公路运输课件.

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1、第三章：公路运输 周甫宾 第一节：公路运输概述 一：公路运输的产生与发展 （一）公路运输涵义 公路运输广义概念：是指利用一定的载运工 具（人力车、畜力车、拖拉机、汽车等）沿公路（ 一般土路、有路面铺装的道路、高速公路）实现旅 客或货物空间位移的过程。 公路运输狭义概念：由于汽车已成为现代公 路运输的主要载运工具，因此，现代的公路运输即 是指汽车运输。 (二)世界公路运输发展 就狭义的公路运输（即汽车运输）而言，在十九 世纪末才兴起，其比铁路运输、水路运输起步较晚 。1886年,德国人卡尔本茨（Karl Benz）发明的世 界上第一辆四冲程三轮汽油机汽车,这种新型的交通 工具经过不断的改进、发展

2、，在社会生活中日益显 示出其突出的优越性机动、灵活、迅速、方便 、直达，其发展远快于水运和铁路。据资料表明， 每年公路运输承担着全世界货运总量的65%，客运 总量的80%。 世界上第一辆汽车(奔驰1号车) 纵观公路运输的发展过程，大体经历了以下 三个阶段： (1) 初期阶段（1886年1920年） 该阶段汽车数量少、载运能力小、行驶速 度低，且公路密度也小、技术标准也低。公路运输 只是水路和铁路运输的辅助手段。 (2) 中期阶段（1920年1945年） 战争的需要，使公路建设发展迅速。欧美 各国已初步形成了国家公路干线网，高速公路也是 在这一时期在德国建成，尤其是交通工程学的出现 为现代公路的

3、发展奠定了理论基础。公路运输不仅 在短途中发挥作用，而且在长途中也开始与铁、水 路运输竞争。 (3) 近期阶段（1945年现在） 随着世界经济的恢复和发展，欧洲各国、美 国、日本等发达国家先后建成了比较完善、高标准的 国家公路网和高速公路网；汽车工业以形成了一个比 较完整的体系，生产能力和技术水平大为提高，汽车 的生产数量和保有量大幅度增加，小客车在汽车中的 比例增大，货车的车型逐步向重型化、专用化、快速 化和列车化方向发展。此外，不少国家更加重视原有 公路的技术改造，强化干线公路系统的规划和建设以 及公路的环境保护，提高车辆的运用与管理水平，从 而大大提高了公路运输的生产效率和经济效益。许多

4、 国家打破了一个多世纪以来以铁路为中心的交通运输 局面，使陆上运输结构发生了显著变化，公路运输已 在综合运输体系中起着主导作用。 公路运输的特点及主要功能 （一）公路运输特点 1、机动灵活，适应性强：由于公路运输网一般 比铁路、水路网的密度要大十几倍，分布面也广 ，因此公路运输车辆可以“无处不到、无时不有” 。公路运输在时间方面的机动性也比较大，车辆 可随时调度、装运，各环节之间的衔接时间较短 。尤其是公路运输对客、货运量的多少具有很强 的适应性，汽车的载重吨位有小(0.25t1t左右)有 大(200t300t左右),既可以单个车辆独立运输,也 可以由若干车辆组成车队同时运输，这一点对抢 险、

5、救灾工作和军事运输具有特别重要的意义。 2、可实现“门到门”直达运输：由于汽车体积较小 ，中途一般也不需要换装，除了可沿分布较广的路 网运行外，还可离开路网深入到工厂企业、农村田 间、城市居民住宅等地，即可以把旅客和货物从始 发地门口直接运送到目的地门口，实现“门到门”直 达运输。这是其它运输方式无法与公路运输比拟的 特点之一。 3、在中、短途运输中，运送速度较快：在中、短 途运输中，由于公路运输可以实现“门到门”直达运 输，中途不需要倒运、转乘就可以直接将客货运达 目的地，因此，与其它运输方式相比，其客、货在 途时间较短，运送速度较快。 4、原始投资少，资金周转快：公路运输与铁、水 、航运输

