道路勘测知识要点.doc

第一章 绪论1.道路的运输的特点：道路运输与其他运输方式相比，则具有以下优点： 机动灵活，直达门户。运送速度快，适应性强。公路运输可避免中转重复装卸，能满足各方面多种运输需要，不受批量限制，时间不受约束，对贵重物品、易碎物品、防腐保鲜货物的中短途运输，尤为适宜。 为其他运输方式集散、接运客货。 道路运输的技术特性简单，车辆易于驾驶，投资回收快 道路运输在客运上有很大优势。道路运输缺点： 运量小、油耗大，运输成本高。 环境污染大2五横七纵五纵 1. 同江三亚（含长春珲春支线） 2. 北京福州（含天津塘沽支线及泰安淮阴连接线) 3. 北京珠海 4. 二连浩特河口 5. 重庆湛江七横 1. 绥芬河满洲里 2. 丹东拉萨（含天津唐山支线） 3. 青岛银川 4. 连云港霍尔果斯 5. 上海成都（含万县南充成都支线） 6. 上海瑞丽（含宁波杭州南京支线) 7. 衡阳昆明（含南宁友谊关支线）3. 道路的分类、分级与技术标准 （1） 道路-供各种车辆(无轨)和行人等通行的工程设施。分类：1）公路2）城市道路3）厂矿道路 4）林区道路5）乡村道路公路-指联结城市、乡村和工矿基地等地区，主要供汽车行驶且具备一定技术和设施的道路。 （2）道路的功能 1）公路的功能 承担中、短途运输任务(短途运输为50km以内；中途运输为50200km)。 补充和衔接其它运输方式 也可独立担负长途运输任务 2）城市道路的功能 联系城市各部分，为城市各种交通服务，并担负城市对外交通中转集散。 构成城市布局的骨架 为防空、防火、防地震以及绿化提供场地。 是城市铺设各种公用设施的主要通道。 为城市提供通风、采光，改善城市生活环境。 划分街坊，组织沿街建筑，表现城市建设风貌。（3）公路的行政分级1）按其重要性和使用性质划分：国家干线公路(简称国道) 省干线公路(简称省道) 县公路(简称县道) 乡公路(简称乡道) 专用公路2）按其技术等级的划分：高速公路一级公路二级公路三级公路四级公路（4）城市道路分四类：快速路：为城市大量、长距离、快速交通服务。主干路：为连接城市各主要分区的干路，以交通功能为主。次干路：次干路和主干路结合组成城市道路网，起集散交通的作用，兼有服务的功能 支路：为次干路和街坊路的连接线，解决局部地区交通，以服务功能为主。4.计算行车速度：受公路控制的路段（最小平曲线半径、最大纵坡等），在天气良好、交通密度小的情况下，一般驾驶员能够保持安全而舒适行驶的最大速度。5.交通量：单位时间内通过道路某一断面处来往的车辆数，又叫交通流量。6.道路的通行能力： 又称道路交通容量，是指车辆在正常情况下可以接受的运行速度，在保证行车舒适、车流无阻碍的条件下，单位时间内通过道路上某一断面处的最大车辆数，以辆h或辆昼夜计。 7交通密度：固定时间(一般以平均昼夜计算)，在一定长度路段(例如 10km)上的车辆数量。它反映了道路上车辆的密集程度。8.公路的基本组成路线：是指公路的中线。线形：是指公路中线在空间的几何形状和尺寸。结构组成1. 路基 2. 路面 3. 桥涵 4.排水系统 5. 隧道 6. 防护工程 7. 特殊构筑物 8. 沿线设施9.交通服务设施9.城市道路的组成供城市中各类车辆行驶用的机动车道、非机动车道和人行道、绿化带；沿街沟、进水口、地下管道、窨井、雨水管、排污管；沿街地面设施；（如照明灯柱、电杆、给水栓等）地下各种管线；（如电缆、煤气管）交通安全设施；交叉口、停车场、公共汽车站台等。10.