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1、道路勘测设计,土木工程专业福州大学土木工程学院交通土建教研室2011.09,第一章绪 论,本章的主要内容：公路运输的特点我国道路现状与发展道路的分级与技术标准道路勘测设计的阶段与任务道路勘测设计的依据本课程研究的内容公路的组成部分,交通运输系统是由铁路、公路、水运、航空及管道五种运输方式所组成。这些运输方式在技术经济上各具特点，在相应的功能范围内承担各自的运输任务，彼此又相互联系，互相合作，互相协调，以充分发挥各种运输方式的最大效能，为我国整个交通事业服务。,第一节 交通运输方式及道路运输,铁路：,水运：,航空：,管道：,管道运输,五种运输方式的比较,五种运输方式的比较（续）,公路、城市道路和
2、虽在单位管辖范围内但允许社会机动车通行的地方，包括广场、公共停车场等用于公众通行的场所。而公路是联结城市、乡村，主要供汽车行驶的具备一定技术条件和设施的道路。,何谓道路：,一、道路运输的特点,1.机动灵活性大 2.速度快，造价低3.适应性强，满足政治、经济、军事需要 4.运量大，服务面广 5.和铁路、水运比较，汽车的燃料贵，服务人员多；单位运量小，致使其运输成本高。,第二节 我国道路现状与发展规划,我国道路的发展史：公元2000年前-行驶牛，马车的道路秦朝-大修驰道，颁布“车同轨”法令公元前2世纪-丝绸之路唐朝-初步形成以城市为中心的路网清朝-形成层次分明，功能完善的3 级道路系 统：官马大路
3、，大路，小路。,我国第一条公路是1906年修建的广西龙州友 谊关的公路。在解放前的37年间，全国共修建公 路13万公里，能勉强维持通车的仅8万公里。,公路路段(Section)：龙州友谊关所在地(Location)：广西建成时间(completed year)：1906年中文简介(Introduction in Chinese)：环江毛南族自治县以工代赈修筑的山区公路。英文简介(Introduction in English)：The first highway of China completed in 1906 from Longzhou to Youyiguan.,龙州友谊关公路、中国第
4、一条公路,公元前347年成都城址示意图,规划中的我国公路网主骨架可概括为“五纵七横”，整个计划分为两个阶段，预计到2010年全面完工；第一阶段计划到2002年基本建成“两纵两横三个重要路段”。2008年底，全国公路总里程已达到373.02万公里，其中高速公路6 0302公里；一级54216万公里；通公路的乡镇比例为98%，通公路的行政村比例为87%。,我国道路规划:,我国“五纵七横”国道主干线,五纵是:1、从同江经哈尔滨、长春、沈阳、大连、烟台、青岛、连云港、上海、宁波、福州、深圳、广州、湛江、海口至三亚。（同三线）2、由北京经天津、济南、徐州、合肥、南昌至福州。（京福线）3、由北京经石家庄、
5、郑州、武汉、长沙、广州至珠海。4、由二连浩特经集宁、大同、太原、西安、成都、内江、昆明至河口。5、由重庆经贵阳、南宁至湛江。,七横是：,1、由绥芬河经哈尔滨至满州里。2、由丹东经沈阳、唐山、北京、呼和浩特、银川、兰州、西宁、格尔木至拉萨。3、由青岛经济南、石家庄、太原至银川。4、由连云港经徐州、郑州、西安、兰州、乌鲁木齐至霍尔果斯。5、由上海经南京、合肥、武汉、重庆至成都。6、由上海经杭州、南昌、长沙、贵阳、昆明至瑞丽。7、由衡阳经南宁至昆明。,福建省公路发展:,2002年底我省公路通车里程为54155公里（国道2652公里，省道5522公里，县道12582公里，乡道27415公里），总里程居
