道路工程复习材料

道路工程复习材料第一章1、公路分类：国家干线公路、省干线公路、县级公路、乡级公路。2、城市道路分类：快速路、主干路、次干路、支路。3、公路的分级与技术标准1）、公路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。2）、公路技术标准：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。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。4、城市道路分为四类：快速路、主干路、次干路、支路5、城市道路的技术标准：（同公路）第二章（一）、道路选线的一般原则1．多方案选择2．工程造价与营运、管理、养护费用综合考虑3．处理好选线与农业的关系4．路线与周围环境、景观相协调5．工程地质和水文地质的影响6．选线应重视环境保护（二）、选线的步骤和方法1．路线总体布局：路线方案比选路线方案选择主要是解决起、终点间路线基本走向问题。（小比例尺1：2.5〜1：10万地形图）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出一些细部控制点，连接这些控制点，即构成路线带，也称路线布局。（地形图1：1000-1：5000比例尺） 3．具体定线定线就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。（三）、、平面线形三要素：直线、圆曲线和缓和曲线一、平面线形三要素特点及应用1）、直线的优点两点之间距离最短。具有短捷、直达的印象。行驶受力简单，方向明确，驾驶操作简易。测设简单方便（用简单的就可以精确量距、放样等）。在直线上设构造物更具经济性。2）、直线的缺点直线单一无变化，与地形及线形自身难以协调。过长的直线在交通量不大且景观缺乏变化时，易使驾驶人员感到单调、疲倦。在直线纵坡路段，易错误估计车间距离、行车速度及上坡坡度。易对长直线估计得过短或产生急躁情绪，超速行驶。3）、直线线形的运用1、采用直线线形时必须注意线形与地形的关系，在运用直线线形并决定其长度时，必须慎重考虑，一般不宜采用长直线。2、路线完全不受地形、地物限制的平坦地区或山间的宽阔河谷地带；3、城镇及其近郊道路，或以直线为主体进行规划的地区； 4、长大桥梁、隧道等构造物路段；路线交叉点及其附近；5、双车道公路提供超车的路段。二、圆曲线的特点及应用1在平面线形中，圆曲线是最常用的基本线形，它在路线遇到障碍或地形需要改变方向时设置。2各级道路（尤其公路）无论转角大小均应设置圆曲线。圆曲线能较好地适应地形变化，易与地形、地物、景观等配合协调，圆曲线配合得当，可获得圆滑舒顺的路线。3圆曲线设计重在曲线半径与曲线长度确定。三、圆曲线半径计算公式根据汽车转弯时的受力特点，可推导出汽车在弯道上行驶时的转弯半径计算公式。四、圆曲线要素的计算例题：公路平曲线的转角a=32°,交点桩号后+100,为了使圆曲线长度不短于300m,圆曲线半径最小应选多少米（取100m的整数倍）？并计算几何要素及主要点桩号。缓和曲线：设置在直线和圆曲线之间或半径相差较大的两个转向相同的圆曲线之间的一种曲率连续变化的曲线。五、（1）缓和曲线的作用.曲率连续变化，便于车辆遵循。.离心加速度逐渐变化，旅客感觉舒适。.超高横坡度及加宽逐渐变化，行车更加平稳。 4.与圆曲线配合，增加线形美观。（2）缓和曲线的特点可行性好：它的线形应符合行驶轨迹，它的几何特征应满足汽车轨迹的三条几何特征。缓和性好：是指缓和曲线要有一定长度，如太短，驾驶员操作紧张，旅客不舒适，线形不协调。计算方便，公式简单;便于在设计、施工中使用。里程桩的编制：直缓点：ZH桩号JD桩号-Th缓圆点：HY桩号二ZH桩号+L缓直点：HZ桩号二HY桩号+Lh—L）圆缓点：YH桩号二HZ桩号-L口曲中点：QZ桩号二YH桩号-（Lh-L）/2验算：JD桩号二QZ桩号+D/2【例】平原区某二级公路有一弯道R=250M,交点JD的桩号为K17+568.38,转角&=38。30,00〃，试计算该曲线上设置缓和曲线后曲线各要素及五个基本桩的里程。（六）、平面线形设计一般原则1.平面线形应直捷、连续、顺适，并与地形、地物相适应，与周围环境相协调。原则：与地形相适应，宜直则直，宜曲则曲，不片面追求直曲。小偏角曲线的问题：设置了较大的半径也容易把曲线长看成比实际的要短，造成急转弯的错觉。.基本形定义：当按直线一回旋线（A1）—圆曲线一回旋线（A2）—直线的顺序组合而成线形。、.基本形组合要求基本形设计时，为使线形协调，A值的选择最好使回旋线、圆曲线、回旋线的长度以大致接近为宜（但在许多情况下是无法做到的）。3、S形定义：两个反向圆曲线用两段反向回旋线连接的组合形式。S形组合要求口①S形相邻两个回旋线参数A1与A2宜相等。达不到时，A1与A2之比应小于2.0,有条件时以小于1.5为宜。当A2<200时，A1与A2之比应小于1.5。②S型的两个反向回旋线以径相连接为宜。当受地形或其它条件限制而不得不插入短直线或两圆曲线的回旋线相互重合时，其短直线的长度应符合下式规定： L<（A1＋A2）/40③两圆曲线半径之比也不宜过大，以R1/R2<1/2为宜（R1、R2分别为大小圆半径，A1、A2分别为大小圆的缓和曲线参数）。 （3）S形曲线的计算口已知某公路有两个交点间距为D=328.912m,JD1=K5+250.14,偏角a1=49°15,17〃（右偏），半径R1=200m；Ls1=70m；JD2为左偏，a2=85°39'30。要求：按S型曲线计算确定Ls2、R2,并计算两曲线主点里程桩号。 计算步骤：（1）先根据al、R1、Ls1,计算T1;口2）T2=D-T1 根据S形的组合要求，假定Ls2（3）用T2、LS2、a2计算R2。□（4）检查R2是否符合S形的组合要求，如不能，重新调整计算。□.卵形定义：两同向的平曲线，按直线一缓和曲线（A1）—圆曲线（R1）—缓和曲线（AF）—圆曲线（R2）—缓和曲线（A2）—直线的顺序组合而成的线形。卵形组合要求：大圆能完全包住小圆而且不是同心圆。卵型曲线用一个回旋线连接两个圆曲线，其公用缓和曲线的参数A最好在R2/2<A<R2范围内（R2为小圆半径）；圆曲线半径之比以满足R2/R1=0.2〜0.8为宜;两圆曲线的间距，以D/R2=0.003〜0.03为宜，（D为两圆曲线间的最小间距）。（7）、视距的定义为了行车安全，驾驶人员应能随时看到汽车前面相当远的一段路程，一旦发现前方路面上有障碍物或迎面来车，能及时采取措施，避免相撞，这一必须的最短距离称为行车视距。行车视距可分为停车视距、会车视距、错车视距和超车视距四种类型。（8）公路路线平面设计图1、比例尺： 1:5000；1:10000；1:2000；1:500；1:10002、测绘范围：一般为中线两侧各100〜200m,对1:500的地形图，测绘宽度每侧不小于250m。□3、导线及道路中线的展绘 4、控制点的展绘 5、各种构造物的测绘6、水系及其附属物的测绘7、地形、地貌、植被、不良地质地带等的标准。（9城市道路平面设计图1、比例尺： 1:500；1:10002、测绘范围：道路两侧红线以外各20〜50m或中线两侧各50〜150m。 3、城市道路平面设计图的内容及绘制方法：①规划红线；②坡口、坡脚线；③车道线；④人行道、人行横道线、交通岛；⑤地上、地下管线和排水设施；⑥交叉口。□第三章1、路线纵断面定义：沿中线竖直剖切再行展开的断面。它是一条有起伏的空间线，包括两条线。纵断面的线形组成要素：直坡段和竖曲线。2、最大纵坡定义：指在纵坡设计时各级道路允许采用的最大坡度值。作用：是道路纵断面设计的重要控制指标。在地形起伏较大地区，直接影响路线的长短、使用质量、运输成本及造价。3、坡长限制，主要是对较陡纵坡的最大长度和一般纵坡的最小长度加以限制。4、缓和坡段作用（1）对于上坡，当陡坡的长度达到限制坡长时，应安排一段缓坡，用以恢复在陡坡上降低的速度。（2）对于下坡，如缓坡满足了一定长度，就可不用制动，对操纵起缓冲作用，有利于行车安全。5、平均纵坡定义：一定长度的路段纵向所克服的高差与路线长度之比。它是衡量纵断面线形质量的一个重要指标。6、合成坡度定义：在设有超高的平曲线上，路线纵坡与超高横坡所组成的坡度，其方向即流水线方向。7、纵断面设计的方法步骤：1、准备工作2、标注控制点1）控制点是指影响纵坡设计的标高控制点。2）主要控制点标高的确定3、试坡：定出直坡线。4、调整5、核对6、定坡7、设置竖曲线8、施工图阶段的路线纵断面图：是根据定测中桩的平面和高程，有关地质、水文、工程要求等资料设计的，是交付施工的主要文件之一，也是纵断面设计的最后成果。竖曲线计算（重点）（1）起点（终点）桩号=变坡点桩号一（+）T（2）起点高程=变坡点高程土T2i（凸-,凹+） 终点高程=变坡点高程土T2i（凸+,凹-）□（3）x=（任意点桩号一起点桩号）或二（终点桩号一任意点桩号） y=x2/2R（4）计算设竖曲线后各桩号处的设计高程（5）设计高程=切线高程土y（6）点绘竖曲线；计算施工高度，填绘有关资料，整理；施工高度为地面高与设计高之差；一般用计算机和绘图仪出图。例题某二级汽车专用公路上有一变坡点，桩号为K10+200,切线标高为120.28m,两相邻路段的纵坡为i1=+5%，和i2=-3%，R=5000m。试设计该变坡处的竖曲线。（类似）解：1.计算竖曲线的基本要素转坡角3=0.05-(-0.03)=0.08口竖曲线长度L=R3=500030.08=400(m) 切线长度 T=L/2=200(m)口外距 E=T2/(2R)=(200)2/(235000=4(m)2.求竖曲线起点和终点桩号(1)竖曲线起点桩号：K10+200-200=K10+000(2)竖曲线终点桩号：K10+200+200=K10+4003.求各桩号的设计标高(1)K10+000竖曲线起点口切线标高120.28-20030.05=120.28-10.00=110.28(m)设计标高110.28(m)(2)K10+100处口至起点距离x=10200-10100=100(m)切线标高110.28+10030.05=110.28+5.00=115.28(m)纵距y=x2/2R=1002/235000=100(m)设计标高115.28-1.00=114.28(m)(3)K10+200竖曲线中点切线标高120.28(m)设计标高 120.28-4.00=116.28(m)(4)K10+300处口至终点距离x=10400-10300=100(m)切线标高120.28-10030.03=120.28-3.00=117.28(m)纵距y=x2/2R=1002/235000=1.00(m)设计标高117.28-1.00=116.28