道路工程概论 第一章绪论

道路工程概论近现代土木工程国际金融中心大厦，中国台北。台北101大楼高508米（含天线)帝国大厦，美国纽约金茂大厦，420.5米，位于中国上海。西尔斯大楼，443米，位于美国芝加哥。世界第一悬索桥日本明石海峡大桥世界第一斜拉桥日本多多罗大桥世界第一电视塔加拿大多伦多电视塔世界第一高坝瑞士大迪克桑斯坝道路工程是土木工程研究的重要内容之一。从古至今，路的好坏与经济息息相关，一定程度上反映着一个国家的富与穷，强与弱。中国是历史悠久的文明古国，道路运输的发展先于世界各国。我国道路的发展远自上古时代，皇帝拓土开疆。道路(road)的名称源于周朝,道路原为导路；秦朝称驰道或驿道；元朝为大道。清朝:京都通往各省会的道路称为＂官路＂或＂官道＂省会间的路称为＂大路＂。市区街道为＂马路＂。汽车出现后，则成为＂公路＂。国外道路发展史:

兽路，人为了穿越森林方便也走；后来人们利用土填平坑洼用原木铺沼泽，形成简陋的公路；轮子发明后，为满足车的要求，形成较好的路；后来，人们用碎石将适用的车行路线路筑得更坚固时，小道就高出地面，就成了highway；汽车出现后，为满足现代交通要求，出现了superhighway,freeway,modornway.

隧道设计公路结构主要包括：路基、路面、桥涵、隧道、路线交叉及沿线设施等。第一章绪论内容提要：1.交通运输方式及道路运输的特点、地位与作用。

2.我国道路发展的历史、现状及近远期规划。3.公路及城市道路的分级分类和技术标准。4.道路的结构组成第一节交通运输方式及道路运输特点、作用交通（Traffic）：指人、车、物以及信息在异地之间的往来、传递和输送的总称。包括：地面交通、地下交通、水上交通、空中交通、管道交通和信息交通。第一节交通运输方式及道路运输1.交通运输方式组成

铁路、道路、水运、航空、管道、信息

2.运输方式的特点

铁路：远程客货运量大、连续性较强、成本较低、速度较高，但建设周期长、投资大，定点运行，中转多

水运：水运通过能力高、运量大、耗能少、成本低、投资省、但受自然条件限制大、连续性较差、速度慢。

航空：运输速度快、两点间运距短，但运量小、成本高。

管道：连续性强、成本低、安全性好、损耗少的优点，但其仅适用于油、气、水等货物运输。3．道路运输的特点与作用特点：①直达、机动灵活。②可自成运输体系。③通达深度广，覆盖面大。④投资少，周转快。⑤批量和时间不受限制。⑥以中短途运输为主。作用：①实现客流、货流的快速移动；②联结各地区、实现经济文化的交流；③国防战略通道；4.发展阶段(1)交通运输发展:

a.水运阶段,b.铁路运输阶段,c.公路、航空和管道运输阶段,d.综合阶段.(2)公路交通运输发展:

a.初期阶段（十九世纪80年代至二十世纪20年代）b.中期阶段（二十世纪20年代至第二次世界大战期间）c.近期阶段（战后至今）国道(G)省道(S)县道(X)乡道国家高速公路网一般国道干线公路主骨架公路农村公路全国公路网第二节我国道路现状与发展规划一、道路现状（一）公路发展现状

1.公路发展历史与现状1906年：在广西友谊关修建第一条公路。1949年以前：旧中国公路交通十分落后，1949年能通车的公路只有8.07万公里。1949年～1978年：新中国成立后，公路交通进入了恢复发展的新时期，至1978公路总里程增加到89万公里。1978年以后：改革开放以来，国家把交通作为国民经济发展的战略重点之一，为公路交通事业的快速发展提供了机遇。2005年底：全国包括达到技术标准等级和路基宽度在4.5米以上的等外路在内的国道、省道、县道、乡道（不含村道）、专用公路总里程达到192万公里。高速公路发展情况

