道路工程概论ppt

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1、线形设计结构设计各种交通运输方式的特点及优势各种交通运输方式的特点及优势 铁路运输铁路运输公路运输公路运输:水水 运运:航空运输航空运输:管道运输管道运输:三、道路工程体系的组成三、道路工程体系的组成 “五纵七横五纵七横”国道主干线系统国道主干线系统同江哈尔滨绥芬河满洲里长春珲春丹东沈阳大连烟台天津唐山北京二连浩特呼和浩特太原石家庄泰安济南青岛连云港淮阴上海宁杭州南京徐州郑州合肥南昌福州武汉长沙衡阳西安银川西宁兰州成都重庆贵阳格尔木桂林厦门高雄香港深圳广州澳门湛江海口南宁北海三亚友谊关河口昆明瑞丽拉萨乌鲁木齐霍尔果斯珠海台北我国国道干线系统的代号:北京向外辐射的有12条,代号第一个字取“1”,
2、如北京至昆明为108国道。由北向南的有28条,代号第一个字取“2”,如山海关至广州为205国道。由东向西的有30条,代号第一个字取“3”,如上海至拉萨为318国道北京珠海同江三亚上海成都连云港霍尔果斯高速公路总量也明显偏少。高速公路总量也明显偏少。(2)公路密度:)公路密度:2公路网等级低、高等级公路少、路面质量差、公路网等级低、高等级公路少、路面质量差、标准低。标准低。n 3发展不平衡。发展不平衡。q2 2发展规划发展规划(2)省道干线道路网形成。)省道干线道路网形成。 公 路 等 级高 速 公 路一 级 公 路二 级 公 路三 级 公 路四 级 公 路设 计 速 度(km/h)120100
3、8010080608060403020可能通行能力服务交通量可能设计基本可能基本/36006543210NNNNtN互相通视的同向曲线间若插以短直线,容易产生把直线和两端的曲线看成为反向曲线的错觉。在车速较高的道路(60kmh)上宜尽可能保证,而对于低速道路(40kmh),同向曲线间的最小长度(以m计)以不小于行车速度(kmh)的2倍为宜。转向相反的两圆曲线之间,考虑到为设置超高和加宽缓和的需要以及驾驶人员转向操作的需要其间的直线最小长度(以m计)以不小于设计车速(以kmh计)的2倍为宜。LTDREtgRTRL2)12(sec2180切曲差外矢距切线长曲线长ZY(桩号)JD(桩号)一T YZ(
4、桩号)ZY(桩号)十L QZ(桩号)YZ(桩号)一L2 JD(桩号)QZ(桩号)十J21、设置缓和曲线的目的、设置缓和曲线的目的(1 1)曲率连续变化,便于车辆行驶;)曲率连续变化,便于车辆行驶;(2 2)离心加速度逐渐变化,旅客感觉舒适;)离心加速度逐渐变化,旅客感觉舒适;(3 3)超高横坡度逐渐变化,行车更加平稳;)超高横坡度逐渐变化,行车更加平稳;(4 4)与圆曲线配合得当,增加线形美观。)与圆曲线配合得当,增加线形美观。 直线与曲线连接效果图(a)不设缓和曲线感觉路线扭曲;(b)设置缓和曲线后变得平顺美观 (1)回旋线作为缓和曲线: l= 极坐标方程式极坐标方程式式中:式中:转弯半径(
5、转弯半径(m);); l回旋线上某点到原点的曲线长(回旋线上某点到原点的曲线长(m);); A回旋线的参数。回旋线的参数。A表征回旋线曲率变化的缓急程度。表征回旋线曲率变化的缓急程度。直线直线圆曲线缓和曲线缓和曲线(2)各要素的计算公式)各要素的计算公式 P的回旋线长为 上二式中的是回旋线上任一点P的切线方向与X轴的夹角,称作“缓和曲线角”。其值为 P点曲率圆的内移值为 P点的弦偏角为 hhhhhLTDRpRELRLqtgpRTRLLqRLRLpRL22sec)(2)2(1802)(2402268824223342切曲差外矢距曲线总长切线长纵向内移值横向内移值回旋偏角主点里程桩号计算方法主点里
