1、道路勘測設計課程 知識梳理第一章 緒論1. 交通運輸系統 （ 五種運輸方式 ）,道路運輸的作用（ 5 點）。 鐵路、公路、水運、航空、管道 公路：機動靈活、點對點2. 道路功能與分級（1）公路按功能分類：干線公路、集散公路和地方公路。按行政管理屬性分類：國道、省道、縣道和鄉道。（2）道路分級公路分級分類標準 適應交通量 （將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量）高速、一級、二、三、四級（車速：最高120km/h，最低20km/h、路面寬度：3.75m , 3m）城市道路分類：快速、主干、次干、支路設計年限： 20年（快速、主干 ）、 15年（次干）、 10年15年（支路）3. 道路設計控制（

2、1 ）自然條件（地形決定選線條件） ：地形、氣候、水文、地質、土壤及植被。地形條件： 平原地形指自然坡度在 30以內，微丘地形指地面自然坡度在 200以下，相對高差在 100m 以下；山嶺重丘地面自然坡度在200 以上。（ 2） 交通特性設計車輛分類： 小客車、載重汽車、鞍式列車、鉸接車設計車速：是指當氣候條件良好、交通密度小、汽車運行只受道路本身條件的影響時，中等駕駛 技術的駕駛員能保持安全順適行駛的最大行駛速度。技術標準最重要的指標 設計車速 運行速度與設計速度的大小關系：不一定交通量：定義設計小時交通量： 將一年中所有 8760個小時交通量按其與年平均日交通量的百分數大小順序排列， 全年

3、第 30 位小時交通量作為設計的依據。通行能力：基本 （理想 ），可能 （實際 ）、設計通行能力 與服務水平相關 （ 3）道路網與紅線規劃公路網系統特性： 1 ）集合性； 2）關聯性； 3）目標性； 4）適應性公路網的典型結構形勢：a）三角形；b）棋網形；c）并列形；d）放射形；e）扇形；f ）樹杈性；g）條形城市道路網結構形式：a）方格網式；b）環形放射式；c）自由式；d）混合式道路紅線： 指城市道路用地和城市建筑用地的分界控制線，紅線之間的寬度即道路用地范圍， 稱之為道路建筑紅線或路幅寬度。道路紅線規劃主要內容： 1）確定道路紅線寬度； 2）確定道路紅線位置；3）確定交叉口形式； 4）確定

4、控制點坐標和標高4. 道路建筑界限與道路用地（ 1）道路建筑限界：定義； 凈高、凈寬 凈高：即凈空高度， 是指道路在橫斷面范圍內保證安全通行所必須滿足的豎向高度。凈空：是指道路在橫斷面范圍內保證安全通行所必須滿足的橫向寬度。2）道路用地：是指為修建、養護道路及布設沿線各種設施等所需要占用的土地。公路用地范圍（特別是新建公路限定） ：新建高速公路路堤兩側排水溝外邊緣（無排水溝時為路堤 或護坡道坡腳）以外，或路塹坡頂截水溝外緣（無截水溝時為坡頂）以外不少于 2m 的土地為公路用 地范圍；一、二、三、四級公路上述邊緣以外不少于 1m 的土地為公路用地范圍。5. 道路勘測設計階段公路工程設計階段：一階

5、段設計 施工圖設計（小型項目）二階段設計 初步設計、施工圖設計（一般項目）三階段設計 初步設計、施工圖設計、技術設計 大型、復雜、困難工程 6. 道路設計：分為幾何設計、結構設計第二章 平面設計1. 基本概念路線：道路中線的空間位置 平面線形三要素：直線、圓曲線、緩和曲線。 （依據汽車行駛軌跡 ）2. 直線：（1）適用條件： 1）路線完全不受地形、 地物限制的平坦地區或山間的寬闊河谷地帶；2）城鎮及其近郊道路，或以直線為主體進行規劃的地區；3）長大橋梁、隧道等構造物路段；4）路線交叉點及其附近；5）雙車道公路提供超車的路段。（2）標準規定（設計車速60km/h）：最大長度：20V 最小長度：同

