公路勘测设计讲义第2讲绪论

1、一、设计车辆按使用目的、结构或发动机的不同分成各种类型，而作为道路设计依据的汽车可分为四类，即： 小客车、载重汽车、鞍式列车 铰接车（城市道路)。第四节 公路勘测设计的依据 公路勘测设计讲义第2讲绪论 汽车外廓尺寸限界即对汽车的总高、总宽、总长的限制规定，这项规定适用于公路和城市道路运输用的汽车及汽车列车。 汽车最大外廓尺寸应不超过如下限制规定： 1.总高： 4.0m； 2.总宽（不包括后视镜）：2.5m； 3.总长： 16m； （1）载重汽车（包括越野载重汽车）12.0m； （2）客车12.0m；铰接式客车18.0m； （3）牵引车拖半挂车 16.5m； （4）汽车全挂汽车列车 20.0m。

2、国家标准GB158989对汽车的外廓尺寸限界的规定公路勘测设计讲义第2讲绪论1. 计算行车速度定义：计算行车速度是当气候条件良好、交通密度小、车辆行驶只受公路本身的道路条件的影响时，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。设计车速是决定公路几何形状的基本依据，曲线半径、超高、视距等技术指标都起着决定的作用，同时也影响着车道的尺寸和数目以及路肩宽度等指标的确定。其他如车道宽度、路肩宽度等虽与设计车速无直接关系，但他们影响行车速度。 二、设计车速（计算行车速度） 公路等级高速公路一级公路二级公路三级公路四级公路设计速度(km/h)1201008010080608060403020公路

3、勘测设计讲义第2讲绪论计算行车速度较低时，平均行车速度大约为计算行车速度的90%95%；在计算行车速度较高时，其平均行车速度约为计算行车速度的80%。3计算行车速度的拟定 计算行车速度的最大值： 120km/h 根据汽车性能，并参考国内外的实际经验，从节约能源以及人在感官上的感觉出发，计算行车速度的最大值采用120km/h是适宜的。 计算行车速度的最低值： 20km/h。2. 计算行车速度与平均行车速度的关系公路勘测设计讲义第2讲绪论 高速公路在设计、施工、运营管理上与一般公路有所不同，本次修订按高速公路的运营要求和交通需要的变化把计算行车速度分为四档，即120km/h、100km/h、80k

4、m/h和60km/h。 高速公路的计算行车速度不与地形直接挂钩，设计时设计人员应结合交通需求的变化，考虑技术经济的合理性，更好地与地形景观相配合，作出更合理的设计。 一般情况下应选用120km/h的计算行车速度，当受地形、地物、工程造价等条件限制时，交通量又相对的小一些，可选用100km/h甚至是80km/h的计算行车速度。对于条件特殊困难地段，经技术、经济论证可选用60km/h的计算行车速度。 （1）高速公路的计算行车速度公路勘测设计讲义第2讲绪论 为了使汽车在各级公路上都能充分发挥其技术性能，达到应有的运输经济效益，并结合已有公路汽车行驶的实际情况，一级公路的平均行车速度应在60km/h以

5、上，二级公路的平均行车速度应大于50km/h，三级公路的平均行车速度采用40km/h45km/h，四级公路采用35km/h。 根据上述计算行车速度和平均行车速度的关系，拟定计算行车速度如表5。（2）平原、微丘区的计算行车速度公路勘测设计讲义第2讲绪论表5计算行车速度计算表 公路等级平均运行速度（km/h）计算行车速度（km/h）平均运行速度/计算行车速度计算值采用值一级公路600.6100100二级公路500.60.7837180三级公路40500.70.8645060四级公路35左右0.80.9433940公路勘测设计讲义第2讲绪论4.运行速度中等技术水平的驾驶员在良好的气候条件、实际道路状

