道路勘测设计 2.docx

道路勘测设计 2.docx

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道路勘测设计2

城市道路分类：

快速路、主干路、次干路、支路

设计车速：

又称计算行车速度,是指当气候条件良好、交通密度小、汽车运行只受道路本身条件（几何要素、路面、附属设施等）的影响时，中等驾驶技术的驾驶员能保持安全顺适行驶的最大行驶速度（决定道路几何形状的基本依据）。

行驶速度：

汽车在道路上行驶时，驾驶员根据道路沿途的地形条件、道路条件、交通条件以及自身的驾驶技术实际采用的速度。

道路通行能力：

是指某一路段所能承受的最大交通量，也称道路容量，以单位时间内通过的最大车辆数表示（辆/小时）。

基本通行能力是指在理想条件下，单位时间内一个车道或某一路段可以通过小客车的最大数，是计算各种通行能力的基础。

可能通行能力是由于通常的道路和交通条件与理想条件有较大差距，考虑了影响通行能力的诸多因素如车道宽、侧向净宽和大型车混入后，对基本通行能力进行修正后的通行能力。

设计通行能力是道路交通的运行状态保持在某一设计的服务水平时，单位时间内道路上某一路段可以通过的最大车辆数。

V/C：

每一级服务水平相应的最大服务交通量与基本通行能力之比。

其值小的时候最大服务交通量小，车流运行条件好，相应地服务水平就高；反之，其值大时，服务交通量大，车流运行条件差，服务水平也低。

交通量：

单位时间内通过道路某一断面的车辆数，其普遍计量单位是年平均日交通量。

规划交通量：

也称设计交通量，是指拟建道路到预测年限时所能达到的年平均日交通量。

不宜直接用于道路几何设计。

设计小时交通量：

小时交通量（辆/小时）是以小时为计算时段的交通量，是确定车道数和车道宽度或评价服务水平的依据。

行车轨迹：

行驶过程中车轮在路面所留下的痕迹

平面线性三要素：

直线、圆曲线、缓和曲线。

汽车行驶阻力包括：

空气阻力、道路阻力、惯性阻力

横向超高：

为了减小离心力的作用，保证汽车在平曲线上稳定行驶，必须把平曲线路面做成内侧高、外侧低呈单向横坡的形式，称为横向超高。

横向力系数：

单位车重上的横向力。

横向附着系数：

单位车重的横向附着力

圆曲线设计半径R=，R（不设超高时）127（hih）127（i1）2

极限最小半径：

指各级公路在采用最大超高和允许的横向摩阻系数情况下，能保证汽车安全行驶的最小半径。

一般最小半径：

指各级公路在采用允许的超高和横向摩阻系数时，能保证汽车以设计速度安全、舒适行驶的最小半径。

不设超高的最小半径指不必设置超高就能满足行驶稳定性的最小半径。

回头曲线极限最小半径：

回头曲线是一个主曲线、两个辅助曲线和主、辅曲线所夹的直线段组合而成的复杂曲线。

最大半径：

《规范》规定圆曲线的最大半径不宜超过10000m。

缓和曲线的性质（三个假设）

①汽车是等速行驶②驾驶员匀速转动方向盘

汽车行驶阻力：

空气阻力、道路阻力、惯性阻力

空气阻力：

由于迎面空气质点的压力，车后真空吸引力及空气质点与车身表面的摩擦力阻碍汽车前进，总称为空气阻力；

道路阻力：

滚动阻力；坡度阻力

滚动阻力：

轮胎表面于路面之间的摩阻滑移，轮胎橡胶在接触表面处的弯曲变形，车轮滚过路表面突出的石子或不平整的破碎路面，车辆从道路的低洼处爬出，推动车轮通过砂、雪或泥地，在轮、轴和组合器轴承处以及变速齿轮中的内部摩阻等