6、全国第17位，公路密度44.6公里/百平方公里，居全国第10位。全省等级公路41220公里，占总里程的76.11%，低于全国平均水平2.23%，二级以上公路里程6137公里，占总里程11.33%，低于全国平均水平1.52%。全省高速公路里程583公里。2008年底高速公路通车里程达到1767公里。2012年底高速公路通车里程突破3000公里。至2015年底，福建省争取建成“三纵八横”主骨架，基本建成海西高速公路网，通车里程力争超过5000公里，,福建省高速公路建设记录：,1994年6月3日，福建第一条高速公路泉厦高速公路破土动工，1997年12月15日建成通车；福建省“三纵四横”列入国家“79
7、18”高速网，2007年高速公路的通车里程达1364公里，2009年高速公路的通车里程突破2000公里，2010年高速公路的通车里程突破2300公里，2012年高速公路的通车里程突破3000公里，2012年八成县区15分钟可上高速,2012年形成3个亿吨大港2015年高速公路的通车里程突破5000公里，2009年起，高速公路力争每年开工10个项目、500公里以上，2010年起年均建成500公里以上；,已建成高速公路（21条）泉厦高速（泉州厦门）1997年12月16日通车，福建第一条高速福泉高速（福州泉州）1999年9月27日通车厦漳高速（厦门漳州）罗宁高速（罗源宁德)2000-2-11通车漳诏
8、高速（漳州诏安）2002-12-28通车罗长高速（罗源长乐）2002年12月28日通车福宁高速(福州宁德)2000年6月开工，2003-6-28 通车漳龙高速（漳州龙岩）2004-12-28通车三福高速（三明福州）2004-12-28通车，京福（北京至福州）段邵三高速（邵武三明）2006-1-15通车，福银线（福州银川）；龙长高速（龙岩长汀）2008-1-3通车，厦成(厦门成都)线，浦南高速（浦城南平）2005年10月19日开工，2008年12月24日通车泉三高速（泉州三明）2009-6-29通车，泉南公路（泉州南宁)莆秀高速（莆田秀屿），2006-11-1开，2009年10月通车永武高速（永
9、安武平），长深(长春深圳)线，2006-12-27开工，2009年底通车 泉州市环城高速公路，一期工程2007-12-28日动工，2011-7-22通车福州机场二期高速公路，2010年底通车福州绕城高速公路西北段，2010年底通车福厦漳高速公路扩建2007-12-28开工，2010年底通车渔平高速（渔溪平潭）2010年通车,正在建高速公路厦漳高速高速扩建（厦门海沧漳州天宝）2008-12-11开工，2011年建成通车宁武高速（宁德武夷山）2008-12-23开工，2012年通车永宁高速（永安宁化）2008-12-25开工2009年动工建设双永高速（永春永定）2009-3-25开工，预计2012
10、年建成通车。福银高速公路福州南连接，2009-05-07开工，2012年通车蛟城高速（上杭蛟洋上杭城关）(2009-07-21开工，2012年通车)福永高速（福州永泰）（2009-06-25开工，2013年下半年通车）龙浦高速（龙泉浦城）2009-06-26开工,2011年年底建成通车),福建高速公路命名和编号：字母+数字,国家高速公路网经过福建境内的有：G15沈海（沈阳海口，闽境内起于福鼎，终于诏安）高速公路，G1514宁上（宁德上饶）高速公路，G25长深（长春深圳，闽境内起于松溪，终于武平）高速公路，G3京台（北京台北）高速公路，G70福银（福州银川，闽境内起于福州，终于邵武）高速公路，G
11、72泉南（泉州南宁，闽境内起于泉州，终于宁化）高速公路，G76厦蓉（厦门成都，闽境内起于厦门，终于长汀）高速公路。,福建高速公路网的规划,我省将原“三纵四横”高速公路网规划调整为“三纵八横三环二十联”海西高速公路规划，建设以宁德港、福州港、湄洲湾港、厦门港四大港口为高速公路起终点的东西走向四条高速公路主通道。“三纵”是：一纵国高沈阳至海口线，福鼎诏安，全长650公里二纵国高沈海复线，宁德诏安，全长542公里；三纵国高长春深圳线，松溪武平，全长485公里。,“八横”是：一横国高宁德上饶，宁德武夷山，全长307公里；二横国高北京台北线，福州浦城，全长485公里；三横国高福州银川线，福州邵武，全长3