6、况和交通条件下所能保持的安全速度。通常采用测定的第85百分位行驶速度作为运行速度。 应用运行速度的设计方法：根据设计速度初定道路线形，通过测算模型计算路段运行速度，用速度差控制标准检查和修正线形，以修正后的运行速度为依据确定路线其他设计指标。公路勘测设计讲义第2讲绪论表6山岭重丘区公路计算行车速度 公路等级控制速度的极限最小半径(m)计算行车速度（km/h）备 注一级公路10060根据计算和实测资料，100m半径时运行速度可达60km/h二级公路6040根据计算和实测燃料，60m半径时运行速度可达40km/h三级公路3030根据计算和实测燃料，30m半径时运行速度可达30km/h四级公路152

7、0根据计算和实测燃料，15m半径时运行速度可达达20km/h公路勘测设计讲义第2讲绪论交通量是指单位时间内通过道路某断面的交通流量（即单位时间通过道路某断面的车辆数目）。其具体数值由交通调查和交通预测确定。交通调查、分析和交通预测是公路建设项目可行性研究阶段进行现状评价、综合分析建设项目的必要性和可行性的基础，也是确定公路建设项目的建设规模、技术等级、工程设施、经济效益评价及公路几何线形设计的主要依据。 定义：日交通量 （单向/双向，汽车/混合交通） 小时交通量 年累计交通量三、交通量公路勘测设计讲义第2讲绪论 1设计日交通量 一条公路交通量的普遍计量单位是年平均日交通量（简写为AADT），用

8、全年总交通量除以365而得。 设计交通量是指欲建公路到达远景设计年限时能达到的年平均日交通量（辆日）。 远景设计年平均日交通量依道路使用任务及性质，根据历年交通观测资料推算求得。目前一般按年平均增长率累计计算确定。（一）设计交通量公路勘测设计讲义第2讲绪论远景设计年平均日交通量依道路使用任务及性质，根据历年交通观测资料推算求得。目前一般按年平均增长率累计计算确定。 NdN0(1+)n-1式中：Nd远景设计年平均日交通量（辆日）； N0起始年平均日交通量（辆日），包括现有交通量和道路建成后从其它道路吸引过来的交通量： 年平均增长率（）； n远景设计年限。远景设计年平均日交通量计算：公路勘测设计讲

9、义第2讲绪论 小时交通量（辆小时）是以小时为计算时段的交通量，是确定车道数和车道宽度或评价服务水平时的依据。 第30位小时交通量 ：设计小时交通量一般采用第30位小时交通量。意味着在一年中有29个小时超过设计值，将发生拥挤，占全年小时数的0.37，也就是说能顺利通过的保证率达9967。 2设计小时交通量公路勘测设计讲义第2讲绪论 NhNdv kD式中：Nh主要方向高峰小时设计交通量 （辆小时）： D方向系数，即高峰小时期间主要方向与两个方向总交通量之比（NhNh），可采用0.6； Nh高峰小时两个方向的总交通量 （辆小时）； Nd 设计年限的年平均日交通量 （辆日）；设计小时交通量计算公式：公

10、路勘测设计讲义第2讲绪论设计小时交通量系数K说明： K 设计小时交通量系数（NhNh）：平时有观测资料，仿图1-5绘制关系图求得；无资料：可按如下近似式计算 K=18（1十A）X-08+式中：A地区气候修正系数： X设计小时时位： 设计年限的日交通量修正系数，按下式计算： 0.2-0.0002Nd公路勘测设计讲义第2讲绪论折算系数用于交通换算的车辆折算系数是在特定的公路、交通组成条件下，所有非标准车相当于标准车(小客车)对交通流影响的当量值。 我国公路车辆换算以小客车为准。畜力车，人力车、自行车等非机动车，在设计交通量换算中按路侧干扰因素计（二）交通量折算汽车代表车型车辆折算系数说明小客车1.

