第5章 道路與鐵道建設(shè)工程

第5章道路與鐵道工程土木工程概論

5.1道路工程概述

5.2城市道路

5.3高速公路

5.4鐵道工程概述

5.5高速鐵路

5.6城市軌道及其他

5.1.1交通運輸方式及道路運輸

1.交通運輸系統(tǒng)（組成及其特點）

社會進步、交通需求增長形成由多種運輸方式組成的交通運輸系統(tǒng)

交通運輸是：

人類政治、文化、生活及軍事等方面交往的主要通行方式國民經(jīng)濟各領(lǐng)域、各地區(qū)、生產(chǎn)與消費間的聯(lián)系紐帶

保障社會蓬勃發(fā)展的網(wǎng)狀動脈國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)之一土木工程概論

第5章道路與鐵道工程

現(xiàn)代交通運輸系統(tǒng)(運輸體系)：

由鐵路、道路、水運、航空及管道五種運輸方式組成

鐵路運輸：運量大、連續(xù)性較強、成本較低、速度較高建設(shè)周期相對較長、投資大,需中轉(zhuǎn),不直達門戶

水路運輸：通過能力高,運量大耗能少,成本低投資省不占農(nóng)田受自然條件限制大,連續(xù)性較差、速度慢

航空運輸：速度快，兩點間運距短，但運量小、成本高

管道運輸：連續(xù)性強,安全性好、成本低損耗少,僅適于油、氣、水等貨物運輸土木工程概論

第5章道路與鐵道工程道路運輸：

（廣義）貨物和旅客借助一定運輸工具(如機動或非機動車)沿道路某個分向，作有目的移動的過程

（狹義）汽車在道路上有目的的移動過程機動靈活,中轉(zhuǎn)少、實現(xiàn)‘面對面”、“戶對戶”直達門戶運輸貨物批量不限、送達速度快、覆蓋面廣最活躍、其他運輸方式不能比擬

必須依賴道路才能實現(xiàn)土木工程概論

第5章道路與鐵道工程

道路是一種帶狀的三維空間人工構(gòu)筑物

（包括路基、路面、橋梁、涵洞、隧道等）

是為國民經(jīng)濟、社會發(fā)展和人民生活服務(wù)的公共基礎(chǔ)設(shè)施

道路的主要功能：

城市與城市、城市與鄉(xiāng)村、鄉(xiāng)村與鄉(xiāng)村間及內(nèi)部

聯(lián)絡(luò)通道

道路與人類進步互相促進（要想富、先修路）

道路運輸?shù)牡匚?

在整個交通運輸系統(tǒng)中處于基礎(chǔ)地位土木工程概論

第5章道路與鐵道工程

道路運輸?shù)淖饔茫海?）機動靈活、快速便攜，直接送達:

唯一能實現(xiàn)門對門運輸（2）自成運輸體系：不需其他運輸方式輸能自行完成集散等生產(chǎn)銜接（3）通達深度廣，覆蓋面大：

可直通工礦企業(yè)、城鄉(xiāng)村鎮(zhèn)、甚至到戶并覆蓋大陸所有各地（目前我國已基本實現(xiàn)所有縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和行政村都通公路，道路運輸是中西部和經(jīng)濟不發(fā)達地區(qū)最主要運輸方式）（4）客、貨運量在交通運輸體系中所占比重不斷提高：道路網(wǎng)不斷完善和技術(shù)改造，大量高速公路建成通車，道路客貨運量所占比重不斷提高。1997年道路運輸?shù)目?、貨運量分別占全社會的90.9%和76.6%；周轉(zhuǎn)量分別占55.4%和13.8%（5）其發(fā)達程度是衡量國家經(jīng)濟實力和現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志：

是當(dāng)今世界各國發(fā)展速度最快的主要運輸方式（如我國1997年末民用車輛保有量為相當(dāng)于1978年的8.98倍，客、貨運量分別為1978年的7倍和10倍，客貨周轉(zhuǎn)量為1978年的9倍和18倍）土木工程概論

第5章道路與鐵道工程

土木工程概論5.1.2我國道路現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

1、中國道路發(fā)展歷史

中文道路源于西周，修建鎬京通往各諸候城邑的牛、馬車道路，形成以都城為中心的道路交通體系，原稱“導(dǎo)路”

秦統(tǒng)一中國，頒布“車同軌”法令，大修道路，稱為“馳道”、“直道”、“驛道”、“大道”，

西漢開通連接歐亞大陸的絲綢之路，由長安出發(fā)，經(jīng)河西走廊、塔里木盆地直達中亞和歐洲，對當(dāng)時東西方各國交往起重要溝通作用唐代古道路發(fā)展鼎盛，初步形成以城市為中心的道路網(wǎng)

第5章道路與鐵道工程土木工程概論

清代京都通往各省會的路為“官路”，省會間的路為“大路”，市區(qū)街道為“馬路”，汽車出現(xiàn)后路稱為“公路”，形成層次分明、功能完善的“官馬大道”、“大路”、“小路”系統(tǒng)，分別對應(yīng)京城到各省城、省城至地方重要城市及重要城市到市鎮(zhèn)的三級道路，其中“官馬大路”長達2000余公里

輪車出現(xiàn)對道路提出了平整、不沉陷要求現(xiàn)代道路（始建于18世紀(jì)英法）還有排水好、密實度和承受必要荷載等要求，且汽車對路面荷載的要求不斷增高

第5章道路與鐵道工程

2．中國道路發(fā)展現(xiàn)狀我國1901年進口汽車，在原大車道基礎(chǔ)上開始發(fā)展通汽車的道路。從我國第一條公路（1906廣西友誼關(guān)）修建起到1949年共40多年，全國通車的公路里程僅8萬公里，且缺橋少渡，標(biāo)準(zhǔn)低，路況差

