道路工程基础知识介绍

道路工程基础知识介绍2018.01Contents目录道路设计基础概念二道路的分类与分级一公路主要组成部分三路基路面基本施工工序四路基路面常用机械设备五路基路面主要现场试验六2Contents目录道路设计基础概念二道路的分类与分级一公路主要组成部分三路基路面基本施工工序四路基路面常用机械设备五路基路面主要现场试验六31.1道路的分类连接城市、乡村、工矿和林区的道路，主要供汽车行驶并具备一定技术条件的交通设施供车辆和行人通行，有形成和促进城市结构布局，作为上下水道和煤气、电力、通信设施埋设通道的功能公路城市道路按交通性质和所在位置：41.2公路的分级国道省道县道乡道专用公路按行政等级分为按技术等级分为高速公路一级公路二级公路三级公路四级公路51.2公路的分级国道：是指具有全国性的主要干线公路，连接各大经济中心、港站枢纽、商品生产基地和战略要地的公路。国道中跨省的高速公路由交通部批准的专门机构负责修建、养护和管理。省道、县道、乡道：是由省（自治区、直辖市）、县市、乡镇公路主管部门负责修建、养护和管理的的公路干线。专用公路：专用公路由专用单位，例如矿区，林区，农场，油田，军事要地，负责修建、养护和管理。也可委托当地公路部门修建、养护和管理。按行政等级6交通部2004年1月颁布的国家行业标准《公路工程技术标准》（JTGB01—2003）公路等级使用任务、功能和车道平均昼夜交通量行车速度km/h设计使用年限高速公路为专供汽车分向、分车道行驶，全部控制出入的干线公路2.5万-10万辆60、80、100、12020年一级公路为专供汽车分向、分车道行驶，根据需要控制出入的多车道公路1.5万-3万辆60、10020年二级公路一般能适应按各种汽车，为供汽车行驶的双车道公路3000-7500辆40、8015年三级公路一般能适应按各种汽车，为主要供汽车行驶的双车道公路。1000-4000辆30、6010年四级公路一般能适应按各种汽车，为主要供汽车行驶的双车道或单车道公路双车道1500辆以下；单车道200辆以下20、4010年1.2公路的分级按技术等级7高速公路分隔带2m多行车道3.5～3.75m一级公路多行车道3.5～3.75m分隔带1.2公路的分级8无隔离带双行车道二级公路三级公路双行车道无隔离带硬路肩宽度0.75～1.5m土路肩宽度0.5～0.75m1.2公路的分级9四级公路行车道宽度3.0双～3.5m单土路肩1.2公路的分级101.3城市道路的分级快速路主干路次干路支路有4个以上车道，设隔离带，全部或部分控制出入，无红绿灯如城市环线主干路应为连接城市各主要分区的干路，以交通功能为主如长安街连接主干路的辅助性干道，兼具交通和服务功能如板井路连接次干路与街区路，解决局部交通，以服务为主如板井路上的支线11Contents目录道路设计基础概念二道路的分类与分级一公路主要组成部分三路基路面基本施工工序四路基路面常用机械设备五路基路面主要现场试验六122.1设计图纸—“俯视图”平面线形：道路中心线在地表面上的垂直投影。由直线、平曲线等组成。反映了道路在地平面上所呈现的形状和沿线两侧地形、地物的位置。132.1设计图纸—“俯视图”平曲线定义：在道路平面上连接两直线间的线，使车辆能够从一根直线过渡到另一根直线。包括圆曲线和缓和曲线。直缓点缓圆点圆缓点缓直点缓和曲线：平面线形中，在直线与圆曲线，圆曲线与圆曲线之间设置的曲率连续变化的曲线。142.2设计图纸—“正视图”纵断面：沿道路中心线纵向的剖面图，表达道路沿线起伏变化的状况。纵断面图构成要素：原地面线，原地面高程，设计线，设计高程，平纵设计参数，超高。15竖曲线的定义：在道路纵断面上两个相邻纵坡线的交点，被称为变坡点。在边坡位置设置过渡曲线。设置目的：为了保证行车安全、舒适以及视距的需要。2.2设计图纸—“正视图”纵断面线形的基本要素：直线(又叫直坡段)、竖曲线。变坡点变坡点162.3设计图纸—“侧视图”横断面：垂直于道路中心线横向的剖面图。