道路工程复习

1、第一章道路的分类公路，城市道路，厂矿道路，林区道路，乡村道路公路的分类国道 省道 县道 乡道公路的分级高速公路 一级公路 二级公路 三级公路 四级公路城市道路的分类快速路 主干路 次干路 支路每类道路按照城市规模分为三级（人口50万以上 人口20万到50万 人口不足20万）第二章机动车设计车辆分类1. 小型汽车：小客车，三轮摩托车，轻型越野车以及2.5t以下的客货运汽车（总宽1.8m）2. 普通汽车：单机式公共汽车 电车 载重汽车（总宽2.8m）3. 大型车：铰接车 鞍式列车（总宽2.8m）设计车速：道路几何设计所采用的车速，是在气候良好、车辆行驶只受道路本身的条件影响时，具有中等驾驶技术的人

2、员能够安全、顺适驾驶车辆的速度。设计速度值会影响道路的几何线性要素，并决定道路的技术标准和影响道路的建设投资。不同设计速度的道路的衔接处，应设过渡段。过渡段的最小长度应能满足行车速度变化的要求。交通量：在单位时间内通过道路某一地点或某一断面的车辆数量或行人数量。年平均日交通量（AADT）:将全年统计的日交通量总和除以全年总天数。是确定道路等级的依据。平均日交通量（ADT）：一年中给定时间段内统计所得的双向车辆的总和除以观测期内的总天数。高峰小时交通量：一定时间内出现的最大小时交通量。设计交通量：作为道路规划和设计依据的交通量。取一年的第30位的最大小时交通量作为设计小时交通量，即将一年中测得的

3、8760小时交通量按大小顺序排序，取序号为第30位的小时交通量作为设计交通量。系数K:设计高峰小时交通量与年平均日交通量的比值。方向分布系数D:主要方向交通量与断面双向交通量的比值。DDHV=AADT*D*K当量交通量：为计算交通量，应将各个车种在一定的道路条件下的时间和空间占有率进行换算，从而得出各车种间的换算系数，将各个车种换算为单一车种。通行能力：在一定的道路和交通条件下，道路上的某一路段单位时间内通过某一断面的最大车辆数或行人数量。交通量是指某时段内实际通过的车辆数，一般交通量均小于道路的通行能力。 基本通行能力：在道路、交通、环境和气候均处于理想条件下，由技术性能相同的一种标准车辆，

4、以最小的车头间隔连续行驶，在单位时间内通过一条车道或道路路段的某一断面的最大车辆数。可能通行能力：通常道路交通条件下，单位时间内通过道路一条车道或某一断面的最大车辆数。我国目前计算通行能力的方法是在可能通行能力的基础上进行修正。设计通行能力：指道路交通的运行状态保持在某一设计的服务水平时，道路上某一路段的通行能力。服务水平主要以道路上的运行速度和交通量与可能通行能力之比综合反映单路的服务质量。服务水平高，车速快、驾驶自由度大而舒适，这时相应服务水平的通行能力小，反之低服务水平的通行能力大。服务水平分级服务水平的好坏，在设计车速确定的前提下，主要与路段上的交通量大小即负荷度V/C有关，在达到基本

5、通行能力之前交通量越大，则交通密度越大而车速越低，运行质量也越差，即服务水平越低。一级服务水平：交通流处于自由流状态，超车需求远小于超车能力。二级服务水平：交通流状态处于稳定流的中间范围，超车需求等于超车能力。三级服务水平：交通流处于稳定流的下半部分，超车需求超过超车能力。四级服务水平：交通流处于不稳定状态，时常发生交通阻塞。第三章道路横断面：在垂直道路中心线的方向上所作的竖向剖面。公路横断面的组成：车行道、分隔带、路肩、边坡、边沟、护坡道路基宽度：两端路肩边缘之间的距离用地范围：含边沟、边坡的宽度在内城市道路横断面组成：车行道、人行道、绿地路幅宽度：近期横断面宽度红线宽度：远期规划道路用地总

