1、道 路 勘 测 设 计,主讲：赵永平,总学时：70学时 考试课 时间：3月1日6月10日,第一章 绪论,第一节 道路运输的特点及其在国民经济中的地位,交通运输业（产业之一）,交通运输网（构成）,公路运输（方式之一，网）,铁路运输：适用于远程的大宗货物及人流运输。 公路运输：适于人流及货物的各种运距的小批量运输 水 运：通航地区最廉价的运输方式 航空运输：适于快速运送旅客及贵重紧急商品、货物 管道运输：运送液体、气体和粉状货物的专用方式,1国家的综合运输系统（网）的构成：（现代交通组成）,运输量大；迅速； 但需转运；装卸费用较高；属线性运输高速铁路：轮轨 磁悬浮 机动、灵活，适应性强，直达，迅速
2、； 属于平面服务； 可实现库库运输，减少中转费用； 单车运量小。 高速公路 集装箱运输 终端运输 耗能省、运输成本低；但受自然因素制约大 方式：内河 海洋（近海、 远洋） 速度最快；费用最高；舒适 专业性强（专用）；连续性强， 运输成本低、损耗少，,2各种交通运输方式的特点及优势,铁路运输公路运输：水 运：航空运输：管道运输：,古代： 近代：本世纪初（1902年）汽车输入我国。从1906年在广西友谊关修建第一条公路到1949年底，全国公路通车里程仅8.1万公里。 现代：中华人民共和国成立以后1978年底公路通车里程达88万公里,第二节 我国道路现状与发展规划,一、道路发展史,第二次全国公路普查
3、结果表明，到2000年12月31日我国公路总里程达到167.98万公里。其中高速公路通车里程为1.6万公里。 98的乡镇和89的行政村通了公路。（不通公路的乡镇460个，不通公路的村有7.4万个） 除港、澳、台地区外，到2001年底，我国公路总里程达到169.8万公里，居世界第四位。 到2002年底，我国公路总里程达到175.8万公里。 第二次公路普查信息发布网站：21世纪公路网www.21cn-中国公路网www.highay-时代公路网,1994年底公路通车里程达到110万公里，并实现了县县通公路，97的乡及78的行政村通了汽车。,1990年第一条高速公路（沈大高速公路）建成通车； 到200
4、0年底，高速公路总里程达1.6万公里； 到2001年底，高速公路总里程达1.9万公里，超过加拿大（1.9万公里）、仅次于美国（8.8万公里），位居世界第二位； 2002年底高速公路总里程达到2.52万公里，2002全年新建高速公路5583km。,高速公路建设情况：,存在如下几方面的问题：1数量少。（1）公路通车总里程：目前通车里程虽己达175.8万公里，但与发达国家相比，仍然相差较大。如美国为630万公里，日本140万公里，印度160万公里。,二、道路现状评价,美国、加拿大国土面积与中国差不多，高速公路里程已达8.8万公里和.9万公里，法国国土仅为中国的十七分之一，高速公路里程已达9000公里
5、；日本国土很小，而高速公路已达近7000公里。 高速公路里程占公路总里程的比例偏低。 中国仅为0.82，而发达国家已达1.5左右，如加拿大为1.88，德国已达1.72，美国为1.37，印度、马来西亚等发展中国家高速公路发展也很快。,高速公路总量也明显偏少。,公路密度即每百平方公里国土面积拥有的公路里程数。从总体上讲，我国公路基础设施总量不足，密度偏低。美国公路密度每百平方公里为67公里，英国为160公里，法国为147公里，日本为303公里，印度为61公里，而我国只有17.5公里。 每万人拥有公路长度，美国为242公里，英国为63公里，法国为140公里，日本为91.5公里，印度为22公里，而我国
6、只有11公里。,（2）公路密度：,在通车里程中，二级以上的公路，只占公路总里程的13.1%多，等级以上公路所占比重为78.3%，还有达不到技术标准的等外公路36.4万公里，占22左右。 高级、次高级路面里程占公路总里程的38.9%。无路面里程15.4万公里,占9 。,2公路网等级低、高等级公路少、路面质量差、标准低。,东西部差距较大，平原区与山区差别大。到2000年底全国仍有353个乡（0.8%），6.9万个村（9.2%）不通公路。公路密度各省市差距大。上海95.4km，天津85.1km，北京81.0km，海南61km，广东58km，江苏56.6km。10km以下的省有5个，西藏、青海、新疆、