新中國在經(jīng)濟基礎(chǔ)薄弱的情況下，公路建設(shè)取得顯著成就，前30年間,總里程增加到89萬公里

改革開放20多年是我國公路事業(yè)發(fā)展最快，建設(shè)規(guī)模最大，最具活力的時期。1980年10月實現(xiàn)高速公路零的突破，為道路運輸?shù)目焖俑咝?、安全便捷和舒適提供了技術(shù)保證。高速公路飛速崛起帶動沿線經(jīng)濟，快速運輸顯出巨大經(jīng)濟效益和社會效益，形成快速發(fā)展的“高速公路產(chǎn)業(yè)帶”土木工程概論

第5章道路與鐵道工程主要問題：與發(fā)達國家相比差距還很大

一、數(shù)量較少，公路密度

(按國土面積計算)

較低

二、質(zhì)量較差、標(biāo)準(zhǔn)較低：等級較低的三、四級公路和達不到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的“等外路”占多數(shù)（公路防護設(shè)施不全，抗災(zāi)能力差）今后相當(dāng)長時期內(nèi)

加快新公路建設(shè)和低等級公路改建將是我國公路建設(shè)的主要任務(wù)土木工程概論

第5章道路與鐵道工程

3．中國道路發(fā)展規(guī)劃交通發(fā)展長遠(yuǎn)規(guī)劃：

“三主一支持”

從“八五”開始，通過幾個五年計劃，在發(fā)展以綜合運輸體系為主的交通運輸業(yè)的總方針指導(dǎo)下，基本建成公路主骨架、水運主通道、港站主樞紐和支持保障系統(tǒng)(含安全系統(tǒng)、運輸通信樞紐和各級交換中心、交通教育系統(tǒng)、交通科技等)

公路現(xiàn)代化的“三個發(fā)展階段”：

第一階段(近期):交通運輸緊張明顯緩解，對國民經(jīng)濟的制約明顯改善

第二階段(到2020年左右)道路交通基本適應(yīng)國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的需要

第三階段(到本世紀(jì)中葉)基本實現(xiàn)道路運輸現(xiàn)代化,達中等發(fā)達國家水平土木工程概論

第5章道路與鐵道工程

公路主骨架：指國道主干線系統(tǒng)即2020年左右實現(xiàn)的第二階段目標(biāo)，重點建成3.5萬公里以高速公路和一、二級公路為主的“五縱七橫”12條國道主干線公路，連接全國所有特大城市(＞100萬)和93%的大城市(＞50萬)

將省會(首府)、直轄市、中心城市、主要交通樞紐和重要口岸聯(lián)系起來

車速提高一倍，城市間、省際間、經(jīng)濟區(qū)域間400-500km的道路運輸實現(xiàn)當(dāng)日往返，800-1000km當(dāng)日到達土木工程概論

第5章道路與鐵道工程

同江-三亞

北京-福州

北京-珠海

二連浩特-河口

重慶-湛江

土木工程概論

第5章道路與鐵道工程“五縱”：南北五條主干線①⑤④③②

綏芬河-滿洲里

丹東-拉薩

青島-銀川

衡陽-昆明

上海-成都

上海-云南瑞麗

連云港-霍爾果斯“七橫”:東西七條主干線土木工程概論

第5章道路與鐵道工程②①③⑤⑦④⑥土木工程概論

第5章道路與鐵道工程國道主干線外,各省市自治區(qū)規(guī)劃建設(shè)省級干線網(wǎng)和地方道路系統(tǒng)近期第一階段目標(biāo):

建成1.85萬公里的同江-三亞、北京-珠海、連云港-霍爾果斯、上海-成都的兩縱兩橫主干線

以及北京-沈陽、北京-上海、重慶-北海三個重要路段，初步形成以高速公路為主貫穿全國東西南北的干線公路通道道路按所處位置、交通性質(zhì)、使用特點等分:土木工程概論城市道路(城市各地區(qū)間)公路：(連接城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村和工礦間，主要供汽車行駛的道路)第5章道路與鐵道工程-1.3道路分級按公路位置、在國民經(jīng)濟中的地位和運輸特點及行政管理體制分：土木工程概論5.1.3道路分級與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(

道路分級)國家干線公路(國道)省級干線公路(省道)

縣級干線公路(縣道)

鄉(xiāng)級公路(鄉(xiāng)(鎮(zhèn))

道)專用公路五種類型

國道由國家統(tǒng)一規(guī)劃，所在各省市自治區(qū)負(fù)責(zé)建設(shè)、管理、養(yǎng)護

省道在國道網(wǎng)基礎(chǔ)上，由省規(guī)劃干線、干路。并建設(shè)、管理、養(yǎng)護

縣道主要路段由省統(tǒng)一規(guī)劃、建設(shè)和管理，一般路段由縣自定并建設(shè)、管理和養(yǎng)護

鄉(xiāng)(鎮(zhèn))道主要為鄉(xiāng)村服務(wù)，由縣統(tǒng)一規(guī)劃組織建設(shè)、管理和養(yǎng)護

專用道為廠區(qū)、林區(qū)、礦區(qū)、港區(qū)的道路，部門自行規(guī)劃、建設(shè)、管理和養(yǎng)護土木工程概論5.1.3道路分級與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(

道路分級)為滿足經(jīng)濟發(fā)展、規(guī)劃交通量、路網(wǎng)建設(shè)和功能等要求，公路分等級建設(shè)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(交通部2004年頒布實施)按使用任務(wù)、功能和適應(yīng)的交通量分：土木工程概論五個等級高速公路一級公路二級公路三級公路四級公路5.1.3道路分級與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(