6、方式相比，所需固定设施简单，车辆购置 费用一般也比较低，因此，投资兴办容易，投资回 收期短。 5、掌握车辆驾驶技术较易：与火车司机或飞机 驾驶员的培训要求来说，汽车驾驶技术比较容易掌 握，对驾驶员的各方面素质要求相对也比较低。 6、运量较小，运输成本较高：目前，世界上最大 的汽车是美国通用汽车公司生产的矿用自卸车，长 20多米，自重610t，载重350t左右，但仍比火车、 轮船少得多；由于汽车载重量小，行驶阻力比铁路 大914倍，所消耗的燃料又是价格较高的液体汽油 或柴油，因此，除了航空运输，就是汽车运输成本 最高了。 7、运行持续性较差：据有关统计资料表明 ，在各种现代运输方式中，公路的平均

7、运距是最短 的，运行持续性较差。如我国1998年公路平均运距 客运为55km，货运为57km，铁路客运为395km，货运 为764km。 8、安全性较低，污染环境较大：据历史记载， 自汽车诞生以来，已经吞吃掉3000多万人的生命， 特别是20世纪90年代开始，死于汽车交通事故的人 数急剧增加，平均每年达50多万。这个数字超过了 艾滋病、战争和结核病人每年的死亡人数。汽车所 排出的尾气和引起的噪声也严重地威胁着人类的健 康，是大城市环境污染的最大污染源之一。 （二）公路运输的功能 基于上述主要特点，公路运输的主要功能为： 1、担负中、短途运输 公路运输通常可担负 300km左右的中短途运输任务。

8、 2、衔接其它运输方式 主要用于为铁路、水运 、航空等其它运输方式接运或集散客货。 3、独立担负长途运输 对于其它运输方式尚未 充分发展的地区，公路运输也可独立担负长途运输 任务， 特别是在抢险救灾、 开辟新的地区及战时 等是比较有效的运输方式。 第二节：公路运输设施 一：公路线路 （一）公路的构成 公路是一种线形工程构造物，主要由路基、路面、桥梁 、隧道、涵洞等基本构造物和其它辅助构造物及设施组成 。 (1)公路路基：路基是路面的基础,并与路面共同 承受车辆荷载的作用,同时抵御地表各种自然因素 的危害。路基宽度与公路横向的路幅宽度相同， 而路幅宽度为中间的路面宽度与两侧的路肩宽度 之和。路基

9、根据横断面的不同可分为路堤、路堑 和半填、半挖三种基本形式。为了满足车辆和行 人的通行要求，公路路基必须坚固和稳定。因此 在公路选线时应考虑路基的坚固；合理地设计路 基的形状和尺寸；施工时应注意分层填筑、压实 ；特别是要处理好路基排水问题。 (2)公路路面：公路路面是在路基上用坚硬材料 铺筑供汽车行使的层状结构物，直接承受车辆的行 驶作用力。其一般分为面层、基层、垫层和土基。 路面按面层材料的不同，可分为沥青路面、水泥混 凝土路面、块料路面和粒料路面。按技术条件及面 层类型不同，又分为高级、次高级、中级和低级路 面。合理的选用和设计路面能显著地降低公路的造 价。路面的选用一般应根据公路性质、任

10、务、交通 量以及充分利用当地材料和结合施工条件等因素确 定。为了保证车辆一定的行驶速度和安全等,公路路 面要具有一定的强度、平整度和必要的粗糙度。 (3)桥隧与涵洞：当公路跨越河流、沟谷，或与铁路 、其它公路立体交叉时，需要修建桥梁或涵洞；当 线路翻越山岭时，则需修筑隧道。按照有关技术规 定，凡单孔跨径小于5m或多孔跨径之和小于8m的 称为涵洞，大于这一规定值则称为桥梁。桥梁有梁 式桥、拱桥、吊桥、刚构桥和斜拉桥之分。公路的 隧道一般设置在公路线形的平坡和直线部分，也可 设在不设超高的大半径平曲线上。隧道内纵坡度应 不小于0.3%，不大于3%，以利于隧道排水和行车安 全。较长的公路隧道，还需照

11、明、通风、消防设施 及报警等其它应急设施。 （二）公路的分级 在我国公路工程技术标准中规定，公路依据交 通量、使用性质和任务主要分为下述五个等级： 公路等级使用性质和任务 车道数 年平均昼夜交通 高速公路具有特别重要的政治、经济意 义，专供汽车分道行驶，全部 控制出入。 4车道以上25000辆以上 一级公路连接重要政治、经济中心，通 往重点工矿区，可供汽车分道行 驶，部分控制出入。 4车道1000辆至25000辆 二级公路连接政治、经济中心或大工矿 区的干线公路；或运输任务繁 忙的城郊公路。 2车道4500辆至7000辆 或 2000至5000辆 三级公路沟通县以上城市的一般干线公路 。 2车