坡度阻力：

汽车在坡道上行驶时，车辆受到其重量平行于坡面的分力的作用

惯性阻力：

汽车变速行驶时，需要克服质量变速运动时产生的惯性力和惯性力距

汽车动力性能：

表示汽车行驶所具有的爬坡力、行驶速度以及加减速性能。

动力因数调整系数：

即考虑海拔及荷载影响系数

汽车的动力因数：

表示某型汽车在海平面上，满载情况下，每单位车重克服道路阻力和惯性阻力的性能。

常见的几种车速：

1最高车速：

是指在良好的路面上，稳定行驶的汽车能达到的最大车速；

2最小稳定车速：

即临界车速，是汽车行驶行的极限最小车速

3最高车速：

是指油门全开，汽车满载（不带挂车）在平整坚实的水平路段上，以直接档稳定行驶的最大速度。

合成坡度：

由路线纵坡与超高横坡或路拱横坡组合而成的坡度。

最小纵坡：

是为纵向排水的需要，对横向排水不畅的路段所规定的纵坡最小值。

平均纵坡：

是指一定长度路段两端点的高差与该路段长度的比值。

它是衡量纵断面线形质量的一个重要指标

合成纵坡：

是指道路纵坡和横坡的矢量和。

《标准》规定缓和坡段的纵坡应不大于3%。

行车道：

城市道路上供各种车辆行驶的部分统称为行车道

路拱：

路面从中间向两边倾斜的横向坡度

公路路幅：

指公路路基顶面两路肩外侧边缘之间的部分

公路分隔方式：

一种是用等宽同高的分隔带分隔，叫做整体式断面；

一种是将上、下行车道放在不同的平面上分隔，称为分离式断面

整体式断面（不设分隔带）的路幅构成：

包括行车道、中间带、路肩以及紧急停车带、爬坡车道、避险车道等。

分离式断面：

少了中间带，多了土路肩

机动车道宽度：

包括快车道和慢车道，宽度要根据车辆宽度、设计交通量、交通组成和汽车行驶速度来确定

中间带：

由两条左侧路缘带和中央分隔带组成

路肩：

位于行车道外缘至路基边缘具有一定宽度的带状部分。

硬路肩：

有铺装的路肩。

它可以承受汽车荷载的作用力，在混合交通的公路上便于非机动车、行人通行。

在填方路段，为使路肩能汇集路面积水，在路肩边缘应设置缘石。

土路肩：

它起保护路面和路基的作用，并提供侧向余宽

加宽原因：

汽车在曲线上行驶时，前后轮轨迹不重合，占路面宽度大；

由于横向力影响，汽车出现横向摆动。

平曲线加宽标准：

《标准》规定，平曲线半径等于或小于250m时，应在平曲线内侧加宽。

加宽缓和段：

路面由直线上的正常宽度过渡到曲线上加宽后的宽度的渐变段。

超高渐变率：

即旋转轴线与行车道（设路缘带时为路缘带）外侧边缘线之间的相对坡度。

横净距：

在弯道各点的横断面上，驾驶员视点轨迹线与视距曲线之间的最大距离叫横净距。

行车视距：

汽车在行驶中，当发现障碍物后，能及时采取措施，防止发生交通事故所需要

视距曲线：

与行车轨迹相切的曲线。

爬坡车道是指设置在陡坡路段上坡方向右侧供慢速车行驶的附加车道。

避险车道：

在长陡坡下坡路段车道外侧增设的供速度失控车辆驶离正线安全减速的专用车道。

道路建筑限界：

又称净空，由净高和净宽两部分组成。

它是为保证车辆和行人的正常通行与安全，规定在道路的一定高度和宽度范围内不允许有任何设施及障碍物侵入的空间范围。

净高即净空高度，是指道路在横断面范围内保证安全通行所必须满足的竖向高度。

净宽是指道路在横断面范围内保证安全通行所必须满足的横向宽度。

路基土石方调配目的确定填方用土的来源、挖方弃土的去向；以及计价土石方的数量和运量等挖方+借方=填方+弃方

经济运距：

纵向调运和借土的临界距离

运行速度（行驶速度）：

指在良好的气候条件和正常的交通环境下，一般驾驶员驾驶汽车沿某条道路行驶时实际采取的速度。

临界标高：

隧道造价和路线造价总和最小的过岭标高。

展线方式：

自然展线、回头展线、螺旋展线。

左转弯车辆的交通组织方法：

1、设置专用左转车道2、实行交通管制3、变左转为右转

方向岛：

又称导流岛，用以指引行车方向，约束车道，使车辆减速转弯，保证行车安全。

分隔岛：

用来分隔机动车和非机动车、快速车和慢速车，以及对向行驶的车流，保证行车速度和交通安全的长条形交通岛。

