1、道路勘测设计教学课件,湖北工业大学土建学院 刘文生 2012.9.1,湖北工业大学精品课程,http:/ http:/ 绪 论,第2章 汽车行使特性,第3章 平面设计,第4章 纵断面设计,第5章 横断面设计,第6章 选线,第7章 定线,第10章 立体交叉设计,第9章 平面交叉设计,第8章 道路CAD,第11章 道路沿线设施,本章主要介绍道路勘测设计的基本概念和我国道路现状及发展目标。,第1章 绪 论,1.1 交通运输网络构成,1.3 道路勘测设计的任务与内容, 1.8道路勘测设计的发展方向, 1.9与其他课程的相互关系,1.5 道路勘测设计的基本程序,1.2 我国道路建设成就与发展规划, 1.
2、6 道路分类、分级,1.4 道路勘测设计的基本原则, 1.7 道路勘测设计的控制要素,基本概念,道路是地面上供人和车辆通行的具有一定技术标准的设施，是公路和城市道路的统称。 公路是市区以外连接城市或工矿之间的道路； 城市道路是指城市范围内的道路，它作为城市的公共空间，是城市建设的基础，是城市交通、生产和生活的必要设施，是城市总平面布置的骨架。 勘测是勘察和测量的总称。勘察是对工程所处的地理环境进行地质、水文等工程属性的信息收集。测量对工程所处的地理环境的空间信息收集，包括地形图测绘、定线、施工放样等。设计是工程建设预先制定方案和图样等工作。工程建设的基本程序是先勘测、后设计、再施工。因此，没有
3、设计就不能施工，没有正确的勘测，就不能有正确的设计。 道路勘测设计就是通过踏勘测量、设计道路几何空间形态，以满足汽车行驶的基本要求和美学原则。,设计的数学表达,2，3，5 幼儿阶段 识数 2+3=5 小学阶段 算术 X+3=5 初中阶段 方程 X+Y=5 高中阶段 解析几何 X+Y=Z 大学阶段 设计 有条件求解 X,Y,Z=? 研究生阶段 研究 无条件求解 ? 博士阶段 探索,芝加哥的城市交通,一现代交通组成,交通(Traffic) 人、车、物以及信息在两地之间的往来、传递、输送。,1 .1 交通运输网络构成,地面交通,地下交通,水上交通,空中交通,信息交通,地面交通,法国的轻轨交通,自行车
4、交通,磁悬浮交通,管道交通,十 大 地 铁 (1)莫斯科(俄国)：年输送旅客量达26亿人次，每张票价1美分。(2)东京(日本)：客流量25亿人次，每张票价78美分。(3)纽约(美国)：客流量15亿人次，每张票价1.15美元。 (4)墨西哥城(墨西哥)：年载旅客15亿人次，每乡票价11美分。(5)巴黎(法国)：乘地铁人次为12亿，每张票价为87美分。(6)大阪(日本)：载客为9.48亿人次，每张票价为78美分。(7)列宁格勒(前苏联)：8.21亿人次，每张票价1美分。(8)伦敦(英国)：年输送旅客8.15亿人次，每张票价1.17美元。(9)汉城(韩国)：年输送旅客8.12亿人次，每张票价28美分
5、。(10)香港(中国)：年输送旅客6.3亿人次，每张票价32美分。,一交通运输的概念,交通(Traffic) 人、车、物以及信息在两地之间的往来、传递、输送。,第一节 交通运输的特点及其在国民经济中的地位,地面交通,地下交通,水上交通,空中交通,信息交通,地面交通,地下交通,水上交通,空中交通,信息交通,多伦多地铁,大型航母,波音747-200大型客机,管道交通,管道交通,位于陕北靖边的长庆油田天然气净化厂,传送01的信息交通,交通沟通,二、公路运输的特点及其在国民经济中的地位,铁路：远程的大宗物流、人流运输。 线 水路：在通航的河道上，廉价运输。 航空：快速运输旅客、贵重、紧急物资及邮件。
6、点 管道：适用于液态、气态及散装粉状（如石油、煤气、水泥等）的运输。 公路：适用于中、短途运输，面广、集散作用。 面,三公路运输(road traffic)的特点,1.机动灵活。,2.迅速直达,3.适应性强,4.投资少,5.运输成本高,5.运输成本较高。燃料贵、服务人员多、单位运量小,4综合运输体系协调发展：各种运输方式的优缺点相互补充，尤其是以现代通讯手段为基础的信息高速公路得到了飞速的发展。,四.交通发展的四个阶段,1水运阶段：公元250年始有简易船。1807年美国有了汽轮机。,2铁路：1825年英国第一辆蒸汽机开通。火车对工业化进程起到了主导作用，最高时期达到了货运量的3/4。,3公路、
7、航空、管道运输竞相发展：1886年德国第一辆四冲程汽油车诞生。二战期间，汽车、公路得到发展，形成“交通工程学”。1903年第一架飞机上天。目前，.全球汽车超过10亿辆，小汽车4亿辆，美国2.4亿辆 ，中国2.2亿辆.全球交通网络中，2/3是公路。.公路完成总货运量的80%。,全球汽车平均拥有量为16.75,美国1.3辆/人 日本1.3辆/人 中国17辆/人 印度56辆/,1.2 我国道路建设成就与发展规划,一、道路现状,（1）公路数量少、通达深度不够 公路通车总里程少。 公路密度低：公路密度指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
