道路工程复习资料总结.docx

1、道路工程复习资料总结道路工程复习资料道路工程的主体是路线、路基、路面三大部分。 第一章 总论一、道路按其使用特点分为公路、城市道路、专用道路。二.道路的特点：（1）道路的基本属性：公益性、商品性、超前性、储备性（2）道路的经济特征：道路产品是固定在广阔地域上的线形建筑物，不能移动。 道路的生产周期和使用周期长 道路虽是物质产品，但不具有商品的形式 具有特殊的消费过程和消费方式 道路作为一个完整的系统，应充分发挥其作用，为社会和经济服务。三、功能：（1）公路的功能：承担中短途运输、补充和衔接其他运输方式、集散运输、长途运输；（2）城市道路的功能：提供城市交通服务、构成城市结构布局的骨架四、道路的

2、分类与组成1、道路的分类：公路、城市道路、专用道路 （1）公路：是连接城市、乡村，主要供汽车行驶的具备一定技术条件和设施的道路；可分为国、省、县、乡级公路； （2）城市道路：在城市范围内供车辆和行人通行的，具备一定技术条件和设施的道路；可分为快速路、主干路、次干路和支路； （3）专用道路：主要为工厂、矿山运输车辆通行的道路。包括厂矿道路、林区道路等。 2、公路是线性结构物，包括线形和结构两个组成部分。（1）线形组成：平面线形：由直线、圆曲线和缓和曲线等基本线形要素组成。纵面线形：由直线及竖曲线等基本要素组成。横断面： 由行车道、路肩、分隔带、路缘带、人行道、绿化带等不同要素组成。（2）结构组成

3、：路基、路面、桥涵、隧道、排水系统、防护工程、特殊构造物及交通服务设施。3、城市道路的组成 1、机动车道和非机动车道； 2、人行道； 3、交叉口、步行广场、停车场、公共汽车站； 4、交通安全设施：照明、标线、护栏等； 5、排水设施：街沟、雨水口、窨井等； 6、地下管线：电缆、煤气、给排水等； 7、绿化带 8、地铁、轻轨、高架桥等。五公路的分级与技术标准（1）根据交通量及使用任务性质分为五个等级：高速公路：汽车专用，昼夜交通量25000以上（四车道高速公路（25000-55000）、六车道高速公路（45000-80000）、八车道高速公路（60000-100000）一级公路：控制出入，昼夜交通量

4、15000以上（四车道一级公路（15000-30000）、六车道一级公路（25000-55000）二级公路：混合交通，500015000（双车道二级公路（5000-15000）三级公路：混合交通，20006000（双车道三级公路（2000-6000）四级公路：混合交通，2000辆以下（双车道四级公路（2000以下）、单车道四级公路（400以下）（2）技术标准：设计速度、路基宽度、弯道半径、最大纵坡六.城市道路的分级与技术标准： （1）分级：快速路：为城市大交通量、长距离快速交通服务；（设计年限30年）主干路：城市道路网的骨架，主要联系道路；（设计年限30年）次干路：连接和集散功能，兼有服务功能

5、；（设计年限15年）支路：局部交通，以服务为主。（设计年限10-15年）（2）各类道路按城市规模、交通量、地形分为、级，大城市采用级，小城市采用。第二章 道路平面设计公路路线是指公路中线的空间几何形状和尺寸。包括平、纵、横三个方面。第一节 概述1道路道路平面线性：指道路中线投影到水平面的几何性质和尺寸，它由直线、圆曲线和缓和曲线组成。2选线原则：(1)平原区地面起伏变化微小的地区。选线原则：以方向为主导，尽可能采用较高的技术指标，避免长直线和小偏角，但不应为避免长直线而随意转弯。通过实地勘察，合理确定中间控制点。（应穿、应避、应趋就的地点）纵断面应综合考虑桥涵、通道、交叉口等构造物的布局，合理

