市政工程概论.ppt

第二章 城市道路构造与识图,第一节 城市道路的宽度与车道布置,城市道路的总宽度即道路规划红线之间的宽度，也称为路幅宽度。它是道路用地的范围，包括城市道路各组成部分：车行道、人行道、绿化带、分车带及预留地等所需的宽度总和。,城市道路设计,道路规划红线宽度的设计，预测50年以上的交通量发展，来计算车道宽度，做到30年不落后，50年还可以用，一次确定，50年以上不变。,近期道路建设的宽度设计，按城市道路设计规范，规定的设计年限，预测1520年的交通量，来计算车道宽度即可。,以上两种道路宽度的差值，作为城市道路预留地，可先做绿化，以便道路分期拓宽，不必拆房。,机动车每条车道宽度，一般应为3.754m为宜；路面车道数，主要取决于道路等级和该路的设计年限。一般从路面结构使用年限考虑，预测1520年日平均和高峰小时机动车交通量。从目前城市交通量发展情况看，大城市新建的主干路，宜采用八车道（双向），次干道则采用六车道（双向）；对小城市的主干路可采用六车道（双向），次干道采用四车道（双向）为宜，可为交通发展留些余地。,一、机动车道宽度的确定,二、非机动车道宽度的确定,如何确定非机动车道的宽度呢？,一般都是根据各种非机动车辆行驶要求和实际观测的数据，直接进行横向的排列组合来确定。,单一的非机动车道的宽度主要考虑各类非机动车的总宽度和超车、并行的横向安全距离确定，非机动车道宽度一般为1.02.5m。自行车为1.0m，三轮车、板车为22.5m。,根据我国各城市多年来的设计实践，非机动车道的基本宽度采用3.5m(或4.0m)；5.5m（或6.0m）；7.5m(或8.0m)。,三、人行道宽度的确定,人行道的总宽度既要考虑地上的步行交通，种行道树、立电线杆、还要考虑地下埋设的工程管线所需要的总宽度。,大中城市在主次干路上一般不少于6m。小城市也不宜少于4m。,根据我国多年来城市道路建设实践，一侧人行道宽度之比大体上在1:81:6范围内是比较合适的。,四、分车带宽度与长度,分车带是分隔车行道的，有时设在路中心，分隔两个不同方向行驶的车辆，有时设在机动车道和非机动车道之间，分隔两种不同的车行道。 分车带的最小宽度不宜小于1.0m绿化分车带最小宽度不宜少于1.5m。如果在分车带上考虑设置公共交通车辆停车站台时，其宽度不宜小于2.0m。分段长度越长越好，最短不小于80m，以利行车安全。,第二节 城市道路横断面形式、横坡和路拱,一、道路横断面的形式,（二）郊区道路横断面的形式,郊区道路,作用,货运交通为主,与城市道路的区别,明沟排水,车行道2-4条，路基基本处于低填方或不挖不填状态,无专门的人行道,路面两侧设置一定宽度的路肩,保护和支撑路面铺砌层或临时停车和步行交通,一般情况下，路基横断面的基本形式有三种：,填方路基（路堤） 挖方路基（路堑） 半填半挖路基,路堤横断面的基本形式 a）一般路堤；b）浸水路堤；c）陡坡路堤, 路堑,路堑横断面的基本形式 a） 全路堑；b） 半路堑；c） 半山洞, 半填半挖路基,半填半挖路基横断面的基本形式 a）一般情况；b）设挡土墙情况；c）半山桥,二、城市道路的横坡及路拱,横坡和路拱,使人行道、车行道与绿化带上的雨水畅通地流入街沟,车行道一般都采用双向坡面，路中线向两边倾斜，形成路拱,人行道一般都采用直线行向侧石方向倾斜,作用,（一）道路横坡,定义：人行道、车行道、绿带，在道路横向单位长度内升高或降低的数值，称为横坡度。以%或小数值表示。 横坡的大小主要决定于路面材料与道路纵坡度。 横坡坡度综合考虑安全角度和路面排水的要求。,（二）路拱的形式,第三节 城市道路平面构造,一、道路平面的布置,1.根据路线的大致走向和横断面，考虑行车技术要求，结合自然地理条件，考虑建筑布局，因地制宜确定路线的具体方向。,2.选择合适的平曲线半径,3.论证的设置必要的超高、加宽缓和路段。,4.幅内合理的布置沿路线的车行道、人行道、绿带、分隔带以及其他的公用设施。,二、平曲线、超高及加宽,由于受地形地物地质条件和建筑物布局的限制，常需要恰当的调整、改变路线的方向。这些使路线在平面上方向发生转折的点，称为路线转向的折点。 平曲线 圆曲线,什么情况下设置超高？,当曲线受地形、地物限制，选用不设超高的平曲线不适宜时。