搜索
高速公路第一章绪论1，现代公路运输具有的特点：①汽车工业发展迅速（包括汽车生产和保有量大幅度增长及汽车载重量向两级分化）②公路运输发展速度远远超过铁路及其他运输方式③汽车事故剧增。2，高速公路的产生与发展：1876奥托发明了四冲程燃气发动机；1885年戴姆勒和本茨发明了汽车；1890年邓洛普发明了橡胶充气轮胎。1832年焦油沥青路面第一次在英国出现。1924年意大利建造的405公路不是真正意义的高速公路，世界上第一条高速公路诞生在德国。符合现代化高速公路标准的第一条高速公路是1929-1932年建造的长20KM的科隆—波恩的高速公路。3，世界各国高速公路的发展具有的两个特征：①城市高速公路发展异常迅速②国际高速公路网正在逐步修建形成（包括欧洲高速公路网；欧亚大陆公路；泛美公路网；亚洲公路网）。1975年11月日内瓦通过了‘关于国际干线公路的欧洲协定’（AGR），并以E为编号标识。4,1984年12月动工1988年10月建成通车的沪嘉高速公路是我国大陆第一条建成通车的高速公路。5，目前我国整个公路发展的特点：①高速公路发展迅速。②路网整体水平和公路通行能力有了明星提高。③桥梁和隧道建设水平上了一个新台阶。④筹资力度进一步加大。⑤公路迅速发展和服务水平的提高使公路运输在综合运输体系中所占比重进一步提高。⑥公路勘测设计水平和施工水平技术迅速提高。6，三主一支持：公路主干线；水运主通道；运输主枢纽和管理决策支持系统。7，五纵七横：五纵包括：同江至三亚；北京至福州；北京至珠海；二连浩特至河口；重庆至湛江。七横包括：绥芬河至满洲里；丹东至拉萨；青岛至银川；连云港至霍尔果斯；上海至成都；上海至瑞丽；衡阳至昆明。8，交通部2000年加快西部地区公路建设的三阶段目标：①用5至10年的时间使西部地区交通基础设施有明显改善，为国家西部大开发战略的实施创造比较有利的交通条件。②是再用10年左右的时间，即到2020年初步建成西部地区公路骨架网络。③是再用30年左右的时间，即到21世纪中叶建成现代化公路运输网络。9，前10年的重点任务：①加快西部地区国道主干线建设。②加快西部地区区域路网的改造。③加快西部地区实施乡村公路通达工程，建设长度约15万公里。10，高速公路与普通公路的区别：①汽车专用。②分道行驶。③控制出入。④完善的设施。11，高速公路运输具有的优点：①行车速度高，通行能力大。②交通事故降低，安全性较好。③运输效益提高。12，高速公路修建存在的问题：①投资大、造价高。②对环境影响大。13，高速公路效益的体现：①良好的投资效益。②对国民经济发展的促进作用。③带动沿线地方社会和经济发展。④有利于城市人口的分散和卫星城镇的开发。⑤有利于国防。第二章高速公路的设计依据1，设计车速（计算行车速度）是公路设计最基本的设计依据。2，我国设计车速定义：在天气良好、交通量小、路面干净的条件下，中等技术水平的驾驶员在道路受限制部分能够保持安全而舒适行驶的最大速度。美国各州公路与运输工作者协会（AASHTO）设计车速定义：当道路条件良好，行车只受公路的设计特征控制时，公路的特定路段上能保持的最高安全速度。原联邦德国设计车速定义：根据道路的交通要求，从经济的观点出发选择的标准设计值。它相当于在潮湿而干净的路面上，行车不受阻碍的情况下，85%的小客车不会超过的速度。3，设计车速的确定考虑了汽车行驶的实际需要和经济性，是汽车行驶要求与经济性平衡的结果。4，汽车的行驶要求表现为汽车的最高时速。（即汽车的机械性能所能达到的最高速度）。5，汽车行驶的经济性要求表现为汽车的经济时速。（即汽车的机械损耗和燃油消耗为最小的车速）。6，设计车速是最高时速与经济时速之间的一个速度。7，设计车速的确定应考虑公路性质、等级和地形等因素，远离城市的公路设计车速相对较高，而市郊公路的公路设计车速相对较低；公路等级高，则多考虑行车要求，公路等级低，则多考虑经济性；平原区设计车速定的较高，山岭区设计车速定的较低。8，通常选取累计频率为85%的车速为设计车速。