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道路勘测设计笔记.doc

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上传者: chisn 2012-11-27 评分 3 0 24 3 110 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《道路勘测设计笔记doc》,可适用于高等教育领域,主题内容包含说明:中括号内为书上相关内容仅供参考。第一章(设计速度设计速度(又称计算行车速度)是指当气候条件良好、交通密度小、汽车运行仅受道路本身条件(几何要素符等。

说明:中括号内为书上相关内容仅供参考。第一章(设计速度设计速度(又称计算行车速度)是指当气候条件良好、交通密度小、汽车运行仅受道路本身条件(几何要素、路面、附属设施等)的影响时中等驾驶技术的驾驶员能够安全顺适行驶时的最大行车速度。【设计速度是决定道路几何形状的基本依据道路的曲线半径、超高、视距等直接与设计速度有关。】(运行速度运行速度是指中等技术水平的驾驶员在良好的气候条件、实际道路状况和交通条件下所能保持的安全速度。通常采用测定的第百分位行驶速度作为运行速度。(设计小时交通量将一年中所有个小时的交通量(双向)按其与年平均日交通量的百分数大小顺序排列并绘成曲线取第~位(通常取第位)的小时交通量作为设计小时交通量。(通行能力通行能力是指在一定的道路、环境和交通条件下单位时间内道路某个断面上所能通过的最大车辆数是特定条件下道路能承担车辆数的极限值用辆小时(pcuh)表示。通行能力分为基本通行能力、可能通行能力和设计通行能力三类。(城市道路红线道路红线是指城市道路用地和城市建筑用地的分界控制线。【红线之间的宽度即为道路用地范围称之为道路建筑红线宽度或路幅宽度。】(道路建筑界限道路建筑界限是为保证车辆和行人正常通行规定在道路的一定高度和宽度范围内不允许有任何建筑设施及障碍物侵入的空间范围。【道路建筑界限又称净空由净高和净宽两部分组成。】第二章(直线的最大长度【合理的直线长度应根据驾驶员的心理反应和视觉效果确定但目前这一问题尚在研究中各国普遍从经验出发根据调查结果规定直线的最大长度。由于我国地域辽阔、地形差异较大很难作出统一规定故未对直线的最大长度作出规定。】(直线的最小长度同向:【当以直线连接两曲线时若直线过短则会在视觉上造成反弯的错觉破坏了线性的连续性。】《公路路线设计规范》(简称《规范》)规定:当设计速度kmh时同向曲线间的直线最小长度(以m计)以不小于设计速度(以kmh计)的倍为宜。反向:【考虑超高和加宽过渡的需要以及驾驶员操作的方便应限制曲线间直线的最小长度。】《规范》规定:当设计速度kmh时反向曲线间直线最小长度(以m计)以不小于设计速度(以kmh计)的倍为宜。(怎样保证横向稳定性【现代汽车在制造时重心较低所以即汽车在圆曲线上行驶时在发生横向倾覆之前先产生横向滑移现象。为此在道路设计中应保证汽车不发生横向滑移同时也就保证了横向倾覆的稳定性。只要设计时值满足条件一般在满载情况下能保证横向行车的稳定性但装载过高时可能发生横向倾覆。】(计算圆曲线半径QUOTE圆曲线半径(m)QUOTE行驶速度(kmh)QUOTE横向力系数【计算圆曲线最小半径时取取设计速度】(圆曲线最小半径我国《标准》根据不同的值对不同等级的公路规定了极限最小半径、一般最小半径和不设超高的最小半径。极限最小半径:极限最小半径是指为保证车辆按设计速度安全行驶所规定的圆曲线最小半径。【《标准》中的极限最小半径按=、一般最小半径:一般最小半径是指各级公路对按设计速度行驶的车辆能保证其安全、舒适的最小圆曲线半径。【《标准》中的一般最小半径按=~、=~计算取整得到。】