6、确定路基高度；(2)丘陵区：介于平原和山岭之间的地形，具有岭低脊宽、山丘连绵、分水岭较多、垭口不高等特点；选线原则：因地制宜，选用合理线形技术指标；微丘地形按平原区掌握，重丘地形按山岭区处理；重丘区选线时应综合考虑平、纵、横三者的关系，恰当掌握标准，提高线形质量（3）山岭区：选线影响因素多，一般顺山沿河布设，必要时横越山岭。1）沿溪线：沿河岸布置的路线。要点：河岸的选择、线位的高低和跨河地点；河岸选择：平坦的阳坡；跨河地点选择：桥位的确定；线位高低：低线为主，注意洪水位；特殊路段：、2）越岭线：穿越山岭的路线。要点：垭口选择、过岭标高、展线方案、纵坡设计。垭口选择：标高低、两侧易展线；过岭标高

7、：深挖过岭，并与隧道方案比较；展线方案：自然展线，困难时采用回头展线；纵坡设计：纵坡均匀、满足技术指标要求。越岭线的布设与隧道方案进行技术经济比较隧道的优点：缩短路线、改善线形、保护环境。3）山脊线：大体沿分水岭布设的路线。要点：控制垭口选择、侧坡的选择、垭口间的平均坡度。控制垭口的选择：根据山脊起伏情况确定相应的垭口作为控制点；侧坡的选择：根据分水岭顶部的起伏情况，选定路线布设位置；控制垭口间的平均坡度：两控制垭口之间应距离短捷、坡度平缓。3.桥隧与道路线形的配合：应以线形为主，桥隧为辅，并应尽量避免斜、坡、弯。（1)、桥头路线的布设桥位与路线的关系：综合考虑桥位与道路路线的互相影响。高等级

8、公路由于路线指标要求高，桥位多服从于路线。跨越支流的桥头布线：直线和绕线方案跨越主河的布线方案：争取桥轴线与河流成较大的交角，也可适当利用斜交，改善桥头线形。(2)隧道洞口路线布设:隧道以采用直线线形为宜；)隧道洞口的连接线应与隧道线形相协调；隧道洞口的连接线纵坡要求及视距要求；隧道洞口的连接线与隧道宽度相协调。第2节 道路平面线形构成道路平面线形的要素：直线、圆曲线、缓和曲线。一、直线（1）直线的优点与缺点：（2）直线的设计应与地形、地物、环境相协调，合理确定直线的长度（3）直线的长度：70s行程、20倍设计车速、2Km直线路段的最大长度应控制在设计速度的20倍为宜，即L=20v。同向曲线之

9、间直线的最小长度应小于设计速度的6倍，反向曲线之间的直线应不小于2倍。2、圆曲线在两直线交汇点，用曲线将其平顺的连接起来，使车辆安全正常地通过。圆曲线是平曲线的主要组成部分，也是公路等级高低的重要技术指标之一。（一）半径的确定1、圆曲线半径的确定2、圆曲线极限最小半径的确定1.）行车的横向稳定性：避免出现横向倾覆 2.）行车的滑动稳定性：防止车辆发生横向侧滑3.）乘客的舒适性：避免横向力系数过大导致感觉不舒适4.）运营经济性：小的有助于减小油耗和轮胎磨耗*曲线最小半径的 u及超高值：超高值的变化范围在6%10%之间,代入计算得到相应的极限最小半径。（注：极限半径仅是在十分困难的情况下使用，是保

10、证汽车行驶安全、舒适、经济的最低极限3、一般最小半径：一般最小半径是指能保证以设计车速行驶的车辆，安全行驶的最小半径。（1）确定一般最小半径时，横向力系数一般取为0.050.06，以保证行车更加舒适，是大多数情况下可以采用的曲线半径。4、不设超高的圆曲线的最小半径确定：是指曲线半径较大，离心力较小，靠轮胎和路面之间的摩阻力就足以保证汽车安全行驶所采用的最小半径。在此情况下，路面可不设置超高，而采用直线段的双向路拱形式。半径的计算：（2）曲线最小长度1、按6秒行程确定：2、按离心加速度变化率确定：3、一般以3秒行程控制,离心加速度变化率在0.50.64、按小偏角的要求确定：为避免小偏角中视觉产生

