1、公路文化与概论第一章 概述v第一节 我国公路发展概况v一、公路发展简史v中国公路的发展大体经历了如下三个阶段:v1)古代道路(公元前21世纪公元1911年)v早在公元前2000年,我国已出现可行驶牛、马车的道路。秦朝时期,强调“车同轨、书同文”。公元前2世纪,我国通往中亚细亚和欧洲的丝绸之路开始发展起来。唐代是我国古代道路发展的鼎盛时期,初步形成了以城市为中心的四通八达的道路网。清代道路网系统分为三等,即“官马大路”、“大路”、“小路”。“官马大路”分东北路、东路、西路和中路四大干线,共长2000多km。vv 2)近代道路(19121949年)v 一是清末和北洋政府时期,是中国公路的萌芽阶段,
2、我国第一条公路是1908年在广西南部边防兴建的龙州至那甚公路,30km。v 二是国民党政府时期(19271949年),是我国公路开始纳入国家建设规划阶段。1927年国民党政府的交通部和铁道部草拟了全国道路规划及公路工程标准。1938年我国完成滇缅公路理清表面处置100km,这是我国历史上最早修建的沥青路面。截至新中国成立前夕,全国通车里程只75000km。v 3)现代公路v 19491978年的30年间,全国从上到下建立了公路管理机构,并建立了设计、施工和养护的专业队伍。国家还颁布了一系列有关公路建设的重要法规,进行了全国公路普查,全国恢复并改善了原有公路。截至1978年底,公路里程达89万k
3、m。 v 1978 1987年的10年间,到1987年底,全国公路通车里程达到98万公里,比1978年增加9.2万公里;二级以上公路2.9万公里,比1978年增加近两倍。v 1987年,随着改革开放和商品经济的发展,我国公路交通事业在国民经济中的地位、作用和效益,日益为各方面所认识和所接受,在公路建设方面主要表现在:公路里程增加,公路等级提高;公路科学技术取得巨大进步;公路养护管理有了新的进展。v 我国的高速公路发展比西方发达国家晚近半个世纪的时间,1988年上海至嘉定高速公路建成通车,结束了我国大陆没有高速公路的历史;1990年,被誉为“神州第一路”的沈大高速公路全线建成通车,标志着我国高速
4、公路发展进入了一个新的时代;v 我国高速公路经过17年的持续快速发展,使公路基础设施总体水平实现了历史性跨越。随着京沪、京沈、京石太、沪宁合、沪杭甬等一批长距离、跨省区的高速公路相继贯通,我国主要公路运输通道交通紧张状况得到明显缓解,长期存在的运输能力紧张状况得到明显改善。v 今年5日召开的2008年全国交通工作会议上统计,截至2007年底,我国公路通车总里程达357.3万公里,其中高速公路5.36万公里。有21个省区市高速公路里程超过1000公里,其中,河南、山东两省突破4000公里;江苏、广东两省突破3000公里。 在2007年,总规模约3.5万公里的“五纵七横”国道主干线系统于年底基本贯
5、通,比原规划提前13年;西部开发8条省级通道建设已完成总量的80;苏通长江大桥、杭州湾跨海大桥、舟山连岛工程西堠门大桥相继合龙。沈大高速公路(神州第一路)成温高速公路景观京珠高速公路(湖南段)渝黔高速公路京津塘高速公路(1993)京沪高速公路京沪高速公路中国古代四大名桥河北的赵州桥广东的广济桥北京的卢沟桥泉州的洛阳桥赵州桥 Zhaozhou Bridgev 坐落在河北省赵县洨河上v 当今世界上现存最早、保存最完善的古代敞肩石拱桥v 建于隋大业年间(公元605年),由李春设计和建造v 空腹式圆弧形石拱桥v 桥长50.82米,净跨L=37.02m,宽B=9m,拱矢高f=7.23mv 腹拱:减轻自重
6、,节省材料,便于排洪、增加美观单孔弧形敞肩拱石桥,历经1400余年 赵州桥 Zhaozhou Bridge 赵州桥 Zhaozhou Bridge 赵州桥 Zhaozhou Bridge 卢沟桥 Lugou Bridge坐落在北京市西南约15千米处丰台区永定河上v 始建于金大定二十九年(1189年),三年后建成v 清康熙三十六年(1697年)毁于洪水,康熙三十七年重建v 北京市现存最古老的石造联拱桥v 卢沟桥全长266.5米,宽7.5米,最宽处可达9.3米v 卢沟晓月是著名的燕京八景之一v 1937年7月7日,日本在此发动全面侵华战争。宛平城的中国驻军奋起抵抗,史称“卢沟桥事变”(亦称“七七事
