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1、第五章 交通土建工程,彭妙娟,上海大学土木工程系,一 概述,公元前221年： 秦始皇在云南、贵州 地区通了“五尺道” 开辟沟通了 首都咸阳经四川与云 南东部的联系,目前，全世界已有80多个国家和地区拥有高速公路 通车总里程超过了23万公里 美国第一，约9万公里，连接了美国所有5万人以上的城市 中国第二，约3万公里 加拿大第三，1.65万公里，而且不征收车辆通行费，所以路 上也没有收费站、检查站。 德国第四，1.1万多公里 法国第五，1万多公里 世界第一条高速公路是德国的波恩至科隆公路，1951年 中国第一条高速公路是沪嘉线，1988年 长度方面进入世界前列 质量（沪宁线的鉴定结果），达世界先进
2、水平,年，我国第一条高速公路沪嘉高速公路建成，年月开工建设，年月建成通车，全长.公里。全路设计行车时速公里，双向车道，中央分隔带宽米，全封闭，全立交。,沪嘉高速公路,京深高速公路邯郸段,广深高速公路,京珠高速公路,沪宁高速公路,中国十大危险路段,1 “死亡之线”318国道川藏线,高山反应。川藏线从四川盆地的成都开始，一路西行海拔 慢慢升高，虽然有很多海拔超过4000米的大山，缺氧有可能 带来许多问题，尤其对初涉此地的司机。 走川藏线泥石流塌方路段多,2 恐怖的百慕大”?320国道黄花桥路段,车辆因超载、超速，导致车辆在弯道下坡时容易失去 平衡、方向无法控制。 道路设计不合理，按照国家规定，二级
3、公路的最小弯道半 径为250米，视距为110米。而黄花桥弯道半径仅216米，视 距84米，大大低于国道二级公路设计标准。从而导致车辆行 至此处时，往往因为转弯半径不够，会车视距不足而引发交 通事故。,江西省萍乡市 湘东区境内,3 “死亡5公里”?八达岭高速公路,白天北京市区限制大货车通行，所以进京的大货车集中在深 夜行驶，因为夜间驾驶视线不清，而且长途运输使得司机往 往疲劳驾驶，这些使得发生事故的危险性大大增加。 八达岭高速公路有三分之一的路段是依山而建，这个事故多 发地段的车速被限制在大车每小时40公里，小车每小时60公 里，但许多司机并没有这么做。,车流量很大，每天高达1万多辆 路况差，烂
4、车多，安全设施不全 超速驾驶。该路段车多、弯道多，道路两旁缺乏必要的防护 栏等安全设施,4 “死亡之谷”?四川213国道都江堰至汶川映秀公路,5 “死亡之路”?京津塘高速公路,路段长38.5公里的京津 塘高速路北京段 车流量是设计的3倍，雾 多路窄无停车港湾,6 “货车杀手”?京珠高速公路粤境北段路线,超载 京珠北路段气候多变，全 线中部约25公里范围内 为常年雾区，80%的天数 潮湿多雾,7 魔鬼“U”字弯?太克公路,弯道属于陡坡急弯，弯道 径小而纵坡度大 ，里高 外低,8 “死亡地带”?鸡图公路,43.5公里处 连续下坡，急弯、多 弯回头曲线向左回弯 达到90多度,9 死亡之坡”罗汉洞坡,
5、国道310线（陕西宝鸡至甘 肃天水）罗汉洞坡 几百处路基大面积塌陷 （3 个月）,10 恐怖“乙”字308国道河北新河境内,几个连续的急拐弯，呈 “乙”字型分布,二 道路运输的特点,能满足政治、经济、国防各方面的需要 承担铁路、水运、空运固定路线之外的延伸运输任务 能实现门对门的直达运输 机动灵活性大 速度快、造价低 运量大（单车少，车辆数量多）,三 道路的分类,所处的位置、交通性质和使用特点,公路：连接城市、乡村主要供汽车行驶具有一定技术条件和设施 城市道路：在城市范围内，供车辆及行人通行的道路 厂矿道路：主要供工厂、矿山运输车辆通行的道路 林区道路：建在林区，主要供各种林业运输工具通行的道
