1、 道路工程 第一章 绪论 第一节 道路现状评价 存在如下几方面的问题：存在如下几方面的问题： 1 1数量少数量少 （1 1）公路通车总里程：公路通车总里程： 20102010年底通车里程预计达年底通车里程预计达395395万公里万公里，( (20082008 年底年底373373. .0202万公里万公里），但与发达国家相比但与发达国家相比， 仍然相差较大仍然相差较大。如美国为如美国为630630万公里万公里。 （2 2）公路密度：）公路密度： 公路密度即每百平方公里国土面积拥有公路密度即每百平方公里国土面积拥有 的公路里程数。从总体上讲，我国公路的公路里程数。从总体上讲，我国公路 基础设施总
2、量不足，密度偏低。美国公基础设施总量不足，密度偏低。美国公 路密度每百平方公里为路密度每百平方公里为6767公里，英国为公里，英国为 160160公里，法国为公里，法国为147147公里，日本为公里，日本为303303公公 里，印度为里，印度为6161公里，而我国只有不到公里，而我国只有不到4040 公里。公里。 每万人拥有公路长度，美国为每万人拥有公路长度，美国为242242公里，公里， 英国为英国为6363公里，法国为公里，法国为140140公里，日本为公里，日本为 91.591.5公里，印度为公里，印度为2222公里，而我国不超公里，而我国不超 过过2020公里。公里。 2 2公路网等级
3、低、高等级公路相对较少、公路网等级低、高等级公路相对较少、 路面质量差、标准低。路面质量差、标准低。 在通车里程中，二级以上的公路，只占在通车里程中，二级以上的公路，只占 公路总里程的公路总里程的10.7%10.7%多，等级以上公路多，等级以上公路 所占比重为所占比重为74.5%74.5%，还有达不到技术标，还有达不到技术标 准的等外公路准的等外公路96.1696.16公里。公里。 高级、次高级路面里程占公路总里程的高级、次高级路面里程占公路总里程的 53.5%53.5%。 3 3发展不平衡发展不平衡。 东西部差距较大东西部差距较大，平原区与山区差别大平原区与山区差别大。 公路密度各省市差距大
4、公路密度各省市差距大。 4 4通行能力低通行能力低。 通行能力大通行能力大、运营效益高的公路主骨架未运营效益高的公路主骨架未 全部形成全部形成。 5 5服务水平低服务水平低。 公路运输服务不满足要求公路运输服务不满足要求。 发展规划 1990199020102010年年，国家高速公路网基本成形国家高速公路网基本成形。 至至2007年年底年年底，贯通贯通“五纵七横五纵七横”12条条 国道主干线；国道主干线；2010年年，基本建成西部开发基本建成西部开发8条省条省 际公路通道；重点建设高速公路网规划中的际公路通道；重点建设高速公路网规划中的“五五 射两纵七横射两纵七横”共共14条路线条路线，并力争
5、到并力争到2010年基年基 本贯通本贯通。 2020规划 一、7条放射线 二、9条南北纵向线 三、18条东西横向线 四、5条地区环线 五、19条横向联络线 六、17条纵向联络线 第二节 道路的分类及分级 一、道路的分类 二、公路的分类及分级 三、城市道路的分类及分级 一、道路的分类一、道路的分类 按其交通性质和所在位臵分为公路和城市道路 1、公路 是连接城市、乡村、工矿和林区的道路，主要供汽车行驶 并具备一定技术条件的交通设施。 2、城市道路 是城市范围内的道路，供各种车辆和行人通行并具备一定 技术条件的交通设施，并有形成和促进城市结构布局、提 供通风、采光空间，作为上下水道和煤气、电力、通信
6、设 施埋设通道的功能。 二、公路的分类及分级二、公路的分类及分级 1、道路的分类 按其在公路网中的作用与地位分为国家干线公路、 省干线公路、县公路、乡公路和专用公路。 2、公路的分级 根据交通部公路工程技术标准的规定，公路 按其使用任务、功能和适应的交通量分为五个技 术等级。高速公路、一、二、三、四级公路。 国家干线公路 是指国家公路网中，具有全国性政治、经济、国防意 义，并经确定为国家干线的公路，简称国道。 省干线公路 是指有省公路网中，具有全省性政治、经济、国防意 义，并经确定为省级干线的公路，简称省道。 县公路 是指具有全县性政治、经济意义，并经确定为县级的 公路，简称县道。 乡公路 是
7、指主要为乡村生产、生活服务，并经确定为乡级的 公路，简称乡道。 专用公路 是指专为企业或其它单位提供运输服务的道路。如： 厂矿道路 ，林区道路 。 高速公路 a.专供汽车分向、分道行驶； b.全部控制出入； c.具有4个或4个以上车道； d.设有中央分隔7带； e.全部立体交叉； f.具有完善的交通安全设施、管理设施、服务 设施； g.四车道能适应 Q=2500055000辆； h.六车道能适应 Q=4500080000辆； i.八车道能适应 Q=6000100000辆。 （Q为各种汽车折合成小客车的远景设计年限 （t）年平均日交通量(AADT)。） 一级公路 a.供汽车分向、分道行驶； b.