8、平方公里为67 km，英国为160 km，法国为147 km，日本为303 km，印度为61 km，而我国只有36 km。 （2）公路网等级低、高等级公路少、路面质量差、标准低 （3）发展不平衡 东西部差距较大，平原区与山区差别大。公路密度各省市差距大。上海95.4 km，天津55.1 km，北京51.0 km，海南61 km，广东58 km，江苏56.6 km。10 km以下的省、自治区有5个，分别为西藏、青海、新疆、内蒙古、甘肃。,“十二五”交通基础设施近期目标,二公路规划（highway planning）,“五纵七横”国道主干线,二高速公路规划,2.国家高速公路网2005年1月提出，采
9、用放射线与纵横网格相结合的布局形态，构成由中心城市向外放射以及横连东西、纵贯南北的公路交通大通道，包括7条首都放射线、9条南北纵向线和18条东西横向线，简称为“7918网”，总规模大约为8万5千公里,湖北省交通规划,武汉地铁规划,1.3 道路勘测设计的任务与内容,道路勘测设计：主要研究汽车行驶与道路各个几何元素的关系，以保证在设计速度等条件下，行车安全、经济、舒适以及路容美观 实地勘测：包括沿线地形、地貌、河流水文、工程地质和水文地质、筑路材料，并按照规定编制设计文件。, 工程地质调查 路基路面调查 桥、函、灌溉渠道调查 经济调查 方案分析论证和比较，选定合理的路线,1.4 道路勘测设计的基本
10、原则,安全、迅速、经济、舒适,1.5 道路勘测设计的基本程序,公路规划、勘测设计、施工、养护。 具体步骤： 1依长远规划或项目建议书进行可行性研究。 2依可行性研究，编制计划任务书(设计任务书)。 3根据批准的计划任务书，现场勘测，编制初步设计文件及概算。 4根据初步设计文件，编制施工图设计和工程预算。 5列入年度基本建设计划。 6进行施工前的各项准备工作。 7编制施工组织计划及开工报告。 8竣工验收，决算。,一公路基本建设程序,二勘测设计的阶段,依据工程性质的要求可分三阶段：,一阶段设计：,两阶段设计：,三阶段设计：,1.6 道路的分类分级与技术标准,一.分类（class）,1公路(high
11、way)：城市郊区以外、连接城乡间的较长道路。分国道、 省道、县道、乡道 2城市道路(urban road)：城市范围内的道路，除承担交通运输任务外，并能反映城市建设水平及建设面貌的布局风格。 3厂矿道路 在工厂、矿山范围内，供运输车辆和行人通行的道路。 (factories and mines road) 4林区道路 (forest road ) 5乡村道路 (country road ),城市道路,乡村道路,1. 公路分级,高速公路：专供汽车分向、分车道行驶并应全部控制出入的多车道公路 。,二.公路分级（grade）与技术标准(technical standard),四车道高速公路应能适应
12、将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量2500055000辆 。六车道高速公路一般能适应各种汽车折合成小客车的年平均日交通量为45000-80000辆。八车道高速公路一般能适应各种汽车折合成小客车的年平均日交通量为60000-100000辆。,高速公路能更好地促进社会的发展高速公路产生巨大的经济效益推动经济的发展高速公路对国防的重要意义,高速公路的特殊地位与作用,一级公路：一般能适应按各种汽车折合成小客车的年平均日交通量为15000辆以上，为连接重要政治、经济中心，通往重点工矿场区、港口或机场，专供汽车分道行驶并根据需要控制出入口的公路。 . 二级公路：一般能适应各种车辆折合成小客车的远景设计
13、年限年平均昼夜交通量为5000-15000辆。 三级公路：一般能适应各种车辆折合成小客车的远景设计年限年平均昼夜交通量为2000-6000辆。 四级公路：一般能适应各种车辆折合成小客车的远景设计年限年平均昼夜交通量为:双车道2000以下；单车道400以下。,二级公路 四级公路,2.城市道路分级及技术标准,3.公路等级的选用,一条公路可以根据交通量等情况分段采用不同的等级。一条公路设计交通量不同，而在同一地形分区采用不同的公路等级时，相邻路段的设计车速之差不宜超过20km/h。.一条公路通过不同的地形分区时，相邻路段的设计车速相差一般较大，在相互衔接处前后一定路段，主要技术指标应逐渐过渡，避免突
