道路勘测设计指示书.doc

前 言为了帮助网络学生能更好地自学同济大学出版社出版的道路勘测设计一书，特印发本学习方法指导书。一、本课程的性质和学习本课程的基本要求道路勘测设计是“公路与城市道路”专业教学计划中的第一门专业主干课程。它涉及到道路设计的基本理论原则和方法。因此在学习本课程时，必须首先阅读教材，初步弄懂每章基本内容和基本理论，搞清基本概念，并按“学习方法指示”中所述的要求，掌握其重点。通过对思考题的解答，进一步巩固各章的学习内容。习题和测验作业是网络学生不可缺少的一个重要环节，是理论联系实际的一种途径。习题和测验作业的基本要求是；要求同学认真思考，仔细分析，按时按量完成。这样，通过完成习题和测验作业，巩固和加深理解所学的基本概念和基本设计原理，训练分析问题和解决问题的能力，提高计算技能，培养严肃认真的科学作风。二、道路勘测设计的基本任务和内容1道路勘测设计的基本任务道路勘测设计是体现公路与城市道路规划意图的第一步，也是进行公路与城市道路施工的前导。在我国基本建设程序中，设计文件是上级机构审批与国家财政部门核付款项的依据，道路工程无批准的设计文件，不得进行施工。所谓“路是人走出来的”，只是表明路的始源，只是凭人们一时的方便。随着时代的发展，生产的进展，交通工具的改革，城市的发展，道路设计既要满足行车安全、快速、通畅以及交通运输与当地环境改善的需要，又要受地形条件及城市用地、原有的建筑设施、基建投资、规划意图、自然与施工条件等因素的制约。因此道路设计的基本任务就是根据当地条件找导技术上先进、经济上合理而又可行的实施方案，最大限度地满足经济建设、交通运输以及人民生活活动对道路的需求。2道路勘测设计的基本内容一条道路在一个地区、一个城市，它的大致走向、类别与等级决定于相应地区或城市的规划，而具体的线形、断面刑式、道路布置、道路设施、路面铺装等则须通过设计来决定，而且通过设计摸索了现实条件的可能，反过来又为规划修改提供必要的依据。所以规划是轮廓性的，设计是具体的，规划为设计定向，设计为规划补充，相辅相成，使道路建设在需要与可能之间具有技术经济上的可行性。因此在内容上道路设计应有三个基本部分：一是设计依据，二是设计方案，三是方案比较与技术经济论证，没有设计依据，设计就失去了所凭藉的基础，没有方案比较与技术经济论证，设计就缺乏说服力，不能为审批机关下决心作判断铺平道路。设计依据来自现场的勘测调查，搜集有关数据，了解各方面要求和道路的技术规定，为设计人员考虑几种可行方案提供方便。技术经济论证则来自每种不同方案的特点，从技术与经济上来权衡得失说明利弊作出评价，以便比较选择而取得最能满足需求的最佳方案。可见方案虽然是设计的核心部分，但脱离充分的依据与客观的论证，即无存在的意义。一条道路的设计方案一般来说包括如下几个部分：平面设计，纵断面设计、横断面设计、交叉口设计、路基路面设计、道路附属设施设计、工程量计算与施工组织设计以及工程概算或预算等。平面与纵断面设计称为道路的线形设计，主要决定道路用地征用与拆迁范围，设计控制高程，以及道路在平面与纵断面上的具体走向与位置，转折点的曲线半径与上下纵坡。横断面设计主要确定断面的形式以及各组成部分的宽度机动车道、非机动车道、人行道、分隔带、绿篱和地上地下管线的布置，交叉口设计主要确定道路交叉口的形式和交叉口内的交通岛的形状、尺寸与标高处理（包括广场设计）；这横断面与交叉口设计与线形设计合在一起简称为道路的几何设计。但决不能光追求几何图形的美，而首先要从交通安全与迅速来加以考虑。