7、内蒙古、甘肃，黑龙江省13.8km，排位倒数六。 4通行能力低。 通行能力大、运营效益高的公路主骨架未形成。 5服务水平低。公路运输服务不满足要求。,3发展不平衡。,三、发展规划,1发展方向（1）提高等级与加大密度并举。新建公路，沟通断头路。国道主干线高速公路网建设（2）运输工具向专业化方向发展。大型车、小型车发展，控制中型车（3）运输服务向高效优质发展。（4）管理信息化发展。,（1）国道主干线公路全部建成高速公路。（3.5万公里）19902020年，总长3.5万公里国道主干线公路全部建成高速公路。2003年，完成“两纵两横”；2020年，完成“五纵七横”。,2发展规划,“两纵两横”国道主干线
8、,“两纵两横”国道主干线示意图,“五纵七横”国道主干线,“五纵七横”国道主干线示意图,国道主干线,国道主干线规划线,国道：G102，G222，G301 省道：S105 县道：X101 乡道 村道,（2）省道干线道路网形成。,各省、市、自治区根据本地区的情况，规划修建省级干线网。我国公路网管理层次：,国道网分类： 首都放射线：编号1 南北纵线： 编号2 东西横线： 编号3,黑河,同江,绥汾河,甘南,哈尔滨,伊春,鹤岗,佳木斯,鸡西,牡丹江,齐齐哈尔,（3）2030年实现智能化公路运输系统。 （4）2040年智能化综合交通运输系统形成。,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
9、级 交通部1997年颁布的公路工程技术标准JTJ01一97 （现行）将公路分为五个等级 高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路。划分等级目的：按需求建设公路依据：公路使用任务、功能交通量（远景设计）,高速公路分为四个等级： （1）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；（2）六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4500080000辆； （3）八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60000100000辆。 功能：专供汽车分向、分车道行驶的干线
10、公路。,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。,功能：一级公路是连接高速公路或是某些大城市的城乡结合部、开发区经济带及人烟稀少地区的干线公路。具有两种不同的任务和功能：（1）干线功能，部分控制出入；（2）可以采用平交的距离不长的连接线等。 一级公路强调必须分向、分车道行驶，标准规定一级公路一般应设置中央分隔带。当受特殊条件限制时，必须设置分隔设施，不允许用画线代替。,一级公路：为供汽车分向、分车道行驶的公路，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1500030000辆。,功能：二级公路为中等以上城市的干线公路或者是通往大工矿区、港口的公路。 三
11、级公路：一般能适应按各种车辆折合成中型载重汽车的远景设计年限年平均昼夜交通量为10004000辆。 功能：为沟通县、城镇之间的集散公路。 四级公路：一般能适应按各种车辆折合成中型载重汽车的远景设计年限年平均昼夜交通量为：双车道1500辆以下；单车道200辆以下。 功能：为沟通乡、村等地的地方公路。,二级公路：一般能适应按各种车辆折合成中型载重汽车的远景设计年限年平均昼夜交通量为30007500辆。,2公路技术标准定义：一定数量的车辆在车道上以一定的计算行车速度行驶时，对路线和各项工程的设计要求。,各级公路的主要技术指标汇总表,地形分类可参考地形特征划分为：平原、微丘地形山岭、重丘地形 平原地形
12、：指一般平原、山间盆地。高原（高平原）等地形平坦，无明显起伏，地面自然坡度一般在3以内； 微丘地形：指起伏不大的丘陵，地面自然坡度在20以下，相对高差在100m以下，设线一般不受地形限制；对于河湾顺适、地形开阔且有连续的宽缓台地的河谷地形，河床坡度大部在5以下，地面自然坡度在20以下，沿河设线一般不受限制，路线纵坡平缓或略有起伏，也属平原微丘地形。,3地形分类（适用于一、二、三、四级公路）：,重丘地形：指连续起伏的山丘，且有深谷和较高的分水岭，地面自然坡度一般在20以上，路线平、纵面大部分受地形限制；高原地区的深浸蚀沟，以及有明显分水线的绵延较长的高地，地面自然坡度多在2以上，路线平、纵面大部
