公路简易教材.docx

1、公路简易教材第一章 绪论第一节 公路的基本组成公路是一种铺筑在地面上主要供车辆行驶的线形工程构造物，主要承受车辆荷载的重复作用和经受各种自然自然因素的长期影响。因此公路不仅要有缓和的纵坡、平顺的线型，而且要有牢固的人工构造物，稳定坚实的路基、平整耐用的路面，以及其他必要的防护工程和附属设施。一、线形组成线形：是指道路中线在空间的形状。道路中线：是一条平面有曲线、纵面有起伏的立体空间线形。平面由直线和平曲线组成，平曲线包括圆曲线和缓和曲线。纵面由纵坡线和竖曲线组成。立体空间线形，由平面图、纵断面图和横断面图组成。二、公路工程的组成部分公路包括路基、路面、排水（桥涵、渗水路基、过水路面）、防护（挡

2、土墙、护坡）、特殊构造物、以及交通安全服务设施。1路基路基：是公路的重要组成部分，它是按照路线位置和一定的技术要求修筑的带状构造物，承受来自由路面传来的荷载，是行车部分的基础。路基断面形状一般有：路堤、路堑、半填半挖。2路面路面：是用坚硬的材料铺筑在路基上供汽车直接行驶的地带。路面由：面层、基层、垫层等组成。路面是公路上最重要的建筑物，行车的安全、舒适与经济均取决于路面的质量，因此常以路面的质量来评价整条公路的质量。3排水构造物桥涵：指为跨越水流供汽车行驶的构造物。渗水路堤：是用石块砌成的路堤，用以通过流量不大的季节性水流。过水路面：是容许周期性水流从路表面通过的行车部分。4防护工程防护工程：

3、是指为保证路基稳定或行车安全所修筑的工程设施，如挡土墙、护坡等。5特殊构造物隧道：是穿越山岭为改善线形、缩短路线里程所修筑的山洞。半山桥：是山区路基悬出一半所修筑的桥梁或所开挖的部分路宽的山。路台：是在悬崖峭壁上所修筑的悬臂式构造物。6交通安全服务设施照明设施：灯柱、变道反光镜。安全设施：护栏、隔离栅、路面标线、交通标志（警告标志、禁令标志、指示标志）。服务设施：加油站、服务区、汽车站。植树绿化与美化工程。第二节 公路基本概念一、公路等级划分1现代交通运输方式：公路、铁路、水运、航空、管道。2公路等级及技术标准：1）行政等级：分国家干线公路（国道）、省级干线公路（省道）、县级公路（县道）、乡级

4、公路（乡道）四个等级，编号原则如下：编号结构说明G国道G1指首都放射线，G2指北南纵线，G3指东西横线S省道SI指省会（省府）放射线，S2指北南纵线，S3指东西横线X县公路编号Y乡公路编号Z专用公路编号Q其他公路编号2）技术等级：城镇或交通障碍路段而修建的分流公路。3）公路等级主要技术指标公路根据使用任务、功能和适应的交通量分为：高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路五个等级。4）高速公路为专供汽车分向、分车道行驶并全部控制出入的干线公路。四车道高速公路一般能适应按各种汽车折合成小客车的远景设计年限年平均昼夜交通量为250055000辆；六车道高速公路一般能适应按各种汽车折合小客车的

5、远景设计年限年平均昼夜交通量为4500080000辆；八车道高速公路一般能适应按各种汽车折合成人客车的远景设计年限年60000100000辆。其它公路为除高速公路以外的干线公路、集散公路、地方公路，分四个等级。5）一级公路为供汽车分向、分车道行驶的公路，一般能适应按各种汽车折合成小客车的远景设计年限年平均昼夜交通量为150030000辆。6）二级公路一般能适应按各种车辆折合成中型载重汽车的远景设计年限年平均昼夜交通量为30007500辆。7）三级公路一般能适应按各种车辆折合成中型载重汽车的远景设计年限年平均昼夜交通量为10004000辆。8）四级公路一般能适应按各种车辆折合成中型载重汽车的远景