不设超高的最小半径:不设超高的最小半径是指不必设置超高就能满足行车稳定性的圆曲线最小半径。【《标准》中的不设超高的最小半径分别按=、=和=、=计算取整得到。】(圆曲线最大半径《规范》规定圆曲线最大半径以不超过m为宜。(缓和曲线缓和曲线是指设置在直线与圆曲线间或半径相差较大、转向相同的两圆曲线间的一种曲率连续变化的曲线。缓和曲线的作用包括:曲率连续变化便于车辆遵循。离心加速度逐渐变化使旅客感觉舒适。超高及加宽逐渐变化使行车更加平稳。与圆曲线配合使线形更加美观。(回旋曲线公式及特点QUOTE回旋曲线上某点的曲率半径(m),回旋线参数连接直线与圆曲线时EMBEDEquation圆曲线半径(m)缓和曲线长度(m)【回旋线的曲率是连续变化的且曲率变化与曲线长度呈线性关系。只要改变参数A就能得到不同大小的回旋线。】(回旋线参数A的选定【回旋线参数A决定了回旋线曲率变化的缓急程度。A的最小值应根据汽车在缓和曲线上缓和行驶的要求、行驶时间要求以及允许的超高渐变率要求等决定。由《规范》规定的缓和曲线最小长度也可确定回旋参数A。回旋参数应与圆曲线半径相协调:从美观角度应尽量保持RARR=m时取大者R=m时取小者。】(桩号的计算(圆曲线各要素见P。第三章(设计高程路线纵断面上的设计高程即路基设计高程《规范》规定:新建公路:高速公路和一级公路采用中央分隔带的外侧边缘高程二、三、四级公路采用路基边缘高程在设置超高、加宽地段为设超高、加宽前该处边缘高程。改建公路:一般按新建公路的规定设计也可视具体情况采用行车道中线处的高程。(汽车的行驶阻力汽车的行驶阻力包括空气阻力、道路阻力(滚动阻力、坡度阻力)、惯性阻力。(汽车行驶的条件必要条件(即驱动条件):驱动力行驶阻力充分条件【不打滑条件】:附着系数驱动轮荷载(汽车的动力因数动力因数是指某型汽车在海平面高程上满载情况下每单位车重克服道路阻力和惯性阻力的性能。(理想最大纵坡理想最大纵坡是指设计车型在油门全开的情况下持续以希望速度等速行驶所能克服的纵坡。(不限长度最大纵坡不限长度最大纵坡是指设计车型在油门全开的情况下持续以容许速度等速行驶所能克服的纵坡。(最大纵坡最大纵坡是根据道路等级、自然条件、行车要求等因素所限定的路线纵坡最大值。(坡长限制(了解)最大坡长限制:最大坡长限制是指控制汽车在坡道上行驶当车速下降到最低容许速度时所行驶的距离。缓和坡段:当纵坡的长度达到限制坡长时按规定设置的较小纵坡路段称为缓和坡段。最小坡长限制:从汽车行驶平顺性要求、加速行驶要求和路容美观、纵面视距要求出发限制坡段的最小长度。(最小纵坡最小纵坡是为纵向排水的需要对横向排水不畅的路段所规定的纵坡最小值。(平均纵坡平均纵坡是指一定长度路段两端点的高差与该路段长度的比值。()(合成纵坡合成纵坡是指道路纵坡和横坡的矢量和。()(竖曲线竖曲线是指在道路纵坡的变坡处设置的竖向曲线。竖曲线的作用是为满足行车平顺、舒适及视距的需要。(竖曲线要素的计算见P和P例题。(竖曲线最小半径竖曲线最小半径(或最小长度)决定于三个限制因素即缓和冲击、行驶时间不过短、满足视距要求。【缓和冲击:或以kmh计行驶时间不过短:最短应满足s行程以kmh计满足视距要求:见P。】(爬坡车道爬坡车道设于上坡方向正向行车线右侧宽度一般为m包括设于其左侧路缘带的宽度m。图见P。(避险车道避险车道是指在长陡下坡路段行车道外侧增设的供速度失控车辆驶离正线安全减速的专用车道。(纵断面设计步骤拉坡前的准备工作标注控制点位置试坡调整核对定坡。详细过程见P~P。第四章(中间带的作用分隔上、下行车流防止车辆驶入对向车道减少道路交通干扰提高通行能力和行车安全。可作为设置道路标志及其他交通管理设施的场地也可作行人过街的安全岛。一定宽度的中间带并种植花草灌木或设防眩网可防止对向车灯炫目还起到美化路容和环境的作用。设于中央分隔带两侧的路缘带有一定宽度且颜色醒目能引导驾驶员视线增加行车侧向余宽提高行车的安全性和舒适性。