道路工程-公路与城市道路课件

道路工程的主要内容道路的分类公路城市道路厂矿道路农村道路道路工程的主要内容线路路基路面附属设施第1页/共60页引言1.道路工程的概念(Highwaysandurbanroads)道路：通行车辆和行人的工程设施。2.分类根据其所处的位置、交通性质、使用特点等可分为：

公路：指连接城镇、乡村和工矿基地之间主要供汽车行驶的道路。

城市道路：供城市各地区间交通用

厂矿道路：为厂矿服务用

农村道路：野外乡村地区间交通用

人行小路第2页/共60页北京—珠海同江—三亚上海—成都连云港—霍尔果斯五纵五横我国国道干线系统的代号：北京向外辐射的有12条，代号第一个字取“1”，如北京至昆明为108国道。由北向南的有28条，代号第一个字取“2”，如山海关至广州为205国道。由东向西的有30条，代号第一个字取“3”，如上海至拉萨为318国道第3页/共60页我国道路工程的分类、组成、工程内容汽车专用公路一般公路第4页/共60页路缘带(宽度0.75m)行车道(宽度3.75m)路肩(宽度3.25m）路肩(宽度3.25m）中央分隔带行车道外侧线全封闭、全部控制出入、全部立体交叉、有分隔带第5页/共60页第6页/共60页城市道路的设计车速分类车速(km/h)要求快速路60-80立交，与高速公路相连，不允许两侧有大量人流进出的建筑主干路40-60交叉口800-1200m两侧不宜有大量人流建筑物次干路30-40车速低，允许有大量人流建筑物支路15-25第7页/共60页道路的组成—线路、路基、路面、附属设施一.线路1.概念线路由直线段和曲线段组成道路由于受到自然环境与地物地貌的限制，在平面上有转折，纵面上有起伏。在转折点两侧相邻处，为满足车辆行驶顺适、安全和速度要求，要有一定的曲线连接。山岭地区线路三种类型：沿河线、山腰线、越岭线第8页/共60页线路平面设计图第9页/共60页第10页/共60页2.平面线形及其技术要求中线在平面上的投影由直线、圆曲线、缓和曲线组成。圆弧线缓和曲线(回旋线)缓和曲线直线直线

直线段不宜过长。否则引起驾驶员麻痹、疲劳，美国要求小于3min的行程。

圆曲线段半径R不宜过小否则引起汽车向外滑移或倾覆。

缓和曲线长度也不能过小，应使汽车行驶所受离心力平稳过渡。第11页/共60页圆弧线与缓和曲线的规定第12页/共60页3.线路纵断面通过线路中线的竖向剖面即沿着线路的走向所作的剖面。第13页/共60页公路的断面构成第14页/共60页公路路面的横断面构造为保证路面排水，路面要做成一定坡度。高速公路和一级公路的横断面

二、三级公路的横断面此处设置路缘石第15页/共60页路肩第16页/共60页城市道路的断面单幅路双幅路四车道以上中间需设中央分割带三幅路四幅路中央带分隔两向车道两侧带分隔快慢车道第17页/共60页行车道宽度第18页/共60页道路交叉口⑴.概念道路与道路、道路与铁路的相交处。⑵.类型

平面交叉口立体交叉口第19页/共60页第20页/共60页第21页/共60页平面交叉口交叉口平面布置，主要以道路网的规划、交叉口占地、交通量与交通组织，特别是交叉口的转弯与直行交通量情况等作为平面设计依据。平面交叉常采用的设计型式有：简单交叉、渠化交叉、拓宽交叉、环形交叉。简单交叉加铺转角式交叉口渠化交叉分道转弯式交叉口第22页/共60页平面交叉口拓宽交叉

环形交叉口第23页/共60页立体交叉的主要组成：跨线构造物（包括跨线桥（上跨式）和地道或隧道（下穿式）)

正线、匝道(慢速转向)

