教学PPT道路勘测设计绪论.ppt
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1、第一章 绪论(Introduction)第一节道路运输概论 Road transport outline一、道路运输的特点 我国幅员辽阔,物产丰富,人口众多,为了促进国民经济的发展,提高人民的物质文化生活水平,确保国防安全,就必须有一个四通八达的交通运输网,交通运输是国民经济的大动脉,是联系工业与农业、城市与乡村、生产与消费的纽带,是国民经济的先行官。因此,要实现国民经济的现代化,首先必须实现交通运输的现代化。现代交通运输体系是由铁路、公路、水运、空运和管道运输等组成的。铁路运输运量大、运程远,对大宗货物及人流运输起着主要的作用;,水运在通航的地区起着廉价运输的作用,运输成本低;航空运输主要快
2、速运输旅客、运载贵重物资或紧急物资;管道运输多用于运输液态或气态物质,如石油、煤气等;而公路运输具有机动灵活的特点,分布广,,对于客货运输,特别是短途运输,其效益十分显著。以上各种以上方式,相互交错、合理分工、协调发展,互相衔接,取长补短,形成的综合以上体系。道路运输在整个交通运输中起着主要的作用,其特点是:,(1)有高度的灵活性,能在规定的时间和地点迅速地集中和分散货物;(2)能深入到货物集散点直接装卸而不需要中转,可大大节约时间和费用,对短途运输效益显著;,(3)可深入到各中、小城市和 偏僻山区、农村,以加快货物的运输;(4)与其它运输方式相比,公路运输投资少,资金周转快社会效益显著;,(
3、5)随着高速公路在我国的修建,公路运输不仅在短途运输中有优势,而且在中、长途运输中将发挥越来越大的作用。道路分公路和城市道路。公路是指城市郊区以外的道路,起连接城市与城市的作用,线路较长;而城市道路是指城市,城市范围内的道路。城市道路作为城市的公共空间,是城市建设的基础设施,是城市交通运输和人民生活的必要设施,是城市总平面布置的骨架。二、我国道路发展概况道路的发展史,从一个侧面反映了人类社会的发展史。我国,的道路建设可追溯到公元2300年前那长达7000KM的“丝绸之路”,它是当时欧亚大陆交通的动脉。它东起我国长安(即西安),经陕西、甘肃、新疆,越过帕尔米高原,西至大秦(即罗马帝国,今地中海东
4、部意大利等国)。这条线路连接,着中国、印度、埃及和著名的古希腊。这条路线蜿蜒于高山、沙漠和草原之间,是中西文化、宗教交流的主要路线,它促进了中国文明和埃及文明的孕育和发展,成为我国人民和中西亚、欧洲人民友好往来的象征。秦始皇于公元前 259210年,统一6国后,为巩固政权,便利通商,大修驰道颁布了“车同轨”法令,使道路建设得到了较大的发展。例如,秦“直道”是秦始皇统一6国后所修筑的军事要道,全长近千公里,从其当时的规模和筑路技术来看,是一个可与万里长城相蓖美的又一巨型工程。,唐代是我国古代道路建设发展的鼎盛时期,初步形成了以城市为中心的道路网,但限于当时生产力水平的限制,城市规模也比较小,道路
5、等级低,基本上都是土路。到清代全国以基本形成了层次分明、功能较为完善的道路系统。但由于封,建社会对生产力的严重束缚,使我国道路发展相对极为缓慢,交通运输工具也很少改进,基本上停留在人力和畜力拉车的水平。本世纪初,汽车输入我国,公路建设逐步重视起来。本世纪初,汽车输入我国,公路建,设逐步重视起来。在1906年我国开始修建第一条汽车公路,为广西友谊关龙州公路,道路发展的历史本应进入一个良好的建设时期。但旧中国多灾多难,历经清末、北洋军阀、中华民国、抗日战争、解放战争等各个历史时期,社会不稳,定,经济落后,道路建设受到很大阻碍,且以军用为主。到1949年底,旧中国只修建公路约13万公里,其中能勉强维