(中间带的宽度规定《标准》规定的最小中间带宽度随公路等级、地形条件在~之间城市道路规定与公路基本相同。左侧路缘带常用宽度为m或m。(平曲线加宽值计算【R>不用加宽。R按三种标准车型轴距加前弦长度计算并整理得到三类加宽值按圆曲线半径在其中选取。四级公路和设计速度为kmh的三级公路采用第一类加宽值其余各级公路采用第三类加宽值对不经常通行集装箱运输半挂车的公路可采用第二类加宽值。】(加宽过渡段为使路面由直线上的正常宽度过渡到圆曲线上设置了加宽的宽度而设置的宽度变化段称为加宽过渡段。加宽过渡所采用的方法有:比例过渡、高次抛物线过渡和回旋线过渡。(加宽过渡段长度对设有缓和曲线的平曲线加宽过渡应采用与缓和曲线相同的长度。对不设有缓和曲线但设有超高过渡段的平曲线可采用与超高过渡段相同的长度。既不设缓和曲线又不设超高的平曲线加宽过渡段应按渐变率为:且长度不小于m的要求设置。对复曲线的大圆和小圆之间设有缓和曲线的加宽过渡段均可按上述方法处理。(平曲线超高为抵消或减小车辆在平曲线路段上行驶时所产生的离心力在该路段横断面上做成外侧高于内测的单向横坡形式称为平曲线超高。合理设置超高可全部或部分抵消离心力提高汽车在平曲线上行驶的稳定性与舒适性。(超高过渡段从直线的双向路拱横坡渐变到圆曲线的单向横坡的路段称为超高过渡段。(超高过渡方式无中间带道路:绕内边线旋转绕中线旋转绕外边线旋转。有中间带道路:绕中央分隔带中线旋转绕中央分隔带边线旋转绕个自行车道中线旋转。详见P。(最小超高过渡段长度最小超高过渡段长度(m)旋转轴至行车道(设路缘带时为路缘带)外侧边缘的宽度(m):当绕内边线旋转时为路宽B绕中线时为半路宽B超高坡度与路拱横坡的代数差():当绕内边线旋转时绕中线旋转时为超高值为路拱横坡度超高渐变率及旋转轴与行车道(设路缘带是为路缘带)外边线之间的相对坡度。(确定超高过渡段长度时应注意的问题(了解)一般在确定缓和曲线长度时已考虑了超高过渡段所需的最短长度故应取。若计算的>时应修改平面线形使。当平面线形无法修改时可将超高过渡段起点前移。若<,只要超高渐变率p仍取=。否则超高过渡段可设在缓和曲线某一区段内全超高断面宜设在缓圆点或圆缓点处。四级公路不设缓和曲线但若圆曲线上设有超高则应设超高过渡段其长度由计算取定。超高过渡段应设在紧接圆曲线起终点的直线上。受地形或其他特殊情况限制时如直线长度不足容许超高过渡段在直线和圆曲线上各分配一半。(行车视距行车视距可分为以下几种:停车视距:汽车行驶时驾驶员自看到前方有障碍物时起至到达障碍物前安全停止所需的最短距离。会车视距:两车相向行驶驾驶员自看到前方车辆时起至安全回会车时止两车行驶所需的最短距离。错车视距:在没有明确划分车道线的双车道道路上两对向行驶车辆相遇自发现后采取减速避让措施至安全错车所需的最短距离。超车视距:在双车道道路上后车超越前车时自驶离原车道起至安全驶回原车道所需的最短距离。【超车视距最长需单独研究会车视距次之只要保证了会车视距停车视距和错车视距都能够保证。会车视距约等于停车视距的两倍。】(行车视距计算见P~P特别注意不设缓和曲线的横净距计算。(土石方调配方法(了解)见P。(经济运距【经济运距即调土与借土经济性的分界线。超过经济运距调土不如借土经济。】(平均运距平均运距指从挖方体积重心到填方体积重心的距离。(计价土石方数量计价土石方数量=挖方数量借方数量第五章(为什么平曲线应有足够的长度【如平曲线过短驾驶员需急打方向盘在高速行驶时不安全且离心加速度变化率过大旅客感觉不舒服当道路转角过小时容易产生曲线半径很小的错觉。因此平曲线应有一定的长度。】(最小平曲线长度的确定见P。(平面要素组合类型基本型S形卵形凸形复合型C形回头形。图见P~P特别注意S形、卵形、凸形、C形的构成要素。(基本型曲线要素计算见P熟悉各要素的几何意义。(桥上及桥头路线的纵坡要求(了解)见P。