13、分受地形限制。 山岭地形：指山脊，陡峻山坡、悬崖、峭壁、峡谷、深沟等地形变化复杂，地面自然坡度大部分在20以上，路线平、纵、横面大部分受地形限制。,公路等级应根据公路网的规划，从全局出发，按照公路的使用任务、功能和远景交通量综合确定。 各级公路远景设计年限：高速公路和一级公路为20年二级公路为15年三级公路为10年四级公路一般为10年。 设计路段长度：按不同计算行车速度设计的各路段不宜过短。高速公路不宜小于15km一级、二级公路不宜小于10km。,4公路等级的选用,二、城市道路分类与技术分级,城市道路分类：按照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，城市道路分为四类：1快
14、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。快速路两侧不应设置吸引大量车流，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。,主干路为连接城市各主要分区的干路，以交通功能力主。自行车交通量大时，宣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、人流的公共建筑物的进出口。 3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。 4支路支路为次于路与街坊路的连接线，解决局部地区交通，以服务功能为主。,2主干路,除快速路外，各类道路按照
15、所在城市的规模、设计交通量、地形等分为：、级。 大城市应采用各类道路中的级标准； 中等城市应采用级标准； 小城市应采用级标准。,城市道路分级：,一、公路勘察设计阶段,一阶段设计：对于技术简单、方案明确的小型建设项目，可采用，即一阶段施工图设计；两阶段设计：公路工程基本建设项目一般采用两阶段设计，即初步设计和施工图设计三阶段设计：技术上复杂而又缺乏经验的建设项目或建设项目中的个别路段、特殊大桥、互通式立体交叉、隧道等，必要时采用三阶段设计，即初步设计、技术设计和施工图设计。,第四节 道路勘测设计的阶段和任务,一阶段设计：路线视察设计任务书一次定测一阶段施工图设计施工图预算两阶段设计：可行性研究计
16、划任务书初步测量初步设计，设计概算定线测量两阶段施工图设计，施工图预算三阶段设计：预可研可行性研究计划任务书初步设计技术设计施工图设计,公路工程基本建设项目设计程序：,二、公路工程可行性研究,公路工程可行性研究：目的是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，进行投资估算并作出经济评价，为建设项目的决策和审批提供科学的依据。 预可研： （预可行性研究）,三、设计任务书,（1）建设依据和意义；（2）路线的建设规模和修建性质；（3）路线基本走向和主要控制点；（4）公路工程技术标准和主要技术指标调；（5）按几阶段设计，各阶段的完成时间；（6）建设期限
17、和投资估算，分期修建应提出每期的建设规模和投资估算；（7）施工力量的原则安排；（8）附路线示意图,1城市道路网的结构形式和特点 （1）方格网式：呈方格棋盘形状，是最常见的一种形式，即每隔一定的距离设置接近平行的干道，在干道之间再布置次要道路，将用地分为大小合适的街坊。 （2）环形放射式：一般由旧城中心区逐渐向外发展，由旧城中心向四周引出放射干道的放射式道路网演变而来。 （3）自由式：以结合地形为主，路线弯曲无一定几何图形。 （4）混合式：为上述三种形式的组合，如规划得合理，能发扬上述各式的优点，又避免了它们的缺点，是一种扬长避短较合理的形式。,四、城市道路网和红线规划,道路红线：指城市道路用地