11、的急弯错觉，应设置较大半径的平曲线。三、缓和曲线：是设置在直线与圆曲线之间或半径相差较大两个转向相同的圆曲线之间的一种曲率连续变化的曲线。1、缓和曲线的作用：曲率变化缓和段、横坡变化的缓和段、加宽缓和段。2、缓和曲线的性质：汽车在匀速行驶，并以不变的角速度转动方向盘所产生的轨迹方程。其半径值随距离的增加而递减。即缓和曲线上任一点半径值与其距离起点的距离成反比。3、缓和曲线通常采用回旋线方程式： （1）.回旋线的坐标表达式4.缓和曲线的长度：（1）按照离心加速度变化率计算(避免加速度变化过快，使旅客感觉不舒适)（2）考虑驾驶员的操作反应时间：一般采用3秒行程（3）保证超高渐变率不过大第三节 道路

12、平面线形设计一、直线的应用二、直线与曲线的组合（1）长直线尽头不宜设置小半径曲线；（2）同向曲线间避免短的直线，需满足L6V反向曲线间直线长L2V三、曲线组合1.基本型：直线、回旋线、圆曲线、回旋线、直线。2.s型：两个反向圆曲线用回旋线连接的组合方式，相邻的两个回旋线参数A1与A2最好相等，否则比值小于1。3.卵形：用一个回旋线连接两个同向圆曲线的组合方式。4.复曲线：半径不同的同向圆曲线径向连接处原则上应插入回旋线。5.凸型：在两个同向回旋线间不插入圆曲线而径向相衔接的方式。6.复合型：两个以上同向回旋线间在曲率相等处相互连接的形式。四、路线平面图第四节 视距1.视距的种类和定义（1）定义

13、：我国目高1.2米，对物体的位置仍规定为同一车道中心线上，最小高度规定为0.1米。（2）分类：停车视距：小客车行驶时，当视点高为1.2米物高为0.1米时，驾驶人看到障碍物到至障碍物前能安全停车的最短行车视距。 超车视距：在双车道公路上，当视点高为1.2米，物高为0.1米时后车超过前车过程中，从驶离原车道至可见逆来车并能超车后安全驶回原车道所需的最短距离。 会车视距：两辆同向行驶的汽车能在同一车道上及时刹车所必须的距离，一般取停车视距的两倍.第3章 道路纵断面设计道路纵断面线形由直线和竖曲线组成，其设计内容包括纵坡设计和竖曲线设计。第1节 概述1、纵断面设计内容：纵坡的大小、长短、前后纵坡情况、

14、竖曲线半径大小以及与平面线形组合关系情况进行综合设计。2、纵断面：用一个曲面沿道路中线竖直剖切，展开成的平面称为道路的纵断面。3.对路基设计标高的规定：对于新建公路，高速、一级公路采用中央分隔带外侧边缘标高；二三四级公路采用路基边缘标高；在设置超高和加宽路段时，在设置之处标高；对于改建公路，一般按新建公路的规定办理，也可以采用中央分隔带中线或行车道中线标高；对城市道路而言，路基设计标高一般是指车行道中心。第2节 纵坡设计一、纵坡度1、最大纵坡：在纵坡设计时各级道路允许使用的最大坡度值。制定依据：动力特性、道路等级、自然条件、行车安全以及经济因素2、最小纵坡：以排水为主要考虑因素。各级路段路堑，

15、低填方路段及其他排水不畅地段，应采用不小于0.3%的纵坡。当必须设计平坡或小于0.3%的纵坡时，边沟应做纵向排水设计。3、平均纵坡：一定路线长度范围内，端点的高差与路线长度的比值。是衡量路线线形设计质量的主要指标之一。平均纵坡是指一定长度的路段纵向所克服的高差H与路线长度L之比。a .相对高差为200300m，平均纵坡接近5.5%b.相对高差大于500 m，平均纵坡接近5%为宜c.任一连续3000 m范围内平无纵坡不大于5.5%二、三、四公路越岭线的平均纵坡控制在5.5%以内为宜。高原纵坡折减：考虑高原空气稀薄对汽车功率的影响.2、坡长限制1、坡长：指变坡点与变坡点之间的水平长度，坡长限制包括