6、宽度车道宽度机动车车道的宽度取决于设计车辆外廓宽度、横向安全距离以及不同车速行驶时的车辆摆动幅度。机动车车行道宽度Wc=n*2*b+2Wmc高速公路、一级公路的路基整体式横断面组成行车道、中间带、路肩、应急停车道、爬坡坡道、变速车道分离式横断面组成行车道、路肩、应急停车道、爬坡车道、变速车道2、 三、四级公路的路基横断面组成行车道、路肩、错车道路肩：公路和郊区道路上位于车行道外边缘至路基边缘，具有一定宽度的带状部分。硬路肩和土路肩分车带：多幅路横断面范围内，沿道路纵向设置的带状非行车部分。作用：分隔车流，安设交通标志、公共设施与绿化。组成：分隔带及两侧路缘带中间分车带：分隔对向车流两侧分车带：

7、分隔机动车和非机动车路缘石立式、斜式、平式路拱设置目的：为了迅速排除落在路面上的雨水，防止雨水渗入路基降低路基强度以及减少轮胎与路面之间的摩阻力，路面通常做成中间高并向两侧倾斜的拱形。路拱形式1. 直线型路拱：对行车不便，仅用于横坡小的双车道水泥混凝土路面2. 折线型路拱：对行车和排水均有利，适用于多车道的水泥混凝土路面3. 抛物线型路拱：对排水和行车均有利，适用于路面宽度20m的柔性路面第四章道路平面线形组成: 直线、圆曲线、缓和曲线横向力系数：表示汽车单位重量所受到的横向力，可以表示汽车在曲线上行驶时横向的稳定程度。圆曲线最小半径1. 极限最小半径圆曲线半径采用的最小极限值。当地形困难或条

8、件受限制时方可采用。采用极限最小半径时，宜设置最大超高。2. 不设超高的最小半径 道路曲线半径较大、离心力较小时，汽车沿双向路拱（不设超高）外侧行驶的路面摩擦力足以保证汽车行驶安全稳定时所采用的最小半径。3. 一般最小半径 设超高时的推荐半径。数值介于极限最小半径与不设超高最小半径之间，其超高值随半径增大而按比例减小。缓和曲线：从直线过渡到圆曲线时，汽车的行驶曲率半径是不断变化的，这一变化路段即为缓和曲线段。一般缓和曲线多采用回旋线。设置缓和曲线的目的：在于通过曲率的逐渐变化，适应汽车转向操作的行驶轨迹及路线的顺畅，缓和行车方向的突变和离心力的突然产生；使离心加速度逐渐变化，不致产生侧向冲击；

9、并缓和超高，作为超高变化的过渡段，来减少行车震荡。缓和曲线长度的计算1. 按离心加速度变化率计算2. 按司机操作反应时间计算3. 按视觉条件计算 缓和曲线的要素计算：切线总长、外矢距、曲线总长、超距全部曲线的五个桩点：直缓、缓圆、曲中、圆缓、缓直平曲线最小长度确定平曲线的最小长度应按下述三方面考虑：1. 曲线过短，司机操作困难2. 满足离心加速度变化率要求的曲线长度3. 按视觉的要求超高当采用的圆曲线半径小于不设超高的最小半径时，为抵消车辆在曲线路段上行驶时所产生的离心力，将曲线段的外侧路面横坡做成与内侧横坡同方向的单向横坡。i超=V2/127R-超高缓和段从直线段的路拱双向坡断面，过渡到小半

10、径曲线上具有超高横坡的单向坡断面，要有一个逐渐变化的区段。超高横坡的过渡方式1. 绕内边缘旋转先将外侧车道绕路中线旋转，当达到与内侧车道同样的单向横坡后，整个断面绕未加宽的内侧车道边缘旋转，直至超高横坡值。一般用于新建工程2. 绕中线旋转先将外侧车道绕路中线旋转，当达到与内侧车道同样的单向横坡后，整个断面绕路中线旋转，直至超高横坡值。一般用于旧路改建工程有中间带的超高方式 1. 绕中间带的中心线旋转2. 绕各自车行道中线旋转3. 绕中间分隔带的边缘旋转加宽汽车在曲线上行驶时所占的车道宽度，比直线段的大。为保证汽车在转弯时不侵占相邻车道，凡小于250m半径的曲线路段，均需要相应的加宽。加宽缓和段

