道路勘测设计 第一章 绪论课件.ppt 67页

第1章绪论《道路勘测设计重庆交通大学 §1.1道路运输概论§1.2道路的分类、分级与技术标准§1.3道路的基本组成§1.5本课程的任务§1.4道路勘测设计程序 §1.1道路运输概论1.道路运输（roadtransportation）的地位和作用铁路：远程的大宗物流、人流运输。线水路：在通航的河道上，廉价运输。航空：快速运输旅客、贵重、紧急物资及邮件。点管道：适用于液态、气态及散装粉状（如石油、煤气、水泥等）的运输。公路：适用于中、短途运输，面广、集散作用。面 （1）道路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：①机动灵活，直达门户。这是其他运输方式不具备的。②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。⑤道路运输在客运上有很大优势。§1.1道路运输概论1.道路运输（roadtransportation）的地位和作用 ③为其他运输方式集散、接运客货。如果缺少公路运输的这种作用，其他运输方式功能的发展将受到极大的影响。④道路运输的技术特性简单，车辆易于驾驶，投资回收快。⑤道路运输在客运上有很大优势。§1.1道路运输概论1.道路运输（roadtransportation）的地位和作用 （2）道路运输的特点道路运输缺点：①运量小、油耗大，运输成本高②环境污染大§1.1道路运输概论1.道路运输（roadtransportation）的地位和作用 （1）高速公路（freeway;motorway）的特点①车速高；②通行能力大；③运输费用省，经济效益高；④行车安全。§1.1道路运输概论2.高速公路的特殊地位与作用 （2）高速公路的地位与作用①高速公路能更好地促进社会的发展②高速公路产生巨大的经济效益推动经济的发展③高速公路对国防的重要意义§1.1道路运输概论2.高速公路的特殊地位与作用 §1.1道路运输概论3.公路运输的发展趋势（1）我国公路（highway）发展现状1）通车里程少、等级低、质量差。2）汽车数量少、吨位小、性能差。3）测设施工水平低。4）交通运营管理水平落后。5）桥梁宽度不够。 §1.1道路运输概论3.公路运输的发展趋势发达国家汽车保有量10人一车，甚至2—3人一车。美国1.6辆/人。我国100人一车（2001年100人1.42车）。燃油消耗8.7L/100t·km；美国3.1L/100t·km。交通部预计到2020年我国汽车的保有量将会达到1.4亿辆（10人一辆，达到发达国家水平）公路网密度仅为发达国家的1/14--1/20，是印度的1/4。公路里程列美国、俄罗斯、巴西、印度之后居世界第五位。约为美国的1/6。但是近几年发展较快，到2004年我国高速公路已经超过3.4万KM。全国公路通车里程达到180万公里。 §1.1道路运输概论3.公路运输的发展趋势（2）我国公路运输的发展趋势1）呈S型生长曲线。2）公路客货运输发展速度高于铁路和水运。客运发展速度高于货运；周转量增长速度高于运量。3）我国公路运输在综合运输体系中的地位将得到加强。4）运输市场以服务为宗旨，形成全方位良性竞争机制。 §1.1道路运输概论3.公路运输的发展趋势序号总里程公路网密度国家万公里国家公里/100平方公里国家公里/万人1美国639.8日本304澳大利亚5052中国358.37德国182加拿大3323印度338.2法国162美国2404巴西198英国161法国1425日本115.22波兰121巴西1256澳大利亚91.3意大利102波兰97中国1637.33中国2027.12(07年末)其中：高速公路5.391.50%一级公路5.011.40%二级公路27.647.71%三级公路36.3910.15%四级公路179.1049.98%等外级公路104.8329.25% “五纵七横”国道主干线系统项目布局路线名称里程（km）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52002500240036001400七横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）1300460016004400250040002000 （3）国外公路运输的发展趋势1）公路运输比重增加。2）提高公路建设的质量和水平。3）载重汽车向大（小）型、高速、专用和列车化方向发展。4）广泛采用先进的运输组织形式，实现管理现代化。