(平纵线性组合设计原则在视觉上能自然引导驾驶员的视线并保持视觉的连续性。保持线形技术指标在视觉和心理上的大小均衡。选择组合得当的合成坡度以利于路面排水和行车安全。注意与道路周围环境的配合。(平纵线形组合基本要求直线与直坡线、直线与凹形竖曲线、直线与凸形竖曲线、平曲线与直坡线是常用的组合形式。平曲线与竖曲线宜互相重合且平曲线应稍长于竖曲线。要保持平曲线与竖曲线大小均衡。要选择适当的合成坡度。(平纵线形组合设计中应避免的组合竖曲线顶、底部插入小半径平曲线。小半径平曲线起止点设在(或接近)竖曲线顶、底部。竖曲线顶、底部与反向平曲线拐点重合。小半径竖曲线和缓和曲线重合。长直线上设置陡坡或短的小半径竖曲线。驼峰、暗凹、跳跃等使驾驶员视线中断的线形。(线形评价方法线形设计质量可以用道路透视图、沿线运行速度、油耗量、事故率等进行检验和评价。(运行速度法(了解)见P。(基于运行速度的线形设计连续性评价标准《安评指南》中规定相邻路段运行速度的差值小于kmh时连续性好在~kmh之间时连续性较好条件允许时宜适当调整相邻路段的线形指标使运行速度小于kmh当大于kmh时连续性差相邻路段需调整平纵面设计。(设计速度与运行速度协调性评价设计速度与运行速度协调性评价是对同一路段的运行速度与设计速度的差值进行评价。当差值大于kmh时应对该路段的设计指标进行安全检验和调整。(基于运行速度的线性设计步骤见P。第六章(选线选线是根据路线基本走向和技术标准结合地形、地质条件考虑安全、环保、土地利用和施工条件以及经济等因素通过全面比较选定路线中线的全过程。(选线方法和步骤见P。(路线方案比选指标技术指标:路线长度、圆曲线个数及最小半径、最大纵坡及长度、交叉个数及回头曲线个数等。经济指标:土石方、排水及防护工程、路面、桥梁及隧道、涵洞、通道、征地及拆迁等工程的数量和工程造价指标。经济效益及社会效益分析(平原区路线选线要点正确处理道路与农业的关系。合理考虑路线与城镇的联系。处理好路线与桥位的关系。注意土壤水文条件。正确处理新、旧路的关系。尽量靠近建筑材料产地。(过岭方式过岭方式主要有浅挖低填、深挖垭口、隧道穿越三种。【对宽而缓的垭口宜采用浅挖低填方式过岭过岭高程基本是垭口高程。当垭口比较瘦削时常用深挖垭口方式过岭。因降低了过岭高程故总工程量不一定增加但深挖垭口工程量集中、施工条件差、要处理大量废方、运营期边坡病害严重、稳定性差故在选线时应慎重考虑。当垭口挖深在m以上时应与隧道方案进行技术经济比较。垭口瘦薄时采用隧道能降低路线高度缩短里程提高线形指标减轻积雪、结冰影响。但高程越低隧道就越长造价也越高也越不经济故应参考临界高程确定隧道的高程。】(临界高程临界高程是指隧道造价和路线造价总和最小的过岭高程。设计高程高于临界高程则路线展线费用将多于隧道缩短的费用设计高程低于临界高程则隧道加长的费用多于路线缩短的费用。(展线方式越岭线的展线方式主要有自然展线、回头展线、螺旋展线三种。【自然展线是以适当的纵坡顺着自然地形绕山嘴、侧沟来延展距离克服高差的布线方式。优点:方向符合路线基本走向行程与升降统一路线最短线形简单技术指标一般较高对行车、施工、养护均有利。缺点:避让艰巨工程或不良地质的自由度不大。回头展线是路线沿山坡一侧延展选择合适地点用回头曲线做方向相反的回头后再回到该山坡的布线方式。优点:便于利用有利地形避让不良地形、地质和难点工程。缺点:同一坡面上下线重叠尤其靠近回头曲线前后上下线距离很近对行车、施工、养护都不利。螺旋展线是当路线受到限制需要在某处集中提高(或降低)某一高度才能充分利用前后有利地形而采用的螺旋状展线方式。优点:避免路线重叠。缺点:需修建隧道或高长桥造价较高。】第七章(定线及其任务定线是根据既定的路线标准和路线方案结合地形、地质等条件综合考虑路线的平面、纵断面、横断面具体定出道路中线的工作。