18、分界控制线，红线之间宽度即道路用地范围，亦可称道路的总宽度或称规划路幅。 道路红线宽度确定：根据道路的功能与性质，考虑适当的横断面型式和定出机动车道、非机动车道、人行道、绿带等各组成部分的合理宽度，从而确定道路的总宽度，即红线宽度。,2城市道路红线规则,一、设计车辆 按使用目的、结构或发动机的不同分成各种类型，而作为道路设计依据的汽车可分为四类，即：小客车、载重汽车、鞍式列车铰接车（城市道路)。,第五节 道路勘测设计的依据,汽车外廓尺寸限界即对汽车的总高、总宽、总长的限制规定，这项规定适用于公路和城市道路运输用的汽车及汽车列车。汽车最大外廓尺寸应不超过如下限制规定：1.总高： 4.0m；2.总
19、宽（不包括后视镜）：2.5m； 3.总长： 16m；（1）载重汽车（包括越野载重汽车）12.0m；（2）客车12.0m；铰接式客车 18.0m；（3）牵引车拖半挂车 16.5m；（4）汽车全挂汽车列车 20.0m。,国家标准GB158989对汽车的外廓尺寸限界的规定,1. 计算行车速度定义： 计算行车速度是当气候条件良好、交通密度小、车辆行驶只受公路本身的道路条件的影响时，具有中等驾驶技术的驾驶人员能安全顺适地驾驶车辆的速度。 设计车速是决定公路几何形状的基本依据，曲线半径、超高、视距等技术指标都起着决定的作用，同时也影响着车道的尺寸和数目以及路肩宽度等指标的确定。其他如车道宽度、路肩宽度等虽
20、与设计车速无直接关系，但他们影响行车速度。,二、设计车速（计算行车速度）,计算行车速度较低时，平均行车速度大约为计算行车速度的90%95%；在计算行车速度较高时，其平均行车速度约为计算行车速度的80%。 3计算行车速度的拟定计算行车速度的最大值： 120km/h根据汽车性能，并参考国内外的实际经验，从节约能源以及人在感官上的感觉出发，计算行车速度的最大值采用120km/h是适宜的。计算行车速度的最低值： 20km/h。,2. 计算行车速度与平均行车速度的关系,高速公路在设计、施工、运营管理上与一般公路有所不同，本次修订按高速公路的运营要求和交通需要的变化把计算行车速度分为四档，即120km/h
21、、100km/h、80km/h和60km/h。高速公路的计算行车速度不与地形直接挂钩，设计时设计人员应结合交通需求的变化，考虑技术经济的合理性，更好地与地形景观相配合，作出更合理的设计。一般情况下应选用120km/h的计算行车速度，当受地形、地物、工程造价等条件限制时，交通量又相对的小一些，可选用100km/h甚至是80km/h的计算行车速度。对于条件特殊困难地段，经技术、经济论证可选用60km/h的计算行车速度。,（1）高速公路的计算行车速度,为了使汽车在各级公路上都能充分发挥其技术性能，达到应有的运输经济效益，并结合已有公路汽车行驶的实际情况，一级公路的平均行车速度应在60km/h以上，二
22、级公路的平均行车速度应大于50km/h，三级公路的平均行车速度采用40km/h45km/h，四级公路采用35km/h。 根据上述计算行车速度和平均行车速度的关系，拟定计算行车速度如表5。,（2）平原、微丘区的计算行车速度,表5 计算行车速度计算表,（3）山岭、重丘区的计算行车速度,在山岭、重丘区，计算行车速度的大小直接影响着公路工程量大小和工程的难易程度。一般情况下，山岭、重丘区的计算行车速度比平原、微丘区的要小一些。考虑到山岭、重丘区公路的工程量要求和施工难度的要求，同时考虑到各级道路条件下行车安全顺适的要求，利用极限最小半径的实践经验，确定了各级道路在山岭重丘区的计算行车速度值。见表6。,
23、表6 山岭重丘区公路计算行车速度,交通量是指单位时间内通过道路某断面的交通流量（即单位时间通过道路某断面的车辆数目）。其具体数值由交通调查和交通预测确定。 交通调查、分析和交通预测是公路建设项目可行性研究阶段进行现状评价、综合分析建设项目的必要性和可行性的基础，也是确定公路建设项目的建设规模、技术等级、工程设施、经济效益评价及公路几何线形设计的主要依据。 定义：日交通量 （单向/双向，汽车/混合交通） 小时交通量年累计交通量,三、交通量,1设计日交通量一条公路交通量的普遍计量单位是年平均日交通量（简写为AADT），用全年总交通量除以365而得。设计交通量是指欲建公路到达远景设计年限时能达到的年
24、平均日交通量（辆日）。远景设计年平均日交通量依道路使用任务及性质，根据历年交通观测资料推算求得。目前一般按年平均增长率累计计算确定。,（一）设计交通量,远景设计年平均日交通量依道路使用任务及性质，根据历年交通观测资料推算求得。目前一般按年平均增长率累计计算确定。NdN0(1+)n-1 式中：Nd远景设计年平均日交通量（辆日）；N0起始年平均日交通量（辆日），包括现有交通量和道路建成后从其它道路吸引过来的交通量：年平均增长率（）；n远景设计年限。,远景设计年平均日交通量计算：,小时交通量（辆小时）是以小时为计算时段的交通量，是确定车道数和车道宽度或评价服务水平时的依据。 第30位小时交通量 ：