同时确定设计车速所进行的车速统计，需在不同车型、不同道路和不同的道路特征条件下，采集大量数据，经分析后确定。9，《公路技术标准》（TJT001-97）规定：我国高速公路设计车速一般选120KM//H，条件受限制可选100或80，对个别特殊困难路段可选60，但是要经过技术经济论证。10，高速公路设计车速以小客车为主。11，保证高速公路行车连续性需注意的几点：①分段之间的设计速度差一般按20KM/H为一级，并应设置相应的限速标志；②不同设计车速分段不宜过短，通常高速公路分段长度不宜小于20KM；③需要改变计算行车速度时，应设置过渡段，过渡段长度可根据具体地形条件结合各方面的使用效果，灵活确定；④计算行车速度变更点的位置，应选择在驾驶人员能够明显判断路况发生变化而需要改变行车速度的地点，如村镇、车站、交叉口或地形明显变化等处，并应设置相应的标志。12，运行速度：指在一定道路几何条件下，某种车辆实际的行驶速度。其与设计车速的不同处在于：设计车速是理论车速，运行车速是实际车速；在一条道路上，相对于变化的几何线形设计车速是不变的，运行速度是随着道路路线变化的。设计速度是最大的安全运行速度，运行车速是几何设计实现设计车速程度的反映。运行车速在一定程度上反映了设计的质量。13，德国运行车速为第85位车速V85%。具体的V85%计算与检验步骤如下：①按路线曲度大小把路线划分成若干曲度相近的路段，曲度的计算公式为：K=Σγi/L（L是路线长度）γi=αi+τ1i+τ2iαi:圆曲线偏角，单位采用400制。τ1i、τ2i：前后缓和曲线偏角，400制。②根据各路段的K值推求V85%。③当路线纵坡大于+2%（上坡）与小于-4%（下坡时），V85%要进行纵坡修正，其修正值△v从图根据纵坡值求的。④检验各分段上的V85%和相邻路段的V85%之差。如果V85%不大于设计车速Ve，且相邻路段的V85%之差在10km/h之内，则检验通过，否则按以下调整。⑤若V85%大于Ve，但小于（Ve+20）km/h时，则：保持设计速度Ve，但是路面超高、停车视距的计算要采用（Ve+10）km/h作为设计速度进行验算，并使其满足要求；若V85%大于于（Ve+20）km/h，则：提高原定设计速度Ve，并使各项指标满足新设计车速的要求。如希望保持原设计速度，则应调整路线设计指标，以减小V85%并使其满足④要求；若相邻的V85%之差大于10km/h，则应适当调整相关路段的设计指标，或在两段之间插入一过渡段，从而满足④要求。14，设计车型：是道路几何设计时选择的有代表性的车型。15，JTJ001规定的车型包括：小客车、载重汽车、鞍式汽车。16，公路用地：公路两侧排水沟外边缘（无排水沟时为路堤式护坡道坡脚），或路堑坡顶截水沟外边缘（无截水沟时为挖方坡的坡顶），加上一定的附加宽度后的土地。附加宽度一般不小于1M，对高速公路，附加宽度宜≥3M。除了道路路基范围内的建筑物以外，高速公路用地还应包括：立体交叉、服务设施、安全设施、交通管理设施、停车设施、公路养护管理、公路绿化和苗圃等工程用地。在靠近城市或城市高速公路两侧还包括绿化带；在风沙、雪害及特殊地质、水文气候条件下，路基两侧还应设置防护林，种植固沙植物、安装固沙网、防沙或防雪栅栏等设施。高速公路用地范围内不得修建非路用构筑物。17，高速公路建筑限界：是在保证路上汽车交通正常运行的安全条件下所规定的空间限界包括宽度和高度。18，交通量：是指道路上某一端面在单位时间内通过的车辆数量，如小时交通量、日交通量等。19，根据观测方法和观测时间不同，最常用的交通量有：年平均的交通量（AADT）；高峰小时交通量（PHV）；平均日交通量（ADT）；日平均小时交通量（DAHV）和第30位高峰小时交通量（30thHAHV）。交通量反映了某条公路上的交通负荷，也反映了汽车运输时对公路设施的要求。20，设计交通量：作为公路规划和设计依据的交通量，通常为远景设计年限（高速公路为20年）的预测交通量。