12、道200辆至2000 四级公路沟通县、乡、村等的支线公路 。 2车道以下辆200辆以下 此外，按照行政管理体制，我国又将公路按所在 位置以及在国民经济中的地位和运输特点，划分为 国道、省道、县道、乡道和专用公路五个等级，实 行分级管理。 国道-在国家公路网中，具有全国性的政治、经济 、国防意义，并经确定为国家级干线公路。 省道-在省公路网中，具有全省性的政治、经济、 国防意义，并经确定为省级干线公路。 县道-具有全县性的政治、经济意义，并经确定为 县级公路。 乡道-主要为乡、村农民生产、生活服务的公路。 专用公路-由工矿、农村等部门投资修建，主要供 该部门使用的公路。 （三）公路的平面与纵坡

13、汽车运输对公路有许多特定的要求，除了要求公 路要有稳定坚实的路基和保证质量的路面外，还需 要考虑公路的几何设计要素，设计出合理的平面线 型和纵坡等，以保证车辆安全、迅速、舒适、经济 地行驶。公路几何要素主要包括：平面、纵断面、 横断面和视距等。 平面线型： 1、公路的平面线型主要由直线、圆曲线和缓和曲 线组成。 直线是平面线形中的基本线形。直线路段的长度应根据线路 所处地段的地物、地貌，并结合土地利用、驾驶员的视觉、 心理状态以及保证行车安全等合理布设。 圆曲线是平面线形中最常用的线形。它在线路遇到 障碍或地形需要改变方向时设置。各级公路不论转 角大小，均应设置圆曲线。由于车辆以一定速度在 圆

14、曲线上行驶时，会产生作用于车上的离心力，又 由于路拱的作用，此离心力有使车辆向外侧倾倒的 倾向。 在直线和圆曲线之间，须插入一段其曲率半径逐渐 过渡的缓和曲线。缓和曲线采用回旋曲线。缓和曲 线的长度应根据相应等级公路的计算行车速度求算 ，并应大于下表所列的数值。 2、为了平衡因离心力作用可能造成的车辆倾覆， 可把道路的横断面设计为向曲线内侧单向倾斜的线 型，这种倾斜称作超高。设置超高后，由于平衡了 一部分离心力的作用，在一定的设计速度条件下， 圆曲线半径的限制值可以适当降低。 车辆在曲线上行驶时，前后轮的轨迹半径亦不同， 后轴内轮行驶的轨迹半径最小，前轴外轮所行驶的 轨迹半径最大，所以曲线部分

15、的路面需要比直线路 段设计的更宽。 纵断面： 指通过公路中线的竖向剖面，它随地形的起伏而变化， 由正线坡度段和相邻坡段间插入的竖曲线所组成。 1、公路线路最大纵坡是直接影响公路线路长短、使用质 量、行车安全以及工程造价和运输成本的重要指标。其坡度 值的确定应使车辆上坡时行驶顺利，下坡时不发生危险。 2、若坡度过长，汽车在行驶过程中容易引起水箱开锅、 气阻，严重时，还可能使发动机熄火，影响行车安全。而下 坡时为克服下滑加速度频繁制动，制动器容易发热失灵，引 起车祸。所以对山岭、重丘陵区的二、三、四级公路，当连 续纵坡度大于5%，其坡长要给予一定限制，并要设置一定长 度的缓和坡度。 3、 在纵坡变

16、换的地点应设置竖曲线（圆弧线或抛物线） ，使之连接圆顺，以缓冲汽车行驶在纵坡变坡点时产生的冲 击，增加行车安全和舒适，并保证行车视距和便于排水。 公路横断面 主要包括行车道宽度、中间带和路肩宽度等。 行车道宽度：其与汽车尺寸、行驶速度、道路 交通量和交通构成等因素有关。通常在3.5m 3.75m范围内变动,对于山岭、重丘地区一般采用低 值。车道数取决于设计交通量和车道的通行能力， 对于高速公路和一级公路，一般采用4车道；二级和 三级公路一般为2车道；四级公路则采用单车道 中间带：高等级公路一般应设置中间带，以分 隔往返车流，保证行车安全，提高通行能力。中间 带由两条分设在不同方向行车道左侧的路缘带及中 央分隔带组成。 路肩宽