分；并依據(jù)這三類車輛的尺寸變化情況，規(guī)定了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)尺寸，作為設(shè)計(jì)時(shí)的控制指標(biāo)。Thedimensions,weightoftheaxleandoperatingcharacteristicsofavehicleinfluencethedesignaspectssuchaswidthofthepavement,radiiofthecurve,clearances,parkinggeometricsetc.8二、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則3.設(shè)計(jì)交通量設(shè)計(jì)交通量及其分布特性是設(shè)計(jì)的基本控制因素之一，因?yàn)樗沁x擇道路等級(jí)和確定所需車道數(shù)的一項(xiàng)主要依據(jù)。設(shè)計(jì)時(shí)，按規(guī)定的遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年限預(yù)測(cè)該時(shí)期的交通量。預(yù)測(cè)值是標(biāo)準(zhǔn)車的年平均日交通量（AADT），它是一年中通過(guò)路段某一斷面的雙向交通量的總和除以一年的天數(shù)得到的平均值。9二、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則道路設(shè)計(jì)采用設(shè)計(jì)小時(shí)交通量來(lái)確定所需的車道數(shù)。N=k×δ×AADT式中：k——設(shè)計(jì)高峰小時(shí)交通量與年平均日交通量AADT的比值系數(shù)。δ——主要方向交通量同斷面（雙向）交通量的比值系數(shù)。10二、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則城市道路的交通流受交叉口及行人和非機(jī)動(dòng)車的嚴(yán)重影響（如交叉口間距、交叉口交通組織方式、信號(hào)燈管制方式、機(jī)動(dòng)車與非機(jī)動(dòng)車和行人的分隔措施）交叉口的交通組織方式有四種：

無(wú)交通管制：適用于交通量很小的次要道路交叉口。11二、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則采用渠化交通：即在道路上施劃各種交通管理線及交通島，用以組織不同類型、不同方向車流分道行駛，互不干擾通過(guò)交叉口。適用于交通量較小的次要交叉口、交通組織復(fù)雜的異形交叉口和城市邊緣地區(qū)的道路交叉口。在交通量很大的交叉口配合信號(hào)燈組織渠化交通，有利于交叉口的交通秩序，增大交叉口的通行能力。

實(shí)施交通指揮（信號(hào)燈控制或交警指揮）：常用于一般平面十字交叉口。

設(shè)置立體交叉：適用于快速、有連續(xù)交通要求的大交通量交叉口。12二、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則4.出入口控制

出入口控制是限制車輛在指定出入口以外的地點(diǎn)出入道路路界。出入口控制的方式和數(shù)量，對(duì)于行駛質(zhì)量和行車安全有很大的影響。5.安全性

同道路路線設(shè)計(jì)有關(guān)的安全性因素是：出入口控制交叉口橫斷面13二、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則線形視距交通量14第二節(jié)道路路線設(shè)計(jì)一、平面設(shè)計(jì)二、行車視距三、縱斷面設(shè)計(jì)四、橫斷面設(shè)計(jì)五、平面交叉設(shè)計(jì)六、立體交叉設(shè)計(jì)15一、平面設(shè)計(jì)(Horizontalalignmentdesign)16一、平面設(shè)計(jì)1)圓曲線(circularcurve)半徑的限制2)超高(superelevation)17一、平面設(shè)計(jì)3)平曲線(horizontalcurve)最小半徑限值不設(shè)超高時(shí)的平曲線最小半徑設(shè)最大超高時(shí)的平曲線最小半徑(極限最小半徑)一般最小半徑（超高低于最大值）4)緩和曲線(transitioncurve)18一、平面設(shè)計(jì)5)加寬緩和段(transitionzoneofcurvewidening

)19二、行車視距(SightDistance)1.停車視距(stoppingsightdistance)