6、程桩号计算方法以交点里程桩号为起算点:以交点里程桩号为起算点:ZH = JD TZH = JD THY = ZH + LsHY = ZH + LsQZ = ZH + L/2QZ = ZH + L/2YH = HZ LsYH = HZ LsHZ = ZH + LHZ = ZH + LRxyRTELTRL2222221切高外矢距切线长曲线长”为凹曲线)”为凸曲线、“(“变坡角路 基路肩行 车 道中 间 带车道车道硬路肩土路肩中央分隔带路缘带路缘带高速公路、一级公路路基标准横断面路 基路肩行 车 道路肩车 道车 道加固部分土路肩二、三级公路路基标准横断面路 基路肩路肩行车道土路肩加固部分四级公路路基
7、标准横断面单幅路三幅路双幅路四幅路0.50 0.005xyV点绘各横断面的横向地面线确定路基宽度、边坡坡度、边沟尺寸拟定超高和加宽值完成路基设计表绘出横断面设计线清除视距障碍及设置视距台1212121() (1)31,mVAALmAmAAA 横向调运+纵向调运+借方填方 横向调运+纵向调运+弃方挖方 挖方+借方填方+弃方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。 2、分道转弯式:、分道转弯式:特点:特点:交叉口转弯车辆,尤其是右转弯车辆行交叉口转弯车辆,尤其是右转
8、弯车辆行驶速度和通行能力都较高。驶速度和通行能力都较高。适用:适用:车速较高,转弯车辆较多的一般道路。车速较高,转弯车辆较多的一般道路。3 3、扩宽路口式:、扩宽路口式:特点:特点:可减少转弯交通对直行交通的干扰,车速较高,事故率低,通行能力大,可减少转弯交通对直行交通的干扰,车速较高,事故率低,通行能力大,但占地多,投资较大。但占地多,投资较大。适用:适用:交通量较大、转弯车辆较多的二级公路和城市主干路。交通量较大、转弯车辆较多的二级公路和城市主干路。设计时主要解决扩宽的车道数,同时也要满足视距和转角曲线半径的要求。设计时主要解决扩宽的车道数,同时也要满足视距和转角曲线半径的要求。 4 4、
9、环形交叉:、环形交叉:特点:特点:驶入交叉口的各种车辆可连续不断地单向运行,没有停驶入交叉口的各种车辆可连续不断地单向运行,没有停滞,减少了车辆在交叉口的延误时间;滞,减少了车辆在交叉口的延误时间;环道上行车只有分流与合流,消灭了冲突点,提高了行车的安环道上行车只有分流与合流,消灭了冲突点,提高了行车的安全性;全性;交通组织简便,不需信号管制;对多路交叉和畸形交叉,用环交通组织简便,不需信号管制;对多路交叉和畸形交叉,用环道组织渠化交通更为有效。道组织渠化交通更为有效。缺点:缺点:是占地面积大,城区改建困难;增加了车辆绕行距离,是占地面积大,城区改建困难;增加了车辆绕行距离,特别是左转弯车辆;
10、一般造价高于其他平面交叉。特别是左转弯车辆;一般造价高于其他平面交叉。适用:适用:多条道路相交,通过交叉口的交通量总数为多条道路相交,通过交叉口的交通量总数为50050030003000辆辆小时,左右转弯车辆较多,且地形较平坦的情况。小时,左右转弯车辆较多,且地形较平坦的情况。跨路桥、匝道、外环、内环、入口、出口、加速车道、减速车道、引道土巨粒土粗粒土细粒土特殊土漂石土卵石土砾类土砂类土粉质土粘质土有机质土黄土膨胀土红粘土盐渍土路堤路堑填挖结合形式1 1、路基的沉陷、路基的沉陷2、路基边坡的坍方、路基边坡的坍方3、路基沿山坡滑动、路基沿山坡滑动滑移滑移4、特殊地质条件下的病害、特殊地质条件下的
11、病害冻胀与翻浆、泥石流、雪崩、岩溶、地震、特大暴雨冻胀与翻浆、泥石流、雪崩、岩溶、地震、特大暴雨水毁等水毁等(一)、路堤边坡(一)、路堤边坡1、如地质情况良好,土质路堤可参照下表选定其边、如地质情况良好,土质路堤可参照下表选定其边坡坡度。如填土边坡高度超过坡坡度。如填土边坡高度超过20m,坡率应个别设,坡率应个别设计,由边坡稳定性分析确定。计,由边坡稳定性分析确定。(1)路线外集中取土坑的设置,应根据各地段所需要取土的数量,并结合路基排水、土质、施工方法,做出统一设计;(2)取土坑至路基之间的距离不得影响路基边坡稳定;(3)桥头引道两侧不宜设置取土坑;(4)兼作排水的取土坑,应确保水流通畅排泄