7、变”)。 中国抗日军队在卢沟桥打响了全面抗战的第一枪。卢沟桥远景 卢沟桥桥面 卢沟桥石狮和御碑亭卢沟桥卢沟晓月 古时乾隆皇帝曾在秋日路过卢沟桥,得此良辰美景,赋诗“半钩留照三秋淡,一练分波平镜明”于此,并题“卢沟晓月”,立碑于桥头。 洛阳桥 Luoyang Bridgev 原名“万安桥”,坐落在泉州东北的洛阳江上。v 中国现存最早的跨海梁式大石桥,也是世界桥梁筏形基础的开端v 宋皇祐五年(1053年)兴建,嘉祐四年(1059年)建成,历时六年v 为了使桥墩更为牢固,巧妙地利用繁殖“砺房”的方法,来联结胶固石块v 桥长731.29米,宽4.5米,高7.3米,有44座船形桥墩v 每块重达二三十吨的
8、石板采用浮运法安装泉州洛阳桥泉州洛阳桥泉州洛阳桥广济桥 Guangji Bridgev 坐落在广东省潮州市东门外,横卧在滚滚的韩江之上v 世界第一座启闭式桥梁v 南宋乾道七年(1171年)太守曾江创建,初为浮桥,经过诸多兴废,直到明正德八年(1513年),才形成“十八梭船二十四洲”的独特风格v 桥全长500余米,东岸桥墩13座,西岸桥墩11座,中间只能用18只梭船并排构成一列横队,用铁索连成浮桥v 到广不到潮,枉费走一遭;到潮不到桥,白白走一场广济桥十八梭船二十四洲十八梭船铁牛- -镇桥御水u (最大斜拉桥)u 最大主跨、最深基础、最高塔桥、最长拉索苏通大桥u (最大斜拉桥总长32.4公里)u
9、 最大主跨、最深基础、最高塔桥、最长拉索苏通大桥u 世界上最大的钢拱桥,主跨550米u 2003. 06. 28 建成通车上海卢浦大桥u 世界上最大的钢拱桥,主跨550米u 2003. 06. 28 建成通车上海卢浦大桥u 悬索桥世界第三 u 中国第一润杨大桥全长36公里的杭州湾跨海大桥全长2.588公里的西堠门大桥v二 我国公路行政等级及建设规划v(一)公路的行政等级v1、根据交通部颁发的中华人民共和国公路管理条例实施细则有关规定,把公路分为:v、国家干线公路(国道) Gv、省干线公路(省道) Sv、县公路(县道) Xv、乡公路(乡道) Yv、专用公路 Zv(二)我国公路建设规划v1、“十一
10、五”公路建设发展目标v进一步完善公路网络,发挥路网整体效率。v、全国公路总里程达230万公里,五年增加38万公里。、高速公路里程达3.6万公里,五年增加2.4万公里。v、继续完善国省干线公路网络,提高技术等级,二级以上公路里程达45万公里,五年增加13万公里。v、县乡公路达180万公里,五年增加30多万公里,新改建农村公路120万公里。v2、高速公路发展规划v、东网:东部地区基本形成高速公路网,长江三角洲、珠江三角洲、环渤海地区形成较完善的城际高速公路网络。v、中联:中部地区实现承东启西、连南接北,东北与华北、东北地区内部的连接更加便捷。v、西通:西部地区实现内引外联、通江达海,建成西部开发八
11、条省际公路通道。第二节 公路行业标准体系与控制指标v 一、公路行业标准体系v 公路行业标准按表现形式及对象不同,分为标准、规范、导则、规程等。v 按适应范围不同,分为国家标准、行业标准、地方标准、企业标准4级。v 按门类不同分为:综合、基础、勘测、设计、检测、施工、质检安全、养护管理、加固、造价、技术指南及其它等11个类别v 按内容不同则分为各个专项v 我国现行公路工程标准、规范、规程、定额、指南一览表v二、公路控制要素v1.公路设计车辆:作为设计控制的应该是有代表性的标准型号汽车。v汽车代表车型分类与车辆折算系数代表车型车辆折算系数车型说明小型车1.019座的客车和载质量2t的货车中型车1.