25、设计小时交通量一般采用第30位小时交通量。 意味着在一年中有29个小时超过设计值，将发生拥挤，占全年小时数的0.37，也就是说能顺利通过的保证率达9967。,2设计小时交通量,NhNdv kD 式中：Nh主要方向高峰小时设计交通量（辆小时）：D方向系数，即高峰小时期间主要方向与两个方向总交通量之比（NhNh），可采用0.6；Nh高峰小时两个方向的总交通量（辆小时）；Nd 设计年限的年平均日交通量（辆日）；,设计小时交通量计算公式：,设计小时交通量系数K说明：,K 设计小时交通量系数（NhNh）：平时有观测资料，仿图1-5绘制关系图求得；无资料：可按如下近似式计算K=18（1十A）X-08+ 式
26、中：A地区气候修正系数：X设计小时时位：设计年限的日交通量修正系数，按下式计算：0.2-0.0002Nd,我国的城市道路和一般公路（即二、三、四级公路）都是混合交通，非机动车占较大比重。在机动车和非机动车混合行驶的公路上，其交通量是将公路上行驶的各种车辆折合成中型载重车的数量来表示：在设置慢车道实行分道行驶的道路或路段上，其交通量应按汽车交通量和非汽车交通量分别计算。各种车辆的折算系数与车辆的行驶速度和该车种行车时占用道路净空有关，目前仍暂沿用1972年的规定，以载重汽车为标准的折算系数。,（二）交通量折算,道路通行能力是在一定的道路和交通条件下，道路上某一路段适应车流的能力，以单位时间内通过
27、的最大车辆数表示。单位时间通常以小时计（辆小时）。1基本通行能力基本通行能力是指在理想条件下，单位时间内一个车道或一条车道某一路段可以通过的小客车最大数，是计算各种通行能力的基础。 理想条件：包括道路条件和交通条件两个方面，,四、通行能力,（1）车头时距：指连续两车通过车道或道路上同一地点的间间隔。 以车头时距计算一条车道的通行能力：C=3600t 式中：t连续车流平均车头间隔时间（s），可通过观测求得。 （2）车头间距：是指交通流中连续两车之间的距离。 以车头间距计算一条车道的通行能力：C=1000Vl 式中：l连续车流平均车头间隔距离（s），可通过观测求得。,基本通行能力的计算方法：,可能
28、通行能力是由于通常现实的道路和交通条件与理想条件有较大差距，考虑了影响通行能力的诸多因素如车道宽、侧向净宽和大型车混入后，对基本通行能力进行修正后的通行能力。3设计通行能力1）服务水平及服务交通量：我国按照车流运行状态，把从小交通量自由流至交通量达到可能状态的受限制车流这一运行条件范围分为四级服务水平。公路路线设计规范JTJ011一94 （以后简称规范）规定了各级公路设计采用的服务水平等级。,2可能通行能力,公路设计中采用的服务水平等级为：,高速公路：二级服务水平但在不得已的情况下，匝道主线连接处以及交织区可降低要求采用三级服务水平。 一级公路：平原微丘区采用二级服务水平，在重丘山岭地形及在近
29、郊采用三级服务水平。二、三、四级公路：采用三级服务水平。,设计通行能力是指公路交通的运行状态保持在某一设计的服务水平时，单位时间内公路上某一路段可以通过的最大车辆数。 设计通行能力是实际道路可能接受的通过能力，考虑了人为主观对道路的要求，按照道路运行质量要求及经济、安全、出人口交通条件等因素而确定作为设计依据的。 设计通行能力=可能通行能力V/C （VC）比是在理想条件下，各级服务水平最大服务交通量与基本通行能力之比。,2）设计通行能力：,4. 各级公路适应交通量,(1)高速公路的适应交通量 在进行高速公路规划设计时，要保证必要的交通服务水平和车辆运行质量，同时要考虑我国的经济水平和公路建设投
30、资力量，并要避免高速公路不入因交通量不适应造成交通阻塞。 公路路线设计规范JTJ011-94规定我国公路服务水平分为一级、二级、三级、四级。 根据我国国情，高速公路的适应交通量宜按二级（相当于美国的C级）来考虑，即计算行车速度为120km/h时，高速公路服务水平V/C比为0.8；计算行车速度为100km/h、80km/h和60km/h时，其V/C比应为0.72、0.68、0.64。最大服务交通量1600，1400，1300，1150。,按照美国最近研究结果，高速公路上每车道以小客车计的基本通行能力大约为2200辆/h。 我国交通状况下的通行能力按每车道2000辆/h计（120100km/h）；