1989年：

271km。

1999年：突破1万公里。

2005年底：4.1万公里，居世界第二.公里总里程193.05公里,河道航程12.33万公里,机场135个,铁路运营里程7.54万公里。

2006年底：新.改公路34万公里,其中高速公路4460公里.通车里程348万公里,高速公路4.54万公里。

2007年,计划建成高速公路5000公里,确保”五纵七横”最后2385公里建成。高速公路通车里程中有约1/4的里程为山区高速公路，代表山区高速公路管理水平、设计水平、建设水平及成套技术等已经跨入了世界先进行列。2．公路存在的问题公路总体存在的主要问题是：数量少，公路网密度低，只相当于印度的1/5，美国的1/7，日本的1/30。质量差、标准低。高速公路存在的问题是：中国高速公路总量不足，覆盖能力有限，尚未形成网络规模效益。对各地高速公路建设缺乏强有力指导和协调手段，不利于合理利用交通通道资源，不利于搞好跨区域通道的布局和衔接。3.我国公路的规划项目布局路线名称里程（km）五纵1.同江—三亚（含长春—珲春支线）2.北京—福州（含天津—塘沽支线及泰安—淮阴连接线)3.北京—珠海4.二连浩特—河口5.重庆—湛江52002500240036001400七横1.绥芬河—满洲里2.丹东—拉萨（含天津—唐山支线）3.青岛—银川4.连云港—霍尔果斯5.上海—成都（含万县—南充—成都支线）6.上海—瑞丽（含宁波—杭州—南京支线)7.衡阳—昆明（含南宁—友谊关支线）1300460016004400250040002000“五纵七横”国道主干线系统①②③④⑤⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺五纵七横12条路线2004年12月17日，《国家高速公路网规划》经国务院审议通过。国家高速公路网规划采用放射线与纵横网格相结合的布局方案，形成由中心城市向外放射以及横连东西、纵贯南北的大通道，由7条首都放射线、9条南北纵向线和18条东西横向线组成，简称为“7918网”，总规模约8.5万公里，其中：主线6.8万公里，地区环线、联络线等其他路线约1.7万公里。按照《规划》确定的目标，2010年，全国公路总里程将达到230万公里，其中高速公路6.5万公里、二级以上公路45万公里、县乡公路180万公里。具备通达条件的乡镇和建制村100%通公路，95%的乡镇、80%的建制村通沥青(水泥)路。4.道路规划相关知识(1)公路网规划

在区域规划中，区域是根据特定的要求有选择地划定的，它是一个在经济上、社会上、政治上、文化上具有密切的相关性与协调运转的整体性的地域空间。从规划的角度出发，公路网可理解为区域公路网，亦可简称为路网。合理的公路网一般应具备以下几个条件：①具有必要的通达深度和公路里程长度；②要有与交通量相适应的道路技术标准和使用;③使用具有经济合理的平面网络。公路网的特征:集合性;关联性;目的性;适应性。(2)城市道路和道路网A.道路红线规划定义：道路线线系指划分城市道路用地和城市建筑用地、生产用地及其他备用地的分界控制线。红线之间宽度即道路用地范围，亦可称道路的总宽度或称规划路幅。作用：在作城市总体现规划的道路系统规划时，要确定道路网形式、各类道路的功能性质、走向和位置，然后要具体解决城市道路以及和城市道路相关的各项工程（建筑工程、管线工程）的近、远期建设问题。内容:确定道路红线宽度;确定道路红线位置;确定交叉口型式;确定控制点的坐标和标高.城市道路网主要类型:方格网式、环形放射式、自由式和混合式（二）城市道路发展现状

1.城市道路发展：2.存在的问题城市道路建设速度落后于城市车辆增加的速度。城市交通基础设施相对薄弱。交通拥挤、堵塞和乘车难问题严重。混合交通的机、非、人干扰大和行车速度低、事故较多、车流量大、人流集中。交通管理水平不高。第三节道路的分级与技术标准一.道路的分类道路是供各种车辆和行人等通行的工程设施。按其使用范围分为公路（Highway）、城市道路(urbanroad)、厂矿道路(factoriesandminesroad)、林区道路(forestroad)及乡村道路(contryroad)等。公路分类公路按其在公路网中的地位与作用分为以下四类：国家干线公路.省干线公路.县公路.乡公路路面类型分为铺装路面、简易铺装路面和砂石路面。按路面力学特性分类柔性路面.半刚性路面.刚性路面桥涵分类的方法很多，主要按建设规模大小、桥梁结构类型、用途、主要承重结构所用的建筑材料、跨越障碍物的性质、上部结构中行车道所在的位置等进行分类。隧道按其所处的位置不同分可为山岭隧道、水下隧道（河底和海地）以及城市隧道等；隧道按其横断面形状分为圆形、椭圆形、马蹄形、眼睛形（孪生形）等；隧道按其用途可分为交通隧道（包括公路隧道、铁路隧道、城市隧道、人行隧道等）和运输隧道（包括输水隧道、输气隧道、输液隧道等）。二、公路分级与技术标准1.公路分级（1）公路为什么要分级：为了满足经济发展、规划交通量、路网建设和功能等的要求，公路必须分等级建设。（2）分级的依据功能：拟建公路是作为干线公路[采取措施控制出入、集散公路还是支线公路。