端部(匝道两端分别与正线相连接的道口，它包括出入口、变速车道及辅助车道)。立体交叉口-构成第24页/共60页立体交叉的分类按相交道路跨线构造物型式可分为上跨式和下穿式两类。按地理位置可分为公路立交和城市立交。按交通功能可分为分离式和互通式。根据交叉口处车流轨迹线的交错方式和几何形状的不同，互通式立交还可细分为：部分互通式、完全互通式和环形立交三种。分离式部分互通式第25页/共60页交叉口-分离式大路直走小路过桥第26页/共60页立体交叉口-完全互通式完全互通式相交道路中的车流轨迹线全部在空间分离的交叉。这类交叉是一种比较完善的高级交叉型式，匝道数与转弯方向数相等，各转向都设有专用匝道。适用于高速道路与其它高等级道路间的交叉口。其代表型式有喇叭形立交（a、b）、苜蓿叶形立交（c、d）、Y形立交（e、f）、X形立交（g、h）等。

第27页/共60页交叉口欣赏武汉北互通高速公路到普通公路有4个出入口包括两个出口两个入口。分别用于两个不同方向的上、下高速。第28页/共60页交叉口欣赏山坡上的壁画高速公路到普通公路有4各出入口包括两个出口两个入口。分别用于两个不同方向的上、下高速。第29页/共60页交叉口欣赏武汉南互通立交第30页/共60页交叉口欣赏收费广场收费站到高速公路和一级城市道路均有四个出入口第31页/共60页交叉口欣赏武汉市军山互通第32页/共60页交叉口欣赏孝昌县互通第33页/共60页交叉口欣赏服务区第34页/共60页交叉口欣赏三叉互通第35页/共60页立体交叉口-环形立交环形立交：相交道路的车流轨迹线因匝道数不足而共同使用，且有交织路段的交叉。这类立交适用于主要道路与一般道路的交叉，以用于五条以上道路相交为宜。它能保证主线直通，便于交通组织、无冲突点、占地少，但次要道路的通行能力受到环道交织能力的限制，车速受到中心岛直径的影响，构造物较多，左转车辆绕行距离长。常见的环形立交型式有三路立交（a）四路立交（b）多路立交（c）。第36页/共60页立体交叉口-右转匝道匝道匝道是互通式立交必不可少的组成部分。按匝道的功能及其与相交道路的关系，可分为右转匝道和左转匝道两类基本型式。右转匝道是从右侧驶出后直接右转的90°，到相交道路的右侧驶入，一般不设跨线构造物，其形式简单，车辆行驶方便安全。右转匝道第37页/共60页立体交叉口-左转匝道左转匝道则是车辆须转约90°～270°越过对向车道，至少需要一座跨线构造物，按匝道与相交道路的关系又可分为:（a）直接式（又称定向式或左出左进式）、（b）右出右进式、（c）右出左进式、（d）右出右进式、（e）间接式（或称环圈式）等。左出左进右出左进第38页/共60页路基1.概念；路基为道路路面下的基础部分。2.路基的三项技术要求1.足够的承载力和刚度。即不应发生过大的沉陷。2.足够的整体稳定性，即不致产生路基的整体滑坍。3.足够的水温稳定性，即在地面水、地下水或冰冻时不致显著地降低承载力。第39页/共60页路基的三种形式自然地面起伏不平，为了使路面平顺，有时需填土，有时需挖土，出现了以下几种形式；路堤(填方)路堑(挖方)半路堤半路堑(填挖结合)第40页/共60页路基的变形及破坏荷载因素：自重、行车荷载、自然因素影响稳定性的因素：水分、温度变化（正温度、负温度）、风蚀作用。1、路堤沉陷：垂直方向产生较大的沉落第41页/共60页

2、路基边坡的滑塌（滑坡）——常见的路基病害，也是水毁的普遍现象⑴溜方：少量土体沿土质边坡向下移动而形成。原因：流动水冲刷边坡、施工不当引起。⑵滑坡：一不分土体在重力作用下沿某一滑动层滑动。原因：土体稳定性不足引起。第42页/共60页3、碎落和崩塌剥落和碎落：

