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第一篇第一章 公路勘测设计绪论.ppt

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    • 第一章第一章 绪 论第一篇第一篇 公路勘测设计公路勘测设计教学要求教学要求 通过本章学习,学生应能达到:1通过介绍公路工程的特点、发展概况及其我国公路发展规划,描述公路分级、各级公路的技术指标以及公路主要组成部分;2描述公路等级的选用的一般原则和方法;3描述公路勘测设计的原则、依据和程序第一节第一节 公路的特点及其主要组成部分公路的特点及其主要组成部分 交通运输是国民经济的动脉,是国家经济发展的基础产业之一,它在联系工业与农业、城市与乡村、生产与消费等各个领域起着十分重要的作用现代交通运代交通运输由由铁路、公路、水运、航空及管道运路、公路、水运、航空及管道运输五种运五种运输方式所方式所组成铁路运输对于中、远程的大宗货物及人流运输具有运输量大、成本低的特点;水运在通航地区具有运量大、运价低廉的特点;航空运输具有速达作用,但成本高,能耗大;管道运输则多用于运输液体和气态或散装物品1.公路运公路运输的特点的特点一、公路的特点一、公路的特点与其它运与其它运输输方式相比,方式相比,公路运公路运输输具有如下特点:具有如下特点:(1)机机动动灵活性高,灵活性高,能迅速集中和分散货物,在规定的时间和地点可做到直达运输而不需要中转,节约时间和费用,减少货损,经济效益高。

      2)适适应应性性强强,服,服务务面广,面广,适应于小批量运输和大宗运输,可以深入到城市、乡村及工矿企业,可独立实现“门到门”的直达运输3)建建设设投投资资相相对较对较省,且省,且见见效快,效快,经济经济效益和效益和社会效益社会效益显显著4)由于公路运输服务人员多,单位运量小,故汽汽车车运运输费输费用比用比铁铁路和水运路和水运为为高2 2公路工程的特点公路工程的特点 公路是在天然地表面上按照线形设计要求开挖或堆填而成的工程结构物,其中路基和路面作为不可分割的整体,共同承受着汽车荷载的重复作用和自然条件的长期影响现代化公路运输,不仅要求公路能全天候通行车辆,而且要求车辆能以一定的速度,安全、舒适而经济地在道路上行驶,这就要求公路应具有良好的使用性能,提供良好的行驶条件和服务水平因此精心设计,精心施工,使公路工程能长期具备良好的使用性能,这对于节约投资,提高运输效益,具有十分重要的意义二、公路基本组成部分二、公路基本组成部分 公公路路是是承承受受行行车荷荷载的的结构构,它它主主要要由由路路基基、路路面面、桥涵涵、隧隧道道、排排水水系系统、防防护工工程程和和交交通通服服务设施施等等所所组成1公路路基公路路基 公路路基是在天然地面上填筑成路堤(填方路段)或挖成路堑(挖方路段)的带状结构物,主要承受路面传递的行车荷载,是支撑路面的基础。

      设计时必须保证路基具有足够的强度、变形小和足够的稳定性,并防止水分及其它自然因素对路基本身的侵蚀和损害公路横断面公路横断面 各部分各部分组成成 2公路路面公路路面 公路路面是用各种材料或混合料,分单层或多层铺筑在路基顶面供车辆行驶的层状结构物设计时必须保证路面具有足够的强度、刚度、平整度和粗糙度,以满足车辆在其表面能安全、迅速、舒适地行驶3桥涵涵 桥梁是为公路跨越河流、山谷或人工建筑物而建筑的构造物涵洞是为了排泄地面水流或满足农田灌溉需要而设置的横穿路基的小型排水构造物4隧道隧道 隧道是公路根据设计需要为穿越山岭、地下或水底而建造的构造物5公路排水系公路排水系统 公路排水系统是为了排除地面水和地下水而设置的,由各种拦截、汇集、输送及排放等排水设施所组成的构造物除桥梁、涵洞外,排水系统主要有路基边沟、截水沟、排水沟、暗沟、渗沟、渗井、排水隔离层、暗管、跌水与急流槽、渡槽等路基排水构造物6 6防护工程防护工程 防护工程是为了加固路基边坡,确保路基稳定而修建的结构物按其作用不同,可分为坡面防护、冲刷防护和支挡构造物等三大类坡面防护一般有植物防护、坡面处治及护坡与护面墙等;冲刷防护为防护路基免受水流冲刷而设置的导流结构物;支挡构造物一般是指填(砌)石边坡、挡土墙、护脚及护面墙等。