16、陡坡的最大坡长和最小坡长限制。2、最大坡长限制：由汽车动力性能来决定。各级公路当连续纵坡较大时，应在不大于规定长度两端设缓和曲线坡段。一般坡度控制在2以内。3、组合坡长：当连续陡坡是由几个不同受限坡度值的坡段合成时，按不同坡度的坡长限制折算确定。三、合成坡度：纵向有纵坡横向有超高时，最大坡度为其合成坡度。合成坡度的限制：避免对行车安全带来影响。10%四、纵坡设计一般要求1.公路纵坡设计的一般要求复合标准和路线设计规范的规定，不要轻易使用最大纵坡；根据不同地形合理选择纵坡：平原、丘陵、山岭；纵面线形应与地形相适应，避免频繁变坡，避免出现隐蔽路段，并与平面线形相配合。(4)控制最小纵坡以保证排水，

17、保证路线的最低标高以免受洪水冲刷，确保路基稳定；(5)减少高填与深挖，争取填挖平衡；(6)结合沿线实际进行设计，适当照顾农机及农田水利等的要求。2.城市道路纵坡设计的一般要求(1)符合城市道路设计规范要求，并参照城市规划控制标高及满足排水要求；(2)纵坡宜缓顺，起伏不宜频繁；(3)合理确定路面设计标高；(4)混合行驶的车行道，按非机动车爬坡能力设计纵坡度；(5)纵断面设计应考虑地形、地下管线、水文地质及排水要求；五、纵断面设计方法与步骤1.准备工作:绘出地面线及平面直线、曲线示意图，标出土壤地质情况、熟悉全线情况；2.标注控制点控制点:影响纵坡设计的高程控制点.控制性的控制点:必须通过或限制通

18、过;参考性的控制点:经济点.地面横坡不大,找到填挖平衡点;地面横坡较大时,采用多挖少填;地面横坡很陡,需砌筑挡墙时,采用全挖路基;3.试坡:初步定出纵坡设计线 以满足多数经济点为原则, 试坡的要点:前后照顾,以点定线,反复比较,以线交点.4.调坡 (1)结合选线示意图进行调坡;(2)对照技术标准或规范进行调坡. 调坡的方法:抬高、降低、延长、缩短、加大或减小纵坡5.核对：主要在有控制意义的特殊断面上进行。6.定坡： 把坡度值、变坡点桩号和高程定下来。注意点：(1)与平面线形合理组合;(2)回头曲线路段纵坡的特殊要求;(3)大中桥上不宜设置竖曲线；(4)交叉口、城镇、大中桥、隧道等路段；（7）计

19、算竖曲线。 确定竖曲线半径，计算竖曲线要素。（8）高程计算：计算各桩号的设计标高。第3节 竖曲线设计一.竖曲线的计算二、竖曲线设计标准设计标准：竖曲线最小半径和竖曲线长度（凹形与凸形设计标准也不同）1、竖曲线极限最小半径 A、凹形竖曲线极限最小半径：离心力、夜间行车灯照射的影响在跨桥线桥下的视距，从限制离心力、夜间行车及桥下视距三方面计算分析。 B、凸形竖曲线极限最小半径：限制失重不致过大，保证纵面行车视距 C、竖曲线一般最小半径：多采用大于极限最小半径1.52.0倍的半径值 D、竖曲线最小长度：按照汽车在竖曲线上的3S的行程时间控制竖曲线的最小长度。2、设计要求：a宜选用交大的竖曲线半径；b

20、同向竖曲线应避免“断背曲线”；c应-满足排水要求;d反向曲线间，一般由直坡段连接，也可径向连接（直坡段长度应能保证汽车设计车速的3S行程）三、竖曲线设计1、一般要求（1）宜选用较大的竖曲线半径；（2）避免同向竖曲线出现“断背曲线”；（3）反向曲线间，宜设置3秒行程的直线；（4）竖曲线应满足排水要求。2、半径的选择：（1）满足规范要求；（2）不过分增加工程量的前提下，采用较大半径；（3）通过外距值控制，选择竖曲线半径；（4）考虑相邻竖曲线的连接限制曲线长度，按切线长度选择半径；（5）避免半径过大造成排水和施工的不方便；（6）考虑夜间行车灯光照射距离满足要求。第四节 平、纵面线形组合设计一、组合设