6、向曲線定義（斷背曲線，定義），6V ;斷背曲線：在同向曲線之間，當直線過短時，甚至把兩個曲線看成是一個曲線，破壞了線形的 連續性，形成所謂的“斷背曲線”。反向曲線定義，2V， （ S形曲線）3汽車行駛的橫向穩定性與圓曲線半徑：（1）行駛穩定性：汽車行駛過程中，在外部因素作用下，汽車尚能保持正常行駛狀態和方向，不致失 去控制而產生滑移、傾覆等現象的能力。橫向超高：為了抵消或減小離心力作用，保證汽車在園曲線上穩定行駛，必須使園曲線上路面做 成外側高、內側低呈單向橫坡的形式，稱為橫向超高。橫向力系數（1：定義 單位車重的橫向力；卩f穩定性越差。方式一一橫向傾覆：橫向滑移：失穩時滑移先于傾覆，滑移作為

7、控制穩定的條件（2）園曲線半徑:V2127(ih)V2127( h 叨橫向力的不利影響（1越大越不利,4條）:1 ）危及行車安全；2）增加駕駛操縱的困難;3）增加燃油消耗和輪胎磨損；4）旅行不舒適。1 max最大超高：一般地區高速公路、一級公路為10%；二、三、四級公路為8 %;積雪冰凍地區各級公路均為6 %（3）半徑：確定時考慮的因素 一一安全、操作、磨耗、舒適標準規定：最小半徑一一極限最小 一般最小 不設超高（計算）最大半徑：10000m4緩和曲線：（1）緩和曲線：是道路平面線形要素之一，是設置在直線與圓曲線之間或半徑相差較大的兩個轉向相同的圓曲線之間的一種曲率連續變化的曲線。（2） 作用

8、：曲率連續變化（車駛）、加速度逐變（旅客舒適）、超高漸變（行駛平穩卜美觀（3）采用線形：標準規定采用回旋線RLs=A 2 ；（4） 緩和曲線最小長度確定方法：旅客舒適、超高漸變率適中、行駛時間不過短（3s）（5）緩和曲線參數：回旋線參數與連接的園曲線半徑保持R/3 AW R,可獲得視覺上協調、舒順的線形。6）緩和曲線省略：圓曲線半徑大于或等于“不設超高的最小半徑”時5. 道路平面設計成果（1）表格：直線、曲線及轉角表；逐樁坐標表（2）圖：公路平面設計圖；城市道路平面圖。6. 計算：習題 2-6， 2-7 類型第三章 縱斷面設計1. 基本概念（ 1） 縱斷面定義：沿道路中線豎直剖面展開圖（2）縱

9、斷面圖： 組成地面線、設計線。設計線：由直線和豎曲線 （圓曲線或 拋物線 ）組成。（3）路基設計高程：新建：高速、一級：中央分隔帶的外側邊緣高程，二、三、四級：路基邊緣高程。2. 汽車的動力特性與縱坡（ 1） 汽車的動力因素和最大縱坡1）汽車行駛的充分必要條件必要條件一一驅動條件T> R:驅動力紹亍駛阻力空氣、道路（滾動、坡度卜慣性道路阻力 RR G（ f i） ；f+i 道路阻力系數充分條件一一附著條件TW Gk :驅動力邙附著力附著系數影響因素（路面、輪胎、車速、荷載 ）2）汽車的動力因數 D定義:它表征某型汽車在海平面高程上，滿載情況下，單位車重克服道路阻力和慣性阻力的性能臨界速度

10、Vk :每一排檔下最大動力因數對應的車速一般汽車行駛速度 V<V kV J, Df,驅動力（爬坡能力）f排檔越高f, DJ,驅動力（爬坡能力）J3）最大縱坡 定義；與坡長對應考慮因素:汽車的動力特性、道路等級、自然條件4）理想最大縱坡定義:5） 不限長度的最大縱坡i2容許車速；當坡度i>i2,需限制坡長（ 2）坡長：是縱斷面上相鄰兩變坡點間的長度1）最大坡長限制： （動力、安全 ）2）緩和坡段：< 3%3） 最小坡長：（行駛平順性，避免起伏頻繁）汽車以設計速度行駛 915s的行程為宜（3）最小縱坡 定義； 0.3%（一般情況下不小于 0.5%，當小于 0.5%，需采用綜合排水