11、在圆曲线范围内加宽，为不变的全加宽值，两端设置加宽缓和段，其加宽值由直线段加宽为零逐渐按比例增加到圆曲线起点处的全加宽值。确定加宽缓和线的长度1. 设置回旋线或超高缓和段时，加宽缓和段长度采用与回旋线或超高缓和段长度相同的数值。2. 不设回旋线或超高缓和段时，加宽缓和段长度应按渐变率为1:15，且长度不小于10m的要求设置。曲线与曲线的组合：应使线形连续均匀，没有急剧的突变1. 同向曲线：转向相同的相邻两曲线2. 反向曲线：转向相反的相邻两曲线3. 复曲线：两同向曲线直接相连、组合而成的曲线平面线形设计的一般原则1. 平面线形连续、顺适，并与地形、地物相适应，与周围环境相协调2. 满足行驶力学

12、上的基本要求和视觉、心理上的要求3. 保证平面线形的均衡与连贯4. 避免连续急弯的线形5. 平曲线应有足够的长度行车视距：为保证行车安全，司机看到一定距离处的障碍物或迎面来车后，刹车所需的最短安全距离。停车视距：汽车行驶时，司机看到前方障碍物后，紧急制动至到达障碍物前安全停止所需的最短行车距离。会车视距：两辆对向行驶的汽车在同一车道上相遇及时刹车所必需的最短行车距离。超车视距：汽车行驶时为超越前车所必须的视距。最大纵坡：各级道路纵坡的最大限值。它是根据汽车的动力特性、道路等级、自然条件、保证车辆以适当的车速安全行驶而确定的。最小纵坡：公路挖方及低填方路段，为保证纵向排水，应采用不少于0.3%的

13、纵坡。当必须设计小于0.3%的纵坡，公路边沟应另作纵向排水设计。（锯齿形街沟）竖曲线：在纵断面设计线的变坡点处，为保证行车安全、缓和纵坡折线而设的曲线。边坡点处的转角称为变坡角。1. 凸形竖曲线设置目的在于缓和纵坡转折线，保证汽车的行车视距2. 凹形竖曲线 为缓和行车时汽车的颠簸与震动而设置。竖曲线要素：竖曲线长度L，切线长度T，外距E城市道路的锯齿形街沟城市道路 纵坡小于0.3%的路段必须设置锯齿形街沟。街沟：指露出路面部分的侧石与路面边缘或平石，作为城市道路排除水的三角形沟。设置方法：保持侧石顶面线与路中心线平行（即两者纵坡相等）的条件下，交替地改变侧石顶面线与平石（或路面）之间的高度，即

14、交替地改变侧石外露于路面的高度。第五章交叉口分类（1） 按几何形状分类：十字形交叉、T形交叉、X形交叉、Y形交叉、错位交叉、多路交叉（2） 按有无信号灯管制和左转车行驶方式分类1.无信号管制交叉口2.有信号管制交叉口（1）点控制（2）线控制（3）面控制3.环形平面交叉口交叉口的交通分析交叉口上三种不同类型碰撞点的存在，是直接影响交叉口的行车速度、通行能力，也是发生交通事故的主要原因。其中以左转车与直行车，以及直行车与直行车所产生的冲突点，对交通的影响和危险性最大。产生冲突最多的是左转弯车辆。减少或消除冲突点的方法（1） 规划方面 1.设置平行道路 2.规划道路系统时，特大城市可以规划非机动车专

15、用道路系统（2） 交通管制方面 1.以信号控制交叉口，用时间分隔车流，使在同一时间只允许某一方向的车流通行。 2.限制部分交通（1）限制大型载货汽车进入中心街道（2）定时限制非机动车交通（3）禁止左转弯车辆（4）封闭多路交叉口的某条支路或次要道路的交通（5）组织单向交通（三）工程设施方面1.环形交叉2.立体交叉渠化交通：设置交通标线、标志和交通岛等，引导车辆和行人各行其道的方法。交通岛：高处路面的岛状设施。又分中心岛、导流岛和安全岛。中心岛：设置在平面交叉中央的圆形岛。导流岛：将车流引向规定前进路线而设置的异形小岛。安全岛：设置在路口车行道中间，供行人横穿道路临时停留用。进出口交通组织一般采取

16、设置专用车道的方法。通过组织不同行驶方向的车辆在各自的车道上分道行驶，使得各向车辆互不干扰。左转车辆交通组织形式1. 设置专用左转车道2. 变左转为右转利用环道组织逆时针单向交通，变左转为右转，使冲突车流变为分流与合流使左转车辆环绕临近街坊道路右转行驶实现左转第六章立体交叉的设置条件1. 相交的道路等级高2. 地形适宜3. 道路与铁路的交叉，符合相应条件时可设置分离式立体交叉立体交叉的分类1. 分离式立体交叉上下层道路之间互不连通的立体交叉形式。适用于道路与铁路的立体交叉或高速公路与三四级公路之间的立体交叉。2. 互通式立体交叉上下层之间用匝道或其他方式连接的立体交叉。城市立体交叉合理间距的设