道路分級)設(shè)計年限平均晝夜交通量：

高速公路：專供汽車分向、分車道行駛，全線立交并控制出入的干線公路

設(shè)計年限平均晝夜交通量25000-100000輛

一級公路：專供汽車分向、分車道行駛的公路

設(shè)計年限平均晝夜交通量15000--30000輛

二級公路：3000～7500輛

三級公路：1000--4000輛

四級公路：雙車道

1500輛、單車道

200輛土木工程概論5.1.3道路分級與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(

道路分級)按在路網(wǎng)中地位、交通功能及對沿線建筑服務(wù)功能分：快速道—

雙向行車道、中央設(shè)有分車帶、進出口全控制或部分控制，為城市提供大量、長距離、快速交通服務(wù)

主干道—

連接城市主要分區(qū)的干道，以交通功能為主．一般為三幅或四幅路

次干道—

與主干道組成路網(wǎng)，起集散交通兼有服務(wù)功能

支道—

次干道與街坊路的連接線，解決局部地區(qū)交通，以服務(wù)功能為主土木工程概論5.1.3道路分級與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(

道路分級)城市道路設(shè)計年限規(guī)定：快速道——20年主干道——20年次干道——15年支道——10-15年土木工程概論5.1.3道路分級與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(

道路分級)道路通行能力：

（道路規(guī)劃設(shè)計依據(jù)和檢驗道路是否充分發(fā)揮作用、是否阻塞的理論依據(jù)）

道路與交通正常條件下、保持一定速度安全行駛時，一條道路在單位時間內(nèi)、可通過的車輛數(shù)影響通行能力的主要因素：

道路、交通條件、汽車性能、氣候環(huán)境條件等土木工程概論5.1.3道路分級與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(

道路分級)公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)在一定自然環(huán)境條件下能保持車輛正常行駛性能所采用的技術(shù)指標(biāo)體系

有“幾何標(biāo)準(zhǔn)”、“載重標(biāo)準(zhǔn)”和“凈空標(biāo)準(zhǔn)”三種

幾何標(biāo)準(zhǔn)（線形標(biāo)準(zhǔn)）—

確定路線線形幾何尺寸的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

載重標(biāo)準(zhǔn)

—

依據(jù)汽車載重標(biāo)準(zhǔn)等級進行道路結(jié)構(gòu)設(shè)計

的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

凈空標(biāo)準(zhǔn)

—依據(jù)汽車外輪廓尺寸和軸距來確定道路尺寸

的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)土木工程概論5.1.3道路分級與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn))土木工程概論5.1.3公路分級與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn))公路主要技術(shù)指標(biāo)的確定：

由路線在路網(wǎng)中的功能、規(guī)劃交通量、交通組成和設(shè)計速度等因素確定設(shè)計速度是最重要指標(biāo)，對公路幾何形狀、工程費用和運輸效率影響最大，考慮路線使用功能和規(guī)劃交通量根據(jù)國家技術(shù)政策制定

經(jīng)濟、國防意義重要，交通量大的路線用高設(shè)計速度；反之設(shè)計速度較低政治經(jīng)濟、國防意義重要的公路(通向機場、經(jīng)濟開發(fā)區(qū)、重點游覽區(qū)或軍事用途)

盡管交通量不大亦用較高設(shè)計速度土木工程概論5.1.3公路分級與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn))公路等級高速公路一級公路二級公路三級公路四級公路設(shè)計速度（km/h）1201008010080608060403020車道數(shù)（條）4、6、84、6、84、64、6、84、6422221、2路基寬度（m）（一般值）28.034.545.026.033.544.024.532.026.033.544.024.532.023.012.010.08.57.54.56.5停車視距（m）2101601101601107511075403020圓曲線半徑(m)一般值10007004007004002004002001006530最小值650400250400250125250125603015最大縱坡（%）34545656789

各級公路的主要技術(shù)指標(biāo)匯總表

道路設(shè)計考慮幾何和結(jié)構(gòu)兩方面

幾何設(shè)計

——

道路線形設(shè)計

結(jié)構(gòu)設(shè)計——

用最小投資，使道路在自然力及車輛荷載共同作用下、在使用期限內(nèi)保持良好狀態(tài)、滿足使用要求

土木工程概論5.1.3道路分級與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn))

公路——

設(shè)置在大地表面供車輛行駛的帶狀構(gòu)筑物

由幾何(或稱線形)+結(jié)構(gòu)兩部分組成

因自然條件或地形限制,公路平面有轉(zhuǎn)折、縱面有起伏、轉(zhuǎn)折點兩側(cè)相鄰直線處，用一定半徑的曲線連接（滿足車輛行駛順適、安全和速度的要求）路線在平面和縱面上均由直線和曲線組成土木工程概論5.1.3道路分級與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn))公路選線：從路線方案選擇、布局，到具體定出線位的全過程

“據(jù)點”

——

一條路線起點及中間必須經(jīng)過、由路網(wǎng)規(guī)定或決策機關(guān)據(jù)需要指定的地點

據(jù)點連成線即路線的總方向或大方向兩個據(jù)點間許多種不同走法中的每一種都稱一個路線方案土木工程概論5.1.3道路分級與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn))公路選線方案的基本原則和方法：

路線方案（路線設(shè)計的最根本問題）是否合理

直接關(guān)系到公路工程投資和運輸效率，影響路線在路網(wǎng)中否能起作用，是否滿足國家政治、經(jīng)濟、國防要求和長遠(yuǎn)利益（更重要）土木工程概論5.1.3道路分級與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn))