11、019座的客车和载质量 2t的货车中型车1.519座的客车和载质量 2t 7t的货车大型车2载质量 7t 14t的货车拖挂车3载质量 14的货车公路勘测设计讲义第2讲绪论道路通行能力是在一定的道路和交通条件下，道路上某一路段适应车流的能力，以单位时间内通过的最大车辆数表示。单位时间通常以小时计（辆小时）。 1基本通行能力 基本通行能力是指在理想条件下，单位时间内一个车道或一条车道某一路段可以通过的小客车最大数，是计算各种通行能力的基础。理想条件：包括道路条件和交通条件两个方面， 四、通行能力公路勘测设计讲义第2讲绪论（1）车头时距：指连续两车通过车道或道路上同一地点的间间隔。以车头时距计算一条

12、车道的通行能力： C=3600t式中：t连续车流平均车头间隔时间（s），可通过观测求得。（2）车头间距：是指交通流中连续两车之间的距离。以车头间距计算一条车道的通行能力： C=1000Vl式中：l连续车流平均车头间隔距离（s），可通过观测求得。基本通行能力的计算方法：公路勘测设计讲义第2讲绪论 实际通行能力是由于通常现实的道路和交通条件与理想条件有较大差距，考虑了影响通行能力的诸多因素如车道宽、侧向净宽和大型车混入后，对设计通行能力进行修正后的通行能力。 3设计通行能力 1）服务水平及服务交通量： 我国按照车流运行状态，把从小交通量自由流至交通量达到可能状态的受限制车流这一运行条件范围分为四级

13、服务水平。 公路路线设计规范JTJ011一94 （以后简称规范）规定了各级公路设计采用的服务水平等级。 2实际通行能力公路勘测设计讲义第2讲绪论公路勘测设计讲义第2讲绪论公路勘测设计讲义第2讲绪论公路勘测设计讲义第2讲绪论公路勘测设计讲义第2讲绪论公路设计中采用的服务水平等级为： 高速公路：二级服务水平 但在不得已的情况下，匝道主线连接处以及交织区可降低要求采用三级服务水平。一级公路：平原微丘区采用二级服务水平，在重丘山岭地形及在近郊采用三级服务水平。 二、三级公路上的无信号交叉可按三级服务水平设计。四级公路可视需要确定。公路勘测设计讲义第2讲绪论设计通行能力是指公路交通的运行状态保持在某一设

14、计的服务水平时，单位时间内公路上某一路段可以通过的最大车辆数。设计通行能力是实际道路可能接受的通过能力，考虑了人为主观对道路的要求，按照道路运行质量要求及经济、安全、出人口交通条件等因素而确定作为设计依据的。设计通行能力=基本通行能力V/C（VC）比是在理想条件下，各级服务水平最大服务交通量与基本通行能力之比。 2）设计通行能力：公路勘测设计讲义第2讲绪论4. 各级公路适应交通量(1)高速公路的适应交通量在进行高速公路规划设计时，要保证必要的交通服务水平和车辆运行质量，同时要考虑我国的经济水平和公路建设投资力量，并要避免高速公路不入因交通量不适应造成交通阻塞。 公路路线设计规范JTJD20-2

15、006规定我国公路服务水平分为一级、二级、三级、四级。 根据我国国情，高速公路的适应交通量宜按二级（相当于美国的C级）来考虑，即计算行车速度为120km/h时，高速公路服务水平V/C比为0.8；计算行车速度为100km/h、80km/h和60km/h时，其V/C比应为0.72、0.68、0.64。最大服务交通量1600，1400，1300，1150。公路勘测设计讲义第2讲绪论按照美国最近研究结果，高速公路上每车道以小客车计的基本通行能力大约为2200辆/h。 我国交通状况下的通行能力按每车道2000辆/h计（120100km/h）；80km/h1900，60km/h1800。目前世界上高速公路

16、基本按单向单车道的设计小时交通量来考虑，但一方面因我国对某些参数尚待进一步研究，另一方面为便于进行公路规划设计并与我国一直延用的适应交通量指标相衔接。因而用适应交通量作为高速公路选用的指标。其值按下式计算：公路勘测设计讲义第2讲绪论式中：AADT远景年限的设计年平均日交通量（辆/日）； CD单车道设计通行能力（小客车/每车道/小时）； CD=CB（V/C） CB理想备件下一个车道的基本能行能力，计算行车速度120km/h为2000小客车/小时； N单向车道数；K设计小时交通量系数，K值大约在0.0950.135之间，具体应用时，可根据当地的交通量观测资料作适当调整；D交通量方向分布系数，根据我

