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1、7 道路工程,7.1 概述 7.2 道路的组成 7.3 高速公路 7.4 公路的展望,7.1 概述,路与人的关系非常密切 的，道路的主要功能是作为城市与城市、城市与乡村、乡村与乡村之间及内部的联络通道 。 道路是一种带状的二维空间人工构筑物，他包括路基，路面，桥梁涵洞，隧道工程实体。道路历史 周朝：“周道如砥，其直如矢。” 秦始皇：车同轨 汉路：丝绸之路,7.1.1 公路的发展概况 我国道路运输的发展可追溯到上古时期，黄帝拓土开疆，统一中华，发明舟车，开始了我国的道路交通。当时的国道一咸阳为中心，有着向各方辐射的道路网。 随着汽车的急剧增加，出现了专为汽车使用的高速公路，世界上第一条高速公路，
2、是希特勒为了侵略需要，于1932年开始，用11年的时间建成，全长为3860km。其中美国高速公路近8.9万km，居世界第二，中国9.6万km，居世界第一。 我国近代道路建设起步较晚，在上个世纪初期从外国进口了第一辆汽车，修建最早的公路是1913年开工，1921年建成的长沙至湘潭公路，全长50km. 我国创建了国道主干线，有“两纵两横” （两纵为：北京至珠海和同江至三亚；两横为：上海至成都和连云港至留尔果斯）总长约1万km。第一条公路：1906年，广西友谊关至龙州。 1949年底统计，实有13万公里，通车8万公里。 2011年底，全国通车总里程达到405.54万公里，其中高速公路8.5万公里。,
3、发展规划 ： 国道主干线系统为“五纵七横” 总里程3.5万公里。 2008年初基本完成 。,“五纵七横”国道主干线,“五纵七横”国道主干线示意图,7.1.2 公路的组成与分类,一、道路分类,1、公路：高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路； 2、城市道路：快速路、主干路、次干路、支路； 3、其他：厂矿道路、林区道路、风景区道路等。,公路,城市道路,公路分级,1）技术分级：,城市道路分级,按在城市道网中的地位， 交通功能以及服务功能分为四类。,快速路快速路为城市中大量，长距离，快速交通服务。快速路对向行车道之间应设中间分车带，其进出口应采用全控制或部分控制。快速路两侧不应该设置吸引大量
4、车流，人流的公共建筑物的进出口，两侧一般建筑物的进出口应加以控制。在进出口较多时，宜在两侧另建辅道。 主干路主干路为连接各主要分区的干路，以交通功能为主。自行车交通量大时，宜采用机动车与非机动车分隔形式，如 三幅路或四幅路。主干路两侧不应设置吸引大量车流，人流的公共建筑物进出口。 次干路次干路与主干路结合组成城市道路网，起集散交通作用，兼有服务功能。 支路支路为次干路与街坊路的连接线，解决局部地区交通，以服务功能为主,公路技术分级高速公路：为专供汽车分向、分车道行驶并全部控制出入的干线公路。 （年限 20年） 一级公路：连接高速公路或是某些大城市的城乡结合部 ，人烟稀少的公路。 （年限20年)
5、 二级公路：连接中等以上城市的干线公路或者是通往大工矿区，港口公路。 （年限15年） 三级公路；是沟通 县城镇之间的公路。（年限10年） 四级公路：是沟通乡村之间的公路 。 （年限10年）,公路与城市道路的异同,一、相同点 1、结构层相同：都分为路基、基层、面层。 2、筑路材料相同：主要材料为土、砂、碎石、粉煤灰、水泥、沥青等。 3、施工方法、施工机械相同：压路机、摊铺机等。,二、不同点 1、功能的区别： 公路位于城际之间，为长距离客货运输服务，服务对象主要是机动车，兼有少量的非机动车和行人。 城市街道除了服务机动车外，还为非机动车以及行人服务。城市道路为公共设施，其它配套市政公用设施有给排水