31、80km/h1900，60km/h1800。 目前世界上高速公路基本按单向单车道的设计小时交通量来考虑，但一方面因我国对某些参数尚待进一步研究，另一方面为便于进行公路规划设计并与我国一直延用的适应交通量指标相衔接。因而用适应交通量作为高速公路选用的指标。其值按下式计算：,式中：AADT远景年限的设计年平均日交通量（辆/日）；CD单车道设计通行能力（小客车/每车道/小时）；CD=CB（V/C）CB理想备件下一个车道的基本能行能力，计算行车速度120km/h为2000小客车/小时；N单向车道数；K设计小时交通量系数，K值大约在0.0950.135之间，具体应用时，可根据当地的交通量观测资料作适当调
32、整；D交通量方向分布系数，根据我国实际交通调查情况，交通流方向分布系数D一般取0.6，具体应用时，可根据当地的交通量预测资料确定。,高速公路适应的交通量计算公式：,高速公路远景年限的设计年平均日交通量范围 单位：小客车辆/日,一级公路与高速公路相比，主要差别在于未排除横向干扰，车辆要经常变换车道及侧向余宽不足，其运行质量不及控制进入的高速公路。因此其通行能力和服务水平较高速公路有一定的折减。 参考日本公路技术标准中关于通行能力的计算公式及有关侧向余宽，沿途条件和车道折减等修正系数，则可由高速公路公路通行能力推算出一级公路远景设计年限的年平均日交通量。,(2)一级公路的适应交通量,AADT=（C
33、DR1R22）/（KD）=（0.60.76）CD2/(KD) 式中：AADT一级公路多车道公路远景设计年限的年平均日交通量（辆/日）；CD计算行车速度为60km/h和100km/h的高速公路设计通行能力，其值为10001300小客车/每车道/小时；（二级服务水平）R1侧向余宽修正系数，取值为0.850.95；R2横向干扰修正系数，取值为0.70.8； 由上式计算出四车道一级公路远景设计年限的年平均日交通量约为15000辆30000辆小客车。,由高速公路公路通行能力推算一级公路远景设计年限的年平均日交通量：,根据国内研究结果，首先确定二、三、四级公路各项技术指标的平原微丘公路为基准条件，在一定服
34、务水平下（以平均运行速度作为服务水平的指标）得出各级公路在平原微丘区下的允许通行能力，然后考虑高峰小时交通量（即容许通行能力）与年平均适应交通量之间的比值，即可得到基本路段的适应交通量。 根据我国交通量调查情况和研究结果， 基准路段AADT=容许通行能力/K=Ca/K。 设计小时交通量系数K变化在0.100.115之间，至于各级公路基准路段的容许通行能力Ca，按照交通部公路科学研究所的研究成果取值。,（3）双车道公路的适应交通量,山岭重丘二、三、四级公路应作相应的纵坡折减，平均纵坡分别按4.5%、5%和5.5%考虑，对应的纵坡修正系数为0.60，0.55和0.50，其适应交通量应分别按40%，
35、45%和50%左右折减。,双车道公路适应交通量范围（辆/日）,一、平曲线线形设计一般原则（一）平面线形应直捷、连续、顺适，并与地形、地物相适应，与周围环境相协调（二）行驶力学上的要求是基本的，视觉和心理上的要求对高速路应尽量满足高速公路、一级公路以及设计速度60km/h的公路，应注重立体线形设计，尽量做到线形连续、指标均衡、视觉良好、景观协调、安全舒适。设计速度40kmh的公路，首先应在保证行车安全的前提下，正确地运用平面线形要素最小值。,第五节 平面线形设计,1长直线尽头不能接以小半径曲线。特别是在下坡方向的尽头更要注意。若由于地形所限小半径曲线难免时，中间应插入中等曲率的过渡性曲线，并使纵
36、坡不要过大。,（三）保持平面线形的均衡与连贯（技术指标的均衡与连续性）,（四）应避免连续急弯的线形这种线形给驾驶者造成不便，给乘客的舒适也带来不良影响。设计时可在曲线间插入足够长的直线或回旋线。,（三）保持平面线形的均衡与连贯（技术指标的均衡与连续性）,1长直线尽头不能接以小半径曲线。特别是在下坡方向的尽头更要注意。若由于地形所限小半径曲线难免时，中间应插入中等曲率的过渡性曲线，并使纵坡不要过大。2高、低标准之间要有过渡。,（五）平曲线应有足够的长度,汽车在公路的任何线形是行驶的时间均不宜短于3s，以使驾驶操作不显的过分紧张。 (1)平曲线一般最小长度为9s行程； (2)平曲线极限最小长度为6
