土木工程概论8道路工程

土木工程概论第8讲

道路工程道路运输特点适应性强；机动性好；速度快；建设费用高。道路发展简史：1886~1920：汽车数量少，道路由以往马车道路继承而来1920~1945：主要强国将军事工业转向民用工业，部分国家出于军事目的将资源投入公路建设（哪国？）1945~至今：道路发展并完善中国道路的发展简史商代：夯土路秦朝：秦驰道明修栈道，暗度陈仓1988年第一条高速公路沪嘉高速通车至今高速公路里程已接近美国水平道路的分类公路：连接城市、乡村的道路城市道路：城市范围内的道路厂矿道路林区道路乡村道路道路的结构道路结构是指承受车辆等荷载和自然因素影响的结构物。一般包括路基、路面、桥涵、隧道、排水系统、防护工程和交通服务设施等。路基：路基是路面和载重车辆的基础，是公路建设的主体。路面：路面是用各种筑路材料铺筑在公路路基上的供车辆行驶的构筑物。桥涵与隧道：略排水系统：排水系统是指为确保路基稳定，防止地面水冲刷路基或地下水侵蚀路基，所设置的排水构造物。防护工程：为防止道路两侧陡峻山坡滑坡而修建的挡土墙、护脚、护坡墙等构造物；以及在公路沿河一侧为保证修建路基稳定而修建的填石边坡、砌边坡等构造物等。交通服务设施：如照明设备、交通标志、护栏、加油站、停车场、食宿站和绿化、美化设施等。道路通行能力基本通行能力：指道路与交通处于理想状态下，每一车道单位时间内的最大交通量交通量与车辆速度、司机反应速度、车辆安全间距、车辆平均长度等因素有关通行能力的折算：最靠近中央分隔带的通行能力为1.0，第二条车道的通行能力为0.8~0.9第三条车道为0.65~0.8第四条车道为0.5~0.65公路的分类&分级公路按分布范围分类：国道、省道、县道、乡道按作用分类：起骨架作用的公路为干线起连接作用的公路为支线按功能和交通量分类:高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路我国国道干线系统的代号由北京向外放射的12条，代号第一位数为“1”。例：108国道，北京—昆明由北向南的有28条，代号第一位数为“2”。例：205国道，山海关—广州由东向西的有30条，代号第一位数为“3”。例：318国道，上海—拉萨城市道路的分类快速路主干道次干道支路城市道路按照在路网中的地位、交通功能以及对沿线建筑物的服务功能划分为:快速路主干路支路次干路公路与城市道路的异同相同点：结构层相同：都分为路基、基层、面层。筑路材料相同。施工方法、施工机械相同。不同点：长距离客货运输服务，服务对象主要是机动车，兼有少量的非机动车和行人。城市街道除了服务机动车外，还为非机动车以及行人服务。城市道路作为公共设施载体，包括给排水、电力、通讯、照明、燃气、热力等。道路的分幅路幅是指公路两路肩外侧边缘之间的部分四幅多车道、三幅多车道、双幅多车道、单幅双车道、单车道路基路肩行车道中间带车道车道硬路肩土路肩中央分隔带路缘带路缘带路基路肩行车道路肩车道车道加固部分土路肩选线需考虑的因素城镇位置(快捷)地质与地形条件(安全)司机视觉与心理反应(安全)环境保护(环保)经济性线路设计在不受地形、地物限制的平坦地区或山间开阔谷地，公路广泛地采用直线段。当两相邻不同方向的直线交汇时，交汇点处用曲线平顺地连接起来，以利于汽车安全正常地通过，这段曲线称平曲线。平曲线最小曲线半径应考虑车速、车重、摩阻力设置（为什么？）。当地形或其它条件不好，应在平曲线上路面外缘设置超高，使路面形成外缘超高的横向坡度。平衡部分离心力。为保证车辆能以一定速度安全顺适地行驶，纵坡应具有一定的平顺性，起伏不宜过大和过于频繁。一般情况下纵坡设计应考虑填挖平衡，尽量使挖方等于就近路段填方，降低造价和节省用地。公路纵断面上两个坡段的转折处，为了便于行车，用一段曲线来缓和，称竖曲线。竖曲线形式可采用圆曲线或抛物线。竖曲线可以有凸形和凹形。道路纵坡顺着道路前进方向的上下坡，叫道路纵坡。道路纵坡包含最大纵坡、最小纵坡、以及相应坡长。最大纵坡是指载重汽车在油门全开的情况下持续以等速行驶时所能克服的坡度(影响安全)，规定3%。最小纵坡是根据路基边沟纵向排水的需要而产生的，一般情况下，道路纵坡等于路基边沟纵坡。视距设置停车视距会车视距错车视距超车视距避让障碍物视距