所谓道路附属设施泛指设在道路上一切为交通运输、公用事业及路容装饰所需要的设施，如路灯、路名牌、停车站、消防栓、宣传画廊、休息椅等等，有时也包括为道路交通所必需而又不可直接设在道路上的设施如停车场等。道路排水设计除非有单独列出的必要，一般比较简易的，常分别包括在其它有关设计中。道路建设一般可分为两类，一类是新建，一类是改建。在设计上，新建的受到现场约束的条件较少，但为道路交付使用后可能出现的问题提供线索启示也少，需要设计人员对沿路建筑、相邻地区道路布置及当地的水文与地质条件要有更多的了解和思考，以增强一定的预见性而提出必要的措施。道路改建则出于原有道路不能满足当前与今后的需要，受到现场约束的条件较多，又要从利用原有基础，挖掘潜力考虑，不能采取一律推倒重来的做法；但从另一方面来说，对原有道路在使用中出现的问题，有关交通运行情况、交通事故、群众意见以及路面使用情况等方面的资料也应搜集，这有利于设计人员作出必要的判断，和为设计提供必须的资料。所以设计人员必须具有一定的预见性。因此，道路无论是新建或改建，设计人员需要有正确的科学予估与依据，特别对交付使用后的交通情况的估计是十分重要的，如果只顾修建，不计使用效果将会失去设计的真正价值。如何进行合理的道路几何设计是本课程讲授的重点，而路基路面设计以及道路施工组织与概预算等将另在有关课程中讲授。一、“道路勘测设计”学习方法指导第一章 学习指导学习本章的目的是使学生了解道路上各种构造物的概貌，公路和城市道路的分级以及技术标准的掌握和应用。在本章学习中，须要弄清楚下列三个问题：（1）公路和城市道路各组成部分的名称，它们的定义和作用。（2）公路和城市道路的分级。（3）公路工程技术标准和城市道路设计规范的掌握和运用。公路和城市道路的主要组成部分是：（1）道路路线；（2）道路结构物；（3）附属工程。通过学习，同学们应对下列名词弄清楚，并知道它们的部位，意义和用途。（1）道路路线路线平面一直线段，曲线段。路线纵断面上坡道、下坡道、凸形竖曲线，凹形竖曲线、填方地段、挖方地段。路线横断面路基、路面、路拱、路肩、边坡、边沟。（2）道路结构物路基路面面层（磨耗层）、基层（承重层）、辅助基层（人工基础）。排水工程截水沟、排水沟、地下盲沟等。特殊结构物道路交叉、挡土墙、驳岸、隧道等。（3）附属工程交通标志警告标志、禁令标志、指示标志。防护设备护拦、导栏。照明、路面房屋和设备、植树和绿化等。交通部颁发了公路工程技术标准把公路分为五个等级并规定了各级公路的技术指标，公路设计必须符合国家颁发的技术标准。公路等级的选用，应根据公路网的规划，从全局出发，适当考虑远景发展的交通量，结合公路的使用任务，性质综合确定。同学们可根据自己的体会与实际经验分析研究公路工程技术标准制定的依据，以便今后正确的掌握和恰当地运用。此外，根据公路和城市道路的功能、组成和特点，要求：1弄清公路和城市道路的区别（包括横断面形式的不同）；2了解城市道路的功能主要承担交通运输任务，其次是反映城市面貌与建筑风格；3了解城市道路的特点（与公路比较）。鉴于公路和城市道路工程的各种技术规范常随时间而作修改、补充和更新。所以，本教材所列各种规定参数和计算公式，一般不能作为规范加以直接应用。第二章 学习指导本章主要讲述道路路线设计的理论依据汽车行驶的基本理论。专门研究了作用在汽车上的力、汽车行驶时的动力性能和经济性能以及基本的计算方法。主要内容有：（1）汽车的性能和运动时的受力分析；（2）汽车的牵引力和行驶阻力；（3）汽车在道路上行驶的稳定性；（4）汽车的加速行驶与燃料消耗；（5）汽车的制动；（6）汽车在弯道上行驶的轨迹。