8、部分控制出入； c.设施与高速公路基本相同； d.四车道能适应 Q=1500030000辆； 二级公路 a.是连接中等以上城市的干线公路； b.能适应Q=30007500辆。 (Q为各种车辆折合成中型载重汽车的 远景设计年限年平均日交通量) 三级公路 a.沟通县、城镇之间的集散公路； b. 能适应Q=10004000辆。 四级公路 a.沟通乡、村等地的地方公路； b.能适应Q1500辆。 三、城市道路的分类及分级 快速路 a. 为城市大量距离、快速交通服务； b.有4个以上车道，中间设分车带； c.全部或部分控制出入。 主干路 a.连接城市各主要分区、车站、港口； b.以交通功能为主； c.机
9、非分行。 三、城市道路的分类及分级 次干路 a.连接主干路的辅助性干道； b.兼有交通、服务功能。 支路 a.连接次干路与街区路； b.解决局部交通，以服务为主。 三、城市道路的分类及分级 除快速路外，每类路按所在城市规模、 设计交通量、地形分为、级。 级大城市采用； 级中城市采用； 级小城市有用。 第三节第三节 道路的基本组成道路的基本组成 一、公路的基本组成 公路是承受车辆荷载的结构物，它主要由 路基、路面、桥涵、隧道、排水系统、防 护工程和交通服务设施组成。 二、城市道路的组成 城市道路作为行车构造物也是由路基、路 面、桥涵等组成。 道路的基本组成为路线、结构物（构造物） 和沿线附属设施
10、三个部分。 1、路线：平、纵、横、交叉。 2、结构物：路基、路面、涵洞、桥梁、隧 道、排水结构物。 3、沿线附属设施：交通安全设施、交通管 理设施、停车、照明、服务区、收费站、养 护管理用房屋及场地、绿化、防噪声设施。 一、公路的基本组成一、公路的基本组成 1、路基 是由土、石材料按一定技术要求，填筑压实而成 的结构物，它承受路面传递的行车荷载，是支承 路面的基础部分。三要素：宽度、高度、边坡坡 度。 2、路面 是用各种材料或混合料分层修筑在路基顶面供车 辆行驶的层状结构物，能满足车辆安全、迅速、 舒适地行驶。基本结构：面层、基层、垫层。 一、公路的基本组成一、公路的基本组成 3、桥涵 桥梁
11、是为道路跨越河流、山谷、人工障碍物而建造的构造物。 桥梁可分为四类：特大桥、大桥、中桥、小桥。 a. 特大桥：L500m or LO100m b. 大桥：100 m L500m or 40 m LO100m c. 中桥：30 m L100m or 20 m LO40m d. 小桥：8 m L30m or 540 m LO20m 涵洞 为渲泄面水流而设臵的横穿路堤的小型排水构造物。它 包括8m or LO5m的板涵及所有跨径的圆管涵。 一、公路的基本组成一、公路的基本组成 4、隧道 是道路穿越山岭、地下或水底而修筑的构 造物。 5、排水系统 对排除地面水和地下水面设臵的排水构造 物。它包括桥梁、
12、涵洞、边沟、截水沟、 排水沟、急流槽、跌水、盲沟、渗井、渡 槽。 一、公路的基本组成一、公路的基本组成 6、防护工程 为加固路基边坡，确保路基稳定的结构物。它包 括：填石边坡、砌石边坡、挡土墙、导流构造物 等。 7、交通服务设施 为确保行车安全、顺畅、舒适，在道路沿线设臵 的交通安全、养护管理、服务和环境保护的设施。 它包括：交通标志、标线；护栏、护墙、护柱； 中央分隔带、隔音墙、隔离墙；照明设施；加油 站、停车场；养护管理房屋、绿化美化设施。 二、城市道路的组成二、城市道路的组成 1、机动车道、非机动车道、人行道； 2、人行地道，包括地下人行道、人行天桥； 3、交叉口、步行广场、停车场、公共
13、汽车站； 4、交通安全设施，包括照明设施、护栏、交通标志 标线； 5、沿街设施，包括电线杆、给水栓、邮筒、电讯； 6、地下铁道、高架桥、立交桥； 7、绿化带。 道路工程的内容 1、规划方面 2、设计方面 3、施工方面 4、养护和运营管理方面 第二章 道路车辆及运行特性 第一节 汽车行驶特性 汽车的驱动力及行驶阻力汽车的驱动力及行驶阻力 汽车行驶条件汽车行驶条件 汽车的爬坡能力汽车的爬坡能力 汽车的动力来源：汽车的动力来源： 汽车行驶的驱动力来自它的内燃发动汽车行驶的驱动力来自它的内燃发动 机。机。 汽车的行驶阻力：汽车的行驶阻力： 空气阻力空气阻力 道路阻力道路阻力 （包括：滚动阻力、坡度阻力
