道路勘测设计技术.

道路勘测设计技术课程名称importanceofIntegratedmarketingtomedia市政工程系：IMC课程名称解读•道路＝公路＋城市道路•Road＝Highway＋（Urban）Street•勘测设计•“勘测”－对道路路线相关内容的测量、测设工作；多野外工作；•“设计”－道路几何设计、路线“平、纵、横”设计，交叉口设计；多室内工作。IMCIMCIMC本课程的学习目的本课程的核心是道路路线的平、纵、横几何设计，旨在培养学生掌握路线设计理论与方法；培养学生的平、纵、横几何设计与计算能力；让学生了解CAD等新技术在道路勘测设计中的应用。􀀗通过本课程的课程设计，要求学生能完整地掌握路线的选择；方案比选；平、纵、横设计、计算与绘图；各类表格的计算、编制；§1.1认识道路1.1.1道路我国道路现状与发展规划1.公路发展历史与现状•1906年：在广西友谊关修建第一条公路。•1949年以前：旧中国公路交通十分落后，1949年能通车的公路只有8.07万公里。•1949年～1978年：新中国成立后，公路交通进入了恢复发展的新时期，至1978公路总里程增加到89万公里。•1978年以后：改革开放以来，国家把交通作为国民经济发展的战略重点之一，为公路交通事业的快速发展提供了机遇。•到2005年底：全国包括达到技术标准等级和路基宽度在4.5米以上的等外路在内的国道、省道、县道、乡道（不含村道）、专用公路总里程达到192万公里。•公路里程达348万公里(2006年底)，357.3万公里(2007年底)；高速公路里程达4.54万公里(2006年底)、5.3万公里(2007年底)，居世界第二；高速公路现状介绍•1989年：271km.•1999年：突破1万公里.•2005年底：4.1万公里，居世界第二.公里总里程193.05公里,河道航程12.33万公里,机场135个,铁路运营里程7.54万公里.•2006年底：新.改公路34万公里,其中高速公路4460公里.通车里程348万公里,高速公路4.54万公里.•2007年,计划建成高速公路5000公里,确保”五纵七横”最后2385公里建成.•高速公路通车里程中有约1/4的里程为山区高速公路，代表山区高速公路管理水平、设计水平、建设水平及成套技术等已经跨入了世界先进行列。国家高速公路网（“7918”）2．公路存在的问题①全国公路总体存在的主要问题是：•数量少，公路网密度低，只相当于印度的1/5，美国的1/7，日本的1/30。•质量差、标准低。②高速公路存在的问题是：•中国高速公路总量不足，覆盖能力有限，尚未形成网络•规模效益。•对各地高速公路建设缺乏强有力指导和协调手段，不利于合理利用交通通道资源，不利于搞好跨区域通道的布局和衔接。国家公路网结构3.道路的定义及分类1.1.2公路功能等级•干线公路•集散公路•地方公路4.公路的结构组成路基典型路堤典型路堑半挖洞路基半填半挖零填挖路基路面防护工程交通服务设施1.1.3城市道路1.城市道路的分类1.快速路。2.主干路。3.次干路。4.支路。城市道路的分级大、中城市道路网规划指标表2项目城市规模与人口（万人）快速路主干路次干路支路＞20080604030大城市≤20060~8040~604030机动车设计速度（km/h）中等城市——404030＞2000.4~0.50.8~1.21.2~1.43~4大城市≤2000.3~0.40.8~1.21.2~1.43~4道路网密度（km/km²）中等城市——1.0~1.21.2~1.43~4＞2006~86~84~63~4大城市≤2004~64~64~62道路中机动车车道条数(条）中等城市——42~42＞20040~4545~5540~5015~30大城市≤20035~4040~5030~4515~20道路宽度(m）中等城市——35~4530~4015~20小城市道路网规划指标表3项目城市人口(万人)干路支路＞540201~54020机动车设计速度(km/h)＜14020＞53~43~51~54~54~6道路网密度(km/km²)＜15~66~8＞52~421~52~42道路中机动车道条数(条)＜12~32＞525~3512~151~525~3512~15道路宽度(m)＜125~3012~15§1.2认识道路勘测设计1.2.1道路勘测设计的程序和内容1.2.1道路勘测设计的程序和内容2.1.2-2山岭区公路选线一、概述1．