6、路 乡村道路：建在乡村、农场，供行人及各种农业运输工具通行,公路,四 公路的分类与分级,1. 分类,在公路网中起骨架作用的公路，干线公路。 国家干线公路（国道）：在国家公路网中，具有全国性 政治、经济、 国防意义 省干线公路（省道）：具有全省性政治、经济意义 县公路：具有全县性政治、经济意义 乡公路：主要为乡村生产、生活服务，并经确定为乡级 的公路 在公路网中起连接作用的公路，支线公路。,2. 分级,交通量、使用任务、性质划分为五个等级,高速公路：专供汽车分向、分车道行驶，并全部控制出入的 干线公路 四车道：折合成小客车的远景设计年限平均昼夜交通量 为2500055000辆 六车道：45000
7、80000辆 八车道：60000100000辆 设计年限20年,一级公路：供汽车分向、分道行驶的公路 折合成小客车的远景设计年限平均昼夜交通量 为1500030000辆 设计年限20年 二级公路：折合成中型重车的远景设计年限平均昼夜交通量 为30007500辆，设计年限15年 三级公路：折合成中型重车的远景设计年限平均昼夜交通量 为10004000辆，设计年限10年 四级公路：折合成中型重车的远景设计年限平均昼夜交通量 为双车道1500辆以下，单车道200辆以下,地位、交通功能以及对沿线建筑的服务功能,1. 快速路,设中央分隔带，具有四条以上车道，进出口全部或部分采 立体交叉控制，供车辆以较高
8、速行驶的道路 完全交通功能 长距离、快速交通运输的动脉 上海内环线高架道路,五 城市道路的分类与分级,2. 主干道,起骨架作用的道路 连接城市主要分区的干道 城市对外枢纽之间的联系 以交通功能为主 上海中山东一路，10车道的客货运主干道,3. 次干道,与主干道形成城市道路网 起集散交通作用，兼有服务功能,4. 支路,是次干道与街坊路的连接线 解决局部地区交通 以服务功能为主,六 高速公路,1. 高速公路的特征,限制车速，汽车专用 速度小于50km/h的车辆不得进入 拖拉机、装载特别货物的车辆及非机动车不得进入 分隔行驶，安全高速 两幅路横断面形式。中央设置分隔带，将对向车流分 隔，杜绝对向撞车
9、，安全高速 同向车流，采用全线划线区分车道，减少超车和同向 车速差造成的干扰,2. 优点,高速行车：90110km/h 通行能力大，运输效率高 双车道：昼夜通行能力0.50.6万辆 四车道：3.55.0万辆 六、八车道：710万辆 安全行车：事故减少（1/31/2) 运费低：龙塘西葛（合宁） 一年，节约成本3241万元,3. 缺点,占地多 3035m 六车道：5060m 征地费用占总投资的1/5 投资大，造价高 较一般公路高约10倍,4. 设置条件,当前交通量达500010000辆/日，可兴建,七 SMA路面 （Stone Matrix Asphalt),1. 组成,沥青纤维稳定剂矿粉少量细集
10、料组成的沥青玛蹄脂 填充间断级配的粗集料的沥青混合料 主要解决车辙问题而发展的一种新型材料 用于承受重交通荷载及高轮压的道路和机场路面,2. 组成的特点,间断级配的沥青混合料,使用高温析漏实验确定沥青用量 粗集料坚硬、表面粗糙、针片状颗粒少 细集料采用坚硬的人工砂 矿料是用磨细的石灰石粉，不要用回收粉尘 使用纤维作为稳定剂 施工时，拌和时间延长，施工温度要高，压实不得用轮 胎碾 组成特点(三多一少） ：粗集料多，矿料多、沥青结合 多，细集料少，掺纤维增强剂,较多的沥青 沥青的粘结性要求高：最好选用改性沥青,3. SMA表面层的主要功能,抗滑能力好：集料尺寸大，安全性好 平整度高以及车辙小：高温