道路勘测设计程序公路建设包括四个环节：公路规划公路勘测设计公路施工公路养护依据工程性质的要求可分三阶段：一阶段设计、两阶段设计、三阶段设计二阶段设计： 初步设计（踏勘测量）施工图设计（详细测量）两阶段设计：可行性研究计划任务书初步测量初步设计，设计概算定线测量两阶段施工图设计，施工图预算第2章 道路平面设计1.路线路线的平面-道路中线在水平面上的投影。 路线纵断面-沿着中线竖直剖切，再行展开。公路横断面-中线各点的法向切面2.平面线形要素 曲率为零的线形 .直线； 曲率为常数的线形. 圆曲线； 曲率为变数的线形 . 缓和曲线。（1）直线的特点：1）路线短捷、行车方向明确、视距良好、行车快速、驾驶操作简单。2）线形简单，容易测设。3）直线路段能提供较好的超车条件（所以双车道的公路间隔适当处要设置一定长度的直线）。4）从行车的安全和线形美观来看： 过长的直线，线形呆板，行车单调，易疲劳；也易发生超车和超速行驶，行车时司机难以估计车间距离；在直线上夜间对向行车易产生眩光。5）只能满足两个控制点的要求，难与地形及周围环境相协调。（2）圆曲线线形特征：1）曲线上任意一点的曲率半径R=常数，故测设比缓和曲线简便。2）汽车在圆曲线上的行驶要受到离心力；在平曲线上行驶时要多占路面宽。3）视距条件差，容易发生交通事故。4）较大半径的长缓圆曲线具有线形美观、顺适、行车舒适等特点。3.平面曲线组成 同向曲线：指两个转向相同的相邻曲线间连以直线所形成的平面线形。 反向曲线：指两个转向相反的相邻曲线间连以直线所形成的平面线形。 断背曲线：互相通视的同向曲线间若插以短直线，容易产生把直线和两端的曲线看成为反向曲线的错觉，当直线过短时甚至把两个曲线看成是一个曲线，这种线形破坏了线形的连续性，且容易造成驾驶操作的失误，通常称为断背曲线。4.汽车的行驶稳定性：是指汽车在行驶过程中，在外部因素作用下，汽车尚能保持正常行驶状态和方向，不致失去控制而产生滑移、倾覆等现象的能力。5.汽车在平曲线上行驶时受力分析 R平曲线半径 （m） u横向力系数 V行车速度 （km/h） ih横向超高坡度 横向力与竖向力的比值，称为横向力系数（用u表示）6.横向倾覆条件分析利用此式可计算汽车在平曲线上行驶时，不产生横向倾覆的最小平曲线半径R或最大允许行驶速度V 式中： b汽车轮距 （m） hg汽车重心高度 （m）7.横向滑移条件分析 利用此式可计算出汽车在平曲线上行驶时，不产生横向滑移的最小平曲线半径R或最大允许行驶速度V 式中： h横向附着系数， 一般h =（0.60.7）,值见P328.弯道的超高与加宽 （1）超高：指的是汽车在圆曲线上行驶时，受横向力或离心力作用会产生滑移或倾覆，为抵消车辆在圆曲线路段上行驶时所产生的离心力，保证汽车能安全、稳定、满足设计速度和经济、舒适地通过圆曲线，在该路段横断面上设置的外侧高于内侧的单向横坡 。 （2）绕内边缘旋转（适用于新建公路） 绕中线旋转（适用于改建公路） 绕外边缘旋转（适用于特殊公路） 绕中间带的中心线旋转（用于窄中间带的公路） 绕中央分隔带边缘旋转（各种宽度不同中间带的公路均可） 绕各自行车道中线旋转（用于单向车道数大于四条的公路） 城市道路 单幅路路面宽度及三幅路机动车道路面宽度宜绕中线旋转；双幅路路面宽度及四幅路机动车道路面宽度宜绕中间分隔带边缘旋转， 使两侧车行道各自成为独立的超高横断面。（3） 超高缓和段:从直线段的双向横坡渐变到圆曲线路段具有超高单向横坡的过渡段称为-超高缓和段。（4） 曲线加宽:汽车在曲线路段上行驶时，靠近曲线内侧后轮行驶的曲线半径最小，靠曲线外侧的前轮行驶的曲线半径最大。