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oAAA道路工程课件.ppt

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    • oAAA道路工程课件￿￿￿￿Still￿waters￿run￿deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深￿￿￿￿Where￿there￿is￿life,￿there￿is￿hope有生命必有希望有生命必有希望 第一章 总论n n我国道路现状与发展规划n n道路的分类、等级 n n道路的基本组成 n n道路的车辆 n n道路的交通特性 道路现状评价存在如下几方面的问题:存在如下几方面的问题:1 1.数量少.数量少 ((1 1)公路通车总里程:)公路通车总里程: 目目前前通通车车里里程程虽虽己己达达175.8175.8万万公公里里,,但但与与发发达达国国家家相相比比,,仍仍然然相相差差较较大大如如美美国国为为630630万万公公里里,,日日本本140140万万公公里里,,印印度度160160万万公公里 ((2 2)公路密度:)公路密度:n n公路密度即每百平方公里国土面积拥有公路密度即每百平方公里国土面积拥有的公路里程数从总体上讲,我国公路的公路里程数从总体上讲,我国公路基础设施总量不足,密度偏低美国公基础设施总量不足,密度偏低美国公路密度每百平方公里为路密度每百平方公里为6767公里,英国为公里,英国为160160公里,法国为公里,法国为147147公里,日本为公里,日本为303303公公里,印度为里,印度为6161公里,而我国只有公里,而我国只有17.517.5公公里。

      里n n每万人拥有公路长度,美国为每万人拥有公路长度,美国为242242公里,公里,英国为英国为6363公里,法国为公里,法国为140140公里,日本为公里,日本为91.591.5公里,印度为公里,印度为2222公里,而我国只有公里,而我国只有1111公里 2 2.公路网等级低、高等级公路少、路面质.公路网等级低、高等级公路少、路面质量差、标准低量差、标准低n n在通车里程中,二级以上的公路,只占在通车里程中,二级以上的公路,只占公路总里程的公路总里程的13.1%13.1%多,等级以上公路所多,等级以上公路所占比重为占比重为78.3%78.3%,还有达不到技术标准的,还有达不到技术标准的等外公路等外公路36.436.4万公里,占万公里,占2222%左右n n高级、次高级路面里程占公路总里程的高级、次高级路面里程占公路总里程的38.9%38.9%无路面里程无路面里程15.415.4万公里万公里, ,占占9 9%% 3 3 3 3.发展不平衡.发展不平衡.发展不平衡.发展不平衡 东东东东西西西西部部部部差差差差距距距距较较较较大大大大,,,,平平平平原原原原区区区区与与与与山山山山区区区区差差差差别别别别大大大大。

      到到到到2000200020002000年年年年底底底底全全全全国国国国仍仍仍仍有有有有353353353353个个个个乡乡乡乡((((0.8%0.8%0.8%0.8%)))),,,,6.96.96.96.9万万万万个个个个村村村村((((9.2%9.2%9.2%9.2%))))不不不不通通通通公公公公路路路路公公公公路路路路密密密密度度度度各各各各省省省省市市市市差差差差距距距距大大大大上上上上海海海海95.4km95.4km95.4km95.4km,,,,天天天天津津津津85.1km85.1km85.1km85.1km,,,,北北北北京京京京81.0km81.0km81.0km81.0km,,,,海海海海南南南南61km61km61km61km,,,,广广广广东东东东58km58km58km58km,,,,江江江江苏苏苏苏56.6km56.6km56.6km56.6km10km10km10km10km以以以以下下下下的的的的省省省省有有有有5 5 5 5个个个个,,,,西西西西藏藏藏藏、、、、青青青青海海海海、、、、新新新新疆疆疆疆、、、、内内内内蒙蒙蒙蒙古古古古、、、、甘甘甘甘肃肃肃肃,,,,黑黑黑黑龙龙龙龙江江江江省省省省13.8km13.8km13.8km13.8km,排位倒数六。

      排位倒数六排位倒数六排位倒数六4 4 4 4.通行能力低.通行能力低.通行能力低.通行能力低 通行能力大、运营效益高的公路主骨架未形成通行能力大、运营效益高的公路主骨架未形成通行能力大、运营效益高的公路主骨架未形成通行能力大、运营效益高的公路主骨架未形成5 5 5 5.服务水平低.服务水平低.服务水平低.服务水平低 公路运输服务不满足要求公路运输服务不满足要求公路运输服务不满足要求公路运输服务不满足要求 发展规划 19901990~~20202020年年,,总总长长3.53.5万万公公里里国国道道主主 干线公路全部建成高速公路干线公路全部建成高速公路 2003 2003年,完成年,完成““两纵两横两纵两横””;; 2020 2020年,完成年,完成““五纵七横五纵七横”” 第一节 道路的分类及分级一、道路的分类二、公路的分类及分级三、城市道路的分类及分级 一、道路的分类一、道路的分类 按其交通性质和所在位置分为公路和城市道路按其交通性质和所在位置分为公路和城市道路 1 1、公路、公路 是连接城市、乡村、工矿和林区的道路,主要供汽车行是连接城市、乡村、工矿和林区的道路,主要供汽车行驶并具备一定技术条件的交通设施。

      驶并具备一定技术条件的交通设施 2 2、城市道路、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、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设施埋设通道的功能 二、公路的分类及分级二、公路的分类及分级1 1、、道路的分类道路的分类 按其在公路网中的作用与地位分为国家干线公按其在公路网中的作用与地位分为国家干线公路、省干线公路、县公路、乡公路和专用公路路、省干线公路、县公路、乡公路和专用公路2 2、、公路的分级公路的分级 根据交通部《公路工程技术标准》的规定,公根据交通部《公路工程技术标准》的规定,公路按其使用任务、功能和适应的交通量分为五个路按其使用任务、功能和适应的交通量分为五个技术等级高速公路、一、二、三、四级公路技术等级高速公路、一、二、三、四级公路 ①①国家干线公路国家干线公路 是指国家公路网中,具有全国性政治、经济、国防是指国家公路网中,具有全国性政治、经济、国防意义,并经确定为国家干线的公路,简称国道。

      意义,并经确定为国家干线的公路,简称国道②②省干线公路省干线公路 是指有省公路网中,具有全省性政治、经济、国防是指有省公路网中,具有全省性政治、经济、国防意义,并经确定为省级干线的公路,简称省道意义,并经确定为省级干线的公路,简称省道③③县公路县公路 是指具有全县性政治、经济意义,并经确定为县级是指具有全县性政治、经济意义,并经确定为县级的公路,简称县道的公路,简称县道④④乡公路乡公路 是指主要为乡村生产、生活服务,并经确定为乡级是指主要为乡村生产、生活服务,并经确定为乡级的公路,简称乡道的公路,简称乡道⑤⑤专用公路专用公路 是指专为企业或其它单位提供运输服务的道路如:是指专为企业或其它单位提供运输服务的道路如:厂矿道路厂矿道路 ,林区道路,林区道路 ①①高速公路高速公路 a. a.专供汽车分向、分道行驶;专供汽车分向、分道行驶; b. b.全部控制出入;全部控制出入; c. c.具有具有4 4个或个或4 4个以上车道;个以上车道; d. d.设有中央分隔设有中央分隔7 7带;带; e. e.全部立体交叉;全部立体交叉; f. f.具有完善的交通安全设施、管理设施、服具有完善的交通安全设施、管理设施、服务设施;务设施; g. g.四车道能适应四车道能适应 Q=25000 Q=25000~~5500055000辆;辆; h. h.六车道能适应六车道能适应 Q=45000 Q=45000~~8000080000辆;辆; i. i.八车道能适应八车道能适应 Q=6000 Q=6000~~100000100000辆。

      辆 ((Q Q为各种汽车折合成小客车的为各种汽车折合成小客车的远景设计年限远景设计年限((t t))年平均日交通量年平均日交通量(AADT)(AADT) ②一级公路 a.供汽车分向、分道行驶; b.部分控制出入; c.设施与高速公路基本相同; d.四车道能适应 Q=15000~30000辆; ③二级公路 a.是连接中等以上城市的干线公路; b.能适应Q′=3000~7500辆 (Q′为各种车辆折合成中型载重汽车的远景设计年限年平均日交通量) ④三级公路 a.沟通县、城镇之间的集散公路; b. 能适应Q′=1000~4000辆⑤四级公路 a.沟通乡、村等地的地方公路; b.能适应Q′≤1500辆 三、城市道路的分类及分级 ①①快速路快速路 a. a. 为城市大量距离、快速交通服务;为城市大量距离、快速交通服务; b. b.有有4 4个以上车道,中间设分车带;个以上车道,中间设分车带; c. c.全部或部分控制出入全部或部分控制出入②②主干路主干路 a. a.连接城市各主要分区、车站、港口;连接城市各主要分区、车站、港口; b. b.以交通功能为主;以交通功能为主; c. c.机非分行。

      机非分行 三、城市道路的分类及分级③次干路 a.连接主干路的辅助性干道; b.兼有交通、服务功能④支路 a.连接次干路与街区路; b.解决局部交通,以服务为主 三、城市道路的分类及分级 除快速路外,每类路按所在城市规模、设计交通量、地形分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ级①Ⅰ级——大城市采用;②Ⅱ级——中城市采用;③Ⅳ级——小城市有用 第二节第二节 道路的基本组成道路的基本组成一、公路的基本组成 公路是承受车辆荷载的结构物,它主要由路基、路面、桥涵、隧道、排水系统、防护工程和交通服务设施组成二、城市道路的组成 城市道路作为行车构造物也是由路基、路面、桥涵等组成 一、公路的基本组成一、公路的基本组成1 1、路基、路基 是由土、石材料按一定技术要求,填筑压实是由土、石材料按一定技术要求,填筑压实而成的结构物,它承受路面传递的行车荷载,是而成的结构物,它承受路面传递的行车荷载,是支承路面的基础部分三要素:宽度、高度、边支承路面的基础部分三要素:宽度、高度、边坡坡度2 2、路面、路面 是用各种材料或混合料分层修筑在路基顶面是用各种材料或混合料分层修筑在路基顶面供车辆行驶的层状结构物,能满足车辆安全、迅供车辆行驶的层状结构物,能满足车辆安全、迅速、舒适地行驶。

      基本结构:面层、基层、垫层速、舒适地行驶基本结构:面层、基层、垫层 一、公路的基本组成一、公路的基本组成3 3、桥涵、桥涵 ① ①桥梁桥梁 是为道路跨越河流、山谷、人工障碍物而建造的构是为道路跨越河流、山谷、人工障碍物而建造的构造物桥梁可分为四类:特大桥、大桥、中桥、小桥桥梁可分为四类:特大桥、大桥、中桥、小桥 a. a. 特大桥:特大桥:L≥500m or LL≥500m or LO O≥100m≥100m b. b. 大桥:大桥:100 m ≤L100 m ≤L<<500m or 40 m ≤L500m or 40 m ≤LO O<<100m100m c. c. 中桥:中桥:30 m ≤L30 m ≤L<<100m or 20 m ≤L100m or 20 m ≤LO O<<40m40m d. d. 小桥:小桥:8 m ≤L8 m ≤L<<30m or 540 m ≤L30m or 540 m ≤LO O<<20m20m ② ②涵洞涵洞 为渲泄面水流而设置的横穿路堤的小型排水构造物。

      为渲泄面水流而设置的横穿路堤的小型排水构造物它包括<它包括<8m or L8m or LO O<<5m5m的板涵及所有跨径的圆管涵的板涵及所有跨径的圆管涵 一、公路的基本组成一、公路的基本组成4、隧道 是道路穿越山岭、地下或水底而修筑的构造物5、排水系统 对排除地面水和地下水面设置的排水构造物它包括桥梁、涵洞、边沟、截水沟、排水沟、急流槽、跌水、盲沟、渗井、渡槽 一、公路的基本组成一、公路的基本组成6 6、防护工程、防护工程 为加固路基边坡,确保路基稳定的结构物为加固路基边坡,确保路基稳定的结构物它包括:填石边坡、砌石边坡、挡土墙、导流构它包括:填石边坡、砌石边坡、挡土墙、导流构造物等7 7、交通服务设施、交通服务设施 为确保行车安全、顺畅、舒适,在道路沿线为确保行车安全、顺畅、舒适,在道路沿线设置的交通安全、养护管理、服务和环境保护的设置的交通安全、养护管理、服务和环境保护的设施它包括:交通标志、标线;护栏、护墙、设施它包括:交通标志、标线;护栏、护墙、护柱;中央分隔带、隔音墙、隔离墙;照明设施;护柱;中央分隔带、隔音墙、隔离墙;照明设施;加油站、停车场;养护管理房屋、绿化美化设施。

      加油站、停车场;养护管理房屋、绿化美化设施 二、城市道路的组成二、城市道路的组成1 1、机动车道、非机动车道、人行道;、机动车道、非机动车道、人行道;2 2、人行地道,包括地下人行道、人行天桥;、人行地道,包括地下人行道、人行天桥;3 3、交叉口、步行广场、停车场、公共汽车站;、交叉口、步行广场、停车场、公共汽车站;4 4、交通安全设施,包括照明设施、护栏、交通标志、交通安全设施,包括照明设施、护栏、交通标志标线;标线;5 5、沿街设施,包括电线杆、给水栓、邮筒、电讯;、沿街设施,包括电线杆、给水栓、邮筒、电讯;6 6、地下铁道、高架桥、立交桥;、地下铁道、高架桥、立交桥;7 7、绿化带 第三节第三节 道路的车辆道路的车辆一、汽车行驶特性二、设计车辆三、计算行车速度 汽车行驶特性n n汽车的驱动力及行驶阻力汽车的驱动力及行驶阻力n n汽车行驶条件汽车行驶条件n n汽车的爬坡能力汽车的爬坡能力 n n汽车的动力来源:汽车的动力来源: 汽车行驶的驱动力来自它的内燃发动汽车行驶的驱动力来自它的内燃发动机n n汽车的行驶阻力:汽车的行驶阻力: 空气阻力空气阻力 道路阻力道路阻力 (包括:滚动阻力、坡度阻力、惯性阻(包括:滚动阻力、坡度阻力、惯性阻力)力) n n汽车的行驶条件:汽车的行驶条件: 汽车在道路上行驶,当驱动力等于汽车在道路上行驶,当驱动力等于各种行驶阻力之和时,汽车就等速各种行驶阻力之和时,汽车就等速行驶;当驱动力大于各种行驶阻力行驶;当驱动力大于各种行驶阻力之和时,汽车就加速行驶;当驱动之和时,汽车就加速行驶;当驱动力小于各种行驶阻力之和时,汽车力小于各种行驶阻力之和时,汽车就减速行驶,直至停车。

      所以,要就减速行驶,直至停车所以,要使汽车行驶,必须具有足够的驱动使汽车行驶,必须具有足够的驱动力来克服各种行驶阻力力来克服各种行驶阻力 n n汽车的爬坡能力:汽车的爬坡能力:汽车的爬坡能力汽车的爬坡能力 是是指指汽汽车车在在良良好好路路面面上上等等速速行行驶驶时时克克服服了了其其它它行行驶驶阻阻力力后后所所能能爬爬上上的的纵坡度最大爬坡度最大爬坡度 指指汽汽车车在在坚坚硬硬路路面面上上用用最最低低档档作作等等速行驶时所能克服的最大坡度速行驶时所能克服的最大坡度 设计车辆设计车辆 规范对各种车辆进行归类,将其尺寸标准化,规范对各种车辆进行归类,将其尺寸标准化,称为称为““设计车辆设计车辆””,作为道路设计的依据作为道路设计的依据1 1、《公路工程技术标准》将机动车分为三种:、《公路工程技术标准》将机动车分为三种: ① ① 小客车小客车 ② ② 载重汽车载重汽车 ③ ③ 鞍式汽鞍式汽车车2 2、《城市道路设计规范》将机动车分为三种:、《城市道路设计规范》将机动车分为三种: ① ① 小型汽车小型汽车 ② ② 普通汽车普通汽车 ③ ③ 铰接铰接车车3 3、《城市道路设计规范》将非机动车分为四种:、《城市道路设计规范》将非机动车分为四种: ① ①自行车自行车 ② ②三轮车三轮车 ③ ③板车板车 ④ ④兽兽力车力车 计算行车速度计算行车速度 当气候条件良好,交通密度小,车辆行驶只受道路条件的影响时,具有中等驾驶技术的驾驶人员能安全顺适地驾驶车辆的速度。

      1、公路计算行车速度2、城市道路计算行车速度 计算行车速度计算表公路等级公路等级平均运行平均运行速度速度((km/hkm/h))计算行车速度(计算行车速度(km/hkm/h))平均运行速度平均运行速度/ /计算计算行车速度行车速度计算值计算值 采用值采用值一级公路一级公路>>60600.60.6>>100100100100二级公路二级公路>>50500.60.6~~0.70.78383~~71718080三级公路三级公路4040~~50500.70.7~~0.80.86464~~50506060四级公路四级公路3535左右左右0.80.8~~0.90.94343~~39394040 第四节第四节 道路的交通特性道路的交通特性一、交通量 二、行车速度三、交通密度四、交通流三参数的基本关系五、通行能力 一、交通量1 1、交通量的定义、交通量的定义 是指在一定时间段内,通过道路某一地点、某是指在一定时间段内,通过道路某一地点、某一断面或某一条车道的交通实体数量一断面或某一条车道的交通实体数量2 2、交通量的意义、交通量的意义 交通量与经济发展速度、气候物产、文化生交通量与经济发展速度、气候。

      物产、文化生活水平等多方面因素有关,且随着时间、地点的活水平等多方面因素有关,且随着时间、地点的不同随机变化观察、研究交通量变化规律是十不同随机变化观察、研究交通量变化规律是十分重要的它是道路规划与设计、交通规划与管分重要的它是道路规划与设计、交通规划与管理的重要依据理的重要依据3 3、交通量的种类、交通量的种类 ①①平均日交通量平均日交通量 ADT ADT② ② 年平均日交通量年平均日交通量 AADT AADT ((用于确定道路等级用于确定道路等级 ))③ ③ 月平均交通量月平均交通量 MDAT MDAT ((用于交通量统计分析用于交通量统计分析 ))④ ④ 周平均交通量周平均交通量 MADT MADT ((用于交通量统计分析用于交通量统计分析 ))⑤ ⑤ 设计小时交通量设计小时交通量 DHVDHV交通量的种类 平均日交通量ADT Qi ——各规定时间段内的日交通量, 单位:辆/d or pcu/d n ——各规定时间段的天数,单位:d 设计小时交通量DHV 取一年中的排序第30位最大小时交通量,作为设计小时交通量。

      选取原则: 保证道路在规划期满足绝大多数小时车流顺利通过,不造成严重阻碍,同时也要避免道路建成后车流量很低,投资效益差的现象发生 二、行车速度二、行车速度1. 行车速度的定义 是车辆在道路上行驶的距离L与所需时间t的比值,也称车速2.车速的类型 3.影响车速变化的因素 车速的类型 ①①地点车速地点车速 车辆通过某一点或某一断面的瞬时速度观测距离以车辆通过某一点或某一断面的瞬时速度观测距离以20-50m20-50m为为易用于道路设计、交通管制和规划用于道路设计、交通管制和规划②②行驶车速行驶车速 车辆通过某一区间所需要的时间(不包括停车或损失时间)与车辆通过某一区间所需要的时间(不包括停车或损失时间)与该区间距离求得的车速用于评价该路段的顺适性和通行能力,该区间距离求得的车速用于评价该路段的顺适性和通行能力,也可用于计算道路使用者的效益和费用也可用于计算道路使用者的效益和费用③③行程车速行程车速 车辆通过某段路程与该段路程所需总时间(包括有效运行时间、车辆通过某段路程与该段路程所需总时间(包括有效运行时间、停车时间、延误时间、但不含车辆在起、终点装卸和调头时间)停车时间、延误时间、但不含车辆在起、终点装卸和调头时间)之比。

      用于评价道路的通畅程度和估计行车延误时间用于评价道路的通畅程度和估计行车延误时间④④运行车速运行车速 具有中等技术水平的驾驶人员在良好的气候条件、实际道路情具有中等技术水平的驾驶人员在良好的气候条件、实际道路情况和交通条件下所能保持的安全车速用于评价道路通行能力和况和交通条件下所能保持的安全车速用于评价道路通行能力和车辆运行状况车辆运行状况 车速的类型⑤⑤临界车速临界车速 道路理论通行能力达到最大时的速度用于选择道路等级道路理论通行能力达到最大时的速度用于选择道路等级⑥⑥设计车速设计车速 道路交通气候条件良好情况下仅受道路条件影响时,具有中道路交通气候条件良好情况下仅受道路条件影响时,具有中等技术人员能安全顺适地驾驶车辆的最大车速用于道路线形几等技术人员能安全顺适地驾驶车辆的最大车速用于道路线形几何设计⑦⑦时间平均车速时间平均车速 在单位时间内测得道路某断面各车辆的地点车速的算术平均在单位时间内测得道路某断面各车辆的地点车速的算术平均值为该断面的时间平均车速值为该断面的时间平均车速⑧⑧区间平均车速区间平均车速 在某一特定瞬间,行驶于道路某一特定长度内的全部车辆的在某一特定瞬间,行驶于道路某一特定长度内的全部车辆的车速分布的平均值。

      车速分布的平均值 影响车速变化的因素 ①①道路条件道路条件 指道路的等级、路面状况、线形、视距指道路的等级、路面状况、线形、视距②②交通条件交通条件 指交通量、车辆组成、交通管理与控制指交通量、车辆组成、交通管理与控制 ③③驾驶员、环境驾驶员、环境 指驾驶员的技术水平、驾龄长短、年龄、性别、指驾驶员的技术水平、驾龄长短、年龄、性别、个性、婚姻状况与气候、季节、地理位置有关个性、婚姻状况与气候、季节、地理位置有关 三、交通密度三、交通密度1 1.交通密度的定义.交通密度的定义 是指在单位长度的道路上,一个车道或一个方向上某瞬是指在单位长度的道路上,一个车道或一个方向上某瞬间的车辆数,又称车辆密度间的车辆数,又称车辆密度 2 2..交通密度的种类交通密度的种类3 3.交通密度的作用.交通密度的作用 衡量道路车流畅通状况,判别交通拥挤情况,从而决定衡量道路车流畅通状况,判别交通拥挤情况,从而决定采取何种管理措施采取何种管理措施 4 4.车头间距.车头间距 在同一车道同向连续行驶的相距两辆车的车头距离。

      在同一车道同向连续行驶的相距两辆车的车头距离5 5.车头间距.车头间距 同一车道同向连续行驶的相邻两辆车的车头时间间隔同一车道同向连续行驶的相邻两辆车的车头时间间隔 交通密度的种类①最佳车流密度 路段通过车流量为最大时的车流密度②阻塞密度 当密度过大时,车辆几乎无法行驶时的车流密度 四、交通流三参数的基本关系四、交通流三参数的基本关系 Q=v/k式中:Q——平均流量(辆/h); V——区间平均车速(km/h); K——平均车流密度(辆/km) 基本关系的含义 ①当道路上车辆增多,车流密度由小变大时,车辆就会被迫降低车速行驶,此时交通量会减少;②当道路上车辆减少,车流速度由小变大时,车辆就会增大车速行驶,此时交通量会增大 反映交通流特性的特征量 ①①极大流量Qm②②临界速度Vm③③最佳密度Km④④阻塞密度Kf⑤⑤畅行速度Vf 五、通行能力五、通行能力1、通行能力的定义 是指在一定的道路、交通、管制的条件下,单位时间内,一条车道或道路的某一断面所能通过的最大车辆数2、影响因素 3、通行能力的分类 影响因素①①道路条件道路条件②②交通条件交通条件 — —车流中的车辆组成车流中的车辆组成 、车道分布、车道分布 、方向分布、方向分布 ③③管制条件管制条件 — —交通法规交通法规 、控制方式及管理措施、控制方式及管理措施 ④④环境条件环境条件 — —街道化程度街道化程度 、商业化程度、商业化程度 、横向干扰、横向干扰 、非横向占道、非横向占道 ⑤⑤气候条件气候条件 — — 风、雨、雪风、雨、雪 ⑥⑥规定运行条件规定运行条件 — —即限制条件即限制条件 道路条件交通设施类型交通设施类型车道宽度车道宽度车道数车道数侧向净空侧向净空路肩宽数路肩宽数平、纵面线形条件平、纵面线形条件视距视距 计算行车速度计算行车速度 通行能力的分类①①根据道路设施和交通实体的不同分:根据道路设施和交通实体的不同分: 机动车道通行能力机动车道通行能力 非机动车道通行能力非机动车道通行能力 人行道通行能力人行道通行能力②②根据车辆运行状态的特征的不同分:根据车辆运行状态的特征的不同分: 路段通行能力路段通行能力 交叉口通行能力交叉口通行能力 匝道和匝道接点通行能力匝道和匝道接点通行能力 交织路段通行能力交织路段通行能力③③据通行能力的性质和使用要求的不同分:据通行能力的性质和使用要求的不同分: 基本通行能力基本通行能力 可能通行能力可能通行能力 设计通行能力设计通行能力 第二章 路线设计第一节 横断面设计第二节 平面设计第三节 纵断面设计第四节 选线、定线第五节 线形设计第六节 平面交叉设计第七节 立体交叉设计 第一节第一节 横断面设计横断面设计一、横断面一、横断面 二、道路横断面的组成二、道路横断面的组成 三.横断面的设计三.横断面的设计四、横断面测量四、横断面测量 一、横断面一、横断面是指道路中线任一点作的法向剖切面图。

      1、公路路基横断面设计图2、城市道路横断面设计图 二、道路横断面的组成二、道路横断面的组成 1、公路横断面的组成 uu中央分隔带uu路缘带uu车行道uu路肩uu路面2.城市道路横断面组成 公路路幅的布置类型(路幅:是公路两路肩外侧边缘间部分)①单幅单车道——四级公路②单幅双车道——二、三、四级公路③双幅多车道——高速、一级公路 2.城市道路横断面组成n n行车道  n n分隔带n n人行道n n汽车停靠站 城市道路路幅的布置类型 单幅路单幅路­­——“­­——“一块板一块板” ” 适用于机动车交通量不大且非机动车较少的次适用于机动车交通量不大且非机动车较少的次干道、支路及用地不足拆迁困难的旧城改建的情干道、支路及用地不足拆迁困难的旧城改建的情况双幅路双幅路——“——“两块板两块板” ” 主要用于各向需要两条以上机动车道、非机动主要用于各向需要两条以上机动车道、非机动车较少的情况,还常用于有平行道路可供非机动车较少的情况,还常用于有平行道路可供非机动车道行驶的快速路、郊区道路以及横向高差大或车道行驶的快速路、郊区道路以及横向高差大或地形特殊的路段。

      地形特殊的路段三幅路三幅路——“——“三块板三块板” ” 适用于机动车交通量大,非机动车多的情况适用于机动车交通量大,非机动车多的情况四幅路四幅路——“——“四块板四块板” ” 适用于机动车车速较高,各向两条机动车道以适用于机动车车速较高,各向两条机动车道以上,非机动车多的快速路与主干路上,非机动车多的快速路与主干路 三.横断面的设计三.横断面的设计1.行车道  指道路上供各种车辆行驶的路面部分2.加宽  是指汽车在曲线上行驶时,后轮轨迹偏向曲线内侧,为了保证正常行车,曲线内侧相应增加的路基和路面的宽度3.路肩   是指行车道外缘到路基外缘具有一定宽度的带状部分4、分车带 5、路侧带 是位于城市道路行车道两侧的人行道、绿化带、公用设施带6、路缘石 是设置在路面与其他构造物之间的标石形状有立式、斜式、曲线式7、路拱 是指为了利于横向排水,把路面做成中间高两侧低的双向坡面形式有:抛物线、直线接抛物线、折线形8、超高 是指为抵消车辆在曲线上行驶时所产生的离心力,在该路段横断面上设置的外侧高于内侧的单向横坡。