37、s行程。(3)偏角小于7时的平曲线最小长度 ：,式中：公路偏角，当2时，按=2计算。,二、平面线形要素的组合类型,（一）基本型按直线-回旋线-圆曲线-回旋线-直线的顺序组合的线形。适用场合：交点间距不受限。,二、平面线形要素的组合类型,计算方法： 由平曲线长度L=R+Ls 按1：1：1设计时，L=3Ls，则3Ls=R+Ls 故,（一）基本型按直线-回旋线-圆曲线-回旋线-直线的顺序组合的线形。适用场合：交点间距不受限。从线形的协调性出发，宜将回旋线、圆曲线、回旋线之长度比设计成1：1：1。,（二）S型,两个反向圆曲线用两段回旋线连接的组合。适用场合：交点间距受限（交点间距较小）。,（二）S型,
38、两个反向圆曲线用两段回旋线连接的组合适用场合：交点间距受限（交点间距较小）。适用条件：,（二）S型,（2）在S型曲线上，两个反向回旋线之间不设直线，是行驶力学上所希望的。不得已插入直线时，必须尽量地短，其短直线的长度或重合段的长度应符合下式：,式中：l反向回旋线间短直线或重合段的长度。,两个反向圆曲线用两段回旋线连接的组合适用场合：交点间距受限（交点间距较小）。适用条件： （1）S型相邻两个回旋线参数A1与A2宜相等。当采用不同的参数时，A1与A2之比应小于2.0，有条件时以小于1.5为宜。,（3）S型两圆曲线半径之比不宜过大，宜为：,式中：R1大圆半径（m）；R2小圆半径（m）。,用一个回旋
39、线连接两个同向圆曲线的组合。适用场合：交点间距受限（交点间距较小）。,（三）卵型,式中：A回旋线参数；R2小圆半径（m）。（2）两圆曲线半径之比宜在下列界限之内：,（1）卵型上的回旋线参数A不应小于该级公路关于回旋线最小参数的规定，同时宜在下列界限之内：,（三）卵型,用一个回旋线连接两个同向圆曲线的组合。适用场合：交点间距受限（交点间距较小）。适用条件：,（3）两圆曲线的间距，宜在下列界限之内：,式中：D两圆曲线最小间距（m）。,凸型的回旋线的参数及其连接点的曲率半径，应分别符合容许最小回旋线参数和圆曲线一般最小半径的规定。,（四）凸型,在两个同向回旋线间不插入圆曲线而径相衔接的组合。,两个回
40、旋线参数之比宜为：A2：A1=1：1.5 复台型回旋线除了受地形和其它特殊限制的地方外一般很少使用，多出现在互通式立体交叉的匝道线形设计中。,（五）复合型,两个以上同向回旋线间在曲率相等处相互连接的线形。,（六）C型,其连接处的曲率为0，也就是R=，相当于两基本型的同向曲线中间直线长度为0。适用场合：交点间距受限（交点间距较小）。C型曲线只有在特殊地形条件下方可采用。适用条件：同卵形曲线。,同向曲线的两回旋线在曲率为零处径相衔接的线形。,例：平原区某公路有两个交点间距为407.54m，JD1=K7+231.38，偏角1=122420（左偏），半径R1=1200m；JD2为右偏，2=153250
41、，R2=1000m。 要求：按S型曲线计算Ls1、Ls2长度，并计算两曲线主点里程桩号。,T1,T2,L1,L2,例：平原区某公路有两个交点间距为407.54m，JD1=K7+231.38，偏角1=122420（左偏），半径R1=1200m；JD2为右偏，2=153250，R2=1000m。 要求：按S型曲线计算Ls1、Ls2长度，并计算两曲线主点里程桩号。,解：（1）计算确定缓和曲线长度Ls1、Ls2： 令两曲线的切线长相当，则取T1=407.54/2=203.77m按各线形要素长度1：1：1计算Ls1：Ls1=R/2=12.2420/1801200/2=129.91取Ls1=130m则经计
42、算得，T1=195.48m, 407.54/2=203.77m,切线长度与缓和曲线长度的增减有近似1/2的关系，LS1=130+28.29=146.58，取Ls1=140m。 则计算得，T1= 200.49mT2=407.54-T1=407.54-200.49=207.05 按1：1：1计算Ls2：Ls2=R/2=15.3250PI/1801000/2=135.68 计算切线长T2得，T2=204.45m207.05-204.45=2.60取Ls2=135.68+22.60=140.88计算得， T2=207.055m207.05-207.055=-0.005取Ls2=140.88-20.00