11、措施）（4）平均縱坡：定義 在一定長度路段內，路線在縱向所克服的高差值與該段距離之比二、三、四級公路越嶺線一般為5.5%， 5%。（5）合成坡度I :目的控制陡坡與急彎的組合，道路縱坡和橫坡的矢量和。I2=ih2 + i2<max2 Umax 最大縱坡）積雪、冰凍公路：最大 8%最小： 0.5%3. 豎曲線：在道路縱坡的變坡處設置的豎曲線，為滿足行車平順、舒適及視距的需要。（ 1）線形：一般采用 拋物線 （圓曲線）（2）分類：凸形（3坡差<0）；凹形（3 >0）（ 3） 豎曲線計算： （作圖 ）要素計算： L、 T、E （公式熟練應用）設計高程計算：豎距 h=x2/2R（起終

12、點樁號及高程 ）； 計算例題類型（ 4）最小半徑 （最小長度 ） 確定依據：緩和沖擊 （凹形主要依據 ）行駛時間不過短（3s）（長度依據）視距要求 （凸形主要依據 ）4. 爬坡車道：是設置在陡坡路段上坡方向右側供慢速車行駛的附加車道。設置位置：上坡方向行車道外側（右側 ）設置條件：低速；通行能力小，改善主線縱坡比較。寬度：一般為 3.5m長度：分流漸變段長度、爬坡道長度、合流漸變段長度。5. 避險車道： 在長陡下坡段行車道外側增設的供速度失控車輛駛離正線安全減速的專用車道。類型 ;上坡道型，水平坡道型，下坡道型，砂堆型。6. 縱斷面設計方法及縱斷面圖路線縱斷面設計主要指縱坡設計和豎曲線設計。

13、步驟：拉坡前的準備工作；標注控制點位置；試坡；調整；核對；定坡 縱斷面圖的繪制：上半部：繪制地面線、縱斷面設計線。下半部：填寫有關數據。7. 計算： 3-9， 3-10， 3-11 類型。第四章 橫斷面設計1. 橫斷面組成及類型（1）橫斷面定義：中線各點的法向切面，由橫斷面設計線和地面線組成。（2）公路橫斷面組成及類型：整體式斷面，分離式斷面。1）公路路幅：整體式斷面 單幅雙車道雙幅多車道單車道分離式斷面 高速、一級2）城市道路路幅：單幅路、雙幅路、三幅路、四幅路2. 路肩：位于行車道外緣至路基邊緣具有一定寬度的帶狀部分稱為路肩。作用：保護支撐、側向余寬、臨時停放、養護埋設管線、行人及非機動使

14、用1）路拱：為利于路面橫向排水，將路面做成中央高于兩側具有一定橫坡的拱起形狀。形式：拋物線形 低等級公路，直線形，直線接拋物線形 高等級公路折線形 多車道水泥混凝土路面。（2）中間帶：由兩條左側路緣帶和中央分隔帶組成。 作用：分隔車流、設置交通設施、綠化防眩、引導視線3. 平曲線加寬設計（ 1） 平曲線加寬意義：汽車行駛在園曲線上，各輪跡半徑不同，其中后內輪輪跡半徑最小，且偏 向曲線內側，故曲線內側應增加路面寬度，以確保曲線上行車的順適與安全；1）設置條件：平面圓曲線半徑 Rw 250m2）取用：四級公路和設計速度為 30km/h 的三級公路采用第 1 類加寬；其余各級公路采用第 3 類加寬；