6、持通车的公路不过8万公里。中华人民共和国成立以来,为了迅速恢复和发展国民经济,巩固国防,国家对道路建设作出了,很大的努力,取得了显著的成效。目前我国已基本建成了以铁路、公路、水运、空运和管道五种运输方式组成的运输网。就公路建设而言,到1997年初,全国通车里程已达到 118万公里,比1949年增长约15倍。其中汽车专用公路1.78万公里,(包括高速公路3000km,一级汽车专用公路约9580km,二级汽车专用公路约3654km),一般公路约114万公里);近两年国家对道路建设投资较大,沈阳至北京的高速公路正在建设之中,以初步形成以国家干线公路为骨架的四通八达的公路运输网。,上述情况说明新中国成
7、立后,特别是改革开放以来,我国道路建设取得了巨大成就。但是与国际上发达国家相比,差距仍然很大;与国内其它工业相比,仍相当滞后,远远不能适应现代化建设的需要。归纳起来,主要存在以下几个方面的问题:,(1)数量少、密度低。目前通车里程虽已近120万公里,但按国土面积而言,密度仍然很低,它只相当于印度的1/5,美国的1/7,日本的1/30。我国是一个多山的国家,山岭地区占我国总面积的60,这些地区公路密度更低,地区之间交通连不上、通不过的现象还很普遍;,(2)质量差、标准低。在通车里程中,二级以上的公路只占总里程的6左右,单车道的四级公路却占70多,还有达不到技术标准的“等外路”约占24左右。没有路
8、面铺装,属晴通雨阻的土路占11多。有的公里防护设施不全,抗灾差,据不完全统计,每年水毁公里,累计损失高达几个亿;另外,由于公路质量差,行车速度达不到设计速度和经济时速的要求,因而浪费动力和燃料的现象相当严 重;(3)路基公础设施差,公路桥梁大部分宽度不够、承载力低。还有几百个渡口由于未建桥梁,使通过能力降低,并经常受雨,水的影响而中断交通;(4)车辆管理调度不善,造成严重的交通事故,汽车使用率也不高。以上情况如不迅速改善,将给国家经济发展、国防建设、人民物质文化生活,以及发展旅游事业等带来更大的阻碍。当前,摆在我们面前的主要,任务:一是提高路面的质量和道路的等级、彻底改善路况、提高车速和通行能
9、力;二是修建一些必要的公路,其中包括在沿海地区、平原地区、经济发达地区和城镇附近修建一级公路和高速公路,特别是要从宏观上分析现有的公路网,进行路线的合理布局与调整,重,视提高线路设计质量,以求得时间、造价、运营和安全等方面的综合效益。当前最突出的问题是公路建设发展速度跟不上经济发展速度,也跟不上交通量的发展速度。据不完全统计,我国干线公路有50以上的路段,其交通量都在2000量/昼夜,处于超,负荷运行状态。也就是说,有50以上的现有国道需要改造成二级以上的公路。对原有公路不断进行改造,是世界各国交通事业发展的重要措施和必然趋势。世界上一些经济发达的国家近几时年来,在公路建设上的重点不是增加里程
10、,而是改善和提高原有公路的等级,技术标准。将中、低级路面改造为高级、次高级路面,以及大力修建高速公路网等。为发展我国的交通事业,交通部在“七五”期间制定了交通发展长远规划,即:在发展以综合运输体系为主的总方针指导下,按照“统筹规划、条块结合、分层负责、联合建网”的,方针,从“八五”开始用三十年左右的时间,建设公路主骨架、水运主通道、港站主输纽和交通支持系统(简称“三主一支持”)。“三主一支持”中的公路主骨架是指国道主干线系统,它是国道网中专供汽车行驶的快速车道,由高速公路、汽车专用,用一、二级公路组成。国道主干线系统,总里程约3.5万公里,由五纵七横共12条路线组成,主要连接首都、各省省会、直