5）重视环境保护。§1.1道路运输概论3.公路运输的发展趋势 §1.2道路的分类、分级与技术标准1.道路的分类（1）道路概念（road）------供各种车辆(无轨)和行人等通行的工程设施。（2）分类1）公路（highway）－－－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。3）厂矿道路（factoriesandminesroad）4）林区道路（forestroad）5）乡村道路（townshiproad）2）城市道路（cityroad；urbanroad） 1）公路的功能①承担中、短途运输任务(短途运输为50km以内；中途运输为50～200km)。②补充和衔接其它运输方式③也可独立担负长途运输任务。（3）道路的功能§1.2道路的分类、分级与技术标准1.道路的分类 2）城市道路的功能①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。②构成城市布局的骨架③为防空、防火、防地震以及绿化提供场地。④是城市铺设各种公用设施的主要通道。⑤为城市提供通风、采光，改善城市生活环境。⑥划分街坊，组织沿街建筑，表现城市建设风貌。（3）道路的功能§1.2道路的分类、分级与技术标准1.道路的分类 公路：指城市郊区以外的道路，连接城乡间较长距离的道路。§1.2道路的分类、分级与技术标准1.道路的分类 §1.2道路的分类、分级与技术标准1.道路的分类城市道路：是城市范围内的道路，供各种车辆和行人通行并具备一定技术条件的交通设施，并有形成和促进城市结构布局、提供通风、采光空间，作为上下水道和煤气、电力、通信设施埋设通道的功能。 §1.2道路的分类、分级与技术标准1.道路的分类专用道路厂矿道路(FactoriesandMinesRoad)林区道路(ForestRoad) §1.2道路的分类、分级与技术标准1.道路的分类乡村道路 §1.2道路的分类、分级与技术标准2.公路的分级与技术标准公路的行政分级按其重要性和使用性质划分：国家干线公路(nationaltrunkhighway简称国道)省干线公路(provincialtrunkhighway简称省道)县公路(countyhighway简称县道)乡公路(townshiproad简称乡道)专用公路(accommodationhighway)国道13.71万Km3.8%省道25.52万Km7.1%县道51.44万Km14.4%乡道99.84万Km27.9%专用公路5.71万Km1.6%村道162.15万Km45.2% （1）公路技术等级（classified）的划分1）高速公路：专供汽车分向、分车道行驶并应全部控制出入的多车道公路。四车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量25000～55000辆。六车道高速公路一般能适应各种汽车折合成小客车的年平均日交通量为45000-80000辆。八车道高速公路一般能适应各种汽车折合成小客车的年平均日交通量为60000-100000辆。§1.2道路的分类、分级与技术标准2.公路的分级与技术标准 ②一级公路：为供汽车分向、分车道行驶的公路，一般能适应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15000-30000辆。③二级公路：一般能适应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3000-7500辆。二级公路§1.2道路的分类、分级与技术标准2.公路的分级与技术标准 ④三级公路：一般能适应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1000-4000辆。⑤四级公路：一般能适应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:双车道1500以下；单车道200以下。§1.2道路的分类、分级与技术标准2.公路的分级与技术标准四级公路 （2）公路等级的选用1）一条公路可以根据交通量等情况分段采用不同的等级2）一条公路设计交通量不同，而在同一地形分区采用不同的公路等级时，相邻路段的设计车速之差不宜超过20km/h3）一条公路通过不同的地形分区时，相邻路段的设计车速相差一般较大，在相互衔接处前后一定路段，主要技术指标应逐渐过渡，避免突变。4）按照不同车速设计的路段长度不宜太短。