,双向坡外侧抬高变为单向坡,车辆在曲线路段上行驶时受到离心力的作用，为了抵消离心力，一般在曲线段横断面上，设置路段的外侧高于内侧，这种单向横坡被称为超高。,超缓和路段：为了使道路从直线段的双坡横断面转变到曲线段具有超高的单坡倾斜横断面，需要有一个逐渐变化的过渡段。,为了保证汽车在转弯中不侵占相邻车道，曲线路段的车行道要加宽。,三、道路平面图,道路的平面位置 道路建筑红线之间的平面布置 图2-12 P24,包括： （1）工程范围 （2）原有地物情况 （3）起迄点及里程桩号 （4）设计道路的中线，边线，弯道及其组成部分 （5）设计道路的各组成部分的尺寸 （6）检查井、雨水井的布置和水流方向，雨水口的位置 （7）其他,第四节 城市道路纵断面构造,城市道路纵断面是指沿道路中心线所作的竖向剖线。,道路纵断面图包括的内容,纵断面图的比例尺：,水平：1：10001:500,垂直：1:1001:50,几个概念：,地面线 地面标高（或黑色标高） 设计线 设计标高（或红色标高） 施工高度或填挖高度 =,路面标高,路基标高,路基标高-原地面标高,第五节 城市道路的交叉,交叉口：城市道路与道路（或与铁路）相交的部位,两种基本类型,平面交叉,立体交叉,一、平面交叉,十字形、X字形、T字形、Y字形、错位交叉、复合交叉 冲突点：当行车方向相互交叉时可能产生碰撞的地点。 交织点：当车辆从不同方向驶向同一方向或成锐角相交时可能产生挤撞的地点。,二、立体交叉,立体交叉：交叉道路在不同标高时的道路口。 特点：各相交道路上的车流不干扰，可以各自保持原有的车行速度通过交叉口。 包括：跨路桥、匝道、外环和内环，入口和出口，加速车道，减速车道，引道等。,1.跨路桥：是立交实现车流空间分离的主体构造物。 2.匝道：是立交的重要组成部分，是指供上、下相交道路转弯车辆行驶的边接道，有时包括匝道与正线以及匝道之间的跨线桥。 3.出口与入口，由正线驶出进入匝道口为出口，由匝道驶入正线的道口为入口,4. 变速车道：为适应车辆变速行驶的需要，而在正线右侧的出入口附近设置的附加车道称为变速车道，出口端为减速车道，入口端为加速车道,根据交叉结构物形式不同分为：隧道式、跨路桥两种。 1.隧道式：用地道从相交道路下方穿过的交叉方式。占地少，立面易处理，对视线和市容影响小，但施工期较长、造价较高，排水困难。多用于市区。 2.跨桥式：用跨线桥从相交道路上方跨过的交叉方式。施工方便，排水易处理，但占地大，引道较长、高架桥影响视线和市容，宜用于市区以外或周围有高大建筑物处。,按交通功能分类，可分为分离式和互通式立交两类 1.分离式立交 仅设跨线构造物一座，使相交道路空间分离，上、下道路无匝道连接的交叉方式， 如图：这种类型立交结构简单，占地少，造价低，但相交道路的车辆不能转弯行驶，适用于高速道路与铁路或次要道路之间交叉。,菱行立交,2.互通式立交,部分互通式立交 部分互通式的代表形式有菱形立交、两层十字形立交、三层十字形立交和部分苜蓉叶式立交等。,部分苜蓉叶式立交：,完全互通式立交 相交道路的车流轨迹线全部在空间分离的交叉。它是一种比较完善的高级形式，匝道数与转弯方向数相等，各转向都有专用匝道，适用于高速道路之间及高速道路与其它高等信道路相交，代表形式有喇叭、梨形立交、苜蓿叶形、环形。,喇叭形立交,苜蓿叶式立交：,第六节 路基路面构造,一、路基路面的作用与基本要求,路基：路面的基础，一般由自然土层构成。 要求：密实度、强度和稳定性。从而保证路面的强度和平整度。,路面：专指为各类车辆，在规定车速、载重下，安全、稳定、通畅行驶的部分。 要求：足够的强度、刚度、耐久性和平整度，保持足够的粗糙，少尘或无尘。,二、土路基的强度和稳定性,路基的强度：车辆行驶荷载反复作用下，对通过路面结构传布下来的车轮压力及相应产生的垂直变形的抵抗能力。,路基的稳定性：指在外界自然因素变动作用影响下，路基强度能保持相对稳定，从而在最不利地质、水文与气候条件下，人能够保持一定强度，使由行车荷载引起的路基变形不超过容许限度的能力。,路基的最小临界高度：路槽底或路基的路肩边缘距地下水位和地表积水的最小必要高度。,路基的最小填土高度：指路基顶面边缘距原自然地面的高度。