11、辖市、中心城市、主要交通枢纽和重要港口。这个系统形成以后,车辆行驶速度可提高一倍,将大大缓解目前交通运输能力不足的状况,标志着现代,化交通运输网的建成。国道主干线的总体布局参见图11。“五纵”是:(1)从同江经哈尔滨、长春、沈阳、大连、烟台、青岛、连云港、上海、宁波、福州、深圳、广州、湛江、海口至三亚;,(2)由北京经天津、济南、徐州、合肥、南昌至福州;(3)由北京经石家庄、郑州、武汉、长沙、广州至珠海;(4)由二连浩特经集宁、大同、太原、西安、成都、内江、昆明至河口;(5)由重庆经贵阳、南宁至湛江。,“七纵”是:(1)由绥芬河经哈尔滨至满洲里;(2)由丹东经沈阳、唐山、北京、呼和浩特、银川、
12、兰州、西宁、格尔木至拉萨;(3)由青岛经济南、石家庄、太原至银川;,(4)由连云港经徐州、郑州、西安、兰州、乌鲁木齐至霍尔果斯;(5)由上海经南宁、合肥、武汉、重庆至成都;(6)由上海经杭州、南昌、长沙、贵阳、昆明至瑞丽;(7)由衡阳经南宁至昆明。,在上述“五纵七横”国道主干线中,国家计划在2000前将重点支持建设同江三亚、北京珠海、连云港霍尔果斯、上海成都等两纵两横的主干线和北京沈阳、北京上海、重庆北海等三个重要路段,总计里程约1.85万公里。在上述路段建设的基础上,“五 纵,七横”其它路段的建设也将逐步展开,计划到2020年将全面实现“五纵七横”的国道主干线网。除国道主干线外,各省、市、自
13、治区还根据本地区情况,正在规划并修建省级或县级公路网。相信在不久的将来,我国的公路交通将会有彻底的改观。,自新中国成立以来,我国的城市道路建设也得到了较大的发展。到目前为止,我国城市以已达666个。其中特大城市(非农业人口在100万以上)和大城市(非农业人口在50100万)共计75个(内中200万人以上的有北京、上海、天津、沈阳、武汉、广州、哈尔滨、,重庆共9个;100200万人的城市有19个,包括南京、西安、成都、长春、太原、大连、济南、青岛、抚顺、鞍山、昆明、兰州、杭州、郑州、长沙等);2050万人口的中等城市有192个;20万人口以下的小城市有399个。目前,各大、中、小城市已进入最快发
14、展时期,城市,道路累计已达5万公里,桥梁已达1万1千座,地下铁道已经起步,并修建了各种互通式与分离式立体交叉、快速车道、高架桥、人行天桥、人行地道等。总而言之,我国道路发展已进入发展最快的历史时期,希望各位在未来的建设中,为我国,道路建设与发展作出巨大的贡献。第二节 道路分级与技术标 Grade and technical standard in the road 一、道路的分类,道路是指供各种车辆和行人等通行的工程设施的总称。按其使用特点共分为公路、城市道路、厂矿道路以及乡村道路等。1、公路 公路是指连接城市、乡村,主要供汽车行驶的道路。根据公路的作用及使用性质,又将公路划分为:,(1)国家
15、干线公路(简称国道),是指具有全国性政治、经济、文化以及国防意义的公路,包括重要的国际公路、国防公路以及连接各省、市、自治区、重要大中城市、港口枢纽、工农业基地等的主要干线公路。上述的“五纵七横”即属国道。,(2)省级干线公路(简称省道),在省公路网中,具有全省性的政治、经济、国防意义,并经确定为省级干线的公路。(3)县级公路(简称县道),具有全县性的政治、经济意义,并经确定为县级干线的公路。,(4)乡级公路(简称乡道),主要为乡村生产、生活服务,并经确定为乡级的公路。(5)专用公路由工矿、农林部门等投资修建,主要供部门使用的公路。,2、城市道路 在城市范围内,供车辆及行人通行的道路。城市道路
