《土木概論》第五章 道路工程

第 五 章 道 路 工 程 一 、 概 述 1、 我 國(guó) 道 路 建 設(shè) 概 況 1912年 修 建 第 一 條 汽 車 公 路 ： 長(zhǎng) 沙 市 湘 潭 ， 50公 里 。 1941年 修 建 瀝 青 路 面 公 路 ： 縝 緬 公 路 ， 155公 里 。 解 放 前 全 國(guó) 通 車 里 程 7.5萬(wàn) 公 里 。 到 2001年 底 ， 全 國(guó) 公 路 通 車 總 里 程 為 169.8萬(wàn) 公 里 ，居 世 界 第 四 位 。 其 中 ， 等 級(jí) 公 路 里 程 133.6萬(wàn) 公 里 ， 占總 里 程 的 78.7 。 二 級(jí) 及 以 上 公 路 里 程 22.7萬(wàn) 公 里 ，占 13.4 ； 有 路 面 公 路 里 程 154.6萬(wàn) 公 里 ， 占 91 ； 高速 公 路 通 車 總 里 程 為 1.9萬(wàn) 公 里 ， 居 世 界 第 二 位 。 國(guó) 家 國(guó) 道 主 干 線 建 設(shè) 規(guī) 劃 國(guó) 家 國(guó) 道 主 干 線 建 設(shè) 規(guī) 劃 ： 從 1991年 開 始 用 30年 時(shí) 間 建 成 以 高 速 公 路 和 一 級(jí) 公 路 為 主 的 12條 長(zhǎng)度 約 3.5萬(wàn) 公 里 的 ” 五 縱 七 橫 ” 干 線 系 統(tǒng) : 五 縱編 號(hào) 路 線 簡(jiǎn) 稱 主 控 點(diǎn) 里 程 （ 公 里 ）G010 同 三 線 同 江 哈 爾 濱 長(zhǎng) 春 沈 陽(yáng) 大 連 煙 臺(tái) 青 島 5414 連 云 港 上 海 寧 波 福 州 深 圳 廣 州 湛 江 海 安 海 口 三 亞G020 京 福 線 北 京 天 津 濟(jì) 南 徐 州 合 肥 南 昌 福 州 2484G030 京 珠 線 北 京 石 家 莊 鄭 州 武 漢 廣 州 珠 海 2317 G040 二 河 線 二 連 浩 特 集 寧 大 同 太 原 西 安 成 都 昆 明 河 口 3502G050 渝 湛 線 重 慶 貴 陽(yáng) 南 寧 湛 江 1298 七 橫編 號(hào) 路 線 簡(jiǎn) 稱 主 控 點(diǎn) 里 程 （ 公 里 ）G015 綏 滿 線 綏 芬 河 哈 爾 濱 1523G025 丹 拉 線 丹 東 沈 陽(yáng) 唐 山 北 京 集 寧 呼 和 浩 特 銀 川 蘭 州 拉 薩 4917G035 青 銀 線 青 島 濟(jì) 南 石 家 莊 太 原 銀 川 1613G045 連 霍 線 連 云 港 徐 州 鄭 州 西 安 蘭 州 烏 魯 木 齊 霍 爾 果 斯 4463G055 滬 蓉 線 上 海 南 京 合 肥 武 漢 重 慶 成 都 2844 G065 滬 瑞 線 上 海 杭 州 南 昌 貴 陽(yáng) 昆 明 瑞 麗 3585G075 衡 昆 線 衡 陽(yáng) 南 寧 （ 含 南 寧 友 誼 關(guān) 支 線 ） 昆 明 1820 土 木 工 程 概 論公 路 ： 連 接 城 鎮(zhèn) 、 鄉(xiāng) 村 和 工 礦 基 地 之 間 主 要 供 汽 車 行 駛 的 道 路 ；道 路 的 功 能 主 要 是 為 各 種 車 輛 和 行 人 服 務(wù) 。 