14、、惯性阻（包括：滚动阻力、坡度阻力、惯性阻 力）力） 汽车的行驶条件：汽车的行驶条件： 汽车在道路上行驶，当驱动力等于汽车在道路上行驶，当驱动力等于 各种行驶阻力之和时，汽车就等速各种行驶阻力之和时，汽车就等速 行驶；当驱动力大于各种行驶阻力行驶；当驱动力大于各种行驶阻力 之和时，汽车就加速行驶；当驱动之和时，汽车就加速行驶；当驱动 力小于各种行驶阻力之和时，汽车力小于各种行驶阻力之和时，汽车 就减速行驶，直至停车。所以，要就减速行驶，直至停车。所以，要 使汽车行驶，必须具有足够的驱动使汽车行驶，必须具有足够的驱动 力来克服各种行驶阻力。力来克服各种行驶阻力。 汽车的爬坡能力：汽车的爬坡能力：
15、 汽车的爬坡能力汽车的爬坡能力 是指汽车在良好路面上等速行驶时是指汽车在良好路面上等速行驶时 克服了其它行驶阻力后所能爬上的克服了其它行驶阻力后所能爬上的 纵坡度纵坡度。 最大爬坡度最大爬坡度 指汽车在坚硬路面上用最低档作等指汽车在坚硬路面上用最低档作等 速行驶时所能克服的最大坡度速行驶时所能克服的最大坡度。 第二节第二节 设计车辆设计车辆 规范对各种车辆进行归类，将其尺寸标准化， 称为“设计车辆”，作为道路设计的依据。 1、公路工程技术标准将机动车分为三种： 小客车 载重汽车 鞍式汽车 2、城市道路设计规范将机动车分为三种： 小型汽车 普通汽车 铰接车 3、城市道路设计规范将非机动车分为四种
16、： 自行车 三轮车 板车 兽力车 计算行车速度计算行车速度 当气候条件良好，交通密度小，车辆行驶 只受道路条件的影响时，具有中等驾驶技 术的驾驶人员能安全顺适地驾驶车辆的速 度。 1、公路计算行车速度 2、城市道路计算行车速度 计算行车速度计算表 公路等级公路等级 平均运行平均运行 速度速度 （km/hkm/h） 计算行车速度（计算行车速度（km/hkm/h） 平均运行速度平均运行速度/ /计算计算 行车速度行车速度 计算值计算值 采用值采用值 一级公路一级公路 6060 0.60.6 100100 100100 二级公路二级公路 5050 0.60.60.70.7 83837171 8080
17、 三级公路三级公路 40405050 0.70.70.80.8 64645050 6060 四级公路四级公路 3535左右左右 0.80.80.90.9 43433939 4040 第三章 道路交通流特性及通行 能力 第一节 交通量 1、交通量的定义 是指在一定时间段内，通过道路某一地点、某一 断面或某一条车道的交通实体数量。 2、交通量的意义 交通量与经济发展速度、气候。物产、文化生活 水平等多方面因素有关，且随着时间、地点的不 同随机变化。观察、研究交通量变化规律是十分 重要的。它是道路规划与设计、交通规划与管理 的重要依据。 3、交通量的种类 平均日交通量 ADT 年平均日交通量 AAD
18、T （用于确定道路等级 ） 月平均交通量 MDAT （用于交通量统计分析 ） 周平均交通量 MADT （用于交通量统计分析 ） 设计小时交通量 DHV 交通量的种类 平均日交通量ADT Qi 各规定时间段内的日交通量， 单位：辆/d or pcu/d n 各规定时间段的天数，单位：d n i i Q n ADT 1 1 设计小时交通量DHV 取一年中的排序第30位最大小时交通量， 作为设计小时交通量。 选取原则： 保证道路在规划期满足绝大多数小时 车流顺利通过，不造成严重阻碍，同时 也要避免道路建成后车流量很低，投资 效益差的现象发生。 第二节第二节 行车速度行车速度 1 行车速度的定义 是车