反映道路的宽度，道路路型，附属工程及其位置。道路横断面172.3设计图纸—“侧视图”路基面层基层底基层横断面：垂直于道路中心线横向的剖面图。反映道路的宽度，道路路型，附属工程及其位置。182.4超高段超高：在公路的弯道中，为了平衡汽车在圆曲线上行驶时产生的离心力，设计弯道外侧高于弯道内侧的单向横坡，使行车更平稳更安全。弯道内侧弯道外侧路拱：为了便于排水，将路面的横向断面做成中央高于两侧，具有一定坡度的拱起形状。弯道内侧弯道外侧单向横坡双向横坡路拱超高行车方向192.5设计基础概念小结建筑三视图道路设计图定义作用要素要素的定义俯视图平面线形道路中心线在地表面上的垂直投影反映道路在地平面上呈现的直线或者弯道等形状和沿线两侧地形。直线和平曲线平曲线是在平面上连接两条直线的过渡曲线正视图纵断面沿道路中心线纵向剖面反映道路的上下坡地形的起伏变化情况。直线和竖曲线竖曲线是在纵断面上连接两条坡度变化直线的过渡曲线侧视图横断面垂直于道路中心线横向剖面反映道路的宽度，结构组成形式，两侧附属设施的位置。202.5设计基础概念小结道路平曲线平曲线212.5设计基础概念小结道路竖曲线凸形竖曲线凹形竖曲线22Contents目录道路设计基础概念二道路的分类与分级一公路主要组成部分三路基路面基本施工工序四路基路面常用机械设备五路基路面主要现场试验六233.1公路主要组成部分路面•面层•基层•底基层•垫层路基•路堑•路堤桥隧•桥梁•涵洞•隧道附属工程•排水工程•防护工程•交通工程243.2路基路基是指路面下的土基，它是由土、石按一定尺寸、结构要求建筑而成的带状土工结构物。承受由路面传递下来的行车荷载，并承受自然因素的作用。概念道路横断面路基路面传递荷载性能要求：稳定、密实、匀质，要对路面结构能提供均匀的支承，即在环境和荷载作用下不产生不均匀的变形。253.2路基路基根据横断面，按开挖或填筑的方式分为路堑，路堤，半填半挖。分类263.2路基分类路基根据横断面，按开挖或填筑的方式分为路堑，路堤，半填半挖。挖方根据挖出的材料是否满足路堤填筑要求可以分为利用方和弃方。273.2路基分类路基根据横断面，按开挖或填筑的方式分为路堑，路堤，半填半挖。填方根据填土材料的来源可以分为利用方和借方。283.2路基分类路基根据横断面，按开挖或填筑的方式分为路堑，路堤，半填半挖。293.2路基路基上路床：0-30cm下路床：30-80cm上路堤：80-150cm下路堤：＞150cm路堤：根据深度位置分为路床和路堤。路基顶面以下80cm内称为路床，80cm以下为路堤。303.3路面概念路面是在路基表面上用各种不同材料分层铺筑而成的结构物，供车辆在其上以一定的速度安全舒适的行驶。313.3路面分类：根据荷载作用下的力学特性柔性路面：沥青面层，碎石面层•力学性质：刚度较小，抗剪抗弯拉强度较低，荷载作用下变形较大•优点：舒适性好，噪音小，便于修复，对路基变形的适应性好•缺点：水稳定性和温度稳定性差，使用年限较短刚性路面：水泥混凝土路面•力学性质：强度高，刚度大，整体性好，抗拉弯强度高，变形小•优点：水稳定性和温度稳定性高，较高的耐用性，重载能力强•缺点：行车舒适性较差，噪音大，不便于修复，对变形适应性差，易脱空半刚性路面：半刚性基层与沥青面层的组合路面•力学性质：刚度介于以上两类路面之间•优点：具有较高的强度和承载力•缺点：排水性能差323.3路面一般由面层、基层、底基层与垫层组成，还包括联结面层与基层之间的透层、联结透层与面层，以及面层之间的粘层。上面层下面层基层底基层垫层路基沥青路面组成透层+粘层粘层333.3路面沥青路面组成基本原则：层间结合要紧密要稳定，保证结构的整体性和应力传递的连续性。上面层下面层基层底基层垫层路基透层+粘层粘层透层是适用于无机结合料基层表面的有机结合料渗透层粘层的作用是使各面层之间、面层与构造物粘结成一个整体。