      行车道① 一条行车道宽度 b=b=设计车辆宽+富余宽度设计车辆宽+富余宽度设计车辆宽:小客车设计车辆宽:小客车1.8m1.8m,载重汽车,载重汽车2.5m2.5m富余宽度:是指汽车最外侧车轮外缘与路缘之间的富余宽度:是指汽车最外侧车轮外缘与路缘之间的横向安全距离、车身边缘之间的横向安全距离的横向安全距离、车身边缘之间的横向安全距离的组合城市道路平均最大车速为城市道路平均最大车速为城市道路平均最大车速为城市道路平均最大车速为30303030~~~~40km/h40km/h40km/h40km/h,故所需车道,故所需车道,故所需车道,故所需车道宽为宽为宽为宽为3.423.423.423.42~~~~3.80m 3.80m 3.80m 3.80m 平均采用平均采用平均采用平均采用3.50m3.50m3.50m3.50m ②车道数n③行车道宽度B B =n×b 2.加宽 ①加宽的过渡方式 ØØ按比例加宽 ØØ按高次抛物线加宽ØØ按回旋线加宽 按比例加宽式中:bx——加宽缓和段内任意点加宽值(m)Lx——任意点距缓和曲线起点距离(m)L ——加宽缓和段长度(m)b ——圆曲线部分路面加宽值(m) 式中:N——车道数;A——普通汽车后轴至前保险杠距离(m)R——圆曲线的半径(m)(适用于二、三、四级公路) 按高次抛物线加宽 适用于处理路面内侧边缘圆滑、美观,用于高等级公路。

      按回旋线加宽 加入一段回旋线,作为加宽过渡段,有利于行车和顺适美观 ②加宽缓和段 a.对于设置缓和曲线的平曲线: Lw = Lhb.对于不设缓和曲线,但没超高缓和段: Lw=Lcc.既不设缓和曲线,又不设超高缓和段: Lw按渐变率P=1:15且Lw≥10m 路肩 ①路肩的类型②路肩的作用③路肩的宽度④路肩横坡度 路肩的类型、作用 类型:a.硬路肩 b.土路肩 作用:a.增加路幅的富余宽度 b.保护、支撑路面结构 c.临时停车使用 d.公共设施场地 e.汇集路面排水 路肩的宽度a.a.硬路肩硬路肩 四车道高速公路宜采用四车道高速公路宜采用 3.50m 3.50m 八、六车道高速公路宜采用八、六车道高速公路宜采用 3.00m 3.00m 高速一级公路为高速一级公路为 :: 3.00m 3.00m、、2.75m 2.75m ((v=100 km/hv=100 km/h)) 2.75m 2.75m、、2.50m 2.50m ((v=80 v=80 km/hkm/h)) 2.50m 2.50m、、1.50m 1.50m ((v=60 v=60 km/hkm/h))b.b.土路肩土路肩 路肩横坡度 a.硬路肩 ★直线段设外侧倾斜横坡,横坡值可古路面横坡值相同和稍大。

      ★曲线段内侧与行车道路面横坡一致,外侧与行车道路面横坡相同或设向外倾斜横坡b.土路肩 其横坡宜较路面横坡增大1.0%~2.0% 分车带 ①①中间带中间带 是指高速公路、一级公路及城市两块或四块是指高速公路、一级公路及城市两块或四块板道路中间设置的分隔上下行驶交通的设施板道路中间设置的分隔上下行驶交通的设施②②中间带的类型中间带的类型 a. a.左侧路缘带左侧路缘带 b. b.中央分隔带中央分隔带 ③③中间带的作用中间带的作用 a. a.分隔上下行车流;分隔上下行车流; b. b.杜绝车辆随意调头;杜绝车辆随意调头; c. c.减少夜间对向行车眩光;减少夜间对向行车眩光; d. d.显示车道的位置,诱导视线;显示车道的位置,诱导视线; e. e.为其他设施提供场地为其他设施提供场地 ④中间带的宽度⑤中间带的长度 为养护方便或某些车辆在必要时驶向反方向,设开口,l=2km⑥两侧带 如机动车与非机动车之间 路侧带 是位于城市道路行车道两侧的人行道、绿化带、公用设施带。

      要高出行车道 0.08~0.20m ①人行道 ②种植带 ③设施带 超高 ①①超高缓和段超高缓和段 一般取缓和段作为超高过渡段一般取缓和段作为超高过渡段②②超高的过渡方式超高的过渡方式 a. a.无中央分隔带无中央分隔带 ★★内边轴旋转,即先逐渐地将外侧车道抬高,内边轴旋转,即先逐渐地将外侧车道抬高,(绕行车道中心线),当抬高到与内侧车道相(绕行车道中心线),当抬高到与内侧车道相同横坡时,再一同绕内边轴旋转到超高横坡度同横坡时,再一同绕内边轴旋转到超高横坡度为止,适用于新建道路为止,适用于新建道路★★中轴旋转,适宜于改建道路中轴旋转,适宜于改建道路★★外边轴旋转,用于特殊设计,强调路容美观外边轴旋转,用于特殊设计,强调路容美观内侧不变)(内侧不变) b.有中央分隔带★绕中央分隔带中心线,用于中间带宽≤4.5m★绕中央分隔带两侧边缘,用于各种宽度中间带★绕中央分隔带两侧路面中心线,用于车道数大于4条c.对于分离式路 按两条路单独考虑超高的设置 四、横断面测量1 1、任务:、任务: 在实地逐桩测量每个中桩在路线的横向的地表在实地逐桩测量每个中桩在路线的横向的地表起伏变化情况,并画出横断面地面线。

      测量范围,起伏变化情况,并画出横断面地面线测量范围,应根据地形、地质、地物及设计需要确定,一般应根据地形、地质、地物及设计需要确定,一般中线左右宽度不小于中线左右宽度不小于20m20m2 2、记录:、记录: 将实测数据记录在《道路横断面测设记录本》将实测数据记录在《道路横断面测设记录本》中分为高差、分母为各测点间的距离分为高差、分母为各测点间的距离 3 3、工作内容:、工作内容: ① ①横断面方向的确定横断面方向的确定 a. a.直线路段直线路段 横断面方向与路线垂直,用方向架或经纬仪确定横断面方向与路线垂直,用方向架或经纬仪确定 b. b.曲线路段曲线路段 横断面方向与该点处曲线的切线相垂直,根据计算横断面方向与该点处曲线的切线相垂直,根据计算的弦偏角用经纬仪确定的弦偏角用经纬仪确定 ② ②测量方法测量方法 a. a.抬杆法抬杆法 用花杆测平距和高差此方法简便易行,适用于横用花杆测平距和高差此方法简便易行,适用于横向变化较多较大地段,误差较大向变化较多较大地段,误差较大。

      b. b.手水准法手水准法 量距用皮尺此方法精度较高,用于横坡较缓地带量距用皮尺此方法精度较高,用于横坡较缓地带 c. c.交会法交会法 用经纬仪测出用经纬仪测出2A2A、、2B2B,用皮尺丈量,用皮尺丈量L L,图解交绘出,图解交绘出C C点,适用于陡岩地段点,适用于陡岩地段 d. d. 钓鱼法钓鱼法 适用于深沟路段适用于深沟路段 横断面图绘制方法1 1、、在计算纸上绘制横断面的地面线在计算纸上绘制横断面的地面线 地面线是在现场测绘的,若是纸上定线,可地面线是在现场测绘的,若是纸上定线,可从大比例尺的地形图上内插获得从大比例尺的地形图上内插获得 横断面图的比例尺一般是横断面图的比例尺一般是1 1::2002002 2、、绘出设计线:绘出设计线:““戴帽子戴帽子” ” 3 3、、绘出防护及加固设施的断面图绘出防护及加固设施的断面图4 4、、根据综合排水设计,画出路基边沟、截水沟、根据综合排水设计,画出路基边沟、截水沟、排灌渠等的位置和断面形式排灌渠等的位置和断面形式。

      第二节第二节 平面设计平面设计一、平面一、平面一、平面一、平面 (是指道路中心线在水平面上的投影)(是指道路中心线在水平面上的投影)二、二、二、二、平面线形要素平面线形要素平面线形要素平面线形要素三、三、三、三、直线直线直线直线四.四.四.四. 圆曲线圆曲线圆曲线圆曲线五、缓和曲线五、缓和曲线五、缓和曲线五、缓和曲线六、平曲线测设六、平曲线测设六、平曲线测设六、平曲线测设七、平曲线视距的保证七、平曲线视距的保证七、平曲线视距的保证七、平曲线视距的保证 二、平面线形要素二、平面线形要素1、直线 曲率为0的线形2、圆曲线 曲率为常数的线形3、缓和曲线 曲率为变数的线形 三、直线三、直线1、直线的特点①路线短捷,缩短里程,行车方向明显;②线形简单,易测设;③长直线、行车安全性差;④直线只能满足两个控制点的要求,难以与地形及周围环境协调 二、直线的运用二、直线的运用宜采用直线线形的路段:(1)不受地形、地物限制的平坦地区或山 间的开阔谷地;(2)市镇及其近郊,或规划方正的农耕区等以直线条为主的地区;(3)长的桥梁、隧道等构造物路段; (4)路线交叉点及其前后;(5)双车道公路提供超车的路段。

      采用长直线应注意的问题采用长直线应注意的问题((((1 1 1 1)在直线上纵坡不宜过大,因长直线再加下)在直线上纵坡不宜过大,因长直线再加下)在直线上纵坡不宜过大,因长直线再加下)在直线上纵坡不宜过大,因长直线再加下陡坡更易导致高速度陡坡更易导致高速度陡坡更易导致高速度陡坡更易导致高速度2 2 2 2)长直线与大半径凹竖曲线组合为宜,这样)长直线与大半径凹竖曲线组合为宜,这样)长直线与大半径凹竖曲线组合为宜,这样)长直线与大半径凹竖曲线组合为宜,这样可以使生硬呆板的直线得到一些缓和可以使生硬呆板的直线得到一些缓和可以使生硬呆板的直线得到一些缓和可以使生硬呆板的直线得到一些缓和3 3 3 3)道路两侧过于空旷时,宜采取植不同树种)道路两侧过于空旷时,宜采取植不同树种)道路两侧过于空旷时,宜采取植不同树种)道路两侧过于空旷时,宜采取植不同树种或设置一定建筑物、雕塑、广告牌等措施,以或设置一定建筑物、雕塑、广告牌等措施,以或设置一定建筑物、雕塑、广告牌等措施,以或设置一定建筑物、雕塑、广告牌等措施,以改善单调的景观改善单调的景观改善单调的景观改善单调的景观4 4 4 4)长直线或长下坡的尽头的平曲线,除曲线)长直线或长下坡的尽头的平曲线,除曲线)长直线或长下坡的尽头的平曲线,除曲线)长直线或长下坡的尽头的平曲线,除曲线半径、超高、视距等必须符合规定外,还必须半径、超高、视距等必须符合规定外,还必须半径、超高、视距等必须符合规定外,还必须半径、超高、视距等必须符合规定外,还必须采取设置标志、增加路面抗滑能力等安全措施。

      采取设置标志、增加路面抗滑能力等安全措施采取设置标志、增加路面抗滑能力等安全措施采取设置标志、增加路面抗滑能力等安全措施 最长直线限制n《《标标准准》》规规定定::直直线线的的最最大大与与最最小小长长度度应应有有所所限限制制一一条条公公路路的的直直线线与与曲曲线线的的长度设计应合理长度设计应合理n德德国国规规定定直直线线的的最最大大长长度度((以以米米计计))为为20V20V((计计算算行行车车速速度度,,km/hkm/h))((适适于于高高速速公路公路V≥100km/hV≥100km/h)n公公路路线线形形首首先先考考虑虑的的不不是是在在平平面面线线形形上上尽尽量量多多采采用用直直线线,,或或者者是是必必须须由由连连续续的的曲曲线线所所构构成成,,而而是是必必须须采采用用与与自自然然地地形形相协调的线形相协调的线形n合理利用地形和避免采用长直线合理利用地形和避免采用长直线 最短直线限制n n同向曲线间最小直线长度(以同向曲线间最小直线长度(以m m计)以不小于计)以不小于设计速度(以设计速度(以kmkm//h h计)的计)的6 6倍为宜(倍为宜(6V6V))n n反向曲线间最小直线长度(以反向曲线间最小直线长度(以m m计)以不小于计)以不小于设计速度(以设计速度(以kmkm//h h计)的计)的2 2倍为宜(倍为宜(2V2V)) 四.四. 圆曲线圆曲线1 1.圆曲线的特点.圆曲线的特点① ① 测试简单;测试简单;②②适应地形变化,适用范围广而灵活;适应地形变化,适用范围广而灵活;③③较大半径圆曲线线形美观、顺适、行车舒适;较大半径圆曲线线形美观、顺适、行车舒适;④④汽车行驶在圆曲线上比在直线上多占用宽度;汽车行驶在圆曲线上比在直线上多占用宽度;⑤⑤圆曲线半径较小时,视距条件差。

      圆曲线半径较小时,视距条件差 2 2.圆曲线的设计标准.圆曲线的设计标准 《公路路线设计规范》中规定:①各级公路不论转角大小均应设置圆曲线在选用圆曲线半径时应与计算行车速度相适应,并尽可能选用较大的圆曲线半径,以提高公路的使用质量 ②各级公路圆曲线的最小半径:a.极限最小半径 是路线设计中的极限值,在特殊困难条件下不得以采用的,一般不轻易采用b.一般最小半径 是指能够满足旅客舒适感和工程量要求时所采取的半径c.不设超高最小半径 是指即使在双向横坡的弯道上行驶也能安全、经济、舒适的通过时所采用的半径 圆曲线最小半径圆曲线最小半径设计速度设计速度(km/h)(km/h)12012010010080806060404030302020一般值一般值(m)(m)1000100070070040040020020010010065653030极限值极限值(m)(m)650650400400250250125125606030301515不设超高不设超高最小半径最小半径(m)(m)路拱路拱≤2.0%≤2.0%55005500400040002500250015001500600600350350150150路拱路拱>>2.0%2.0%75007500525052503350335019001900800800450450200200 ((((1 1 1 1)公路线形设计时应根据沿线地形等情况,)公路线形设计时应根据沿线地形等情况,)公路线形设计时应根据沿线地形等情况,)公路线形设计时应根据沿线地形等情况,尽量选用较大半径。

      在不得已情况下方可使用尽量选用较大半径在不得已情况下方可使用尽量选用较大半径在不得已情况下方可使用尽量选用较大半径在不得已情况下方可使用极限最小半径;极限最小半径;极限最小半径;极限最小半径;((((2 2 2 2)当地形条件许可时,应尽量采用大于一般)当地形条件许可时,应尽量采用大于一般)当地形条件许可时,应尽量采用大于一般)当地形条件许可时,应尽量采用大于一般最小半径的值;最小半径的值;最小半径的值;最小半径的值;((((3 3 3 3)有条件时,最好采用不设超高的最小半径有条件时,最好采用不设超高的最小半径有条件时,最好采用不设超高的最小半径有条件时,最好采用不设超高的最小半径4 4 4 4)选用曲线半径时,应注意前后线形的协调,)选用曲线半径时,应注意前后线形的协调,)选用曲线半径时,应注意前后线形的协调,)选用曲线半径时,应注意前后线形的协调,不应突然采用小半径曲线;不应突然采用小半径曲线;不应突然采用小半径曲线;不应突然采用小半径曲线;((((5 5 5 5)长直线或线形较好路段,不能采用极限最)长直线或线形较好路段,不能采用极限最)长直线或线形较好路段,不能采用极限最)长直线或线形较好路段,不能采用极限最小半径。

      小半径6 6 6 6)从地形条件好的区段进入地形条件较差区)从地形条件好的区段进入地形条件较差区)从地形条件好的区段进入地形条件较差区)从地形条件好的区段进入地形条件较差区段时,线形技术指标应逐渐过渡,防止突变段时,线形技术指标应逐渐过渡,防止突变段时,线形技术指标应逐渐过渡,防止突变段时,线形技术指标应逐渐过渡,防止突变最小半径指标的应用最小半径指标的应用 ③③圆曲线最大半径圆曲线最大半径n n选用圆曲线半径时,在与地形等条件相选用圆曲线半径时,在与地形等条件相适应的前提下应尽量采用大半径适应的前提下应尽量采用大半径n n但半径大到一定程度时,其几何性质和但半径大到一定程度时,其几何性质和行车条件与直线无太大区别,容易给驾行车条件与直线无太大区别,容易给驾驶人员造成判断上的错误反而带来不良驶人员造成判断上的错误反而带来不良后果,同时也无谓增加计算和测量上的后果,同时也无谓增加计算和测量上的麻烦n n《规范》规定圆曲线的最大半在不宜超《规范》规定圆曲线的最大半在不宜超过过10000m10000m 3 3、圆曲线的设计、圆曲线的设计n n各级公路和城市道路不论转角大小均应各级公路和城市道路不论转角大小均应设置平曲线,而圆曲线是平曲线中的主设置平曲线,而圆曲线是平曲线中的主要组成部分。

      要组成部分n n路线平面线形中常用的单曲线、复曲线、路线平面线形中常用的单曲线、复曲线、双交点或多交点曲线、虚交点曲线、回双交点或多交点曲线、虚交点曲线、回头曲线等中一般均包含了圆曲线头曲线等中一般均包含了圆曲线n n圆曲线具有易与地形相适应、可循性好、圆曲线具有易与地形相适应、可循性好、线形美观、易于测设等优点,使用十分线形美观、易于测设等优点,使用十分普遍 圆曲线几何要素的确定 4 4、曲线主点里程桩号计算、曲线主点里程桩号计算计算基点为交点里程桩号,记为计算基点为交点里程桩号,记为JDJD,, ZY=JD-T ZY=JD-T YZ=ZY+L YZ=ZY+L QZ=ZY+L/2 QZ=ZY+L/2 JD=QZ+J/2 JD=QZ+J/2 根据汽车行驶在曲线上力的平衡式计算曲线半径:根据汽车行驶在曲线上力的平衡式计算曲线半径:当设超高时当设超高时 ::式中:式中:V——V——计算行车速度,(计算行车速度,(km/hkm/h);); μ—— μ——横向力系数;横向力系数; i ih h————超高横坡度;超高横坡度; i i1 1————路面横坡度。

      路面横坡度 不设超高时不设超高时 :: 5、计算公式与因素、计算公式与因素 五、缓和曲线五、缓和曲线 指设置在直线与圆曲线之间或圆曲线与圆曲线之间的曲率连续变化的曲线 1、缓和曲线的作用①线形缓和使线形圆滑,增加线形美观,有良好视觉效果②行车缓和有利于驾驶员操作方向盘③超高加宽缓和 2、缓和曲线的方程式中:r —— 回旋线上某点的曲率半径L —— 回旋线上某点到原点的曲线长A—— 回旋线参数 回旋线起点切线o 3 3、缓和曲线几何要素、缓和曲线几何要素缓和曲线起点位置:缓和曲线起点位置:圆曲线内移植:圆曲线内移植:回旋线终点处半径方向与回旋线终点处半径方向与Y Y轴的夹角轴的夹角 :: 切线长 曲线长 外距超距 4、主点里程桩号计算方法以交点里程桩号为起算点:ZH = JD – THY = ZH + LsQZ = ZH + L/2YH = HZ – LsHZ = ZH + L 4、设计标准《公路路线设计规范》中规定:各级公路的缓和曲线长度应大于等表列值各级公路缓和曲线最小长度各级公路缓和曲线最小长度公路等级高速公路一二三四地形平原微丘直丘山岭平原山岭平原山岭平原山岭平原山岭Lsmin(m)1008570508550703550253520 六、平曲线测设六、平曲线测设1、任务 根据选定的交点位置,测定转角,交点间距,选定曲线半径,确定缓和曲线参数,计算平曲线各要素,进行钉桩、量距、敷设曲线及桩号计算。

      用经纬仪测角,钢尽量距2、记录 将有关数据记入《中线测设记录》中 3 3、曲线测设方法、曲线测设方法切线支距法敷设曲线计算方法切线支距法敷设曲线计算方法①①用切线支距法敷设回旋线公式用切线支距法敷设回旋线公式l——l——回旋线上任意点回旋线上任意点m m至缓和曲线终点的弧长至缓和曲线终点的弧长((m m)) ②②切线支距法敷设带有回旋线的圆曲线公式切线支距法敷设带有回旋线的圆曲线公式 x=q+Rsin x=q+Rsin m (m)m (m) y=p+R(1-cos y=p+R(1-cos m) (m)m) (m)式中:式中:l lm m ————圆曲线上圆曲线上任意点任意点m m至缓和至缓和曲线终点的弧长曲线终点的弧长 ααm m——l——lm m所对所对应的圆心角应的圆心角00 七、平曲线视距的保证七、平曲线视距的保证 1、平曲线视距检查方法: ①视距包络曲线法 ②最大横净距法(1)视距包络曲线 (2)最大横净距及其计算横净距:在弯道各点的横断面上,驾驶员视点轨迹线与视距线之间的最大距离叫横净距。

      驾驶员视点位置: 平面:距未设加宽的路面外边缘1.5m, 或距路中线 高度:1.2m最大横净距:在弯道内所有横净距中的最大值,称为最大横净距,用h表示 1、保证行车视距的工程措施:①清除障碍物:(1)清除视距包络曲线与视点轨迹线间的全部障碍物适用:连续障碍物的清除,如路堑边坡等 (2)清除距离视点轨迹线小于最大横净距的障碍物 适用:分散障碍物,如独立建筑物等 ②分道行驶: 二、三、四级公路,在工程特殊困难,或受其它条件限制路段,若保证2倍停车视距不可能,则必须满足停车视距,同时必须采用严格的分道行驶措施如设分道线、分隔带、分隔桩;或设成两条分离的单车道 第三节第三节 纵断面设计纵断面设计一、纵断面一、纵断面 沿着道路中线竖向剖面的展开图即为路线沿着道路中线竖向剖面的展开图即为路线纵断面 二、二、纵断面设计纵断面设计 在在路路线线纵纵断断面面图图上上研研究究路路线线线线位位高高度度及及坡坡度变化情况的过程度变化情况的过程 纵断面包括内容n n地面线:它是根据中线上各桩点的高程而点绘地面线:它是根据中线上各桩点的高程而点绘地面线:它是根据中线上各桩点的高程而点绘地面线:它是根据中线上各桩点的高程而点绘 的一条不规则的折线。

      的一条不规则的折线的一条不规则的折线的一条不规则的折线n n设计线:路线上各点路基设计高程的连续设计线:路线上各点路基设计高程的连续设计线:路线上各点路基设计高程的连续设计线:路线上各点路基设计高程的连续n n地面高程:中线上地面点高程地面高程:中线上地面点高程地面高程:中线上地面点高程地面高程:中线上地面点高程n n设计高程:一般公路,路基未设加宽超高前的设计高程:一般公路,路基未设加宽超高前的设计高程:一般公路,路基未设加宽超高前的设计高程:一般公路,路基未设加宽超高前的路肩边缘的高程路肩边缘的高程路肩边缘的高程路肩边缘的高程n n路基高度:横断面上设计高程与地面高程之高路基高度:横断面上设计高程与地面高程之高路基高度:横断面上设计高程与地面高程之高路基高度:横断面上设计高程与地面高程之高差n n平曲线平曲线平曲线平曲线 :平面设计结果:平面设计结果:平面设计结果:平面设计结果n n纵断面设计内容:坡度及坡长纵断面设计内容:坡度及坡长纵断面设计内容:坡度及坡长纵断面设计内容:坡度及坡长 二、纵坡设计二、纵坡设计 一、纵坡设计的一般要求一、纵坡设计的一般要求一、纵坡设计的一般要求一、纵坡设计的一般要求1 1、纵坡设计必须满足《标准》的各项规定。

      纵坡设计必须满足《标准》的各项规定2 2、为保证车辆能以一定速度安全顺适地行驶,、为保证车辆能以一定速度安全顺适地行驶,纵坡应具有一定的平顺性,起伏不宜过大和过纵坡应具有一定的平顺性,起伏不宜过大和过于频繁 尽量避免采用极限纵坡值尽量避免采用极限纵坡值 合理安排缓和坡段,不宜连续采用极限长度合理安排缓和坡段,不宜连续采用极限长度的陡坡夹最短长度的缓坡的陡坡夹最短长度的缓坡 连续上坡或下坡路段,应避免设置反坡段连续上坡或下坡路段,应避免设置反坡段 越岭线哑口附近的纵坡应尽量缓一些越岭线哑口附近的纵坡应尽量缓一些 3 3.纵坡设计应对沿线地面、地下管线、地质、.纵坡设计应对沿线地面、地下管线、地质、水文、气候和排水等综合考虑,视具体情况加水文、气候和排水等综合考虑,视具体情况加以处理,以保证道路的稳定与通畅以处理,以保证道路的稳定与通畅 4 4 4 4.一般情况下山岭重丘区纵坡设计应考虑填挖.一般情况下山岭重丘区纵坡设计应考虑填挖.一般情况下山岭重丘区纵坡设计应考虑填挖.一般情况下山岭重丘区纵坡设计应考虑填挖平衡,尽量使挖方运作就近路段填方,以减少平衡,尽量使挖方运作就近路段填方,以减少平衡,尽量使挖方运作就近路段填方,以减少平衡,尽量使挖方运作就近路段填方,以减少借方和废方,降低造价和节省用地。

      借方和废方,降低造价和节省用地借方和废方,降低造价和节省用地借方和废方,降低造价和节省用地————即纵即纵即纵即纵向填挖平衡设计向填挖平衡设计向填挖平衡设计向填挖平衡设计5 5 5 5.平原微丘区地下水埋深较浅,或池塘、湖泊.平原微丘区地下水埋深较浅,或池塘、湖泊.平原微丘区地下水埋深较浅,或池塘、湖泊.平原微丘区地下水埋深较浅,或池塘、湖泊分布较广,纵坡除应满足最小纵坡要求外,还分布较广,纵坡除应满足最小纵坡要求外,还分布较广,纵坡除应满足最小纵坡要求外,还分布较广,纵坡除应满足最小纵坡要求外,还应满足最小填上高度要求,保证路基稳定应满足最小填上高度要求,保证路基稳定应满足最小填上高度要求,保证路基稳定应满足最小填上高度要求,保证路基稳定— —— —即包线设计即包线设计即包线设计即包线设计6 6 6 6.对连接段纵坡,如大、中桥引道及隧道两端.对连接段纵坡,如大、中桥引道及隧道两端.对连接段纵坡,如大、中桥引道及隧道两端.对连接段纵坡,如大、中桥引道及隧道两端接线等,纵坡应和缓、避免产生突变交叉处接线等,纵坡应和缓、避免产生突变交叉处接线等,纵坡应和缓、避免产生突变交叉处接线等,纵坡应和缓、避免产生突变。