为适应汽车在平曲线上行驶时，后轮轨迹偏向曲线内侧的需要，在平曲线内侧相应增加的路面、路基宽度称为曲线加宽(又称弯道加宽)。（5） 加宽缓和段:为了使路面和路基均匀变化，设置一段从加宽值为零逐渐加宽到全加宽的过渡段，称为-加宽缓和段9. 圆曲线的计算（1） 单圆曲线，其曲线几何要素为：（2） 曲线主点桩号计算如下： ZY（桩号）=JD（桩号）T QZ（桩号）=YZ（桩号）L/2 YZ（桩号）=ZY（桩号）+L JD（桩号）=QZ（桩号）+J/2 10. 缓和曲线 (我国标准规定缓和曲线采用回旋曲线。) (1)缓和曲线-是指在直线与圆曲线之间或者半径相差较大的两个转向相同圆曲线之间设置的一种曲率连续变化的曲线。 (2)其线形特征为： 1) 缓和曲线曲率渐变，设于直线与圆曲线间，其线形符合汽车转弯时的行车轨迹，从而使线形缓和，消除了曲率突变点。 2) 由于曲率渐变，使道路线形顺适美观，有良好的视觉效果和心理作用感。 3) 在直线和圆曲线间加入缓和曲线后，使平面线形更为灵活，线形自由度提高，更能与地形、地物及环境相适应、协调、配合，使平面布线更加灵活、经济、合理。4) 与圆曲线相比，缓和曲线计算及测设均较复杂。 （3）缓和曲线作用1）曲率连续变化，视觉效果好。（线形缓和）2）离心加速度逐渐变化，旅客感觉舒适（行车缓和）3）超高横坡度逐渐变化，行车更加平稳（超高缓和）11.行车视距 (1) 行车视距：为了行车安全，驾驶员应能随时看到汽车前面相当远的一段路程，一旦发现前方路面上有障碍物或迎面来车，能及时采取措施，避免相撞，这一必须的最短距离称为行车视距。（2） 视距种类:停车视距、会车视距、超车视距、错车视距等四种。 12. 平面线形的组合与衔接（1）圆曲线的组合:它的组合有同向曲线、反向曲线、复曲线等（2）回头曲线:指在山区公路为克服高差，在同一坡面上展线时所采用的，其圆心角一般接近或大于180°的曲线。由一回头曲线的终点至下一回头曲线起点的距离，在二、三、四级公路上分别应不小于200、150、100米。 1）简单形曲线（用于4级公路及其它各级）2）基本形曲线（用于：高、一、二、三级中，）3）凸形曲线（山区公路二、三级中，地形、地物受限制的路段）4）S形曲线5）C形曲线6）复合形曲线7）复曲线第3章 纵断面设计 1. 基本概念 1）纵断面：用一曲面沿道路中线竖直剖切，展开成平面。 2）路线纵断面图：反映路线在纵断面上的形状、位置及尺寸的图形叫路线纵断面图 2.纵坡设计（1）纵坡度表示方法： 纵坡度的表示方式不用角度，而用百分数（） ，其定义为克服高差与路线前进水平距离的比值的百分比。（2）最大纵坡：道路纵坡设计的极限值，重要指标。其大小将直接影响路线的长短、使用质量、行车安全以及运营成本和工程的经济性 制定依据：汽车的动力特性；道路等级（V）；自然条件（地形、气候）；车辆行驶安全；工程、运营经济等因素。（3） 平均纵坡-：指一定路线长度范围内，路线两端点的高差与路线长度的比值。3. 坡长限制（1） 坡长：指变坡点与变坡点之间的水平长度。（2） 缓和坡段：当连续陡坡长度大于最大坡长限制的规定值时，应在不大于最大坡长所规定的长度处设置纵坡不大于3的坡段，称为-缓和坡段。（3） 合成坡度：道路在平曲线路段，若纵向有纵坡且横向又有超高时，则最大坡度在纵坡和超高横坡所合成的方向上，这时的最大坡度称为合成坡度。 4. 竖曲线设计 为“+”，凹形竖曲线 为“-”， 凸形竖曲线（1） 基本概念 1） 变坡点（SJD）：纵断面上两相邻不同坡度线的交点称为变坡点 2）竖曲线：为保证行车安全、舒适以及视距的需要，而在变坡处设置的纵向曲线，即为竖曲线（5）竖曲线设计的一般要求1）宜选用较大的竖曲线半径。