17、定，应使之在启用后产生如下的效果：1. 均匀地分散交通量2. 要有足够的交织段长度3. 保证班别交通标志的时间互通式立体交叉分类1. 部分互通式立体交叉菱形立体交叉占地少、结构简单、造价低，适用于主次道路相交、次路上交通量不大的交叉口。部分苜 叶形立体交叉适用于主、次道路相交的交叉口，或城市用地拆迁困难的立交路口。2. 完全互通式立体交叉苜 叶形立体交叉喇叭形立体交叉环形立体交叉：二层式、三层式和四层式环形立体交叉第八章城市干道网的类型1. 放射环式放射环式便于市中心与外围逝去和郊区的直截快速联系，常用于特大城市的快速道路系统。2. 方格式适用于地形平坦的城市，缺点是对角线方向交通不便3. 自

18、由式非直线系数较大、街坊不规则是这种图示的缺点4. 混合式5. 组团式快速路的形式1. 平地整体式快速路地面快速路+辅路快速路由地面快速路和两侧辅道组成，适用于规划红线较宽、横向交叉道路间距较大的城市外围地段或新建城区用地较富余地段。2. 分离式快速路高架（地道）快速路+地面道路快速路主线采用高架桥式或地下隧道式，快速路与沿线一般相交道路均呈分离式立交，与横向快速路相交用互通式立交，与横向主干道路相交可以用上下闸道相联系。步行街的分类1. 完全步行街2. 公共交通步行街3. 局部步行街4. 地下步行街5. 高架步行街步行街的布置原则1. 保证便捷的交通联系2. 保证公交优先并注重地区经济效益3

19、. 步行街的横截面布置要便于步行第十章 高速公路：专供汽车高速行驶的公路。高速公路特征1. 限制交通，汽车专用2. 控制交通的出入3. 分隔行驶，安全高速高速公路优点：1. 高速行车2. 通行能力大，运输速率高高速公路缺点：1. 占地多，对环境影响大2. 投资大，造价高设计速度：指良好情况下，能够保证安全行驶的最大速度。行驶速度一般是设计速度的85%；设计速度涉及高速公路的几何设计标准，投资的多少一系列标准；而高速公路的车速，除汽车性能外，还与路线线型设计的平曲线、纵坡、超高、路面宽度、中央分隔带宽度、交通标志和安全设施的设置等均有关。高速公路中间带的功能1. 分隔对向车流，防止对向车辆碰撞2

20、. 减少干扰，保证车速3. 减轻夜间对向车灯的炫光4. 清晰显示内侧边缘、引导驾驶员视线5. 防止行车任意转弯调头6. 可作为设置安全护栏、标志、绿化及其他交通设施之用中间带宽度=设施带宽度+两边侧向余宽高速公路路线定线原则1. 开辟新线保留原公路线作为地方性辅道2. 路线与城市应有一定的距离3. 尽量少跨越河流，以减少桥梁，特别是大桥的数量4. 尽可能减少互通交叉和通道的数量，并尽可能将通道位置延至桥涵位置以与桥结合。路线线性设计的要求应满足行车安全、路线连续、视觉顺畅、形态优美的要求。第二篇第一章路基：在地面上按路线的平面位置和纵坡要求开挖或堆填成一定断面形状的土质或石质结构物，是道路这一

21、线性建筑物的主体，又是路面的基础。路面：由各种不同的材料，按一定的厚度与宽度分成铺筑在路基顶面上的结构物，以供汽车直接在其表面上行驶。对路基的基本要求1. 路基结构物必须具有足够的稳定性2. 直接位于路面下的那部分路基（土基），必须具有足够的强度、抗变形能力（刚度）和水温稳定性。对路面的基本要求1. 强度、刚度和稳定性2. 平整度3. 抗滑性4. 少尘5. 耐久性6. 噪声低路基横断面的形式：路堑、路堤、半填半挖路面结构层由面层、基层和垫层组成。面层：直接承受自然影响和行车作用的层次基层：位于面层之下，主要承受由面层传来的车轮荷载垂直压力，并把它向下面层次扩散分布的层次。垫层：设置在基层和土壤