      交叉处前后的纵坡应平缓一些,前后的纵坡应平缓一些,前后的纵坡应平缓一些,前后的纵坡应平缓一些,7 7 7 7.在实地调查基础上,充分考虑通道、农田水.在实地调查基础上,充分考虑通道、农田水.在实地调查基础上,充分考虑通道、农田水.在实地调查基础上,充分考虑通道、农田水利等方面的要求利等方面的要求利等方面的要求利等方面的要求 二、最大纵坡二、最大纵坡 在纵坡设计时各级道路允许使用的最大坡度值三、最小纵坡三、最小纵坡 各级路段路堑,低填方路段及其他排水不畅地段,应采用不小于0.3%的纵坡当必须设计平坡或小于0.3%的纵坡时,边沟应做纵向排水设计 四、坡长四、坡长最小坡长—为满足行车平顺、纵面视距最大坡长—为满足汽车的爬坡能力 五、平均纵坡五、平均纵坡 平均纵坡是指一定长度的路段纵向所克服的高差H与路线长度L之比(连续升坡或降坡路段)a .相对高差为200~300m,平均纵坡接近5.5%b.相对高差大于500 m,平均纵坡接近5%为宜c.任一连续3000 m范围内平无纵坡不大于5.5% 六、合成坡度 是指由路线纵坡与弯道超高横坡或路拱横坡组合而成的坡度,其方向即流水方向。

      式中:I —— 合成坡度(%) iy ——超高横坡或路拱横坡(%) i——路线设计纵坡度(%) 1、最大允许合成坡度值 2、最小合成坡度:l最小合成坡度不宜小于0.5%l当合成坡度小于0.5时,应采取综合排水措施,以保 证路面排水畅通 3、竖曲线设计①竖曲线要素 a.直线 b.竖曲线(凹形、凸形)②竖曲线方程 ③竖曲线半径选择 满足《规范》规定竖曲线最小半径和最小长度要求 ④竖曲线几何要素 曲线长 L=Rω 切线长 外距 ⑤点绘竖曲线a.计算竖曲线上任意点纵距y: x = 任意点桩号一起点桩号 =终点桩号-任意点桩号b.设计高程 = 切线高程±yc.绘制竖曲线 各级公路竖曲线的半径及其最小长度 公路等级公路等级公路等级公路等级高速高速高速高速一一一一二二二二三三三三四四四四地形地形地形地形平原平原平原平原重丘重丘重丘重丘山岭山岭山岭山岭平原平原平原平原山岭山岭山岭山岭平原平原平原平原山岭山岭山岭山岭平原平原平原平原山岭山岭山岭山岭平原平原平原平原山岭山岭山岭山岭竖曲竖曲竖曲竖曲线半线半线半线半径径径径(m)(m)凸凸凸凸形形形形一般一般一般一般最小最小最小最小1700017000100001000050050010001000200020004500450070070020002000400400700700200200极限极限极限极限11000110006500650030003000650065001400140030003000450450100100250250450450100100凹凹凹凹形形形形一般一般一般一般60006000450045003000300045004500150015003000300070070015001500400400700700200200极限极限极限极限40004000300030001000100030003000100010002000200045045010001000250250450450100100竖曲线最小长度竖曲线最小长度竖曲线最小长度竖曲线最小长度(m)(m)1001008585505085855050707035355050252535352020 竖曲线的最小半径竖曲线的最小半径竖曲线设计限制因素竖曲线设计限制因素竖曲线设计限制因素竖曲线设计限制因素1 1.缓和冲击.缓和冲击 汽车在竖曲线上行驶时,汽车在竖曲线上行驶时,受离心加速度限制。

      受离心加速度限制2 2.时间行程不过短.时间行程不过短 最短应满足最短应满足3s3s行程 3.满足视距的要求: 凸形竖曲线——坡顶视线受阻 凹形竖曲线——下穿立交4. 凸形竖曲线主要控制因素:行车视距凹形竖曲线主要控制因素:缓和冲击 力 逐桩设计高程计算逐桩设计高程计算竖曲线要素的计算公式: 变坡角ω= i2- i1 曲线长:L=Rω 切线长:T=L/2= Rω/2 外 距: 纵 距:竖曲线起点桩号: QD=BPD - T竖曲线终点桩号: ZD=BPD + T 第四节第四节 选选 线线一、选线一、选线 是指根据公路的性质、任务、等级,结合自然条件,综合平、纵、横三方面因素,在实地或纸上选定公路中线平面位置的工作二、选线的步骤二、选线的步骤 三、三、选线的原则选线的原则四、四、地形的划分地形的划分 五、五、各类地形选线要点各类地形选线要点 六、六、定线定线 二、选线的步骤二、选线的步骤1、路线方案选择 是解决起、终点间路线基本走向的问题路线基本走向应根据指定的路线总方向(起、终点和中间主要控制点),考虑路线等级在路网中的作用,结合各种运输方式布局,城镇、工矿企业、资源状况,及各种自然条件,通过实地踏勘、航空视察或用遥感或航摄资料,或在小比例尺地形图上,从大面积着手,从面到线,通过调查、分析、比选确定一条最优路线方案。

      比较结果比较结果①Ⅲ、Ⅳ方案过于偏离总方向,虽能多联系几个县市,但对发展地区经济的作用不大,且Ⅳ方案线形标准低,将来难改建;②Ⅱ方案虽路线短,但与铁路严惩干扰,且用较多;③Ⅰ方案路线短,线形标准高,用地最省,造价较低,是推荐的优选方案 2、路线带选择: 在路线基本方向选定的基础上,按地形、地质、水文等自然条件选定一些细部控制点,连接这些控制点即构成路线带3、具体定线: 是根据技术标准和路线方案,结合有关条件在有利的定线带内进行平、纵、横综合设计,具体定出道路中线的工作 三、选线的原则三、选线的原则1 1、在路线设计的各个阶段,应运用各种先进手、在路线设计的各个阶段,应运用各种先进手段对路线方案做深入、细致的研究,在多方案段对路线方案做深入、细致的研究,在多方案论证、比选的基础上,选定最优路线方案论证、比选的基础上,选定最优路线方案2 2、路线设计应在保证行车安全、舒适、迅速的、路线设计应在保证行车安全、舒适、迅速的前提下,使工程数量小,造价低,营运费用省,前提下,使工程数量小,造价低,营运费用省,效益好,并有利于施工和养护在工程量增加效益好,并有利于施工和养护。

      在工程量增加不大时,应尽量采用较高的技术指标,不应轻不大时,应尽量采用较高的技术指标,不应轻易采用最小指标或低限指标,也不应片面追求易采用最小指标或低限指标,也不应片面追求高指标3 3、选线应同农田基本建设相配合,做到少占田、选线应同农田基本建设相配合,做到少占田地,并应尽量不占高产田、经济作物田或经济地,并应尽量不占高产田、经济作物田或经济林园等 4、通过名胜、风景、古迹地区的公路,应与周围环境、景观相协调,并适当照顾美观注意保护原有自然状态和重要历史文物遗址5、选线时应对工程地质和水文地质进行深入勘测,查清其对公路工程的影响对于滑坡、崩塌、岩堆、泥石流、岩溶、软土、泥沼等严重不良地质地段和沙漠、多年冻土等特殊地区,应慎重对待一般情况下路线应设法绕避当必须穿过时,应选择合适的位置,缩小穿越范围,并采取必要的工程措施 6 6、选线应重视环境保护,注意由于公路修筑以、选线应重视环境保护,注意由于公路修筑以及汽车运行所产生的影响与污染等问题,具体及汽车运行所产生的影响与污染等问题,具体应注意以下几个方面:应注意以下几个方面:①①路线对自然景观与资源可能产生的影响;路线对自然景观与资源可能产生的影响;②②上地、拆迁房屋所带来的影响;上地、拆迁房屋所带来的影响;③③路线对城镇布避、行政区划、农业耕作区、水路线对城镇布避、行政区划、农业耕作区、水利排灌体系等现有设施造成分割而产生的影响;利排灌体系等现有设施造成分割而产生的影响;④④噪音对居民的影响;噪音对居民的影响;⑤⑤汽车尾气对大气、水源、农田所造成的污染及汽车尾气对大气、水源、农田所造成的污染及影响;影响;⑥⑥对自然环境、资源的影响和污染的防治措施及对自然环境、资源的影响和污染的防治措施及其对策实施的可能性。

      其对策实施的可能性 四、地形的划分四、地形的划分 1 1、平原区、平原区 ① ①地面高度变化微小,有时有轻微的波状起地面高度变化微小,有时有轻微的波状起伏或倾斜伏或倾斜 ② ②有泥沼、盐渍土、淤泥、河谷漫滩、草原、有泥沼、盐渍土、淤泥、河谷漫滩、草原、戈壁、沙漠,耕地,居民点密集戈壁、沙漠,耕地,居民点密集 ③ ③有湖泊、水塘有湖泊、水塘2 2、山岭区、山岭区 ① ①山高谷深,坡陡流急,地形复杂;山高谷深,坡陡流急,地形复杂; ② ②温差大,暴雨多,河流水位变化大;温差大,暴雨多,河流水位变化大;3 3、丘陵区、丘陵区 ① ①介于平原区和山岭区之间;介于平原区和山岭区之间; ② ②微丘近似山岭地形平原微丘区)微丘近似山岭地形平原微丘区) ③ ③重丘近似山岭地形山岭重丘区)重丘近似山岭地形山岭重丘区) 五、各类地形选线要点五、各类地形选线要点 1 1、平原区选线要点、平原区选线要点①平面线形应采用较高的技术指标,尽量避免采用长直线或小偏角,但不应避免长直线而随意转弯在避让局部障碍物时要注意线形的连续、舒顺。

      ②纵面线形应结合桥涵、通道、交叉等构造物的布局,合理确定路基设计标高,纵坡不应频繁起伏,也不宜过于平缓 布设路线需注意布设路线需注意ØØ要注意支援农业,少占农田,紧密与农田水利建设相结要注意支援农业,少占农田,紧密与农田水利建设相结合ØØ路线穿过城镇居民区时,原则上不家穿过城镇内部,因路线穿过城镇居民区时,原则上不家穿过城镇内部,因为不仅降低车速,增多交通事故,而且干扰居民,但路为不仅降低车速,增多交通事故,而且干扰居民,但路线定在城镇外围不宜太远,要做到靠城不进城,昨民不线定在城镇外围不宜太远,要做到靠城不进城,昨民不挠民用支线相连,要既方便运输,又保证安全用支线相连,要既方便运输,又保证安全ØØ路线跨截止水道时,无论在平面或纵断面上尽可能不破路线跨截止水道时,无论在平面或纵断面上尽可能不破坏路线的平顺性在中桥位应选在河床稳定,河道顺直、坏路线的平顺性在中桥位应选在河床稳定,河道顺直、河面较窄、地质良好、两岸地开有利于桥头路线布设的河面较窄、地质良好、两岸地开有利于桥头路线布设的河段尽可能使桥位中线与洪水主流向正交尽可能使桥位中线与洪水主流向正交ØØ小桥涵位置应服从路线走向,若遇到斜交过大或河沟过小桥涵位置应服从路线走向,若遇到斜交过大或河沟过于弯曲,则可采取改河措施或改移路线予以适当调整。

      于弯曲,则可采取改河措施或改移路线予以适当调整 2、山岭区选线要点 山岭区路线一般以顺山沿河布设为宜,必要时横越山岭按路线通过三部位和地形特征可分为三种线形:沿溪线、越岭线和山脊线 ①沿溪线 是指沿山谷溪流两岸布设的路线选线要点是是指沿山谷溪流两岸布设的路线选线要点是解决好河岸的选择、线位高低、跨河换岸地点解决好河岸的选择、线位高低、跨河换岸地点a.a.河岸选择河岸选择ØØ地地形形、、地地质质条条件件::路路线线应应选选在在地地形形宽宽坦坦,,有有台台地地可可利利用用,,支支沟沟较较少少、、较较小小,,水水文文及及地地质质条条件件良好的一岸良好的一岸 ØØ积积雪雪和和冰冰冻冻地地区区的的选选岸岸::在在不不影影响响路路线线整整体体布布局的前提下,尽可能选择阳坡和迎风的一岸局的前提下,尽可能选择阳坡和迎风的一岸ØØ考考虑虑城城镇镇及及居居民民点点的的分分布布::除除国国防防公公路路外外,,一一般般路路线线应应尽尽可可能能选选择择村村镇镇较较多多、、人人口口较较密密的的一一岸岸,,其其他他如如对对革革命命史史迹迹、、历历史史文文物物、、风风景景区区等等要创造便于联系的条件。

      要创造便于联系的条件 b.b.线位高低:(高线和低线)线位高低:(高线和低线)★高线:是指路基高出设计水位很多,完全不受高线:是指路基高出设计水位很多,完全不受洪洪 水威胁ØØ优点:免除洪水威胁,节省防护工程,路基稳优点:免除洪水威胁,节省防护工程,路基稳定,土石方工程少定,土石方工程少ØØ缺点:地形多不连续,除有较高台地,还有深缺点:地形多不连续,除有较高台地,还有深沟相间,相邻台地高差较大,山坡缺口多使挡沟相间,相邻台地高差较大,山坡缺口多使挡土墙工程量大,跨越支沟桥涵工程量大,若遇土墙工程量大,跨越支沟桥涵工程量大,若遇不良地质地段时跨河换岸困难不良地质地段时跨河换岸困难ØØ条件:有大段高台地利用且临河低线不适宜条件:有大段高台地利用且临河低线不适宜 ★低线:是指路基高出设计水位不多,路基一侧低线:是指路基高出设计水位不多,路基一侧临水很近临水很近ØØ优点:平纵面线形较顺,易争取较高标准,土优点:平纵面线形较顺,易争取较高标准,土石方工程量小,路基边坡低较稳定,路线活动石方工程量小,路基边坡低较稳定,路线活动范围较大便于利用有利地形、地质,中专河换范围较大便于利用有利地形、地质,中专河换岸方便。

      岸方便ØØ缺点:易受洪水威胁,防护工程多缺点:易受洪水威胁,防护工程多ØØ条件:有较低平整台地,水文地质条件好,且条件:有较低平整台地,水文地质条件好,且不受洪水影响不受洪水影响ØØ在一段沿溪线中,为了利用有利地形和避让不在一段沿溪线中,为了利用有利地形和避让不利地形、地质条件,往往交替使用利地形、地质条件,往往交替使用 路线在河谷断面上的布设山区河谷有三种形态:浅盆型、山区河谷有三种形态:浅盆型、U U型、型、V V形形ØØ浅盆形河谷较开阔,布线有三种走法;傍山、浅盆形河谷较开阔,布线有三种走法;傍山、傍河、中穿傍河、中穿ØØ傍山线沿较高台地,不占少占农田,不受洪水傍山线沿较高台地,不占少占农田,不受洪水威胁,路基强度高;威胁,路基强度高;ØØ傍河线坡度均匀平缓,缚形顺适,做防护工程;傍河线坡度均匀平缓,缚形顺适,做防护工程;ØØ中穿线线形标准高,占田多,路基稳定性差中穿线线形标准高,占田多,路基稳定性差ØØU U型河谷横断面较窄布线有两种:临溪线、型河谷横断面较窄布线有两种:临溪线、山腰线ØØ临溪线土石方工程较小,平纵线形好,高治构临溪线土石方工程较小,平纵线形好,高治构造物多ØØ山腰线支挡工程多,废方处理困难,避免山洪山腰线支挡工程多,废方处理困难,避免山洪冲刷。

      冲刷 桥位选择按路线与河流关系:跨主流(跨河换岸) 跨支流1、路线跨越主河的桥位选择:(1)在“S”形河段腰部跨河,以争取桥轴线与河流成较大交角 (2)在河弯附近选择有利位置跨越 (3)在与路线接近平行的顺直河段上跨河,桥头引道难以舒顺,应尽量避免 2、路线跨支流的桥位选择: (1)从支河(沟)口直跨 (2)绕进支沟上游跨越 ②越岭线 是指当路线的两个主要控制点,位于山脊线的两侧山麓时,路线需从一侧山麓翻过山脊至另一侧山麓,这种路线称为越岭线越岭路线选线时,应结合水文地质情况处理垭口选择、过岭标高、垭口两侧路线展线方案的问题 a. a. 垭口选择垭口选择 垭口是地质构造上的较弱层地带或断层破碎带 垭口是越岭线方案重要控制点,在符合路线基本走向的情况下,应综合地质、气候、地形等条件,从可能通过的垭口中,选择标高较低和两侧利于展线的垭口,对垭口虽高,但山体薄窄的分水岭,采用过岭隧道方案有可能成为更合适的越岭位置时,亦应予以比较选择 b. b. 过岭标高的确定过岭标高的确定 过岭标高直接关系到垭口自制切深问题。

      一般当山脊肥、地质条件差的不宜多切,采用浅挖低填;山脊瘦地质条件好的可多切,要保证路基稳定,最大切深可达20m,方案宜与隧道方案比较 c. c. c. c. 垭口两侧山坡路线的布设垭口两侧山坡路线的布设垭口两侧山坡路线的布设垭口两侧山坡路线的布设 当确定了垭口和两侧山麓起点后,就进一步当确定了垭口和两侧山麓起点后,就进一步在山麓起点和垭口之间的山坡上进行路线的详在山麓起点和垭口之间的山坡上进行路线的详细布局★★展线方式:展线方式: 主要有自然展线、回头展线、螺旋展线三种:主要有自然展线、回头展线、螺旋展线三种:1 1)自然展线)自然展线 自自然然展展线线是是以以适适当当的的坡坡度度,,顺顺着着自自然然地地形形,,绕山咀、侧沟来延展距离,克服高差绕山咀、侧沟来延展距离,克服高差 2 2)回头展线)回头展线 利用有利地形设置回头曲线进行展线利用有利地形设置回头曲线进行展线 (回头曲线:偏角等于或大于(回头曲线:偏角等于或大于180°180°)) 适合于设置回头曲线的地形适合于设置回头曲线的地形((1 1)直径较大、横坡较缓、相邻有较低鞍)直径较大、横坡较缓、相邻有较低鞍部的山包或平坦的山脊部的山包或平坦的山脊 。

      适合于设置回头曲线的地形适合于设置回头曲线的地形((2 2)地质、水文地质良好的平缓山坡)地质、水文地质良好的平缓山坡 适合于设置回头曲线的地形适合于设置回头曲线的地形((3 3)地形开阔,横坡较缓的山沟或山坳)地形开阔,横坡较缓的山沟或山坳 第三章 路基工程 目录第一节第一节 概述概述第二节第二节 一般路基设计一般路基设计第三节第三节 路基稳定性分析路基稳定性分析第四节第四节 路基防护与加固路基防护与加固第五节第五节 公路排水公路排水第六节第六节 挡土墙挡土墙第七节第七节 路基施工路基施工 第一节第一节 概述概述一一一一﹑﹑路基理论路基理论路基理论路基理论 是道路工程的基础,是按照路线位置和一定技是道路工程的基础,是按照路线位置和一定技术要求修筑的带状构造物,承受由路面传来的荷术要求修筑的带状构造物,承受由路面传来的荷载二二二二﹑﹑路基工程的特点路基工程的特点路基工程的特点路基工程的特点 1 1、结构简单;、结构简单; 2 2、受自然因素影响很大;、受自然因素影响很大; 3 3、有大量土石方工程有大量土石方工程。

      三、路基设计的内容三、路基设计的内容 1 1、选择合理的路基断面形式;、选择合理的路基断面形式; 2 2、选择路基填料与压实标准;、选择路基填料与压实标准; 3 3、确定边坡形状和坡率;、确定边坡形状和坡率; 4 4、路基排水系统设计和排水构造物设计;、路基排水系统设计和排水构造物设计; 5 5、防护加固工程设计防护加固工程设计四、路基的基本要求四、路基的基本要求 1 1、要有足够的稳定性;、要有足够的稳定性; 2 2、要有足够的强度;、要有足够的强度; 3 3、要有足够的刚度;、要有足够的刚度; 4 4、要有足够的耐久生要有足够的耐久生 五、路基常见病害五、路基常见病害 1 1、路堤沉陷、路堤沉陷 2 2、路基边坡坍方、路基边坡坍方 ⑴⑴剥落剥落 ⑵⑵碎落碎落 ⑶⑶滑坡滑坡 ⑷⑷崩塌崩塌 3 3、路基翻浆、路基翻浆 4 4、路基沿山坡滑动、路基沿山坡滑动 六、路基产生病害的原因六、路基产生病害的原因 1 1、不良工程地质和水文地质条件;、不良工程地质和水文地质条件; 2 2、不良水文、气候因素;、不良水文、气候因素; 3 3、设计不合理;、设计不合理; 4 4、施工不按操作规程和设计要求进行。

      施工不按操作规程和设计要求进行 七、路基的断面形式七、路基的断面形式 1 1、路基的基本断面形式:、路基的基本断面形式: ⑴⑴路堤路堤 ⑵⑵路堑路堑 ⑶⑶半填半挖半填半挖    2、路基横断面、路基横断面 《公路路基设计规范》( 《公路路基设计规范》(JTJ013­95JTJ013­95))        ①①一般路堤一般路堤       护坡道:一般公路护坡道:一般公路1 1~~2m, 2m, 高速公路>高速公路>3m.3m.     ②②河路堤河路堤        路基必须保持一定的高度有防护工程路基必须保持一定的高度有防护工程 ③ 半填半挖路基 当自然横坡陡于当自然横坡陡于1:51:5时,路堤基地应挖成台阶,时,路堤基地应挖成台阶,宽宽≥1m≥1m,且有,且有2­40%2­40%向内倾斜的坡度挖方边向内倾斜的坡度挖方边坡上方坡上方5m5m以外设截水沟以外设截水沟 ④矮墙路基  用于土质松散处矮墙用浆砌或干砌片石,用于土质松散处。

      矮墙用浆砌或干砌片石,高度不宜超过高度不宜超过2m2m,顶宽,顶宽0.5m­0.8m0.5m­0.8m,墙内坡竖,墙内坡竖直,外坡为直,外坡为1:0.2­1:0.51:0.2­1:0.5.填方矮.填方矮 墙用浆砌片石,高不宜超过墙用浆砌片石,高不宜超过1.5m1.5m.软土地或冰冻.软土地或冰冻严重地段不宜采用严重地段不宜采用   ⑤⑤护肩路基护肩路基    用于坚硬岩石陡坡地段用于坚硬岩石陡坡地段  填方不大,不宜填筑时  填方不大,不宜填筑时  ⑥⑥砌石路基砌石路基                                                               用于坚硬岩石地段,用于坚硬岩石地段,                 填方较大不宜                 填方较大不宜 建筑时采用。

      建筑时采用                                   ⑦土墙路基 ⑧脚路基  当山坡上的填路基当山坡上的填路基  有斜坡下滑的倾向  有斜坡下滑的倾向  时采用  时采用    ⑨挖方路基  八、路基的干湿类型 八、路基的干湿类型   1、湿度来源   ①①大气降水大气降水       ②②地面水地面水       ③③地下水地下水  2、干湿类型   ①①干燥干燥       ②②中湿中湿       ③③潮湿潮湿       ④④过湿过湿 3、划分依据①①根据实测不利季节路床表面以下根据实测不利季节路床表面以下80cm80cm深度内深度内土的平均稠度土的平均稠度 W Wc c ::②根据自然区划、土质类型排水条件及路床表面距地下水位或地表积水位的高度按《规范》确定式中:Wc —土的平均稠度WL—100g平衡锥所测土样液限含水量(%)WP—100g平衡锥所测土样塑限含水量(%)W—路床80cm深度内的平均含水量(%)根据分界稠度WC1 ,WC2, WC3查表4.1 P125确定:干燥WC>WC1, 中温WC1>WC>WC2 潮湿,C2>WC>WC3 过湿, WC

      然区 《公路自然区划标准》(JTJ003—86)对我国进行了自然区划,分为三个等级, 1.Ⅰ区 北部多年冻土区 2.Ⅱ区 东部温暖季冻区 3.Ⅲ区 黄土高原干湿过渡区 4.Ⅳ区东南湿热区 5.Ⅴ西南潮湿区 6.Ⅵ 西北干旱区 7.Ⅶ 青藏高寒区 十、路基土的强度指标十、路基土的强度指标 布西奈斯克公式: 式中:式中:P—P—集中力(集中力(kNkN)) U U0 0——土的泊松比(土的泊松比(0.350.35)) E E0 0——土的弹性模量(土的弹性模量(μpaμpa)) r— r—距集中力作用的距离(㎝)距集中力作用的距离(㎝) — —距集中力为距集中力为r r的表面变化(㎝)的表面变化(㎝) 187187 1、当路基建成后,用刚性承载板测定 、 式中:式中:E E0 0——土基回弹模量(土基回弹模量(μpaμpa);); D— D—刚性承载板直径,刚性承载板直径,D=30D=30㎝;㎝; — —土基泊松地,土基泊松地, =0.35 =0.35;; — —回弹变形小于回弹变形小于1mm1mm的各级荷载单位压力总的各级荷载单位压力总和和; ; — —各级荷载单位压力作用下,回弹变形小于各级荷载单位压力作用下,回弹变形小于 1mm 1mm的回弹变形总和。

      的回弹变形总和2、当新路设计时,估算E0 第二节第二节 一般路基设计一般路基设计 一、一般路基:是指在正常工程地质条件下一、一般路基:是指在正常工程地质条件下修筑填挖高度不超过设计规范或技术手册所允修筑填挖高度不超过设计规范或技术手册所允许的范围,其设计可直接参照现行设计规范或许的范围,其设计可直接参照现行设计规范或标准图,不必个别论证和详细验算标准图,不必个别论证和详细验算 1 1、高路堤:填土高度超过、高路堤:填土高度超过18m18m,填石,填石 高度超过高度超过20m20m 2 2、深路堑:大于、深路堑:大于20 m20 m的挖方 二、路基的基本构造: 1 1、路基宽度、路基宽度B B,根据,根据“ “路基横断面设计路基横断面设计” ” 确定确定 2、路基高度H,是指路堤的填筑高度加上路面结构厚度或路堑的开挖深度,是道路中桩原地面标高与路基设计标高的相差值 3、边坡坡度: 1 1:: = 1 = 1::mm 式中:式中:b—b—边坡宽度;边坡宽度; H— H—边坡高度。

      边坡高度 4、其它设施: ①①取土坑;取土坑; ②②弃土堆;弃土堆; ③③护坡道;护坡道; ④④碎落台 三、路堤设计三、路堤设计 1、路堤(路床)是指路面的基础,是路面 以下80㎝范围内的路基部分,承受由路面 传来的荷载 ①① 路床路床 a. a. 上路床:上路床: 0 0 ~~ 30 30㎝㎝ b. b. 下路床:下路床: 30 30 ~~ 80 80㎝㎝ ②② 路堤路堤 a. a. 上路堤:上路堤: 80 80 ~~ 150 150㎝㎝ b. b. 下路堤:下路堤: 再往下再往下 2、地基的处理 ①①原地面坡度陡于原地面坡度陡于1 1::5 5时,应开挖台阶;时,应开挖台阶; ②②原地面坡度陡于原地面坡度陡于1 1::2.52.5时,应采用石砌护脚时,应采用石砌护脚。