15、 對不經常通行集裝箱運輸半掛車的公路，可采用第 2 類加寬。3）加寬過渡段要求：園曲線全加寬，直線上不加寬，加寬過渡段上逐漸加寬。方式：比例過渡（掌握）；公式運用：m 'bL其他方式：拋物線、回旋線 （了解）4）長度：a）有緩和曲線Ls，取緩和曲線；b）無Ls，有超高緩和 Lc，取Lc ；c）無 Ls、Lc，漸變率 1: 15， 10m4平曲線超高設計1）超高：定義：抵消離心力，外側向內側傾斜單坡設置條件：平曲線半徑 R不設超高最小半徑橫坡取法：最大超高橫坡、車速、半徑2）超高過渡段：定義、方式：無中間帶一一內側線（新建公路）；中線（舊路改建）；外邊線（改善路容）有中間帶中線；邊線；各

16、自行車道中線3）超高過渡段長度：Lc J、驗算，與Ls比較，超高漸變率1/330PB(lh lg)中線：Lc 2P邊線：1BihLc p4）超高值計算：公式熟練應用，會推導分類計算：過渡方式；圓曲線/過渡段；與臨界斷面X。iG Lc的關系clh5汽車的制動性、行車視距及其保證（1）汽車制動性定義指標：制動效能、制動效能的恒定性、制動時汽車方向穩定性（2）視距的類型行車視距定義：所需看到前方狀況的最短距離分類:停車視距一一定義；組成：反應距離、制動距離。會車視距一一約為停車視距的 2倍錯車視距超車視距停車視距標準規定：各級滿足基本要求高速、一級公路一一停車視距二、三、四級一一會車視距（3）視距曲

17、線定義6路基土石方數量計算與調配橫斷面面積計算：積距法、坐標法土石方數量計算：棱柱體（Fi、F2差別不大，均為填方或挖方，平均斷面法）V=（ F什F2） X L/2棱臺法（Fi、F2差別較大，）:V -（FiF2）L（1）Fi31 mF2土石方調配：累計曲線法、調配圖法、土石方計算表調配法（多采用）。經濟運距： 調”或 借”的依據，確定借土或調運的限界平均運距：填挖土石方重心之間的距離計價土石方數量=挖方數量+借方數量7計算4-1類型第五章線形設計1平面線形設計（1）設計要點：1）平面線形應直捷、連續、順適，并與地形、地物相適應，與周圍環境相協調。2）保持平面線形均衡與連續；3）注意與縱斷面設

18、計相協調。4 ）平曲線應有足夠的長度（如何確定）：a） 汽車駕駛員在操縱方向盤時不感到困難（一般9s行程，凸形6s）b）轉角小于7度的曲線的平曲線長度（2）要素組合設計：平面要素組合類型（基本型、S形、卵形、凸形、復合型、C形、回頭形，各自定義）;基本型：直一回一園一回一直（1 : 1： 1-1 : 2： 1）S形：兩個反向園曲線用兩段反向回旋線連接的組合形式。R2/R1=11/3 ; L 人 氏（3）平面線形要素組合計算（對稱形公式掌握，熟練運用）基本型曲線計算： （作圖 ） （及后續加寬、超高的計算）平曲線幾何要素計算（ q p 0 T L E J ）主點樁號計算：ZH樁號=JD樁號-TH

19、Y樁號=ZH樁號+LsQZ 樁號 =ZH 樁號 +L/2YH樁號=ZH樁號+L-LsHZ樁號=YH樁號+LsZH樁號=HZ樁號-L （檢驗）2. 縱斷面線形設計（ 1）最短坡長：不小于設計速度 9s 的行程。（ 2）設計原則（了解）3. 平縱組合設計平縱線形組合設計 是指在滿足汽車運動學和力學要求前提下， 研究如何滿足視覺和心理方面的連續、舒適，與周圍環境相協調，并有良好的排水條件。（ 1）設計原則 （4 條 ）視覺、指標、合成坡度、環境 （ 2）基本要求： 1 ）直線與直坡線、直線與凹形豎曲線、直線與凸形豎曲線、平曲線與直坡線是常用的組合形式只要園曲線或豎曲線半徑達到一般值以上，具有良好視覺