行车视距是指为了保障行车安全，驾驶人员应能随时看到汽车前面相当远的一段路程，一旦发现路面上有障碍物或迎面来车，能及时采取措施，避免相撞所需的最短距离。道路交叉平面交叉方式立体交叉方式其它交叉方式：公路与铁路交叉，公路与管道交叉，人行道与公路交叉路基与路面

路基是在天然地表面按照道路的设计线形（位置标号）和设计横断面尺寸的要求，开挖或填堆而成的土石结构物。路面是在路基顶面的行车部分，用各种混合料铺筑而成的层状结构物。

路基的作用是作为路面结构的基础。坚强而又稳定的路基，为路面结构长期承受汽车荷载提供了重要的保证。而路面结构层的存在又保护了路基，使之避免直接经受车辆和大气的破坏作用，从而长期保持稳定状态。路基路基应有足够的承载力，并有足够的整体稳定性路基是由土质或石质材料组成。路基的构造通常按路基填挖情况用横断面图表示。其断面形式可分为路堤、路堑和半填挖三种类型。路堤路堑luqianluzan半填挖

1.面层：直接承受车轮荷载反复作用和自然因素影响的结构层．要求：高强度，稳定性，耐磨性，不透水性2.基层：设置在面层之下，与面层一起传递车轮荷载的结构层．要求：足够的抗压强度，耐久性和水稳定性3.垫层：是基层底面和土基之间的层次，主要作用是加强土基和改善基层的工作条件．在土质较差、水温状况不良时设置垫层要求：水稳定性好“路基稳定,基层坚实,面层耐用”路面结构的层次划分

垫层（或隔离层）加固路肩土路肩土路肩基层路缘石路基面层ii路拱横坡路面的划分面层按材料的不同，可分为以下五种类型：

水泥混凝土面层：以水泥浆为结合料拌和集料

沥青混凝土面层：以沥青材料作结合料粘结矿料

粒料面层：以土作为结合料的各种碎石或砾石混合料

块料面层：水泥混凝土嵌锁式块料，整齐或半整齐块石铺就

复合式路面：由水泥混凝土作下面层，沥青混合料或水泥混凝土作上面层组成．优点：路面表面平整无接缝；行车舒适，振动小，噪声低；开放交通快,养护简便。

缺点：温度敏感性高；污染周边环境；履带车不可在沥青路面上行驶；在低温和雨季施工受限制。沥青路面：以沥青材料为结合料粘结矿料作为沥青混合料面层的路面结构，也称黑色路面（俗称柏油路)优点：强度高

缺点：水泥和水用量大

稳定性好

路面接缝多

耐久性好

开放交通慢

造价适当，养护费用小

阳光下路面反光强

抗滑性能好

修补工作麻烦

有利于夜间行车

地基软弱处要加钢筋

水泥混凝土路面：以水泥浆为结合料，以碎（砾）石，砂为集料，再加适当的掺和料及外掺剂拌和的混合料筑成的路面．也称白色路面．路面等级面层类型适用的道路等级高级路面水泥混凝土路面沥青混凝土路面高速公路、一级和二级、城市快速路、主干道次高级路面沥青上拌下贯式乳化沥青碎石混合料热拌沥青碎（砾）石