12、519座的客车和载质量2.5t7t的货车大型车2.0载质量7t14t的货车拖挂车3.0载质量14t的货车v2.交通量v(一)定义:交通量(又称交通流量或流量):是在指定时间内通过道路某地点或某断面的车辆、行人数量。v(二)交通量的表示方法v1、平均交通量v年平均日交通量(AADT)公路工程技术标准(JTG B012003)规定,公路远景设计年限:高速公路、一级公路20年;二级公路15年三级公路15年四级公路10年v 月平均日交通量(MADT)v 周平均日交通量(WADT)v 2、小时交通量v 小时交通量,指一小时内通过观测站的车辆数v 高峰小时交通量(PHT),是指一天内的车流高峰期间连续60
13、min的最大交通量(辆/h)v 第30位小时交通量,它是将一年内8760个小时的交通量按照从大到小的次序排列,期中从大到小序号第30位的那个小时的交通量。v 设计小时交通量=(0.120.155)年平均日交通量v 3、公路服务水平v 一级服务水平、二级服务水平、三级服务水平v 四级服务水平、五级服务水平、六级服务水平v 4、公路设计速度:通常以计算行车速度作为公路设计速度v 5、公路建筑限界:又称净空限界,是指为保证车辆和行人正常通行,规定在道路的一定宽度和高度范围内不允许有任何设施及障碍物侵入的空间范围。三、公路自然区划v1.我国公路自然区划划分原则v(1)道路工程特征相似的原则v(2)地表
14、气候区域差异性的原则v(3)自然气候因素既有综合又有主导作用的原则v2.公路自然区划分级v一级区划首先将全国划分为多年冻土、季节冻土和全年不冻土3大地带。共分为7个一级区v二级区划:是在每一个一级区划内,以潮湿系数为主要依据,将全国划分为33个二级区和19个二级副区v三级区划:是二级区划的具体化。v 公路是设置在地表上供各种车辆行驶的一种线形带状结构物,主要承受车轮荷载的反复作用并经受各种自然因素的长期影响和破坏。v 一、公路路线组成v 公路路线组成一般是指一条线路平面弯折及纵面上下坡的路线几何形态组成。v 公路的几何形状和各部分尺寸用平面图、纵断面图、横断面图来表示。v 公路中心线:简称中线
15、,沿公路长度方向的各中心点的连线。v 平面图:中线在水平面上的投影图v 纵断面图:沿中线竖直剖切再展成直面后的剖面图v 横断面图:垂直中线的法向剖面图v 公路的平面、纵断面和横断面是公路的主要几何组成第三节 公路基本组成及等级划分v 1.公路平面图v 主要反映公路平面形状及沿途走向。v 组成:v (1)直线:汽车在直线上行驶受力简单,方向明确,驾驶操作简易v (2)圆曲线:各级公路不论转角大小均应设置平曲线,而圆曲线是平曲线中的主要组成部分。优点是具有易与地形适应、可循性好、线形美观、易于测设等优点,故使用十分普遍。v (3)缓和曲线:其目的是为了实现超高和加宽的过渡,提高行车舒适性、安全性和
16、美观性(4)行车视距:可分为停车视距、会车视距、错车视距、超车视距公路平面图是公路平面设计成果之一,是公路设计文件的重要组成部分。2.公路纵断面v 主要是由两条线组成,一条是地面线,它是根据中线上各个中桩点高程点绘而成的一条不规则折线;另一条是设计线v 纵断面设计线是由直线段(上、下坡直线段)和竖曲线组成的。v 坡线的坡度即路线纵向坡度,简称纵坡,用i表示其值以两点高差与水平距离之比的百分数来表示即i=h/l(%)v 公路上竖曲线多数采用抛物线形式。v 公路纵断面图是路线纵断面设计的成果之一,它主要反映沿着路中线地面的高低起伏变化的情况以及其与设计高程之间的关系。v 纵断面图一般采用直角坐标来
17、表示,以横坐标表示水平距离,纵坐标表示垂直高程。通常横轴方向的比例尺用1:2000,纵轴方向用1:200.3.公路横断面v 在公路中线的法线方向上作一垂直剖面,这一剖面称为公路横断面。其结构组成由公路等级、地质地形等因素决定。v 公路横断面一般包括路面、路基(边坡)、路肩、中央分隔带、人行道以及在用地范围内设置的标志、照明设备、防护栏和取土坑、弃土堆、树木等。 横断面图作为横断面的设计成果,通常采用1:200的比例尺绘制。 在横断面图中需清楚表明断面所处桩号、地面线、设计线、路基宽度、填挖高度(面积)外,还应清楚表明沿横向公路构造设置情况。二、公路结构组成v公路结构组成主要包括:路基、路面、桥