43、5=140.87,203.77-195.48=8.29，即T1计算值偏短。,JD1曲线要素及主点里程桩号计算,R1=1200 Ls1=140 1=12.2420 T1=200.49 L1=399.82 E1=7.75 J1=1.15 JD1= K7+231.38 ZH1=K7+030.89 HY1=K7+170.89 QZ1=K7+230.80 YH1=K7+290.71 HZ1=K7+430.71,JD2里程桩号计算：,JD2 = JD1+ 407.54 - J1= 7231.38 + 407.54 -1.15= K7 + 637.77,JD2 = JD1+ 交点间距 - J1= HZ1 +
44、 曲线间直线长度 + T2,JD2里程桩号计算：,JD2曲线要素及主点里程桩号计算T2=207.05 L2=412.22 E2=10.11 J2=1.88JD2=K7+637.77ZH2=K7+430.72 HY2=K7+571.59 QZ2=K7+636.83YH2=K7+702.07 HZ2=K7+842.94,JD2 = K7 + 637.77 R2=1000 Ls1=140.87 2=15.3250,作业：,平原区某公路有两个交点间距为371.82m，JD1=K15+385.63，偏角1=201952（右偏），半径R1=700m，JD2为右偏，2=170532，R2=850m，试按S型
45、曲线计算LS1、LS2长度，并计算两曲线主点里程桩号。,附：非对称缓和曲线计算方法,公路平面线形基本要素是由直线、圆曲线和缓和曲线三个要素构成的。规范规定，基本型也可使用非对称的缓和曲线，以适应周围地形地物。 （一）计算原理缓和曲线采用的线型一般为回旋线，其性质满足rl=C（常量）。公路设计中定义该常量C为回旋线参数A，且A2=RLs。这样当圆曲线半径R和缓和曲线长度Ls确定时，参数A就是定值，圆曲线的内移值p，也就是定值。,非对称缓和曲线计算原理,2,2,R,O,（二）采用的测设方法,平移圆心 法：平移圆心使圆曲线到两条切线的距离分别等于两个内移值，这样设计的平曲线位置相对于切线是不对称的。
46、 调整缓和曲线参数法：保持圆心位置不变而通过调整缓和曲线参数A值来实现非对称缓和曲线设计。,（二）采用的测设方法,1.平移圆心 法,O,2. 调整缓和曲线参数法,按缓和曲线平均插入圆曲线原则设计：,2,2,-2,-22,R,O,（1）计算原理 设第一缓和曲线长度为Ls1，第二缓和曲线长度为Ls2，且Ls1 Ls2，则缓和曲线参数：A12 = RLs1，A22 = RLs2,缓和曲线参数：A12 = RLs1，A22 = RLs2 因为Ls1Ls2，所以A1A2， p1p2， 方法令p2 = p1，由p2反推缓和曲线参数A2，再进行缓和曲线计算。,因为,所以,（2）几何要素计算： 上、下半支曲线
47、分别按Ls1和Ls2单独计算。,切线长：上半支 下半支,曲线总长,曲线长：上半支 下半支,外 距：,校正值： J=T1+T2-L,习题：,已知某二级公路有一弯道，偏角=123842，半径R=800m，Ls1=120，Ls2=150，JD=K5+136.53。计算曲线主点里程桩号。,第七节 纵断面设计方法及纵断面图,（一）关于纵坡极限值的运用根据汽车动力特性和考虑经济等因素制定的极限值，设计时不可轻易采用应留有余地。一般讲，纵坡缓些为好，但为了路面和边沟排水，最小纵坡不应低于0.3%0.5%。 （二）关于最短坡长坡长不宜过短，以不小于计算行车速度9秒的行程为宜。对连续起伏的路段，坡度应尽量小，坡长和竖曲线应争取到极限值的一倍或二倍以上，避免锯齿形的纵断面。 （三）各种地形条件下的纵坡设计1平原、微丘区：保证最小填土高度，作包线设计。2山岭、重丘区：按纵向填挖平衡设计。,一、纵断面设计要点,一般情况下：竖曲线应选用较大半径为宜。坡差小时：应尽量采用大的竖曲线半径。条件受限制时：可采用一般最小值特殊困难情况下：方可用极限最小值。有条件时：宜采用表4-20规定的满足视觉要求的最小半径。,
