哈尔滨工业大学道路勘测设计课件 第1-2讲 绪论.ppt

道路勘测设计 主讲 王龙Email hitlongwang TEL第一章绪论 主要内容 1 交通运输方式与特点2 我国道路发展规划3 道路分级与技术标准4 道路勘测设计程序与依据5 本课程的特点与考核方法 第一节道路运输的特点及其在国民经济中的地位和作用一 交通运输是国民经济的基础产业之一 占GDP3 1 3 2 SchoolofScienceandEngineeringonCommunication 2002年统计数字 运输方式客运货运铁路35 30 7 65 7 公路54 13 4 67 4 航空9 0 1 水运2 内河3 远洋8 5 管道1 3 二 公路运输的特点及其优势 公路 适于人流及货物的各种运距的小批量运输 高速公路集装箱运输终端运输 1 机动灵活 通达深度广 覆盖面大2 可实现门到门运输 减少装卸环节和多次运输3 批量不受限制 时间不受约束铁路 远程大宗货物和旅客 运输量大 高速铁路 轮轨磁悬浮 航空 快速运送旅客和贵重 紧急商品 水运 利用水运资源 运量大 耗能低 运输成本低 内河海洋近海 远洋 管道 运输连续 成本低 损耗少 安全性好 第二节我国公路现状和发展规划 古代 秦代 车同轨 清代 官马大路 大路 小路 4000余里服务区 驿站 长亭近代 1902年汽车输入我国 上海2辆 1906年在广西友谊关修建第一条公路 那坎 镇南关 龙州55km 1949年底 公路通车里程仅8 1万公里 现代 中华人民共和国成立以后1978年底公路通车里程达88万公里2002年底 176 5万公里 一 道路发展史 1988年 我国第一条高速公路沪嘉高速公路 18 5公里 建成通车 此后相继建成全长375公里的沈大高速公路和143公里的京津塘高速公路 年份公路总里程高速公路2003年181万公里2 97万公里2004年3 40万公里2010年前 年均投资约为1400到1500亿元 年增加高速公路3000公里左右 2010年到2020年之间 年均投资约为1000亿元 二 目前公路建设是国民经济建设主战场之一 2004年全球80多国家高速公路23万公里美国9万公里中国3 4万公里 4 3万 07年 加拿大1 65万公里德国1 1万公里法国1万公里意大利0 63万公里英国0 3万公里 德国1932年建成的波恩至科隆高速公路 是世界上第一条高速公路 国道系统 国道干线网络 国道主干线系统 一 国道干线系统 1 放射线 北京联接周边城市北京 哈尔滨 沈阳 塘沽 福州 珠海 广州 深圳 昆明 拉萨 银川和加格达奇11条 编号为101 112 23178KM 2 南北纵线共28条 编号为201 228 38004KM 3 东西横线共30条 编号为301 330 48855KM 二 国道主干线起骨架作用的干线公里 三 公路网规划 三 我国高速公路网规划 两纵两横 国道主干线 两纵两横 国道主干线示意图 二 国道主干线 2003年 完成 两纵两横 三 我国高速公路网规划 本规划网络将贯穿 所有的省会级城市 城镇人口在20万以上的城市 连接起包括 50个铁路枢纽 140多个公路枢纽50多个水路枢纽 形成综合运输大通道和较为完善的集 疏 运系统 2005年1月13日 国务院新闻发布会上 宣布了国家高速公路网规划方案 国家高速公路网规划采用放射线与纵横网格相结合的布局方案 形成由中心城市向外放射以及横连东西 纵贯南北的大通道 7条首都放射线 9条南北纵向线18条东西横向线组成 简称 7918 网 总规模约8 5万公里 主线6 8万公里 地区环线 联络线等其他路线约1 7万公里 计划30年时间完成 规模 功能 还包括 辽中 成渝 海南 珠三角 杭州湾 5条环线 根据规划路网建成后 我国将实现 东部地区平均30分钟上高速 中部地区平均1小时上高速 西部地区平均2小时上高速的目标 从而大大提高全社会的机动性 2007年年底 建成4 2万公里 完成 五纵七横 国道主干线系统中的高速公路 2010年年底 实现 东网 中联 西通 的目标 建成5至5 5万公里 完成西部的8条省际通道中的高速公路 为此 2010年前 每年年均投资在1400亿 1500亿元人民币 每年增加新路3000公里左右 2010年以后到2020年之间 