17、国实际交通调查情况，交通流方向分布系数D一般取0.6，具体应用时，可根据当地的交通量预测资料确定。高速公路适应的交通量计算公式： 公路勘测设计讲义第2讲绪论高速公路远景年限的设计年平均日交通量范围 单位：小客车辆/日 计算行车速度四车道六车道.八车道120km/h4000055000600008000075000100000以上100km/h35000500005500070000700009000080km/h30000450005000065000650008500060km/h250004000045000600006000080000公路勘测设计讲义第2讲绪论一级公路与高速公路相比，主

18、要差别在于未排除横向干扰，车辆要经常变换车道及侧向余宽不足，其运行质量不及控制进入的高速公路。因此其通行能力和服务水平较高速公路有一定的折减。参考日本公路技术标准中关于通行能力的计算公式及有关侧向余宽，沿途条件和车道折减等修正系数，则可由高速公路公路通行能力推算出一级公路远景设计年限的年平均日交通量。(2)一级公路的适应交通量公路勘测设计讲义第2讲绪论 AADT=（CDR1R22）/（KD） =（0.60.76）CD2/(KD)式中：AADT一级公路多车道公路远景设计年限的年平均日交通量（辆/日）；CD计算行车速度为60km/h和100km/h的高速公路设计通行能力，其值为10001300小客

19、车/每车道/小时；（二级服务水平） R1侧向余宽修正系数，取值为0.850.95；R2横向干扰修正系数，取值为0.70.8；由上式计算出四车道一级公路远景设计年限的年平均日交通量约为15000辆30000辆小客车。由高速公路公路通行能力推算一级公路远景设计年限的年平均日交通量：公路勘测设计讲义第2讲绪论 根据国内研究结果，首先确定二、三、四级公路各项技术指标的平原微丘公路为基准条件，在一定服务水平下（以平均运行速度作为服务水平的指标）得出各级公路在平原微丘区下的允许通行能力，然后考虑高峰小时交通量（即容许通行能力）与年平均适应交通量之间的比值，即可得到基本路段的适应交通量。根据我国交通量调查情

20、况和研究结果，基准路段AADT=容许通行能力/K=Ca/K。设计小时交通量系数K变化在0.100.115之间，至于各级公路基准路段的容许通行能力Ca，按照交通部公路科学研究所的研究成果取值。（3）双车道公路的适应交通量公路勘测设计讲义第2讲绪论山岭重丘二、三、四级公路应作相应的纵坡折减，平均纵坡分别按4.5%、5%和5.5%考虑，对应的纵坡修正系数为0.60，0.55和0.50，其适应交通量应分别按40%，45%和50%左右折减。公路等级适应交通量范围（辆/日）公路等级适应交通量范围（辆/日）单车道四级公路200以下三级公路10004000双车道四级公路1500以下二级公路30007500双车

21、道公路适应交通量范围（辆/日） 公路勘测设计讲义第2讲绪论设计荷载汽车荷载与人群荷载公路等级高速公路一级公路二级公路三级公路四级公路汽车荷载等级公路1级公路1级公路2级公路2级公路2级公路勘测设计讲义第2讲绪论道路设计年限道路交通量设计年限道路路面结构设计年限公路勘测设计讲义第2讲绪论道路建筑限界又指建筑净空，是指为保证车辆、行人通行的安全，对道路和桥面上以及隧道中规定的高度和宽度范围内不允许有任何障碍物的空间界限：净高和净宽公路勘测设计讲义第2讲绪论当设置有加减车道、紧急停车带、慢车道等时，建筑限界应包括相应部分的宽度；桥梁、隧道设置检修道、人行道时建筑限界应包括相应部分的宽度；一条公路应采用同一净高。高速公路、一级公路、二级公路的净高为5m；三、四级公路为4.5m公路勘测设计讲义第2讲绪论 一、公路勘察设计阶段 一阶段设计：对于技术简单、方案明确的小型建设项目，可采用，即一阶段施工图设计； 两阶段设计：公路工程基本建设项目一般采用两阶段设计，即初步设计和施工图设计 三阶段设计：技术上复杂而又缺乏经验的建设项目或