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1 第六章道路工程 本章主要內(nèi)容 道路分級(jí)和設(shè)計(jì)原則道路路線設(shè)計(jì)路基和路面道路排水和橋梁涵洞構(gòu)筑物 2 3 山區(qū)公路 4 農(nóng)村公路 5 城區(qū)道路 6 7 公路橋 8 隧道 9 高速公路 10 11 立交橋 12 13 14 道路分級(jí)和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 道路分級(jí) 按照道路在路網(wǎng)的地位 交通的性質(zhì)和所承擔(dān)的交通量 高速道路干線道路集散道路地方 支線 道路 15 道路設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 計(jì)算行車速度是指車輛在具有某種設(shè)計(jì)特征 主要是道路的幾何特征 的路段上行駛時(shí)所能保持的最大安全行車速度 設(shè)計(jì)車輛車輛的尺寸和運(yùn)行特性 影響道路的車道設(shè)置和幾何尺寸的確定 我國城市道路和公路設(shè)計(jì)規(guī)范選取小客車 貨車和半掛車作為設(shè)計(jì)車輛 16 設(shè)計(jì)交通量是選擇道路等級(jí)和確定所需車道數(shù)的主要依據(jù) 年平均日交通量 AADT 是指一年中通過某一斷面的雙向交通量的總和除以一年的天數(shù)所得到的平均值 高速公路 若AADT在2 5萬 5 5萬 雙向四車道 若AADT在4 5萬 8萬 雙向六車道 若AADT在6萬 10萬 雙向八車道 17 城市道路設(shè)計(jì)采用設(shè)計(jì)小時(shí)交通量確定所需車道數(shù) 設(shè)計(jì)小時(shí)交通量 是設(shè)計(jì)年限主要方向的設(shè)計(jì)高峰小時(shí)交通量 18 出入口控制 是限制車輛在指定出入口以外的地點(diǎn)出入道路路界 高速公路 快速路和收費(fèi)公路 出入口完全控制 不能和其它道路 鐵路采用平面交叉 路界的邊界是指禁入柵欄 其它等級(jí)公路出入口 部分控制 19 安全性 與道路設(shè)計(jì)有關(guān)的安全性因素 出入口控制交叉口橫斷面線型視距交通量 20 交通事故現(xiàn)場(chǎng) 21 22 交叉口 23 24 25 26 道路橫斷面 27 張家界天門山盤山公路 28 29 京珠高速 30 31 一車變道九車追尾 32 第二節(jié)道路路線設(shè)計(jì) 確定道路在地面上的位置及形狀和尺寸 主要內(nèi)容包括 在規(guī)定的控制點(diǎn)之間選定路線的布局并設(shè)定其位置 確定路線平面 縱斷面和橫斷面 路面的平面和立體交叉設(shè)計(jì) 33 平面設(shè)計(jì) 平面線形主要有 直線圓曲線緩和曲線離心力超高圓曲線的路面寬度比直線要加寬 加寬緩和段 34 行車視距 司機(jī)在駕駛過程中看見前方障礙物或車輛而采取停車或避繞 超越 時(shí) 車輛所行駛的道路長度 停車視距 高速公路和一級(jí)公路 會(huì)車視距 其它等級(jí)公路 超車視距 對(duì)向行駛的雙車道公路 35 縱斷面設(shè)計(jì) 由直線坡度段和相鄰坡段間插入的拋物線形成圓形豎曲線所組成 36 橫斷面設(shè)計(jì) 主要是按道路等級(jí)和功能要求 在公路路界或城市規(guī)劃紅線范圍內(nèi)選擇斷面形式 布置組成單元 確定各組成部分的尺寸 包括 行車道中間帶 分隔帶 路肩道路邊緣帶 邊溝 邊坡 路邊等 37 公路橫斷面 行車道寬度 車道數(shù) 每個(gè)車道的寬度 車道數(shù)取決于設(shè)計(jì)交通量和車道的實(shí)際通行能力 中間帶路肩 38 城市道路橫斷面 快速路與高速公路相同 城市道路的橫斷面通常布置成 單幅 適用于次干路和支路 雙幅 非機(jī)動(dòng)車較少 三幅 非機(jī)動(dòng)車較多 四幅 機(jī)動(dòng)車和非機(jī)動(dòng)車較多 39 平面交叉設(shè)計(jì) 交叉 兩條或多條道路在同一地點(diǎn)接合或相互穿越時(shí) 平面交叉立體交叉 40 平面交叉 按照交叉道路的條數(shù)及相交的角度和位置 分為 三條路相交 T Y 四條路相交 正交 斜交 錯(cuò)開交叉 五條或五條以上環(huán)形交叉 41 車輛間的沖突按方式和嚴(yán)重程度分為 分流 分為不同的流向 匯合 合為同一個(gè)流向 穿越 與其它流向相交 42 交叉口設(shè)計(jì)的主要目的和任務(wù) 采取措施降低沖突點(diǎn) 降低沖突的嚴(yán)重程度 現(xiàn)值沖突發(fā)生的頻率 使沖突區(qū)內(nèi)的沖突單一化 提高行駛質(zhì)量 保障行駛安全 措施 設(shè)置信號(hào)燈控制 采用渠化交通設(shè)施 增設(shè)轉(zhuǎn)彎車道 減少交叉道路的條數(shù)和合理布局交叉的形式 采用立體交叉 43 立體交叉設(shè)計(jì) 種類 