      3、路基填料 最理想的材料应当是稳定性好、压缩性小,最理想的材料应当是稳定性好、压缩性小,便于施工压实及运距短的土、石材料便于施工压实及运距短的土、石材料①填料分类a.砾石(gravel),不易风化石块:渗水性强,水稳性好,强度高,塑性变形小b.碎石土(crushed stone)、卵石土、砾石土、粗砂、中砂渗水性强、水稳性好c. 砂性土(sandy soil)良好强度及水稳生d. 粘性土 (cohesive soil) 渗水性差e. 粉性土 (silty soil)干燥时易碎,潮湿时会形成水分积聚f.重粘土, 渗水性极差②填料原则,应选用级配较好的粗粒土a.砾(角砾)类土、砂类土优先选用b.泥炭、淤泥、冻土、强膨胀土、易溶盐超过限量的土,不得直接用c. 冰冻地区路床及浸水部分路堤不能直接采用粉质土d. 强风化岩石、浸水后易崩解的岩石不宜作为浸水部分填料e. 细粒土含量超过最佳含水量两个百分点时应凉晒或掺入石灰、固化材料f.桥涵台背、挡土墙背填料应优先选用砾(角砾)类土、砂类土 4、路堤边坡 side slope of subgrade ①①形式形式 a. a.直线形直线形 b. b.折线形折线形 C. C.台阶形台阶形 ②坡度,按《规范》选用,参见P132 填料种类填料种类边坡高度边坡高度(m)(m)迎坡坡度迎坡坡度全部全部高度高度上部上部高度高度下部下部高度高度全部全部高度高度上部上部高度高度下部高度下部高度粘质土、粉质土、砂粘质土、粉质土、砂类土类土20208 81212——l l::1.51.51 1::l.75l.75砂、砾砂、砾1212————1 1::1.51.5漂漂( (块块) )石土、卵石土、石土、卵石土、砥砥( (角砾角砾) )粪土、碎石粪土、碎石土土202012128 8——1 1::l.5l.5l l::1.751.75易风化的石块易风化的石块20208 81212——1 1::1 1 5 5l l::1.51.5 四、路堑设计四、路堑设计 1 1、路堑,是从天然地面开挖出来的路、路堑,是从天然地面开挖出来的路 基构造物。

      基构造物 2 2、边坡,按《规范》选用,参见、边坡,按《规范》选用,参见P13P13 3 3、排水、排水 4 4、防护、防护 第三节第三节 路基稳定性分析路基稳定性分析一、基本概念一、基本概念一、基本概念一、基本概念 1 1、假设条件、假设条件 ①①滑动土体现为无变形刚体,不考虑滑动土体本身内滑动土体现为无变形刚体,不考虑滑动土体本身内 应力的分布应力的分布 ②②极限平衡只在滑动面上达到极限平衡只在滑动面上达到 ③③最危险滑动面通过试算确定最危险滑动面通过试算确定 2 2、分析系数、分析系数 式中:式中:K——K——稳定安全系数稳定安全系数 3、分析: K=1 K=1 滑动主体处于极限状态滑动主体处于极限状态 K<1 K<1 坡体失稳坡体失稳 k>1 k>1 坡体稳定坡体稳定 为安全可靠及考虑到一些工程上无法院预见为安全可靠及考虑到一些工程上无法院预见的因素,设计中采用的因素,设计中采用K≥1.25K≥1.25 4、方法 ①①直线滑动面法;直线滑动面法; ②②圆弧滑动面法。

      圆弧滑动面法 二、浸水路堤稳定性验算二、浸水路堤稳定性验算 把水的浮力、渗透水压力的作用考虑进去把水的浮力、渗透水压力的作用考虑进去三、高路真正边坡稳定性三、高路真正边坡稳定性四、陡坡路堤稳定性验算四、陡坡路堤稳定性验算 当横坡陡于当横坡陡于1 1::2 2或者说:或者说:1:2.51:2.5时,滑动面不能出时,滑动面不能出现在基底接触面或覆盖层下基岩上现在基底接触面或覆盖层下基岩上五、深路堑五、深路堑 第四节第四节 路基防护与加固路基防护与加固 一、一般规定一、一般规定一、一般规定一、一般规定 1 1、路基防护工程、路基防护工程 是防治路基病害、保证路是防治路基病害、保证路 基稳定,改善环境景观、保护生态平衡的基稳定,改善环境景观、保护生态平衡的 重要设施重要设施 2 2、路基加固工程:是技挡路基土体,以保证、路基加固工程:是技挡路基土体,以保证 路基在重及各种自然因素作用下保持稳定路基在重及各种自然因素作用下保持稳定 的设施。

      的设施 3 3、分类、分类 ①①防护工程分类防护工程分类 a. a.坡面防护(边坡防护)坡面防护(边坡防护) b. b.冲刷防护冲刷防护 ②②加固工程分类加固工程分类 a. a.石垛石垛 b. b.土堤土堤 二、坡面防护二、坡面防护 选用防护类型应根据公路等级、当地气候、选用防护类型应根据公路等级、当地气候、水文、地形、地质条件及筑路材料分布情况确定,水文、地形、地质条件及筑路材料分布情况确定,并与周围景观协调并与周围景观协调 1 1、植物防护是一种施工简单、费用不高、、植物防护是一种施工简单、费用不高、效果较好的坡面防护措施植物覆盖表土,防止效果较好的坡面防护措施。

      植物覆盖表土,防止冲刷,避免风化,保护环境、美化路容冲刷,避免风化,保护环境、美化路容 ①①种草种草 ②②铺草皮铺草皮 ③③植树植树 ④④框格防护框格防护 2 2、坡面处治、坡面处治、坡面处治、坡面处治 用于坡面过陡或植物不易生长的坡面,选用勾缝、用于坡面过陡或植物不易生长的坡面,选用勾缝、灌浆、抹面、喷浆、嵌补、锚固、喷射砼等处治措施灌浆、抹面、喷浆、嵌补、锚固、喷射砼等处治措施 ①①勾缝:用于岩石坚硬不易风化路堑边坡防护,缝隙多而细,勾缝:用于岩石坚硬不易风化路堑边坡防护,缝隙多而细, 用水泥砂浆勾缝用水泥砂浆勾缝 ②②灌浆,裂缝大而深,可用水尼砼灌浆,裂缝大而深,可用水尼砼 ③③抹面,用于易风化而表面较宽整,尚未剥落的软质岩石用抹面,用于易风化而表面较宽整,尚未剥落的软质岩石。

      用 水泥砂浆均匀紧贴坡面水泥砂浆均匀紧贴坡面 ④④喷浆,将砂浆均匀喷射在易风化岩层的坡面上喷浆,将砂浆均匀喷射在易风化岩层的坡面上 ⑤⑤嵌补,补平坡面岩石中较深的凹坑,用砌石嵌补,补平坡面岩石中较深的凹坑,用砌石 ⑥⑥锚固,适用于岩石节理和构造面倾向路基有顺层滑动的可锚固,适用于岩石节理和构造面倾向路基有顺层滑动的可 能,是垂直岩面钻孔至不滑动的较完整成坚硬岩石上,将钢筋能,是垂直岩面钻孔至不滑动的较完整成坚硬岩石上,将钢筋 穿入,灌注砼穿入,灌注砼 ⑦⑦喷射砼,适用于易风化尚未严重风化且坡面干燥的岩石边坡喷射砼,适用于易风化尚未严重风化且坡面干燥的岩石边坡 方法同喷浆方法同喷浆 3、护坡 用于填方边坡,用砌石或铺砌砼预制块,煤渣空心砖用于填方边坡,用砌石或铺砌砼预制块,煤渣空心砖4、护面墙 用于软质岩层或破碎岩石挖方边坡较陡地段。

      用于软质岩层或破碎岩石挖方边坡较陡地段 三、冲刷防护三、冲刷防护 是沿河路基直接承受水流冲刷,为了保证路基是沿河路基直接承受水流冲刷,为了保证路基稳定牢固,必须采取防止冲刷的措施分为直稳定牢固,必须采取防止冲刷的措施分为直接防护和间接防护两种接防护和间接防护两种 1 1、直接防护、直接防护 以加固岸坡为主以加固岸坡为主 2 2、间接防护、间接防护 以改变水流方向为主,降低流速,减少冲刷为主以改变水流方向为主,降低流速,减少冲刷为主 用导流构造物分为顺坝,丁坝设计中根据河流特用导流构造物分为顺坝,丁坝设计中根据河流特 性、河道地形、地质、水文条件选用防护措施性、河道地形、地质、水文条件选用防护措施 路基边坡及河岸冲刷防护工程表路基边坡及河岸冲刷防护工程表路基边坡及河岸冲刷防护工程表路基边坡及河岸冲刷防护工程表防护类防护类型型结构形式结构形式适用条件适用条件容许流速容许流速(m(m//s)s)水文地质条件水文地质条件注意事项注意事项植物植物防护防护铺草皮铺草皮1.21.2~~1.81.8承流方向与路线近乎平行.不受各承流方向与路线近乎平行.不受各种洪水主流冲刷的季节性漫水的路种洪水主流冲刷的季节性漫水的路堤边坡防护堤边坡防护种植防水林,挂柳种植防水林,挂柳有浅滩地段的河岩冲刷防护有浅滩地段的河岩冲刷防护干砌片干砌片石护坡石护坡单层干砌厚一般单层干砌厚一般0.250.25~~0 35m,0 35m,双层干砌厚上层双层干砌厚上层0.250.25~~0.35m0.35m..下层下层O.15O.15~~0.25m0.25m2 2~~4 4水流方向较平顺的河滩地边缘,不水流方向较平顺的河滩地边缘,不受主流冲刷的路堤边坡受主流冲刷的路堤边坡应设最挚层.厚度一般为应设最挚层.厚度一般为OO..1—0.2m1—0.2m浆砌片浆砌片石护坡石护坡厚厚0.250.25~~0.4m0.4m厚厚0.30.3~~0.6m0.6m4 4~~6 64 4~~8 8主流冲刷及波浪作用强烈处的路堤主流冲刷及波浪作用强烈处的路堤边坡边坡有冻胀变形的边坡上.应有冻胀变形的边坡上.应设置垫层设置垫层抛石抛石 石块尺寸根据流速波浪大小石块尺寸根据流速波浪大小计算,一般计算,一般0.30.3~~0.5m0.5m3 3水流方向较平顺,无严重局部冲刷水流方向较平顺,无严重局部冲刷地段;已被水浸的路堤边坡及河岸地段;已被水浸的路堤边坡及河岸抛石厚度不应小于石块尺抛石厚度不应小于石块尺寸之两倍寸之两倍石笼石笼 镀锌铁丝编织成箱形或圆形,镀锌铁丝编织成箱形或圆形,笼内填石块笼内填石块5 5~~6 6受洪水冲刷.但无滚石的地段和大受洪水冲刷.但无滚石的地段和大石料缺少地区石料缺少地区浸水挡浸水挡土土浆砌片浆砌片( (块块) )石或混凝土石或混凝土5 5~~8 8峡谷急流地段,水流冲刷严重地段峡谷急流地段,水流冲刷严重地段基础应埋在冲刷线以下基础应埋在冲刷线以下1m1m,冰冻线以下,冰冻线以下0.25m,0.25m,基础基础前设冲刷舫护措施前设冲刷舫护措施, ,墙身设墙身设泄水孔泄水孔混凝土混凝土预制块预制块板板平面尺寸一般为平面尺寸一般为0.30.3~~0.50.5㎡.㎡.厚度为厚度为0.060.06~~0.25m;0.25m;当受波浪当受波浪作用严重的地方,平面尺寸可作用严重的地方,平面尺寸可用用2.02.0~~3 .O3 .O㎡.厚度可用㎡.厚度可用0.5m0.5m3 3~~1212 水流急,冲刷严重地段及无石料水流急,冲刷严重地段及无石料地区地区应设置垫层应设置垫层- -厚度一般为厚度一般为0.10.1~~0.2m0.2m 四、加固工程四、加固工程 常用的加固工程有:挡土墙、石垛及土堤。

      常用的加固工程有:挡土墙、石垛及土堤 1 1、石垛:、石垛: 用于盛产石料地区用于盛产石料地区 2 2、土堤、土堤 用于石料缺乏时用于石料缺乏时 3 3、挡土墙、挡土墙 第五节第五节 挡土墙挡土墙一、挡土墙一、挡土墙一、挡土墙一、挡土墙 是一种保证路基边坡或山坡土体稳定的挡土结构物,本身具有足够的整是一种保证路基边坡或山坡土体稳定的挡土结构物,本身具有足够的整体体稳定性,墙身截面具有足够的强度,以抵御墙后的土体应力稳定性,墙身截面具有足够的强度,以抵御墙后的土体应力 二、挡墙构造二、挡墙构造二、挡墙构造二、挡墙构造 常用挡土墙由墙身基础、排水设施、伸缩缝等组成常用挡土墙由墙身基础、排水设施、伸缩缝等组成 1 1、墙身、墙身 2 2、基础、基础 ①①基础形式基础形式 ②②基础埋深基础埋深 3 3、排水设施、排水设施 ①①地面排水地面排水 ②②墙身排水墙身排水 4 4、沉降缝和伸缩缝、沉降缝和伸缩缝 ①①缝距缝距1010~~15m;15m; ②②缝宽缝宽2 2~~3 3㎝;㎝; ③③缝内材料:缝内材料: a. a.胶泥;胶泥; ④④填缝料在内、外、顶三方填塞;填缝料在内、外、顶三方填塞; ⑤⑤填深不宜小于填深不宜小于1515㎝。

      ㎝ 三、挡土墙分类三、挡土墙分类 1、位置分类 ①①路堑墙;路堑墙; ②②路堤墙;路堤墙; ③③路肩墙;路肩墙; ④④山坡墙 2、材料分类 ①①石挡土墙;石挡土墙;②②砖挡土墙;砖挡土墙; ③③砼挡土墙;砼挡土墙;④④钢筋砼挡土墙钢筋砼挡土墙 3、结构形式分: ①①重力式重力式 ②②衡重式衡重式 ③③加筋式加筋式 ④④锚杆式锚杆式 ⑤⑤锚碇板式锚碇板式 ⑥⑥扶壁式扶壁式 ⑦⑦薄壁式薄壁式 4、墙身断面分 ①①仰式仰式 ②②垂直垂直 ③③俯式俯式 ④④凸形折线式凸形折线式 ⑤⑤衡重式衡重式四、挡土墙的受力分析及计算四、挡土墙的受力分析及计算 已在《土质学与土力学中》介绍了已在《土质学与土力学中》介绍了。

      五、挡土墙的工作原理五、挡土墙的工作原理五、挡土墙的工作原理五、挡土墙的工作原理1 1、普通重力式挡土墙、普通重力式挡土墙 gravitg retaining wall gravitg retaining wall ①①材料材料 片石(或块石)砌筑、砼片石(或块石)砌筑、砼 ②②特点断面形式简单,施工方便,可就地取材,适应性强特点断面形式简单,施工方便,可就地取材,适应性强 ③③工作原理依靠墙身自重支撑土压力工作原理依靠墙身自重支撑土压力2 2、衡重式挡土墙、衡重式挡土墙 balance weight retaining wall balance weight retaining wall ①①材料材料 同重力式挡土墙同重力式挡土墙 ②②特点:可降低墙高,减少基础开挖量,基底面积小,要有足够特点:可降低墙高,减少基础开挖量,基底面积小,要有足够地基承载力地基承载力 ③③工作原理工作原理3 3、加筋土式挡土墙、加筋土式挡土墙 reinforced earth retaining wall reinforced earth retaining wall ①①材料材料 a. a.面板钢筋砼预制块,厚应小于面板钢筋砼预制块,厚应小于8 8㎝;㎝; b. b.筋带扁钢带。

      钢筋砼带聚丙烯土工带钢筋砼带应分节预制,筋带扁钢带钢筋砼带聚丙烯土工带钢筋砼带应分节预制,分节长不宜小于分节长不宜小于3m3m c. c.填料级配砂、砂类土、碎石土、中低液限粘性土、稳定土、满填料级配砂、砂类土、碎石土、中低液限粘性土、稳定土、满足质量要求的工业废渣足质量要求的工业废渣 ②②特点实际上是一种重力式挡土墙特点实际上是一种重力式挡土墙 ③③工作原理工作原理 4 4、锚杆挡土墙、锚杆挡土墙 ①①材料:锚丁用单钢筋或钢筋来,直径材料:锚丁用单钢筋或钢筋来,直径100100~~150mm150mm,向下倾斜,向下倾斜1010~~15°15°,间距不小于,间距不小于2m2m,锚孔内灌水泥砂浆锚孔内灌水泥砂浆 ②②特点用于较完整岩石地段的路堑边坡,墙身构造简单,墙体壁薄特点用于较完整岩石地段的路堑边坡,墙身构造简单,墙体壁薄 ③③工作原理工作原理5 5、锚碇板挡土墙、锚碇板挡土墙 ①①材料墙面板用钢筋砼板;锚碇钢筋砼板面积不小于材料墙面板用钢筋砼板;锚碇钢筋砼板面积不小于0.50.5㎡方形、矩㎡方形、矩形;拉杆用螺纹钢筋,形;拉杆用螺纹钢筋,φ φ不宜小于不宜小于3232㎜;填料应采用砾石。

      ㎜;填料应采用砾石 ②②特点:结构轻、柔性大特点:结构轻、柔性大 ③③工作原理工作原理6 6、钢筋砼悬臂挡土墙、钢筋砼悬臂挡土墙 ①①材料钢筋砼材料钢筋砼 ②②特点结构轻特点结构轻 ③③工作原理工作原理7 7、钢筋砼扶壁式挡土墙、钢筋砼扶壁式挡土墙 ①①材料钢筋砼材料钢筋砼 ②②特点结构轻受力状况优于悬臂式挡土墙特点结构轻受力状况优于悬臂式挡土墙 ③③工作原理工作原理 第六节第六节 公路排水公路排水 一、公路排水分类一、公路排水分类一、公路排水分类一、公路排水分类1 1、路界地表水排水,是指公路用地范围内的地表水排水路界地表水排水,是指公路用地范围内的地表水排水 ①①路面排水路面排水 ②②中央分隔带排水;中央分隔带排水; ③③坡面排水;坡面排水; ④④由相邻地带或交叉路流入路界内的表面水的排除由相邻地带或交叉路流入路界内的表面水的排除2 2、路面内部排水、路面内部排水 ①①通过路面接缝、裂缝,面层空隙下渗;通过路面接缝、裂缝,面层空隙下渗; ②②地下水或地面两侧滞水侵入。

      地下水或地面两侧滞水侵入3 3、地下排水、地下排水 4 4、公路构造物及下穿道路排水、公路构造物及下穿道路排水 ①①桥面排水;桥面排水; ②②桥台及支挡构造物排水;桥台及支挡构造物排水; ③③下穿道路排水下穿道路排水 综合形成排水系统综合形成排水系统 二、公路排水的目的二、公路排水的目的 为了防止地面水和地下水对公路的损害,确保为了防止地面水和地下水对公路的损害,确保 公路排水畅通,结构稳定,行车安全公路排水畅通,结构稳定,行车安全 1 1、全面规划、合理布局、少占农田、重视环保;、全面规划、合理布局、少占农田、重视环保; 2 2、综合考虑各方面因素,形成完善的排水系统;、综合考虑各方面因素,形成完善的排水系统; 3 3、积极采用新材料、新技术、新工艺;、积极采用新材料、新技术、新工艺; 4 4、应考虑便于施工、检查、养护维修;、应考虑便于施工、检查、养护维修; 5 5、穿越城镇时,应与其现有排水系统相协调;、穿越城镇时,应与其现有排水系统相协调; 6 6、特殊地段应做好处治措施。

      特殊地段应做好处治措施 四、路界地表排水四、路界地表排水 1 1、目的:、目的: 是把公路用地范围内的水迅速排除 2 2、设计内容:、设计内容: ①①选择沟管类型;选择沟管类型; ②②布置位置;布置位置; ③③确定断面形状及尺寸;确定断面形状及尺寸; ④④选用材料选用材料 3、路界排水系统组成a)坡面排水;b)路面排水;c)中央分隔带排水;d)相邻地带排水;e)坡顶戴水沟;f)边坡平台截水沟;g)急流管;h)边沟;i)路面路肩横坡;j)拦水带;k)急流槽;l)坡脚排水沟 五、路面内部排水五、路面内部排水 1 1、防止水分进入路面、防止水分进入路面 ①①隔水层;隔水层; ②②路拱;路拱; ③③填封路表缝隙;填封路表缝隙; ④④采用透水性小的密级配面层材料;采用透水性小的密级配面层材料; 2 2、迅速排除水分、迅速排除水分 ①①排水层;排水层; ②②排水管排水管 3 3、路面结构本身拉水性、路面结构本身拉水性 增加强度增加强度 六、地下排水六、地下排水 1 1、设置条件、设置条件 ①①路堑开挖截断了坡体内的含水层,或山坡路路堑开挖截断了坡体内的含水层,或山坡路堤基底范围内有含水层出露;堤基底范围内有含水层出露; ②②填挖交界处有含水层外露;填挖交界处有含水层外露; ③③地下水位高;地下水位高; ④④土质边坡含水量较大;土质边坡含水量较大; ⑤⑤滑坡地段拦截含水层。

      滑坡地段拦截含水层 2 2、排水设施、排水设施 ①①暗沟;暗沟; ②②暗管;暗管; ③③渗沟 七、公路构造物及下穿道路排水七、公路构造物及下穿道路排水 1 1、桥面排水、桥面排水 ①①泄水口泄水口 a. a.最大间距不宜超过最大间距不宜超过20m20m,圆形,圆形1515~~2020㎝,矩形(㎝,矩形(3030~~4040㎝)㎝)× × ((2020~~3030㎝);㎝); b. b.顶部用铸铁格栅盖板,顶部应地周围低顶部用铸铁格栅盖板,顶部应地周围低5 5~~1010㎜;㎜; c. c.周围应设置补强钢筋;周围应设置补强钢筋; ②②泄水管泄水管 铸铁,最小内径铸铁,最小内径1515㎝ ③③排水管排水管 a. a.采用铸铁、塑料、钢;采用铸铁、塑料、钢; b. b.内径大于或等于泄水管内径;内径大于或等于泄水管内径; c. c.纵向排水管坡度不小于纵向排水管坡度不小于0.5%0.5%;; d. d.寒令地区竖向排水管末端宜距地面以上寒令地区竖向排水管末端宜距地面以上5050㎝。

      ㎝ 2 2、桥台及支挡构造物,类似于挡土墙桥台及支挡构造物,类似于挡土墙 3 3、下穿道路、下穿道路 ①①尽可能采用自流方式,下挖段采用泵站排水;尽可能采用自流方式,下挖段采用泵站排水; ②②在最低点设置集水井并设地下排水管在最低点设置集水井并设地下排水管 八、路基排水八、路基排水 1 1、地表排水、地表排水 ①①边沟是设置在路基边缘用于汇集、排除路基范围内边沟是设置在路基边缘用于汇集、排除路基范围内和流向路基的少量地面水,是挖方路段和低填方路段和流向路基的少量地面水,是挖方路段和低填方路段必须设置的排水设施必须设置的排水设施 a.a.断面形状断面形状 梯形内侧边坡坡度为梯形内侧边坡坡度为1 1::1.01.0~~1 1::1.51.5 外侧边坡坡度与挖方坡度相同外侧边坡坡度与挖方坡度相同 矩形用于石方路段,内侧直立。

      矩形用于石方路段,内侧直立 三角形用于少雨地区,内侧边坡三角形用于少雨地区,内侧边坡1 1::2 2~~1 1::3 3 流线形用于沙漠地区,防止积雪、堆河流线形用于沙漠地区,防止积雪、堆河 b. b.断面尺寸断面尺寸 沟深与底宽不应小于沟深与底宽不应小于0.6m0.6m(高速、一级)(高速、一级)0.4m0.4m(其他等级)(其他等级) 边沟纵坡不应小于边沟纵坡不应小于0.5%0.5%,容许采用,容许采用0.3%0.3%;; 边沟长度不宜超过边沟长度不宜超过500m500m,多雨地区,多雨地区300 m300 m,少雨地区,少雨地区200 m200 m ②②截水沟(天沟)是汇集并排除路基边坡上侧的地表截水沟(天沟)是汇集并排除路基边坡上侧的地表水径流,保护挖方边坡和填方坡脚不被流水冲刷的一水径流,保护挖方边坡和填方坡脚不被流水冲刷的一种地面排水设施。

      种地面排水设施 a.a.断面形式断面形式 梯形、边坡梯形、边坡1 1::1.01.0~~1:1.5 1:1.5 b.b.断面尺寸断面尺寸 底宽不小于底宽不小于0.5m0.5m;; 沟深不小于沟深不小于0.5m0.5m;; 沟底纵坡不小于沟底纵坡不小于0.5%0.5%;长度以;长度以200200~~500500为宜 ③排水沟 是将边沟、截水沟、取土坑、边坡和路基是将边沟、截水沟、取土坑、边坡和路基附近积水引排至路基范围以外指定地点的地面附近积水引排至路基范围以外指定地点的地面排水设施排水设施 a.a.断面形式断面形式 梯形、边坡梯形、边坡1 1::1.01.0~~1:1.51:1.5 b. b.断面尺寸断面尺寸 沟深与底宽不应小于沟深与底宽不应小于0.5m0.5m;; 沟底纵坡不小于沟底纵坡不小于0.5%0.5%,特殊情况用,特殊情况用0.3%0.3%;; 长度不宜超过长度不宜超过500m500m。

      ④④跌水与急流槽跌水与急流槽 是在山岭重丘区道路由于地形险峻、排水沟渠纵坡较陡,使水流是在山岭重丘区道路由于地形险峻、排水沟渠纵坡较陡,使水流湍急,冲刷力强,为减少流速,降低能量,防止地基危害的一种地湍急,冲刷力强,为减少流速,降低能量,防止地基危害的一种地面排水设施面排水设施 材料用浆砌石(块石)或水泥预制块材料用浆砌石(块石)或水泥预制块 ⑤⑤倒虹吸管倒虹吸管 是指当路线跨越灌溉沟渠,而沟渠水位与路基标高相差是指当路线跨越灌溉沟渠,而沟渠水位与路基标高相差不多时,设置明涵有困难时采用的一种地面排水设施不多时,设置明涵有困难时采用的一种地面排水设施 ⑥⑥渡槽渡槽 是当原灌溉渠道与路基设计标高相差较大,驾设水槽是当原灌溉渠道与路基设计标高相差较大,驾设水槽或管道以路基上方跨越,以沟通道路两侧水流的一种或管道以路基上方跨越,以沟通道路两侧水流的一种地面排水设施地面排水设施 ⑦⑦蒸发池蒸发池 是气候干旱、排水困难地段用以排除地表水的一种地是气候干旱、排水困难地段用以排除地表水的一种地面排水设施蒸发池边缘至路基边沟不小于面排水设施。

      蒸发池边缘至路基边沟不小于5m5m,面积,面积不小于不小于2020㎡2、地下排水 ①①暗沟暗沟 是设置在地面以下,用于引导水流的地下排水设施是设置在地面以下,用于引导水流的地下排水设施 ②②渗沟渗沟 是用渗透方式将地下水汇集于沟内并通过沟底通道将是用渗透方式将地下水汇集于沟内并通过沟底通道将汇集的地下水沿水平方向排至指定地点汇集的地下水沿水平方向排至指定地点 ③③渗井渗井 是竖向排除地下水的一种设施,是将路基上层地下水是竖向排除地下水的一种设施,是将路基上层地下水引向更深的地下汇水层中去,从而降低上层地下水位引向更深的地下汇水层中去,从而降低上层地下水位或全部排除上层地下水或全部排除上层地下水 第七节第七节 路基施工路基施工一、路基施工方法一、路基施工方法一、路基施工方法一、路基施工方法 1 1、人工施工、人工施工 2 2、简易机械化施工、简易机械化施工 3 3、水力机械化施工、水力机械化施工 4 4、爆破法施工、爆破法施工 5 5、机械化施工、机械化施工 选择施工方法,应根据工程性质、工程数选择施工方法,应根据工程性质、工程数量、施工期限,可获得人力及机械设备的条件量、施工期限,可获得人力及机械设备的条件来考虑。