年均投资大约在1000亿元人民币 张春贤 国道 G102 G222 G301省道 S105县道 X101乡道村道 四 省道干线道路网形成 各省 市 自治区根据本地区的情况 规划修建省级干线网 我国公路网管理层次 国道网分类 放射线 编号1 顺时针编号 南北纵线 编号2 由北 南编号 东西横线 编号3 由东 西编号 第三节道路的分级与技术标准 一 公路分级 公路工程技术标准 2004 公路根据功能和适应的交通量分为五个等级 注 交通量为各种汽车折合成小客车的远景年平均日交通量 1 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 交通量 单位时间内通过道路某断面的车辆数目 通过调查和预测得到 四个必须 必须 具有4条或4条以上车道必须 设置中间带必须 设置禁入栅栏必须 设置立体交叉 2 一级公路供汽车分向 分车道行驶 并可根据需要控制出入的多车道公路 等同高速4车道 3 二级公路供汽车行驶的多车道公路双车道二级公路能适应的交通量为5000 15000辆 4 三级公路主要供汽车行驶的双车道公路双车道三级公路能适应的交通量为2000 6000辆 5 四级公路主要供汽车行驶的双车道或单车道公路双车道四级公路能适应的交通量为2000辆以下 单车道四级公路能适应的交通量为400辆以下 二 公路等级的选用 选用依据 1 公路网规划2 远景交通量3 全局观念4 使用任务和性质远景设计年限 高速公路 一级公路20年 二级公路15年 三 四级公路10年 国家 省级干线 高速 一 二级 县级公路 三级 乡级公路 四级 村级公路 三 公路所处地形分类 平原 微丘 重丘 山岭平原地形 一般平原 山间盆地 高原 高平原 等地形平坦 无明显起伏 地面自然坡度一般在3 以内 微丘地形 起伏不大的丘陵 地面自然坡度一般在20 以下 相对高差在100m以下 重丘地形 连续起伏的山丘 且有深谷和较高的分水岭 地面自然坡度一般在20 以上 山岭地形 山脊 陡峻山坡 悬崖 峭壁 峡谷 深沟等地形变化复杂 地面自然坡度大部分在20 以上 四 公路技术标准 五 城市道路分类与技术分级 按道路在城市路网中的地位 交通功能及对沿线其他建筑物的服务功能 划分为四类 1 快速路为城市大流量 长距离 快速交通服务 两个方向行车道之间设分隔带 全部或部分控制出入 不设非机动车道 2 主干路连接城市各主要分区的干路 以交通功能为主 设非机动车道 3 次干路次干路与主干路结合组成城市道路网 起集散交通的作用 兼有服务功能 4 支路次干路与街坊路的连接线 解决局部地区交通问题 以服务功能为主 城市道路交通达到饱和状态的设计年限快速路 主干路 20年次干路 15年支路 10 15年城市规模划分 特大城市 人口为100万以上大城市 人口50万以上中等城市 人口20 50万小城市 人口不足20万 非农业人口 第四节道路勘测设计的阶段和任务 一 公路工程可行性研究目的 建设的必要性 技术可行性 经济合理性 实施可能性等方面进行综合研究 为建设项目的决策和审批提供科学的依据 二 设计任务书 1 建设依据和意义 2 路线的建设规模和修建性质 3 路线基本走向和主要控制点 4 公路工程技术标准和主要技术指标调 5 按几阶段设计 各阶段的完成时间 6 建设期限和投资估算 分期修建应提出每期的建设规模和投资估算 7 施工力量的原则安排 8 附路线示意图 内容 需求预测建设规模投资估算实施计划经济评价 三 设计阶段一阶段设计 对于技术简单 方案明确的小型建设项目 可采用 即一阶段施工图设计两阶段设计 公路工程一般建设项目一般采用两阶段设计 即初步设计和施工图设计三阶段设计 技术上复杂而又缺乏经验的建设项目或建设项目中的个别路段 特殊大桥 互通式立体交叉 隧道等 必要时采用三阶段设计 即初步设计 技术设计和施工图设计 一阶段设计 路线视察 设计任务书 一次定测 一阶段施工图设计 施工图预算两阶段设计 可行性研究 计划任务书 初步测量 初步设计 设计概算 定线测量 两阶段施工图设计 施工图预算三阶段设计 预可研 可行性研究 计划任务书 初步设计 技术设计 施工图设计 四 公路工程基本建设项目设计程序 主要依据 公路工程技术标准 JTGB01 20XX 公路路线设计规范 JTJ011 