18、梁、涵洞、排水设施、防护设施、立体交叉及沿线附属设施等。三 、公路等级划分v 公路等级是表示公路通过能力和技术水平的指标。v 1.按技术等级划分:v 高速公路:为专供汽车分向、分车道行驶并应全部控制出入的多车道公路v 四车道:年平均日交通量2500055000(折合小客车)v 六车道:年平均日交通量4500080000(折合小客车)v 八车道:年平均日交通量60000100000(折合小客车)v 一级公路:为专供汽车分向、分车道行驶并可根据需要控制出入的多车道公路v 四车道:年平均日交通量1500030000(折合小客车)v 六车道:年平均日交通量2500055000(折合小客车)v 二级公路
19、:为供汽车行驶的双车道公路v 双车道:年平均日交通量600015000(折合小客车)v 三级公路:为主要供汽车行驶的双车道公路v 双车道:年平均日交通量20006000(折合小客车)v 四级公路:为主要供汽车行驶的双车道或单车道公路v 双车道:年平均日交通量2000辆以下(折合小客车)v 单车道:年平均日交通量400辆以下(折合小客车)v 2.按行政等级划分为5个行政等级v 国家公路(国道G) 指具有全国性政治、经济意义的主要干线公路,包括重要的国际公路、国防公路,连接首都与各省、自治区、直辖市首府的公路,连接各大经济中心、港站枢纽、商品生产基地和战略要地的干线公路。 v 省公路(省道S) 指
20、具有全省(自治区、直辖市)政治、经济意义,连接各地市和重要地区以及不属于国道的干线公路。v 县公路(县道X) 指具有全县(县级市)政治、经济意义,连接县城和县内主要乡(镇)、主要商品生产和集散地的公路,以及不属于国道、省道的县际间公路。 v 乡公路(乡道Y) 指主要为乡(镇)村经济、文化、行政服务的公路,以及不属于县道以上公路的乡与乡之间及乡与外部联络的公路。 v 专用公路(Z) 指专供或主要供厂矿、林区、农场、油田、旅游区、军事要地等与外部联系的公路。v 3.按交通功能划分:干线公路、集散公路、支线公路v 主要干线公路 主要集散公路 v 干线公路 集散公路v 次要干线公路 次要集散公路 v
21、4.公路等级选用原则v 公路技术等级选用应根据路网规划、公路功能,并结合交通量论证确定。v 主要干线公路应选用高速公路;v 次要干线公路应选用二级或二级以上公路;v 主要集散公路宜选用一、二级公路;v 次要集散公路宜选用二、三级公路;v 支线公路宜选用三、四级公路。第四节 公路项目基本建设程序v 公路建设的主要形式包括公路养护、重建、改建、扩建和新建等,其基本建设程序可分为4个阶段,即规划与研究阶段、设计阶段、施工阶段和交付使用阶段。如图所示:公路项目基本建设程序规划与研究阶段设计阶段施工阶段交付使用阶段编制项目建议书编制可行性研究报告编制技术设计文件编制施工图设计文件施工准备施工组织设计交付
22、使用竣工验收编制初步设计文件v 规划与研究阶段一般由国家或当地交通主管部门组织专家委员会或依托项目咨询公司负责。主要是依据国民长远规划和路网规划提出项目建设意见,后期经过调查,进行项目可行性研究,最终编制工程项目可行性研究报告并上交主管单位审批立项。v 设计阶段是项目具体实施的第一个阶段,主要是依据经批准的计划任务书, 经招投标程序选择合适设计院所,对工程项目进行地质勘查、路线布设,结构物设计,以及按照图纸编制项目概预算等文件。v 施工阶段是项目由虚拟转化为实体工程的具体过程,一般由项目建设管理单位,按招投标程序选定具有相应资质和技术能力的施工单位来负责实施。施工单位必须按法规及合同文件约定,
23、精心准备,认真组织,保证质量和安全,确保工程建设目标顺利实现。v 工程建设完成,并经必要检查验收合格后交付建设单位,由建设单位指定管理机构对道路进行管理和维护。第五节 公路建设行业从业单位(人员)与职业资格证制度 v 一、公路建设从业单位和从业人员v 公路建设从业单位主要有建设管理、造价咨询、勘察设计、监理、施工、养护等单位。v 1.建设管理单位:俗称甲方或业主,负责公路出资及后续建设活动的组织协调,是建设项目管理的主体。v 2.造价咨询单位:接受项目业主委托对工程项目进行可行性研究并估算工程造价,代理业主对项目进行招投标,选择合适项目实施单位并对项目实施过程的费用进行概预算控制和审计。v 3
24、.勘察设计单位:是接受项目业主委托对工程项目进行地质勘查和工程项目设计单位的简称。v 4.监理单位:接受业主委托对工程项目的全过程或某一阶段进行监督与管理,以实现工程项目目标最优化。v 5.工程施工v 公路工程施工企业分为公路工程施工总承包、公路路面工程专业承包、公路路基工程专业承包、桥梁工程专业承包、隧道工程专业承包、公路交通工程专业承包6大类。v 公路工程施工总承包企业分为特级企业、一级企业、二级企业、三级企业v 公路路面工程专业承包分为一级企业、二级企业、三级企业v 公路路基工程专业承包分为一级企业、二级企业、三级企业v 桥梁工程专业承包分为一级企业、二级企业v 隧道工程专业承包分为一级