司機(jī)看到前方障礙物后，采取緊急制動(dòng)所需的距離。它包括司機(jī)作出反應(yīng)采取制動(dòng)措施的行駛距離、車輛減速到完全停止所行駛的距離以及同障礙物之間的安全距離三部分。分析時(shí)，司機(jī)的視線高度取為1.2m，障礙物的高度取為0.1m。20二、行車視距2.會(huì)車視距(Intermediatesightdistance)兩輛對(duì)向車輛在同一條車道上采取緊急制動(dòng)所需的距離。它包括雙方司機(jī)做出反應(yīng)所需的行駛距離、雙方車輛減速到停止所行駛的距離以及兩輛車輛間的安全距離。會(huì)車視距約為停車視距的兩倍。21二、行車視距3.超車視距(overtakingsightdistance)

在雙車道道路上，車輛超越同一車道上的前車而不同對(duì)向車輛相撞所需的行駛距離。它由四部分距離組成：司機(jī)作出超越判斷并進(jìn)行加速以駛向?qū)ο蜍嚨浪旭偟木嚯x，在對(duì)向車道上加速行駛以超越前車并返回原車道所行駛的距離，對(duì)向車輛在超越車從加速超越到完成超越期間所行駛的距離，超車完成時(shí)超越車同對(duì)向車之間的安全距離。22二、行車視距23二、行車視距Thecomputationofsightdistancedependson:ReactiontimeofthedriverManyofthestudiesshowsthatdriversrequireabout1.5to2secsundernormalconditions.Speedofthevehicleasthespeedincreases,sightdistancealsoincreases.EfficiencyofbrakesFrictionalresistancebetweenthetyreandtheroadGradientoftheroad.24二、行車視距車輛在彎道上行駛時(shí)，司機(jī)的視線如受彎道內(nèi)側(cè)的樹(shù)木、建筑物、路塹邊坡或其他障礙物遮擋，則應(yīng)將這些障礙物清除掉。清除的范圍可采用圖解法繪出視距包絡(luò)線后確定。25三、縱斷面(verticalalignment)設(shè)計(jì)1.道路縱坡(longitudinalgradient)限制2.合成坡度的限制(resultantgradient)

26三、縱斷面設(shè)計(jì)3.豎曲線視距要求27四、橫斷面設(shè)計(jì)1.公路橫斷面行車道寬度取決于每個(gè)車道(lane)的寬度和車道數(shù)。車道寬度隨車輛的寬度和它到路面邊緣間的安全距離要求而定。所需的車道數(shù)取決于設(shè)計(jì)交通量和車道的實(shí)際通行能力。2.城市道路橫斷面城市道路的橫斷面常布置為單幅、雙幅、三幅和四幅等形式。2829四、橫斷面設(shè)計(jì)單幅路適用于非機(jī)動(dòng)車較少的次干路和支路。在每個(gè)方向的車道數(shù)為兩個(gè)以上，而非機(jī)動(dòng)車較少時(shí)，則采用設(shè)中間分隔帶的雙幅路形式。如果非機(jī)動(dòng)車數(shù)量大，則可設(shè)立兩側(cè)分隔帶，把機(jī)動(dòng)車和非機(jī)動(dòng)車分隔開(kāi)，從而形成三幅路。而在機(jī)動(dòng)車和非機(jī)動(dòng)車數(shù)量都很大時(shí)可同時(shí)設(shè)立中間和兩側(cè)分隔帶，組成四幅路橫斷面。30五、平面交叉設(shè)計(jì)兩條或多條道路在同一地點(diǎn)接合或相互穿越時(shí)，稱為交叉(intersection)。如果交叉出現(xiàn)在同一平面上，這種交叉屬于平面交叉(gradeintersection)；不在同一平面上的交叉，則稱作立體交叉(gradeseparation)。車輛通過(guò)平面交叉時(shí)會(huì)遇到的主要問(wèn)題是，可能同其他方向行駛的車輛發(fā)生沖突而降低行駛速度或者釀成行車事故。車輛間的沖突可按方式和嚴(yán)重程度一次分為分流(diverging