      来考虑 二、施工前的准备二、施工前的准备 1 1、施工测量和放样、施工测量和放样 2 2、路基横断面核查、路基横断面核查 3 3、施工前复查和试验(、施工前复查和试验(WW,,WPWP,,WLWL、、WOPWOP)) 4 4、试验路段、试验路段 ①①不同施工方案做试验路段,选择最佳方案;不同施工方案做试验路段,选择最佳方案; ②②位置选择具有代表性地段,路段长度不小于位置选择具有代表性地段,路段长度不小于100m100m;; ③③所用材料、机具与将来全线施工所用材料、机具相同;所用材料、机具与将来全线施工所用材料、机具相同; ④④施工完成后,检测有关指标,发现缺陷及时变更设计施工完成后,检测有关指标,发现缺陷及时变更设计 三、路基的压实三、路基的压实三、路基的压实三、路基的压实 1 1、压实度、压实度 式中:式中: —— ——工地试样干密度;工地试样干密度; —— ——击实所得最大干密度;击实所得最大干密度; (标准查表(标准查表P166P166)) 2 2、压实土基的意义、压实土基的意义 ①①提高土体密实度;提高土体密实度; ②②降低土本透水性;降低土本透水性; ③③减小毛细水上升高度;减小毛细水上升高度; ④④防止水分积聚和侵蚀。

      防止水分积聚和侵蚀 3 3、土基压实原理、土基压实原理《土质学与土力学》中已讲《土质学与土力学》中已讲4 4、影响压实度的因素、影响压实度的因素 ①①含水量含水量 ②②土质土质 ③③压实功能压实功能 ④④压实机具压实机具 夯击式作用最深;夯击式作用最深; 振动式次之;振动式次之; 碾压式最线碾压式最线 ⑤⑤压实方法压实方法 a. a.压实机具重量较小,作用时间较长,密实度高;压实机具重量较小,作用时间较长,密实度高; b. b.碾压速度越高,压实效果越差碾压速度越高,压实效果越差 四、路基填方施工四、路基填方施工 1 1、基底处理及零填挖路床、基底处理及零填挖路床 ①①基底处理基底处理 a. a.清除杂草,深度不小于清除杂草,深度不小于1515㎝,清理后压实,在大于㎝,清理后压实,在大于3030㎝,深㎝,深 耕地段,应翻松、打碎、整平压实,特殊地基应做相应处理;耕地段,应翻松、打碎、整平压实,特殊地基应做相应处理; b. b.地面横坡地面横坡1 1::5 5~~1 1::2.52.5时,挖成台阶,当陡于时,挖成台阶,当陡于1 1::2.52.5时应做时应做特特 殊处理。

      殊处理 ②②零填挖路床零填挖路床 a.0 a.0~~3030㎝若原天然土密实度达不到要求时,应将地面翻挖压实,㎝若原天然土密实度达不到要求时,应将地面翻挖压实, 达到要求密实度;达到要求密实度; b. b.易翻浆土层应挖除换土易翻浆土层应挖除换土 2 2、填料选择、填料选择 3 3、最佳含水量确定、最佳含水量确定 ①①太干,用土前一天浇水;太干,用土前一天浇水; ②②太湿,晾晒太湿,晾晒 4 4、填筑方法选择、填筑方法选择 ①①水平分层法水平分层法 ②②竖向分层法竖向分层法 ③③混合法混合法5 5、填方压实、填方压实 ①①压实机具先轻后重;压实机具先轻后重;②②碾压速度先慢后快;碾压速度先慢后快; ③③碾压路线一般直线段先以路缘向路中心,再从中心向碾压路线一般直线段先以路缘向路中心,再从中心向两侧顺次碾压;弯道没超高横坡度时,由低向高一侧两侧顺次碾压;弯道没超高横坡度时,由低向高一侧碾压;碾压时相邻轮迹重叠左右(约碾压;碾压时相邻轮迹重叠左右(约1515~~2020㎝);振㎝);振动压路机应重叠动压路机应重叠0.40.4~~0.50.5㎝。

      ㎝ ④④经常检查土的经常检查土的WW及及K K,并采取相应措施并采取相应措施⑤⑤压实机具压实机具的选择的选择 a. a.砂性土优选振动式、夯击式次之,静压式较差;砂性土优选振动式、夯击式次之,静压式较差; b. b.粘性土优选静压式和夯击式,振动式较差粘性土优选静压式和夯击式,振动式较差6 6、桥涵及构造物处填筑、桥涵及构造物处填筑 ①①填料的选择填料的选择 砂性土及透水性材料砂性土及透水性材料 ②②填筑方法填筑方法 ③③排水排水 ④④压实压实 五、路基挖方五、路基挖方 1 1、开挖注意事项:、开挖注意事项: ①①不得乱挖、超挖;不得乱挖、超挖;②②处理排水;处理排水; ③③做好支挡工程;做好支挡工程; ④④提高生产效率;提高生产效率; ⑤⑤移挖作填移挖作填 2 2、路堑开挖方案选择:、路堑开挖方案选择: ①①纵挖法纵挖法 a. a.分段纵挖;用于路堑较长,运距较远。

      分段纵挖;用于路堑较长,运距较远 b. b.分层纵挖,用于深度不大分层纵挖,用于深度不大 c. c.通道纵挖,用于土石方工程量集中段通道纵挖,用于土石方工程量集中段 ②②横挖法,适用于较短路堑横挖法,适用于较短路堑 ③③石方开挖石方开挖 爆破法;松土法爆破法;松土法 路面底面计起深度范围路面底面计起深度范围压实度压实度(%)(%)填挖类型填挖类型( (㎝㎝) )高速公路、一级公高速公路、一级公路路其他公路其他公路路路堤堤上路床上路床OO~~3030≥95≥95≥93≥93下路珠下路珠3030~~8080≥95≥95≥93≥93上路堤上路堤8080~~150150≥93≥93≥90≥90下路堤下路堤>150>150≥90≥90≥90≥90零填及路堑路床零填及路堑路床OO~~3030≥95≥95≥93≥93土质路基压实度标准土质路基压实度标准 3)螺旋展线 在山脊利用山包盘旋,以旱桥、隧道跨线; 在峡谷内,路线就地迂回,利用高架桥跨沟跨线; 利用山谷进行螺旋展线 ③山脊线定义:大体上沿分水岭布设的路线,称为山脊线。

      特点:ØØ土石方工程量小;ØØ水文和地质情况好,桥涵构造物较少;ØØ山脊线线位较高,一般远离居民点,不便于为沿线 工农业生产服务;ØØ有时筑路材料及水源缺乏、曾加施工困难;ØØ地势较高,易积雪、结冰,对行车和养护不利 山脊线控制垭口的选择 n n分水岭方向顺直,起伏不大时,每个垭口均可暂定为控制点;地形复杂、起伏较大频繁,各垭口高低悬殊时,以低垭口作为控制点,高垭口舍去;n n在有支脉横隔时,对相距还远并排的几个垭口间,应选择其中一个与前后联系条件好的垭口作为控制点 山脊线侧坡的选择 当分水岭宽起伏不大时,路线以设在分水岭顶部为宜;如需将路线设在两侧山坡时,应选择坡面较整齐,横坡较缓,水文地质条件良好,积雪冰冻和支脉分布较少一侧 山脊线控制垭口间的平均坡度 两控制点间应力求距离短捷,坡度平缓若平均坡度超过规定,则应视具体地形、地质条件,采取深挖、旱桥、隧道等工程措施,也可利用侧坡,山脊有利地形展线 3 3、丘陵区选线要点、丘陵区选线要点 ①微丘区选线 平面线形应充分利用地形处理好平、纵线形组合不应迁就缩小地形,造成线形曲折,也不宜采用长直线,造成纵面线形起伏。

      ②重丘区选线 活动余地较大,应综合考虑平、纵、横三者的关系,恰当地掌握标准,提高线形质量,设计中应注意 ②重丘区选线a. a. 路线应随地形的变化布设,在确定路线平、路线应随地形的变化布设,在确定路线平、纵面线位的同时,应注意横向填挖的平衡应纵面线位的同时,应注意横向填挖的平衡应注意纵向土、石方平衡,以减少废方和借方注意纵向土、石方平衡,以减少废方和借方b.b.平纵横三个面应综合设计,不应只顾纵坡平缓平纵横三个面应综合设计,不应只顾纵坡平缓而使路线弯曲,平面标准过低;或呆顾平面直而使路线弯曲,平面标准过低;或呆顾平面直捷纵坡平缓而造成高填深挖,工程过大;或只捷纵坡平缓而造成高填深挖,工程过大;或只顾工程经济,过分迁就地形而使平纵面过多地顾工程经济,过分迁就地形而使平纵面过多地采用极限或接近极限的指标采用极限或接近极限的指标c. c. 冲沟较发育地带二级公路、一级高速路可采冲沟较发育地带二级公路、一级高速路可采用高路堤和高架桥的直穿方式;三、四级公路用高路堤和高架桥的直穿方式;三、四级公路可采用绕越可采用绕越 a. 对于平坦地带,如无地质地物障碍影响时,可按平原区以直线方向为主层的原则布线; 如有障碍或应联系的地点,则加设中国的控制点,相邻控制点间仍以直线相连; 凡路线转弯处,设置与地形协调的长而缓的曲线。

      丘岭区布线方式 b.有较陡横坡的地带,则加设中间控制点,如无地形、地物、地质上障碍,路线应沿匀坡线布设; 若两已定控制点有障碍,则在障碍处加设控制点,相邻控制点间仍沿匀坡线布设丘岭区布线方式 c. 有横坡较缓的起伏地带,走匀坡线与直线之间,选择平面顺适纵坡均衡的地段穿过; 起伏较小时,低级路离直线远保证工程量小,高级路离直线近 起伏较大时,两侧高差常不相同,高差大的一侧常常是决定因素 丘岭区布线方式 六、定线 定线是按照已定的技术标准,在选线布局阶段选定的“路线带”(或叫定线走廊)的范围内,结合细部地形、地质条件,综合考虑平、纵、横三面的合理安排,确定井通常实地定出道路中线的确切位置的过程定线方法直接定线:适用于标准较低的路线纸上定线:适用于技术标准高的、地形、地物复杂的路线 纸上定线纸上定线: 在大比例尺(一般以1:1000为宜)地形图上确定道路中线的位置的过程越岭线纸上定线 的方法: (一)定导向线 1.确定路线方案 2.绘均坡线 等高线间平距:a = h/i平均 3.定导向线 4. 平面试线 穿直线:按照“照顾多数,保证重点”的原则综合考虑平面线形设计的要求,穿线交点,初定路线导线(初定出交点)。

      敷设曲线: 按路中线计划通过部位选取且注明各弯道的圆曲线半径,缓和曲线长度等 (二)修正导向线 1.点绘纵断面草图 2.纵断面修正导向线根据纵断面设计的填挖情况,对纵断面地面高程进行修正(挖方过大,降低地面高程;填方大,升高地面高程),在平面试线是的对应路段进行平面线位调整,称为修正导向线 3.横断面修正导向线(横断面校核) (三)定线 经过几次修正导向线后,最终确定出满足《标准》、平纵线形都比较合理的路线导线,最终定出交点位置(一般由交点坐标控制) 第五节第五节 线形设计线形设计一、线形设计的一般规定一、线形设计的一般规定一、线形设计的一般规定一、线形设计的一般规定 二、线形组合设计二、线形组合设计二、线形组合设计二、线形组合设计 是指确定路线的空间位置,几何形状及尺寸的是指确定路线的空间位置,几何形状及尺寸的是指确定路线的空间位置,几何形状及尺寸的是指确定路线的空间位置,几何形状及尺寸的工作,包括平纵面线形设计和线形组合设计工作,包括平纵面线形设计和线形组合设计工作,包括平纵面线形设计和线形组合设计。

      工作,包括平纵面线形设计和线形组合设计三、平面线形设计三、平面线形设计三、平面线形设计三、平面线形设计四、四、四、四、纵面线形设计纵面线形设计纵面线形设计纵面线形设计五、五、五、五、平纵面线形组合设计平纵面线形组合设计平纵面线形组合设计平纵面线形组合设计 六、六、六、六、线形与环境的协调线形与环境的协调线形与环境的协调线形与环境的协调 一、线形设计的一般规定一、线形设计的一般规定1 1、线形设计的基本要求、线形设计的基本要求①汽车行驶的力学要求;②司机视觉和心理要求;③地形、地物、环境相协调;④沿线土地利用,资源开发、社会经济条件相适应 2 2 2 2、线形几何设计、线形几何设计、线形几何设计、线形几何设计①①是指路线平面几何要素设计,即直线、圆曲线、是指路线平面几何要素设计,即直线、圆曲线、缓和曲线三者的组合设计,绘出平面设计图缓和曲线三者的组合设计,绘出平面设计图②②纵面线形设计纵面线形设计 是指在实地或纸上对确定的中桩进行纵断面是指在实地或纸上对确定的中桩进行纵断面测量,绘出纵断面图,在图上确定坡度线、竖测量,绘出纵断面图,在图上确定坡度线、竖曲线的位置,形状尺寸。

      曲线的位置,形状尺寸③③平纵线组合设计平纵线组合设计 是指在完成平纵面线形设计后,用透视图法,是指在完成平纵面线形设计后,用透视图法,对空间线形进行视觉分析,修正平纵面线形对空间线形进行视觉分析,修正平纵面线形 三、平面线形设计三、平面线形设计1 1 1 1、设计的一般原则、设计的一般原则、设计的一般原则、设计的一般原则①①平面线应直捷连续均衡,并与地形地物相适应,平面线应直捷连续均衡,并与地形地物相适应,与周围环境相协调;与周围环境相协调;②②各级公路不论转角大小均应敷设曲线,并尽量各级公路不论转角大小均应敷设曲线,并尽量选用较大的圆曲线半径;选用较大的圆曲线半径;③③两周向曲线间应有足够的直线段,不得以短直两周向曲线间应有足够的直线段,不得以短直线相连,否则应调整线形;线相连,否则应调整线形;④④两反向曲线间夹直线段时,以设置不小于最小两反向曲线间夹直线段时,以设置不小于最小直线段为宜,否则应进行调整;直线段为宜,否则应进行调整;⑤⑤曲线线形应特别注意技术指标的均衡性与连续曲线线形应特别注意技术指标的均衡性与连续性;性;⑥⑥应避免连续急弯的线形,可在曲线间插入足够应避免连续急弯的线形,可在曲线间插入足够长的直线或回旋线。

      长的直线或回旋线 2 2、直线的运用、直线的运用①下列路段宜采用直线 a.不受地形地物限制的平坦地区或山区的开阔谷地; b.市镇及其近郊或规划方正的农耕区等以直线为主体的地区; c.桥梁、隧道等构造路段; d.路线交叉点前后; e.双车道公路提供超车路段 ②当采用直线时应注意 a.纵坡度不宜过大; b.与大半径凹形竖曲线结合为宜; c.两侧地形过于空旷时,宜采取植不同树种或设置一定建筑物等措施; d.长直线或长下坡尽头的平曲线,除曲线半径、超高、视距等必须符合规定要求外,还必须采取设置标志,增加路面抗滑能力等安全措施③直线长度不宜过短 3 3 3 3、圆曲线的运用、圆曲线的运用、圆曲线的运用、圆曲线的运用①①在适应地形的情况下应选用较大的曲线半径在适应地形的情况下应选用较大的曲线半径②②在确定在确定R R时应注意:时应注意: a. a.极限最小极限最小R R的的4 4~~8 8倍或超高为倍或超高为2 2~~4%4%的的R R;; b. b.地形条件受限时,应采用大于或接近一般地形条件受限时,应采用大于或接近一般最小半径最小半径R R;; c. c.地形条件特殊困难而不得已时,方可采用地形条件特殊困难而不得已时,方可采用极限最小极限最小R R;; d. d.应同前后线形要素相协调,使之构成连续,应同前后线形要素相协调,使之构成连续,均衡的曲线形;均衡的曲线形; e. e.应同纵面线形相配合,必须避免小半径曲应同纵面线形相配合,必须避免小半径曲线与陡坡相重合。

      线与陡坡相重合 4 4、回旋线的运用、回旋线的运用①形设计中应作为主要线形要素;(四级公路不采用)②回旋线参数: 5 5、平面线形要素组合类型、平面线形要素组合类型 ①基本型“直线+回旋线+圆曲线+回旋线+直线” ②S型“圆曲线+回旋线+圆曲线” ③卵型“圆曲线+回旋线+圆曲线” a.A宜 (R2为小圆)b.c.两圆曲间距 ④凸型“回旋线+回旋线”a. A1A2应符合容许最小回旋线参数的规定;b. R应符合圆曲线一般最小半径的规定;c. 只有在路线严格受地形、地物限制处方可采用 ⑤复合型“两个以上回旋线在曲率相等处相连” ⑥C型“回旋线+回旋线” 四、纵面线形设计四、纵面线形设计1 1 1 1、一般原则、一般原则、一般原则、一般原则①①线形应与地形相适应,设计成视觉连续,平顺线形应与地形相适应,设计成视觉连续,平顺而圆滑的线形,避免在短距离内出现较频繁起而圆滑的线形,避免在短距离内出现较频繁起伏;伏;②②应避免能看见近处和远处而看不见中间凹处之应避免能看见近处和远处而看不见中间凹处之线形;线形;③③较长的连续上坡路段,宜将最陡纵坡放在底部,较长的连续上坡路段,宜将最陡纵坡放在底部,接近坡顶的纵坡宜适当放缓;接近坡顶的纵坡宜适当放缓;④④相邻纵坡三代数差小时,应尽量采用大的竖曲相邻纵坡三代数差小时,应尽量采用大的竖曲线半径;线半径;⑤⑤交叉处前后的纵坡应平缓;交叉处前后的纵坡应平缓;⑥⑥在积雪、冰冻地区,应避免采用陡坡。

      在积雪、冰冻地区,应避免采用陡坡 2 2、纵坡值的运用、纵坡值的运用①各级公路的最大纵坡值与纵坡限制长度不应轻易采用只有在起岭线中为争取高度、缩短路线长度或避开艰巨地段等不得已时,方可采用②纵坡以平缓为宜,最小纵坡不应小于0.3%,干旱少雨地区可不受此限制 3 3 3 3、各种地形纵坡设计、各种地形纵坡设计、各种地形纵坡设计、各种地形纵坡设计①①平原微丘区纵坡应均匀平缓丘陵区地形的纵平原微丘区纵坡应均匀平缓丘陵区地形的纵坡应避免过分迁应地形而起伏过大坡应避免过分迁应地形而起伏过大②②山岭重丘区,沿溪线应尽量采用平缓坡度,坡山岭重丘区,沿溪线应尽量采用平缓坡度,坡长不宜超过规定限值,纵坡不宜大于长不宜超过规定限值,纵坡不宜大于6%6%③③越岭线的纵坡应力求均匀,应尽量不采用极限越岭线的纵坡应力求均匀,应尽量不采用极限或接近极限的坡度,更不宜连续采用极限长度或接近极限的坡度,更不宜连续采用极限长度的陡夹短距离缓坡的纵坡线形越岭展线不应的陡夹短距离缓坡的纵坡线形越岭展线不应设置反坡设置反坡④④山脊线和山腰线,除结合地形不得已时采用较山脊线和山腰线,除结合地形不得已时采用较大的纵坡外,在可能条件下应采用一递增的纵大的纵坡外,在可能条件下应采用一递增的纵坡。

      坡 4 4、竖曲线设计的要求、竖曲线设计的要求①竖曲线应选用较大的半径当条件受限制时,可采用一般最小值,特殊困难不得已时方可采用极限最小值②当有条件时,宜按下表规定进行设计③相邻同向竖曲线间,特别是同向凹形竖曲线之间,如直线坡段不长,应合并为单曲线或复曲线,避免出现断脊曲线④相邻反向竖曲线间宜插入直线坡段,亦可直接连接 视觉所需的最小竖曲线半径值V(km/h)R(m)凸形凹形120200001200010016000100008012000800060900060004030002000 五、平纵面线形组合设计五、平纵面线形组合设计 是指满足汽车运动学和力学要求的前提下,是指满足汽车运动学和力学要求的前提下,研究如何满足视觉和心理方面的连续舒适,与研究如何满足视觉和心理方面的连续舒适,与周围环境的协调和良好的排水条件周围环境的协调和良好的排水条件1 1 1 1、原则、原则、原则、原则①①在视觉上能自然地引导司机的视线,并保持视在视觉上能自然地引导司机的视线,并保持视觉的连续性;觉的连续性;②②保持平纵线形的技术指标大小均衡,不要悬殊保持平纵线形的技术指标大小均衡,不要悬殊太大,使视线在视觉上、心理上保持协调。

      太大,使视线在视觉上、心理上保持协调③③选择合适得当的合成坡度,利于路面排水和行选择合适得当的合成坡度,利于路面排水和行车安全;车安全;④④与道路周围环境相配合与道路周围环境相配合 2 2、空间线形要素、空间线形要素 是指平纵面线形组合在一起,构成的立体线形平面有直线、圆曲线、缓和曲线纵面有直线、凸形竖曲线、凹形竖曲线组合以后有六种空间线形要素:①平面直线+纵面直线 2a②平面直线+凹形竖曲线 2b③平面直线+凸形竖曲线 2c④平曲线+纵面直线 2d⑤平曲线+凹形竖曲线索 2e⑥平曲线+凸形竖曲线 2f 3 3 3 3、线形组合要点、线形组合要点、线形组合要点、线形组合要点①2a ①2a :: a. a.线形单调、枯燥;线形单调、枯燥; b. b.适用于交叉口;适用于交叉口; c. c.可用划线、标志、绿化等调节视觉可用划线、标志、绿化等调节视觉 ②2b②2b:: a. a.视距条件好视距条件好; ; b. b.避免采用短凹竖曲线避免采用短凹竖曲线(L(L>>Rmin(3-4));Rmin(3-4)); c. c. 两凹形竖曲线间不宜插入短直线两凹形竖曲线间不宜插入短直线; ; d. d.长直线末端不宜插入小半径凹形竖曲线间。

      长直线末端不宜插入小半径凹形竖曲线间 ③2c③2c:: a. a.视距条件差,线形单调,应尽量避免;视距条件差,线形单调,应尽量避免; b. b.应采用较大竖曲线半径应采用较大竖曲线半径④2d④2d:: a. a.直线与圆曲线组合应适当,圆曲线半径大;直线与圆曲线组合应适当,圆曲线半径大; b. b.平曲线半径与纵坡度协调平曲线半径与纵坡度协调 c. c.避免急避免急弯与陡坡相重合弯与陡坡相重合⑤2 e⑤2 e、、2f2f 当平纵面几何要素大小适当,均衡协调,位当平纵面几何要素大小适当,均衡协调,位置适宜,可以获得视觉舒顺、诱导良好的空间置适宜,可以获得视觉舒顺、诱导良好的空间线形 4 4、平纵面线形组合、平纵面线形组合最恰当的组合:竖曲线的起终点分别放在平曲线的两个缓和曲线内,其中任一点不要放在缓和曲线的以外的曲线上,也不要放在圆弧段之内 六、线形与环境的协调六、线形与环境的协调1 1、原则、原则①尽量少破坏公路周围的地貌、地形、天然树林、建筑物等;②当公路以挖方穿越山脊或通过宽阔林区时,路线应布设成曲线,以保持自然景观的连续;③为减轻在长直线公路上驾驶的单调感,应使驾驶者能看到前方显著的景物;④应根据技术和景观要求合理选定构造物的造型,使公路构造物成为自然景观中的一部分。

      2 2、平纵面线形组合必须注意与路线所经地区的、平纵面线形组合必须注意与路线所经地区的环境相配合;环境相配合;3 3、应充分利用自然风景如弧山、湖泊、大树,、应充分利用自然风景如弧山、湖泊、大树,或人工建筑物如水坝、桥梁、农舍,或在路旁或人工建筑物如水坝、桥梁、农舍,或在路旁设置一些设施,以消除景观单调感,使公路与设置一些设施,以消除景观单调感,使公路与大自然融为一体;大自然融为一体;4 4、有条件时可适当放缓边坡或将边坡的变坡点、有条件时可适当放缓边坡或将边坡的变坡点修整圆滑,使边坡接近于自然地面的形式,增修整圆滑,使边坡接近于自然地面的形式,增进路容美观;进路容美观;5 5、公路两侧的绿化应避免形式和内容上的单一、公路两侧的绿化应避免形式和内容上的单一化,应将绿化作为诱导视线,点缀风景以及改化,应将绿化作为诱导视线,点缀风景以及改造环境的一种措施而进行专门设计造环境的一种措施而进行专门设计 第六节第六节 平面交叉设计平面交叉设计交叉口:道路与道路(或铁路)在同一平面上相交叉口:道路与道路(或铁路)在同一平面上相交的地方称为平面交叉,又称为交叉口交的地方称为平面交叉,又称为交叉口。

      一、交叉口设计的主要内容:一、交叉口设计的主要内容:一、交叉口设计的主要内容:一、交叉口设计的主要内容:((1 1))正正确确选选择择交交叉叉口口的的形形式式,,确确定定各各组组成成部部分分的几何尺寸的几何尺寸((2 2)进行交通组织,合理布置各种交通设施)进行交通组织,合理布置各种交通设施((3 3)验算交叉口行车视距,保证安全通视条件)验算交叉口行车视距,保证安全通视条件((4 4)交叉口立面设计,布置)交叉口立面设计,布置雨水口和排水管道雨水口和排水管道雨水口和排水管道雨水口和排水管道 二、交叉口的交通分析二、交叉口的交通分析进出交叉口的车辆可能产生的交错点 :分流点——同一行驶方向的车辆向不同方向分离行驶的地点;合流点——来自不同行驶方向的车辆以较小的角度,向同一方向汇合行驶的地点;冲突点——来自不同行驶方向的车辆以较大的角度相互交叉的地点 减少或消灭冲突点的方法减少或消灭冲突点的方法1 1..实实行行交交通通管管制制在在交交叉叉口口设设置置交交通通信信号号灯灯或或由由交交通警指挥,使发生冲突的车流从通行时间上错开通警指挥,使发生冲突的车流从通行时间上错开2 2..采采用用渠渠化化交交通通。

      在在交交叉叉口口内内合合理理布布置置交交通通岛岛、、交交通通标标志志和和标标线线、、或或增增设设车车道道等等,,引引导导各各方方向向车车流流沿沿一一定定路路径径行行驶驶,,减减少少车车辆辆之之间间的的相相互互干干扰扰如如环形平面交叉可消灭冲突点环形平面交叉可消灭冲突点3 3..修修建建立立体体交交叉叉将将相相互互冲冲突突的的车车流流从从通通行行空空间间上上分分开开,,使使其其互互不不干干扰扰这这是是解解决决交交叉叉口口交交通通问问题题最彻底的办法最彻底的办法 三、平面交叉口的基本类型三、平面交叉口的基本类型1 1、按形式划分、按形式划分 ①十字形交叉 ②T 形交叉 ③X形交叉 ④Y形交叉 ⑤错路交叉 ⑥多路交叉 2 2、按平面交叉口形式分、按平面交叉口形式分 ①加辅转角式 特点:简单、占地少、造价低、 设计方便、车速低 适用:三、四级公路及城市一般道路②分道转弯式 特点:转弯车量大 适用:三、四级公路及城市一般道路 ③加宽路口式 特点:可减少转弯车辆对直行车辆的干 扰,车速高、事故低、占地少、投资大。