25、企业、二级企业v 公路交通工程专业承包分为5个分项施工企业,即交通安全设施分项专业承包企业、通信系统工程分项承包企业、监控系统工程分项承包企业、收费系统工程分项承包企业、通信、监控、收费综合系统工程分项承包企业。v 各施工企业按各自对应类别,在资质允许的范围内承揽业务。6.公路养护单位v 主要负责已建成公路的养护维修工作。公路养护工程从业单位的资质分为3个类别,共5个级别。v 一类可以承担大型、特大型桥梁和长、特长隧道以及特殊复杂结构的桥隧构造物的中修和大修工程。v 二类公路养护工程资质分为甲级、乙级。v 甲级:可以承担一级公路和高速公路的路基、路面、中小桥、涵洞、中短隧道、绿化级沿线设施等的
26、中修、大修养护工程。v 乙级:可以承担二级公及其以下等级公路的路基、路面、中小桥、涵洞、中短隧道、绿化级沿线设施等的中修、大修养护工程。v 三类公路养护工程资质分为甲级、乙级。v 甲级:可以承担高速公路和一级或二级公路的小修养护工程。v 乙级:可以承担二级公及其以下等级公路小修保养作业。二、职业资格证书制度v1.注册咨询工程师v2.一、二级建造师(公路工程)v3.勘察设计行业注册土木工程师(港口航道、道路工程)v4.公路工程试验检测(员、师)v5.公路工程监理工程师v6.公路工程造价(员、师甲、师乙)第二章 公路路基v 第一节 概 述v 路基是按照一定的路线位置和技术要求修筑的岩土构造物,是路
27、面的基础,与路面一起承受行车荷载的作用。路基质量的好坏,关系到整条公路的质量。为保证公路的使用性能,路基必须具备足够的强度和刚度,一定的整体稳定性和材料水温稳定性。v 路基工程施工的主要工作内容为土石方的开挖与填筑压实。路基施工常常成为公路建筑的关键之一。v 一、路基分类v 由于地形的变化和填挖高度的不同路基的横断面形式可分为路堤(填方路基)、路堑(挖方路基)、半填半挖路基和不填不挖路基四种基本形式。高速公路、一级公路宜采用浅挖、低填、缓边坡的路基断面形式。v 1.路基:是在路线位置用土、石等建筑材料按一定技术要求分层填筑和压实而成的线形结构物。v 路基按其高度可分为矮路基(h1m)、v 一般
28、路基(1mh1820m)3种。v 2.路堑:低于原地面的挖方路基称为路堑。v 3.半填半挖路基:原地面横坡较大,一边要开挖,另一边要填筑而形成的路。半填半挖路基兼有路基和路堑两者的特点,故这种断面形式又称为经济断面。v 4.不填不挖路基:不需填挖土,直接在原地面上修筑的路基,一般用在受水影响比较小,地势较为平坦的地区。为保持路基稳定,减少水的影响,多数须两边布设排水沟渠。二、路基基本构造v 1.路基宽度:为满足汽车、行人以及其他车辆在公路上正常通行的要求,路基必须拥有一定的宽度。公路路基宽度为行车道路面及其两侧路肩宽度之和。通常包含行车道、路肩和中间带;特殊地段可能包含变速车道、爬坡车道、慢行
29、车道、弯道加宽或其他路用设施(如护栏、照明、绿化)等可能占用的宽度。路基宽度图路肩车道中间带 车道 车道硬路肩路缘带路缘带路缘带中央分隔带路肩车道路肩硬路肩车道土路肩车道三、四级公路一般情况二级公路加宽硬路肩时v 2、路基高度v 是指路基的填筑高度和路堑的开挖深度,是路基中桩设计高程和地面高程之差。它是保证路基稳定性的有效措施,也是保证路面强度、稳定性和降低造价的重要途径。中心高度:路基中心线处的设计高程与原地面标高之差边坡高度:填方坡脚或挖方坡顶标高与路基边缘的相对高差(三)沿河路堤及受水浸淹的路基,其高度应高于相应的设计洪水频率的设计水位(洪水位高度壅水或波浪高度)之上0.5m。(一)路基
30、高度由路线纵坡设计确定。确定时,要综合考虑地形、地质、地貌、水文等自然条件,桥涵等构造物与交叉口的控制高度、纵横坡度的平顺、平纵线形的协调、土石方工程数量的平衡,以及路基的稳定性等因素公路等级高速公路一级二级三级四级设计洪水频率1/1001/1001/501/25按具体情况确定(二)一般路堤设计时的最小填筑高度除了满足其他有关的路线要求外,应该满足使路基处于干燥或中湿状态的临界高度。v3.路床:通常习惯将路堤顶面往下80范围内的这部分路基称为路床。v4.路基边坡:路基两侧的倾斜土称为边坡,其坡度的大小对路基稳定十分重要。路基边坡坡度的大小取决于边坡的土质状态、路基填挖高度、支护条件以及现场的地
