哈爾濱工業(yè)大學(xué)道路勘測設(shè)計課件第1-2講緒論.ppt

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道路勘測設(shè)計 主講 王龍Email hitlongwang TEL 13313699001 第一章緒論 主要內(nèi)容 1 交通運輸方式與特點2 我國道路發(fā)展規(guī)劃3 道路分級與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)4 道路勘測設(shè)計程序與依據(jù)5 本課程的特點與考核方法 第一節(jié)道路運輸?shù)奶攸c及其在國民經(jīng)濟(jì)中的地位和作用一 交通運輸是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)之一 占GDP3 1 3 2 SchoolofScienceandEngineeringonCommunication 2002年統(tǒng)計數(shù)字 運輸方式客運貨運鐵路35 30 7 65 7 公路54 13 4 67 4 航空9 0 1 水運2 內(nèi)河3 遠(yuǎn)洋8 5 管道1 3 二 公路運輸?shù)奶攸c及其優(yōu)勢 公路 適于人流及貨物的各種運距的小批量運輸 高速公路集裝箱運輸終端運輸 1 機(jī)動靈活 通達(dá)深度廣 覆蓋面大2 可實現(xiàn)門到門運輸 減少裝卸環(huán)節(jié)和多次運輸3 批量不受限制 時間不受約束鐵路 遠(yuǎn)程大宗貨物和旅客 運輸量大 高速鐵路 輪軌磁懸浮 航空 快速運送旅客和貴重 緊急商品 水運 利用水運資源 運量大 耗能低 運輸成本低 內(nèi)河海洋近海 遠(yuǎn)洋 管道 運輸連續(xù) 成本低 損耗少 安全性好 第二節(jié)我國公路現(xiàn)狀和發(fā)展規(guī)劃 古代 秦代 車同軌 清代 官馬大路 大路 小路 4000余里服務(wù)區(qū) 驛站 長亭近代 1902年汽車輸入我國 上海2輛 1906年在廣西友誼關(guān)修建第一條公路 那坎 鎮(zhèn)南關(guān) 龍州55km 1949年底 公路通車?yán)锍虄H8 1萬公里 現(xiàn)代 中華人民共和國成立以后1978年底公路通車?yán)锍踢_(dá)88萬公里2002年底 176 5萬公里 一 道路發(fā)展史 1988年 我國第一條高速公路滬嘉高速公路 18 5公里 建成通車 此后相繼建成全長375公里的沈大高速公路和143公里的京津塘高速公路 年份公路總里程高速公路2003年181萬公里2 97萬公里2004年3 40萬公里2010年前 年均投資約為1400到1500億元 年增加高速公路3000公里左右 2010年到2020年之間 年均投資約為1000億元 二 目前公路建設(shè)是國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)主戰(zhàn)場之一 2004年全球80多國家高速公路23萬公里美國9萬公里中國3 4萬公里 4 3萬 07年 加拿大1 65萬公里德國1 1萬公里法國1萬公里意大利0 63萬公里英國0 3萬公里 德國1932年建成的波恩至科隆高速公路 是世界上第一條高速公路 國道系統(tǒng) 國道干線網(wǎng)絡(luò) 國道主干線系統(tǒng) 一 國道干線系統(tǒng) 1 放射線 北京聯(lián)接周邊城市北京 哈爾濱 沈陽 塘沽 福州 珠海 廣州 深圳 昆明 拉薩 銀川和加格達(dá)奇11條 編號為101 112 23178KM 2 南北縱線共28條 編號為201 228 38004KM 3 東西橫線共30條 編號為301 330 48855KM 二 國道主干線起骨架作用的干線公里 三 公路網(wǎng)規(guī)劃 三 我國高速公路網(wǎng)規(guī)劃 兩縱兩橫 國道主干線 兩縱兩橫 國道主干線示意圖 二 國道主干線 2003年 完成 兩縱兩橫 三 我國高速公路網(wǎng)規(guī)劃 本規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)將貫穿 所有的省會級城市 城鎮(zhèn)人口在20萬以上的城市 連接起包括 50個鐵路樞紐 140多個公路樞紐50多個水路樞紐 形成綜合運輸大通道和較為完善的集 疏 運系統(tǒng) 2005年1月13日 國務(wù)院新聞發(fā)布會上 宣布了國家高速公路網(wǎng)規(guī)劃方案 國家高速公路網(wǎng)規(guī)劃采用放射線與縱橫網(wǎng)格相結(jié)合的布局方案 