      适用:二级公路及城市主干路 ④渠化T形交叉 ⑤环形交叉 四、平面交叉设计要点四、平面交叉设计要点1.设计要求: ①保证相交道路上所有车辆和行人的交通畅通; ②保证交叉口范围内的地面水迅速排出2、设计内容: ①正确选择交叉口形式,确定各组成部分尺寸; ②合理布置各种交通设施; ③交叉口立面设计和雨水口、排水管道的布置 3 3、设计资料、设计资料 ①相交道路的条数和等级; ②车辆和行人估算交通量; ③车辆和设计行车速度; ④相交道路设计纵坡及横断面; ⑤交叉口地形; ⑥交叉口周围建筑物; ⑦排水管道 4 4 4 4.设计要点.设计要点.设计要点.设计要点 ① ①平纵面设计要点平纵面设计要点a.a.平曲线平曲线 满足《规范》中最小半径要求满足《规范》中最小半径要求b.b.纵坡纵坡 以设置平缓坡段为宜,且满足最小坡长的规以设置平缓坡段为宜,且满足最小坡长的规定c.c.竖曲线竖曲线 同路段竖曲线同路段竖曲线d.d.视距视距 在交叉口以前的一定距离应能识别交叉的存在交叉口以前的一定距离应能识别交叉的存在的信号、标志;无信号和停车控制的交叉,在的信号、标志;无信号和停车控制的交叉,在交通量小的情况下,识别距离可采用各相交在交通量小的情况下,识别距离可采用各相交公路的停车视距。

      停车视距公路的停车视距停车视距= =司机反映事件司机反映事件+ +汽车制动距离汽车制动距离+ +最小安全距离)最小安全距离) ②转弯处平、纵设计要点a.平面交叉处的圆曲线的半径,应根据平面交叉的类型、交通量,计算行车速度和交叉角确定b.转弯处的纵坡、横坡和标高,应与相交公路相适应,并保证平面交叉范围内的路面排水流畅c.交通量大转弯车辆多时,可增设减速车道和加速车道 ③③附加车道附加车道 有变速车道和转弯车道两种有变速车道和转弯车道两种a.a.加速合流和减速分流处设加速、减速车道加速合流和减速分流处设加速、减速车道 b =3.0 b =3.0--3.5m3.5m ( (应根据公路等级、使用性质、速度变化范围、应根据公路等级、使用性质、速度变化范围、车辆特性和纵坡等因素经计算确定一般可参车辆特性和纵坡等因素经计算确定一般可参照规范照规范) )b.b.平面交叉符合下列情况,设右转车道平面交叉符合下列情况,设右转车道 平面交叉角小于平面交叉角小于60°60°,右转交通量较大;,右转交通量较大; 右转交通量较大,所需车速较高;右转交通量较大,所需车速较高; 有特殊需要时。

      有特殊需要时 c. c. 平面交叉除下列情况外,设左转车道平面交叉除下列情况外,设左转车道 不允许左转弯时不允许左转弯时 设计通行能力有富裕时设计通行能力有富裕时 V V<<40Km/h 40Km/h 的双车道公路,的双车道公路, PHT PHT<<200200辆辆 /h /hd. d. 右转车道是在进口右侧或同时在出口右侧拓右转车道是在进口右侧或同时在出口右侧拓宽e. e. 左转车道有三种方法:左转车道有三种方法: 中间车道宽中间车道宽D≥4.5m , D≥4.5m , 将道口一段中间带压将道口一段中间带压缩缩 D D<<4.5m4.5m,将道口单向或双向车道向外侧偏,将道口单向或双向车道向外侧偏转转 无中间时,将进口道一侧或两侧拓宽或占用无中间时,将进口道一侧或两侧拓宽或占用对向车道对向车道 f.左转弯车道长度 L=Ld+Le+Ls其中: L——左转弯车道长度(m) Ld——分流长度(m) Le——减速长度(m) Ls——等候转弯车辆排队长度(m)g.左右转弯车道宽3m 五.平面交叉口里面设计五.平面交叉口里面设计1 1、原则、原则①主要道路设计纵坡不变。

      ②等级相同,交通量差别不大,有不同纵坡时,保持原纵坡不变,而改变横坡③等级、交通量不同,主要道路不变,次要道路随主要道路而变④至少一条道路纵坡离开交叉口⑤有进水口处,不应使水流过行人横道 2 2、基本形式、基本形式(十字形交叉)①全由交叉口中心向外;②全向交叉口中心倾斜;③三条向外,一条向内;④三条向内,一条向外;⑤相邻两条向内,另两条向外;⑥相对两条向内,另两条向外 第七节第七节 立体交叉设计立体交叉设计一、立体交叉一、立体交叉一、立体交叉一、立体交叉 是指两条路在不同高度上相互交叉的连接方式是指两条路在不同高度上相互交叉的连接方式二、基本组成:二、基本组成:二、基本组成:二、基本组成: 跨线桥(地道)跨线桥(地道) 主线(正线)主线(正线) 匝道匝道 出入口出入口 变速车道变速车道 三、立体交叉分类三、立体交叉分类三、立体交叉分类三、立体交叉分类1 1、按相交路线跨越方式分、按相交路线跨越方式分 ① ①上跨式上跨式 ② ②下穿式下穿式2 2.按交通功能分.按交通功能分 ① ①分离式分离式 ② ②互通式互通式3 3.按交通流线划分.按交通流线划分 ① ①完全互通式完全互通式 ② ②交织式交织式 ③ ③平交式平交式4 4.按收费方式划分.按收费方式划分 ① ①不收费式不收费式 ② ②收费式收费式 四、立体交叉的布置规划四、立体交叉的布置规划四、立体交叉的布置规划四、立体交叉的布置规划1 1、立交位置的选择、立交位置的选择 应以现有道路网或已批准的规划为依据。

      在应以现有道路网或已批准的规划为依据在保证主线畅通的前提下,综合考虑立交对地区保证主线畅通的前提下,综合考虑立交对地区交通的分散和吸引作用,立交的设置条件、技交通的分散和吸引作用,立交的设置条件、技术上的合理性,经济上的可行性及拟选立交的术上的合理性,经济上的可行性及拟选立交的形式,一般选择在地势平坦开阔、地质良好、形式,一般选择在地势平坦开阔、地质良好、拆迁较少以及相交道路具有较高的瓶、纵先行拆迁较少以及相交道路具有较高的瓶、纵先行指标处2 2、间距、间距 确定互通式立交间距时,主要考虑能均匀地确定互通式立交间距时,主要考虑能均匀地分散交通,能满足交织路段长度的要求,满足分散交通,能满足交织路段长度的要求,满足标志和信号布置得需要及司机操作顺适的要求标志和信号布置得需要及司机操作顺适的要求 五、交形式的选择五、交形式的选择 自然条件 环境条件 交通条件 道路条件 六、互通式立体交叉六、互通式立体交叉 1.基本形式 ①喇叭型(A) ②喇叭型(B) ③半定向T型 ④定向Y型 ⑤菱型 ⑥苜蓿叶型 ⑦半苜蓿叶型 ⑧环型 第四章 路面工程 目录第一节第一节 概述概述第二节第二节 沥青路面设计与施工沥青路面设计与施工第三节第三节 水泥砼路面设计与施工水泥砼路面设计与施工第四节第四节 其他路面及基其他路面及基(垫垫)层层第五节第五节 路面排水路面排水 第一节第一节 概述概述 一.路面一.路面一.路面一.路面 是位于路基上方,直接承受荷载和自然因是位于路基上方,直接承受荷载和自然因素的作用,由各种材料接受不同比例拌和,铺素的作用,由各种材料接受不同比例拌和,铺筑而成的一种带状构造物。

      筑而成的一种带状构造物 二.路面结构二.路面结构二.路面结构二.路面结构 1.1.面层面层 2. 2.基层基层 3. 3.垫层垫层 三.路面类型三.路面类型 1.1.按面层使用材料分:按面层使用材料分: ①①沥青类沥青类 ②②水泥砼水泥砼 ③③粒料粒料 ④④块料块料 2.2.按强度构成原理分:按强度构成原理分: ①①嵌锁法嵌锁法 ②②级配法级配法 ③③稳定法稳定法 ④④铺砌法铺砌法 3 3.按荷载作用下的力学性质分.按荷载作用下的力学性质分: ①①柔性路面柔性路面 : : 各种基层(除水泥砼外各种基层(除水泥砼外) ) 各类沥青面层,各类沥青面层,碎石面层,块料面层碎石面层,块料面层. . ②②刚性路面刚性路面 :水泥砼作面层或基层水泥砼作面层或基层 ③③半刚性路面:以石灰水泥稳定土,石灰水泥处治碎半刚性路面:以石灰水泥稳定土,石灰水泥处治碎石,含工业废渣基层石,含工业废渣基层 4.4.常见路面结构层类型:常见路面结构层类型: ①①碎砾石类碎砾石类: : a. a.泥结碎石:以碎石为骨料,黏土作填充料粘结料泥结碎石:以碎石为骨料,黏土作填充料粘结料经压实而成的路面结构层。

      适用于基层和中级路面经压实而成的路面结构层适用于基层和中级路面基层 b.b.泥灰结碎石:以碎石为骨料,用一定数量的石灰和泥灰结碎石:以碎石为骨料,用一定数量的石灰和作粘结料作粘结料, ,经压实而成的路面结构经压实而成的路面结构, ,适用于基层适用于基层 c. c.级配碎(砾)石:由各种集料和土,按最佳级配原理级配碎(砾)石:由各种集料和土,按最佳级配原理 配制并铺压而成的路面结构配制并铺压而成的路面结构. . 适用于基层和中层路面面适用于基层和中层路面面 层 d. d.水结碎石:用大小不同的扎制碎石从大到小分层铺,水结碎石:用大小不同的扎制碎石从大到小分层铺, 洒水碾压,依靠碎石嵌锁和石粉胶结作用形成的路面结洒水碾压,依靠碎石嵌锁和石粉胶结作用形成的路面结 构层,适用于基层构层,适用于基层②②结合料稳定类:结合料稳定类: a. .石灰(稳定)土:将一定量的石灰同粉碎土拌和,摊石灰(稳定)土:将一定量的石灰同粉碎土拌和,摊 铺,在最佳含水量时压实,经养生成型的路面结构,适铺,在最佳含水量时压实,经养生成型的路面结构,适 用于基,垫层。

       用于基,垫层  b.b.水泥稳定土:在粉碎的和原来松散的土中掺水泥稳定土:在粉碎的和原来松散的土中掺 入适量的水泥和水经拌和,压实,养生成型入适量的水泥和水经拌和,压实,养生成型 的路面结构层适用于基,垫层的路面结构层适用于基,垫层 c. c.沥青稳定土用沥青做结合料,与粉碎的土或沥青稳定土用沥青做结合料,与粉碎的土或 土集料土集料 混合经拌和,铺压而成的路面结构混合经拌和,铺压而成的路面结构. . 用于基,垫层用于基,垫层 d. d.工业废渣工业废渣: :用石灰或石灰下脚料做结合料用石灰或石灰下脚料做结合料, ,与与活活 性材料及土或其他集料按一定配合比性材料及土或其他集料按一定配合比, ,加适加适量量 水拌和,铺压,养生成型的路面结构层水拌和,铺压,养生成型的路面结构层. .适适用用 于基层,垫层于基层,垫层   ③③沥青类沥青类  a.a.沥青表面处治:用沥青和矿料按层或拌和方法,铺沥青表面处治:用沥青和矿料按层或拌和方法,铺筑厚度不大于筑厚度不大于3cm3cm的一种薄层路面面层,防水层,磨耗层,的一种薄层路面面层,防水层,磨耗层,防滑层。

      防滑层 b. b.沥青贯人碎石:用大小不同的碎石或砾石分层铺筑,沥青贯人碎石:用大小不同的碎石或砾石分层铺筑,颗粒尺寸自下而上逐层减小,同时分层贯人沥青,经分层颗粒尺寸自下而上逐层减小,同时分层贯人沥青,经分层压实而成的路面结构层适用于次高级路面面层,高级路压实而成的路面结构层适用于次高级路面面层,高级路面基层,联结层面基层,联结层     c. c.沥青碎石:以一定级配的矿料用沥青做不结合料,按沥青碎石:以一定级配的矿料用沥青做不结合料,按一定比例配合,拌匀,铺压而成的路面结构层适用于高一定比例配合,拌匀,铺压而成的路面结构层适用于高级,次高级路面面层,高级路面基层,联结层级,次高级路面面层,高级路面基层,联结层 d. d.沥青砼:由适当比例的各种不同大小颗粒的矿料和沥青砼:由适当比例的各种不同大小颗粒的矿料和沥沥 青在一定温度下拌和成混合料,经铺压而成的路面结构青在一定温度下拌和成混合料,经铺压而成的路面结构 层 ④④ 水泥砼:水泥砼:以水泥与水合成水泥浆为结合料,碎(砾)石以水泥与水合成水泥浆为结合料,碎(砾)石为骨料,砂为填充料,按适当的配合比例,经加水拌和、摊为骨料,砂为填充料,按适当的配合比例,经加水拌和、摊铺、振揭、整平、养生所筑成的路面结构层。

      适用于高级路铺、振揭、整平、养生所筑成的路面结构层适用于高级路面面层、基层面面层、基层⑤⑤块料类块料类 a. a.整齐块石整齐块石 b. b.半整齐块石半整齐块石 c. c.水泥石砼联锁块水泥石砼联锁块 分别以加工的整齐块石、半整齐块石、预制的水泥砼联分别以加工的整齐块石、半整齐块石、预制的水泥砼联锁锁 铺砌而成的路面面层分别适用于高级路面面层、次高等级铺砌而成的路面面层分别适用于高级路面面层、次高等级路面面层、高级路面面层路面面层、高级路面面层 四、路面等级四、路面等级四、路面等级四、路面等级1 1、高级路面、高级路面 ①①公路等级:高速、一、二级公路用;公路等级:高速、一、二级公路用; ②②面层类型:沥青砼、水泥砼;面层类型:沥青砼、水泥砼; ③③特点:特点: a. a.强度、刚度高,稳定性好;强度、刚度高,稳定性好; b. b.使用寿命长,能适应较繁重的交通量;使用寿命长,能适应较繁重的交通量; c. c.平整无尘,能保证高速行车;平整无尘,能保证高速行车; d. d.养护费用少,运输成本低;养护费用少,运输成本低; e. e.投资大。

      投资大2 2、次高级路面、次高级路面 ①①公路等级:二、三级公路;公路等级:二、三级公路; ②②面层类型:沥青贯入式,沥青碎石、沥青表面处治;面层类型:沥青贯入式,沥青碎石、沥青表面处治; ③③特点:特点: a. a.强度、刚度较高;强度、刚度较高; b. b.使用寿命较长,适应交通量较多;使用寿命较长,适应交通量较多; c. c.行车速度较高;行车速度较高; d. d.造价较低;造价较低; e. e.费用和成本较高费用和成本较高3 3、中级路面、中级路面 ①①公路等级:四级公路;公路等级:四级公路; ②②面层类型:碎(砾)石、半整齐块石、粒料类面层类型:碎(砾)石、半整齐块石、粒料类 ③③特点:特点: a. a.强度、刚度低,稳定性差;强度、刚度低,稳定性差; b. b.平整度差,易扬尘;平整度差,易扬尘; c. c.仅适应较小交通量;仅适应较小交通量; d. d.行车速度低,造价低;行车速度低,造价低; e. e.养护费用高、运输成本高。

      养护费用高、运输成本高 4、低级路面 ①①公路等级:四级公路;公路等级:四级公路; ②②面层类型:粒料、当地材料面层类型:粒料、当地材料 ③③特点:特点: a.强度、刚度最低; b.水稳性、平整度均差,易扬尘; c.仅适应较小交通量; d. 低速行车,适用较小交通量; e.造价低,养护运输成本高 五五.路面的基本要求路面的基本要求 1. 1.足够的强度刚度;足够的强度刚度; 2. 2.足够的稳定性;足够的稳定性; 3. 3.足够的耐久性;足够的耐久性; 4. 4.足够的表面平整度;足够的表面平整度; 5. 5.足够的表面挖滑性能;足够的表面挖滑性能; 6. 6.足够的少尘性和低噪声足够的少尘性和低噪声 第二节第二节 沥青路面的设计与施工沥青路面的设计与施工一一.沥青路面的设计沥青路面的设计1.1.设计内容设计内容 ①①材料的选择,混合料配合比设计、设计参数的测试材料的选择,混合料配合比设计、设计参数的测试 与确定;与确定; ②②路面结构层组合与厚度计算;路面结构层组合与厚度计算; ③③路面结构方案地选;路面结构方案地选; ④④路面加宽加固设计;路面加宽加固设计; ⑤⑤路面排水系统设计。

      路面排水系统设计2.2.设计原则设计原则 ①①应根据使用要求及气候、水文、地质等自然条件,应根据使用要求及气候、水文、地质等自然条件, 密切结合当地实践经验,进行路基路面综合设计;密切结合当地实践经验,进行路基路面综合设计; ②②在满足交通量和使用要求的前提下,应遵循因地制宜在满足交通量和使用要求的前提下,应遵循因地制宜合理选材、方便施工、利于养护、节约投资的原则进行路合理选材、方便施工、利于养护、节约投资的原则进行路面设计方案的技术经济比较,选择技术先进、经济合理、安面设计方案的技术经济比较,选择技术先进、经济合理、安全可靠,有利于机械化、工厂化施工的路面结构方案全可靠,有利于机械化、工厂化施工的路面结构方案 ③③结合当地条件,积极推广成熟的科研成果,对行之有结合当地条件,积极推广成熟的科研成果,对行之有效的新材料、新工艺、新技术,应在路面设计方案中积极效的新材料、新工艺、新技术,应在路面设计方案中积极、、慎重地加以应用慎重地加以应用 ④④应注意环保、施工人员健康和安全。

      应注意环保、施工人员健康和安全 ⑤⑤推广机械化施工;推广机械化施工; ⑥⑥高速、一级公路不宜分期修建高速、一级公路不宜分期修建 ⑦⑦对有可能产生较大沉降路段,宜按对有可能产生较大沉降路段,宜按“ “分期修建分期修建” ”或或“ “一次一次设计分期实施设计分期实施” ”原则 3.路面结构组合设计 ①①路面等级与路面类型的选择路面等级与路面类型的选择公路等公路等级级路面等路面等级级面面层类层类型型设计设计年限年限( (年年) )设计设计年限内累年限内累计计标标准准轴轴次次( (万次万次/ /一一车车道道) )高速公高速公路路一一级级公公路路高高级级路路而而沥沥青混凝土青混凝土l 5l 5>>4∞4∞二二级级公公路路高高级级路路面面沥沥青混凝土青混凝土1212>>200200次高次高级级路面路面热热拌拌沥沥青碎石混合料、青碎石混合料、沥沥青青贯贯入式入式1010100100~~200200三三级级公公路路扶高扶高级级路面路面乳化乳化沥沥青碎石混合料、青碎石混合料、沥沥青表面青表面处处治治1010~~100100蹬蹬级级公公路路中中级级路路面面水水结结碎石、泥碎石、泥结结碎石、碎石、级级配碎配碎( (砾砾) )石、半整石、半整齐齐石石块块路面路面≤1 0≤1 0低低级级路路面面粒料改善土粒料改善土 半刚性基层上沥青层推荐厚度半刚性基层上沥青层推荐厚度半刚性基层上沥青层推荐厚度半刚性基层上沥青层推荐厚度公路等公路等级级沥沥青青层层推荐厚度推荐厚度( (㎝㎝) )公路等公路等级级沥沥青青层层推荐厚度推荐厚度( (㎝㎝) )高速高速1212~~1818三三2 2~~4 4一一1010~~1515四四1 1~~2,52,5二二5 5~~1010 ②沥青层厚度确定 ③③基层选择:基层选择: a.a.有足够强度,水稳定性,抗冻性;有足够强度,水稳定性,抗冻性; b. b.收缩变形小,抗冲刷能力强;收缩变形小,抗冲刷能力强; c. c.就地取材;就地取材; d. d.确定合理配全地;确定合理配全地; e. e.每侧比路面宽至少每侧比路面宽至少2525㎝。

      ㎝ ④④垫层选择:垫层选择: a.a.材料宜选用粗砂、砂砾、碎石、媒渣、矿渣等材料宜选用粗砂、砂砾、碎石、媒渣、矿渣等 b. b.高速、一、二级公路排水垫层应铺至与路基同宽,高速、一、二级公路排水垫层应铺至与路基同宽,三四级公路可比底基层每侧宽至少三四级公路可比底基层每侧宽至少2525㎝ ⑤⑤路面总厚度应满足最小总厚度的要求路面总厚度应满足最小总厚度的要求 最小防冻厚度(㎝最小防冻厚度(㎝最小防冻厚度(㎝最小防冻厚度(㎝) ) 土土 质质粘性土、粘性土、细亚细亚砂土砂土粉性土粉性土路基路基类类型型 基、基、垫垫目目类类道路道路冻冻深深( (㎝㎝) )砂石砂石类类稳稳定土定土类类工工业废业废料料类类砂石砂石类类稳稳定土定土类类工工业废业废料料类类5050~~1001004040~~45453535~~40403030~~35354545~~50504040~~45453030~~4040100100~~1501504545~~50504040~~45453535~~40405050~~60604545~~50504040~~4545中湿中湿150150~~2002005050~~60604545~~55554040~~50506060~~70705050~~60604545~~5050大于大于2002006060~~70705555~~65655050~~55557070~~75756060~~70705050~~65656060~~1001004545~~55554040~~50503535~~45455050~~60604545~~55554040~~5050100100~~1501505555~~60606060~~70705555~~65655050~~6060潮湿潮湿150150~~2002006060~~70705S5S~~65655050~~55557070~~80806565~~70706060~~6565大干大干2002007070~~80806565~~75755555~~70708080~~lOOlOO7070~~90906565~~8080 4.新建路面厚度设计 ①①设计步骤设计步骤 a. a.根据设计任务书的要求,确定路面等级、根据设计任务书的要求,确定路面等级、面层类型、设计年限内一个车道的累计当量轴次面层类型、设计年限内一个车道的累计当量轴次和设计弯沉值;和设计弯沉值; b. b.按路基土类和干湿类型,将路基划分为若按路基土类和干湿类型,将路基划分为若干路段,确定各路段干路段,确定各路段EOEO。

      c. c.根据设计弯沉值计算路面厚度;根据设计弯沉值计算路面厚度; d. d.进行技术经济比较,确定采用的路面结构方进行技术经济比较,确定采用的路面结构方案 ②②设计标准设计标准 标准轴载标准轴载BZZ­100BZZ­100、、BZZ­60BZZ­60 标准轴载计算参数标准轴载计算参数标准轴载计算参数标准轴载计算参数标标准准轴载轴载BZZ­BZZ­100100标标准准轴载轴载BZZBZZ一一100100标标准准轴载轴载P(kN)P(kN)100100单轮传压单轮传压当量当量圆圆直径直径d(mm)d(mm)21.321.30 0轮轮胎接地胎接地压压强强p(MPa)p(MPa)0 700 70两两轮轮中心距中心距( (㎝㎝) )1.5d1.5d ③③设计参数设计参数 a. a.累计当量轴次累计当量轴次NeNe 式中:式中:Ne——Ne——设计年限内一个车道上的累计当量设计年限内一个车道上的累计当量 轴次;轴次; t —— t ——设计年限;设计年限; N N1 1————第一年双向平均日当量轴次;第一年双向平均日当量轴次; N Nt t————第第t t年双向平均日当量轴次;年双向平均日当量轴次; r —— r ——设计年限内交通量年半长率(设计年限内交通量年半长率(%%)) η—— η——车道系数。

      车道系数 b. b.土基回弹模量土基回弹模量E EO O;; c. c.路面材料模量路面材料模量 ④④路面厚度计算路面厚度计算 a. a.容许弯沉值(设计弯沉值)容许弯沉值(设计弯沉值) 式中:式中: —— ——容许弯沉值(容许弯沉值(0.01mm0.01mm)) —— ——公路等级系数;公路等级系数; —— ——面层类型系数;面层类型系数; —— ——基层类型系数基层类型系数 b. b.容许弯拉应力容许弯拉应力 式中:式中: —— ——容许弯拉应力值;容许弯拉应力值; —— ——劈裂强度;劈裂强度; —— ——抗弯拉强度结构系数;抗弯拉强度结构系数; c.c.容许剪应力容许剪应力 式中:式中: —— ——容许剪应力;容许剪应力; —— ——抗剪裂强度;抗剪裂强度; —— ——抗剪结构强度系数;抗剪结构强度系数; d.us/R d.us/R作为控制指标确定路面厚度作为控制指标确定路面厚度 计算图式计算图式 式中:式中: —— ——路面路面A A点实测弯沉值;点实测弯沉值; —— ——标准轴载接地压强;标准轴载接地压强; —— ——标准轴载当量圆半径;标准轴载当量圆半径; —— ——土基回弹模量;土基回弹模量; —— ——理论弯沉系数;理论弯沉系数; —— ——弯沉综合修正系数。

      弯沉综合修正系数 以以 ≤ ≤ 确定厚度确定厚度实际路面是一个多层体系,此时为了应用理论公式需将多层体系换算成三层体系: e. 以 作为控制指示确定路面厚度计算图式式中: ——最大拉应力 ——理论拉应力系数 使 ≤ 将多层体系换算为三层体系: 将多层体系换算为三层体系: f. f. 以以 —— ——作为控制指标确定路面厚度计算图式作为控制指标确定路面厚度计算图式 式中:式中: —— ——剪应力;剪应力; —— ——最大剪应力系数;最大剪应力系数; —— ——面层材料内摩擦角。

      面层材料内摩擦角 要求;要求; ≤ ≤ 当有多层体系时,换算为三层体系的方当有多层体系时,换算为三层体系的方法法 同以同以 作为控制指标时的换算作为控制指标时的换算 例例例例4-1 4-1 指出如图路面结构体系中路表弯沉值最大指出如图路面结构体系中路表弯沉值最大值点位及第值点位及第3 3层底面弯拉应力的最大值点位层底面弯拉应力的最大值点位并绘出各自的计算图式并绘出各自的计算图式 解:解:①①当求路表弯沉值时:将多层体系换算为当量二层体系当求路表弯沉值时:将多层体系换算为当量二层体系如下:如下: =10=10++14.214.2++17.317.3++19.919.9 =61.4 =61.4㎝㎝ 双轮轮隙中心双轮轮隙中心A A气为弯沉最大值。

      气为弯沉最大值 ②②当求第当求第3 3层底面弯拉应力时层底面弯拉应力时 = 5.9+10.7+16= 32.6㎝= 22+19.1= 41.1㎝最大值点C位于第三层底面双轮轮隙中心处 [ [例例例例4-2]4-2] 确定如图结构层路表弯沉和剪应力确定如图结构层路表弯沉和剪应力的最大值点位,并绘出计算图式的最大值点位,并绘出计算图式层数层数模量(模量(μPaμPa))厚度(㎝)厚度(㎝)1 1100010004 42 28008008 83 365065015154 440040022225 52828 解:解:①①当确定路表弯沉时:当确定路表弯沉时:=8+12.54+15.02=38.85㎝ 最大点A位于双轮轮中心处 ②当求最大剪应力值时: 最大值D点位于车轮中心行车方向后方离车轮中 心距离为0.9δ处 二、沥青路面施工二、沥青路面施工 1 1、沥青表面处治:、沥青表面处治: ①①层铺法,将沥青材料与矿质材料分层洒布与铺撒分层碾压成型层铺法,将沥青材料与矿质材料分层洒布与铺撒分层碾压成型。