交织角：

指进环车辆轨迹与出环车辆轨迹的平均相交角度。

标高计算线网主要采用圆心法和等分法。

基本车道数：

一条道路或某一区段内，根据交通量和通行能力的要求所需要的一定数量的车道数

服务水平划分指标：

1）高速、一级公路：

车流密度2）二、三级公路：

延误率和平均运行速度3）交叉口：

车辆延误

行驶中的汽车其重心轨迹在几何性质上的特征：

1）重心轨迹是连续的而且是圆滑的。

2）重心轨迹的曲率是连续的，即轨迹上任何一点不出现两个曲率值。

3）重心轨迹的曲率变化率是连续的，即轨迹上任一点不出现两个曲率变化率值。

汽车行驶须具备何种条件，对路面有什么要求？

驱动力大于或等于道路阻力，同时驱动力须小于轮胎与路面间的附着力，这就要求路面不仅有一定的坡度而且要有一定的粗糙度。

平面设计中有哪几种控制半径，如何使用？

1）极限最小半径、一般最小半径、不设超高的一般最小半径、最大半径、不设缓和曲线临界半径、回头曲线极限最小半径。

2）极限最小半径一般不采用，需经过技术经济比较；一般最小半径是一般情况下半径最小值；不设超高最小半径是区分是否设置超高的界限；最大半径为10000m；回头曲线最小半径只在越岭线的三级和四级公路才能采用，也需经过技术经济比较；不和设缓和曲线临届半径为转向相同的两个圆曲线间是否可以省略缓和曲线的判断条件之一

缓和曲线的作用

1）曲率连续变化，便于车辆行驶2）离心加速度逐渐变化，旅客感觉舒适3）超高横坡度以及加宽逐渐变化，行车更加稳定，满足汽车行车轨迹要求4）与圆曲线配合，增加线形美观。

断链：

如果不出现意外，一般情况下从起点到终点的里程是连续的，但在现实条件下道路里程传递可能出现不连续，称为断链。

产生的原因有：

1）工作断链：

由于分段设计等工作需要而认为使里程不连续。

2）改线和移线断链：

由于后期工作需要而改变、移动路线位置或采用比较方案而使里程不连续。

3）工作误差或错误断链：

由于工作失误而使里程不连续。

汽车行驶条件分析（如何提高汽车的效率）

a.提高汽车牵引力，可以采取增加发动机扭矩M，加大传动比和提高发动机机械效率等

b.提高附着力，主要是从增加路面表面粗糙度，加强路面排水，使路面具有较大的附着系及改进汽车轮胎和粗糙度等方面着手

c.减小行车阻力：

主要是从提高路面质量，使路面平整，减小滚动阻力R，降低路线纵坡，减坡度阻力，改进车型，减小空气阻力等。

汽车的制动性能可以从以下三个方面来评价：

1）制动效能包括汽车党的制动减速度、制动时间和制动距离；

2）制动效能的恒定性，如惹急衰退性能等；

3）制动时汽车的方向稳定性、即制动时汽车不发生跑偏、侧滑、甩尾及丧失转向能力。

规范对公路路基设计标高规定如下：

1）新建公路的路基设计标高：

高速公路和一级公路采用中央分隔带的外侧边缘标高；二、三、四级公路采用路基边缘标高，在设置超高、加宽地段为设超高、加宽前该处标高；

2）改建公路的路基设计标高：

一般按新建公路的规定办理，也可视具体情况而采用行车车道中线处的标高。

平总线型组合基本要求

1.平曲线与竖曲线的组合:

平曲线与竖曲线应相互重合，且平曲线应稍长于竖曲线；竖曲线起终点落在平曲线的缓和曲线段；

凸型竖曲线的顶部与凹形竖曲线的底部不宜与反向平曲线的拐点重合。

2.直线与纵断面组合:

平面的直线与一个大半径的凸型竖曲线配合较好，与一个凹形竖曲线配合次之；

3.要选择适当的合成坡度：

过小对排水不利，过大对行车不利，最好小与8%，最小合成坡度不应小于0.5%

路肩作用：

1）保护及支撑路面结构2）供临时停车之用3）作为侧向余宽的一部分，能增加驾驶的安全和舒适感，尤其在挖方路段．还可以增加弯道视距，减少行车事故4）提供道路养护作业、埋设地下管线的场地5）对未设人行道的道路，可供行人及非机动车使用

加宽过渡段的长度：

1）对设置有缓和曲线的平曲线，加宽缓和段应采用与缓和曲线相同的长度2）对于不设缓和曲线，但设置有超高缓和段的平曲线，可采用与超高缓和段相同的长度3）既不设缓和曲线，又不设超高的平曲线，加宽缓和段应按渐变率为1：