31、质水文等自然条件。合理的坡度大小应以保证路基稳定性为前提,尽可能减小工程数量,降低造价。第二节 路基排水设施v 根据影响路基水的来源的不同,将公路路基排水设施分为地面排水设施和地下排水设施两类。v 一、地面排水结构物v 地面排水设施是用来汇集路基范围之内和流向路基的少量地面水,并把它排泄出路基范围以外,防止其漫流、消积或下渗的排水构造物的总称。v 1.边沟:挖方地段和填土高度小于边沟深度的填土地段均应设置边沟。v 一般土质边沟宜用梯形,石质边沟可做成矩形,积雪、积砂路段宜做成流线形。v 2.截水沟:在路堑或挖方路基坡顶以外的自然坡面上,为了拦截自然坡面的径流,使其不致沿着边坡流入路堑或挖方路基
32、内,必须设置与绝大多数地表水流方向垂直的水沟,称为截水沟。v 3.排水沟:主要作用是引水,是将路基范围内各种水源(如边沟、截水沟及取土坑和路基附近积水等),引至桥涵或路基范围以外的指定地点。v 4.跌水和急流槽v 在陡坡或深沟地段设置的沟底为阶梯,水流呈瀑布状自由跌落式通过的沟槽称为跌水。v 其作用是在较短的距离内降低水流流速,消减水流能量。v 在陡坡或深沟地段设置的坡底较陡、水流不离开槽底的沟槽称为急流槽。其作用是将上下游水位差较大的水流引至桥涵进口或路基下方。二、地下排水结构物v 主要是用来排除地下土层渗水,降低地下水位,将影响路基强度及稳定性的少量地下水拦截汇集并引排至路基范围以外的适当
33、地点。v 1. 暗沟:是设置在地面以下引导水流的沟渠,其本身不起渗水、汇水的作用,因此暗沟的主要作用是把路基范围内的泉水或渗沟所拦截的水流,排到路基范围之外。第三节 路基防护与加固一、 防护与加固的意义1.路堤边坡坡面防护设施;2.沿河路堤冲刷防护设施;3.路基支挡与加固建筑物;4.湿软地基加固措施。防止路基病害、保证路基稳定、使公路与周围环境相协调二、 防护与加固工程设施v 2 .渗沟:主要是用来降低地下水位,汇集和拦截流向路基的地下水,并将其排出路基范围之外。根据地下水位分布情况,渗沟可设置在边沟、路肩、路基中线以下或路基上侧山坡适当位置,但渗沟沟底必须设在不透水层。渗沟由碎(砾)石或管(
34、洞)排水层,反滤层和封闭层所组成。v 渗沟可分为三种:填石渗沟、管式渗沟和洞式渗沟。v 3.渗井:属于立式地下排水构造。v 渗井直径一般多为0.50.6m,距离路基坡脚不小于10m(一) 坡面防护草种根据防护目的、气候、土质、施工季节确定,宜于选用易成活、生长快、根系发达、叶茎矮或有匍匐茎的多年生草种。宜于选择便于局部生态系统平衡的草种混播方式。1、植物防护植草铺草皮平铺草皮叠铺草皮适用于需要快速绿化,且坡率缓于1:1的土质边坡和严重风化的软质岩石边坡。不宜采用喜水、生长在泥沼地的草皮方格草皮v 三、桥梁、涵洞v 1、什么是桥梁、涵洞:公路跨越河流、沟谷以及其他线路时,为了保证公路的连续性,则
35、需要修建桥梁或涵洞等结构物来跨越。v 2、如何区分桥梁和涵洞:结构物单孔跨径小于5米或多孔跨径小于8米时,称为涵洞;当单孔跨径大于5米或多孔跨径大于8米时,称为桥梁。v 3、我国桥梁发展历史v 公元35年东汉光武帝时,在今宜昌和宜都之间,出现了架 设在长江上的第一座浮桥。v 在秦汉时期,我国已广泛修建石粱桥。世界上现在是保 存着的最长、工程最艰巨的石粱桥,就是我国于1053一1059年 在福建泉州建造的万安桥,也称洛阳桥,此桥长达800米,共47 孔,位于“波涛汹涌,水深不可址”的海口江面上。此桥以磐石铺遍桥位底,是近代筏形基础的开端,并且独具匠心地用养殖海生牡蛎的方法胶固桥基使成整体,此也是
36、世界上绝无仅有的造桥方法,近千年前就能在这种艰难复杂的水文条件下建成如此的长桥,实是中华桥梁史上一次勇敢的突破。v 我国古代石拱桥的杰出代表是举世闻名的河北省赵 县的赵州桥,该桥在隋大业初年,公元605年左右.为李春所创建,是一座空腹式的圆弧形石拱桥,净跨37m, 宽9m,拱失高度7.23m,在拱圈两肩各设有二个跨度不等的腹拱,这样既能减轻桥身自重,节省材料,又便于排洪、增加美 观,赵州桥的设计构思和工艺的精巧,不仅在我国古桥是首屈一指,据世界桥梁的考证,像这样的敞肩拱桥,欧洲到19世纪中叶才出现,比我国晚了一千二百多年,赵州桥的雕刻艺术,包括栏板、望柱和锁口石等,其上狮象龙兽形态逼真,琢工的
37、精致秀丽,不愧为文物宝库中的艺术珍品,我国石拱桥的建造技术在明朝时曾流传到日本等国,促进了与世界各国人民的文化交流并增进了友谊。桥梁的基本形式 涵 洞 圆管涵盖板涵箱涵拱涵v 四、隧道v 在山区修筑公路,经常有较高的山岭阻拦,如果选择绕的方式过山岭,有可能造成里程大大增加,纵坡陡峻,线形迂回较多,技术标准偏低。在这种情况下,可以考虑在一个适当的高程和地形处,打通一条山洞连接山岭两侧的公路,这样就可以避免上述路线的缺点而取得一条捷径。这类山洞就是公路隧道。还有一种情况,当公路需要穿越深水层或所跨越的江海湖泊不适宜修建桥梁时,也可以考虑隧道方案。v 据交通部统计,20世纪50年代,我国仅有30多座