20、。2）當豎曲線與平曲線組合時，豎曲線宜包含在平曲線之內，且平曲線應稍長于 豎曲線。3）要保持平曲線與豎曲線大小的均衡。平曲線半徑小于 1000m時，豎曲線半徑為平曲線半徑的1020倍。4）要選擇一個適當的合成坡度（0.5%V合成坡度V 8%）（3）應避免的組合： 理解 第六章 選線1. 選線定義：根據路線基本走向和技術標準，結合地形、地質條件，考慮安全、環保、土地利用和施工條件，以及經濟等因素，通過全面比較，選定路線中線的全過程。（ 1 ） 選線一般原則 （7 條一般了解 ）（ 2）選線步驟、方法：路線方案 （基本走向 ） 路線帶 （控制點 ）具體定線（3）影響路線方案選擇的主要因素（ 5條一

21、般了解） 意義、作用、自然條件、技術標準和施 工條件，聯系 2. 平原區選線：1）平原區選線要點：處理好六大關系 農業、城鎮、橋位、土壤水文、新舊路、建材產地（2）主要特征：克服平面障礙3. 山嶺區選線： 沿河線：三大問題： （ 1）.河岸選擇 （向陽迎風 ）；（ 2）.路度選擇 （高線、低線，低線優點多于高線 ）；（ 3） . 橋位選擇 越嶺線：三大問題： （1） .埡口選擇 （位置、標高、展線、地質 ）；（2） .過嶺標高選擇；（ 3）.埡口兩側路線展線 （自然展線、回頭展線、螺旋展線各自定義）山脊線：三大問題： （ 1） .控制埡口選擇； （ 2） .側坡選擇； （ 3） .試坡布線4.

22、丘陵區選線：（1）.平坦地帶 走直線；（2）.較陡橫坡地帶 走勻坡線；（3）.起伏地帶 走直連線和勻坡線之間第七章 定線1. 定線：根據既定的技術標準和路線方案，結合地形、地質等條件，綜合考慮路線的平面、縱 斷面、橫斷面，具體定出道路中線的工作。2. 定線方法：紙上定線、現場定線、航測定線。3. 紙上定線操作方法：直線型定線法 平原微丘區，先直后曲曲線型定線法 山嶺重丘區，先曲后直4. 紙上定線：地形圖 （大比例尺 1：10001： 2000） 平原、微丘定線重點：正確繞避平面障礙 山嶺、重丘重點：安排好縱坡5. 現場定線：適于：等級低，線位明確的公路步驟： 1.分段安排路線 2.放坡、 定導

23、向線 3.修正導向線 4.穿線交點 5.曲線插設 6.設計縱斷面第八章 道路平面交叉設計1. 概述（ 1）平面交叉 （交叉口） ：道路與道路 （或其他線形工程） 在同一平面上相互交叉。（2）設計主要內容：形式選擇；交通組織設計；幾何尺寸；視距驗算；立面與排水設計（5小方面）（3）交通分析：交錯點分類及定義：分流點、合流點：n（n 2）沖突點：2n (n 1)(n 2)6危險性：（由小到大）t分流點、合流點、沖突點特點：相交道路數f,沖突點左轉彎產生沖突點最多消滅減少沖突點方法：1.交通流在時間上分離（信號燈、交警）2. 交通流在平面上分離（專用車道、組織交通路線、組織渠化交通）3. 交通流在空

24、間上分離：立體交叉（最徹底）2交叉口形式：加鋪轉角式 一一用適當半徑的單園曲線或復曲線連接轉角分道轉彎式一一設置導流島、劃分車道措施擴寬路口式一一兩側展寬或增辟附加車道環形交叉 設有中心島的平面交叉（優點）3機動車交通組織方法：設置專用車道；組織渠化交通，實行信號管制；調整交通組織。左轉彎車輛：設專用左轉車道；實行交通管制（信號燈、交警）；變左為右（環形、街坊繞行、遠運掉頭）4平面交叉的視距設計視距三角形：由相交道路上的停車視距所構成的三角形。作法（最危險沖突點）識別距離：為保證車輛安全順利通過交叉口，應使駕駛員在交叉口之前的一定距離能識別交叉口的存在及交通信號和交通標志等，這一距離稱為識別距離。識別距