15且长度不小于10m的要求设置。

4）超高过渡段长度计算：

LCBi，Lc——最小超高缓和段长（m）；p

超高过渡方式

1.无中间带道路的超高过渡

1）超高值等于路拱横坡度时

方法：

只需行车道外侧绕中线外侧逐渐抬高，内侧不动，直至内、外侧坡度相等为止。

2）当超高值大于路拱横坡度时

过渡方式：

①绕内边线旋转②绕中线旋转③绕外边线旋转

过渡方式评价：

方法①：

适用于新建工程。

方法②：

适用于旧路改建工程。

方法③：

只适用于特殊情况，例如某些改善路容的地点，一般不采用。

2.有中间带道路的超高过渡1）绕中央分隔带中线旋转2）绕中央分隔带边线旋转3）绕各自行车道中线旋转

爬坡车道设置原因：

在道路纵坡较大的路段上，载重车爬坡时需克服较大的坡度阻力，车速下降,载重车与小汽车的速差变大,超车频率增加，对行车安全不利；速差较大的车辆混合行驶,必将减小快车的行驶自由度，导致通行能力降低。

行车视距分类

①停车视距：

汽车行驶时，驾驶员自看到前方有障碍物时起，至到达障碍物前安全停止，所需的最短距离。

②会车视距：

两辆车相向行驶，驾驶员自看到前方车辆时起，至安全会车时止，两辆汽车行驶所需的最短距离。

③错车视距：

在没有明确划分车道线的双车道道路上，两对向行驶汽车相遇，自发现后采取减速

④超车视距：

在双车道道路上，后车超越前车时，自开始驶离原车道初起。

至可见对向来车并能超车后安全驶回原车道所需的最短距离。

上述四种视距中，前三种属于对向行驶，第四种属于同向行驶。

第四种需要距离最长，须单独研究。

而前三种中，会车视距最长。

建筑限界的边界线确定原则:

（1）上缘边界线，对于一般路拱路段，上缘边界线为水平线；设置超高的路段，上缘边界线与超高横坡平行

（2）建筑限界两侧的边界线，对于一般路拱路段，其两侧边界线与水平线垂直；在设置超高的路段，其两侧边界线与路面横坡超高垂直。

路基土石方调配原则

1）在半填半挖断面中，首先考虑在本路段内移挖作填进行横向平衡，再作纵形调配，以减少总的运输量。

2）土石方调配应首先考虑桥涵位置对施工的影响，一般大沟不作跨越调运，尽可能避免和减少上坡运土。

3）为使调配合理，必须根据地形和施工条件，选用适当的运输方式，确定合理的经济运距，用以分析工程用土是调运还是外借。

4）土方调配“移挖作填”不仅要考虑经济运距问题，还要综合考虑弃方或借方占地，赔偿青苗损失及对农业的影响等。

5）不同的土方和石方应根据工程需要分别调配，以保证路基稳定和人工构造物的材料供应。

6）位于山坡的回头曲线路段，要优先考虑上下线的土方竖向调运。

7）土方调配对于借土和弃土应事先同地方商量，妥善处理。

改善交叉口交通的基本途径：

1、将冲突的车流在时间上分离，用交通组织和管理的办法，对交叉口的交通进行限制2、发生冲突的车流在平面上分离，在交叉口进口处设置专用车道、合理组织交通路线，变左转车为右转车、采用渠化交通。

3、将互相冲突的车流从通行空间上分开。

变速车道的形式：

1、平行式2、直接式

环道上一般设计三到四条车道的原因：

车道过多不仅难于利用，反而易使行车混乱，导致不安全。

当环道车数从两条增至三条时，通行能力增加的很少。

因为车辆在绕岛行驶时需要交织，在交织段长度小于两倍的最小交织段长度范围内，车辆只能顺序行驶，不可能同时出现大于两辆车交织。

所以，不论车道数设计多少条，在交织断面上只能起到一条车道的作用。

辅助车道平衡原则：

1）两条车流汇合后的正线上的车道数应不少于合流前交汇道路上的所有车道数减一2）正线上车道数应不少于分流以后分岔道路所有车道数总和减一3）正线上的车道数每次应不多于一条

丘陵区路线布设原则

1微丘陵区选线应充分利用地形，处理好平、纵线形的组合2重丘陵区选线应注意

常用的定线方法：

纸上定线、实际定线

路拱的形式有直线式、抛物线式、直线加曲式

道路净空包括：

净宽和净高

常用的交通组织方法有：

限制车流实行方向；设置专用车道；渠化交叉口；信号管制