1．選線時必須考慮的因素

①路線的政治、經(jīng)濟、國防意義，國家和地方建設(shè)使用的任務(wù)、性質(zhì)要求，體現(xiàn)國防、支農(nóng)、綜合利用等②路線的鐵路、公路、航道等交通網(wǎng)系作用，與沿線工礦、城鎮(zhèn)等的規(guī)劃關(guān)系，與沿線農(nóng)田水利建設(shè)配合及用地情況③沿線地形、地質(zhì)、水文、氣象、地震等自然條件影響，路線長度、材料來源、施工條件以及工程量、主材用量、造價、工期、勞力等情況及對運營、施工、養(yǎng)護的影響④其他如沿線歷史古跡、文物、與風(fēng)景區(qū)的聯(lián)系等土木工程概論5.1.3道路分級與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn))

2．路線方案選擇的方法及步驟①搜集與路線方案有關(guān)的規(guī)劃、計劃、統(tǒng)計資料、各種比例尺地形圖、地質(zhì)圖、水文、地質(zhì)、氣象資料等②根據(jù)確定的路線總方向和公路等級，先在小比例尺的地形圖上初步研究各種可能的路線走向(重點是地形、地質(zhì)、地貌復(fù)雜、外界干擾多、涉及面廣的段落，如可能沿哪些溪溝、工礦，穿還是繞？）③按室內(nèi)初研提出的多種方案和野外考察發(fā)現(xiàn)的新方案都進行實地考察，堅持跑到、看到、調(diào)查到土木工程概論5.1.3道路分級與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn))

一、路基建設(shè)

路基是行車部分的基礎(chǔ)，是用土、石按一定尺寸、結(jié)構(gòu)要求筑成的帶狀土工構(gòu)筑物

幾何尺寸有高度、寬度和邊坡

路基須有力學(xué)強度、穩(wěn)定性和經(jīng)濟合理，保證行車部分的穩(wěn)定性、防止自然破壞力的損害

橫斷面形式：路堤、路塹和半填半挖三種土木工程概論5.1.3道路分級與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn))

路堤：一般路堤、軟土路堤、沿河路堤、護腳路堤等

路塹：開挖地面而成的路基，兩旁設(shè)排水邊溝半填半挖路基：路堤和路塹的結(jié)合形式

土木工程概論路基橫斷面形式a)路堤示意(b)路塹示意路基高度：由路線縱斷面設(shè)計確定路基寬度：據(jù)設(shè)計交通量和公路等級定路基邊坡：會影響路基的整體穩(wěn)定性5.1.3道路分級與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn))

二、公路的路面建設(shè)

公路路面是用各種堅硬材料分層鋪筑于路基頂面的構(gòu)筑物

供汽車安全、迅速和舒適地行駛

有足夠的力學(xué)強度、良好的穩(wěn)定性、表面平整和抗滑性能力

按其力學(xué)性質(zhì)分：柔性路面+剛性路面兩大類

柔性路面：碎石路面和各種瀝青路面

剛度較小，抗拉強度低，變形大，路面彈性較好，無接縫，行車舒適性好

剛性路面：水泥混凝土路面

強度高，剛性大，板體性好，路面變形小土木工程概論5.1.3道路分級與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn))

常用材料：瀝青、水泥、碎石、粘土、砂、石灰、工業(yè)廢料等等土木工程概論路面結(jié)構(gòu)

(a)低、中級路面(b)高級路面5.1.3道路分級與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn))三、公路排水構(gòu)筑物

（專門的排水設(shè)施——地面排除系統(tǒng)）

為確保路基穩(wěn)定，免受地面水和地下水的侵害

按排水方向分：縱向排水＋橫向排水

縱向排水設(shè)施：邊溝、截水溝和排水溝等

土木工程概論5.1.3道路分級與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn))四、公路特殊構(gòu)筑物

隧道、懸出路臺、防石廊、擋土墻和防護工程等

隧道：翻山越嶺或穿過深水時、為使公路從地層內(nèi)部或水層下通過而修建的構(gòu)筑物（為改善線形和縮短路線長度——開鑿隧道）

防護工程：陡嶺山坡或沿河一側(cè)路基邊坡受水流沖劇或不良地質(zhì)現(xiàn)象路段，為保證路基穩(wěn)定，加固路基邊坡所建的人工構(gòu)筑物土木工程概論5.1.3道路分級與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn))

懸出路臺：山嶺地帶修筑公路，為保證公路連續(xù)、路基穩(wěn)定和確保行車所需修建懸臂式的路臺

防石廊：山區(qū)或地質(zhì)復(fù)雜地帶，為保證行車安全所修建的構(gòu)筑物

擋土墻：橫坡陡嶺或沿河岸修筑公路，為保證路基穩(wěn)定和減少填、挖方工程量而修建的構(gòu)筑物土木工程概論5.1.3道路分級與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn))五、公路沿線附屬結(jié)構(gòu)建設(shè)各種基本結(jié)構(gòu)＋交通管理設(shè)施、交通安全設(shè)施、服務(wù)設(shè)施和環(huán)境美化設(shè)施等

交通管理設(shè)施：為行車安全，告知前面路況特點，沿線設(shè)置交通標(biāo)志和路面標(biāo)線等

土木工程概論5.1.3道路分級與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn))

三類公路交通標(biāo)志：

①指示標(biāo)志：

指示司機行駛方向、行駛里程及長期停車地等的標(biāo)志

②警告標(biāo)志：

指示前方有行車障礙物或行車危險的地方，警告司機集中注意力，確保行車安全的標(biāo)志

③禁令標(biāo)志：指出各種必須遵守的交通限制的標(biāo)志

（限速、載重和不準(zhǔn)停車等）土木工程概論5.1.3道路分級與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn))