38、隧道,总长约2.5公里。六七十年代,我国干线公路上曾修建了百米以上的公路隧道。1964年修建的北京至山西原平公路上,修建了两座200米以上的隧道,已是非常大的工程。据统计,到1979年,我国公路隧道通车里程仅为52公里,数量为374座。1993年发展到682座,总长136公里。隧道平均长度为199米,均是二级以下的短隧道为主。v 截止到2002年底,在我国有多座铁路、公路隧道,总长度约多公里,居世界第一。交通部副部长胡希捷宣布,我国已成为世界上隧道和地下工程最多、最复杂、发展最快的国家。 v 终南山隧道2001年1月由国家发展计划委员会批准立项建设,设计工期为67个月,总投资约25亿元人民币。
39、秦岭终南山隧道重大工程是“十五”期间陕西交通三大标志性工程之一,被誉为“中国第一长隧”的秦岭隧道横穿秦岭山脉,断层、涌水、岩爆、瓦斯爆炸等灾害频发,其中列入铁道部科研攻关项目的就有6大类、24个。隧道是沟通黄河经济圈与长江经济圈的交通枢纽,也是陕西省规划的“米”字形公路网主骨架西康公路中的重要组成部分,它的建成对促进西部大开发战略的实施和陕西省与周边省市的经济交流具有十分重要的意义。v 秦岭终南山特长公路隧道是西安至安康高等级公路的控制性工程,与已建成的我国第一长隧道西安安康铁路秦岭隧道并行。 这一隧道是国家规划的包头西安重庆北海、银川西安武汉两条公路西部大通道共用的特大型控制性工程,是沟通黄
40、河经济圈与长江经济圈的交通枢纽。隧道建成后,将使西安至柞水的公路里程缩短60公里,行车时间缩短2.5小时。v 2001年,隧道试验段开始施工,2002年初全面开工,2004年12月13日全线贯通,。工程开工后,参建单位仅用34个月就完成了36.04公里的主洞掘进任务,平均月掘进1060米。在山岭公路隧道中,其工程规模、主洞长度、主洞埋深、分段通风长度、竖井深度及直径均列全国第一位。 TBM隧道掘进机(盾构法施工)v五、沿线设施v(一)交通管理设施v为保证行车安全,使驾驶员预知前面的路况和特点,道路上应设置交通标志和路面标线。v1、公路交通标志v指示标志:指示驾驶员行驶方向、行驶里程及交通服务设
41、施的位置、距离等v警告标志:指示前方有行车障碍物或行车危险的地方,警告驾驶员集中精力,确保行车安全。v禁令标志:指示各种必须遵守的交通限制的标志。2、路面标线白色连续实线:表示不准逾越的车道分界。白色间断线:表示可以准逾越的车道分界。黄色连续实线:表示严禁逾越的车道分界。(二)交通安全设施护柱护栏护墙(防撞墙)高速公路隔离栅(三)服务性设施(四)景观设施六、特殊结构物v 1、挡土墙v 山区公路在翻山越岭时,往往要在横坡陡峻的山坡上修筑公路,为了保证路基稳定和减少工程数量,常需修建挡土墙。第五节 高速公路简介v 一、高速公路的优点v (一)设计速度高v 车速是提高公路运输效率的一个重要因素。车速
42、加快可以使运输时间缩短,车辆周转率提高。高速公路设计时速可达120公里以上,比普通公路高出60到70。车辆使用效率提高,运输时间缩短,可给社会和公路运输经营者带来巨大的经济效益。v (二)通行能力大 高速公路路面宽、车道多,因而车流量大、通行能力大,根本解决了交通拥挤与堵塞问题。一般普通公路通行能力为每天5千至6千辆/昼夜,而四车道高速公路昼夜通行能力为3.4万至5万辆/昼夜,六车道为7万至10万辆/昼夜,八车道为6万至10万辆。由此可见,高速公路所能承担的运输量要比普通公路高出几倍乃至几十倍。有力地促进了汽车运输车辆的大型化(重载汽车)、拖挂化(汽 车列车) 集装箱化、柴油机和专用化(如冷冻
43、)等,不仅公路本身通过的汽车数量多,而且汽车运载力越来越大,使运输效率大大提高。v(三)行车安全舒适v 1、高速公路采用全封闭、全立交,排除了纵横干扰,沿途各种标志齐全,并设有前方汽车运行情报板。 出入口流量和运行途中均受到现代化自动控制指挥系统的监控和调节,使交通事故大大下降。当然,有时遇到路面冻冰和大雾天气,也会发生严重交通事故。但是,总的说来,高速公路比普通公路的交通事故率低得多。据统计,高速公路的交通事故率仅为普通公路的三分之一,事故死亡率仅为普通公路的二分之一。普通公路的交通事故频率为195次亿车辆,而高速公路仅为27次亿车辆。 v 2、高速公路实施一系列严密的规章制度和符合国情的交