形成由中心城市向外放射以及橫連東西 縱貫?zāi)媳钡拇笸ǖ?7條首都放射線 9條南北縱向線18條東西橫向線組成 簡稱 7918 網(wǎng) 總規(guī)模約8 5萬公里 主線6 8萬公里 地區(qū)環(huán)線 聯(lián)絡(luò)線等其他路線約1 7萬公里 計劃30年時間完成 規(guī)模 功能 還包括 遼中 成渝 海南 珠三角 杭州灣 5條環(huán)線 根據(jù)規(guī)劃路網(wǎng)建成后 我國將實現(xiàn) 東部地區(qū)平均30分鐘上高速 中部地區(qū)平均1小時上高速 西部地區(qū)平均2小時上高速的目標(biāo) 從而大大提高全社會的機(jī)動性 2007年年底 建成4 2萬公里 完成 五縱七橫 國道主干線系統(tǒng)中的高速公路 2010年年底 實現(xiàn) 東網(wǎng) 中聯(lián) 西通 的目標(biāo) 建成5至5 5萬公里 完成西部的8條省際通道中的高速公路 為此 2010年前 每年年均投資在1400億 1500億元人民幣 每年增加新路3000公里左右 2010年以后到2020年之間 年均投資大約在1000億元人民幣 張春賢 國道 G102 G222 G301省道 S105縣道 X101鄉(xiāng)道村道 四 省道干線道路網(wǎng)形成 各省 市 自治區(qū)根據(jù)本地區(qū)的情況 規(guī)劃修建省級干線網(wǎng) 我國公路網(wǎng)管理層次 國道網(wǎng)分類 放射線 編號1 順時針編號 南北縱線 編號2 由北 南編號 東西橫線 編號3 由東 西編號 第三節(jié)道路的分級與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 一 公路分級 公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 2004 公路根據(jù)功能和適應(yīng)的交通量分為五個等級 注 交通量為各種汽車折合成小客車的遠(yuǎn)景年平均日交通量 1 高速公路專供汽車分向 分車道行駛并應(yīng)全部控制出入的多車道公路 交通量 單位時間內(nèi)通過道路某斷面的車輛數(shù)目 通過調(diào)查和預(yù)測得到 四個必須 必須 具有4條或4條以上車道必須 設(shè)置中間帶必須 設(shè)置禁入柵欄必須 設(shè)置立體交叉 2 一級公路供汽車分向 分車道行駛 并可根據(jù)需要控制出入的多車道公路 等同高速4車道 3 二級公路供汽車行駛的多車道公路雙車道二級公路能適應(yīng)的交通量為5000 15000輛 4 三級公路主要供汽車行駛的雙車道公路雙車道三級公路能適應(yīng)的交通量為2000 6000輛 5 四級公路主要供汽車行駛的雙車道或單車道公路雙車道四級公路能適應(yīng)的交通量為2000輛以下 單車道四級公路能適應(yīng)的交通量為400輛以下 二 公路等級的選用 選用依據(jù) 1 公路網(wǎng)規(guī)劃2 遠(yuǎn)景交通量3 全局觀念4 使用任務(wù)和性質(zhì)遠(yuǎn)景設(shè)計年限 高速公路 一級公路20年 二級公路15年 三 四級公路10年 國家 省級干線 高速 一 二級 縣級公路 三級 鄉(xiāng)級公路 四級 村級公路 三 公路所處地形分類 平原 微丘 重丘 山嶺平原地形 一般平原 山間盆地 高原 高平原 等地形平坦 無明顯起伏 地面自然坡度一般在3 以內(nèi) 微丘地形 起伏不大的丘陵 地面自然坡度一般在20 以下 相對高差在100m以下 重丘地形 連續(xù)起伏的山丘 且有深谷和較高的分水嶺 地面自然坡度一般在20 以上 山嶺地形 山脊 陡峻山坡 懸崖 峭壁 峽谷 深溝等地形變化復(fù)雜 地面自然坡度大部分在20 以上 四 公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 五 城市道路分類與技術(shù)分級 按道路在城市路網(wǎng)中的地位 交通功能及對沿線其他建筑物的服務(wù)功能 劃分為四類 1 快速路為城市大流量 長距離 快速交通服務(wù) 兩個方向行車道之間設(shè)分隔帶 全部或部分控制出入 不設(shè)非機(jī)動車道 2 主干路連接城市各主要分區(qū)的干路 以交通功能為主 設(shè)非機(jī)動車道 3 次干路次干路與主干路結(jié)合組成城市道路網(wǎng) 起集散交通的作用 兼有服務(wù)功能 4 支路次干路與街坊路的連接線 解決局部地區(qū)交通問題 以服務(wù)功能為主 城市道路交通達(dá)到飽和狀態(tài)的設(shè)計年限快速路 主干路 