路面標(biāo)線：布設(shè)在路面上的一種交通限制的標(biāo)志

白色連續(xù)實線——不準(zhǔn)逾越的車道分界線白色間斷線——車輛可以逾越的車道分界線白色箭頭——指引汽車左、右轉(zhuǎn)彎或直行

黃色連續(xù)實線——嚴(yán)禁車輛逾越的車道分界線等

交通安全設(shè)施：為行車安全，急彎、陡坡等路段設(shè)置的護欄、護柱等必要安全設(shè)施

服務(wù)性設(shè)施：渡口碼頭、汽車站、加油站、修理站、停車場、餐廳、旅館等。

環(huán)境美化設(shè)施：路兩側(cè)和中間分隔帶綠化等，以美化，環(huán)保和不影響司機的視線、視距為原則土木工程概論5.1.3道路分級與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn))

通達城市各處，供市內(nèi)交通運輸及行人使用，并與城外道路連接承擔(dān)對外交通的道路

5.3.1城市道路功能：

①路幅滿足城市交通要求城市交通工具分道行駛（用隔離帶、隔離墩、護欄或劃線等劃分）：

機動車道、

公共交通優(yōu)先專用道、非機動車道等還須設(shè)公交車輛停車站臺，停車場

土木工程概論5．2城市道路城市道路

②路面堅固耐久，平整抗滑③揚塵少、噪聲小、利于環(huán)境衛(wèi)生④便利的排水設(shè)施⑤充分的照明設(shè)施⑥路兩側(cè)有高出路面、足夠?qū)挼娜诵械?，還有建筑物。

人行道下一般埋設(shè)地下公共管線、路兩側(cè)或中心地帶設(shè)綠化帶、雕塑藝術(shù)品、地上桿線等城市道路多而集中、面積有限，縱橫交錯成網(wǎng)、有許多影響道路流暢連接的交叉路口

（設(shè)紅綠燈信號管制，環(huán)形交叉，立體交叉等）設(shè)過街天橋或地下通道等土木工程概論5．2城市道路土木工程概論5．2城市道路5．2城市道路土木工程概論

5.3.2城市道路的類型

按道路地位和交通功能，將城市道路分為七類：

1．快速道

為流暢地處理城市大量交通而建的道路線形平順，與一般道路分隔

如北京的三環(huán)路和四環(huán)路、上海外環(huán)線等

交叉路口建立體交叉，中央有隔離帶、有時全封閉土木工程概論5．2城市道路2．主干道

連接城市各主要部分的交通干道，是城市道路骨架

主要功能是運輸、要保證車速、應(yīng)據(jù)交通定量車道數(shù)、線形順捷，交叉口宜少、平面交叉有交通控制措施

有些城市以高架式的道路實現(xiàn)

如上海的內(nèi)環(huán)高架路等

土木工程概論5．2城市道路

3．次干道

一個區(qū)域內(nèi)的主要道路，配合主干道共同組成城市的干道網(wǎng)，聯(lián)系城市各部分與集散交通、一般快慢車混用

4．支道

次干道與居民區(qū)的聯(lián)絡(luò)路、為地區(qū)交通服務(wù)，路兩側(cè)常建有商業(yè)建筑等

5．居住區(qū)道路

居住區(qū)內(nèi)街坊與街坊間和街坊內(nèi)部的道路，為居民活動服務(wù)，不宜設(shè)置公共交通線路、可與城市次干道連接，盡量不與城市主干道連接土木工程概論5．2城市道路

6．風(fēng)景區(qū)道路

供游人游覽用的道路，屬于園林型道路應(yīng)將景點聯(lián)系起來并按照交通功能分類和組織、游人乘車可直達景點，不至于步行過多。7．自行車專用道

專門供自行車行駛的道路。

設(shè)置要求：

以自行車速為15--18kｍ／h來定專用道的最小寬度和轉(zhuǎn)彎半徑，單車道1m，雙車道2m，中國自行車道寬一般5-7m，凈空為2．5m，縱坡一般為1．5％--2％（

2％，則要限制坡長）

土木工程概論5．2城市道路

車道

四條，路中央設(shè)隔離帶、車輛分隔雙向行駛、控制出入口、嚴(yán)禁橫向干擾的全封閉、全立交，設(shè)有自動監(jiān)控系統(tǒng)及沿線服務(wù)設(shè)施的汽車專用道路

土木工程概論5．3高速公路

不同公路，混合行駛的車輛，非機動車流和人干擾，嚴(yán)重影響汽車行駛速度和交通安全。不滿足現(xiàn)代交通（大流量、高速度、重型化、安全舒適）的要求

高速公路因此誕生，主要城市和工業(yè)中心間用高速公路連通，形成國內(nèi)高速公路網(wǎng)，并將主要高速公路通向其他國家，形成國際交通干線

我國高速公路總里程世界第三（美、加）

造價高，占地多、經(jīng)濟效益與成本比大

我國目前高速公路造價＞3000萬/公里

占地＞0．03km2/公里土木工程概論5．3高速公路

1．行車速度快、通行能力大

高速公路行車速度﹥120km／h。一條車道每小時可通過1000輛中型車(﹥一般公路3-4倍、美國日均行車密度是公路總均數(shù)的20倍）

2、物資周轉(zhuǎn)快、經(jīng)濟效益高

高速公路投資大、綜合經(jīng)濟效益也大，運距在300km以內(nèi)的大噸位車輛運輸，時間、經(jīng)濟均優(yōu)于鐵路和普通公路

促進沿路地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展，投資回收期5-7年

3．交通事故少、安全舒適

管理系統(tǒng)嚴(yán)格，全程自動化交通監(jiān)控、交通設(shè)施，全封閉、全立交，無橫向干擾，比普通公路交通事故大幅度下降（美國56％，英國62％，日本89％）