6、设计年限年平均昼夜交通量为：双车道1500辆以下；单车道200辆以下。公路等级的选用公路等级应根据公路网的规划，从全局出发，按照公路的使用任务、功能和远景交通量综合确定。一条公路，可根据交通量等情况分段采用不同的车疲乏数或不同的公路等级。各级公路远景设计年限：高速公路和一级公路为20年；二级公路为15年；三级公路为10年；四级公路一般为10年，也可根据实际情况适当调整。对于不符合本标准规定的已有公路，应根据需要与可能的原则，按照公路网发展规划，有计划地进行改建，提高通行能力及使用质量，以达到相关等级公路标准的规定。采用分期修建的公路，必须进行总体设计，使前期工程在后期仍能充分利用。3公路与道路

7、区别1）公路：是指联接城市、乡村和工矿基地之间，主要供汽车行驶并具备一定技术标准和设施的道路。2）道路：是供各种车辆（无轨）和行人通行的工程设施。按其使用特点分为：城市道路、公路、厂矿道路、林区道路及乡村道路等。4公路网、辐射公路、环形公路、绕行公路1） 公路网是指一定区域内根据交通的需要，由各级公路组成的一个四通八达的相互联络、交织成网状分布的公路系统。2）辐射公路：在公路网中，自某一中心向外呈辐射状伸展的公路。3）环形公路：在公路网中，围绕某一中心呈环状的公路。4）绕行公路：为使行驶车辆避开一些特定障碍物而修建的公路。5 工程设计工程设计：是指从技术上和经济上对拟建工程的特定要求，考虑社会

8、和自然方面的因素运用科学技术知识、进行全面规划，制定一个完整方案，编制一套工程建设所需的图纸及说明。工程设计是国家基本建设计划的具体化，是组织施工的主要依据。二、设计阶段根据公路工程基本建设项目设计文件编制办法的规定，按项目大小和技术复杂程度分为一阶段、二阶段、三阶段设计。1一阶段设计即：一阶段施工图设计。以批准的可行性研究报告或测设合同为依据，进行一次详细的测量，据以编制施工图设计文件及设计概算。2二阶段设计即：初步设计及施工图设计两个阶段。以批准的可行性研究报告、测设合同和初测资料为依据，编制初步设计文件和工程概算、然后根据批准的初步设计、通过详细测量编制施工图设计文件和工程预算。初步设计

9、文件一经主管部门批准，其概算就是建设项目投资的最高限额，不得随意突破。3三阶段设计即：在初步设计和施工图设计之间加一个设计阶段，称为技术设计。公路基本建设项目一般采用两阶段设计，对于技术简单、方案明确的小型项目可采用一阶段设计，对技术复杂、基础资料缺泛或不足的建设项目，或建设项目中的特殊大型桥梁、隧道、互通式立体交叉等部分工程必要时采用三阶段设计。1）设计原则a精心设计b节约用地c节约建设项目投资d工程施工三、公路施工过程1接受施工任务施工企业接受施工任务有三种方法：1）由上级主管单位统一接受任务，按行政隶属关系安排计划下达。2）经主管部门同意，对外接受任务。3）自行对外投标，中标后获得任务，

10、且获得施工任务必须签订工程承包合同。2开工前的规划组织准备1）熟悉和核对设计文件2）补充调查资料3）组织先遣人员进场4）编制实施性施工组织设计和施工预算3开工前的现场条件准备4工程施工5竣工验收四、公路工程施工特点1施工流动性大，土地上的构筑物是固定的，而施工是流动。2施工协作性高，工程类型多、环节多、工序复杂、施工组织是多变的，按照不同的施工对象采用不同的施工艺和施工组织进行。3施工周期长，公路工程规模大，建设周期长任务艰巨。4公路施工是露天施工，受气候和自然条件影响与制约。五、公路施工的基本原则1连续性2平行性3协调性4均衡性六、公路工程基本建设内容1建筑安装工程1）建筑工程：路基、路面、