12、47公里；四横莆田永定，全长344公里；五横国高泉州南宁线，泉州宁化，全长330公里；六横厦门至沙县高速公路，全长248公里；七横国高厦门成都线，厦门长汀，全长289公里；八横漳州至武平高速公路，古雷港武平，全长235公里。,三环：福州绕城环线，全长155公里。厦门绕城环线，全长158公里。泉州绕城环线，全长117公里。,二十联：8条一般联络线政和至古田线，全长85公里。泰顺至福安线，全长62公里。厦门至金门线，全长22公里。福清至平潭线，全长13公里。永春至德化线，全长15公里。莆田至永安线，全长292公里。浦城至龙泉线，全长35公里。武夷山至建宁线，全长210公里。,6条港口连接线：溪南疏
13、港路，全长19公里。可门疏港路，全长27公里。江阴疏港路，全长15公里。招银疏港路，全长10公里。斗尾疏港路，全长23公里。湄洲湾疏港路，全长25公里。3条机场连接线：福州长乐机场连接线，全长50公里。泉州晋江机场连接线，全长6公里。厦门高崎机场连接线，全长38公里。3条城市连接线：福州连接线，全长11公里。南平连接线，全长40公里。漳州连接线，全长9公里。,沈海复线,沈海复线全长690公里；路线走向：福鼎沙埕、柘荣、宁德市区、罗源、连江、浪岐、长乐、福州、永泰、仙游、安溪、长泰、南靖、平和、诏安、诏安霞葛。其中湾边大桥建成，南安金陶至厦门、福州至永泰已动工建设。,省道八纵九横规划：,S201
14、 宁德东山 S301 霞浦寿宁S202 长乐永定 S302 福安浦城S204 政和连城 S303 宁德武夷山S205 浦城武平 S304 金涵泰宁S206 尤溪厦门 S305平坛宏路S207 安溪平和 S306 莆田建宁S208 永安龙海 S307 泉州宁化 S308 晋江上杭 S309 东山武平,第三节 道路的分级与技术标准,一、公路分级与技术标准1.公路分级 我国现行的公路技术标准，即交通部部标准JTG B01-2003公路工程技术标准。其适用范围为新建和改建的公路。城市道路以及厂矿公路、林区公路等专用公路，由于其使用任务、功能不同，故不包括在标准的适用范围内。公路根据功能和适用的交通量分
15、为高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路五个等级。,四车道高速公路一般能适应按各种汽车折合成小客车的远景设计年限年平均昼夜交通量为2500055000辆；六车道高速公路4500080000辆；八车道高速公路60000100000辆。,高速公路为专供汽车分向、分车道行驶并全部控制出入的多车道公路。,高速公路：,其它公路为除高速公路以外的干线公路、集散公路、地方公路，分四个等级。一级公路为供汽车分向、分车道行驶，并可根据需要控制出入的多车道公路。四车道一般能适应按各种汽车折合成小客车的远景设计年限年平均昼夜交通量为1500030000辆。六车道适应交通量2500055000辆。二级公路连
16、接中等以上城市的干线公路，或通往大工矿区、港口的公路，500015000辆（小客车）。三级公路为沟通县、城镇之间的集散公路，20006000辆（小客车）。四级公路为沟通乡、村等地的地方公路双车道2000辆以下；单车道400辆以下。,不同等级公路连接区域,其他道路分类,当前我国按行政管理体制，并根据其位置在国民经济中的地位及运输特点，又将公路分为国道、省道、县道和乡道及专用公路，并实行分级管理。附：国道的编号国道共70条，总长10.9万公里A以北京为中心的放射线国道编号为1，101112，2.3万公里，如省内 104国道。B南北走向国道（纵向国道）其编号2，201228，3.7万公里，如205国