線形標(biāo)準(zhǔn)高、路面堅實平整、行車平子穩(wěn)，無顛簸

土木工程概論5．3高速公路土木工程概論5．3高速公路高速公路沿線設(shè)施安全設(shè)施+交通管理設(shè)施+服務(wù)設(shè)施+環(huán)境美化設(shè)施等

安全設(shè)施：

標(biāo)志

(警告、限制、指示)、

標(biāo)線

(用文字或圖形來指示行車的安全設(shè)施)

護欄

(剛性護欄、半剛性護欄、柔性護欄)

和隔離設(shè)施

(金屬網(wǎng)、常青綠籬)

照明及防眩設(shè)施(夜間行車的照明燈、車燈防眩板)等土木工程概論5．4高速公路

交通管理設(shè)施：入口控制、交通監(jiān)控設(shè)施(檢測器監(jiān)控、工業(yè)電視監(jiān)控、通訊聯(lián)系電話、巡邏監(jiān)視)等

服務(wù)性設(shè)施：綜合性服務(wù)站(停車場、加油站、修理所、餐廳、旅館、郵局、通訊、休息室、廁所、小賣部)或小型休息點(加油為主，附廁所、電話、小塊綠地、小型停車場等)

環(huán)境美化設(shè)施：在沒計施工、養(yǎng)護管理的全過程，要滿足工程、交通技術(shù)和美學(xué)要求，多次調(diào)整修改、與當(dāng)?shù)刈匀伙L(fēng)景協(xié)調(diào)成優(yōu)美彩帶土木工程概論5．3高速公路

交通管理設(shè)施：入口控制、交通監(jiān)控設(shè)施(檢測器監(jiān)控、工業(yè)電視監(jiān)控、通訊聯(lián)系電話、巡邏監(jiān)視)等

服務(wù)性設(shè)施：綜合性服務(wù)站(停車場、加油站、修理所、餐廳、旅館、郵局、通訊、休息室、廁所、小賣部)或小型休息點(加油為主，附廁所、電話、小塊綠地、小型停車場等)

環(huán)境美化設(shè)施：在沒計施工、養(yǎng)護管理的全過程，要滿足工程、交通技術(shù)和美學(xué)要求，多次調(diào)整修改、與當(dāng)?shù)刈匀伙L(fēng)景協(xié)調(diào)成優(yōu)美彩帶土木工程概論5．3高速公路土木工程概論

5.4鐵

道

工

程

概

述

載貨工具是馬車→→地面泥濘，車輪易陷輪溝

→→地面上鋪木板→→為木板道能長久使用

→→木板上鋪鐵板→→鐵軌的開始

世界第一條鐵路：1825年英國，長21km，大林頓—斯托克

歐美國家競相效仿掀起了世界鐵路建設(shè)高潮

20世紀(jì)初路通車?yán)锍蹋?10萬km1879年李鴻章為運煤，奏請修唐山到北塘鐵路，遭反對，直到1881年，清政府才決定將鐵路縮短，僅修唐山至胥莊一段10km并用騾馬牽引。是我國第一條正式投入運輸?shù)蔫F路——唐胥鐵路帝國主義列強競相在中國爭奪筑路權(quán)，簽訂不平等條約中，鐵路幾乎全為外國人把持，著名的四川保路運動觸發(fā)辛亥革命推翻了清王朝舊中國鐵路僅極少數(shù)為中國自建（如京張鐵路，1909年，全長200km，詹天佑主持）。解放前大陸能通過車的鐵路總里程為2.181萬公里，實際能維持運營的僅1.1萬公里土木工程概論

5.4鐵

道

工

程

概

述

成渝鐵路：

505公里、1950年開工，新中國第一項大型基本建設(shè)，52年7月1日建成通車

我國鐵路建設(shè)蓬勃發(fā)展：鐵路營業(yè)里程達7萬km。100km2鐵路0.57km，世界第60；萬人鐵路0.5km,世界第100，鐵路密度遠(yuǎn)滯后于國民經(jīng)濟發(fā)展

按近期我國鐵路規(guī)劃總體布局，鐵路至少達到12萬km

才滿足要求土木工程概論

5.4鐵

道

工

程

概

述鐵路運輸?shù)膬?yōu)點：①受氣象、季節(jié)等自然條件影響小，能經(jīng)常性和持續(xù)性運行②運送能力巨大，計劃性強，比較安全準(zhǔn)時③運輸總成本中固定費用比重大(一般60%),

收益隨運輸業(yè)務(wù)量的增加而增長，大宗運輸價格低廉鐵路運輸?shù)娜秉c：①受軌道限制，靈活性差，須有其它方式集散客貨②始發(fā)與終到作業(yè)時間長，短運距業(yè)務(wù)不利③建設(shè)投資大、時間長，大量資金物質(zhì)用于如路基、站場等設(shè)施建設(shè)，一旦停運，不易轉(zhuǎn)讓回收，損失大土木工程概論

5.4鐵

道

工

程

概

述

5.4.2世界鐵路發(fā)展方向1.旅客運輸

（1）鐵路客運重新受到各國政府重視

鐵路歷史180多年，經(jīng)歷鐵路大發(fā)展的國家均為發(fā)達國家

二戰(zhàn)后一些國家把交通運輸重點轉(zhuǎn)向公路和民航。成功帶來一些負(fù)面影響——環(huán)境惡化，公路擁擠不堪，嚴(yán)重堵塞，事故頻繁；大城市已遍地高架、處處立交，汽車仍難暢行；大通道上平行的公路高速公路一條又一條，仍難滿足需求→→各國政府重新重視鐵路運輸?shù)膬?yōu)越性，發(fā)展城市間及市郊旅客運輸、大通道上客貨運輸再度轉(zhuǎn)向了鐵路土木工程概論