1汽车行驶时，在汽车行驶方向作用在汽车上的外力有：（1）促使汽车向前行驶的力牵引力在研究牵引力时，首先应熟悉汽车的传力系统（发动机离合器变速箱传动轴主传动器差速器车轴驱动轮）然后掌握如何根据发动机的外特性算出发动机曲轴上的扭矩和牵引力。（2）阻止汽车向前行驶的力滚动阻力、空气阻力、升坡阻力和加速阻力。当在平路上作等速行驶时，升坡阻力和加速阻力等于零。2动力因素D与汽车重量和本身型式无关的指标，它代表汽车单位重量的有效牵引力。D值不是一个固定值，它的大小与行车速率、道路状况和坡度有关。3动力特性图利用汽车的动力特性图，可以研究汽车在各种不同阻抗的道路上行驶的性能。可以求出汽车在某一行驶条件下所能保持的速度V，并可决定汽车克服此行驶阻力所采用的排档，同时还可近似决定在比最高速度为低的任务速度下所能发生的加速度，以及求得任一排档时汽车所能克服的坡度。4在研究各项阻力时，应明确与各项阻力有关的主要因素和次要因素，并掌握它们的计算方法。5对汽车的动车因素和动力特性图，应了解它们的定义及绘制方法。汽车能够在路上行驶的两项必要条件是道路纵断面设计中拟定最大坡度的依据，必须把它完全弄懂。采用动力特性图，使我们可以检查该两项必要条件是否成立。根据动力特性图，主要确定：（1）汽车可能克服的最大纵坡；（2）汽车在一定条件（纵坡度）下在路上可以达到最大速度；（3）汽车在不同条件下和不同排档时可能达到的加速度；同学们应能掌握这些计算方法。本章是本课程中理论性较强的部分，希望同学们反复阅读，多做练习题，以便融会贯通，掌握最基本的理论知识，便于今后运用到道路几何指标的计算中去。第三章 学习指导本章讲述道路路线设计的基础数据交通量、车速、通行能力的观测与计算方法，主要内容有：（1）交通量的观测与计算；（2）行车速度的观测与计算；（3）通行能力（机动车车道、自行车车道、人行道等）的计算方法；（4）交通量、交通密度与车速的关系。1交通量的类别包括：年平均日（双向）交通量N、最大日（双向）交通量N1、最大高峰小时（双向）交通量N2、日平均小时（双向）交通量N3。在计算交通量时，根据公路、城市道路类别的不同，应将行驶中的各种车辆，换算为某种标准车辆。现有道路交通量的调查，应依调查地点、观测手段选定有代表性的日期、时间，记录在统计表格上，数据经整理成图。2行车速度依距离长短而有不同的测定方法。路段某点车速观测数据的整理，通常取85%的汽车不超过的某个车速作为典型车速值。3通行能力是正常条件下道路交通的极限（最大）值。应能掌握按“车头间距”及“车头时距”计算理论通行能力的方法。要掌握确定路段设计行能力时，考虑交叉口、多车道、车道宽度、行人过街、铁道路口等因素的折减系数计算方法。要了解自行车车道、人行道等通行能力的计算方法。4设计小时交通量是指设计年限主要方向标准高峰小时（通常指第30位高峰小时）的交通量，是确定（机动车）车道数的依据。5了解交通量（Q）、交通密度（K）及车速（V）三者间的关系，它是研究交通工程学的基础知识。第四章 学习指导本章主要阐述道路平曲线的具体设计问题，其中包括（1）平曲线半径；（2）曲线上的超高；（3）曲线上的路面加宽；（4）缓和曲线；（5）平曲线上视距的保证；（6）曲线的衔接问题。其中以平曲线半径的选定一节最为重要。同学们应掌握每一个基本要素的计算或设计方法，并对公路工程技术标准中所规定各项标准进行探讨。道路的平曲线半径是根据（1）汽车在行驶时的横向稳定性即保证车辆不发生横向滑移；及（2）保证乘客舒适及运输经济（燃料与轮胎消耗）两方面的要求而稳定的。