44、通法规,为安全行车制定了法律依据和行为准则。v 3、高速公路实施先进、科学、有效的管理模式,为安全行车奠定了运行保障体系。v (四)降低运输成本v 高速公路完善的道路设施条件使主要行车消耗燃油与轮胎消耗、车辆磨损、货损货差及事故赔偿损失降低,从而使运输成本大幅度降低。高速公路的高效率功能,还进一步推动了公路运输组织方式的变革,汽车制造以提高轴载荷不断朝大型化、高速化、专用车型发展。为减少装卸、中转,运输组织方式尽量采取牵引拖挂、汽车列车及集装箱运输。v (五)带动沿线经济发展v 有利于工业开发,改善工业布局 随着高速公路的发展,必然要吸引大批工业企业沿高速公路两旁选址、修v 建厂房、发展工业基
45、地,把高速公路建设成为工业走廊。工业企业充分利用高速公路的v 优越性,为工业生产提供方便、快捷的运输条件。生产发展了,同时也为公路运输提供长期而稳定的货源。形成了工业与交通互相依存、互相促进共同发展的新格局。日本名古屋至神户高速公路建成,沿途先后建成各种工厂企业 900多家,对沿线落后地区的开发起了重要作用。日本在距高速公路20千米范围内,布局的工厂、企业点达5080。 v 有利于城市发展,调整城市布局 现代化大城市,随着工业和经济的发展,带来了人口膨胀、环境污染及交通拥挤等弊端。发展高速公路后,扩大了人们活动的范围,大城市的部分工业和人口可向外发展和流散;既促进了卫星城镇的形成和城乡经济文化
46、的交流,又减轻了大城市的交通、环境与人口的压力。 高速公路在通过大城市时一般建在离市区稍远的城市边缘,用支线与城区连接,以减少对城市的污染,改善城市的环境。 v 一业兴旺,多业发达 高速公路沿线成为工业带之后,必须促进商业、旅游业、饮食业、娱乐、体育等第三产业的兴旺发达,给沿途居民提供大量的就业机会,增加居民收入、改善居民生活。还促进了交通运输客货中转站、汽车修配、加油站、公路养护和管理、运输信息等综合配套业务部门相应地发展。 v 改善运输结构,促进综合运输发展 高速公路发展起来以后,提高了公路运输在多种运输方式中的比重,加强了公路运输与铁路、机场。 港口和管道之间的连接。大幅度提高了港口的集
47、散能力,减轻了对港口的压力;同时,也增大了为铁路分流的能力,减轻了对铁路运输的压力;有利于改善各种运输方式之间的比例和结构,形成综合运输网络,使各种运输方式得到协调发展,各得其所。 v二、我国高速公路目前还存在的不足v(一)高速公路总量不足,覆盖范围需要继续扩大v高速公路发展的国际比较v(二)尚未形成高速公路,难以发挥规模效益v(三)与远景需求相比存在很大差距指 标美国日本英国法国德国意大利 中国总里程(万公里) 8.870.160.341.101.151.154.1面积密度(公里/百平方公里)0.951.611.471.993.102.430.43三、高速公路的效益v(一)经济效益v1、直接
48、经济效益v缩短运输时间,提高了汽车的使用效率所带来的经济效益。v节约行使费用,包括油耗、车耗、轮耗等方面的节约带来的经济效益。v减少货物运输损坏,节省包装、装卸等费用带来的经济效益。v由于降低事故率所减少的经济损失v(二)社会效益v1、促进公路沿线经济发展和资源开发。v2、加速物质生产和产品流通。v3、有利于城市人口的分散和卫星城镇的开发。v 4、促进运输结构合理化及汽车工业的发展。v 5、随着交通运输业的兴旺,一批与交通运输业密切相关的第三产业(如旅游业、饮食业、文化娱乐业等)都迅速兴起,扩大了就业范围,增加了国家、个人收入。v (三)国防与军事作用v 利用高速公路使运输设备快速机动,是实施
49、战时运输、城市紧急疏散的有力手段。部分高等级公路还能为战斗机、运输机提供起降场所,巩固国防有重大作用。v (四)环境生态效益v 修建高速公路创造了空间,形成空间流动。可减轻城市污染。它具有良好的空间线形、视野及净空。车辆排废气量降低。但是,污染、噪声集中。施工期间开挖、填筑给环境带来负影响。第六节 公路项目基本建设程序公路项目基本建设程序图长期计划五年计划预备项目计划年度投资计划项目建议书可行性研究报告设计工作建设准备建设实施生产准备竣工验收交付使用生产运营后评价竣工决算投资估算设计总概算施工图预算可行性研究v一、项目建议书v 项目建议书是要求建设某一具体建设项目的建议文件,是基本建设中的第一
50、阶段,是投资决策前对拟建设项目的轮廓设想。项目建议书不是项目的最终决策。v项目建议书的内容一般包括:项目建设的必要性和依据;拟建设规模、建设地点和建设方案的初步设想;经济效果金额经济效益的初步估计。v二、可行性研究报告v 项目建议书批准后,即可进行可行性研究,对项目在技术是否可行和经济上是否合理进行科学地分析和论证,以减少建设项目决策的盲目性。公路建设项目可行性研究报告的主要内容包括:1.建设项目依据、历史背景;2.建设地区总和运输现状和建设项目在交通运输网中的地位和作用,原有的公路技术状况和适应程度; 3、论述建设项目所在地区的经济特征,研究建设项目与经济发展内在联系,预测交通量、运输量的发