21、计的原则（1）在视觉上能够自然地诱导驾驶员的视线，保持视觉的连续性；（2）平、纵面线形指标要大小均衡；（3）合成坡度大小得当，以利排水和行车安全；（4）注意与道路的周围环境相协调。二、线形组合设计要点：1、平曲线与竖曲线的组合：（1）平包竖；（2）平曲线与竖曲线大小保持均衡；（3）明、暗弯与凹、凸竖曲线组合得当；（4）应避免的不利组合：2、直线与纵断面的组合3、平、纵线形组合与景观的协调配合遵循原则：（1）全过程重视景观要求；（2）充分利用自然风景，避免生硬感和隔断自然；（3）减少高填深挖，少破坏沿线景观；（4）把公路绿化美化与自然景观相结合；（5）公路绿化避免形式和内容上的单一；（6）构造物

22、设计满足技术与景观的要求。第五节 爬坡车道爬坡车道：陡坡路段主线行车道外增设的供载重车行驶的专用车道。一般应选择设计不设爬坡车道的路线纵断面。一、设置爬坡车道的条件：1、公路高速公路、一级公路：（1）上坡时载重汽车行驶速度降低到允许速度以下时；（2）上坡路段的设计通行能力小于设计小时交通量时。注意进行设置爬坡车道与改善主线方案不设爬坡车道的技术经济比较；设置爬坡车道导致工程费用增加很大时，可不设；设计时速80Km/h以下，可不设爬坡车道；2、城市道路快速路以及行车速度60Km/h的主干道，纵坡大于5的路段或符合以下情况之一，可设：（1）大型车速度降低明显；（2）上坡路段大型车降低了路段通行能力

23、；（3）经综合分析设计爬坡车道比降低纵坡经济合理。二、 爬坡车道的设计1、横断面的组成：爬坡车道一般宽为3.5m，包括设与其左侧路缘带的宽度0.5m。硬路肩宽度可降低。2、横坡度：考虑爬坡车道行车速度较低，其超高也应降低，超高的旋转轴为爬坡车道内侧边缘；3、平面布置与长度总长度由起点处渐变段（45m）、爬坡车道和终点处渐变段(60m)组成；第4章 道路交叉设计第1节 概 述一、道路交叉1、概念：是不同方向的两条或多条路线橡胶或相连的地点。有的路线要通过或跨越形成相交点，而有的路线到达交叉点就终止形成相连点。2.危险点：交通流线相互交错的点位 分类：分流点、合流点、冲突点（交叉点）3.交叉对道路

24、的使用效率、交通安全、行车速度、运营费用和通行能力的重大影响；4.道路交叉规划设计的任务：减少行车干扰、保证车辆快速、顺畅、安全地通过。二、道路交叉简史：世界上最早的立体交叉出现在德国，建于1925年1.道路交叉分为平面交叉和立体交叉两大类。2.简单平交加宽交叉口设置环岛、方向岛地下通道分离式立交互通式立交三、道路交叉口分类1、平面交叉口1）（1）十字形（2）X形交叉口（3）T形交叉口（4）Y形交叉口（5）错位交叉口（6）复合式交叉口2）根据交叉口的交通组织形式和交通特性划分:（1）加铺转角式（2）分道转弯式（3）扩宽路口式（4）环形交叉2、立体交叉按相交路线的类型分类（1）道路与道路的立交（

25、2）道路与铁路的立交（3）道路与大车道的立交（2）按相交道路的条数分类：两路立交，三路立交，四路立交，多路立交（3）按相交路是否互通分类：分离式立交，完全互通式立交，部分互通式立交（4）按跨越方式分类：上跨式立交，下穿式立交（5）按空间层次划分：两层式立交，三层式立交，四层式立交（6）按立交的匝道形式分类：定向式立交，半定向式立交，非定向式立交（7）按立交的外形分类：喇叭形立交，苜蓿叶形立交，叶形立交，环形立交，菱形立交，梨形立交，海星形立交，蝶式立交第2节 平面交叉设计一、平面交叉相交道路在同一平面上相交地方称为平面交叉，即交叉口。平面交叉具有形式简单、适应性强、造价低、占地少等优点，也具行