道 路 因其 所 處 位 置 、 交 通 性 質(zhì) 及 使 用 特 點(diǎn) 不 同 ， 可 分 為 公路 、 城 市 道 路 、 廠 礦 道 路 及 林 業(yè) 道 路 等 。城 市 道 路 ： 用 于 城 市 內(nèi) 部 各 區(qū) 間 交 通 。 第五章 1912年 修 筑 第 一 條 汽 車 公 路 長(zhǎng) 沙 至 湘 潭 公 路 ，全 長(zhǎng) 50km ； 1941年 完 成 滇 緬 公 路 155km ， 是 我 國(guó) 最早 建 造 的 瀝 青 表 面 處 治 路 面 的 公 路 。 解 放 后 康 藏 、青 藏 高 原 公 路 全 長(zhǎng) 2271km 。高 速 公 路 ： 全 封 閉 、 全 部 控 制 出 入 、 全 部 立 體 交 叉 、 路中 央 有 分 隔 帶 的 現(xiàn) 代 化 汽 車 公 路 。 設(shè) 計(jì) 行 車 速 度 ：60km /h120km /h。 京 津 塘 、 沈 大 、 滬 寧 （ 1996年 9月 通車 ， 全 長(zhǎng) 247km 、 雙 向 四 車 道 ， 擁 有 橋 梁 427座 （ 292座大 中 橋 ） 20座 互 通 立 交 ） 、 京 石 等 高 速 公 路 。 土 木 工 程 概 論第五 章 土 木 工 程 概 論 道 路 公 路 城市 道 路 高 速 公 路一 級(jí) 公 路二 級(jí) 公 路三 級(jí) 公 路四 級(jí) 公 路快 速 路主 干 路次 干 路支 路 線 路路 基路 面附 屬 設(shè) 施 平 面橫 斷 面縱 斷 面路 面 基 層路 面 表 層排 水 設(shè) 施信 號(hào) 標(biāo) 志防 護(hù) 設(shè) 施綠 化 照 明 規(guī) 劃設(shè) 計(jì)施 工養(yǎng) 護(hù)改 建 、 大 修第五章 2、 道 路 分 類 按 其 位 置 、 性 質(zhì) 、 使 用 特 點(diǎn) 分 ：公 路 、 城 市 道 路 、 廠 礦 道 路 、 農(nóng) 村 道 路 、 林 區(qū) 道 路 公 路 ： 高 速 公 路 一 級(jí) 公 路 二 級(jí) 公 路 三 級(jí) 公 路 四 級(jí) 公 路 城 市 道 路 ： 快 速 路 、 主 干 道 、 次 干 道 、 支 路 、居 住 區(qū) 道 路 、 風(fēng) 景 區(qū) 道 路 、 自 行 車 專 用 土 木 工 程 概 論一 級(jí) 公 路 ： 供 汽 車 分 向 、 分 車 道 行 駛 的 公 路 ，二 級(jí) 公 路 ：三 級(jí) 公 路 ：四 級(jí) 公 路 ： 年 均 晝 夜 交 通 量 ： 1500030000輛年 均 晝 夜 交 通 量 ： 30007500輛年 均 晝 夜 交 通 量 ： 10004000輛年 均 晝 夜 交 通 量 ： 雙 車 道 1500輛單 車 道 200輛 第五章 土 木 工 程 概 論汽 車 10級(jí) 、 履 帶 50； 汽 車 15級(jí) 、 掛 車 80； 汽車 20級(jí) 、 掛 車 100； 汽 車 超 20級(jí) 、 掛 車 120。線 形 標(biāo) 準(zhǔn) 、 凈 空 標(biāo) 準(zhǔn) 和 載 重 標(biāo) 準(zhǔn) 。