自然特征山岭地区包括分水岭、起伏较大的山脊、陡峻的山坡，一般地面自然坡度在20度以上。其主要自然特征是：1）山高谷深，地形复杂，山脉水系分明2）石多、土薄、地质复杂3）水文条件复杂4）气候条件多变，变化的山区地形和地貌，引起多变的气候。2．路线类型•由于自然条件复杂，地形变化很大，使得路线在平、纵、横三方面受到很大限制，因而技术指标一般多采用低限，在所有自然因素中，高差急变是主导因素，因此，在路线布设时，一般多以纵面线形为主安排路线，其次是横面和平面。在选线时要注意分析平、纵、横三方面因素，结合影响路线的主要自然因素，综合考虑，求得协调合理。路线类型（续）•一般按照道路行经地区的地貌和地形特征，可分为沿溪线、山腰线、越岭线和山脊线四种，简述如下:•1）沿溪线是沿着山岭区内河溪的两岸布置路线。这种路线在平面随河溪的地形而转动，在纵面上坡度平缓；在横面上路基形状适宜，路线走向与河溪的方向相一致。在路线走向脱离河溪方向时，这种路线即不能采用，必须转为其他路线形式。•2）山腰线是在山坡半腰上布置路线。这种路线是随着山坡而行，平面线形可能弯曲较多，纵坡比较平缓；路基多半挖半填式，有时需要修建挡土墙。路线类型（续）•3）越岭线是路线走向与山脉方向大致垂直而需在垭口穿越时，常常采用。这种路线须适当盘绕，提升高程，所以纵坡较大；有时需要修建隧道。•4）山脊线是路线走向与山顶分水岭线大致平行时采用，这种路线大多是在山脊一侧布置。所以，平面线形、纵坡和横断面都较易处理。问题在于如何把路线由山下提引到山脊上来。如果地形困难无法提引，则不能采用这种路线形式。•上述四种路线是山岭区布置路线的形式，但是在山区一条公路的总长度中，应根据地形地貌，分段选用不同的路线形式，互相连接沟通。所以，常常是由沿溪线转到山腰线，有时由山腰线转到山脊线或越岭线。路线类型（续）路线类型（续）•在上图的纵断面示意图中，可以看出各种路线形式在纵断面上有各自的特点。首先是沿溪线的纵坡，它是相当平缓的。自0K至6K一段，因为地形关系，有一些不大的起伏。至6K以后，即很平缓了。其次再看山脊线，在0K至2K之间有较大纵坡把路线提升而上，自8K至l8K是相当平缓的，自18K至21K又将路线向下引至河边。越岭线自6.5K由河边引上山顶，在l2K处过垭口，然后由垭口又向下引至河边，这一上一下的两段，都具有较大的纵坡。至于山腰线的情况，是介于沿溪线和山脊线之间，而呈现较山脊线纵坡小又较沿溪线纵坡稍大的中间特征。沿溪线山腰线越岭线二、沿溪线1、沿溪线路线特征沿溪线是指公路沿一条河谷方向布设路线，其基本特征是路线总的走向与等高线一致。沿溪线主要有利条件•1)路线走向明确•由于沿溪线路线沿河流(或溪谷)方向布线，因此除个别冗长河曲外，一般无重大路线方案问题。如图6-8为路线走向沿河流方向布置情况。•2)线形较好•除个别悬崖陡壁的峡谷地段和河曲地带外，一般的开阔河谷均可有台地利用，因而路线线形标准较易达到，线形较好。同时，由于河床纵坡一般都较路线纵坡为小(个别纵坡陡峻、跌水河段除外)，因而路线纵坡不受限制，很少有展线的情况，平面受纵面线形的约束较小。沿溪线主要有利条件（续）•3)施工、养护、运营条件较好•沿溪线海拨低，气候条件较好，对施工、养护、运营有利，特别在高海拔地区更为有利。另外，沿溪线傍山临河，一般砂、石、木材都比较丰富，水流方便，为施工养护提供了就地取材的条件。•4)服务性能好•山区城镇和居民点大多傍山近水，沿河分布，特别是在河口三角地区，人口更为密集的地方。