适应交通量：由各级公路服务水平[四级:自由流.稳定流.饱和流.强制流]与所具有的通行能力决定的。（3）《公路工程技术标准》分级根据功能和适应的交通量将公路分为五个等级：高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路。

高速公路为专供汽车分向、分车道行驶并全部控制出入的多车道公路。四车道.六车道.八车道

一级公路为供汽车分向、分车道行驶的多车道公路

二级公路为供汽车行驶的双车道公路。

三级公路为主要供汽车行驶的双车道公路。

四级公路为主要供汽车行驶的双车道或单车道公路。双向四车道的成绵高速公路二级公路四级公路①公路勘测设计阶段

公路施工前的勘测设计工作是根据批准的计划任务书和有关的标准规范进行的。公路工程基本建设项目可以采用一阶段设计、两阶段设计或三阶段设计。公路工程建设项目，一般应按两阶段设计:两阶段设计-即初步设计和施工图设计。设计步骤:⑴根据批准的任务要求,先进行踏勘测量,编制初步设计和工程概算;⑵再根据批准的初步设计,通过实地详细地测量,据以编制施工图设计和工程预算.2.公路勘测设计阶段与技术标准三阶段设计-分为初步设计、技术设计、施工图设计。适用于技术复杂、基础资料缺乏的建设项目或建设项目中的个别路段、特大桥、互通式立体交叉、隧道等。一阶段设计—即一阶段施工图设计.

它是根据批准的计划任务书要求,进行一次详细测量,据以编制施工图设计。②技术标准

技术标准

是指在一定自然环境条件下能保持车辆正常行驶性能所采用的技术指标体系。是根据道路设计交通量及计算行车速度对路线和各项工程结构的要求，把这些要求列成指标并用标准规定下来，在设计公路时都应遵守。公路技术标准反映了我国公路建设的技术方针，是法定的技术要求，公路设计时都应当遵守。

技术标准大体可归纳为三类:线型标准〔线路几何尺寸〕载重标准〔载重量〕净空标准〔外廓尺寸〕

确定各级公路技术指标的因素：路线在公路网中的功能；设计交通量和交通组成；设计速度。一般对技术标准的掌握应视具体情况而定，要防止两种倾向:一是不考虑路线的作用和远景交通运输要求，压缩工程造价而采用低标准〔地方投资〕二是贪大求全，盲目超前而采用高标准，既增加投资又多占用土地〔国家投资〕通常，一条公路应用相同技术标准，但公路较长，穿越不同地带时，允许采用不同标准。〔如不同车道数、不同材质〕三、城市道路分类与技术分级1.城市道路分类（1）分类的依据在城市道路网中的地位、交通功能以及对沿线建筑物的服务功能。（2）城市道路分为四类快速路：为城市中长距离快速交通服务。主干路：以交通功能为主。次干路：集散交通，兼有服务功能。支路：解决局部区域交通，以服务功能为主。2.城市道路分级（1）分级的依据:城市规模、设计交通量、地形等。（2）城市道路分级:除快速路外，其余各类道路按照分级依据划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级。

Ⅰ级标准：大城市（指人口50万以上的城市）各类道路采用。

Ⅱ级标准：中等城市（20万～50万）各类道路采用

Ⅲ级标准：小城市（20万以下）各类道路采用。（3）设计年限:快速路、主干路为20年，次干路为15年，支路10～15第四节道路的基本结构道路的结构组成主要包括：路基、路面、桥涵、隧道、路线交叉及沿线设施等。①路基概念路基是指路面下的土基，它是由土、石按一定尺寸、结构要求建筑而成的带状土工结构物边坡路肩行车道路肩边沟边坡碎落台截水沟路基横断面的组成路基的横断面组成:行车道carriageway路肩shoulderverge路缘带marginalstrip边坡sideslope截水沟interceptingditch边沟sideditch质量要求路基质量主要取决于其强度和水稳定性，应充分考虑路基的排水和土基的压实措施，并保证路基的最小填土高度。②路面概念路面是在路基表面上用各种不同材料分层铺筑而成的结构物，供车辆在其上以一定的速度安全舒适的行驶。质量要求1）足够的强度；2）较高的稳定性；3)一定的平整度；4）抗滑能力；5）较低的扬尘性；6）不透水性路面按其力学行性质分:柔性路面刚性路面路面的常用材料:沥青混凝土水泥混凝土碎石、砾石、粘土、砂石灰工业废料③防、排水结构概念为了确保路基稳定，免受地面水和地下水侵害，修建的专门防、排水设施。地面排水系统按其排水方向不同分:纵向排水:边沟、截水沟、排水沟。横向排水:桥梁bridge、涵洞culvert、渗水路堤s