11、桥梁、隧道、防护、沿线设施。2）设备安装工程：高速公路、大型桥梁所需各种机械、设备仪器的安装测试等。2设备、工具及器具购置3其他基本建设工作七、公路基本建设项目组成1基本建设项目：建设项目一般是指有总体设计、经济上独立核算，行政管理上具有独立组织形式的建设单元。2单项工程：又称工程项目，它是建设项目的组成部分，一个建设项目可以讲一个单项工程，也可以是多外单项工程。3单位工程：是单项工程的组成部分，一般指不能独立发挥生产能力或效益，但具有独立施工条件的工程，如某隧道单项工程分土建工程、照明工程及通风工程等单位工程4分部工程：是单位工程的组成部分，一般是按照单位工程的各个部位划分的，例如基础工程、

12、桥梁的上部下部工程、路面工程及路基工程等。5分项工程：是分部工程的组成部分，是按照工程的不同的结构、不同的材料、和不同的施工方法等因素划分的，如基础工程分为围堰、挖基、砌筑基础、回填等分项工程。分项工程独立存在是没有意义的，它只是安装工程的一种基本的构成因素，是为了组织施工及确定建筑安装工程造价而设定的一种产品。第二章 路基工程概述第一节 基本要求路基概念：路基是公路工程的重要组成部分，它是按照线路位置和一定的技术要标修筑的带状构造物，即是路线的主体，又是路面的基础。路基应满足如下要求：一、具有足够的整体稳定性二、具有足够的强度三、具有足够的水温稳定性第二节 路基设计内容一、路基组成包括：1路

13、基体2排水设施3防护设施4加固工程5附属设施（取土场、弃土场、护坡道、碎落台）二、对公路所经过地区自然状况进行勘测与调查，搜集必要的设计资料，作为路基设计依据。三、根据中线纵断面设计确定的填挖高度。结合沿线地质、水文情况，对中期主体工程进行设计，确定一般路段的边坡坡度及路基断面形状。四、根据地面水流及地下水埋藏情况，总体规划排水系统，设计排除地面水及地下水的结构物。五、进行路基防护与加固设计、包括坡面防护、冲刷防护及支挡建筑物的布设等。六、路基附属设计，包括取土坑、弃土堆、护坡道、碎落台等布设。七、路基横断面组成及横断面形式1路基横断面组成：1）行车道2）路肩（硬路肩、土路肩）3）中间带（路缘

14、带）4）边坡5）护坡道（碎落台）6）排水沟（边沟）高速公路应设置中间带，中间带由两条左侧的路缘带及中央分隔带组成。路缘带的设置应起到诱导视线的作用。一级公路一般应设置中间带，当受特殊条件限制时，可不设中央分隔带，但必须设置隔离设施。高速公路和一级公路，当纵坡大于4%时，可设爬车道，其宽度一般3.5M，高速公路互通式立体交叉，服务区等处，应设置变速车道，其宽度为3.5M。高速公路和一级公路右侧硬路肩宽度小于2.5M时，应设紧急停车带，应急停车带设置间距不大于500，应急停车带宽度包括硬路肩在内为3.5M，有效长度不小于30M。2路基横断面形式：路堤、路堑、半填半挖三种基本形式。1）路堤：高于原地

15、面的填方路基，其作用是支承路床和路面。路床是路面的基础，是指路面底面以下80cm范围内的路基部分，承受由路面结构传来的荷载，在结构上分结构上分上路床（0-30cm）及下路床（3080cm）两层。路床以下的路堤分上、下两层，上路堤是指路面底下80150cm范围内的填方部分，下路堤是指上路堤以下的填方部分。2）路堑：低于原地面由开挖所形成的路基。3）半填半挖：一部分路基由填筑组成，一部分路基由开挖形成的路基结构。3其他路型式：1）沿河路堤2）矮墙路基3）护肩路基4）砌石路基5）挡土墙路基6）护脚路基7）利用挖渠土填筑路基第三节 路基几何要素一、路基宽度路基宽度：为行车道宽度与路肩宽度之和，当设有中