17、道，山海关广州C东西走向国道，其编号为3，301330，4.9万公里我省有324，316线。,此外，为城市、工矿、农场、林区等地区或部门服务的专用（专业）公路，分别称为城市道路、厂矿道路、农场道路、森林（林区）公路，由各地区或部门规划、建设和养护。（1）城市道路 城市道路是指在城市范围内，供车辆及行人通行的，具备一定技术条件和设施的道路。城市道路是城市组织生产、安排生活、搞活经济、物质流通所必须的交通设施，也是城市市政设施的重要组成部分。(2)厂矿道路 指主要为工厂、矿山运输车辆通行的道路，通常分为厂内道路、厂外道路和露天矿山道路。厂外道路为厂矿企业与国家公路、城市道路、车站、港口相衔接的道路
18、或是连接厂矿企业分散的车间、居住区之间的道路。厂矿道路按1987年国家计委颁布由交通部修订的厂矿道路设计规范（GBJ22-87）规定设计。,(3)林区道路 指修建在林区的主要供各种林业运输工具通行的道路。由于林区道路的位置、交通性质及功能不同，林区道路的技术要求应按专门制定的林区道路工程技术标准执行。(4)乡村道路 乡村道路是指修建在乡村、农场，主要供行人及各种农业运输工具通行的道路，由县统一规划。由于乡村道路主要为农业生产服务，一般不列入国家公路等级标准。各类道路由于其位置、交通性质及功能均不相同，在设计时其依据、标准及具体要求也不相同，要特别注意。,2、公路技术指标：,技术标准是指公路路线
19、和构造物的设计、施工在技术性能、几何尺寸、结构组成方面的具体规定和要求，是根据一定数量的车辆在公路上以一定的车速行驶时对路线和各项工程的要求，按理论计算和经验总结出的具体标准，即公路技术指标。技术标准大体可分为三类：1）线形标准 2）载重标准 3）净空标准技术标准的确定取决于下列因素：a路线在公路网中的任务、性质；b远景交通量及交通组成；c地形和其他自然条件d设计速度（计算行车速度）,各级公路设计速度,现行的技术指标,表1-1中：地形，是指公路所在的地面起伏形状，公路工程上将其分为平原、微丘、重丘、山岭四种；设计速度（计算行车速度），是为公路平曲线半径、纵坡、视距等几何设计所采用的行车速度；行
20、车道宽度通常指路面宽度，因高速公路和一级公路系汽车分道行驶，每侧（向）的车道为7.5m或7.0m，则其行车道宽度用27.5m或27.0m表示；路基宽度，是指路基顶面两侧路肩边缘间的水平距离；极限最小半径，是指平面设计时所能采用的平曲线半径的最小极限值；最大纵坡，是指在纵断面设计时所能采用的纵坡坡度的最大值；,（1）、公路等级根据公路的功能和规划交通量，结合综合运输体系、远景发展、路网规划论证确定（2）、分段采用不同标准 可全线采用一个技术等级和技术标准，也可适当分段采用不同的技术等级和技术标准，但分段不宜过多。高速公路的分段长度不宜小于15km，其余公路不宜小于10km。（3）、技术等级或标准
21、的变更处，应选在视野开阔、行车速度容易变更的地段，并应设置相应的过渡段，以免因技术标准的突变而造成行车的不安全。,3、公路等级的选用,二、城市道路分类与技术分级,1、城市道路的分类：依据：道路在城市道路网中的地位、交通功能以及对沿线建筑物的服务功能，分四类：（1）、快速路：为城市中长距离快速交通服务。主要技术要求：A、只供汽车行驶B、每个行车方向至少有两车道，中间设置中央分隔带C、大部分交叉采用立体交叉D、控制出入口E、设计车速80或者60Km/h,（2）、主干路 联系城市的各主要分区（如工业区、住宅区、港口、车站等客货运中心）的干线道路，以交通功能为主，负担城市的主要客货运交通，是城市内部的