如 ： 載 重 標(biāo) 準(zhǔn) ， 主 要 用 于 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) ：凈 空 標(biāo) 準(zhǔn) ， 主 要 根 據(jù) 不 同 標(biāo) 準(zhǔn) 汽 車 確 定 的 外 廓尺 寸 和 軸 距 。線 形 標(biāo) 準(zhǔn) ， 主 要 用 于 確 定 路 線 線 形 幾 何 尺 寸 的 技術(shù) 指 標(biāo) 。道 路 設(shè) 計(jì) 時(shí) 的 技 術(shù) 標(biāo) 準(zhǔn) ： 第五章 土 木 工 程 概 論公 路 的 基 本 組 成 ：線 形 組 成 ： 平 面 上 有 轉(zhuǎn) 折 ， 縱 向 上 有 起 伏 。路 基 、 路 面 、 排 水 結(jié) 構(gòu) 物 、 公 路 特 殊 結(jié) 構(gòu) 物 、防 護(hù) 工 程 。結(jié) 構(gòu) 組 成 ：沿 線 附 屬 結(jié) 構(gòu) ：交 通 管 理 設(shè) 施 、 交 通 安 全 設(shè) 施 、 服 務(wù) 性 設(shè) 施 、環(huán) 境 美 化 設(shè) 施 。 第五章 土 木 工 程 概 論公 路 和 城 市 道 路 由 于 受 到 自 然 環(huán) 境 與 地 物 地 貌 的 限 制 ，在 平 面 上 有 轉(zhuǎn) 折 ， 縱 面 上 有 起 伏 。 在 轉(zhuǎn) 折 點(diǎn) 兩 側(cè) 相 鄰直 線 處 ， 為 滿 足 車 輛 行 駛 順 適 、 安 全 和 速 度 的 要 求 ，要 有 一 定 半 徑 的 曲 線 連 接 。線 路 ： 第五章 土 木 工 程 概 論故 線 路 在 平 、 縱 面 上 都 是 由 直 線 和 曲 線 組 成 的 。 公路 中 線 在 平 面 上 的 投 影 稱 “ 平 面 線 形 ” ， 它 是 由 直線 、 圓 曲 線 和 緩 和 曲 線 三 部 分 組 成 。 對(duì) 直 線 段 、 圓曲 線 段 的 半 徑 及 緩 和 曲 線 長(zhǎng) 度 都 有 相 應(yīng) 的 規(guī) 定 。 第五章 土 木 工 程 概 論通 過 公 路 中 線 的 豎 向 剖 面 稱 “ 線 路 縱 斷 面 ” ， 它 反 映線 路 的 起 伏 和 設(shè) 計(jì) 線 路 的 坡 度 。 同 理 對(duì) 縱 斷 面 的 坡 度 、坡 長(zhǎng) ， 以 及 豎 曲 線 的 最 小 半 徑 和 最 小 長(zhǎng) 度 也 有 限 制 。另 外 ， 為 了 保 證 行 車 安 全 ， 應(yīng) 將 行 車 彎 道 部 分 做 成 外側(cè) 高 、 內(nèi) 側(cè) 低 的 單 斜 面 這 種 做 法 稱 超 高 。 為 了 使 公 路平 順 地 從 直 線 段 的 雙 向 橫 斷 面 逐 漸 變 到 曲 線 段 有 超 高的 單 坡 橫 斷 面 ， 需 設(shè) 置 超 高 緩 和 段 。 第五章 土 木 工 程 概 論 第五章 3、 道 路 組 成 ： 路 線 ： 平 、 縱 、 橫 路 基 ： 路 基 土 石 方 、 邊 坡 、 防 護(hù) 工 程 路 面 ： 墊 層 、 基 層 、 面 層 交 叉 ： 平 交 、 立 交 附 屬 設(shè) 施 ： 標(biāo) 線 、 信 號(hào) 標(biāo) 志 、 綠 化 照 明 、 排 水 工 程 土 木 工 程 概 論交 叉 路 口 ： 可 為 平 面 交 叉 和 立 體 交 叉 兩 類 。