16、间带、变速车道、爬坡车道、应急停车带，尚应包括这部分宽度。二、路基高度路基高度的设计，应使路肩边缘高出路基两侧地面积水高度，同进考虑地下水、毛细水和冰冻的作用，不致影响到路基的强度和稳定性。三、路基边坡坡度路基边坡坡度：是指路基边坡的倾斜程度，一般是边坡的高度与此同时水平距离的比值来表示。1一般土质边坡的坡度应根据边坡高度、土的湿度、密实程度、地下水、地表水的情况，土的成因类型及生成时代等因素确定。2岩石坡度应根据岩性、地质构造、岩石的风化破碎程度、边坡高度、地下水及地表水等综合因素确定。第四节 路基压实度路堤、路床及路堤基底均进行压实，压实质量以压实度K表示，即工地干密度r与最大干密度r0之

17、间的比值：K=r/r0土质路堤（含土石路堤）的压实度不低于表2-6的标准：填挖类型路床底面以下深度（cm）高速公路一级公路其他公路路堤上路床0-30 9593下路床30-809593上路堤80-1509390下路堤1509090零填及路堑路床0-309593注：表列数值以重型击实试验法为准压实度的评定以一个工班完成的路段压实层为检验评定单元比较恰当。检验评定段的压实度K按下式计算，若K标准值K0则为合格K=K检验评定段内压实度算术平均值分布表中随自由度和保证率而变的系数均方差检验点数，应不少于8-10点第五节 路基土的分类与分级一、路基土分类1巨粒组2粗粒组3细粒组4特殊土二、土石工程分级现行

18、公路工程定额采用六级分类，一般土木工程采用十六级分类，公路工程定额土石分类与十六级分类对应关系：公路工程定额分类松土普通土硬土软石次坚石坚石十六级分类IIIIIIIVVVIVIIIXXXXI公路工程定额分类及十六级份类“开挖难易程度”的开挖方法是指常规人力施工及爆破作业而言。1999年颁发的公路工程国内招标文件范本中对土石划分的规定为：在公路路基土石方挖方中不用小于112.5KW推土机或等于单齿松动器无法松动，须用爆破或钢楔或钢锤或用气钻方法开挖的，以及大于或等于1m3的孤石为石方，余为土。大型大石方机械化程度提高后，土石分类主要因素为爆破与否。第六节 天然密实方与压实方断面方：指路基横断面设

19、计图所显示挖填方工程量。断面方包含填方与挖方。天然密实方：按天然密实体积计算的挖方。压实方：按压实后的体积计算的填方。实践表明，天然密实的1M3土体开挖运来填筑路堤，并不等于1M3的压实方，公路工程定额规定：当以填方压实体积为工程量时，采用天然密实方为计量单位的定额时，所采用的定额应乘以调整系数。由于调整系数的采用，应在路基土石方工程数量的计算及填挖平衡调运过程中充分注意和考虑。天然密实方定额折算为压实方定额的调整系数：土类 公路等级土方石方松土普通土硬土运输二级及以上1.231.161.091.190.92三四级公路1.111.051.01.080.84第七节 路基施工一、路基的施工内容包括

20、：填方路堤、挖方路堤、路基压实、特殊地区的路基施工、路基排水、路基防护与加固。1填方路堤：1）土方路堤2）填石路堤3）土石路堤4）粉煤灰路堤2挖方路堤：土方路基开挖、石方路基爆破开挖1）土方路基的开挖方式a横挖法b纵挖法：分层纵挖法、通道纵挖法、分段纵挖法c混合式开挖法2）石方路基爆破方式a小炮b洞室炮3路基压实：1）填方地段基底的压实2）填方路堤的压实3）路堑路基的压实4）桥涵及其他构造物处填土的压实5）填石路堤的压实6）土石路堤的压实7）高填方路堤的压实4特殊地区的路基施工1）软土地基处理a塑料排水板施工b粉喷桩施工方法c砂垫层施工d砂桩施工方法e挤实碎石（砂）桩f振实碎石（砂）桩2）水稻

