1、1,公路工程,公路与城市道路工程,2,1 公路与城市道路工程,公路：连接城镇、乡村和工矿基地之间主要供汽车行驶的道路；,道路工程的概念：指通行各种车辆和行人的工程设施。,道路工程的分类：根据其所处的位置、交通性质、使用特点可分为：,城市道路：供城市各地区间交通用；厂矿道路：为厂矿服务用；农村道路：野外乡村地区间交通用。,3,1.1 道路的基本体系,高速公路：专供汽车分向、分车道行驶并全部控制出入的多车道公路。,1 公路与城市道路工程,公路的工程分类,一级公路：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。,四级公路：主要供汽车行驶的双车道或单车道公路。,二级公路：供汽车行驶的双车道公2、路。,三级公路：主要供汽车行驶的双车道公路。,高速公路,四级公路,一级公路,二级公路,三级公路,公路的主要技术指标,1.1 道路的基本体系,5,行车道宽度3.53.75m,路缘带0.50.75m,分隔带2m,硬路肩2.53.0m,防撞栏杆,一级公路,6,硬路肩宽度1.50.75m,行车道宽度3.753.5m,无中间带,二级公路,7,行车道宽度3.53.25m,无中间带,土路肩宽度0.75 0.5m,三级公路,1.1 公路的基本体系,8,四级公路,土路肩宽度0.25双0.5m单,行车道宽度3.0双3.5m单,1.1 公路的基本体系,9,北京珠海,同江三亚,两纵,上海成都,连云港霍尔果斯,两横,我3、国国道干线系统的代号：北京向外辐射的有12条，代号第一个字取“1”，如北京至昆明为108国道。,由北向南的有28条，代号第一个字取“2”，如山海关至广州为205国道。,由东向西的有30条，代号第一个字取“3”，如上海至拉萨为318国道,10,快速路：采用分向、分车道、全立交和控制进出口，为城市大量、长距离的快速交通服务，联系城市各主要功能分区，为过境交通服务。,城市道路的工程分类,1.1 道路的基本体系,城市快速路,行车道宽度3.753.5m,路缘带0.75（0.5）m,辅道3.25（3.0）m,分隔带2m,防撞墙,11,主干路,是沟通城市功能分区间的交通大动脉，担负城市的主要客货运交通道路。4、有全高架的趋势。,1.1 道路的基本体系,城市主干路的典型断面,12,次干路,是沟通城市功能分区间的交通大动脉，担负城市的主要客货运交通道路。有全高架的趋势。,支路：包括为次干路与住宅区道路和胡同（里巷）的连接线,解决局部交通，以服务功能为主。道路两侧一般建设商业性建筑。有时还把支路细分为主要支路和一般支路。,1.1 道路的基本体系,城市次干路的典型断面,13,路线：平面、纵断面、横断面；路基：土基；路面：面层、基层、垫层；附属设施：排水设施、信号标志、防护设施、绿化照明。,道路的组成内容,路线平面图 路基开挖 路面摊铺,纵向排水沟 信号标志,1.1 道路的基本体系,14,规划：各种交通综合功5、能协调，勘测并选定技术经济优化线路。,道路工程的活动内容,1.1 道路的基本体系,设计：线路的平面、纵断面、横断面三面综合设计，路基、路面、隧道、桥梁、排水等附属设施设计。,施工：路基土石方施工、路面机械化施工、各类附属设施施工。,养护：路面、路肩、路边、人行道、附属设施养护，排水和冰雪控制。,改建、大修：原有工程设施的改善、改建、扩建等。,勘测设计,施工,养护,改建大修,15,1.2 道路的组成,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。它的中线是一条三维空间曲线，称为线路。,1 公路与城市道路工程,1.2.1 线形组成,概念：线路由直线段和曲线段组成。,天门山通天6、大道堪称“天下第一公路奇观”，全长10.7km，落差达1100m,16,道路的线形是指道路中线在空间的几何形状和尺寸，可以用平面线形（道路中线的水平投影）、纵断面线形（沿道路中线竖直剖切的曲面展成的竖向平面线形）来表示。,1.2 道路的组成,平面线形,纵断面线形,17,平面线形,直线段不宜过长。