19、辆在道路上行驶的距离L与所需时间t的 比值，也称车速。 2车速的类型 3影响车速变化的因素 车速的类型 地点车速 车辆通过某一点或某一断面的瞬时速度。观测距离以20-50m为易。 用于道路设计、交通管制和规划。 行驶车速 车辆通过某一区间所需要的时间（不包括停车或损失时间）与该 区间距离求得的车速。用于评价该路段的顺适性和通行能力，也 可用于计算道路使用者的效益和费用。 行程车速 车辆通过某段路程与该段路程所需总时间（包括有效运行时间、 停车时间、延误时间、但不含车辆在起、终点装卸和调头时间） 之比。用于评价道路的通畅程度和估计行车延误时间。 运行车速 具有中等技术水平的驾驶人员在良好的气候条
20、件、实际道路情况 和交通条件下所能保持的安全车速。用于评价道路通行能力和车 辆运行状况。 车速的类型 临界车速 道路理论通行能力达到最大时的速度。用于选择道路等级。 设计车速 道路交通气候条件良好情况下仅受道路条件影响时，具有中等技 术人员能安全顺适地驾驶车辆的最大车速。用于道路线形几何设 计。 时间平均车速 在单位时间内测得道路某断面各车辆的地点车速的算术平均值为 该断面的时间平均车速。 区间平均车速 在某一特定瞬间，行驶于道路某一特定长度内的全部车辆的车速 分布的平均值。 影响车速变化的因素 道路条件 指道路的等级、路面状况、线形、视距。 交通条件 指交通量、车辆组成、交通管理与控制。 驾
21、驶员、环境 指驾驶员的技术水平、驾龄长短、年龄、性别、 个性、婚姻状况。与气候、季节、地理位臵有关。 第三节第三节 交通密度交通密度 1交通密度的定义 是指在单位长度的道路上，一个车道或一个方向上某瞬 间的车辆数，又称车辆密度。 2交通密度的种类 3交通密度的作用 衡量道路车流畅通状况，判别交通拥挤情况，从而决定 采取何种管理措施。 4车头间距 在同一车道同向连续行驶的相距两辆车的车头距离。 5车头时距 同一车道同向连续行驶的相邻两辆车的车头时间间隔。 交通密度的种类 最佳车流密度 路段通过车流量为最大时的车流密度。 阻塞密度 当密度过大时，车辆几乎无法行驶时的车 流密度。 第四节第四节 交通
22、流三参数的基本关系交通流三参数的基本关系 Q=kv 式中：Q平均流量（辆/h）； V区间平均车速（km/h）； K平均车流密度（辆/km）。 基本关系的含义 当道路上车辆增多,车流密度由小变大时,车 辆就会被迫降低车速行驶,此时交通量会减 少； 当道路上车辆减少，车流速度由小变大时， 车辆就会增大车速行驶，此时交通量会增 大。 反映交通流特性的特征量 极大流量Qm 临界速度Vm 最佳密度Km 阻塞密度Kf 畅行速度Vf 第五节第五节 通行能力通行能力 1、通行能力的定义 是指在一定的道路、交通、管制的条件下， 单位时间内，一条车道或道路的某一断面 所能通过的最大车辆数。 2、影响因素 3、通行
23、能力的分类 影响因素 道路条件 交通条件 车流中的车辆组成 、车道分布 、方向分布 管制条件 交通法规 、控制方式及管理措施 环境条件 街道化程度 、商业化程度 、横向干扰 、非横向占道 气候条件 风、雨、雪 规定运行条件 即限制条件 道路条件 交通设施类型 车道宽度 车道数 侧向净空 路肩宽数 平、纵面线形条件 视距 计算行车速度 通行能力的分类 根据道路设施和交通实体的不同分： 机动车道通行能力 非机动车道通行能力 人行道通行能力 根据车辆运行状态的特征的不同分： 路段通行能力 交叉口通行能力 匝道和匝道接点通行能力 交织路段通行能力 据通行能力的性质和使用要求的不同分： 基本通行能力 可
24、能通行能力 设计通行能力 第五章 路线几何设计 第一节第一节 道路平面设计道路平面设计 一、平面一、平面 （是指道路中心线在水平面上的投影） 二、二、平面线形要素平面线形要素 三、三、直线直线 四四 圆曲线圆曲线 五、缓和曲线五、缓和曲线 六、平曲线测设六、平曲线测设 七、平曲线视距的保证七、平曲线视距的保证 二、平面线形要素二、平面线形要素 1、直线 曲率为0的线形。 2、圆曲线 曲率为常数的线形。 3、缓和曲线 曲率为变数的线形。 三、直线三、直线 1、直线的特点 路线短捷，缩短里程，行车方向明显； 线形简单，易测设； 长直线、行车安全性差； 直线只能满足两个控制点的要求，难以与 地形及周