21、田地区地基施工3）河、塘、湖、海地区路基施工4）盐渍土地区路基施工5）风沙地区路基施工6）黄土地区路基施工7）多雨潮湿地区路基施工8）季节性冻融翻浆地区路基施工9）多年冻土地区路基施工10）岩溶地区路基施工11）滑坡地段路基施工12）崩坍岩堆地段路基施工13）膨胀土地区路基施工5路基排水1）地面水的排除：边沟、截水沟、排水沟、跌水、急流槽。a边沟：挖方路基以及填土高度较低的路堤，在路肩外缘均应设置纵向人工沟渠。b截水沟：设置在挖方路基边坡坡面以外，或山坡路堤的上方的适当位置，用以拦截路基上方流向路基的地面水，减轻边沟的水流负担，保护挖方边坡和填方坡脚不受流水冲刷和损害的人工沟渠。c排水沟：用于

22、排除来自边沟、截水沟或其它水源的水流，并将其引至路基范围以外的指定地点的水渠。d跌水和急流槽均为人工排水沟渠的特殊形式，用于陡坡地段，沟底纵坡可达100%，是山区公路路基排水常见的结构物。2）地下水的排除：盲沟、渗沟、渗井a盲沟：设在路基边沟下面的暗沟。b渗沟：盲沟的一种特殊形式。c渗井：一种立式地下排水设施。3）高速公路、一级公路的路基排水：a中央分隔带排水中央分隔带排水：高速公路和一级公路路面汇水面积大，特别是在弯道段、降雨时中央分隔带附近聚水较多，路基施工时应设置一部分临时或永久性的排水沟渠管线，确保水流迅速排出路基以外。b立交桥和下穿通道桥的排水c拦水缘石、d坡脚排水沟6路基防护与加固

23、：1）坡面防护a植物防护b工程防护。2）路基冲刷防护a坡岸防护b导流构造物防护c其它防护3）其它加固工程第三章 路面工程第一节 对路面的结构的要求路面是用坚硬的材料铺筑在路基上供汽车直接行驶的地带。路面分为：面层、基层、垫层。路面是公路上最重要的建筑物，行车的安全、舒适与经济均取决于路面的质量，因此常以路面的质量来评价整条公路的质量。强度：指路面承受车辆的震动力及冲击力及行车作用产生的其他各种力。刚度：指路面抵抗变形的能力。一、路面结构性质有：1稳定性：指路面结构暴露在大气中承受温度及水分变化的影响。2耐久性：指路面结构承受抗疲劳强度及抗老人和抗形变累积能力。3表面平整度4表面抗滑性能5少尘性

24、第二节 路面结构层次划分一、面层： 面层：直接同行车和大气接触的表面层次。1面层所用材料有：1）水泥砼2）沥青砼3）沥青碎石混合料4）砂砾及其他材料。2沥青路面面层类型（按技术品质和使用情况），常用的沥青类路面可分为：1）沥青混凝土a上面层b中面层c下面层d粘层e透层2）热拌沥青碎石3）沥青贯入式4）沥青表面处治二、基层： 基层：承受由面层传来的车辆荷载垂直力，并把它扩散到垫层及土基中。基层所有材料有：各种结合料稳定土或稳定碎石各种碎片石、各种工业废渣所组成的混合料基层分为：1上基层2底基层三、垫层：垫层：在土基与基层之间设置，其功能是改善土基的湿度及温度状况，以保证面层和基层的强度和刚度的稳