22、交通大动脉。（3）、次干路 配合主干路组成城市道路网，起联系各部分和集散交通作用，兼有服务功能。（4）、支路 为次干路与分区内部道路的连接线，解决局部区域交通，以服务功能为主，具有以补充干道网的不足的作用。,2、城市道路分级：依城市规模、规划交通量和地形等因素，除快速路外，分I、II、III级。,第四节、道路勘测设计的阶段和任务,（一）、可行性研究：论证工程项目的技术上可能性和经济上合理性，并论证何时修建及分期修建，提供决策依据，保证工程的经济效果。按其工作深度，分为预可行性研究和工程可行性研究。,一、公路工程可行性研究,1.预可行性研究报告 重点阐明建设项目的必要性，通过踏勘和调查研究，提出
23、建设项目的规模、技术标准，进行简要的经济效益分析，审批后作为项目建议书的依据。2.公路工程可行性研究 工程可行性研究报告，应通过必要的测量（高等级公路必须做）、地质勘探（大桥、隧道及不良地质地段等），在认真调查研究、占有必要资料的基础上，对不同建设方案从经济上、技术上进行综合论证，提出推荐建设方案，审批后作为编制设计计划任务书的依据。,（二）、目的 对某项工程建设的必要性、技术可行性、经济合理性、实施可能性等方面进行综合研究，推荐最佳方案，进行投资估算并做为经济评价，为建设项目的决策和审批提供科学的依据。,（三）、内容a.概述b.现有公路技术状况评价c.经济与交通量发展预测d.建设规模与标准e
24、.建设条件与方案比选f.投资估算与资金筹措g.工程建设实施计划h.经济评价,二、设计任务书（计划任务书）计划任务书是由提出计划的主管部门下达或由下级单位编制后按规定上报审批。三、设计阶段 一阶段设计：根据批准的计划任务书的要求，进行一次详细测量，据以编制施工设计图始于技术简单，路线较短，等级较低；二阶段设计：根据批准的计划任务书的要求一般应通过踏勘测量，编制初步设计，根据批准的初步设计，通过详细测量，编制施工图。包括初步设计和施工图设计；三阶段设计：包括初步设计、技术设计和施工图设计。,设计阶段,各设计阶段,第五节、道路勘测设计的依据,一、技术依据二、自然条件1、地形2、气候3、水文4、水文地
25、质5、地质6、土壌7、植被,三、交通条件（一）设计车辆 道路设计所采用的具有代表性的车辆，分四类：小客车载重汽车鞍式列车铰接车,小客车：,载重汽车：,鞍式列车：,鞍式列车,铰接车：,（二）设计车速（计算行车速度）当气候条件良好、交通密度小、汽车运行只受道路本身条件的影响时，中等驾驶员能保持安全顺适行驶的最大速度。是决定道路几何形状的基本依据。,（三）交通量与通行能力,交通量,交通量指单位时间内通过道路某一段面的车辆数单位：年平均日交通量AADT（辆/日）,AADT=Average Annual Daily Traffic,设计（规划）交通量,设计（规划）交通量指拟建道路到预测年限时所能达到的年
26、平均日交通量计算,公路远景设计年限,高速公路和具干线功能的一级公路-20 年具集散功能的一级公路以及二三级公路-15 四级公路可根据实际情况确定,设计交通量预测的起算年应为该项目可行性研究报告中的计划通车年,设计小时交通量,一年中8760小时的交通量（双向）按从大到小排列，取第30小时的交通量为设计小时交通量。一年中仅有29/8760=0.33%的机会，会出现实际小时交通量设计小时交通量而出现交通拥挤的现象。,交通量折算,交通量换算采用小客车为标准车型,表1-5,交通量折算,畜力车人力车自行车等非机动车在设计交通量换算中按路侧干扰因素计一二级公路上行驶的拖拉机按路侧干扰因素计三四级公路上行驶的
27、拖拉机每辆折算为4 辆小客车,通行能力,指道路上某路段某车道在单位时间内可能通过的最大的交通实体（车辆数或行人）数。也称道路容量，交通容量或简称容量。多车道道路为一车道车辆数；双车道为往返车道合计车辆数；区别于交通量的概念,通行能力分类,根据通行能力的性质和使用要求基本通行能力:理想条件下,小客车可能通行能力:考虑车道宽、侧向净宽和混合行驶等影响因素设计通行能力：与道路服务水平对应的,四、道路网,（一）公路网（路网）节点：区域内城市、集镇或某些运输集散点按一定要求或规律连接区域内各节点间公路连线的集合，形成一个有机整体的公路系统合理路网条件：通达深度和里程长度、一定标准和质量、经济合理基本要求