5.4鐵

道

工

程

概

述（2）提高客車速度是共同趨勢

速度是交通運輸，尤其是旅客運輸最重要的技術(shù)指標(biāo)和主要質(zhì)量指標(biāo)各國都在發(fā)展高速鐵路的同時大幅度地提高旅客列車速度

（1987年，15個國家特直快列車速度≥120km/h；歐洲大陸非高速線特、直快列車運營速度達160km/h；目前中國京哈、京滬、京廣、膠濟等干線部分區(qū)段客車最高時速達250公里，時速200公里以上的線路0.6萬公里。占鐵路總里程的8.6%）

提高客車速度是當(dāng)前鐵路運輸發(fā)展的一大趨勢土木工程概論

5.4鐵

道

工

程

概

述

2.貨物運輸

采用重載技術(shù)的鐵路重載貨運是提高效率，擴大能力，加快貨物輸送和降低成本的有效方法；重載列車重量，一定程度上反映一個國家鐵路重載運輸技術(shù)綜合發(fā)展水平

20世紀(jì)60年代起重載列車總體水平有了較大提高——如加拿大太平洋鐵路開創(chuàng)微機控制操縱列車和采用自導(dǎo)型轉(zhuǎn)向架新技術(shù)

各國根據(jù)自己鐵路機車車輛、線路條件和運輸實際需要確定列車重量標(biāo)準(zhǔn)土木工程概論

5.4鐵

道

工

程

概

述

提高重載列車重量的主要措施：①、采用新型大功率機車增加輪周牽引力②、裝設(shè)機車多機同步牽引遙控和通信聯(lián)絡(luò)操縱系統(tǒng)，提高車輛軸重減輕自重，采用剛性結(jié)構(gòu)，增加載重量③、裝設(shè)可靠制動裝置以及高強度車鉤和大容量緩沖器④、采用新型軌道基礎(chǔ)，鋪設(shè)重型鋼軌無縫線路，強化線路結(jié)構(gòu)提高承載力⑤、相應(yīng)改造和延長車站站場線路軌道⑥、選用先進通信信號設(shè)備，實現(xiàn)運營管理自動化，貨物裝卸機械化和行車調(diào)度指揮自動化等土木工程概論

5.4鐵

道

工

程

概

述

國內(nèi)鐵路2020年，形成“四縱四橫”“四縱”：①北京－上海（1318km）

②

北京－武漢－廣州－深圳（2260km）③北京－沈陽－哈爾濱（大連）（1700km）

④杭州－寧波－福州－深圳（1600km）“四橫”：①徐州－鄭州－蘭州（1400km）

②

杭州－南昌－長沙（880km）③青島－石家莊－太原（770km）

④寧漢蓉（南京－武漢－重慶－成都）（1600km）土木工程概論

5.4鐵

道

工

程

概

述

在建和剛建成的國內(nèi)鐵路：

北京到上誨高速鐵路、上誨到杭州磁懸浮鐵路

普通鐵路：蘇北到福建的南北鐵路四川內(nèi)江至昆明線西安至南京線

青藏、川藏、滇藏鐵路和快速或高速公路

國際鐵路：

昆明經(jīng)緬甸、盂加拉國到印度

昆明經(jīng)仰光到曼谷，

從仰光經(jīng)馬來西亞到新加坡土木工程概論

5.4鐵

道

工

程

概

述

5.4.3鐵路線路與軌道

鐵路線路是機車車輛和列車運行的基礎(chǔ)

由路基、橋涵、隧道等構(gòu)筑物和軌道(包括鋼軌、連接零件、軌枕、道床、防爬設(shè)備和道岔等)組成的整體工程結(jié)構(gòu)1.鐵路主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

鐵路等級、正線數(shù)目、限制坡度、最小曲線半徑、牽引種類、機車類型、機車交路、車站分布、到發(fā)線有效長等

是確定鐵路運輸能力大小的決定因素，對工程造價和運營質(zhì)量有重大影響，是確定設(shè)計線工程標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)備類型的依據(jù)——稱為鐵路主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

鐵路等級是基本標(biāo)準(zhǔn)，其他標(biāo)準(zhǔn)都與鐵路等級有關(guān)土木工程概論

5.4鐵

道

工

程

概

述

《鐵路線路設(shè)計規(guī)范》(GBJ90－85)規(guī)定:

鐵路等級由其在鐵路網(wǎng)中的作用、性質(zhì)和承擔(dān)的遠(yuǎn)期年貨運量確定，我國鐵路分為三個等級鐵路等級和主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)土木工程概論

5.4鐵

道

工

程

概

述等級路網(wǎng)中作用遠(yuǎn)期年客貨運量(GN)最高行車速度（km/h）限制坡度（‰）最小平曲線半徑（m）一般地段困難地段一般地段困難地段ⅠⅡⅢ骨干骨干聯(lián)絡(luò)、輔助地區(qū)性≥150<150≥75<7512010080612151215201000800600400（350）350(300)300(250)