路堑边坡风化岩层表面，大气温度与湿度交替作用以及雨水冲刷和动力作用之下，表面岩石从坡面上剥落下来，向下滚落。大块岩石脱离坡面沿边坡滚落称为崩塌。崩塌：整体岩块在重力作用下倾倒、崩落。原因：岩体风化破碎，边坡较高。影响：危害较大的病害之一。比较滑坡与崩塌：崩塌无固定滑动面。崩塌体各部分相对位置在移动过程中完全打乱。第43页/共60页4、路基沿山坡滑动原因：①山坡较陡；②原地面未清除杂草或人工挖台阶；③坡脚未进行必要的支撑。5、不良地质和水文条件造成路基破坏不良地质条件：泥石流、溶洞等。较大自然灾害：大暴雨地区。第44页/共60页路基土的分类1、基本类型：按土的粒径分为巨粒组、粗粒组和细粒组（特殊土）。分类总体系如下：

粒组划分表

（单位：mm）

2006020520.50.250.740.02

巨粒组

粗颗粒组

细粒组漂石块石卵石小块石

砾（角砾石）

砂

粉粒

粘粒

粗

中

细

粗

中

细第45页/共60页边坡与边坡加固我国主要考虑边坡的稳定而规定坡度和高度。第46页/共60页路基的挡土墙挡土墙是支撑路基填土或者山坡土体、防止填土或体变形失稳的构造物。公路中常用1、路堑挡土墙2、山坡挡土墙：3、路肩挡土墙：4、路堤挡土墙：

路肩挡土墙路堑挡土墙山坡挡土墙路堤挡土墙第47页/共60页2，锚定式挡土墙

1）锚杆式：分为钢筋混凝土主栓，挡土板，钢锚杆

第48页/共60页2）锚定板式：墙后板压力由挡土板传立柱传钢锚杆锚固力适用于：构件段石小，工程量省特别适用于地质不良时，石料缺乏，挖基困难，有锚固条件的路基挡土墙第49页/共60页3、薄壁式挡土墙1）悬臂式：立壁、底板2）扶壁式：主要依靠腹板上的填土量来保证。特点：自重轻，做工省，适用于墙高较大，地质条件一般，需用一定量的刚材，经济效果好。第50页/共60页4，加筋式挡土墙：填土、填土中布置拉筋条、墙石板受力：放置拉筋材料，填土压实，通过填土与拉筋间的摩擦作用，把土的侧压力传给拉筋。特点：柔性结构，对地基变形随意性大，建筑高度大，适用于填土沙基，节约投资30%~70%，经济效益大。第51页/共60页路面结构面层:

要保证结构强度、刚度、不透水性、温度稳定性、平整度、粗糙度和耐磨性。

联结层:作用是为加强面层与基层的联结，提高面层的抗疲劳能力。

基层：一般用碎（砾）石灰土或工业废渣修筑。

底基层多为重要道路和高速公路采用。

垫层在路基排水不良或有冻涨翻浆的路段设置。第52页/共60页路面的构造-结构层划分第53页/共60页路面1.概念：用筑路材料铺在路基顶面，供车辆在其表面行使的一层或多层的道路结构层。2.分类⑴.按荷载作用下路面的工作特征1.柔性路面：如沥青砼路面、沥青贯入式碎（砾）石路面、泥（水泥）结碎石路面等2.刚性路面：如混凝土路面。

3.半刚性路面：如用石灰或水泥稳定土或石灰炉渣等材料建成的路面。⑵.按路面的质量级别：高级、次高级、中级、低级第54页/共60页路面面层类型及适应的公路等级路面等级面层类型适用的公路等级高级路面水泥混凝土沥青混凝土厂拌沥青碎石整齐石块或条石高速公路一级和二级次高级路面沥青上拌下贯式沥青贯入式路拌沥青碎（砾）石沥青表面处治半整齐石块二级和三级中级路面碎（砾）石（泥结或级配）不整齐石块