否则引起驾驶员麻痹、疲劳。圆曲线段半径 R 不宜过小否则引起汽车向外滑移或倾覆。缓和曲线长度也不能过小，应使汽车行驶所受离心力平稳过渡。,1.2 道路的组成,直线,缓和曲线,园曲线,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。,线形的技术要求：,18,榆靖高速的缓和曲线和园曲线,昌泰高速7、的缓和曲线和园曲线,1.2 道路的组成,园曲线,缓和曲线,缓和曲线,园曲线,19,纵断面线形,纵断面线形设计主要解决道路线形在纵断面上的位置、形状和尺寸，具体内容包括纵坡设计和竖曲线设计。同样，线路纵向坡度和曲率也要符合公路规范的要求。,1.2 道路的组成,要对纵坡的大小、长短、前后纵坡情况、竖曲线半径大小及与平面线形的组合关系等进行组合设计。,公路中线沿垂直剖切的曲面展成的竖向平面线形，由直线（坡度线上坡、下坡）和竖曲线（有凸形和凹形）组成。,20,安楚高速的凹形竖曲线,宁夏叶中高速的凸形竖曲线,1.2 道路的组成,凸形竖曲线,凹形竖曲线,上坡直线,下坡直线,21,道路交叉口,道路与道路、道8、路与铁路的相交处称为交叉口。可分为平面交叉口和立体交叉口。,1.2 道路的组成,平面交叉口有：简单交叉口、拓宽路面式交叉口、环行交叉口 等。,简单交叉口,简单交叉口 高峰期乱象丛生,22,环行交叉口,1.2 道路的组成,23,立体交叉口可分为分离式和互通式。,1.2 道路的组成,长沙芙蓉广场立交桥分离式三层立交桥,石家庄裕华路与体育大街分离式三层立交桥,分离式立交桥是一种简单的立交桥，在相交道路间未特设匝道，它只保证直行方向的交通互不干扰，转弯车辆（左转弯）则允许其在交叉口处平面交叉。,24,互通式交叉口（为清晰起见，只绘出部分）,北京四元立交桥,北京安慧立交桥 南宁市立交桥夜景,1.2 道路9、的组成,25,1.2.2 道路结构组成,路基的三项技术要求：足够的承载力和刚度。即不应发生过大的沉陷。足够的整体稳定性，即不致产生路基的整体滑坍。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。,级配碎石基层施工,底基层施工,1.2 道路的组成,概念：路面下的基础部分。,路基,26,路基的三种形式,路基横断面的典型形式有路堤、路堑 和半挖半填路基三种类型。,1.2 道路的组成,路堤,路堤,路堤：是指高于原地面的填方路基。,27,路堑：是指低于原地面的挖方路基。,路堑修坡路堑施工,路堑与边坡,1.2 道路的组成,28,半填半挖路基：是指在一个横断面内，部分为路堤、部分为路堑的的10、路基。,路基设计的主要指标,路基的几何特征：高、宽、边坡；路基的填挖高度；路基的总宽度=行车道总宽+0.51.0m；边坡坡度的要求；要十分重视路基排水。,1.2 道路的组成,路堤,路堤,路堑,路堑,29,路 面,分类 A 按路面的工作特征：,1.2 道路的组成,概念：用筑路材料铺在路基顶面，供车辆在其表面行驶的一层或多层的道路结构层。,刚性路面：如砼路面。,半刚性路面：如石灰或水泥稳定土或石灰炉渣等建成的路面。,柔性路面：如沥青砼路面、沥青贯入式碎（砾）石路面、泥（水泥）结碎石路面等。,柔性路面,刚性路面,30,B 按路面的质量级别：高级、次高级、中级、低级。,1.2 道路的组成,高级路面主要11、有水泥砼路面与沥青砼路面，主要用于高速和一级公路、城市快速路和主干路。,次高级路面主要有沥青贯入碎(砾)石、冷拌沥青碎(砾)石、沥青表面处治路面。适用于二、三级公路；城市次干路、支路。,中级路面主要有水结碎石、泥结碎石、级配碎(砾)石路面。仅适用于三、四级公路,高级路面-沥青砼路面,次高级路面-沥青贯入碎石路面,31,路面结构层次,E、垫层：在路基排水不良或有冻涨翻浆的路段设置。,低、中级路面,高级路面,1.2 道路的组成,B、联结层：加强面层与基层的联结，提高面层的抗疲劳能力。,A、面层：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。