25、围环境协调。 二、直线的运用二、直线的运用 宜采用直线线形的路段： （1）不受地形、地物限制的平坦地区或山 间的开阔谷地； （2）市镇及其近郊，或规划方正的农耕区等 以直线条为主的地区； （3）长的桥梁、隧道等构造物路段； （4）路线交叉点及其前后； （5）双车道公路提供超车的路段。 采用长直线应注意的问题采用长直线应注意的问题 （1 1）在直线上纵坡不宜过大，因长直线再加下）在直线上纵坡不宜过大，因长直线再加下 陡坡更易导致高速度。陡坡更易导致高速度。 （2 2）长直线与大半径凹竖曲线组合为宜，这样）长直线与大半径凹竖曲线组合为宜，这样 可以使生硬呆板的直线得到一些缓和。可以使生硬呆板的直线
26、得到一些缓和。 （3 3）道路两侧过于空旷时，宜采取植不同树种）道路两侧过于空旷时，宜采取植不同树种 或设臵一定建筑物、雕塑、广告牌等措施，以或设臵一定建筑物、雕塑、广告牌等措施，以 改善单调的景观。改善单调的景观。 （4 4）长直线或长下坡的尽头的平曲线，除曲线）长直线或长下坡的尽头的平曲线，除曲线 半径、超高、视距等必须符合规定外，还必须半径、超高、视距等必须符合规定外，还必须 采取设臵标志、增加路面抗滑能力等安全措施。采取设臵标志、增加路面抗滑能力等安全措施。 最长直线限制 标准标准规定：直线的最大与最小长度规定：直线的最大与最小长度 应有所限制应有所限制。一条公路的直线与曲线的一条公路
27、的直线与曲线的 长度设计应合理长度设计应合理。 德国规定直线的最大长度德国规定直线的最大长度（以米计以米计）为为 2020V V（计算行车速度计算行车速度，km/hkm/h）（适于高适于高 速公路速公路VV100100km/hkm/h）。 公路线形首先考虑的不是在平面线形上公路线形首先考虑的不是在平面线形上 尽量多采用直线尽量多采用直线，或者是必须由连续的或者是必须由连续的 曲线所构成曲线所构成，而是而是必须采用与自然地形必须采用与自然地形 相协调的线形相协调的线形。 合理利用地形和避免采用长直线合理利用地形和避免采用长直线。 最短直线限制 同向曲线间最小直线长度（以同向曲线间最小直线长度（以
28、mm计）以不小于计）以不小于 设计速度（以设计速度（以kmkmh h计）的计）的6 6倍为宜（倍为宜（6V6V） 反向曲线间最小直线长度（以反向曲线间最小直线长度（以mm计）以不小于计）以不小于 设计速度（以设计速度（以kmkmh h计）的计）的2 2倍为宜（倍为宜（2V2V） 四四 圆曲线圆曲线 1 1圆曲线的特点圆曲线的特点 测设简单； 适应地形变化，适用范围广而灵活； 较大半径圆曲线线形美观、顺适、行车舒适； 汽车行驶在圆曲线上比在直线上多占用宽度； 圆曲线半径较小时，视距条件差。 2 2圆曲线的设计标准圆曲线的设计标准 公路路线设计规范中规定： 各级公路不论转角大小均应设臵圆 曲线。在
29、选用圆曲线半径时应与计 算行车速度相适应，并尽可能选用 较大的圆曲线半径，以提高公路的 使用质量。 各级公路圆曲线的最小半径： a.极限最小半径 是路线设计中的极限值，在特殊困难条 件下不得以采用的，一般不轻易采用。 b.一般最小半径 是指能够满足旅客舒适感和工程量要求 时所采取的半径。 c.不设超高最小半径 是指即使在双向横坡的弯道上行驶也能 安全、经济、舒适的通过时所采用的半 径。 圆曲线最小半径圆曲线最小半径 设计速度设计速度(km/h)(km/h) 120120 100100 8080 6060 4040 3030 2020 一般值一般值(m)(m) 10001000 700700 4