,砂性土 0.30.5m 粘性土 0.40.7m 粉性土 0.50.8m,三、路基土的分类及性质,巨粒土、粗粒土、细粒土、特殊土 巨粒土、粗粒土： 注意密实度、防止粗细粒料的局部集中 砂性土： 透水性强，毛细作用小，强度和水稳定性好，比较理想 粉性土：吸水性强 浸水易流动 干时易压碎 粘性土：透水性差 干时坚硬 浸水后能保水 承载力小,四、路面结构层,路面结构按照使用要求、受力状况、土基支撑条件和自然因素影响程度的不同分为若干层，一般划分三层：面层、基层和垫层。 1.面层 直接同行车和大气接触的表面层次，承受较大的行车荷载的垂直力、水平力和冲击力的作用，同时还有降水侵蚀和气温变化的影响。 较高的结构强度、抗变形能力，较好的水稳定性和温度稳定性，耐磨不透水，表面具有较好的抗滑性和平整度。 材料：水泥混凝土、沥青混凝土、沥青碎（砾）石混合料、砂砾或碎石掺土或不掺土的混合料以及块料等。,排水性沥青路面,2.基层,基层是路面结构的称重层 要求： 有足够的强度和刚度，并有良好的扩散能力。 有足够的水稳定性 有足够的平整度 主要材料： 各种结合类稳定土或稳定碎（砾）石、贫水泥混凝土、天然砂砾、各种碎石或砾石、片石碎石或圆石。各种工业废料和土、砂、石所组成的混合料等。,2.垫层,垫层是介于土基和基层之间。 功能： 改善土基的湿度和温度状态，保证面层和基层的强度、刚度和稳定性 将基层传下来的荷载应力加以扩散以减少土基产生的应力和变形。 主要材料： 水稳定性和隔温性能好 一类：松散粒料，如砂、砾石、炉渣等组成的透水性垫层 另一类：水泥或石灰稳定土等修筑的稳定类垫层,五、路面的等级与分类,1 路面等级划分 2 路面分类,柔性路面 刚性路面 半刚性路面,六、路面基层,1.级配碎（砾）基层 定义：以大小不同的碎（砾）石等材料，按照一定的比例配合，逐级填充孔 隙，并借粘土结合而成。 结构形式： 单层： 双层： 基层和面层的区别：考虑强度和稳定性 2.工业废渣基层 主要类型： “二渣”：煤渣、细粒、石灰 “三渣”：“二渣”+碎（砾）石骨料,3.水泥稳定砂砾碎石基层,定义：在天然砂砾中，掺入水泥和水，经拌合、压实及养生而成的基层,优点：稳定性、强度较天然砂砾级配有提高，适应于各种气候环境和水文地质条件，抗干缩、抗温缩能力，提高抗剪能力。,七、沥青混凝土路面,1.特点 柔性路面：由具有黏性、弹塑性的结合料和颗粒矿料组成的路面。这种路面的特点：在荷载作用下所产生的弯沉变形较大，抗弯强度小，主要依靠抗压、抗剪强度来抵抗车辆荷载。 沥青混凝土路面是一种常见的柔性路面形式。,沥青路面的组成： 特点： 2.分类 按摊铺层数：一层式和二层式 按所用石料的最大粒径尺寸：粗粒式、中粒式和细粒式。 按混合料铺筑时的混合料温度：热拌热铺和热拌冷铺。 3.技术指标 击实次数、稳定度、流值、孔隙率、沥青饱和度、残留稳定度,八、水泥混凝土路面,组成：水泥、钢筋、碎石、砂和水按照一定比例进行不同组合、配比，经过拌合、浇捣、硬化而形成。 分类：素混凝土路面、钢筋混凝土路面、连续配筋混凝土路面和预应力混凝土路面等。,1 水泥混凝土路面的优缺点： 优点：强度高、稳定性好、耐久性好、养护费用少，有利于夜间行车。 缺点：水泥和水的需要量大，有接缝，开放交通延迟，修复困难，施工前的准备多。,2 水泥混凝土材料 水泥：强度的主要来源，选用水泥强度是混凝土强度的1.52.0倍。 砂：细骨料，有人工砂和天然砂两种。通常采用河砂。 碎石：粗骨料，碎石和卵石两种。 拌合水：自来水和洁净的天然水。,3 构造组成 一般采用等厚，最小厚度不小于18cm。设置垂直相交的纵向和横向接缝，将混凝土面层划分为较小的矩形板块。,（1）纵缝构造 纵缝可以分为纵向伸缩缝和纵向施工缝。板的纵缝必须与道路中线平行。 纵缝的设置：1.当一次铺筑宽度大于 4.5m时。 2.可按路路面总宽、每个车道宽度及板厚确定。 3.一次铺筑宽度小于路面宽度时 纵缝可分为：平缝和企口缝 纵缝内应设置拉杆。,平头缝：是指前后两块混凝土板的接头是平的，也就是仅仅对上了，可以竖着放进薄片。 企口缝：是指前后两块混凝土板，一侧板的中间榫头与另侧板板边的榫槽吻接以传递荷载的接缝。 假缝：不贯通整个板厚的缝,拉杆【tie bar】指的是沿水泥混凝土路面板接缝，每隔一定距离在板厚中央布置的异形钢筋。其作用是防止路面板错动和纵缝间隙扩大。 传力杆【dowel bar】指的是沿水泥混凝土路面板横缝，每隔一定距离在板厚中央布置的圆钢筋。其一端固定在一侧板内，另一端可以在邻侧板内滑动，其作用是在两