平 面 交 叉 ：簡(jiǎn) 單 交 叉 口 、 拓 寬 路 面 式 交 叉 口 和 環(huán) 形 交 叉 口 第五章 土 木 工 程 概 論 第五章 立 體 交 叉 ：分 離 式 立 體 交 叉 和 互 通 式 立 體 交 叉 土 木 工 程 概 論第五 章 土 木 工 程 概 論 第五章 高 速 公 路 一 級(jí) 公 路 二 級(jí) 公 路 三 級(jí) 公 路 四 級(jí) 公 路 及 等 外 公 路 城 市 道 路 城 市 道 路 城 市 道 路 適 應(yīng) 交 通 量 、 設(shè) 計(jì) 車 速 、 路 基 路 面 寬 度 、 設(shè) 計(jì) 荷 載 、 線形 標(biāo) 準(zhǔn) 汽 車 荷 載 等 級(jí) ： 汽 10 履 50 汽 15 掛 80 汽 20 掛 100 汽 超 20 掛 1204、 技 術(shù) 標(biāo) 準(zhǔn) 二 、 道 路 的 基 本 組 成 （ 一 ） 線 路 ： 1、 平 面 線 型 ： 由 直 線 、 圓 曲 線 和 緩 和 曲 線 組 成 。 2、 縱 面 線 形 ： 由 直 線 和 豎 曲 線 組 成 。 3、 超 高 設(shè) 置 ： 設(shè) 置 超 高 橫 坡 。 平 面 線 型 縱 面 線 形 凸 曲 線 凹 曲 線 超 高 設(shè) 置 （ 二 ） 路 基 路 基 基 本 要 求 ： 1、 具 有 足 夠 的 承 載 力 和 剛 度 。 2、 具 有 足 夠 的 整 體 穩(wěn) 定 性 。 3、 具 有 足 夠 的 水 溫 穩(wěn) 定 性 。 措 施 ： 1、 選 好 良 好 的 填 土 且 充 分 壓 實(shí) 。 2、 做 好 路 基 排 水 。 3、 做 好 路 基 邊 坡 防 護(hù) 和 加 固 按 填 挖 情 況 ， 路 基 可 分 為 三 種 基 本 斷 面 形 式 ： 1、 路 堤 式 。 2、 路 塹 式 。 3、 半 填 半 挖 路 基 式 。 公 路 界 碑排 水 溝 3%1:1.5 1:m13%2%2% 路 中 線 草 皮 護(hù) 坡及 排 水 溝 路 田 分 界 墻 3%水 田 路 段1:1.5 1:1.53%2%2% 路 中 線路 中 線2%3% 2% 3% 1:m1 公 路 界 碑 土 木 工 程 概 論 第五章 （ 三 ） 路 面 路 面 的 基 本 要 求 ： 1、 路 面 結(jié) 構(gòu) 應(yīng) 堅(jiān) 強(qiáng) 耐 久 。 2、 路 面 表 面 應(yīng) 平 整 抗 滑 。 路 面 結(jié) 構(gòu) 組 成 ： 1、 面 層 2、 聯(lián) 結(jié) 層 3、 基 層 4、 墊 層 土 木 工 程 概 論 第五章 路 面 分 類 ：1、 按 工 作 特 性 分 ：柔 性 路 面 ： 瀝 青 砼 、 瀝 青 貫 入 式 碎 石 路 面 、 泥 結(jié) 碎 石 路 面剛 性 路 面 ： 水 泥 混 凝 土 路 面半 剛 性 路 面 ： 如 二 灰 、 水 泥 穩(wěn) 定 碎 石 路 面 剛 性 路 面 指 水 泥 混 凝 土 路 面 。 它 的 強(qiáng) 度 高 ， 剛 性 大 ，板 體 性 好 ， 有 較 大 的 擴(kuò) 散 應(yīng) 力 的 能 力 。柔 性 路 面 主 要 有 碎 石 路 面 和 各 類 瀝 青 路 面 。 