30、00400 200200 100100 6565 3030 极限值极限值(m)(m) 650650 400400 250250 125125 6060 3030 1515 不设超高不设超高 最小半径最小半径 (m)(m) 路拱路拱 2.0%2.0% 55005500 40004000 25002500 15001500 600600 350350 150150 路拱路拱 2.0%2.0% 75007500 52505250 33503350 19001900 800800 450450 200200 （1 1）公路线形设计时应根据沿线地形等情况，）公路线形设计时应根据沿线地形等情况， 尽量选用
31、较大半径。在不得已情况下方可使用尽量选用较大半径。在不得已情况下方可使用 极限最小半径；极限最小半径； （2 2）当地形条件许可时，应尽量采用大于一般）当地形条件许可时，应尽量采用大于一般 最小半径的值；最小半径的值； （3 3）有条件时，最好采用不设超高的最小半径。）有条件时，最好采用不设超高的最小半径。 （4 4）选用曲线半径时，应注意前后线形的协调，）选用曲线半径时，应注意前后线形的协调， 不应突然采用小半径曲线；不应突然采用小半径曲线； （5 5）长直线或线形较好路段，不能采用极限最）长直线或线形较好路段，不能采用极限最 小半径。小半径。 （6 6）从地形条件好的区段进入地形条件较差区
32、）从地形条件好的区段进入地形条件较差区 段时，线形技术指标应逐渐过渡，防止突变。段时，线形技术指标应逐渐过渡，防止突变。 最小半径指标的应用最小半径指标的应用 圆曲线最大半径圆曲线最大半径 选用圆曲线半径时，在与地形等条件相选用圆曲线半径时，在与地形等条件相 适应的前提下应尽量采用大半径。适应的前提下应尽量采用大半径。 但半径大到一定程度时，其几何性质和但半径大到一定程度时，其几何性质和 行车条件与直线无太大区别，容易给驾行车条件与直线无太大区别，容易给驾 驶人员造成判断上的错误反而带来不良驶人员造成判断上的错误反而带来不良 后果，同时也无谓增加计算和测量上的后果，同时也无谓增加计算和测量上的
33、 麻烦。麻烦。 规范规范规定圆曲线的最大半径在不宜规定圆曲线的最大半径在不宜 超过超过10000m10000m。 3 3、圆曲线的设计、圆曲线的设计 各级公路和城市道路不论转角大小均应各级公路和城市道路不论转角大小均应 设臵平曲线，而圆曲线是平曲线中的主设臵平曲线，而圆曲线是平曲线中的主 要组成部分。要组成部分。 路线平面线形中常用的单曲线、复曲线、路线平面线形中常用的单曲线、复曲线、 双交点或多交点曲线、虚交点曲线、回双交点或多交点曲线、虚交点曲线、回 头曲线等中一般均包含了圆曲线。头曲线等中一般均包含了圆曲线。 圆曲线具有易与地形相适应、可循性好、圆曲线具有易与地形相适应、可循性好、 线形
34、美观、易于测设等优点，使用十分线形美观、易于测设等优点，使用十分 普遍。普遍。 圆曲线几何要素的确定 L2TJ 1) 2 R(secE R 180 L 2 RtgT 4 4、曲线主点里程桩号计算、曲线主点里程桩号计算 计算基点为交点里程桩号，记为计算基点为交点里程桩号，记为JDJD， ZY=JDZY=JD- -T T YZ=ZY+LYZ=ZY+L QZ=ZY+L/2QZ=ZY+L/2 JD=QZ+J/2JD=QZ+J/2 根据汽车行驶在曲线上力的平衡式计算曲线半径：根据汽车行驶在曲线上力的平衡式计算曲线半径： 当设超高时当设超高时 ： )(127 2 h i V R 式中：式中：V V计算行车
35、速度，（计算行车速度，（km/hkm/h）；）； 横向力系数；横向力系数； i ih h超高横坡度；超高横坡度； i i1 1路面横坡度。路面横坡度。 )(127 1 2 i V R 不设超高时不设超高时 ： 5、计算公式与因素、计算公式与因素 五、缓和曲线五、缓和曲线 指设臵在直线与圆曲线之间或圆曲线与圆 曲线之间的曲率连续变化的曲线。 1、缓和曲线的作用 线形缓和。使线形圆滑，增加线形美观， 有良好视觉效果。 行车缓和。有利于驾驶员操作方向盘。 超高加宽缓和。 2、缓和曲线的方程 式中： r 回旋线上某点的曲率半径 L 回旋线上某点到原点的曲线长 A 回旋线参数 回旋线起点切 线 o 2