高等级公路一般不小于20公里，其它公路不小于10公里。§1.2道路的分类、分级与技术标准2.公路的分级与技术标准 公路等级的选用应根据公路功能、路网规划、交通量，并充分考虑项目所在地区的综合运输体系、远期发展等，经论证后确定.远景设计年限：高速公路和具干线功能的一级公路的设计交通量应按20年预测；具集散功能的一级公路以及二三级公路的设计交通量应按15年预测；四级公路可根据实际情况确定。§1.2道路的分类、分级与技术标准2.公路的分级与技术标准 §1.2道路的分类、分级与技术标准2.公路的分级与技术标准（3）公路技术标准（technicalstandardofhighway）根据一定数量的车辆，在道路上以一定的计算行车速度行驶时，对路线和各项工程的技术要求，把这些要求列成指标，并用标准规定下来。它是根据理论和总结公路设计、修建的经验而拟订的，反映了我国公路建设的技术方针，因此在设计公路时都应遵守。载重标准净空标准线形标准 §1.2道路的分类、分级与技术标准2.公路的分级与技术标准公路工程技术标准（JTGB01-2003）主要内容总则、控制要素、路线、路基路面、桥涵、汽车及人群荷载、隧道、路线交叉、交通工程及沿线设施该标准共九章 §1.2道路的分类、分级与技术标准3.城市道路分类与技术分级 §1.2道路的分类、分级与技术标准3.城市道路分类与技术分级城市道路分四类：1.快速路：为城市大量、长距离、快速交通服务。2.主干路：为连接城市各主要分区的干路，以交通功能为主。3.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4.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。 §1.2道路的分类、分级与技术标准4.计算行车速度（设计车速）（1）计算行车速度概念（designspeed）----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。汽车行驶的最高车速汽车的经济车速平均技术速度 一条路的Ｖ设可变，注意三点《标准》高速公路不宜小于15Km；一、二级公路不宜小于10Km。不同设计车速的设计路段间必须设置过渡段位置标志长度与过渡§1.2道路的分类、分级与技术标准4.计算行车速度（设计车速） §1.2道路的分类、分级与技术标准5.交通量交通量（trafficvolume）——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。1)年平均昼夜交通量N，即一年365天交通量观测结果的平均值，作为决定路线等级及拟定道路修建次序的主要依据。2)最大日交通量N1，即一年365天中交通量中的最大值，用以研究公路交通的不均衡情况。3)最大高峰小时交通量N2，即以一小时为单位所观测结果中最大的交通量，用以确定道路几何现行标准的参考。4)日平均小时交通量N3。从上午五时到晚上九时这16小时中的平均交通量。 §1.2道路的分类、分级与技术标准6.通行能力与行车密度道路的通行能力（trafficcapacity）-------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。 §1.2道路的分类、分级与技术标准6.通行能力与行车密度交通密度（trafficdensity）------是固定时间(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。如设交通量为Q(辆／h)、交通密度为K(辆／h)、路段平均车速为V(km/h)，则它们之间有如下关系：Q=KV §1.3道路的基本组成1.公路的基本组成（1）线形（alignment）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。 线形 （2）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§1.3道路的基本组成1.公路的基本组成 1.路基(subgrade) 1.路基(subgrade) 2、路面(pavement)面层位置、作用、质量要求。要保证结构强度、刚度、不透水性、温度稳定性、平整度、粗糙度和耐磨性。联结层作用是为加强面层与基层的联结，提高面层的抗疲劳能力。 2、路面(pavement)基层一般用碎（砾）石灰土或工业废渣修筑。底基层重要道路和高速公路多采用。