26、车速度低、易产生交通拥挤和交通事故等缺点。二、设计内容与要求1、设计要求 保证相交的路上所有车辆与行人的交通畅通与安全；满足行车稳定的前提下，能够迅速排除地面水；2、设计内容（1）平面设计：选择交叉口的形式，确定各组成部分的几何尺寸；（2）立面设计：纵断面设计和雨水口、排水管道的布设；（3）各类交通设施的布置。三、交叉口的平面选型原则考虑因素：交通量大小及组成、周围建筑、用地、景观等。1、尽量采用正交十字形交叉或T字形交叉；2、对斜交的平面交叉口，可进行部分改进和优化；3、主次分明，照顾主流交通；4、避免近距离的错位交叉；5、避免畸形和多条道路的平面交叉。四、交叉口的立面设计要点提供一个平顺的

27、交叉口、排水迅速、与周围建筑标高协调并具有良好的空间感。1.照顾主线标高；2.做好交通组织设计；3.改变横断面以适应平面交叉；4.调整次要道路的纵断面和横断面以保证主线的畅通；5.纵坡由内向外以保证排水；6.保证地面水在交叉口内不积水；7.保证交叉口范围的通视；第三节 立体交叉设计 一、立体交叉在交叉处设置跨线结构物，使不同的交通流在平面和空间上分隔，并用专门的交换车道进行联系。特点：行车速度快、通行能力大、相互干扰小。占地大，造价高、施工复杂。二、立体交叉设置的条件1.根据相交道路等级和任务确定；2.根据交叉口的交通量需求确定；3.考虑地形条件确定；4.与铁路的立交。三、立体交叉式的组成1.

28、主体部分跨越设施：跨线桥、隧道或地道主线：引道和坡道匝道：匝道的半径2. 附属设施：出口、入口、辅助车道、三角地带等。四、立体交叉设计的原则1.功能性的原则：确保行车安全，减少交通事故；车行顺畅、路线短捷；行车方向明确；主次分明，确保主线；通行能力，满足远景设计年限的交通量要求。2.经济性原则：投资少；少拆迁、少占地；车辆运营费用低；养护和管理费用最小；3.适应性原则：因地制宜，与环境和社会发展相适应；与其在路网中的作用与地位相适应；与周围的土地及经济发展相适应；立交规划与区域规划相适应。4.艺术性原则5、立体交叉规划设计的内容1.立交规划：立项、位置、规模、立交分类及类型等；2.方案设计：立

29、交形式与类型、方案拟定、比选、确定、总体布局、工程量估算；3.初步设计：立交定位、初步测量、图表编制、概算编制等；4.施工图设计第5章 路基设计与施工第1节 概述一.路基：是按照路线位置和一定的技术要求修筑的带状构造物，是路面的基础，公路的承重主体。二、路基的特点（1）工程量大、涉及面广、投资大；（2）影响当地生态平衡、水土保持、农田水利等自然环境；（3）路基施工对工期影响大，建设活动受地质、气候、水及水文地质等因素影响大，处理技术复杂；（4）路基质量对公路运营影响大，发生问题时修复困难，严重影响行车舒适性和安全性。三、路基工程的重要性要及要求（一）重要性：公路路基是路面的基础，是公路的承重主

30、体。 坚固的路基为路面强度和稳定性提供重要保证。 路基的整体结构须包括各项附属设施。 路基横断面形式的选定应符合要求。 特殊路基须进行个别设计和验算。（二）、路基设计的一般要求1.具有足够的整体稳定性；2.具有足够的强度、刚度；3.具有足够的水、温稳定性。（三）、路基设计与施工的基本内容1.设计（1）调查、勘察、收集资料。（2）路基主体设计。根据地形、地质、水文及水文地质条件，按路线设计高程，确定一般路基及特殊路基。对于一般路基，依据规范及当地成功经验，套用常规指标值设计。对于特殊路基，则应在细致勘查的基础上，进行专门设计。（3）分析沿线地表水及地下水情况，统筹安排路基排水系统，设计排水结构物。（4）路基防护与加固设计。主要是路基地面防护、路基冲刷防护及支挡结构物布置与设计。（5）路基附属设施设计，如取土坑、弃土堆、护坡道、碎落台等等。2、施工（1）熟悉现场，核对图纸，编制施工组织设计。（2）完成组织、物质、技术等