它 剛 度較 小 ， 搞 拉 強(qiáng) 度 較 低 ， 荷 載 作 用 下 變 形 較 大 。半 剛 性 路 面 ， 主 要 為 無(wú) 機(jī) 結(jié) 合 料 (水 泥 、 石 灰 )水 硬性 材 料 穩(wěn) 定 土 、 砂 、 礫 石 和 工 業(yè) 廢 料 。 此 類 材 料做 成 的 路 面 后 期 強(qiáng) 度 增 長(zhǎng) 較 大 ， 最 終 強(qiáng) 度 比 柔 性 路面 強(qiáng) 度 要 高 ， 但 比 剛 性 路 面 強(qiáng) 度 低 。 土 木 工 程 概 論第五章 路 面 結(jié) 構(gòu) 水 泥 砼 路 面 厚 24cm 級(jí) 配 砂 礫 底 基 層 厚 17cm水 泥 穩(wěn) 定 碎 石 基 層 厚 18cm瀝 青 石 屑 封 油 層 厚 1cm4501:1.5 3%150 2%2% 3%450 1502525砼 路 面 結(jié) 構(gòu) （ 1： 50）土 路 肩 行 車 道 行 車 道 土 路 肩 熱 拌 瀝 青 碎 石 路 面 厚 5cm天 然 砂 礫 底 基 層 厚 17cm水 泥 穩(wěn) 定 碎 石 基 層 厚 28cm瀝 青 石 屑 封 油 層 厚 1cm4501:1.5 3%150 2%2% 3%450 1502525瀝 青 路 面 結(jié) 構(gòu) 圖 （ 1： 50）土 路 肩 行 車 道 行 車 道 土 路 肩 土 木 工 程 概 論 第五章 路 面 分 類 ： 2、 按 材 料 分 ：高 級(jí) 路 面 ： 水 泥 砼 路 面 、 瀝 青 砼 、 廠 拌 瀝 青次 高 級(jí) 路 面 ： 瀝 青 貫 入 式 、 路 拌 瀝 青 碎 石 、 瀝 青 表 面 處 治中 級(jí) 路 面 ： 泥 結(jié) 碎 石 、 級(jí) 配 碎 石低 級(jí) 路 面 ： 各 種 粒 料 加 固 或 改 善 土 結(jié) 構(gòu) 公 路 路 面 按 公 路 等 級(jí) 和 服 務(wù) 能 力 可 分 為 高 級(jí) 、 次高 級(jí) 、 中 級(jí) 和 低 級(jí) 路 面 。公 路 等 級(jí) 路 面 等 級(jí) 面 層 類 型 設(shè) 計(jì) 年 限高 級(jí) 公 路一 級(jí) 公 路 高 級(jí) 路 面 瀝 青 混 凝 土 15二 級(jí) 公 路 高 級(jí) 路 面次 高 級(jí) 路 面 瀝 青 混 凝 土熱 心 拌 瀝 青 混 合 料 1210三 級(jí) 公 路 次 高 級(jí) 路 面 乳 化 瀝 青 碎 石 混 合 料 8四 級(jí) 公 路 中 級(jí) 路 面 低 級(jí) 路 面 水 結(jié) 碎 石粒 料 改 善 土 55 土 木 工 程 概 論 第五章 瀝 青 路 面 攤 鋪 瀝 青 路 面 攤 鋪 瀝青攪拌站 三 、 沿 線 附 屬 設(shè) 施 包 括 ： 標(biāo) 線 、 信 號(hào) 標(biāo) 志 、 綠 化 照 明 、 里 程 碑 、 公 路界 碑 、 護(hù) 柱 護(hù) 欄 、 交 通 工 程 設(shè) 施 、 排 水 工 程等 。 5.4 高 速 公 路1、 高 速 公 路 的 特 點(diǎn)行 車 速 度 快 、 通 行 能 力 大物 資 周 轉(zhuǎn) 快 、 經(jīng) 濟(jì) 效 益 高交 通 事 故 少 、 安 全 舒 適 土 木 工 程 概 論高 速 公 路 ：具 有 特 別 重 要 的 政 治 、 經(jīng) 濟(jì) 意 義 ， 專 供 汽 車 分向 、 分 車 道 行 駛 并 全 部 控 制 出 入 的 干 線 公 路 。