分離式立體交叉完全分離式分離式兩層立交分離式三層立交互通式立體交叉菱形立交苜蓿葉形立交定向型立交 44 第三節(jié)路基和路面 路基 是基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)物 實(shí)現(xiàn)車輛在道路上行駛 支撐路面結(jié)構(gòu)以承受車輛荷載作用 組成 土質(zhì)或石質(zhì)材料 斷面 路堤 路塹和半填半挖路基組成元素 路基面寬度 路肩 路肩高程 邊坡 基床 護(hù)道 排水溝等 路基頂面寬度 45 路面使用性能的要求 表面平整結(jié)構(gòu)完好經(jīng)久耐用抗滑性能好噪音低 路面的性能對(duì)車輛的行駛質(zhì)量 經(jīng)濟(jì)性和安全性有直接和重要的影響 46 武漢白沙洲大橋 47 投資11億元的湖北武漢白沙洲大橋自2000年建成后 不久就被稱作 嶄新的破橋 10年9修 再次封閉維修后的白沙洲大橋通車不到三個(gè)月 橋面瀝青路面出現(xiàn)了多處破損 48 武漢白沙洲大橋最近一次維修是從2009年的7月6日開始 工程采用全封閉的維修 去年10月1日試通車 2010年的1月完全通車 這次維修耗資上億元 2009年進(jìn)行的白沙洲大橋整治工程被稱作大橋的換臉手術(shù) 主要針對(duì)白沙洲大橋更換瀝青路面 新橋面是采用美國的環(huán)氧瀝青混凝土 49 大修以后正式通車才3個(gè)月 白沙洲大橋的引橋上又開始露出 大坑小洞 引橋總面積7萬平方米 目前坑洞面積累計(jì)達(dá)到300平方米 50 施工方介紹白沙洲大橋以往每次維修主要是由于瀝青混合料與鋼橋面膨脹系數(shù)不同 因而粘連度不牢 加上武漢冬夏溫差較大 所以瀝青鋪裝成容易出現(xiàn)裂縫 當(dāng)車輛在橋面上急剎車時(shí)容易推動(dòng)瀝青混凝土沿著鋼梁往前推移 導(dǎo)致了橋面坑洼不平 對(duì)于這次路面破損 施工方表示 進(jìn)口的環(huán)氧瀝青主要用在正橋上 引橋上主要更換的是普通的瀝青 這次問題主要是出現(xiàn)在引橋上 另外趕工期和對(duì)新型防水材料認(rèn)識(shí)不足是橋面損壞的原因 51 路面結(jié)構(gòu)的組成和類型 路面的結(jié)構(gòu)層次 面層基層墊層 52 面層 具有足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度 良好的溫度穩(wěn)定性 水穩(wěn)定性和耐磨 抗滑 平整 按面層所用材料可以將面層分為 水泥混凝土面層復(fù)合式面層塊料面層瀝青面層粒料面層 53 基層 起承重作用 將面層傳下來的應(yīng)力擴(kuò)散到墊層和路基 應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度 厚度在80 400mm之間 常用的材料有 瀝青碎石或?yàn)r青貫入碎石 貧水泥混凝土或碾壓混凝土 水泥 粉煤灰穩(wěn)定顆粒 石灰穩(wěn)定土 各種粒料 碎石 級(jí)配碎石 礫石 天然沙礫 54 墊層 作用 改善路床的濕度和溫度狀況 以保證面層和基層的強(qiáng)度 穩(wěn)定性和抗凍脹能力 并擴(kuò)散由基層傳來的荷載應(yīng)力 以減小路床所產(chǎn)生的變形量 通常在冰凍地帶和路基水溫狀況不良時(shí)設(shè)置 厚度在150 250mm之間 55 路基 凍土 青藏高原 長白山滑坡 泥石流 金沙江 掛壁 公路 太行山 黃土路 黃土高原 江南公路 把濕漉漉的路擰干 云貴高原 存不住水的地方路長久 沙漠公路 大路遠(yuǎn)上白云間 56 路肩和路面排水 路肩 面層和基層組成 面層材料 輕交通道路 級(jí)配良好的礫石或碎石 中等交通道路 瀝青面 重或特重交通道路 瀝青混合材料或水泥混凝土 57 路面排水 路面和路肩表面需修建成直線型或拋物線型路拱 以迅速排除降落在路表面的水 減少降水沿路面裂縫或接縫的下滲 在降水量大的地區(qū) 在路面結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)置排水設(shè)施 以免集滯在路槽內(nèi)降低基層或墊層的強(qiáng)度和穩(wěn)定性 58 第4節(jié)道路排水和涵洞構(gòu)造物 道路排水類型 路界表面排水橫向穿越排水地下排水路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水構(gòu)造物排水 59 橋梁和涵洞高速路和一級(jí)公路 位置選擇 線形及其與公路銜接 服從路線布局要求 其它公路 綜合考慮線形走向要求及河道水流和地質(zhì)情況 孔徑尺寸應(yīng)滿足排泄規(guī)定設(shè)計(jì)頻率時(shí)的設(shè)計(jì)流量 60 涵洞 在水渠通過公路的地方 為了不妨礙交通 修筑于路面下的過路涵洞 讓水從公路的下面流過再翻到地面上來 形狀有管形 箱形及拱形等 它是根據(jù)連通器的原理 常用磚 石 混凝土和鋼筋混凝土等材料筑成 它是路堤通過洼地或跨越水溝 或?yàn)榘崖坊戏降乃餍沟较路綍r(shí) 而設(shè)置的橫穿路基的小型地面排水結(jié)構(gòu)物 其單