      7 7交通服务设施交通服务设施 交通服务设施一般是指公路沿线设置的交通安全、养护管理、服务环境保护等设施,一般有交通标志、标线、隔音墙、隔离墙、照明设备、停车场、加油站、汽车修理站及绿化美化设施等第二节第二节 公路发展概况公路发展概况 我国公路建设有着悠久的发展历史但由于封建统治对生产力的束缚,使我国公路建设事业发展缓慢,长期停留在人力、兽力拉车的水平直到1949年,全国才修建了13万km的公路,而且标准低、质量差、分布也极不合理,占全国土地面积三分之二的山区和边疆少数民族地区几乎没有公路新中国成立以后,公路建设取得了显著成就至20122012年底,公路年底,公路总里程已突破里程已突破423.75423.75万万kmkm,居世界第居世界第4 4位,并位,并实现了了县县通公路,通公路,99.97%99.97%的的乡(镇)和)和99.55%99.55%以上的以上的建制村通了汽建制村通了汽车一、公路发展现状一、公路发展现状 我我国国高高速速公公路路的的建建设最早开始于台湾省自台湾高雄起,经台南、台中、台北到基隆止,全长373.4km该线1968年开始设计,1978年竣工,历时近十年1988年10月,长度为18.5公里的上海至嘉定高速公路建成通车,中国大陆高速公路实现了零的突破。

      截截至至到到20122012年年底底,已已有有3030个个省省、市市、自自治治区区修修建建了了高高速速公公路路,通通车总里里程程已已达达9.629.62万万kmkm,居居世世界界第第二二;在高速公路建设方面,我国用短短的20几年时间,完成了发达国家40年所走的历程,已跨入了世界先进行列我国公路建设虽然得到了快速发展,但仍不能完全适应国民经济发展对公路运输的要求,而且与世界上发达国家相比,仍存在着较大的差距公路网标准低、基础设施薄弱,密度小,通行能力差,抗灾能力弱,服务水平不高和布局不尽合理仍是当前存在的突出问题,而且全国还有192个乡镇和33711个建制村不通公路因此,加快公路网新线建设,对原有公路进行技术改造,逐步提高技术标准和通行能力,仍然是我国当前的主要任务二、公路发展规划二、公路发展规划 根据交通运输部“十二五”发展规划,到2015年,全国公路网规模将进一步扩大,技术质量明显提升,公路总里程达到450万km;高速公路总里程达到10.8万km;二级及以上公路里程达到65万km;农村公路(含县道、乡道、村道)总里程达到390万km到那时,我国汽车的经济运距将大幅度提高,东部、中部和西部地区平均上高速的时间可缩短为半小时、1小时和2小时,大城市间、省际间和经济区域间,逐步形成400至500km内当日往返,800至1000km内朝发夕至的现代高等级公路网。

      第第三三节节 公路勘测设计的依据、程序和内容公路勘测设计的依据、程序和内容一、设计依据一、设计依据 无论是新建公路或是改建公路,都应有充分的技术经济依据,其中最基本的设计依据是设计车辆、交通量和设计速度1 1设计车辆 行驶在公路上的车辆主要有机动车和非机动车两类,其中机动车有摩托车、小汽车、公共汽车、载重汽车、拖拉机和大型集装箱车等;非机动车有自行车、三轮车、板车和兽力车等根据公路的使用任务和性质,高速公路、一级公路为机动车服务,二、三、四级公路为混合车型(含非机动车)服务设计车辆是公路几何设计的重要依据,与路幅组成、弯道加宽、纵坡、视距、交叉口设计等密切相关我国标准将设计车辆分为小客车、载重汽车和鞍式列车三类各类设计车辆的基本尺寸见表1-0-0-2项目 尺寸(m)车辆类型总长总宽总高前悬轴距后悬小客车61.820.83.81.4载重汽车122.541.56.54鞍式列车162.541.24+8.82设计车辆外廓尺寸表 表1-0-1-2 2 2设计速度速度 设计速度是决定公路几何线形的基本要素,是体现公路等级的一项重要指标标准规定各级公路的设计速度见下表各级公路设计速度表 表1-0-1-1公路等级高速公路一级二级三级四级设计速度(1201008010080608060403020 3 3交通量交通量 交通量是确定公路等级的主要依据。