28、：四通八达、干支结合、布局合理、效益最佳主要功能：满足交通需求，承担运输联系；维持交通通畅，保证运输快捷高效；确保安全和优质服务；保持生态平衡，保护环境，方便生活。,1.集合性：点线的规律集合2.关联性：与自然条件、经济条件、交通相适应3.目标性：各有功能和明确目标4.适应性：适应国土开发利用、经济发展规划、区域综合运输规划和交通需求,公路网的特性,公路网的结构形式：,图1-4类型：三角形、棋盘形、放射形（平原微丘区）并列形、树叉形、条形（重丘区、山区）,（二）城市道路网和红线规划,1.城市道路网城市范围内所有道路组成的一个系统功能：组织城市交通运输、布置管线、绿化、组织沿街建筑和划分街坊,（
29、1）、方格网式优点：布局整齐，有利建筑布置和方向识别，交通组织简便，有利于组织交通；缺点：对角方向交通不便，道路非直线系数大（1.271.4)适用：平坦的中小城市，或大城市的局部区域改善：增加对角方向的道路,城市道路网的结构形式和特点,（2）、环行放射式,优点：有利于中心与各分区、郊区、外围的联系，非直线系数小（1.11.2)；缺点：交通组织不灵活,街道形状不规则，易使市中心交通集中；适用：大城市，特大城市；改善：布置多个中心，或放射线止于二环、三环；,（3）、自由式,优点：结合自然地形，节约道路工程造价缺点：非直线系数大。不规则街坊多，建筑用地分散；,（4）、混合式是一种扬长避短较合理的形式
30、。,2、城市道路红线规划,道路红线：是指划分城市道路用地和城市建筑用地、生产用地及其他备用地的分界控制线。红线规划的作用：控制街道两侧建筑不能侵入道路规划用地，是具体道路单项工程的设计依据，也是城市公用设施各项管线工程的用地依据。红线规划内容：（1）确定道路红线宽度；（2）、确定道路红线位置；（3）、确定交叉口型式；（4）、确定控制点的坐标和标高,五、道路建筑限界道路用地,1、道路建筑限界（1）净高（2）净宽2、道路用地,第六节 本课程研究的内容,公路是一种带状的空间结构物，它的中线是一条空间曲线。进行公路设计包括线形设计和结构设计。路线设计主要研究汽车行驶时的受力情况、动力特性、经济特性，行
31、车与公路的各种几何要素（如平面上的曲线半径、纵断面上的坡度和横断面上的行车道宽度等）之间的关系，以保证在预计的交通量、计算行车速度和当地复杂多变的自然条件下，汽车能安全、迅速、经济、舒适地行驶，且能与周围相协调，其实质上是研究人车路和环境的相互关系的一个综合性和实践性很强的课题，它是本课程研究的内容。,（一）公路工程的组成部分 公路是铺筑在地面上主要供车辆行使的线形结构物。1、线形组成 公路为平面有曲线、纵面有起伏的立体空间线形；平面由直线、曲线（圆、缓）组成；纵面由坡道及竖曲线组成。作为立体空间线形的图形显示，由平面、纵断面及横断面图表示。,补充 公路的基本组成部分,桂林市新建路平面图,桂林
32、市朝阳山庄道路路线图,桂林市新建路纵断面图,新建路K0+000-K0+350纵断面图,2、结构组成路基工程：是行车的基础，断面形状有路堤、路堑、半填半挖路面工程：是用坚硬材料铺筑于路基上汽车直接行使的地带，通常路面由基层、面层组成。排水工程：桥涵、渗水路堤、过水路面防护工程：挡土墙、护坡、护栏特殊结构物：隧道、路台附属结构物：警告标志、禁令标志、指示标志,路面结构图,桥涵,渗水路堤与过水路面,沿线设施一般如下：,a.交通安全设施（防护设施、照明设备、视线诱导标志）b.交通管理设施（交通标志、交通标线、紧急电话、公路情报板、交通监视设备）c.服务设施（公路养护和营运用房、停车 设施）d.公路绿化,警告标志,禁令标志,指示标志,（二）城市道路的组成 机动车道、非机动车道、人行道、绿化带、交叉口、交通广场、停车场、公共汽车停靠站台、交通安全设施、排水系统、地下管线、地铁、高架道路,新建路横断面图,