16、的功能除了把城市各部分联系起来为城市交通服务外,还起着形成城市布局主骨架的作用,同时为通风、采光、防火、绿化、商业活动等提供公共空间。,3、厂矿道路 在工厂、矿山范围内,供运输车辆和行人通行的道路。4、林区道路 在林区主要供各种林业运输工具通行的道路。由于林区地形及运输木材的特征,其技术要求应按专门制定的林区道路技术标准执行。,5、乡村道路 是指修建在乡村、农场,主要供行人和农业运输工具通行的道路。由于乡村道路主要为农业生产服务,一般不列入国家公路等级标准。本课程主要针对公路和城市道路,为道路的主要部分。,二、公路的分级与技术标准1 公路分级在交通部1988年颁布的公路工程技术标准中,将公路按
17、其交通量及其使用任务、性质分为两类五个等级,各个等级按地形情况规定了不同的计算行车速度。,(1)汽车专用公路 高速公路,一般能适应按各种汽车(包括摩托车)折合成小客车的年平均昼夜交通量为2万5千辆以上,为具有特别重要的政治、经济意义,专供汽车分道高速行驶并全部控制出入口的公路。,一级公路,一般能适应按各种汽车(包括摩托车)折合成小客车的年平均昼夜交通量为1万2万5千辆,为连接重要政治、经济中心,通往重点工矿场区、港口或机场,专供汽车分道行驶并部分控制出入口的公路。,二级公路,一般能适应按各种汽车(包括摩托车)折合成中型载汽车的年平均昼夜交通量为27千辆,为连接政治、经济中心,通往大工矿场区、港
18、口或机场,专供汽车行驶的公路。,(2)一般公路 二级公路,一般能适应按各种车辆折合成中型载重汽车的年平均昼夜交通量为25千辆,为连接政治、经济中心或大工矿场区、港口、机场等地的公路。,三级公路,一般能适应按各种车辆折合成中型载重汽车的年平均昼夜交通量为2千辆以下,为沟通县以上城市的公路。四级公路,一般能适应按各种车辆折合成中型载重汽车的年平均昼夜交通量为2百辆以下,为沟通县、乡(镇)、村等的公路。,各级公路技术标准参见表 11,它是法定的技术要求,公路设计时都应当遵守。其中设计速度(或称计算行车速度)是技术标准中最重要的指标,对工程费用和运输效率的影响最大。地形分类可参考下述地形特征划分:,平
19、原是指地形平坦、无明显起伏、地面自然坡度一般在3度以内的地形;微丘是指地面自然坡度在20度以下、相对高差在100m以下、地形起伏不大的丘陵;一般情况下,平原和微丘地带设线不受地形限制;,重丘是指地面自然坡度在20度以上的连续起伏的山丘,且有深谷和较高的分水岭;山岭是指地面自然坡度在20度以上的山脊、陡峻山坡、悬崖、峭壁、峡谷、深沟等复杂地形;对于重丘和山岭地形,路线的平面、纵断面、横断面大部分受地形限制。,2 公路等级的选用 我国幅员辽阔,各地地理位置和自然条件各不相同,故对技术标准的掌握应是具体情况,在满足基本要求的前提下,结合实际灵活运用。使用技术标准时必须注意两种倾向:一是不考虑路线的作
20、用和运输长远发展的要求,采用,低标准以压低工程投资;二是盲目轻率、贪大求全,采用高标准,既增加了投资,又多占了土地。公路等级应根据公路网的规划和远景交通量,从全局和长远利益出发,结合公路的使用任务、性质等综合确定。公路等级一经确定,则工程的规模、,设计的技术标准和工程投资等就基本确定下来了。如果公路等级确定不当,不是使工程设计标准过高、投资过大,就是使工程设计标准过低,建成后不久就不在适用,造成资金上的浪费。因此,在选用上应注意以下几点:,(1)确定公路等级的主要因素是交通量,各级公路所能适应的年平均昼夜交通量是指远景设计年限的交通量。远景设计年限为:高速公路和一级公路为20年;二级公路为15