,C、基层：碎（砾）石、灰土或工业废12、渣修筑。,D、底基层：重要道路和高速公路多采用。,32,路面的横断面构造,高速公路和一级公路的横断面,二、三级公路的横断面,1.2 道路的组成,为保证路面排水，路面要做成一定坡度。,33,沿线工程和管理设施,桥涵工程 包括桥梁和涵洞，是道路跨越河流、沟谷和其它障碍物时使用的构筑物。,涵洞是横贯埋设在路堤中，供排泄洪水、灌溉或交通使用的渠道或管道。,多跨桥梁总长小于8m，单孔跨度小于5m的也称涵洞。,盖板涵 园管涵,1.2 道路的组成,34,隧道工程：,防护工程：陡峻山坡的边坡失稳，或沿河一侧路基边坡受水流冲刷，会威胁路基的稳定，为加固边坡所修建的人工构筑物如挡土墙等称为防护工程。,川藏公路的锚13、索加固边坡,浆砌片石骨架边坡,石笼网护坡,1.2 道路的组成,35,为确保路基稳定，道路应修建排水设施。按排水方向的不同可分为纵向和横向排水系统；地面排水是排除危害路基的雨水、积水及外来水，主要有截水沟、涵洞等，地下排水用于降低地下水位及排除地下水，常见的有盲沟。,软式透水管塑料盲沟排水网,排水系统,边沟-纵向排水系统,1.2 道路的组成,36,其它设施 包括跨线桥、人行天桥、地下通道、防撞护栏、防护网、反光标志等交通安全设施以及路面标志、指示标志和警告标志等。,厦门华荣路跨线桥,安徽首座自动扶梯人行天桥,1.2 道路的组成,37,国内首座X形钢结构吊索人行天桥,1.2 道路的组成,该人行天桥14、座落在上海城区的河南南路与复兴东路交会的十字路口，它将路口的4个方向连接起来，中间的椭圆形桥面通过钢索悬挂于X形钢架上，桥上拱形钢结构设计美观大气，桥下车道上没有设置任何支撑物，为驾车者和行人提供了较宽阔的视野。,38,1.3 高速公路,1 公路与城市道路工程,定义：具有四条以上车道，路中央设有中央隔离带，分隔双向车辆行驶，互不干扰，全封闭，全立交，控制出入口，严禁产生横向干扰，为汽车专用，设有自动化监控系统，以及沿线设有必要服务设施的道路。,定义：具有四条以上车道，路中央设有中央隔离带，分隔双向车辆行驶，互不干扰，全封闭，全立交，控制出入口，严禁产生横向干扰，为汽车专用，设有自动化监控系统，15、以及沿线设有必要服务设施的道路。,1988年上海至嘉定高速公路建成通车；1998年年均通车里程超过4000km；到2010年底，中国高速公路通车里程已超过7.4万km，居世界第2位。,沪宁高速,39,普通公路与高速公路的转弯线形的比较,1.3 高速公路,40,1.3.1 高速公路的特点,1.3 高速公路,宁常高速,常张高速,速度快：我国规定高速公路的设计行车速度最低60km/h,最高120km/h。通行能力大：平均昼夜汽车交通量为25000辆以上，为一般公路的34倍。安全性能高：交通事故死亡率为一般公路的1/31/2。,41,1.3.2 高速公路的社会效益和经济效益,邵怀高速,郑州至少林高速,16、1.3 高速公路,运输效益高：我国的“两纵两横”全长1万公里的高速公路主干线建成后，约占全国公路总里程的1.67%，可承担全国公路交通量的24%。技术效益好：因高速公路线形条件好，路面平整，无横向干扰，可降低机件磨损，减少技术保养开支，降低燃料消耗。,42,1.3.3 高速公路的线形设计标准,1.3 高速公路,最小平曲线半径及超高横坡限制：设计车速为120km/h的高速公路，平曲线的一般最小半径为1,000m，极限最小半径为650m，超高横坡限值为10。最大纵坡和竖曲线：高速公路的最大纵坡限值为3(120km/h)6(60km/h)，竖曲线极限最小半径凹型为4,000m，凸型为11,000m。线形要求：不应当出现急剧的起伏和扭曲的线形，并且线形保持连续、缓和、园顺。横断面：行车带的每一行驶方向至少两个车道，便于超车。车道宽3.75m。中间带全宽4.53.0m，地形受限制时分别为3.52.0m。,43,行车道宽度3.75m,路缘带0.750.5m,超车道宽度3.75m,硬路肩宽度3.52.5m,排水沟,防撞栏杆,高速公路,分隔带32m,