      ②②拌和法;拌和法; a. a.热拌热铺法;按热拌沥青混合料路面的规定执行热拌热铺法;按热拌沥青混合料路面的规定执行 b. b.冷拌冷铺法:按乳化沥青碎石混合料路面的规定执行冷拌冷铺法:按乳化沥青碎石混合料路面的规定执行 2 2、沥青贯入式、沥青贯入式 ①①撒料,撒铺应均匀,并不断检查松铺厚度和校验路拱撒料,撒铺应均匀,并不断检查松铺厚度和校验路拱 ②②碾压,先用碾压,先用6 6~~8t 8t 压路机以压路机以2km/h2km/h的初碾速度压的初碾速度压3 3~~4 4遍,使集遍,使集料料 稳定,无显著推移;碾压遍数一般为稳定,无显著推移;碾压遍数一般为2 2~~4 4遍 ③③浇洒第一遍沥青浇洒第一遍沥青 ④④撒布第一层嵌缝料撒布第一层嵌缝料 ⑤⑤再碾压,立即用再碾压,立即用8 8~~12t12t压路机碾压压路机碾压4 4~~6 6遍,直到稳定;遍,直到稳定; ⑥⑥浇洒第二层沥青浇洒第二层沥青————撒布第二层嵌缝料撒布第二层嵌缝料————碾压碾压———— 3 3、热拌沥青混合料、热拌沥青混合料 ①①混合料类型选择;混合料类型选择;②②拌制及运输;拌制及运输;③③摊铺;摊铺;④④压实及成型。

      压实及成型 三、沥青路面防滑三、沥青路面防滑 1 1、提高沥青路面抗滑性能的措施、提高沥青路面抗滑性能的措施 ①①提高沥青混合料的抗滑性能;提高沥青混合料的抗滑性能; a. a.矿质骨料采用硬质粒料;矿质骨料采用硬质粒料; b. b.矿料级配采用升级配;矿料级配采用升级配; c. c.选用裹覆力大的较硬沥青;选用裹覆力大的较硬沥青; d. d.尽量减少沥青用量尽量减少沥青用量 ②②采用防滑封面结构采用防滑封面结构 a. a.在沥青混合料碾压完成后,立即铺撒硬质矿料,并压入混在沥青混合料碾压完成后,立即铺撒硬质矿料,并压入混 合料表面内;合料表面内; b. b.采用多孔沥青混合料铺成透水性面层,加速路面排水;采用多孔沥青混合料铺成透水性面层,加速路面排水; ③③使用树脂系高分子材料对路面进行防滑处理,将粘结力强的使用树脂系高分子材料对路面进行防滑处理,将粘结力强的 人造树脂涂布在清规戒律路面上,然后铺撒硬质粒料,在树人造树脂涂布在清规戒律路面上,然后铺撒硬质粒料,在树脂脂 完全完全硬结之后,将未粘着的粒料的扫掉。

      完全完全硬结之后,将未粘着的粒料的扫掉 2 2、抗滑性能指标、抗滑性能指标 ①①高速、一级公路宜在竣工后第一个夏季采用磨擦系数测定高速、一级公路宜在竣工后第一个夏季采用磨擦系数测定 车,以(车,以(50±150±1))km/hkm/h的车速测定横向力系数的车速测定横向力系数SFCSFC ②②路面宏观构造深度路面宏观构造深度 TD TD,在峻工后第一个夏季用铺砂法或激,在峻工后第一个夏季用铺砂法或激光光 构造深度仪测定构造深度仪测定 ③③摆值摆值F Fb b 3 3、评价路面抗滑能力指标的测定方法、评价路面抗滑能力指标的测定方法 ①①铺砂法测定铺砂法测定 TD TD a. a.手工铺砂法,将细砂铺在路面上,计算嵌入凸凹不平的表面手工铺砂法,将细砂铺在路面上,计算嵌入凸凹不平的表面空隙中的砂的体积与覆盖面积之比将全部砂都填入凸凹不平空空隙中的砂的体积与覆盖面积之比。

      将全部砂都填入凸凹不平空隙中 b. b.电动铺砂法,用电动铺砂法,用50ml50ml砂,在玻璃板上铺砂,在玻璃板上铺5050㎜宽时,标定厚度㎜宽时,标定厚度与长度的关系按同法在测试路面上铺砂,测定摊铺长度与长度的关系按同法在测试路面上铺砂,测定摊铺长度TDTD为为: ②②激光构造深度仪测定激光构造深度仪测定 TD TD 高速脉冲半导体激光器产生红外线投射到路表面,从投射面高速脉冲半导体激光器产生红外线投射到路表面,从投射面散射光线由接受透镜聚焦到以线性分布的光敏二级管上,按收光散射光线由接受透镜聚焦到以线性分布的光敏二级管上,按收光线最多的二级管位置给出这一瞬间道路表面的距离,通过计算得线最多的二级管位置给出这一瞬间道路表面的距离,通过计算得出出TDTD ③③摆式仪测定摆式仪测定 BPN BPN 根据摆锤位能的损失等于摆锤擦过路面克服路面所做的功根据摆锤位能的损失等于摆锤擦过路面克服路面所做的功④④磨擦系数测定车测磨擦系数测定车测SFCSFC 承受恒定竖向荷载的测试轮与地面紧密接触,并与车辆前进方向承受恒定竖向荷载的测试轮与地面紧密接触,并与车辆前进方向 成成20°20°角,这样当车辆前进时在测试轮上产生一个横向摩阻力,角,这样当车辆前进时在测试轮上产生一个横向摩阻力, 由压力传感器测得,则由压力传感器测得,则 第三节第三节 水泥砼路面设计与施工水泥砼路面设计与施工一、水泥砼路面的类型一、水泥砼路面的类型一、水泥砼路面的类型一、水泥砼路面的类型 1 1、普通砼(、普通砼(or or 无筋砼无筋砼oror素砼)素砼) 是指除局部或接缝外均不配筋。

      是指除局部或接缝外均不配筋 2 2、钢筋砼、钢筋砼 是指板内配置纵、横钢筋或钢筋网是指板内配置纵、横钢筋或钢筋网 3 3、碾压砼、碾压砼 是指水泥砼混合料经摊铺、碾压成型是指水泥砼混合料经摊铺、碾压成型 4 4、钢纤维砼、钢纤维砼 是指在砼中掺入钢纤维是指在砼中掺入钢纤维 5 5、连续配筋砼、连续配筋砼 是指沿纵向配置连续钢筋是指沿纵向配置连续钢筋 二、水泥砼路面特点二、水泥砼路面特点 1 1、强度高;、强度高; 2 2、稳定性好;、稳定性好; 3 3、耐久性好;、耐久性好; 4 4、养护费用少,经济效益高;、养护费用少,经济效益高; 5 5、利于夜间行车;、利于夜间行车; 6 6、地水泥、水需要量大;、地水泥、水需要量大; 7 7、接缝产生不利影响;、接缝产生不利影响; 8 8、开放交通迟;、开放交通迟; 9 9、修复困难。

      修复困难 三、水泥砼路面常见病害三、水泥砼路面常见病害1、断裂;2、碎裂;3、唧泥;4、借台;5、拱起;6、剥落;7、裂纹 四、水泥砼路面的构造四、水泥砼路面的构造1 1、土基;、土基;2 2、垫层;、垫层;3 3、基层;、基层;4 4、砼面板、砼面板 五、接缝设计五、接缝设计 1 1、纵缝、纵缝 ①①纵向施工缝;纵向施工缝; ②②纵向缩缝;纵向缩缝; 2 2、横缝、横缝 ①①横向缩缝;横向缩缝; ②②胀缝;胀缝; (a) (b) (c) ③③横向施工缝;横向施工缝; 六、水泥砼路面设计参数六、水泥砼路面设计参数 1 1、标准轴载:、标准轴载:B22­100B22­100 2 2、交通分级:、交通分级: ①①特重特重 N NS S>>15001500 ②②重重 N NS=S=200200~~15001500 ③③中等中等 N NS S=5=5~~200200 ④④轻轻 N NS S<<5 5 N NS S————标准轴载作用次数。

      次标准轴载作用次数次/d/d))3 3、使用年限:、使用年限:t=20t=20~~4040年年 4 4、累计作用次数、累计作用次数 是指设计使用年限内路面临界荷位上所受到的是指设计使用年限内路面临界荷位上所受到的标准轴载累计作用次数标准轴载累计作用次数NeNe 临界荷位:临界荷位: ①①后轴一侧双轮组轮载作用于横缝边缘中部;后轴一侧双轮组轮载作用于横缝边缘中部; ②②后轴轴载作用于板中部后轴轴载作用于板中部5 5、设计强度;以、设计强度;以2828弯拉强度为标准弯拉强度为标准6 6、弯拉弹性模量;以实测为宜弯拉弹性模量;以实测为宜7 7、基层顶面当量回弹模量、基层顶面当量回弹模量E Et t式中: ——实测弯沉值不应低于P199表5.15规定值 8 8、砼面板的最大温度梯度、砼面板的最大温度梯度 可按自然区划可按自然区划P200P200表表5.175.17取用表 最大温度梯度计算值 Tg公路自然区划公路自然区划ⅡⅡ、、ⅤⅤⅢⅢⅣⅣ、、ⅥⅥⅦⅦTg(Tg(℃℃/ /㎝㎝) )0.830.83~~0.880.880.900.90~~0.950.950.860.86~~0.980.980.930.93~~0.980.98 七、板的平面尺寸及板厚的确定七、板的平面尺寸及板厚的确定七、板的平面尺寸及板厚的确定七、板的平面尺寸及板厚的确定 B B::L = 1L = 1::1.31.3 B≤4.5m B≤4.5m L = 4 L = 4~~6 m6 m hnim = 18m hnim = 18m 1 1、初估厚度按、初估厚度按P202P202表取用表取用表表表表 混凝土面板的初估厚度混凝土面板的初估厚度混凝土面板的初估厚度混凝土面板的初估厚度交通等级交通等级特重特重重重中等中等轻轻初值厚度初值厚度((h hi i/cm/cm))>>25252323~~25252121~~2323<<2121 2 2、荷载应力计算、荷载应力计算 式中:r —— 路面结构的相对刚度半径(cm); r = 50~100cm范围内的相对误差在2%以内; h —— 面板厚度(cm)3、温度应力计算4、板厚的确定式中: ——砼设计弯拉强度 八、水泥砼路面的施工八、水泥砼路面的施工 1 1、选择材料、选择材料 ①①水泥;水泥; ②②粗集料;粗集料; ③③水;水; ④④外加剂。

      外加剂 2 2、砼配合比的检验与调整、砼配合比的检验与调整 ①①工作性;工作性;②②强度;强度;③③水、水灰比、砂率水、水灰比、砂率 3 3、基层检验与整修、基层检验与整修 ①①基层质量检验;基层质量检验;②②测量放样测量放样;; 4 4、砼面板施工、砼面板施工 ①①安装模板,布设钢筋;安装模板,布设钢筋; ②②接缝施工;接缝施工; ③③砼面板浇筑砼面板浇筑 第四节第四节 其它路面及基(垫)层其它路面及基(垫)层一、水泥砼桥面铺装结构一、水泥砼桥面铺装结构一、水泥砼桥面铺装结构一、水泥砼桥面铺装结构 1 1、粘结层;、粘结层; 2 2、防水层;、防水层; 3 3、沥青面层沥青面层二、级配碎砾石基层二、级配碎砾石基层二、级配碎砾石基层二、级配碎砾石基层 1 1、路拌法施工工序:、路拌法施工工序: 准备下承层准备下承层→→施工放样施工放样→→运输和摊铺未筛分碎运输和摊铺未筛分碎石石→→洒水使碎石湿润洒水使碎石湿润→→运输撒布石屑运输撒布石屑→→拌和并拌和并补充洒水补充洒水→→整形整形→→碾压。

      碾压 2 2、厂拌法、厂拌法 运输厂拌混合料运输厂拌混合料→→摊铺摊铺→→整形整形→→碾压 三、稳定类基层三、稳定类基层 1 1、路拌法施工工序、路拌法施工工序 准备下承层准备下承层→→施工测量施工测量→→备料备料→→摊铺摊铺→→拌和拌和→→整平整平与与 碾压成型碾压成型→→初期养护初期养护 2 2、厂拌法施工、厂拌法施工 调试拌和设备调试拌和设备→→摊铺摊铺→→整形整形→→碾压碾压→→养护 第五节第五节 路面排水路面排水 一、路面排水类型一、路面排水类型一、路面排水类型一、路面排水类型 1 1、路面表面排水、路面表面排水 2 2、中央分隔带排水、中央分隔带排水 3 3、路面内部排水、路面内部排水二、路表面排水二、路表面排水二、路表面排水二、路表面排水 1 1、拦水带、拦水带 2 2、路肩排水沟、路肩排水沟 3 3、急流槽、急流槽 三、中央分隔带排水三、中央分隔带排水三、中央分隔带排水三、中央分隔带排水 1 1、纵向排水沟、纵向排水沟 2 2、雨水井、雨水井 3 3、集水井、集水井 4 4、排水渗沟、排水渗沟 5 5、表面封闭、表面封闭四、路面内部排水四、路面内部排水四、路面内部排水四、路面内部排水 1 1、边缘排水、边缘排水 2 2、基层排水、基层排水 3 3、垫层排水、垫层排水 第六章第六章 桥涵桥涵 n n第一节概述n n第二节 大中桥桥位选择 n n第三节小桥涵勘测设计 第一节概述 n n一一一一. . 桥涵设计的基本要求桥涵设计的基本要求桥涵设计的基本要求桥涵设计的基本要求 n n 桥涵是跨越各种障碍,提供通道的构造物,是桥涵是跨越各种障碍,提供通道的构造物,是公路的一个重要组成部分。

      设计时必须满足以下基本公路的一个重要组成部分设计时必须满足以下基本要求n n (1)(1)行车的要求行车的要求n n 桥涵首先要满足车辆行驶的安全、适用、舒适桥涵首先要满足车辆行驶的安全、适用、舒适的求.即设计必须满足《公路桥涵设计通用规范》的求.即设计必须满足《公路桥涵设计通用规范》(JTJ021­89)(JTJ021­89)等规定的桥涵净空、线形标准、设计荷载等规定的桥涵净空、线形标准、设计荷载等的要求,并使桥涵结构在制造、运输、安装和使用等的要求,并使桥涵结构在制造、运输、安装和使用过程中有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性过程中有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性 n n(2)(2)排水的要求排水的要求n n 桥涵的布置必须保证一定设计频率洪水流量的安桥涵的布置必须保证一定设计频率洪水流量的安全宣泄,同时应考虑农田排灌的需要对于三、四级全宣泄,同时应考虑农田排灌的需要对于三、四级公路,在交通允许有限中断时,允许修建漫水桥和过公路,在交通允许有限中断时,允许修建漫水桥和过水路面n n(3)(3)经济的要求经济的要求n n 桥涵设计除技术上应合理选择桥涵类型外,还应桥涵设计除技术上应合理选择桥涵类型外,还应进行技术经济比较,使桥涵的总造价为最小。

      进行技术经济比较,使桥涵的总造价为最小 n n(4)(4)施工上的要求施工上的要求n n 桥涵结构应便于制造和架设,施工可行桥涵结构应便于制造和架设,施工可行 n n(5)(5)与路线一致的要求与路线一致的要求n n 一般公路上的特大桥,大、中桥桥位,原则上应一般公路上的特大桥,大、中桥桥位,原则上应 n n服从路线走向.桥、路综合考虑,尽量选择在河道顺服从路线走向.桥、路综合考虑,尽量选择在河道顺直、水流稳定、地质良好的河段直、水流稳定、地质良好的河段n n(6)(6)其他要求其他要求n n 对于有通航要求或立体交叉的跨线桥,桥下净空对于有通航要求或立体交叉的跨线桥,桥下净空还应保证通航或通车的净空要求还应保证通航或通车的净空要求n n二二二二. . 跨径和桥长跨径和桥长跨径和桥长跨径和桥长 n n(1)(1)跨径跨径n n 桥涵跨径是指结构或构件支承间的水平距离,又桥涵跨径是指结构或构件支承间的水平距离,又分为计算跨径、标准跨径、净跨径对设有支座的桥涵分为计算跨径、标准跨径、净跨径对设有支座的桥涵而言而言( (如梁板桥,盖板涵如梁板桥,盖板涵) ),计算跨径为相邻支座中心线,计算跨径为相邻支座中心线间间 n n 水平距离,净跨径为设计水位处相邻两墩水平距离,净跨径为设计水位处相邻两墩或台身内缘之间的水平距离;标准跨径为相邻或台身内缘之间的水平距离;标准跨径为相邻两墩中线或墩中线与台背前缘间水平距离。

      两墩中线或墩中线与台背前缘间水平距离n n 对不设支座的桥涵而言对不设支座的桥涵而言( (如拱桥、刚构桥、如拱桥、刚构桥、箱涵、拱涵箱涵、拱涵) ),计算跨径为上、下部结构相交,计算跨径为上、下部结构相交面中心间的水平距离面中心间的水平距离 ; ; 内缘间的净跨径为上、内缘间的净跨径为上、下部结构相交处水平距离,标准跨径为净跨径下部结构相交处水平距离,标准跨径为净跨径n n 目前,我国公路桥涵及大小是以跨径来进目前,我国公路桥涵及大小是以跨径来进行划分的行划分的, ,《公路工程技术标准》的有关规定《公路工程技术标准》的有关规定见表见表6.16.1 桥涵分类桥涵分类多孔跨径总长多孔跨径总长L(m)L(m)单孔跨径单孔跨径Lo(m)Lo(m)特大桥特大桥L≥500L≥500Lo≥100Lo≥100大桥大桥100≤L100≤L<<50050040≤Lo40≤Lo<<100100中桥中桥 30 30<<L L<<10010020≤Lo 20≤Lo <<4040小桥小桥8≤L≤308≤L≤305≤Lo5≤Lo<<2020涵洞涵洞L L<<8 8LoLo<<5 5 注:(1)Lo—单孔跨径.指标准跨径。

      (2)圃管涵及箱涵不论管径或跨径大小.孔数多少均称为涵洞 (3)L—多孔跨径总长,仅是划分桥涵的指标梁式桥、板式桥涵为多孔标准跨径的总长:拱式桥涵为两岸桥台内起拱线间的距离,其他形式桥为桥面系车道长度 桥梁涵洞按跨径分类桥梁涵洞按跨径分类 表表6.1 (2)(2)桥长桥长 桥长又称为桥梁全长,有桥台的桥梁为两岸桥台翼墙桥长又称为桥梁全长,有桥台的桥梁为两岸桥台翼墙( (侧翼或八字墙侧翼或八字墙) )尾端间的距离;无桥台的桥梁为桥面系行车尾端间的距离;无桥台的桥梁为桥面系行车道长度.如图道长度.如图6 6..1 1所示 n n 三三三三. . 桥涵净空桥涵净空桥涵净空桥涵净空 n n 桥涵净空分为桥面净空和桥下净空桥涵净空分为桥面净空和桥下净空. .n n 桥面净空为桥梁行车道,人行道上方应保持的空间桥面净空为桥梁行车道,人行道上方应保持的空间界限它与路线的等级有关,《公路工程技术标准》对界限它与路线的等级有关,《公路工程技术标准》对各种等级的公路有具体的规定桥梁桥面净空应与路线各种等级的公路有具体的规定。

      桥梁桥面净空应与路线的建筑界限一致的建筑界限一致n n 桥下净空为满足桥下通航桥下净空为满足桥下通航( (或行车、行人或行车、行人) )的需要和的需要和保证桥梁安全而对上部结构底缘以下规定的空间界限保证桥梁安全而对上部结构底缘以下规定的空间界限根据不同结构类型的要求,《公路桥涵设计通用规范》根据不同结构类型的要求,《公路桥涵设计通用规范》规定非通航河流桥梁下净空和涵洞净空参照《公路桥位规定非通航河流桥梁下净空和涵洞净空参照《公路桥位 n n勘测设计规范勘测设计规范》》 (JTJ062 (JTJ062~~91)91)规定规定 对有淤积的河床.对有淤积的河床.应适当增加桥下净空的高度应适当增加桥下净空的高度n n 跨线桥桥下净空要符合路线建筑界限的规定农跨线桥桥下净空要符合路线建筑界限的规定农村道路从公路下面穿过时,其净空高度可根据当地通村道路从公路下面穿过时,其净空高度可根据当地通行的车辆和交叉情况而定一般净高行的车辆和交叉情况而定一般净高≥2≥2..5m5m,净宽,净宽≥3.5m≥3.5mn n四四四四. .桥涵设计流量和设计洪水频率桥涵设计流量和设计洪水频率桥涵设计流量和设计洪水频率桥涵设计流量和设计洪水频率n n 桥涵及其附属工程的基本尺寸,都取决于设计流桥涵及其附属工程的基本尺寸,都取决于设计流量的大小.设计流量过大将造成经济上的浪费量的大小.设计流量过大将造成经济上的浪费. .过小则过小则带来安全隐患。

      适当地确定设计流量,就需要有一个带来安全隐患适当地确定设计流量,就需要有一个 n n 标准目前我国桥涵结构都采用洪水频率作为设计标准,称为设计洪水频率与设计洪水频率相对应的洪水流量,称为设计流量同样.对应的洪峰流速、水位.称为设计流速、设计水位 《公路工程技术标准》对永久性桥涵设计洪水频率的规定见表6.5 桥涵设计洪水频率桥涵设计洪水频率 表表6..5构造物名称构造物名称公路等级公路等级高速公路厦高速公路厦一级公路一级公路二二三三四四特大桥特大桥1 1//3003001 1//1001001 1//1001001 1//100100大、中桥大、中桥l l//100100l l//1001001 1//1001001 1//5050小桥小桥l l//1001001 1//50501 1//25 25 1 1//2525涵洞及小型排水涵洞及小型排水构造物构造物1 1//1001001 1//50501 1//2525不作规定不作规定 n n五五五五. .桥下冲刷桥下冲刷桥下冲刷桥下冲刷n n 桥下冲刷是确定墩台基础埋置深度的重要因素。

      桥下冲刷是确定墩台基础埋置深度的重要因素由于桥梁墩台压缩水流,导致桥下流速增大而引起桥由于桥梁墩台压缩水流,导致桥下流速增大而引起桥下河床断面冲刷,这种冲刷称为桥下一般冲刷一般下河床断面冲刷,这种冲刷称为桥下一般冲刷一般冲刷的深度达到最大此时桥下的垂线水深,称为一冲刷的深度达到最大此时桥下的垂线水深,称为一般冲刷深度般冲刷深度n n 由于桥墩由于桥墩( (台台) )的阻碍,水流在桥墩周围以强烈的的阻碍,水流在桥墩周围以强烈的涡流形式冲刷河床面泥沙在墩涡流形式冲刷河床面泥沙在墩 ( (台台) )前产生冲刷坑前产生冲刷坑这种冲刷称桥墩这种冲刷称桥墩 ( (台台) )局部冲刷随着冲刷坑的不断加局部冲刷随着冲刷坑的不断加深和扩大,坑底流速逐渐降低,水流夹沙能力减弱,深和扩大,坑底流速逐渐降低,水流夹沙能力减弱,进出坑中的泥沙趋向平衡,同时,冲刷坑底的泥沙逐进出坑中的泥沙趋向平衡,同时,冲刷坑底的泥沙逐渐渐 n n粗化,抗冲能力增加,使水流的冲刷作用与河床的抗粗化,抗冲能力增加,使水流的冲刷作用与河床的抗冲作用也趋向平衡,冲刷趋于停止,局部冲刷坑达到冲作用也趋向平衡,冲刷趋于停止,局部冲刷坑达到最深。

      冲刷坑外缘与桥墩坑底的最大高差,为墩台局最深冲刷坑外缘与桥墩坑底的最大高差,为墩台局部冲刷深度部冲刷深度 第二节 大中桥桥位选择 n n 一一.桥位勘测的基本内容桥位勘测的基本内容n n 桥位设计直接关系到路基、桥梁的稳定,工桥位设计直接关系到路基、桥梁的稳定,工程造价程造价, ,施工与养护等在进行桥位设计以前施工与养护等在进行桥位设计以前必须对桥位地区地形、地质、水文以及经济情况必须对桥位地区地形、地质、水文以及经济情况等进行详细调查与测量等进行详细调查与测量, ,这项工作总称为桥位勘这项工作总称为桥位勘测,它包括下列主要内容测,它包括下列主要内容n n(1)桥位选择n n 主要是合理选定桥梁跨河的位置主要是合理选定桥梁跨河的位置n n(2)桥位测量 n n测绘桥位处平面图,桥址地形图和桥址纵断面图测绘桥位处平面图,桥址地形图和桥址纵断面图n n(3)(3)水文调查与勘测水文调查与勘测n n 通过水文站观测资料的搜集分析,形态调查,通过水文站观测资料的搜集分析,形态调查,水文气象观测等,了解河流的水文和气象情况,为水文气象观测等,了解河流的水文和气象情况,为桥位设计提供必须的设计水位、设计流速、冲刷深桥位设计提供必须的设计水位、设计流速、冲刷深度、风速、气温等水文和气象资料。

      度、风速、气温等水文和气象资料n n(4)(4)工程地质勘察工程地质勘察 n n 查明桥位区域的地层岩性,地质构造,不良地查明桥位区域的地层岩性,地质构造,不良地质现象以及水文地质等工程地质条件,探明桥梁墩质现象以及水文地质等工程地质条件,探明桥梁墩台地基覆盖层及基岩风化程度和风化层厚度及构造台地基覆盖层及基岩风化程度和风化层厚度及构造破碎程度,岩土的物理力学特性,地基承载力等破碎程度,岩土的物理力学特性,地基承载力等编写工程地质报告编写工程地质报告, ,阐明桥位区域的工程地质条件,阐明桥位区域的工程地质条件, 作出评价,提出建议并绘制地质平面图地质纵断面作出评价,提出建议并绘制地质平面图地质纵断面图,钻孔地质柱状图等图,钻孔地质柱状图等n n(5)(5)其他工作其他工作n n 除以上工作外,还应听取当地各部门对建桥的意见,除以上工作外,还应听取当地各部门对建桥的意见,并根据建桥目的和使用要求,同有关部门取得必要的协并根据建桥目的和使用要求,同有关部门取得必要的协议搜集有关编制施工方案及设计概议搜集有关编制施工方案及设计概 ( (预预) )算所需要的算所需要的资料。

      资料n n二二二二. .桥位选择桥位选择桥位选择桥位选择n n(1)(1)一般要求一般要求n n①①一般应服从路线的总方向,并满足桥头接线的要求一般应服从路线的总方向,并满足桥头接线的要求特殊情况时,经过论证也可以因桥位的要求而改变特殊情况时,经过论证也可以因桥位的要求而改变 n n②②应从政治、国防和国民经济发展的要求出发,并考虑应从政治、国防和国民经济发展的要求出发,并考虑铁路、水利、航运和市政等方面的规划,尽可能相互协铁路、水利、航运和市政等方面的规划,尽可能相互协调配合n n③③要照顾群众利益,少占良田,避免拆迁有价值的建筑要照顾群众利益,少占良田,避免拆迁有价值的建筑物n n④④要考虑施工场地,材料运输,设置便桥等要求要考虑施工场地,材料运输,设置便桥等要求n n⑤⑤桥轴线一般应为直线,否则宜采用较大的平曲线半径桥轴线一般应为直线,否则宜采用较大的平曲线半径和较小的纵坡和较小的纵坡n n(2)(2)水文和地形方面要求水文和地形方面要求水文和地形方面要求水文和地形方面要求 n n①①尽可能选在河道顺直、水流稳定、滩地较窄、河槽较尽可能选在河道顺直、水流稳定、滩地较窄、河槽较宽较深且能通过大部分设计流量的河段上。