垫层并非所有的路面结构中都需要设置，只有在土基处于不良状态才设置基层是路面结构中的承重层，承受车辆荷载的竖向力并把面层下传的应力扩散至路基。路面直接承受行车荷载引起的竖向力、水平力、冲击力。除此之外还要承受降水的侵蚀作用和温度变化的影响。343.3路面使用指标承载能力平整度稳定性抗滑能力透水性降噪承载能力：具有足够抗疲劳破坏和塑性变形能力，即具备相当高的强度和刚度平整度：提高行车速度、舒适性、减少运行费用稳定性：较低的温度和湿度敏感性抗滑能力：安全性透水性：具有不透水性降噪：控制噪音353.4附属工程附属工程•排水工程•防护工程•交通工程边沟截水沟急流槽盲沟植草挂网喷浆浆砌片石砼框格梁挡土墙标识标牌标线波形护栏信号灯363.4附属工程排水工程边沟373.4附属工程排水工程截水沟截水沟平台沟平台沟383.4附属工程排水工程急流槽边沟平台沟393.4附属工程排水工程盲沟盲沟大样边坡渗水或地下水较高时，需设置盲沟403.4附属工程排水工程盲沟413.4附属工程防护工程植草防护423.4附属工程防护工程挂网喷浆挂网喷浆433.4附属工程防护工程浆砌片石443.4附属工程防护工程框格梁防护框格梁施工453.4附属工程防护工程挡土墙463.4附属工程交通工程标牌标识标线标线标线473.4附属工程交通工程波形护栏波形护栏48Contents目录道路设计基础概念二道路的分类与分级一公路主要组成部分三路基路面基本施工工序四路基路面常用机械设备五路基路面主要现场试验六494.1路基施工工序土质填方路基施工50清荒清表含水量调整初平上料土质填方路基施工4.1路基施工工序51精平初压复压成型土质填方路基施工4.1路基施工工序52关键工序材料质量排水措施含水量控制分层碾压填料强度CBR、粒径、塑性指数等符合规定过程通过土工试验和目测全周期控制设置临时排水系统形成路拱根据材料的含水量情况翻晒或洒水分层填筑，层厚适当先两边后中间，先慢后快，先静压后振动土质填方路基施工4.1路基施工工序53土质填方路基施工原地面陡坡填方路基4.1路基施工工序54土质填方路基施工线路横向填挖交界4.1路基施工工序填方挖方55土质填方路基施工线路纵向填挖交界4.1路基施工工序挖方填方56土质填方路基施工线路纵向填挖交界4.1路基施工工序线路纵向线路纵向挖方填方挖方填方57涵背、台背回填分层回填刻度沥青防水涂层沥青防水涂层4.1路基施工工序58土质挖方路基施工4.1路基施工工序59土质挖方路基施工主要工序排水措施分级开挖路床顶加工原有水系整治预设水系施工开挖过程中保证一定的横纵坡度不得超挖扰动开挖线以外的土体开挖至路床顶标高进行材料检测，合格则进行翻松平整碾压，否则进行路基换填4.1路基施工工序60路面施工主要工序4.2路面施工工序614.2路面施工工序面层基层底基层垫层路基测量放线上料摊铺碾压成型验收合格下道工序路面施工主要工序试验段材料生产运输62材料试验、检测报告等；工艺主要参数：机械组合；压路机机械规格；摊铺机摊铺速度、松铺厚度；碾压遍数、碾压速度；碾压时含水量允许偏差，最佳含水量；沥青混合料出厂温度，摊铺温度，碾压温度等；过程质量的控制方法、指标等；质量的评价指标、标准；优化后的施工组织方案及工艺；原始记录、过程记录。4.2路面施工工序试验段总结63所有材料须进行原材试验，合格后方可使用，材料的配比满足设计要求；采用厂拌（异地集中拌合）方式生产，保证配比准确和文明施工要求；运送混合料应覆盖，防止水分蒸发，材料遗撒和扬尘。4.2路面施工工序水稳土或二灰混合料基层：沥青混凝土面层：混合料拌和在拌和站(间歇式拌和机)进行，所有材料须进行原材抽检，合格后方可使用；每盘混合料的拌合时间根据试拌确定，不得少于45s，干拌不得少于5-10s；控制温度：沥青加热温度，集料加热温度，成品混合料的温度；成品混合料应保证无花白、离析和结块现象；运输过程宜用苫布覆盖保温、防雨、防污染，保证混合料运至摊铺现场的温度满足要求；运力应稍有富余，保证摊