在一定的车速下，为求得较合适的最小平曲线半径和不设超高的平曲线半径，应注意横向力系数值的选用。超高是提高汽车在弯道上行驶时横向稳定性的一种措施。当平曲线半径小于不设超高的半径时，应在曲线上设置超高。在实践中超高横坡度宜在2%6%范围内选用。一般，当车速固定时，平曲线半径越小，超高度越大。但是，应当明确，仅仅依靠减小超高度来增大曲线半径是不正确的。按照实验研究资料，为提高汽车行驶的稳定程度，比较正确地是降低与减小超高比成比例的横向力系数值。教材内介绍了计算超高缓和和段长度的方法及如何由直线段的双坡横断面逐渐过渡到曲线段的单坡断面。同学们对这部分内容应熟悉和了解。在小半径弯道上，还需设置加宽和缓和曲线。在这两节学习中，同学们须掌握加宽和缓和曲线的作用及它们的计算原理。平曲线上视距受到障碍往往是陡峻山坡和弯道内侧的路堑边坡，此时，障碍清除的范围须按照计算决定。道路平面上直线与曲线段的连接，是设计时需要注意的问题。一般在反向曲线之间应保留一定的直线长度，以便插入足够长度的缓和段（超高、加宽、缓和曲线）。道路平面设计完成后，应绘制路线平面图。学完本章后，应对路线平面图上的各种符合与规定有所了解，并能掌握各部分的计算原理。第五章 学习指导道路纵断面是路线设计的一个重要方向。它与平面、横断面一起能很好地反映路线的质量。通常道路纵断面是作为路线重要设计图纸之一。纵断面设计必须符合技术标准规定，以满足汽车行驶的要求，特别是汽车司机操纵的方便与安全性。同时还要考虑工程与运营经济，使路线符合于当地的自然条件。一般在公路定线时就已考虑到纵断面上的问题，所以说，纵断面设计与平面设计是不可分割的。对于“纵坡设计”一节，首先应掌握如何确定最大纵坡度，最大纵坡应考虑汽车的动力特性，道路等级，以及当地的自然因素，参照公路工程技术标准规定的要求确定，其中除了应复习按照汽车行驶理论决定容许最大纵坡度的计算方法外，还应掌握高原地区纵坡折减、纵坡长度限制的规定。在“竖曲线”一节中，凸形竖曲线和凹形竖曲线的作用是不同的，设置凸形竖曲线是为了保证视距，设置凹形竖曲线是为了缓和冲击，因而计算最小半径公式的推导过程是不一样的。同学们应掌握下列诸点：（1）各级公路在纵坡变更处均应设置竖曲线：（2）凸形竖曲线的最小半径；（3）凹形竖曲线的最小半径；（4）竖曲线的测设。当夜间行车时，往往视距不够，影响安全，此时需设置较大半径的竖曲线。对于纵断面设计的具体方法，同学们可结合教材所介绍的要点，在实践工程中注意研究，总结提高。在纵断面设计时，应根据技术指标，具体结合地形研究，所拟定的纵断面设计线，有时会有几个方案，此时应进行反复比较，最后选定设计线。在实践工作中，为了使所定设计线更符合选线的意图及实际情况，应在设计线拟定后，拿图纸到实地复核，并进行局部修正最后决定。学习本章还要搞清城市道路纵断面设计与公路纵断面设计有何不同及城市道路纵断面设计的要求。城市道路纵断面图的绘制和主要内容与公路不同之处主要在于：1纵断面设计线不同：城市道路是指路中心线。公路一般都是指路基边缘线。2当设计纵坡小于最小纵坡时，为了利于排水，在城市道路两侧应作街沟设计并在图上绘制街沟纵断面图及雨水进水口位置。3在城市道路纵断面设计中，影响设计线标高位置的点比较多。4在城市道路纵断面设计线上，必须标出两侧永久性建筑物的地坪标高，且它必须高于相应路面的设计标高。由于我国有不少城市地处平坦地区，城市道路的纵坡很小甚至水平，为了解决路面排水问题，将雨水口前后街沟都以大于最小排水纵坡的坡度斜向雨水口。