2．路基：

鐵路線路承受軌道和列車荷載的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)物

按地形條件、線路平面、縱斷面設(shè)計要求

路基橫斷面分：

路堤+路塹+半路塹三種土木工程概論

5.4鐵

道

工

程

概

述路堤半路塹路塹路基頂面寬度：據(jù)鐵路等級、軌道類型、道床標(biāo)準(zhǔn)、路肩寬度和線路間距等因素確定

區(qū)間直線路段上的路基頂面寬度表（m)土木工程概論

5.4鐵

道

工

程

概

述鐵路等級軌道類型單線雙線非滲水土巖石、滲水土非滲水土道床厚度路堤路基面寬度路塹路基面寬度道床厚度路堤路基面寬度路塹路基面寬度道床寬度路堤路基面寬度路塹路基面寬度道床寬度路堤路基Ⅰ級特重型0.57.06.70.356.15.70.511.110.70.35重型0.52.92.60.356.05.60.511.010.60.35次重型0.456.76.40.35.85.40.454.84.40.3Ⅱ級次重型0.456.76.40.35.85.40.454.84.40.3中型0.46.56.20.35.85.40.44.64.20.3Ⅲ級輕型0.355.65.60.254.94.9////注：雙線線距4m，路肩寬Ⅰ、Ⅱ級鐵路0.6m，Ⅲ級鐵路0.4m。路基面形狀：路拱+無路拱兩種非滲水路基面成不同形式路拱以便排水為保證路基整體穩(wěn)定性，路堤和路塹邊坡應(yīng)據(jù)有關(guān)規(guī)定筑成一定坡度排水設(shè)施：側(cè)溝、排水溝，截水溝、滲（暗）溝等土木工程概論

5.4鐵

道

工

程

概

述為消除或減輕地面和地下水對路基危害，使路基干燥，需有地面和地下排水措施，將路基范圍地面或地下水，攔截、匯集、引導(dǎo)出和排離路基范圍

3．軌道

列車運行之基礎(chǔ)，引導(dǎo)列車行駛方向、承受機車車輛壓力并把壓力擴散到路基或橋隧結(jié)構(gòu)物上

軌道組成：鋼軌+連接零件+軌枕+防爬設(shè)備+道床等

軌道強度和穩(wěn)定性：

取決于鋼軌類型、軌枕類型和密度、道床類型和厚度等軌道根據(jù)運營條件(運量和最高行車速度等)

分:

特重、重、次重、中和輕型五個等級土木工程概論

5.4鐵

道

工

程

概

述鋪在路基面上的道碴層軌枕鋪設(shè)在道床上，上架鋼軌聯(lián)結(jié)零件扣連相鄰鋼軌道岔鋪在線路和線路聯(lián)結(jié)處土木工程概論

5.4鐵

道

工

程

概

述軌道類型年通過總重密度(GN.km/km)最高行車速(km/h)鋼軌(km/h)軌枕根數(shù)(根/km)道床厚度(cm)預(yù)應(yīng)力混凝土枕木枕非滲水土路基巖石、滲水土路基面層墊層特重型>600≥120≥701840-16701840302035重型600-300≥1206017601840302035次重型300-150120501760-16801840-1760252030中型150-80100431680-16001760-1600202030輕型<808043、381600-15201600201525正線軌道類型

鋼軌支承和引導(dǎo)機車車輛，須有

足夠剛度抵抗動輪作用下的彈性撓曲變形足夠韌度減輕動輪沖擊，不產(chǎn)生折斷足夠硬度抵抗車輪壓陷和磨損標(biāo)準(zhǔn)鋼軌：70Kg/m+60Kg/m+50Kg/m+43Kg/m等標(biāo)準(zhǔn)鋼軌標(biāo)準(zhǔn)長度：25m+12.5m

連續(xù)鋪設(shè)鋼軌、相鄰鋼軌間應(yīng)留軌縫土木工程概論

5.4鐵

道

工

程

概

述

鋼軌用聯(lián)結(jié)零件固定在軌枕(木或鋼筋砼枕)上

軌距：兩根鋼軌頭部內(nèi)側(cè)間與軌道中心線相垂直的距離——我國絕大多數(shù)線路軌距為1435mm(稱標(biāo)準(zhǔn)軌距)

道岔：鐵路線路和線路間連接和交叉設(shè)備的總稱

作用是使機車由一條線路轉(zhuǎn)向另一線路，或者越過與其相交的另一條線路

常用道岔：普通單開道岔+三開道岔+交分道岔等土木工程概論

5.4鐵

道

工

程

概

述

速度是交通運輸(尤其是客運)最重要技術(shù)指標(biāo)和主要質(zhì)量指標(biāo)

大幅度地提高列車運行速度我國鐵路現(xiàn)代化的重要標(biāo)志之一鐵路速度分檔：

常速——100-120Km/h

中速——120-160Km/h

準(zhǔn)高速或快速——160-200Km/h

高速——200-400Km/h

特高速——400Km/h以上土木工程概論

5.5高

速

鐵路

日本率先建成了時速210km的東海道新干線，在世界掀起高速鐵路修建潮日、法、德、俄、瑞典、西班牙等新建和改建高速鐵路近10000km，最高時速提高到300km高速鐵路模式：（1）日本新干線模式：全部修建新線，旅客列車專用（2）德國ICE模式：全部修建新線，客列及貨列混用（3）英國APT模式：即不修新線，也不大改舊線，采用由擺式車體的車輛組成的動車組；客列及貨列混用（4）法國TGV模式：部分修新線和部分改舊線，客車專用土木工程概論

5.5高

速

鐵路

廣深準(zhǔn)高速鐵路時速167km

上海磁懸浮鐵路設(shè)計時速430km

臺灣高速鐵路網(wǎng)土木工程概論

5.5高

速

鐵路我國高速鐵路建設(shè)基本思想：

修建符合高速運行需要的高速客運專線和研制能高速運行的機車車輛高速鐵路對選線與設(shè)計等提出更高要求：①曲線最小半徑加大到2500m甚至7000m以上

②列車牽引功