11、稳定性，实验表明抗变形能力 是一般的1.5-4 倍 噪音小 耐久性好：SMA耐久、耐磨损性非常好、抵抗温度和交通 裂缝性能好 能见度好：减小车灯光反射，减小水雾 不透水,1993年，广佛、成渝等高速公路 首都机场东跑道是世界上首次使用改性沥青和SMA结构的 跑道 1996年，八达岭高速公路，北京昌平 SMA改性 1997年，长安街 SMA改性,3. SMA路面在我国的发展,1992年，首都机场高速公路，SMA+改性两种新技术 改性沥青加工费 100美元/t110美元/t,八 沥青路面现阶段存在的问题,高温车辙及变形问题 水损害破坏严重 寒冷地区温缩裂缝普遍存在 高速公路的表面性功能，尤其是抗滑
12、性不足，缺乏优质石料 缺乏高质量的重交通沥青 交通量大，超载严重 级配还是多用连续式密级配,车辙,水损害,温缩裂缝,疲劳裂缝,老化,泛油,纵向裂缝,反射裂缝,100120km/h 常速 120 160km/h 中速 160200km/h 准高速或快速 200400km/h 高速 大于400km/h 特高速,八 高速铁路,1. 按速度分档,2. 高速铁路的几种模式,日本新干线模式：全部建新线，旅客列车专用 德国ICE模式：全部建新线，旅客列车与货物列车混用 英国APT模式：主要由摆式车体组成的动车组，混用 法国TGV模式：部分建新线，部分旧线改进，专用,九 磁悬浮列车,速度大于500km/h 无
13、机械振动和噪音，无废气排出和污染 充分利用能源，获得较好的运输效率 平稳舒适 不发生脱轨、颠覆事故 省去大量的维修工作和维修费用 全盘自动化控制 龙阳站浦东机场 33km 速度为430km/h 8min 乘出租车，交通畅通 30min,十 彩色路面,增加城市道路的美观性 增加道路的磨阻率，减少车辆打滑，所以安全 彩色道路用不同的颜色区分不同道路的使用功能，这将 大大有利于交通安全 减少了危险区域的交通问题，提高路面的可视度 彩色沥青路面改善了普通沥青路面黑色的单调性，可与附 近的景观相互搭配、协调,1. 优点,起指示不同车道的用途 对车流的引导要比在路面上画线效果更好 在夜间更醒目 减少7分贝
14、左右的车轮摩擦噪声 急刹车时，制动距离比一般路面缩短40%，有益于减少交 通事故。,上海延安西路上150米长的彩色公交专用车道,北京顺义区市政彩色路面工程,北京二环,这种固体彩色路面是从国外引进的新型交通设施，它通过特殊的施工工艺敷设于路面，综合了车道视觉减速标线和感觉减速标线的优点，路面呈现暗红色，有很强的视觉警示效果。,彩色沥青材料是东湖高新技术开发区国创集团用了近两年时间研究开发的新产品，其性能达到了国际先进水平,彩色路面比普通路面贵 用材不当，会褪色 空气扬尘没达标，不能完“美”无损,2. 缺点,3. 发展,目前伦敦市中心已经铺设了几十万平方米的公交车彩色专 用道，还有自行车专用彩色道10多万平方米。英国希思罗 机场与伦敦市区之间已经铺设了20公里长的彩色路面，为 巴士车专用道，如果有其他车辆进入将被罚款,铺设之后形成彩色路面，不但美观，而且轻质馏分发挥极 少，污染会比黑色柏油大大减少 最外层的颗粒状材料设置有气孔，硬度极强，可以改变声 波频率 彩色沥青技术和“彩色微表处理”技术。这种技术是将黑 色的沥青提纯成无色透明沥青，然后加入相应的特殊颜 料，使沥青按照需要变成红、黄、蓝、绿等不同的色彩,4. 特点,作业： 高速公路的特征有哪些？它有哪些优点和缺点？ 谈谈你对道路工程的新认识。 目前我国修建的公路以及高速公路存在哪些问题？谈谈 你的看法。,谢谢大家,