22、之间的层次。路面分类：碎（砾）石类、沥青类、结合料稳定类、水泥混凝土类、块料类路面分类1. 柔性路面：用各种基层（水泥混凝土除外）和各类沥青面层、碎石面层、块料面层所组成的路面结构。2. 刚性路面：用水泥混凝土作面层或基层的路面结构。路面等级划分：高级路面、次高级路面、中级路面、低级路面第二章路基的破坏形式1. 路堤的沉陷2. 路基边坡塌方3. 路基沿山坡滑动路基的破坏原因1. 不良的工程地质和水文地质条件2. 不利的水文与气候因素3. 设计不合理4. 施工不当 路基湿度的来源和变迁1. 大气降水和蒸发2. 地面水3. 地下水4. 温度变化5. 给排水设施渗漏路基干湿类型的划分在路基路面设计中

23、，路基的潮湿状况是以干湿类型分为 干燥 中湿 潮湿 过湿四类。用路基土的平均稠度来区分。路基临界高度：指保证路基上部土层（规范规定为路床表面以下80cm），处于某种湿度状态时，路床表面距地下水位或地表长期积水位的最小高度。土基的刚度指标：弹性模量E0通常把土基当做是均质的弹性半空间弹性体土基水温状况对刚度的影响当土基的水温状况不佳时，在季节性冰冻地区会造成冻胀和翻浆的现象，在南方非冰冻地区则会造成土基过分湿软，从而使路基土的刚度在某个时期过分降低，招致路面在行车作用下迅速发生破坏。改善措施：1. 加强路基和路面排水2. 压实土基3. 保证填土高度4. 换土5. 设置隔离层6. 设置排水层或其他

24、排水构造物7. 石灰稳定土基8. 设置保温层筑做路堤用的理想填料为强度高、水温性好、压缩性小、便于施工压实，且是运距短的土石材料。分类：砂土、砂性土、粉性土、粘性土、碎（砾）石质土、其他土、杂填土。我国目前以压实度K作为控制土基压实的标准。压实度就是工地上实际达到的干密度与最大干密度之比。柔性路面常见的损坏现象裂缝、沉陷和车辙、推移、坑槽、泛油柔性路面的设计指标1. 弯沉指标2. 层底拉应力3. 剪应力我国现行规范采用路面回弹弯沉l来表示路面的抗变形能力。路面设计弯沉值是根据设计年限内一个车道上预测通过的累计当量轴次、道路等级、面层和基层类型而确定的路面弯沉设计值。路面结构层的容许拉应力：路面

25、结构在行车荷载反复作用下达到临界破坏状态容许的最大拉应力。力学模型：半空间弹性板体力学模型力学分析方法：疲劳的力学模式柔性路面的结构组合设计的原则：1. 路线、路基、路面要作通盘考虑总体设计2. 根据各结构层的功能和交通特点选择结构层次3. 适应行车荷载作用进行强度和刚度的组合4. 根据各结构层的自身特点，作好层间组合5. 适当的层数与厚度6. 考虑水温状况的影响保证稳定性进行柔性路面结构的分层和组合设计的一般步骤：1. 根据道路等级确定路面等级。2. 根据近期和远景交通情况，决定是否分期修建及选择分期修建的路面结构类型。3. 根据当地的自然环境条件和路基的干湿类型，决定土基是否要处理及处理方

26、式。4. 按就地取材，因材设计的原则，根据材料来源、施工条件及环境和交通因素，选择结构层类型和材料组成。5. 按应力分布规律和结构层性能的需要，安排结构的组合。路面厚度的确定方法：经验法和理论法。现行柔性路面设计方法采用以双圆均布荷载作用下的弹性层状体系理论为基础进行结构分析和厚度计算。新建柔性路面的设计步骤：1. 根据设计任务书的要求，确定路面等级和面层类型，计算设计年限内一个车道上累计当量轴次和路表设计弯沉值。2. 将路基土组与干湿类型，将设计路段划分为若干路段，确定各段土基的回弹模量值。3. 拟定几种可能的路面结构组合与厚度方案，确定各层材料的回弹模量值。4. 根据设计弯沉确定路面厚度。