)（分為不同的流向）、匯合(converging)（合為同一個(gè)流向）和穿越（與其它流向相交）三種形式。31五、平面交叉設(shè)計(jì)32五、平面交叉設(shè)計(jì)33五、平面交叉設(shè)計(jì)減少交叉口沖突點(diǎn)的措施：1)在交叉口設(shè)置交通信號(hào)燈控制2)采用各種渠化交通措施34五、平面交叉設(shè)計(jì)3)增設(shè)轉(zhuǎn)彎車道4)減少交叉道路的條數(shù)和合理布局的形式5)交通量大時(shí)，采用立體交叉35六、立體交叉1.分離式立體交叉在相交道路的交叉點(diǎn)，僅修建一座立交橋，保證直行方向的交通互不干擾，相交道路上、下之間無(wú)特設(shè)匝道連通。這種立交形式簡(jiǎn)單、占地少、工程量少、適宜于直行交通量大、轉(zhuǎn)彎車輛不多的場(chǎng)合。完全分離式—相交道路上、下之間不能互相連通，只保證直行交通不受干擾，這種形式主要用于公路與鐵路相交、高速或一級(jí)公路與低等級(jí)公路或其他道路相交。36六、立體交叉分離式兩層立交—其中一層用于兩個(gè)方向的直行交通，另一層用于另外兩個(gè)方向的直行及四個(gè)方向左右轉(zhuǎn)。分離式三層立交—一層用于兩個(gè)方向直行，一層用于另兩個(gè)方向直行，最后一層向兩邊岔開(kāi)，用于南北向與東西向交通轉(zhuǎn)換（即左右轉(zhuǎn)），三層互不影響，不需紅綠燈控制交通

。37六、立體交叉2.互通式立體交叉(interchange)除修建立交橋外，還設(shè)置連接上、下道路的匝道，使轉(zhuǎn)彎車輛通過(guò)匝道與直行車道相互溝通，以確保各個(gè)方向的車流行駛通暢。這種立交的平面設(shè)計(jì)和交通組織較為復(fù)雜，占地多，工程量大，但交通功能好，適宜于交通量大的高速道路。1)菱形立交(diamondinterchange)

—設(shè)置4根匝道供轉(zhuǎn)彎車輛行駛，左轉(zhuǎn)車輛在次要道路的匝道端部轉(zhuǎn)彎，在此形成3個(gè)穿越點(diǎn)。38六、立體交叉這種形式所需的土地少，造價(jià)低，轉(zhuǎn)彎車輛的繞行路程短，適用于次要道路的交通量和左轉(zhuǎn)車輛較少的交叉口。39六、立體交叉2)苜蓿葉形立交(clover-leafinterchange)

—通過(guò)采用匝道（交織路段）消除所有的穿越?jīng)_突點(diǎn)。在接近構(gòu)造物出入口之間設(shè)置匝道，它是苜蓿葉形立交設(shè)計(jì)的關(guān)鍵部分。雖然這種形式消除了左轉(zhuǎn)車輛的穿越?jīng)_突點(diǎn)，但它需要較長(zhǎng)的繞行路程、較高的運(yùn)行費(fèi)用和較大的占地面積。40六、立體交叉3)定向式立交(directionalinterchange)

—為各個(gè)方向的車流都設(shè)置直接連通的定向匝道，保證交通的便捷、通暢和安全，是互通式立交的最有效的形式。然而，這種立交布局復(fù)雜，需要較多的跨線構(gòu)造物和占用較多的土地。41第三節(jié)路基和路面一、路面使用性能要求二、路面結(jié)構(gòu)組成和類型三、路肩和路面排水42一、路面使用性能要求表面平整結(jié)構(gòu)完好經(jīng)久耐用抗滑性能好噪聲低43二、路面結(jié)構(gòu)組成和類型44二、路面結(jié)構(gòu)組成和類型1.面層(pavement)

直接外露地表，承受行車荷載作用和環(huán)境（水和溫度）影響的路面結(jié)構(gòu)層次。瀝青面層(asphaltpavement)

水泥混凝土面層(cementconcretepavement)

復(fù)合式面層塊料面層粒料面層45二、路面結(jié)構(gòu)組成和類型2.基