定线的任务是在选线布局阶段所选定的“路线带”(或叫定线走廊)的范围内按已定的技术标准结合细部地形、地质等自然条件综合考虑平纵横三面的合理安排定出路中线的确切位置。(定线方法定线按工作对象不同分为纸上定线、现场定线和航测定线。(纸上定线纸上定线按操作方法不同可分为直线形定线和曲线形定线。【直线形定线适用于地形简易的平原、微丘地区曲线形定线适用于地形复杂的山岭、重丘地区。】(山岭、重丘地区定线步骤【山岭、重丘地区定线基本步骤为:定导向线、一次修正导向线、二次修正导向线、定线。具体步骤见P。】(坐标计算见P特别注意方位角的定义。(曲线形定线步骤【参照导向线或控制点徒手勾绘线形顺适、平缓并与地形相适应的概略线位。用直尺或不同半径的圆曲线弯尺拟合徒手线位形成一条由圆弧和直线组成的具有错位的间断线形。在圆弧和直线上各采集两点坐标固定位置通过试定或试算用合适的缓和曲线将它们顺滑连接形成连续的平面线性。】(实地放线实地放线是将纸上定线和纸上移线定好的路线敷设到地面上供详细测量和施工之用的作业过程。(实地放线方法实地放线方法主要有穿线交点法、直接定交点法、坐标法三种。穿线交点法、直接定交点法的放线资料都来自于图解精确度不高当路线活动余地较大时可以采用只适用于直线形定线方法。坐标法放线数据全部来自精确计算放线精度高可用于直线或曲线的标定适用于直线形定线法和曲线形定线法。第八章(平面交叉类型平面交叉按交通特点可归纳为加铺转角式、分道转弯式、扩宽路口式及环行交叉四类。【具体定义见P~P注意区别。】(左转弯交通组织方法左转弯交通常用的组织形式有:设置专用左转车道、实行交通管制、变左转为右转(环形交通、街坊绕行、远引掉头)。(交通岛交通岛按其功能分为方向岛、分隔岛、中心岛、安全岛等。【方向岛又称导流岛用以指引行车方向渠化交通组织车辆约束车道使车辆减速转弯保证行车安全。分隔岛又称分隔带用以分隔机动车和非机动车、快车和慢车以及对向车流。中心岛是设在交叉口中央用以组织左转弯车辆和分隔对向车流的交通岛。安全岛是供行人过路时避让车流之用的交通岛。】交通岛按其构造分为:用路缘石围成而高出周围行车道路面的实体岛、路面上用标线画出的隐形岛、无路缘石的浅碟式岛三种。(人行横道设置宽度人行横道的宽度取决于过街人流量的大小一般应比路段人行道宽些最小宽度为m当过街人流量较大时可适当加宽但不宜超过m。(行人交通组织(了解)见P。(交织交织是指两股车流汇合交换位置后又分离的过程。(交织长度在交织行驶中交换一次车道位置所行驶的距离称之为交织长度。(交织段长度相邻路口之间应有足够的距离使进环和出环的车辆在环道上有合适的机会相互交织连续行驶该段距离称为交织段长度。(环道的宽度环道上一般设计三到四条车道。(交织角交织角是进环车辆轨迹与出环车辆轨迹的平均交角它以距右转机动车道外缘m和中心岛边缘m的两条切线交角表示。图见P。环道宽度越窄交织段长度越大则交织角越小行车越安全。但交织段越长中心岛半径越大占地越多。交织角以控制在~之间为宜。第九章(立体交叉分类立体交叉按其交通功能可分为:分离式立体交叉、互通式立体交叉(部分互通式、完全互通式、环形立体交叉)两类。部分互通式立体交叉包括:菱形、部分苜蓿叶形。完全互通式立体交叉包括:喇叭形、苜蓿叶形、子叶形、Y形、X形、涡轮形、组合型。图见P~。(匝道设计速度匝道设计速度是指匝道线形受限路段所能保证的最大安全速度。(匝道分类匝道按其功能及与正线关系可分为:右转匝道、左转匝道两类。左转匝道又可分为:直接式、半直接式(左出右进、右出左进、右出右进)、间接式。图见P~。(通视三角区(变速车道形式变速车道可分为直接式和平行式两种。图见P。unknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknown

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