36、Alr 3、缓和曲线几何要素 缓和曲线起点位臵： 圆曲线内移植： 回旋线终点处半径方向与Y轴的夹角 ： 2 3 2402R ll q ss 3 4 3 2 234824R l R l p s R ls o 6479.28 切线长 曲线长 外距 超距 qPRTs 2 tan)( s o s lzL2 180 )( 0 RPRE 2 sec)( ss LTD 2 4、主点里程桩号计算方法 以交点里程桩号 为起算点： ZH = JD T HY = ZH + Ls QZ = ZH + L/2 YH = HZ Ls HZ = ZH + L 4、设计标准 公路路线设计规范中规定： 各级公路的缓和曲线长度应
37、大于等表列值。 各级公路缓和曲线最小长度各级公路缓和曲线最小长度 公路 等级 高速公路 一 二 三 四 地形 平原 微丘 直 丘 山 岭 平 原 山 岭 平 原 山 岭 平 原 山 岭 平 原 山 岭 Lsmin (m) 100 85 70 50 85 50 70 35 50 25 35 20 六、平曲线测设六、平曲线测设 1、任务 根据选定的交点位臵，测定转角，交点间 距，选定曲线半径，确定缓和曲线参数， 计算平曲线各要素，进行钉桩、量距、敷 设曲线及桩号计算。用经纬仪测角，钢尽 量距。 2、记录 将有关数据记入中线测设记录中。 3、曲线测设方法 切线支距法敷设曲线计算方法 用切线支距法敷设
38、回旋线公式 l回旋线上任意点m至缓和曲线终点的弧长（m） 22 5 4 5 40 1 40 1 S LR l A l x 33 73 6 7 2 3 33663366 SS LR l RL l A l A l y 切线支距法敷设带有回旋线的圆曲线公式 x=q+Rsinm (m) y=p+R(1-cosm) (m) 式中： lm 圆曲线上 任意点m至缓和 曲线终点的弧长 mlm所对 应的圆心角 R lm m n O M n YH HY HZ ZH y x q p R Rsin R(1-cos ) 0 0 七、平曲线视距的保证七、平曲线视距的保证 1、平曲线视距检查方法： 视距包络曲线法 最大横净
39、距法 （1）视距包络曲线 （2）最大横净距及其计算 横净距：在弯道各点的横断面上，驾驶员视点 轨迹线与视距线之间的最大距离叫横净距。 驾驶员视点位臵： 平面：距未设加宽的路面外边缘1.5m, 或距路中线 高度：1.2m 最大横净距：在弯道内所有横净距中的最大值，称 为最大横净距，用h表示。 )(5 . 1 2 m B 1、保证行车视距的工程措施： 清除障碍物： （1）清除视距包络曲线与视点轨迹线间的全 部障碍物。 适用：连续障碍物的清除，如路堑边坡等 （2）清除距离视点轨迹线小于最大横净距 的障碍物。 适用：分散障碍物，如独立建筑物等 。 分道行驶： 二、三、四级公路，在工程特殊困难， 或受其
40、它条件限制路段，若保证2倍停车 视距不可能，则必须满足停车视距，同 时必须采用严格的分道行驶措施。如设 分道线、分隔带、分隔桩；或设成两条 分离的单车道。 一）、选线的步骤一）、选线的步骤 1、路线方案选择 是解决起、终点间路线基本走向的问题。 路线基本走向应根据指定的路线总方向 （起、终点和中间主要控制点），考虑 路线等级在路网中的作用，结合各种运 输方式布局，城镇、工矿企业、资源状 况，及各种自然条件，通过实地踏勘、 航空视察或用遥感或航摄资料，或在小 比例尺地形图上，从大面积着手，从面 到线，通过调查、分析、比选确定一条 最优路线方案。 八八 选选 线线 比较结果比较结果 、方案过于偏离
41、总方向，虽能多联 系几个县市，但对发展地区经济的作用 不大，且方案线形标准低，将来难改 建； 方案虽路线短，但与铁路严重干扰， 且用地较多； 方案路线短，线形标准高，用地最省， 造价较低，是推荐的优选方案。 2、路线带选择： 在路线基本方向选定的基础上，按地形、 地质、水文等自然条件选定一些细部控 制点，连接这些控制点即构成路线带。 3、具体定线： 是根据技术标准和路线方案，结合有关 条件在有利的定线带内进行平、纵、横 综合设计，具体定出道路中线的工作。 二）、选线的原则二）、选线的原则 1、在路线设计的各个阶段，应运用各种先进手 段对路线方案做深入、细致的研究，在多方案 论证、比选的基础上，