6、、电力、通、照明、燃气、热力等。城市街道是这些附属设施的载体。 2、构造的异同 ：公路一般不设置人行道，城市街道除了设置人行道外，还要埋设地下管线。人行道设置绿化景观、导盲带、垃圾桶、照明等市政设施。,常见道路形式,1.单幅路:俗称“一块板”断面，各种车辆在车道上混合行驶。 2.双幅路:俗称“两块板“断面，在车道中心用分隔带或分隔墩将车行道分为两半，上、下行车辆分向行驶， 各自再根据需要决定是否划分快、慢车道。 3.三幅路:俗称“三块板“断面，中间为双向行驶的机动车道，两侧为靠右侧行驶的非机动车道。 4.四幅路俗称“四块板”断面，在三幅路的基础 上，再将中间机动车道分隔为二，分向行驶。,常见道
7、路的形式,1、单幅路（一块板）,双幅路（两块板）,三幅路（三块板）,四幅路（四块板）,道路工程,道路的基本组成-线路，路基，路面 一 线路 1 概念 线路由直线段和曲线段组成道路由于受到自然环境与地物地貌的限制，在平面上有转折，纵面上有起伏。在转折点两侧相邻处，为满足车辆行驶顺适、安全和速度要求，要有一定的曲线连接。2.平面线形 公路中线在平面上的投影。 由直线、圆曲线、缓和曲线三部分组成。,7.2 道路的组成,道路交叉口 道路与道路、道路与铁路的相交处 类型 立体交叉口 平面交叉口平面交叉口 又分为简单交叉口；拓宽路面式；环行交叉口； 立体交叉口 分为：分离式；互通式。,二、路基 .概念；道
8、路路面下的基础部分。 路基的三项技术要求 1 足够的承载力和刚度。即不应发生过大的沉陷。 2足够的整体稳定性，即不致产生路基的整体滑坍。 3足够的水温稳定性，即在地面水、地下水或冰冻时不致显著地降低承载力。,路基的形成 自然地面起伏不平， .路基的几何特征：高、宽、边坡 为了使路面平顺， .路基的填挖高度 有时需填土， 路基的总宽度=行车道总宽+0.5 1.0m 有时需挖土， .边坡坡度的要求 出现了以下三种形式； .要十分重视路基排水,三、路面,1.概念：用筑路材料铺在路基顶面，供车辆在其表面行使的一层或多层的道路结构层。,2.分类,.按荷载作用下路面的工作特征；,柔性路面：,如沥青砼路面、
9、沥青贯入式碎（砾）石路面、泥（水泥）结碎石路面等,刚性路面：如砼路面。,半刚性路面：,如用石灰或水泥稳定土或石灰炉渣等材料建成的路面。,.按路面的质量级别；,高级、次高级、中级、低级。,3.路面结构,面层,位置、作用、质量要求。,要保证结构强度、刚度、不透水性、温度稳定性、平整度、粗糙度和耐磨性。,联结层：位置,作用是为加强面层与基层的联结，提高面层的抗疲劳能力。,基层：,一般用碎（砾）石灰土或工业废渣修筑。,底基层,重要道路和高速公路多采用。,垫层,在路基排水不良或有冻涨翻浆的路段设置。,4.路面的横断面构造,为保证路面排水，路面要做成一定坡度。,高速公路和一级公路的横断面,二、三级公路的横
10、断面,7.3 高速公路,道路构成包括道路结构和道路线形。 结构部分指受力构造物，如路基、路面、桥涵、隧道、其他交通工程及沿线设施等； 线形部分指道路中线的空间几何形状和尺寸。也就是通常指的平、纵、横三维定位设计。道路的几何线形设计构成道路的骨架。,(1)线形组成 公路是布置在大地表面供车辆行驶的一种线形带状结构物.并受地形限制,在平面上有转折、纵面上有起伏、横向有一定宽度的立体空间线形。因此由：平面、纵断面、横断面组成。,(2)结构组成 公路是交通建筑物,不仅承受荷载的作用,还受自然条件的影响.其组成包括:路基路面工程、排水工程、防护工程、特殊构筑物以及交通服务设施。 路基：路面的基础(路堤,