垫层在路基排水不良或有冻涨翻浆的路段设置。 按荷载作用下路面的工作特征分：柔性路面：如沥青混凝土路面、泥结碎石路面。刚性路面：如砼路面。半刚性路面：如用石灰或水泥稳定土或石灰炉渣等材料建成的路面。按路面的质量级别分：高级、次高级、中级、低级。 3、桥涵(bridgeandculvert)涵洞：------------------lk＜5m小桥：8m≤L≤30m5m≤lk＜20m中桥：30m＜L＜100m20m≤lk＜40m大桥：100m≤L≤1000m40m≤lk＜150m特殊大桥：L＞1000mlk≥150mL为多孔跨径总长lk为单孔跨径 4、排水系统(drainage)按方向分：纵向排水系统横向排水系统按位置分：地面排水地下排水排水系统 5、隧道特长隧道：——L＞3000m长隧道：——3000m≥L≥1000m中隧道：——1000m＞L＞500m短隧道：——L≤500m 6、防护工程填石路基砌石路基挡墙路基护脚路基 7、特殊构造物半山桥悬出路台 8、特殊构造物明洞 特殊构造物半山洞 9、交通服务设施(trafficdevice)禁令标志：警告标志：指示标志：指路标志：旅游区标志：道路施工标志： 交通服务设施(trafficdevice) 交通服务设施(trafficdevice) §1.3道路的基本组成2.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。§1.3道路的基本组成2.城市道路的组成 §1.4道路勘测设计程序公路建设包括四个环节：1.公路规划2.公路勘测设计4.公路养护3.公路施工 公路规划、勘测设计、施工、养护，具体步骤：1．依长远规划或项目建议书进行可行性研究。2．依可行性研究，编制计划任务书(设计任务书)。3．根据批准的计划任务书，现场勘测，编制初步设计文件及概算。4．根据初步设计文件，编制施工图设计和工程预算。5．列入年度基本建设计划。6．进行施工前的各项准备工作。7．编制施工组织计划及开工报告。8．竣工验收，决算。§1.4道路勘测设计程序1.公路基本建设程序 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：§1.4道路勘测设计程序2.勘测设计的阶段 一阶段设计：①---施工图设计（详细测量）二阶段设计：①---初步设计（踏勘测量）②---施工图设计（详细测量）三阶段设计：①---初步设计（踏勘测量）②---技术设计（科研……）③---施工图设计（详细测量）预算概算修正概算§1.4道路勘测设计程序 1）一阶段设计：用于技术简单、方案明确的小型建筑项目。2）二阶段设计：公路工程基本建设项目一般采用二阶段设计。3）三阶段设计：对于技术复杂、基础资料缺乏和不足的建设项目或建设项目中的特大桥、互通式立交、隧道、高速公路与一级公路中的交通工程及沿线设施中的机电设备等，必要时采用。各阶段的适用条件§1.4道路勘测设计程序 （5）设计文件编制初步设计施工图设计第一篇说明书第二篇总体设计(用高速公路，一级公路)第三篇路线第四篇路基路面及排水第五篇桥梁涵洞第六篇隧道第七篇路线交叉第八篇交通工程及沿线设施第九篇环境保护第十篇渡口码头及其它工程第十一篇筑路材料第十二篇施工方案施工组织设计第十三篇设计概算施工图预算§1.4道路勘测设计程序 一阶段设计：路线视察→设计任务书→一次定测→一阶段施工图设计→施工图预算两阶段设计：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，施工图预算三阶段设计：预可研→可行性研究→计划任务书→初步设计→技术设计→施工图设计公路工程基本建设项目设计程序：§1.4道路勘测设计程序3.道路勘测设计程序 （1）公路工程可行性研究公路工程可行性研究：目的是对某项工程建设的必要性、技术可行性、经济合理性、实施可能性等方面进行综合研究，推荐最佳方案，进行投资估算并作出经济评价，为建设项目的决策和审批提供科学的依据。预可研：（预可行性研究）§1.4道路勘测设计程序 （2）设计任务书1）建设依据和意义；2）路线的建设规模和修建性质；3）路线基本走向和主要控制点；4）公路工程技术标准和主要技术指标调；5）按几阶段设计，各阶段的完成时间；6）建设期限和投资估算，分期修建应提出每期的建设规模和投资估算；7）施工力量的原则安排；8）附路线示意图§1.4道路勘测设计程序 §1.5本课程的任务1.本课程的性质和学习本课程的基本要求2.本课程的特点3.本课程的主要内容