21、年;三、四级公路为10年。因此,在确定公路等级时,应首先确定远景设计交通量;,(2)在同一地形范围内,一条公路可根据交通量等情况分段采用不同的等级,但相邻设计路段的计算行车速度之差不宜超过20km/h;,(3)一条公路通过不同地形分区时,因相邻路段计算行车速度一般相差较大,在相互衔接处一定长度范围内,应结合地形变化,主要技术指标随之过渡(即设置过渡段),避免出现突变,且同一公路相邻路段公路等级之差不应超过一级;,(4)按不同设计速度设计的各路段,其长度不宜过短。高速公路和一级公路长度一般不小于20km,特殊情况下可减至10km;其它等级公路和城市出入口一级公路一般不小于10km,特殊情况下可减
22、至5km;,(5)不同设计路段的衔接地点,应选择在交通量发生较大变化处,如交叉路口、互通式立体交叉处等;或者驾驶者能够明晰判断前方需要改变行车速度处,如桥梁、村镇、地形急剧变化等处,以免造成安全事故;,(6)技术指标的规定值是在一定车速下的极限值(如最大纵坡、极限最小平曲线半径)。当在地形平坦的情况下,定线不困难且不过分增加工程量时,应尽可能采用较高的指标,以提高公路的使用质量。只有在地形困难或受限制的情况下,才采用相应指标的极限值。,三、城市道路分类与技术分级 城市道路依所处的地位、交通功能及对沿线建筑物的服务功能,分为下述四类:1.快速路 较高车速的长距离交通的重要道路。主要为城市大中量、
23、长距离、快速交通服务,其特征如下:,(1)对向车道间应设中间分车带;(2)有自行车通行时,加设两侧带;(3)进出口采用全控制或部分控制;(4)与高速公路、快速路、主干路相交时采用立体交叉;与次干路相交可采用平面交叉;,与支路不能直接相交;过路行人集中点设置过街天桥或地道;(5)两侧不应设置吸引大量车流、人流的建筑物的进出口;当进出口较多时,宜在两侧另建辅道。,2主干路 为连接城市各主要分区的干路,以交通功能为主,是城市道路网的骨架。当自行车交通量较大时,宜采用机动车与非机动车分隔方式。同样,主干路两侧不应设置吸引大量车流、人流的建筑物的进出口。,3次干路 是城市的交通干路,兼有服务功能。次干路
24、与主干路配合组成城市道路网,具有集散交通的作用。4支路 次干路与街坊路的连接线,解决局部地区交通,以服务功能为主。,各类各级城市道路主要技术指标参见表12。除快速路外,其它各类道路又分为、级。大城市应采用级标准;中等城市应采用级标准;小城市应采用级标准。,第三节 道路的基本组成 Basic composition of the road 一、公路的基本组成 公路是一种线形结构物,它由线形和结构两部分组成。,(一)线形组成 公路路线即指公路的中线,为平面有曲线、纵面有起伏的立体空间线形。平面由直线和曲线组成,纵面由坡道线及竖曲线组成。作为立体空间线形的图形表示由平面图、纵断面图和横断面图表示。,
25、(一)结构组成 公路是交通运输的结构物,它不仅承受荷载的作用,而且受自然条件的影响,其结构组成主要包括:,1路基 路基是行车部分的基础,断面形式一般可有路堤、路堑、半填半 挖三种形式,见图13(同济大学)。路基结构必须稳定、坚固,并符合尺寸的要求,以承受汽车荷载和自然因素的影响。,2 路面 路面是用坚硬材料铺筑于路基上供汽车直接形始的构造物,通常路面由基层及面层两部分组成,见图14(同济大学)。如沪嘉高速公路路面结构总厚69cm,其中面层由5cm中粒式沥青混凝土(防滑面)和6cm,粗粒式沥青混凝土组成;基层由8cm贯入式碎石、35cm粉煤式三渣、15cm砾石砂组成。路面常用的材料有:沥青、水泥
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