2）同向竖曲线应避免“断背曲线”。3）反向曲线间，一般由直坡段连接，也可径相连接。4）竖曲线设置应满足排水需要。5. 设置爬坡车道的条件 （1）爬坡车道：是陡坡路段主线行车道外侧增设的供载重车行驶的专用车道。 （2）公路 1）沿上坡方向行驶载重汽车的行驶速度降低到允许最低速度以下时，可设置爬坡车道。 2）上坡路段的设计通行能力小于设计小时交通量时，应设置爬坡车道。 （2）城市道路 1）快速路及行车速度为60Km/的主干道，纵坡度大于的路段。 2）80 50 Km / 60 40 Km / 。 3）由于上坡路段混入大型车辆的干扰，降低路段通行能力时。 4）经综合分析认为设置爬坡车道比降低纵坡经济合理时。 6.平、纵面线形组合设计 （1）组合设计的原则 1)应在视觉上能自然地诱导驾驶员的视线，并保持视觉的连续性。 2)平、纵面线形的技术指标应大小均衡，使线形在视觉上、心理上保持协调。 3)合成坡度应组合得当，以利于路面排水和行车安全。 4)注意与道路周围环境的配合。（2）线形组合设计要点 （3）平曲线与竖曲线的组合 1)平曲线与竖曲线应相互重合，且“平包竖”。 2)平曲线与竖曲线大小应保持均衡 R平：R竖=1：1020 3)暗、明弯与凸、凹竖曲线 4)平、竖曲线应避免的组合7. 纵断面设计方法与步骤 （1） 准备工作（2）标注控制点（3）试坡（4）调坡（5）核对（6）定坡 定坡就是把坡度值（i）、变坡点位置（桩号SJD）和高程（H）确定下来。第四章 横断面设计1. 道路用地范围与建筑限界 （1）道路用地：是指为修建、养护道路及其沿线设施而依照国家规定所征用的地幅。（2）城市道路用地 1） 城市道路用地范围为城市道路红线宽度。 2） 城市道路红线-指划分城市道路用地和城市建筑用地、生产用地及其他备用地的分界控制线。 3） 红线宽度为包括车行道、人行道、绿化带等在内的规划道路的总宽度，所以也称为规划路幅 （3）道路建筑限界-又称净空，是为保证车辆、行人的通行安全，对道路和桥面上以及隧道中规定的一定的高度和宽度范围内不允许有任何障碍物侵入的空间界限。它由净高和净宽两部分组成。2. 路基横断面组成 （1）一般组成 1）行车道：供各种车辆行驶部分的总称。 2）路肩：位于行车道外缘至路基边缘，具有一定宽度的带状构造物。 3）中间带：高速公路及一级公路上用于分隔对向车辆的带状构造物。 4）边坡：为保证路基稳定，在路基两侧具有一定坡度的坡面。 5）边沟：为汇集和排除路面、路肩及边坡流水在挖方或低填方路基两侧设置的纵向排水沟。（2） 特殊组成 l）应急停车带2）爬坡车道 3）变速车道4）错车道5）护坡道6）碎落台 7）截水沟（3） 城市道路横断面组成 1）机动车道2）非机动车道3）分车带4）人行道5）路缘石（4）城市道路横断面的基本形式 1）单幅路（一块板）2）双幅路（一两块板）3）三幅路（三块板） 4）四幅路（四块板）3. 路拱、边沟及边坡 （1） 路拱：为了迅速排除路面上的雨水，将路面做成由中间向两侧倾斜的拱形。（2）路拱形式： 抛物线形、直线接曲线形、折线形等。（3）路堤边坡：l）填土路堤边坡2）填石路堤边坡3）砌石路基边坡（4） 路堑边坡1）土质路堑边坡2）石质路堑边坡4. 路基土石方计算及调配（1）调配计算的几个问题 l）免费运距、平均运距和经济运距 免费运距-土方作业包括挖、装、运、卸等工序，在某一特定距离内，只 按土石方数计价而不另计算运费，这一特定距离称免费运距。 