      宽较深且能通过大部分设计流量的河段上 n n②②应避免在河汊、岛屿、沙洲、故河道、急湾、石梁、江应避免在河汊、岛屿、沙洲、故河道、急湾、石梁、江河口以及容易形成流冰、流木阻塞的河段河口以及容易形成流冰、流木阻塞的河段n n③③桥轴线应尽量与洪水主流流向正交,宜设在河滩与河槽桥轴线应尽量与洪水主流流向正交,宜设在河滩与河槽流向一致的河段上流向一致的河段上n n④④与河岸斜交的桥位,应避免在引道上游形成水袋与回流与河岸斜交的桥位,应避免在引道上游形成水袋与回流区n n⑤⑤应考虑到河床在桥梁使用期限内可能发生的变形应考虑到河床在桥梁使用期限内可能发生的变形n n 此外,还要结合多类河段的特点,分别考虑下列要求:此外,还要结合多类河段的特点,分别考虑下列要求:n n①①峡谷性河段,一般宜采用单孔跨越应尽量避免采用最峡谷性河段,一般宜采用单孔跨越应尽量避免采用最小平曲线半径和最大纵坡若不宜采用单孔跨越,可选在河小平曲线半径和最大纵坡若不宜采用单孔跨越,可选在河谷谷 比较宽阔、水深较浅、流速较缓的河段,采甩多孔跨比较宽阔、水深较浅、流速较缓的河段,采甩多孔跨越,但应进行方案比较。

      越,但应进行方案比较n n②②次稳定性河段,在弯曲河段上一般应选在主槽流向与次稳定性河段,在弯曲河段上一般应选在主槽流向与河流总趋势一致的较长河段上若河湾已发展到直逼河河流总趋势一致的较长河段上若河湾已发展到直逼河谷的基本岸边,则宜选在河湾顶部中间部位谷的基本岸边,则宜选在河湾顶部中间部位, ,不宜选在不宜选在两湾之间的直线河段上两湾之间的直线河段上n n③③变迁性河段,宜选在两岸与河槽稳定的束窄河段,若变迁性河段,宜选在两岸与河槽稳定的束窄河段,若必须跨越扩散段时,也应选在河槽摆动范围较小的河段必须跨越扩散段时,也应选在河槽摆动范围较小的河段n n④④游荡性河段,应选在河岸有比较固定依托的较长束窄游荡性河段,应选在河岸有比较固定依托的较长束窄段上桥轴线宜与河岸正交桥轴线宜与河岸正交 n n⑤⑤宽滩性河段,宜选在河滩地势较高,河槽居中、宽滩性河段,宜选在河滩地势较高,河槽居中、稳定和滩槽流量比较小的河段上当滩、槽流量比大稳定和滩槽流量比较小的河段上当滩、槽流量比大于于2 2,河槽平均流速小于,河槽平均流速小于2m2m//s s,滩内汊流距主槽较远,滩内汊流距主槽较远时,宜选在河滩地形变化有利于分流的河段,并采用时,宜选在河滩地形变化有利于分流的河段,并采用一河多桥方案。

      一河多桥方案n n⑥⑥冲积漫流性河段,宜选在冲击扇顶部或沉积区的冲积漫流性河段,宜选在冲击扇顶部或沉积区的下游当必须跨越冲积扇时,桥轴线宜与洪水总趋势下游当必须跨越冲积扇时,桥轴线宜与洪水总趋势正交若采用一河多桥方案,宜顺应等高线布设若采用一河多桥方案,宜顺应等高线布设n n(3)(3)地质方面的要求地质方面的要求n n①①应尽可能选在河床有岩层或土质坚实,覆盖层较应尽可能选在河床有岩层或土质坚实,覆盖层较浅的地段,避免选在岩层有断层,滑坡,溶洞,石浅的地段,避免选在岩层有断层,滑坡,溶洞,石 膏,侵蚀性盐类以及其他地质不良地段膏,侵蚀性盐类以及其他地质不良地段n n②②地震区的桥位选择应按交通部颁发的《公路工程抗地震区的桥位选择应按交通部颁发的《公路工程抗震设计规范震设计规范》有关规定执行》有关规定执行n n(4)(4)航运方面的要求航运方面的要求n n①①应选在远离浅滩急湾的顺直河段上,其顺直长度应选在远离浅滩急湾的顺直河段上,其顺直长度, ,在桥轴线的上游不宜小于最长拖船队或木排长度的在桥轴线的上游不宜小于最长拖船队或木排长度的3 3倍,倍,顶推船队长度的顶推船队长度的4 4倍;在桥轴线的下游,则不宜小于最倍;在桥轴线的下游,则不宜小于最长拖船队或木排长度的长拖船队或木排长度的1.51.5倍,顶推船队长度的倍,顶推船队长度的2 2倍。

      倍n n②②一般应选在航道稳定具有足够水深的河段上;如一般应选在航道稳定具有足够水深的河段上;如不稳定,航道孔布置应留有余地不稳定,航道孔布置应留有余地n n③③桥轴线应与航迹线垂直如斜交时,桥轴的法线桥轴线应与航迹线垂直如斜交时,桥轴的法线 与航迹线的交角不宜大于与航迹线的交角不宜大于5 5否则应增大通航孔跨径否则应增大通航孔跨径n n④④在流放木排的河段上,宣选在码头,贮木场或木材在流放木排的河段上,宣选在码头,贮木场或木材编排场的上游编排场的上游n n(5)(5)其他方面的要求其他方面的要求n n①①在城镇附近的桥位,既要考虑城镇规划的要求,又在城镇附近的桥位,既要考虑城镇规划的要求,又要尽量避免通过市区;并应与治河、防洪、环境保护要尽量避免通过市区;并应与治河、防洪、环境保护等规划相配合等规划相配合n n②②在旧桥附近的桥位,一般宜选在旧桥的下游在旧桥附近的桥位,一般宜选在旧桥的下游n n 在实际工作中,往往不能选择一个桥位同时都满在实际工作中,往往不能选择一个桥位同时都满足上述各方面的要求;一般是选择几个桥位,通过分足上述各方面的要求;一般是选择几个桥位,通过分析比较后,选出一个较好的桥位,作为推荐方案。

      析比较后,选出一个较好的桥位,作为推荐方案 n n三桥孔布置三桥孔布置三桥孔布置三桥孔布置n n 一般跨河桥,总跨径可参照水文计算来确定当总一般跨河桥,总跨径可参照水文计算来确定当总跨径确定后,就要进行桥孔布置各孔的跨径应当多大跨径确定后,就要进行桥孔布置各孔的跨径应当多大, ,这不仅影响到使用效果、施工难易等,并且在很大程度上这不仅影响到使用效果、施工难易等,并且在很大程度上关系到桥梁的总造价跨径加大,上部结构的造价升高,关系到桥梁的总造价跨径加大,上部结构的造价升高,下部结构的造价下降;反之,上部结构造价下降,下部结下部结构的造价下降;反之,上部结构造价下降,下部结构造价升高最经济的分孔是使上、下部结构造价相等并构造价升高最经济的分孔是使上、下部结构造价相等并使总造价趋于最低使总造价趋于最低n n 桥孔布置应与天然河流断面流量分配相适应在滩桥孔布置应与天然河流断面流量分配相适应在滩槽稳定河段上,其左右河滩桥孔长度之比应近似等于左右槽稳定河段上,其左右河滩桥孔长度之比应近似等于左右河滩流量之比;在滩槽不稳定河段或桥址位于河弯段时,河滩流量之比;在滩槽不稳定河段或桥址位于河弯段时,桥孔布置应考虑河床变形和流量不均匀分布的影响。

      桥孔布置应考虑河床变形和流量不均匀分布的影响 n n 在山区的深谷上,或在水深流急的江河中,修建桥在山区的深谷上,或在水深流急的江河中,修建桥墩不利或困难,通常宜单孔跨越墩不利或困难,通常宜单孔跨越n n 有时为了避开不利的地质段,需要改变桥基位置,有时为了避开不利的地质段,需要改变桥基位置,常将跨径加大或缩小常将跨径加大或缩小n n 对于某些体系的多跨桥梁,为了使结构受力合理,对于某些体系的多跨桥梁,为了使结构受力合理,各跨径之间应有适当的比例如三跨连续梁,边跨与中各跨径之间应有适当的比例如三跨连续梁,边跨与中跨之比约为跨之比约为0.8 : 1.00.8 : 1.0 n n 桥孔布置还与施工能力有关,有时选用较大跨径经桥孔布置还与施工能力有关,有时选用较大跨径经济上合理,但由于施工能力的限制只能采用较小跨径济上合理,但由于施工能力的限制只能采用较小跨径n n 总之,大中桥梁的桥孔布置是最基本、最复杂的问总之,大中桥梁的桥孔布置是最基本、最复杂的问题,必须根据使用任务,桥位处的地形、地质、水文等题,必须根据使用任务,桥位处的地形、地质、水文等具体情况,结合施工技术,经过技术经济等方面的比较具体情况,结合施工技术,经过技术经济等方面的比较, ,才能定出比较完美的方案。

      才能定出比较完美的方案 n n四四四四. . 桥孔长度桥孔长度桥孔长度桥孔长度n n 桥孔长度是指设计水位处两桥台前缘之间桥孔长度是指设计水位处两桥台前缘之间( (埋入埋入式桥台则为两桥台护坡面之间式桥台则为两桥台护坡面之间) )的水面宽度扣除全的水面宽度扣除全部桥墩宽度后,称为桥梁孔径或桥孔净长部桥墩宽度后,称为桥梁孔径或桥孔净长n n 桥孔长度的确定,首先要确定桥孔净长,影响桥桥孔长度的确定,首先要确定桥孔净长,影响桥孔净长的因素较多,目前这些影响因素,还不能用一孔净长的因素较多,目前这些影响因素,还不能用一个比较完善的计算公式来表达对峡谷性河段.可按个比较完善的计算公式来表达对峡谷性河段.可按地形布孔,不作桥孔长度计算,对其他河段,《公路地形布孔,不作桥孔长度计算,对其他河段,《公路桥位勘测设计规范》制定出各种桥孔净长计算经验公桥位勘测设计规范》制定出各种桥孔净长计算经验公式,根据经验公式计算结果.再结合桥位地形、断面式,根据经验公式计算结果.再结合桥位地形、断面形态、河床地质、桥前壅水、冲刷深度、桥头引道、形态、河床地质、桥前壅水、冲刷深度、桥头引道、填土高度综合考虑分析确定桥孔长度。

      填土高度综合考虑分析确定桥孔长度 n n第三节小桥涵勘测设计n n一、小桥涵勘测设计内容一、小桥涵勘测设计内容一、小桥涵勘测设计内容一、小桥涵勘测设计内容n n 小桥涵在道路工程中占有重要地位.它具有跨越小桥涵在道路工程中占有重要地位.它具有跨越沟渠、道路排水、农田排灌、居民通行的功能,分布沟渠、道路排水、农田排灌、居民通行的功能,分布在公路的全线,工程量大,平原区每公里在公路的全线,工程量大,平原区每公里1 1~~3 3道,山道,山区区3 3~~5 5道,所占总造价约达道,所占总造价约达2020%,小桥涵勘测设计是%,小桥涵勘测设计是公路勘测设计的重要组成部分小桥涵勘测设计主要公路勘测设计的重要组成部分小桥涵勘测设计主要内容为:内容为:n n (1) (1)小桥涵位置选择小桥涵位置选择n n (2) (2)小桥涵类型选择小桥涵类型选择n n (3) (3)桥涵测量与调查:包括水文勘测及调查.桥涵桥涵测量与调查:包括水文勘测及调查.桥涵位置的地形及断面等测量,地质及其他调查等为小位置的地形及断面等测量,地质及其他调查等。

      为小 桥涵内业设计搜集资料桥涵内业设计搜集资料 n n (4) (4)设计流量计算,即水文计算设计流量计算,即水文计算n n (5) (5)孔径确定:根据设计流量,通过水力计算,结孔径确定:根据设计流量,通过水力计算,结 合小桥涵所在河沟的具体条件,确定涵洞及小桥的孔合小桥涵所在河沟的具体条件,确定涵洞及小桥的孔 径尺寸n n (6) (6)小桥涵布置:绘出反映小桥涵及进出口附属工小桥涵布置:绘出反映小桥涵及进出口附属工 程细部构造布置图程细部构造布置图n n (7) (7)工程数量计算工程数量计算 二、小桥涵位置选择和测量二、小桥涵位置选择和测量二、小桥涵位置选择和测量二、小桥涵位置选择和测量 n n 小桥涵位置选择主要包括两方面的内容,一是确定小桥涵位置选择主要包括两方面的内容,一是确定在路线的哪些位置需设小桥涵二是当位置确定后,具在路线的哪些位置需设小桥涵二是当位置确定后,具体定出小桥涵的中心桩号、轴线方向以及在路线上的轴体定出小桥涵的中心桩号、轴线方向以及在路线上的轴线位置。

      线位置n n(1)(1)位置选定位置选定n n 一般情况下,应在下列位置考虑设置小桥涵一般情况下,应在下列位置考虑设置小桥涵n n①①一沟一桥一沟一桥( (涵涵) ) 凡路线与一条有明显沟形的干沟、小凡路线与一条有明显沟形的干沟、小溪、河流相交,当上游汇水面积大于溪、河流相交,当上游汇水面积大于0 0..1km21km2时,原则时,原则上应设一座小桥涵上应设一座小桥涵n n②②农田灌溉涵洞路线经过农作物区,当跨越稻田、水渠,农田灌溉涵洞路线经过农作物区,当跨越稻田、水渠,为了不致因修路阻水而影响自流灌溉或淹没庄稼时,必为了不致因修路阻水而影响自流灌溉或淹没庄稼时,必须设置满足排水的涵洞须设置满足排水的涵洞 n n③③路基边沟排水涵路基边沟排水涵 洞洞 山区公路的傍山线,为排出路基山区公路的傍山线,为排出路基内侧边沟的流水,通常每隔内侧边沟的流水,通常每隔200200~~400m400m应设置一道涵洞应设置一道涵洞n n④④路线交叉时设涵路线交叉时设涵 当路线与铁路、公路或大车道、机当路线与铁路、公路或大车道、机耕道平面交叉时,为了不使边沟排水受阻,同时不致冲耕道平面交叉时,为了不使边沟排水受阻,同时不致冲坏相交路线的路基,一般应设排水涵洞。

      坏相交路线的路基,一般应设排水涵洞n n⑤⑤其他设涵情况在平原区,路线通过较长的低洼地带,其他设涵情况在平原区,路线通过较长的低洼地带,为保证路基稳定,避免排水不畅及长期积水情.在地面为保证路基稳定,避免排水不畅及长期积水情.在地面具有天然纵坡的地方应设置多道涵洞具有天然纵坡的地方应设置多道涵洞n n(2)(2)小桥定位小桥定位n n 主要根据地形、水文、地质等综合选定应考虑主要根据地形、水文、地质等综合选定应考虑以下条件:以下条件: n n①①桥梁纵轴线应尽可能与洪水主流方向垂直如不能正桥梁纵轴线应尽可能与洪水主流方向垂直如不能正交时,应使墩台轴线与水流方向平行,如图交时,应使墩台轴线与水流方向平行,如图6.26.2n n②②桥位最好选在河流顺直、水流平稳地段当路线选在桥位最好选在河流顺直、水流平稳地段当路线选在河湾时,最好把桥位选择在河湾的上游河湾时,最好把桥位选择在河湾的上游n n③③桥位应选择在河床地质良好的地段桥位应选择在河床地质良好的地段 n n④④桥位应在有利与路线平顺衔接的地段桥位应在有利与路线平顺衔接的地段n n⑤⑤跨越溪沟时.桥位应在大河倒灌水位线范围以外,如跨越溪沟时.桥位应在大河倒灌水位线范围以外,如图图6.36.3。

      n(3)涵洞定位n①顺沟设涵 山区河沟坡陡流急,应顺沟设涵,如图6.4n②改沟设涵 在平原区当河流弯曲时可改沟设涵,如图6.5在山区坡陡水急,一般不宜改沟设涵强求正交,涵位布置应尽量符合水流方向,只有当河沟比较浅,沟底纵坡平缓、水流较小时才可考虑改沟设涵改沟时要注意做引水及防护工程,并注意对下游农田的影响 n③涵位与路基排水密切配合结合路线平、纵面设计,选择以下位置设置:路线上、下坡变坡处,如图6.6纵坡陡缓变坡处,如图6. 7当路线由大于5%的纵坡变换至小于3%的纵坡时边沟水流由急变缓,易产生冲刷,应考虑设涵 n④陡坡急弯处,当路线的偏角较大(大于90),平曲线半径较小,路线入弯道前的纵坡又为大于4%的陡坡时,边沟急流直接顶冲路基内侧,在暴雨期甚至水流溢出边沟漫过路基在弯道起(止)点附近应设边沟排水涵,如图6.8n⑤在路基挖方边坡上设有截水沟的挖方地段,截水沟出口处应设排水涵,如图6.9 n n三三.小桥涵类型选择小桥涵类型选择n n 小桥和涵洞的使用,主要根据设计流量、路堤高小桥和涵洞的使用,主要根据设计流量、路堤高度、沟谷的深浅及河床纵坡、地基情况以及建筑材料等度、沟谷的深浅及河床纵坡、地基情况以及建筑材料等确定确定. .一般在宣泄能力容许范围内,设计流量较小时,一般在宣泄能力容许范围内,设计流量较小时,跨越常年水流或季节性水流漂浮物少,不受路堤高度限跨越常年水流或季节性水流漂浮物少,不受路堤高度限制时采用涵洞比采用小桥经济。

      当设计流量较大,河道制时采用涵洞比采用小桥经济当设计流量较大,河道漂浮物多或有泥石流或冲积堆,两岸为陡峭的深沟并填漂浮物多或有泥石流或冲积堆,两岸为陡峭的深沟并填土过高时宜考虑采用小桥土过高时宜考虑采用小桥n n (1) (1)石拱桥石拱桥( (涵涵) ) n n (2) (2)石盖板涵石盖板涵n n (3) (3)钢筋混凝土盖析涵和钢筋混凝土箱涵钢筋混凝土盖析涵和钢筋混凝土箱涵 n n (4) (4)钢筋混凝土圆管涵钢筋混凝土圆管涵n n (5) (5)钢筋混凝土板桥钢筋混凝土板桥n n (6) (6)钢筋混凝土拱桥钢筋混凝土拱桥n n (7) (7)各类桥涵单孔与双孔的选择各类桥涵单孔与双孔的选择n n 一般情况下,宜采用单孔因为在相同的宣泄条件一般情况下,宜采用单孔因为在相同的宣泄条件下单孔比双孔要经济双孔小桥涵通常是在建筑高度下单孔比双孔要经济双孔小桥涵通常是在建筑高度受限无法采用单孔,或因修建单孔跨径过大而不经济且受限无法采用单孔,或因修建单孔跨径过大而不经济且河床中有良好的修建涵墩的地基条件时才采用。

      河床中有良好的修建涵墩的地基条件时才采用n n四小桥涵布置四小桥涵布置四小桥涵布置四小桥涵布置n n (1)(1)一般要求一般要求 n n 小桥应按每座桥绘出正式的设计图包括立面小桥应按每座桥绘出正式的设计图包括立面( (或或 n n纵剖面纵剖面) )、平面、横断面以及其他有关剖面及细部大样、平面、横断面以及其他有关剖面及细部大样图图a a标注各部分尺寸、所用材料、标高及桥起讫点的里标注各部分尺寸、所用材料、标高及桥起讫点的里程除此之外,图中还应绘出河床地面线、地质剖面线程除此之外,图中还应绘出河床地面线、地质剖面线以及各种水位的标高,并附上文字说明及工程数量表以及各种水位的标高,并附上文字说明及工程数量表文字说明主要说明设计依据、设计技术要点、对地基的文字说明主要说明设计依据、设计技术要点、对地基的要求、施工事项及注意问题等涵洞结构虽小,但数量要求、施工事项及注意问题等涵洞结构虽小,但数量多,设计工作量较大.所以在公路设计中一般只要求对多,设计工作量较大.所以在公路设计中一般只要求对每个涵洞绘一纵立面图;对于斜涵还要求绘出平面图每个涵洞绘一纵立面图;对于斜涵还要求绘出平面图。

      涵洞图中应示出设涵处原地面线、路基及边坡线以及涵涵洞图中应示出设涵处原地面线、路基及边坡线以及涵洞纵向布置并注明各部分尺寸和标高以及地质土壤情况洞纵向布置并注明各部分尺寸和标高以及地质土壤情况每张图上可绘多个涵洞,按桩号排列,并附文字说明及每张图上可绘多个涵洞,按桩号排列,并附文字说明及工程工程. . n n五、小桥涵孔径确定五、小桥涵孔径确定五、小桥涵孔径确定五、小桥涵孔径确定n n 孔径计算的任务是:在足以宣泄设计洪水流量并孔径计算的任务是:在足以宣泄设计洪水流量并保证桥涵前壅水不致过高,桥涵下流速不致冲刷河床或保证桥涵前壅水不致过高,桥涵下流速不致冲刷河床或结构物的条件下,通过水力计算确定合理经济的桥涵孔结构物的条件下,通过水力计算确定合理经济的桥涵孔径尺寸在孔径计算中,小桥涵与大中桥有着不同的特径尺寸在孔径计算中,小桥涵与大中桥有着不同的特点大中桥允许河床发生一定的冲刷,一般采用天然河点大中桥允许河床发生一定的冲刷,一般采用天然河槽平均流速作为设计流速小桥涵一般不允许桥下和涵槽平均流速作为设计流速小桥涵一般不允许桥下和涵内的河底发生冲刷,但允许有较大的雍水高度,通常都内的河底发生冲刷,但允许有较大的雍水高度,通常都采用人工加固河床的方法,来提高河床的容许采用人工加固河床的方法,来提高河床的容许( (不冲刷不冲刷) )流速,以达到适当缩减孔径的目的。

      流速,以达到适当缩减孔径的目的 n n六、小桥涵构造六、小桥涵构造六、小桥涵构造六、小桥涵构造n n(1)(1)小桥小桥 n n 小桥构造基本上与大中桥相同,主要由上部结构,小桥构造基本上与大中桥相同,主要由上部结构,下部结构,附属结构组成,见图下部结构,附属结构组成,见图6.16.1 n n①①上部结构,包括承重结构和桥面系它的作用是承受上部结构,包括承重结构和桥面系它的作用是承受车辆荷载,并通过支座传给墩台车辆荷载,并通过支座传给墩台 n n②②下部结构,包括桥墩、台和基础,是支承上部结构的下部结构,包括桥墩、台和基础,是支承上部结构的建筑物墩台的作用是支承上部结构,并将结构重量和建筑物墩台的作用是支承上部结构,并将结构重量和车辆荷载传给基础;桥台还与路堤衔接,并抵御路堤的车辆荷载传给基础;桥台还与路堤衔接,并抵御路堤的土压力n n③③附属结构,包括桥头路堤锥形护坡,护岸等它的作附属结构,包括桥头路堤锥形护坡,护岸等它的作用是防止路填土不致向河中坍塌,并抵御水流的冲刷用是防止路填土不致向河中坍塌,并抵御水流的冲刷 n(2)涵洞n①涵洞组成 涵洞是路基下一个横向过水构造物,由洞身和洞口组成。

      见图6 .13 n n 洞身一般由承重结构物洞身一般由承重结构物( (拱圈、盖板等拱圈、盖板等) )、涵台、基、涵台、基础、伸缩缝、防水层等构成洞身的作用一是保证水流础、伸缩缝、防水层等构成洞身的作用一是保证水流通过通过, ,二是直接承受荷载和填土压力,并传给地基涵洞二是直接承受荷载和填土压力,并传给地基涵洞洞底应有适当的纵坡,以利排水,最小坡度为洞底应有适当的纵坡,以利排水,最小坡度为O.4O.4%n n 洞口是洞身、路基、河道三者的连接构造物,洞口洞口是洞身、路基、河道三者的连接构造物,洞口的作用一是使涵洞与河道顺接,水流进出顺畅,二是保的作用一是使涵洞与河道顺接,水流进出顺畅,二是保证路基边坡稳定,不受水流冲刷上游洞口称进水口,证路基边坡稳定,不受水流冲刷上游洞口称进水口,另一侧贝另一侧贝4 4称出水口称出水口. .n n②②洞身构造洞身构造n na a.圆管涵由管身、基础、接缝组成.圆管涵由管身、基础、接缝组成 加钢筋称钢筋混凝土圆管涵,不加钢筋称素混疑土圆管加钢筋称钢筋混凝土圆管涵,不加钢筋称素混疑土圆管涵。

      涵n nb.b.盖板涵由盖板、涵台、基础、洞身铺砌、沉降缝组成盖板涵由盖板、涵台、基础、洞身铺砌、沉降缝组成n n 盖板:石料或标号盖板:石料或标号4040号以上的钢筋混凝土盖板是涵洞号以上的钢筋混凝土盖板是涵洞的承重结构部分的承重结构部分n n 沉降缝:分段设置沉降缝,间距沉降缝:分段设置沉降缝,间距3 3~~6m6m,以防止不均匀,以防止不均匀沉降,沉降缝用填充料填筑沉降缝应贯穿整个断面,缝宽沉降,沉降缝用填充料填筑沉降缝应贯穿整个断面,缝宽2 2~~3cm3cm置于均匀岩石地基上的涵洞,可不设沉降缝置于均匀岩石地基上的涵洞,可不设沉降缝n nc.c.拱涵由拱圈、护拱、拱上侧墙、涵台、基础;铺底、沉拱涵由拱圈、护拱、拱上侧墙、涵台、基础;铺底、沉降缝、排水设施组成降缝、排水设施组成 n n 拱圈:为承重结构部分,一般采用石料、混凝土、拱圈:为承重结构部分,一般采用石料、混凝土、砖等材料矢跨比一般为砖等材料矢跨比一般为1 1//2 2、、1 1//3 3、、1 1//4 4n n 护拱:主要作用是保护拱圈,防止活载冲击。

      护护拱:主要作用是保护拱圈,防止活载冲击护拱一般为矢高的一半拱一般为矢高的一半n n 排水设施及沉降缝:设于拱背或台背,作用是排排水设施及沉降缝:设于拱背或台背,作用是排除路基渗水除路基渗水, ,使拱圈免受浸水的侵蚀沉降缝设置方法使拱圈免受浸水的侵蚀沉降缝设置方法同盖板涵同盖板涵 n③洞口构造na.八字墙洞口 正八字墙洞口:常用于河沟平坦顺直,无明显河槽,且沟底与涵底高差变化不大的地段,为 缩短翼墙长度,可将翼墙末端做成矮墙的潜入式八字墙,构造如图6.15 斜八字墙洞口:当涵洞与路线斜交时,宜采用斜交八字墙洞口形式可有两种做法:一种是斜做洞口,帽石方向与路线方向平行;另一种是正做洞口,帽石方向与涵洞轴线方向垂直.nb.端墙式洞口 在涵台两端,修一垂直于台身,并与台身同高的矮墙叫端墙(一字墙)端墙外侧用砌Z锥坡、砌石护坡、挡土墙等与沟槽和路基相连接nc.跌水井洞口 由边沟与一字墙跌水井洞口组成,见图6.16 nc.跌水井洞口 由边沟与一字墙跌水井洞口组成,见图6.16nd.平头式洞口 常用于钢筋混凝土管涵,见图6.17。

      ne.走廊式洞口 由两个前后高度相等的平行墙构成,见图6.18。

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