21，通行能力：是指在一定的道路、交通、控制和环境条件下，对应于一定的行驶质量即服务水平，在某一道路断面上单位时间（常用1H）所能通过的最大车辆数。反映了道路所能承受的交通负荷能力。22，《公路路线设计规范》TJT011规定下列情况应进行通行能力和服务水平的分析计算：①高速公路、一级公路的路段；②高速公路和一级公路的互通式立体交叉匝道；③高速公路和一级公路的交织区段；④一般公路的路段设计时也宜对同性能力和服务水平进行分析计算。23，常用的公路通行能力有以下三种：①基本通行能力；②可能通行能力；③设计通行能力。24，基本通行能力：也称理论通行能力，即：在道路、交通、环境和气候均处于理想条件下，不考虑服务水平，标准车辆在单位时间通过一条车道或一车行道上某一断面的最大车辆数，是道路所能承受的交通负荷极限。可用车头时距法或车头间距法计算。车头时距法：是指连续车流中前后车辆通过同一断面的时间间隔。N=3600/t（辆/h）。车头间距法：是指连续车流中，前后两车保持行车安全的车头之间的距离。N=3600/L/v。25，可能通行能力：是指在实际环境或预计的道路、交通条件和良好的气候条件下，不考虑服务水平，标准车辆在单位时间内通过一条车道或一车行道上某一断面的最大车辆数。26，设计通行能力：是指在良好的气候条件下，交通运行状态保持在一定的服务水平上，标准车辆在单位时间里通过有代表性的、均匀路面上的一条车道或一车行道上某一断面的最大车辆数。是公路线形设计的依据。它考虑了公路运行质量要求、技术可能性、经济合理性和行驶安全等因素后，能符合规划设计要求的通行能力。27，服务水平：是对车辆在交通流中的运行条件和驾驶员与乘客所感受的行车质量的量度。服务水平的主要决定因素有：运行速度和行驶时间、驾驶自由度、交通间断、舒适、方便和安全。通常采用运行速度和v/C值（或交通量）来定量描述。28，我国《标准》参考美国方法，将公路服务水平分为一级（美国A、B）、二级（美国C）、三级（美国D）和四级（美国E、F）。我国高速公路采用二级服务水平设计。其对应120km/h设计车速的的V/C值为0.8。其对应100km/h、80km/h和60km/h的V/C值分别减为0.72、0.68和0.64.28，单车道设计通行能力可按下式计算：CD=CB×(V/C)。CD：单车道设计通行能力（pcu/车道/h）；CB：单车道基本通行能力；29，高速公路的适应交通量：AADT=CDN/KD其中N是单向车道数；K是设计小时交通量数（0.095-0.135）；D是交通流方向分布系数，一般取0.6。我国以适应交通量为高速公路设计指标；国外大多数国家采用小时交通量为高速公路设计交通量。第三章高速公路的规划与勘测设计1，高速公路规划是高速公路建设前期的重要工作，是进行公路网规划与决策的重要依据。2，高速公路规划的主要任务是：通过调查研究、分析与评价现有公路交通现状，根据区域社会发展与公路交通客货流分部特点，预测交通量发展，提出高速公路发展的目标，合理确定路线建设序列（包括分期实施），并提出实现规划目标的政策与措施。3，高速公路规划的主要内容是：①公路网现状分析；②社会经济发展预测；③公路交通量预测；④高速公路的布局与优化；⑤高速公路规划的具体实施；⑥实施高速公路规划的对策与措施；⑦高速公路的综合评价。4，高速公路规划的基本原则：①依据国家国民经济与社会发展对公路建设提出的任务和要求，制订高速公路规划的总体格局；②公路网的规划应作为综合交通运输体系的一部分，必须与铁路、水运、民航等运输方式密切配合、相互协调、综合配套；③应能符合工程经济和运营经济以及分期修建的原则，既要满足当前运输的要求，又能适应今后经济发展的需要；④公路网的网形布置与密度，应力求达到密度小、路线短以及运输效率高、运输成本低的要求；⑤规划应与环境保护、生态平衡相结合，符合国家对环境保护的规定；⑥规划公路网时，为获得最优方案，应选定若干方案进行技术经济计算，最后加以比较确定。