11、路堑,半挖半填)。 路面：是用各种坚硬材料铺筑于路基顶面的单层或多层供汽车直接行驶的结构层。,排水构造物：主要为桥梁和涵洞，还有排水沟等。渗水路堤：使用石块堆砌成的路堤，以通过流量不大的季节性水流。,过水路面：容许周期性水流从路表面通过的路面。防护工程：为保护路基稳定或行车安全所修筑的工程设施。,特殊构筑物：如隧道、山峒、半山桥等。交通服务设施：照明设施；交通标志；服务设施；植树绿化与美化工程。,对路基、路面的基本要求,路床路面结构层以下80cm的路基部分，030cm为上路床，3080cm为下路床 上路堤距路面底部80150cm的填方部分，以下的填方部分为下路堤,1.路面结构坚实耐久 针对路面
12、直接承受车辆荷载和自然因素影响所造成的疲劳断裂、塑性变形累计和表面磨损的技术要求,1.路基整体稳定坚固 针对路基保持稳定几何形状和稳定强度的要求,（二）对路面的要求,（一）对路基的要求,2.路面表面平整抗滑针对路面高速、安全、舒适行车的要求,2.路基上层密实均匀针对路基上层（路床或上路堤范围）作为重要路面支承结构，需要具有足够的强度和良好的水、温稳定性的技术要求,道路纵坡,顺着道路前进方向的上下坡，叫道路纵坡。它与汽车的动力特性、安全正常有很大关系。 道路纵坡包含最大纵坡、最小纵坡、最大(或陡坡)的缓坡，以及相应坡长。 最大纵坡是指载重汽车在油门全开的情况下持续以等速行驶时所能克服的坡度。 最
13、小纵坡是根据路基边沟纵向排水的需要而产生的，一般情况下，道路纵坡等于路基边沟纵坡。,汽车在陡坡上行驶，会导致车速降低，爬坡时间过长，汽车水箱出现沸腾、水阻，以致行车攀慢无力，甚至导致发动机熄火，机件磨损增大，驾驶条件恶化，发生交通事故；或由于汽车轮胎与表面摩擦力不够而引起车辆轮胎空转打滑，甚至后滑溜。沿长陡坡下行时间长了，制动会因发热失效或烧坏，从而导致事故。 道路纵断面上的坡度线，一般由许多折线组成，车辆在这些折线处行驶时，会产生冲击颠簸，当遇到凸形转折处时，驾驶员视线可能会受阻，满足不了行车视距的要求；当遇到凹形转折处时，由于行车方向突然改变，不仅会使乘客及驾驶员感到不舒适，产生失重或超重
14、现象，而且由于向下的离心力作用，容易引起车架下弹簧超载而发生车毁事故。,在一级公路、高速公路上，为确保主线车道车辆的正常行驶，我国规定的最大纵坡为3%(山岭重丘区45%)，这是根据小汽车用正常速度，载重汽车用0.5设计速度可以爬上去的条件设定的。 城市道路纵坡根据地形和路网的排水要求而定的。,道路横坡,对无中央分隔带的道路是指路拱两侧直线部分的坡度，对有中央分隔带的道路是指路面与中央分隔带交界处及路面边缘与路肩交界处两点的高程差与水平距离的比值，以百分率表示。 公路一般以路中心坡向两侧 ，城市道路机动车道以路中心坡向两侧 ，人行道由两侧坡向路中心。,城市道路横断面图,公路横断面,雨水收水口,路
15、沿石,路沿石按材质分为： 天然石材：花岗岩、大理石、青石 混凝土,8.3 高速公里,高速公路属于高等级公路。中国交通部公路工程技术标准规定，高速公路指“能适应年平均昼夜小客车交通量为25000辆以上、专供汽车分道高速行驶、并全部控制出入的公路”。各国尽管对高速公路的命名不同，但都是专指有4车道以上、两向分隔行驶、完全控制出入口、全部采用立体交叉的公路。此外，有不少国家对部分控制出入口、非全部采用立体交叉的直达干线也称为高速公路。国际道路联合会在历年的统计年报中，把直达干线也列入高速公路范畴。高速公路的建设情况可以反映一个国家和地区的交通发达程度、乃至经济发展的整体水平。,8.4 城市道路,通达城市的各地区，供城市内交通运输及行人使用，便于居民生活、工作及文化娱乐活动，并与市外道路连接负担着对外交通的道路。,