14、变。按照不同车速设计的路段长度不宜太短。高等级公路一般不小于20公里，其它公路不小于10公里。,三.城市道路的分类与分级,城市道路分四类：1快速路：为城市大量、长距离、快速交通服务。2主干路：为连接城市各主要分区的干路，以交通功能为主。3次干路：次干路和主干路结合组成城市道路网，起集散交通的作用，兼有服务的功能4支路：为次干路和街坊路的连接线，解决局部地区交通，以服务功能为主。,武汉市三环,1.6 城市道路网和红线的规划,一城市道路网的结构形式和特点,1方格网式： 北京旧城，西安，洛阳，开封。,优点：布局整齐，有利于建筑物的布置，方向性好。缺点：对角线方向交通不便，非直线系数较大。1.27-1
15、.4。,2环形放射式：沈阳，成都，伦敦，东京，莫斯科。,优点：利于城市中心对外联系。非直线系数较小。缺点：交通组织不灵活，各区间联系稍有不便。,一城市道路网的结构形式和特点,1.6 城市道路网和红线的规划,3自由式： 重庆，青岛，九江，南宁,优点：能结合自然地形，节省工程造价。缺点：不规则街坊多，道路非常直线系数较大。,一城市道路网的结构形式和特点,1.6 城市道路网和红线的规划,4混合式： 北京，上海，南京，合肥,特点：扬长避短，适合不同城市结构。 目前我国多数大城市都采用方格式和环形放射式的混合式。,一城市道路网的结构形式和特点,1.6 城市道路网和红线的规划,1.6 城市道路网和红线的规
16、划,二城市道路红线规划,1.道路红线：指城市道路用地的分界控制线。包括车行道、人行道、绿化带在内的总宽度。,2.红线规划内容,.确定红线宽度：根据道路功能，性质，横断面形式，定出机动车道、非机动车道、人行道、绿地的合理宽度，进而确定道路红线总宽度。 要求：远近期结合，以近期为主。.确定红线位置 .确定交叉口型式.确定控制点的标高和坐标,设计车辆,1.7 道路勘测设计的控制要素,一.设计车辆,1概念： 车辆的几何尺寸、重量、性能直接关系到行车道宽度、弯道加宽、道路纵坡、行车视距、道路净空等道路的基本参数。,2. 设计车辆的规定：(公路设计车辆外廓尺寸见教材p10.）城市道路设计车辆的外廓尺寸见下
17、表：,二.设计速度,三.公路工程技术标准,三.公路工程技术标准,1.8 道路勘测设计的发展方向,宽容设计 ：以人为本、预防、容错、纠错。,一.设计理念,二.技术手段,1、从手工纸质设计发展到道路CAD设计2、可视化设计（BIM）技术已应用到工程领域。,1.9 道路勘测设计与其他课程的相互关系,道路工程建设包括：工程测量、交通规划、交通工程、工程地质、道路勘测设计、路基路面工程、桥梁与隧道工程等学科领域。 道路勘测设计与这些学科也是相互关联的，它也涉及工程测量、交通规划、交通量、工程地质等内容。,指城市郊区以外的道路，连接城乡间较长距离的道路。,公路,城市道路,是城市范围内的道路，供各种车辆和行
18、人通行并具备一定技术条件的交通设施，并有形成和促进城市结构布局、提供通风、采光空间，作为上下水道和煤气、电力、通信设施埋设通道的功能。,专用道路,厂矿道路(Factories and Mines Road) 林区道路(Forest Road),乡村道路,乡村道路,小结,现代交通运输由铁路、公路、水运、航空及管道等五种运输方式组成。公路运输的最主要特点是机动灵活，适应性强，在各种运输方式中起了主导作用。 我国公路建设起步晚、发展快，高速公路通车总里程达8.5万公里，居世界第二位，十二五中后期，有望达到世界第一的水平，但我国公路建设与汽车工业相比仍然相对滞后，主要表现为公路总里程少、密度低、等级低
19、、地区发展不平衡。 道路勘测设计的任务是：研究汽车行驶与道路各个几何元素的关系，以保证在设计速度、预计交通量以及地形和其它自然条件下，行车安全、经济、舒适。 道路勘测设计基本原则是：安全、迅速、经济、舒适。,小结,道路勘测设计工作是依据设计任务书进行的，道路勘测设计的基本程序是：确定基本走向和技术标准、设计阶段划分、建设期限和投资估算、施工图及设计文件的编制。 道路是指供各种车辆和行人等通行的工程设施的总称。按其使用特点共分为公路、城市道路、厂矿道路以及乡村道路等。公路根据功能和适应的交通量分为五个等级：高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路。城市道路分为四类：快速路、主干路、次干路、支路。城市道路又依据城市规模、设计交通量、地形等分为：I 、 、级。 道路勘测设计的控制要素是：设计车辆、设计速度、设计交通量等要素。此外，道路勘测设计还必须遵循各种相关设计规范。 道路勘测设计在技术上从手工纸质设计发展到道路CAD设计，继而发展到三维可视化设计；在设计理念上，提出“宽容设计”理念，即以人为本、预防、容错、纠错。,