分 類 ： 四 車 道 高 速 公 路六 車 道 高 速 公 路八 車 道 高 速 公 路 2555千 輛年 均 晝 夜 交 通 量 ：4580千 輛60100千 輛 第五章 高 速 公 路 ： 全 封 閉 、 全 部 控 制 出 入 、 全 部 立 體 交叉 、 路 中 央 有 分 隔 帶 的 現(xiàn) 代 化 汽 車 公 路 。 設(shè) 計(jì)行 車 速 度 ： 60km /h120km /h。 京 津 塘 、 沈 大 、滬 寧 （ 1996年 9月 通 車 ， 全 長(zhǎng) 247km 、 雙 向 四 車道 ， 擁 有 橋 梁 427座 （ 292座 大 中 橋 ） 20座 互 通立 交 ） 、 京 石 等 高 速 公 路 。 5.4.2 高 速 公 路 的 線 形 設(shè) 計(jì) 標(biāo) 準(zhǔn)1、 最 小 平 曲 線 半 徑 及 超 高 橫 坡 限 制2、 最 大 縱 坡 和 豎 曲 線3、 線 形 要 求4、 橫 斷 面 5.4.3 高 速 公 路 沿 線 設(shè) 施安 全 設(shè) 施交 通 管 理 設(shè) 施服 務(wù) 性 設(shè) 施環(huán) 境 美 化 設(shè) 施 等 土 木 工 程 概 論公 路 和 城 市 道 路 由 于 受 到 自 然 環(huán) 境 與 地 物 地 貌 的 限 制 ，在 平 面 上 有 轉(zhuǎn) 折 ， 縱 面 上 有 起 伏 。 在 轉(zhuǎn) 折 點(diǎn) 兩 側(cè) 相 鄰直 線 處 ， 為 滿 足 車 輛 行 駛 順 適 、 安 全 和 速 度 的 要 求 ，要 有 一 定 半 徑 的 曲 線 連 接 。線 路 ： 第五章 土 木 工 程 概 論故 線 路 在 平 、 縱 面 上 都 是 由 直 線 和 曲 線 組 成 的 。 公路 中 線 在 平 面 上 的 投 影 稱 “ 平 面 線 形 ” ， 它 是 由 直線 、 圓 曲 線 和 緩 和 曲 線 三 部 分 組 成 。 對(duì) 直 線 段 、 圓曲 線 段 的 半 徑 及 緩 和 曲 線 長(zhǎng) 度 都 有 相 應(yīng) 的 規(guī) 定 。 第五章 土 木 工 程 概 論通 過 公 路 中 線 的 豎 向 剖 面 稱 “ 線 路 縱 斷 面 ” ， 它 反 映線 路 的 起 伏 和 設(shè) 計(jì) 線 路 的 坡 度 。 同 理 對(duì) 縱 斷 面 的 坡 度 、坡 長(zhǎng) ， 以 及 豎 曲 線 的 最 小 半 徑 和 最 小 長(zhǎng) 度 也 有 限 制 。另 外 ， 為 了 保 證 行 車 安 全 ， 應(yīng) 將 行 車 彎 道 部 分 做 成 外側(cè) 高 、 內(nèi) 側(cè) 低 的 單 斜 面 這 種 做 法 稱 超 高 。 為 了 使 公 路平 順 地 從 直 線 段 的 雙 向 橫 斷 面 逐 漸 變 到 曲 線 段 有 超 高的 單 坡 橫 斷 面 ， 需 設(shè) 置 超 高 緩 和 段 。 第五章 土 木 工 程 概 論 第五章 南 寧 廂 竹 立 交 橋 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