25、定性，避免冻胀翻浆等现象第三节 路面分类：从力学上分为：一、刚性路面：主要是指用水泥砼作面层或基层的路面结构，刚度大、变形小。二、柔性路面：包括用各种基层（除水泥砼外）和各类沥青面层、碎砾石面层、块石所组成的路面结构，刚度小、变形大。三、半刚性路面：是沥青混合料，基层是用水硬性结合料稳定的材料。第四节 路面施工一、水泥混凝土路面施工方法分为：1人工摊铺法人工摊铺法施工程序：2机械摊铺法机械摊铺法分为：1）滑模式摊铺机筑砼路面施工工序：2）轨道式摊铺机铺筑砼路面施工工序：二、沥青路面施工方法分为：1层铺法层铺法：用分层洒布沥青，分层铺撒矿料和碾压的方法修筑，按这种方法重复几次做成一定厚度的层次。

26、2路拌法路拌法：在施工现场以不同的方式将冷料热油，或冷油冷料拌和，摊铺和碾压。3厂拌法厂拌法：集中设置拌和基地，采用专用设备，将具有一定级配的矿料和沥青加热拌和，然后将混和料支到工地热铺热压或冷铺冷压，碾压终了即可开放交通。三、沥青碎石路面的施工方法分为：1热拌热铺2热拌冷铺3冷拌冷铺第四章 道路交叉第一节 平面交叉组成与分类一、平面交叉概念：平面交叉：相交道路在同一高程通过交叉点的。一般将路缘转弯切点向外延伸5-10M后所围成的部分作为平面交叉设计的范围二、分类：1按形式分：1）十字交叉2）X形交叉3）T型4）错位5）Y形6）多路7）环形交叉2按交通控制方式分为：1）无信号交叉2）信号交叉第

27、二节 立体交叉与分类一、立体交叉概念及组成：立体交叉：相交道路在不同高程通过交叉点的。立体交叉包括：1主线主线：其中两条相交道路直行车道。2匝道匝道：相交道路之间相互连通的连接道路。3出口出口：由主线驶出而进入匝道的路口。4入口入口：由匝道驶出而进入主线的路口。5变速车道出口处设置减速车道，入口处设置加速车道。二、立体交叉分类1按有无匝道分为：1）分离式立体交叉分离式立体交叉：立体交叉上跨及下穿主线之间没有匝道连接的。2）互通式立体交叉互通式立体交叉：上下线之间有匝道连接的。2按交通流线相互关系：1）完全立交型完全立交：所有交通流线均空间分离的立体交叉。此类交叉无冲突点和交织段，是最理想的立体

28、交叉类型（全互通）。互通式立体交叉又分为：a菱形交叉b喇叭形立交c环形立交d苜蓿叶形立交e定向立交2）交织型交织型：相交道路的流线之间存在交织路段。存在交织点，但消除冲突点。3）不完全立交型不完全：指相交道路的流线之间至少存在一个平面冲突的立体交叉。第五章 道路公用设施第一节 停车场（城市道路）一、按车辆性质分：1机动车停车场2非机动车停车场二、按服务对象分：1专用停车场2公用停车场第二节 公共电汽车站（城市道路）第三节 道路照明第四节 道路绿化第五节 道路管线第六节 道路排水：明沟排水、暗管排水第七节 道路交通设施：一、交通标志：警告、禁令、指示、指路标志二、交通标线：路面标线、突起路标、立

29、面标记三、人行天桥及人行地道四、防护设施：反光标志及防眩设施、防护网、护栏、防撞墙第六章 桥梁第一节 桥梁分类一、桥梁按使用性质分为：1公路桥2公铁二用桥3人行桥4拖拉机桥5过水桥（渠道桥）二、按跨径大小和多跨总长可分：1小桥：对于桥梁总长8mL130m和计算跨径5ml20m。2中桥：对于桥梁总长30mL1100m和计算跨径20ml40m。3大桥：对于桥梁总长L1100m和计算跨径l40m。4特大桥：对于桥梁总长L1500m和计算跨径l100m。三、按行车道位置可分：1上承式桥：桥面布置在桥跨结构上面的。2中承式桥：桥面布置在桥跨结构中面的。3下承式：桥面布置在桥跨结构下面的。四、按承重构件受力情况可分为：1梁桥梁桥：梁作为承重结构是以它的抗弯能力来承受荷载的。梁桥按静力特性可分为：1）简支梁简支梁桥是梁式