20年次干路 15年支路 10 15年城市規(guī)模劃分 特大城市 人口為100萬以上大城市 人口50萬以上中等城市 人口20 50萬小城市 人口不足20萬 非農(nóng)業(yè)人口 第四節(jié)道路勘測設(shè)計的階段和任務(wù) 一 公路工程可行性研究目的 建設(shè)的必要性 技術(shù)可行性 經(jīng)濟(jì)合理性 實施可能性等方面進(jìn)行綜合研究 為建設(shè)項目的決策和審批提供科學(xué)的依據(jù) 二 設(shè)計任務(wù)書 1 建設(shè)依據(jù)和意義 2 路線的建設(shè)規(guī)模和修建性質(zhì) 3 路線基本走向和主要控制點 4 公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和主要技術(shù)指標(biāo)調(diào) 5 按幾階段設(shè)計 各階段的完成時間 6 建設(shè)期限和投資估算 分期修建應(yīng)提出每期的建設(shè)規(guī)模和投資估算 7 施工力量的原則安排 8 附路線示意圖 內(nèi)容 需求預(yù)測建設(shè)規(guī)模投資估算實施計劃經(jīng)濟(jì)評價 三 設(shè)計階段一階段設(shè)計 對于技術(shù)簡單 方案明確的小型建設(shè)項目 可采用 即一階段施工圖設(shè)計兩階段設(shè)計 公路工程一般建設(shè)項目一般采用兩階段設(shè)計 即初步設(shè)計和施工圖設(shè)計三階段設(shè)計 技術(shù)上復(fù)雜而又缺乏經(jīng)驗的建設(shè)項目或建設(shè)項目中的個別路段 特殊大橋 互通式立體交叉 隧道等 必要時采用三階段設(shè)計 即初步設(shè)計 技術(shù)設(shè)計和施工圖設(shè)計 一階段設(shè)計 路線視察 設(shè)計任務(wù)書 一次定測 一階段施工圖設(shè)計 施工圖預(yù)算兩階段設(shè)計 可行性研究 計劃任務(wù)書 初步測量 初步設(shè)計 設(shè)計概算 定線測量 兩階段施工圖設(shè)計 施工圖預(yù)算三階段設(shè)計 預(yù)可研 可行性研究 計劃任務(wù)書 初步設(shè)計 技術(shù)設(shè)計 施工圖設(shè)計 四 公路工程基本建設(shè)項目設(shè)計程序 主要依據(jù) 公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) JTGB01 20XX 公路路線設(shè)計規(guī)范 JTJ011 20XX 城市道路設(shè)計規(guī)范 CJJ037 20XX 相關(guān)規(guī)范 公路勘測規(guī)范 JTJ061 20XX 公路攝影測量規(guī)范 JTJ066 20XX 其他規(guī)范 公路工程基本建設(shè)項目文件編制辦法 廠礦道路設(shè)計規(guī)范 GBJ022 20XX 公路環(huán)境保護(hù)設(shè)計規(guī)范 JTJ T006 20XX 第五節(jié)道路勘測設(shè)計的依據(jù) 0 技術(shù)依據(jù) 一 設(shè)計車輛 小客車 載重汽車 鞍式列車 行駛性能外形尺寸 代表車型 鉸接車 汽車外廓尺寸限界 即對汽車的總高 總寬 總長的規(guī)定 適合公路和城市道路運輸車輛汽車最大外廓尺寸應(yīng)不超過如下限制規(guī)定 1 總高 4 0m 2 總寬 不包括后視鏡 2 5m 3 總長 16m 1 載重汽車 客車12 0m 2 鉸接式客車18 0m 3 牽引車拖半掛車16 5m 4 全掛汽車列車20 0m 國家標(biāo)準(zhǔn)GB1589 89對汽車的外廓尺寸限界的規(guī)定 二 設(shè)計環(huán)境 地形 四種 影響技術(shù)指標(biāo)氣候 影響地下水高度 地面水?dāng)?shù)量 冰凍期等 決定路基水溫狀況水文 決定排水結(jié)構(gòu)物的數(shù)量 大小 地基邊坡的穩(wěn)定性 地質(zhì) 決定巖層的穩(wěn)定性 坍塌 滑落的可能 土石方施工難度等植被 影響暴雨徑流 水土流失程度和路線的布設(shè) 筑路材料 影響路基形狀 尺寸 路面類型和結(jié)構(gòu) 三 設(shè)計車速 計算行車速度 設(shè)計車速 在氣候正常 交通密度小 汽車運行只受道路本身條件的影響時 一般駕駛員能使車輛保持安全而舒適地行駛的最大行駛速度 摘自 公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) JTGB01 2003 