      公路的交通量是指单位时间内(每小时或每昼夜)通过公路上某一横断面处的往返车辆总数1 1)年平均日交通量)年平均日交通量 公路交通量的普遍计量单位是年平均日交通量(简称AADT),即一年365天交通量观测结果的平均值,其表达式为:(1-0-1-1)式中:N年平均日交通量,辆/日;Qi一年内的日交通量,辆/日2 2)设计交通量交通量 设计交通量是指达到预测年限时的年平均日交通量,它是确定公路等级的主要依据设计交通量目前一般按年平均增长率计算确定1-0-1-2)式中:Nd达到预测年限时的年平均日交通量,辆/日 No起始年平均日交通量,辆/日;年平均增长率,%;t预测年限3 3)设计设计小小时时交通量交通量 设计小时交通量是以小时为时段的交通量(简称DDHV),是确定公路等级、车道数和车道宽度或评价公路运行状态和服务水平的重要参数一年中的每月、每日、每小时交通量的变化是相当大的,如果用一年中最大的高峰小时交通量作为设计依据,必然造成浪费,但如果采用日平均小时交通量则不能满足实际需要,甚至造成交通阻塞目前许多国家包括我国均采用第30倍小时交通量作为设计依据设计小时交通量按下式计算 Nh=NdKD (1-0-1-3)4 4)交通量)交通量换换算算 在确定设计交通量时,应将在公路上行驶的各种车辆,按规定折算为标准车型。

      我国公路设计时是以小客车为标准车型设计时应将公路行驶的各种车辆(含非机动车辆)按规定折合成小客车的年平均日交通量车辆折算系数如下表所示各汽各汽车代表代表车型与型与车辆折算系数折算系数汽汽车代表代表车型型车辆折算系数折算系数说 明明小客小客车1 10 01919座的客座的客车和和载质量量22t t的的货车中型中型车1 15 51919座的客座的客车和和载质量量2 2t t7t7t的的货车大型大型车2 20 0载质量量77t t14t14t的的货车二、设计二、设计程序程序和和内容内容 1.1.工程可行性研究工程可行性研究 工程可性行研究是公路基本建设前期工作的一项重要内容,是建设项目决策和编制设计(计划)任务书的依据工程可行性研究的目的是对建设项目的必要性、技术的可行性、经济的合理性、实施可能性以及宏观和微观经济效益,做出科学的评价和评估,作为决策的依据公路工程可行性研究一般应包括以下内容:(1)概述:主要论述任务依据和历史背景、研究范围、研究的主要结论、主要存在问题和建议2)现有公路技术状况及问题:主要阐述现有公路技术现状和适应程度,拟建项目在交通网中的作用、存在的主要问题3)运输量和交通量发展预测:主要阐述项目所在地的经济特性、经济增长与客货运输增长的关系,交通调查情况和交通量发展预测。

      4)公路建设规模及标准:主要论证公路等级和桥梁的结构规模、征地范围、技术标准等重要指标5)建设条件与方案选择:主要阐述地理位置、自然条件对工程方案、施工条件和工程造价的影响;社会环境及地方经济对建设项目的影响;工程方案的比选与推荐意见6)投资估算及资金筹措:根据主要工程数量、建设用地、拆迁数量作出投资估算,并说明资金来源和筹集办法7)实施方案:提出设计和施工的安排、工期和投资安排、工程管理和技术管理等方面的意见8)经济评价:主要是作出直接经济效益计算、经济投资费用计算、经济与社会效益分析等对上述内容进行研究后写出工程可行性研究报告,作为工程项目的决策依据工程可行性研究报告批准后,一般不得随意修改和变更2.2.设计任务书设计任务书 设计任务书包括以下基本内容:(1)建设依据和意义;(2)公路的建设规模和修建性质;(3)路线基本走向和主要控制点;(4)工程技术标准和主要技术指标;(5)按几阶段设计,各阶段完成的时间;(6)建设期限和投资估算,分期修建的应提出每期的建设规模和投资估算;(7。

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