路线走沿溪方案，能更好地为沿线居民点服务，发挥公路的使用效益。•5)傍山隐蔽，利于国防•沿溪线线位低，比山脊线和越岭线的隐蔽性好，战时不易破坏。沿溪线不利条件•1)受洪水威胁较大•洪水是沿溪线的主要障碍，沿溪线的线位高低、工程造价、防护工程量等直接受洪水的影响。处理好路与水的关系是沿溪线布局的关键。•2)布线活动范围小•由于河谷限制(特别是峡谷河段)，路线线位左右摆动的余地很小。当路线遇到河岸条件差时(如悬崖陡壁、不良地质地段等)，绕过比较困难，如果冒险直穿，不是遗留后患就是防护工程很大，增加工程造价。•3)陡岩河段，工程艰巨•在路线通过陡岩河段时，艰巨工程，难点很多，给公路测设和施工带来很大困难。同时，由于工程艰苦，工程量集中，工作面狭窄，使工期加长，对于一些任务较紧的国防公路，往往因此而不得不放弃良好的沿溪方案。沿溪线不利条件（续）•4)桥涵及防护工程较多•沿溪线线位低，往往是跨过较多的支沟，使桥涵工程增加。同时，为了防御洪水的侵袭和破坏，防护工程必然很多。这些都在大地增加了工程造价。•5)路线布置与耕地的矛盾较大•河谷两岸台地虽是布线的良好场地，但在山区这些地方多是农田耕作地，对于耕地困难的山区，这些良田尤为宝贵。因而，在这些路段布线与占地的矛盾比较突出。•6)河谷工程地质情况复杂•通常河谷两岸多处于路基病害如滑坡、岩堆、坍塌、泥石流的下部，路线通过容易破坏山体平衡，带来后患。另外，在寒冷地区的峡谷段、日照少，常有积雪、雪崩和涎冰现象。这些都给公路的设计、施工、养护、运营带来困难。2．沿溪线布线要点•路线布设的首要任务就是利用有利条件，防止和避让不利条件，以上分析，沿溪线布局的决定因素是水的问题。由于路线自始至终都要与河流打交道，因此，解决好路线与水的关系是沿溪线布局的关键，主要问题有三方面:1）路线选择走河流的哪一岸；2）路线线位放在什么高度；3）路线选在什么合适的地点跨河，这三个问题往往是互相影响的。选线时应抓住主要矛盾，结合路线性质和等级标准，因地制宜地去解决。沿溪线布线要点（续）•由于河谷两岸情况各有利弊，选线时应比较两岸地形、地质、水文等条件以及农田水利规划等因素，避难就易，适当跨河以充分利用有利的一岸。为了避开不利地形和不良地质地带，可考虑跨河换岸设线，但河流越大，建桥工程也越大，跨河岸就越要慎重考虑。沿溪线布线要点（续）•例如，在上图中，路线可能有三个方案:(Ⅰ)及早提高线位，从崖顶通过；(Ⅱ)走支脊内垭口穿过；(Ⅲ)绕走对岸。绕走崖顶及支脊内垭口穿过的方案，由于路线从河谷上升再下降，都需要有适宜布线的地形，而绕走对岸则需要合宜的桥位及建桥方案，如北岸石方数量不太大而跨河建桥投资较大时，则可采用Ⅰ、Ⅱ方案，否则，必须跨河换岸，采用Ⅲ建桥方案。沿溪线的线位高低的选择沿溪线的线位高低，是根据河岸地形、地质条件以及水流情况，结合路线标准和工程经济来选定的。比较理想的是将路线设在地质、水文条件良好，且不受洪水影响的平整台地上。但在V型或U形河谷的傍山临河路线，往往缺乏这种有利地形，因此路线位置的高低必须慎重考虑。低线一般指高出设计水位不多，路基临水一侧边坡常受洪水威胁的路线；高线一般指高出设计水位较多，基本上不受洪水威胁的路线。低线的缺点是受洪水威胁，防护工程较多；河边较好地形多为农田，因而占田较多；遇到个别山嘴废方较多，需要远运，以免废方堵河。高线的缺点是跨河较难。跨较大河流时，由于路线与河底高差较大，常需展线急下，方能跨过，桥头引道弯曲也大。对于线位高低，一般采用低线，特别注意洪水调查，把路线放在安全高度上，以保证路基稳定和安全。沿溪线的线位高低的选择低线优点：①线型好，工程量省，边坡低易稳定②路线活动范围大，利于避开不良地形、地质③结构简单，养护容易。缺点：①受洪水威胁大、防护工程多。②占农田、③废方处理困难。④洪水涨落大或冰冻地区对路线不利。高线优点：①不受洪水侵袭、②废方容易、③少占田缺点：①线形差、工程量大、支挡结构物难、②跨河较难、③遇不良地质