42、选定最优路线方案。 2、路线设计应在保证行车安全、舒适、迅速的 前提下，使工程数量小，造价低，营运费用省， 效益好，并有利于施工和养护。在工程量增加 不大时，应尽量采用较高的技术指标，不应轻 易采用最小指标或低限指标，也不应片面追求 高指标。 3、选线应同农田基本建设相配合，做到少占田 地，并应尽量不占高产田、经济作物田或经济 林园等。 4、通过名胜、风景、古迹地区的公路，应 与周围环境、景观相协调，并适当照顾 美观。注意保护原有自然状态和重要历 史文物遗址。 5、选线时应对工程地质和水文地质进行深 入勘测，查清其对公路工程的影响。对 于滑坡、崩塌、岩堆、泥石流、岩溶、 软土、泥沼等严重不良地
43、质地段和沙漠、 多年冻土等特殊地区，应慎重对待。一 般情况下路线应设法绕避。当必须穿过 时，应选择合适的位臵，缩小穿越范围， 并采取必要的工程措施。 6、选线应重视环境保护，注意由于公路修筑以 及汽车运行所产生的影响与污染等问题，具体 应注意以下几个方面： 路线对自然景观与资源可能产生的影响； 上地、拆迁房屋所带来的影响； 路线对城镇布避、行政区划、农业耕作区、水 利排灌体系等现有设施造成分割而产生的影响； 噪音对居民的影响； 汽车尾气对大气、水源、农田所造成的污染及 影响； 对自然环境、资源的影响和污染的防治措施及 其对策实施的可能性。 三）、地形的划分三）、地形的划分 1、平原区 地面高度
44、变化微小，有时有轻微的波状起伏 或倾斜。 有泥沼、盐渍土、淤泥、河谷漫滩、草原、 戈壁、沙漠，耕地，居民点密集。 有湖泊、水塘。 2、山岭区 山高谷深，坡陡流急，地形复杂； 温差大，暴雨多，河流水位变化大； 3、丘陵区 介于平原区和山岭区之间； 微丘近似山岭地形。（平原微丘区） 重丘近似山岭地形。（山岭重丘区） 四）、各类地形选线要点四）、各类地形选线要点 1 1、平原区选线要点、平原区选线要点 平面线形应采用较高的技术指标，尽量避 免采用长直线或小偏角，但不应避免长直 线而随意转弯。在避让局部障碍物时要注 意线形的连续、舒顺。 纵面线形应结合桥涵、通道、交叉等构造 物的布局，合理确定路基设计
45、标高，纵坡 不应频繁起伏，也不宜过于平缓。 布设路线需注意 要注意支援农业，少占农田，紧密与农田水利建设相结 合。 路线穿过城镇居民区时，原则上不家穿过城镇内部，因 为不仅降低车速，增多交通事故，而且干扰居民，但路 线定在城镇外围不宜太远，要做到靠城不进城，昨民不 挠民。用支线相连，要既方便运输，又保证安全。 路线跨截止水道时，无论在平面或纵断面上尽可能不破 坏路线的平顺性。在中桥位应选在河床稳定，河道顺直、 河面较窄、地质良好、两岸地开有利于桥头路线布设的 河段。尽可能使桥位中线与洪水主流向正交。 小桥涵位臵应服从路线走向，若遇到斜交过大或河沟过 于弯曲，则可采取改河措施或改移路线予以适当调
46、整。 2、山岭区选线要点 山岭区路线一般以顺山沿河布设为宜， 必要时横越山岭。按路线通过三部位和 地形特征可分为三种线形：沿溪线、越 岭线和山脊线。 沿溪线 是指沿山谷溪流两岸布设的路线。选线要点是 解决好河岸的选择、线位高低、跨河换岸地点。 a.河岸选择 地形、地质条件：路线应选在地形宽坦，有台 地可利用，支沟较少、较小，水文及地质条件 良好的一岸。 积雪和冰冻地区的选岸：在不影响路线整体布 局的前提下，尽可能选择阳坡和迎风的一岸。 考虑城镇及居民点的分布：除国防公路外，一 般路线应尽可能选择村镇较多、人口较密的一 岸，其他如对革命史迹、历史文物、风景区等 要创造便于联系的条件。 b.线位高低：（高线和低线） 高线：是指路基高出设计水位很多，完全不受 洪 水威胁。 优点：免除洪水威胁，节省防护工程，路基稳 定，土石方工程少。 缺点：地