幾何形狀的依據(jù) 四 交通量 單位時間內(nèi)通過道路某斷面的車輛數(shù)目 通過調(diào)查和預(yù)測得到 1 規(guī)劃 設(shè)計 交通量待建公路遠(yuǎn)景設(shè)計年限時能夠達(dá)到的年平均日交通量 輛 日 遠(yuǎn)景設(shè)計年平均日交通量的計算 Nd N0 1 n 1式中 Nd 遠(yuǎn)景設(shè)計年平均日交通量 輛 日 N0 起始年平均日交通量 輛 日 交通量年平均增長率 n 遠(yuǎn)景設(shè)計年限 確定道路等級的依據(jù) 能由于車道數(shù)的設(shè)計嗎 2 設(shè)計小時交通量 30位小時交通量29 8760 0 33 的概率 擁堵 確定車道數(shù)道路寬度評價服務(wù)水平 2040 設(shè)計小時交通量的計算 Nh NdxkD式中 Nh 主要方向高峰小時設(shè)計交通量 輛 小時 Nd 遠(yuǎn)景設(shè)計年平均日交通量 輛 日 D 方向系數(shù) D 0 5 0 6 主要方向交通量 斷面交通量 k 設(shè)計小時交通量系數(shù) 查圖或表 3 交通量折算將不同車型用折算系數(shù)折算成標(biāo)準(zhǔn)車型 不同車型所占空間不同 并且與行駛速度有關(guān) 五 通行能力 通行能力 在一定的道路和交通條件下 道路上某一路段適應(yīng)車流的能力 以單位時間通過的最大車輛數(shù)表示 輛 小時 注 雙車道為雙向車道合計數(shù) 多車道用一條車道的通過數(shù)表示 1 基本通行能力基本通行能力 在理想條件下 單位時間內(nèi)一個車道可以通過的小客車最大數(shù) 是計算各種通行能力的基礎(chǔ) 理想條件 道路條件和交通條件兩個方面 道路條件 足夠?qū)?平順 通視良好 交通條件 路上只有小客車 沒有其他車輛混入且不限速 一個車道的通行能力 C 3600 t 輛 小時 式中 t 連續(xù)車流車頭間隔時間 s 可通過觀測求得 2 可能通行能力可能通行能力 在理想條件的基礎(chǔ)上 考慮諸多影響通行能力的因素后 對基本能通行能力進(jìn)行修正后的通行能力 3 設(shè)計通行能力 1 服務(wù)水平及服務(wù)交通量按照車流運行狀態(tài) 將從小交通量自由流至交通量達(dá)到可能狀態(tài)的受限制車流這一運行條件范圍劃分為四個等級 服務(wù)水平等級 與每一服務(wù)水平相應(yīng)的交通量稱為服務(wù)交通量V 以車頭間距計算一條車道的通行能力 C 1000V l式中 l 連續(xù)車流平均車頭間隔距離 m 如 車道寬度 大型車的加入 側(cè)向凈寬 2 設(shè)計通行能力設(shè)計通行能力 車流運行狀態(tài)保持在某一設(shè)計的服務(wù)水平時單位時間內(nèi)可以通過的最大車輛數(shù) 設(shè)計通行能力 是實際道路可接受的通行能力 設(shè)計通行能力 可能通行能力x V C 式中 V C 理想條件下各級服務(wù)水平最大服務(wù)交通量與基本通行能力之比 其值小 服務(wù)交通量小 車流運行條件好 服務(wù)水平高 第五節(jié)本課程的目的 特點及內(nèi)容 一 本課程的性質(zhì) 本課程是一門專業(yè)主干課 通過學(xué)習(xí) 使學(xué)習(xí)掌握公路勘測和設(shè)計的基本概念 基本原理 基本方法和技能 為課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計打下基礎(chǔ) 為今后工作作好準(zhǔn)備 二 本課程的特點 1 涉及面廣 道路是一條帶狀的空間三維結(jié)構(gòu)物 它涉及人 車 路和環(huán)境等諸多因素的影響和約束 2 綜合性強(qiáng) 本課程和工程制圖 測量學(xué) 工程地質(zhì) 橋涵水文 工程經(jīng)濟(jì) 道路建筑材料 筑路機(jī)械等課程結(jié)合緊密 具有綜合運用的特點 3 實踐性強(qiáng) 本課程具有很強(qiáng)的實踐性 需要一系列的實踐性教學(xué)來保證 三 本課程的內(nèi)容 本課程著重研究公路和城市道路線形幾何設(shè)計的問題 道路結(jié)構(gòu)設(shè)計部分在其它專業(yè)課 如橋梁工程 路基路面工程等課程 中學(xué)習(xí) 如何進(jìn)行合理的道路路線線形幾何設(shè)計和路線勘測是本課程研究的重點 課程考核的總成績由以下幾部分構(gòu)成 平時作業(yè)與出勤狀況占30 期末閉卷考試占70 課堂提問表現(xiàn) 2分 次各個部分累加總成績不能超過100分 四 本課程的考核 額外加分