平均运距-土方调配时，从挖方体积重心到填方体积重心的距离。经济运距-按费用经济计算的纵向调运的最大限度距离。 2）运量平均运距与调配土石方数量的乘积。 3）计价土石方数量 V计=V挖+V借（2）土石方调配的一般要求 1）先横后纵。 2）纵向调运的最远距离一般应小于经济运距。 3）借方、弃土方应与借土还田、整地建田相结合。 4）土石方调运的方向应考虑桥涵位置和路线纵坡对施工运输的影响。 5）不同性质的土石方应分别调配，以做到分层填筑。可以以石代土，但不能以土代石。 6）回头曲线部分应先作上下线调配。 7）土石方工程集中的路段，可单独进行调配。第五章 公路选线与城市道路网规划1.选线的方法与步骤（1）一般方法 1）实地选线（一般等级较低、方案比较明确的公路） 2）纸上选线（用于高等级公路和地形地物及路线方案十分复杂的公路） 3）自动化选线（公路选线的发展方向） （2）一般步骤 选线是经过 浅深、总体 具体、 面 带 线 的过程来实现。 1） 全面布局 2）逐段安排3）具体定线 2.自然条件对道路路线的影响 1）地形2）气候3）水文4）地质5）土壤6）植被 3.平原地区公路选线 （1）布线要点 1） 以平面为主安排路线2）正确处理路线与农业的关系 3）处理好公路与城镇关系4）处理好路线和桥位的关系 5）注意土壤水文条件，确保路基稳定 4.山岭区公路选线（1）山岭道路分类 1）沿溪线2）山腰线3）越岭线4）山脊线（2）沿溪线布线要点 1）解决好路线与水的关系是沿溪线布局的关键。 2）平面主要是解决择岸、跨河问题，纵面主要是解决线位的高低问题。 （3）越岭线布线要点： 如何处理好垭口选择、过岭标高和展线布局三个问题。（4）山脊线布线要点 1）控制垭口选择 2）侧坡选择 3）试坡布线5. 丘陵区道路选线 布线要点： 1）在丘陵区布线，首先要因地制宜，掌握好线形技术指标 。 2）要考虑横断面设计的经济合理 。 3）丘陵区农林业均比较发达，尽可能和当地的整田造地及水利规划密切配合。 平坦地带走直线 斜坡地带走匀坡线 起伏地带走中间 6.城市道路网规划 （1）城市道路网结构类型及特点 四种类型：1）方格网式2）放射环式3）自由式4）混合式。第六章 道路定线1.纸上定线（1）公路定线的方法： 1）纸上定线（技术等级高，地形、地质、地物等条件复杂的路线）。 2）实地定线（公路等级较低和地形条件简单的路线） 3）航测定线（利用航摄像片、影像地图等资料，借助于航测仪器建立与实地完全相似的光学模型，在模型上直接定线）。（2）纸上确定路线 1）定导向线2）修正导向线，定平面试线2.实地定线 （1）实地放线基本方法： 1）穿线交点 2）拨角法3）直接定交点法 （4）坐标法 （2） 实地定线又称直接定线或现场定线，根据实地控制线主导因素的不同，可采用以点定线与放坡定线两种方法。 （3） 当路线不受纵坡限制时，定线以平面与横断面为主导确定路线。其要点是“以点定线，以线交点”。 1）以点定线：就是在全面布局和逐段安排确定的控制点间，结合各方面因素进一步确定影响公路中线位置的小控制点，然后按照这些小控制点大致穿出公路直线的方法。 2）以线交点：就是在已定小控制点的基础上结合路线标准和前后路线条件，穿出直线，并延长交出交点。3.航测选线与定线（1）航测像片选线的程序 1)研究路线方案 2)收集资料 地形图 航测资料 其他资料 3)制作航片镶嵌复照图 4)初选路线方案 5)现场调查核对 6)纸上定线（2） 实地定测放线 1）直接放线 2）间接放线3）利用明显地物、地形相关位置放线