20XX 城市道路设计规范 CJJ037 20XX 相关规范 公路勘测规范 JTJ061 20XX 公路摄影测量规范 JTJ066 20XX 其他规范 公路工程基本建设项目文件编制办法 厂矿道路设计规范 GBJ022 20XX 公路环境保护设计规范 JTJ T006 20XX 第五节道路勘测设计的依据 0 技术依据 一 设计车辆 小客车 载重汽车 鞍式列车 行驶性能外形尺寸 代表车型 铰接车 汽车外廓尺寸限界 即对汽车的总高 总宽 总长的规定 适合公路和城市道路运输车辆汽车最大外廓尺寸应不超过如下限制规定 1 总高 4 0m 2 总宽 不包括后视镜 2 5m 3 总长 16m 1 载重汽车 客车12 0m 2 铰接式客车18 0m 3 牵引车拖半挂车16 5m 4 全挂汽车列车20 0m 国家标准GB1589 89对汽车的外廓尺寸限界的规定 二 设计环境 地形 四种 影响技术指标气候 影响地下水高度 地面水数量 冰冻期等 决定路基水温状况水文 决定排水结构物的数量 大小 地基边坡的稳定性 地质 决定岩层的稳定性 坍塌 滑落的可能 土石方施工难度等植被 影响暴雨径流 水土流失程度和路线的布设 筑路材料 影响路基形状 尺寸 路面类型和结构 三 设计车速 计算行车速度 设计车速 在气候正常 交通密度小 汽车运行只受道路本身条件的影响时 一般驾驶员能使车辆保持安全而舒适地行驶的最大行驶速度 摘自 公路工程技术标准 JTGB01 2003 几何形状的依据 四 交通量 单位时间内通过道路某断面的车辆数目 通过调查和预测得到 1 规划 设计 交通量待建公路远景设计年限时能够达到的年平均日交通量 辆 日 远景设计年平均日交通量的计算 Nd N0 1 n 1式中 Nd 远景设计年平均日交通量 辆 日 N0 起始年平均日交通量 辆 日 交通量年平均增长率 n 远景设计年限 确定道路等级的依据 能由于车道数的设计吗 2 设计小时交通量 30位小时交通量29 8760 0 33 的概率 拥堵 确定车道数道路宽度评价服务水平 2040 设计小时交通量的计算 Nh NdxkD式中 Nh 主要方向高峰小时设计交通量 辆 小时 Nd 远景设计年平均日交通量 辆 日 D 方向系数 D 0 5 0 6 主要方向交通量 断面交通量 k 设计小时交通量系数 查图或表 3 交通量折算将不同车型用折算系数折算成标准车型 不同车型所占空间不同 并且与行驶速度有关 五 通行能力 通行能力 在一定的道路和交通条件下 道路上某一路段适应车流的能力 以单位时间通过的最大车辆数表示 辆 小时 注 双车道为双向车道合计数 多车道用一条车道的通过数表示 1 基本通行能力基本通行能力 在理想条件下 单位时间内一个车道可以通过的小客车最大数 是计算各种通行能力的基础 理想条件 道路条件和交通条件两个方面 道路条件 足够宽 平顺 通视良好 交通条件 路上只有小客车 没有其他车辆混入且不限速 一个车道的通行能力 C 3600 t 辆 小时 式中 t 连续车流车头间隔时间 s 可通过观测求得 2 可能通行能力可能通行能力 在理想条件的基础上 考虑诸多影响通行能力的因素后 对基本能通行能力进行修正后的通行能力 3 设计通行能力 1 服务水平及服务交通量按照车流运行状态 将从小交通量自由流至交通量达到可能状态的受限制车流这一运行条件范围划分为四个等级 服务水平等级 与每一服务水平相应的交通量称为服务交通量V 以车头间距计算一条车道的通行能力 C 1000V l式中 l 连续车流平均车头间隔距离 m 如 车道宽度 大型车的加入 侧向净宽 2 设计通行能力设计通行能力 车流运行状态保持在某一设计的服务水平时单位时间内可以通过的最大车辆数 设计通行能力 是实际道路可接受的通行能力 设计通行能力 可能通行能力x V C 式中 V C 理想条件下各级服务水平最大服务交通量与基本通行能力之比 其值小 服务交通量小 车流运行条件好 服务水平高 第五节本课程的目的 特点及内容 一 本课程的性质 本课程是一门专业主干课 通过学习 使学习掌握公路勘测和设计的基本概念 基本原理 基本方法和技能 为课程设计和毕业设计打下基础 为今后工作作好准备 二 本课程的特点 1 涉及面广 道路是一条带状的空间三维结构物 它涉及人 车 路和环境等诸多因素的影响和