如此连接起来，则街沟纵坡成锯齿状，故称为锯齿形街沟设计，对于这部分内容，要求同学们能掌握计算方法。第六章 学习指导本章主要研究道路断面的几何尺寸问题，并对道路的断面布置有一总的了解，至于路基强度和稳定性的设计则在“路基路面工程”一课中学习。但几何尺寸与强度稳定性之间有着密切的联系，故在本章中仅能对各种典型横断面的布置加以叙述；至于影响路基度及稳定性的路基最小填土高度和边坡坡度等专门问题，将在“路基路面工程”中学习。路基的宽度包括路面及路肩两部分，而路面宽度决定于：（1）车道的数目；（2）每一车道的宽度。车道数目主要与交通量有关，而车道宽度主要与车辆尺寸和车速有关。根据通过能力计算公式所确定的车道数目，一般仅能作为参考，最后应根据道路的实际使用要求及结合工程经济确定。路基路面宽度的决定不仅仅尽量满足汽车行驶（速度、车型）方面的要求，而且应当考虑工程经济方面的节省，对路肩的宽度同样根据技术经济的理由确定，并了解它的作用。技术标准对各有公路行车道和路肩宽度均作了规定，在进行道路设计时，可按不同等级分别使用。路基可筑成“路堤”或“路堑”。对路基的各种典型横断面。应了解它的一般规定。对于特高路基稳定性的验算将在“路基路面工程”一课内学习。要特别注意到路基横断面的布置不仅应满足汽车行驶的要求，而且要做到尽量节约用地、少占农田、减少工程量。以支援农业生产与降低造价。城市道路的线形设计，是通过以下三个方面把设计成果反映出来的。（1）道路的横断面设计（2）道路的平面设计（3）道路的纵断面设计即通常简称为道路平、纵、横设计。道路的平、纵、横设计，三者是互相制约、相辅相成的。在一般情况下，城市道路的平面定线要受到道路网的布局、道路规划红线宽度和沿街已有建筑物位置等因素的约束，平面线形只能在有限的范围内移动，定线的自由度要比公路小得多；城市道路所处地形一般都较平坦，纵坡问题比起山区公路也容易解决得多；但是，由于城市道路的交通性质和组成部分要比公路复杂和多得多，而且都首先需要在横断面的布置设计中综合解决，因此，在城市道路的线形设计中，横断面设计是矛盾的主要方面，所以，一般都是先做横断面设计，然后再做平面和纵断面设计。横断面设计是根据道路等级、性质和红线宽度以及有关交通资料，合理地确定车行道、人行道、绿带和分车带组成部分的宽度，并给予合理的布置。横断面设计可以说是工程技术经济与建筑艺术的综合，这是因为设计的好坏关系到交通安全，便利与环境卫生条件，也关系到城市用地的经济与城市面貌的观瞻。所以在城市道路设计中往往占有很重要的位置，也是本章学习的重要内容之一。第七章 学习指导道路的主要功能是将旅客货物从一地安全快速地运到另一地。为了舒适起见，道路还应具有悦目的外观，优美地和周围环境相配合，而且从道路以外来看，应成为风景优美的令人满意的组成部分。这就是我们应用道路美学的主要目的。还要尽量减轻道路对周围环境的不利影响，并给旅客提供视觉上的舒适感。道路设计（包括定一）是一项复杂的技术，要求能以高度的技巧和敏感以获得良好的成果。根据道路设计标准和有关规范制订的“烹调书”式的设计往往很难产生优美的外观令人满意的道路。但是，如果在具体的设计工作中适当注意掌握合理的美学原则，并应用正确的方法和技术，就可以在不影响安全和运营效果的情况下改善道路形质量，这就是学习本章的主要目的。道路线形质量的优劣，主要是通过路线透视图、沿线行车速度、耗油量与交通安全度等方面进行评定，这也是本章学习的主要内容。第八章 学习指导可行性研究，是道路建设前期工作的重要组成部分，是建设项目立项和决策的依据。可行性研究是对建设项目在建设必要性、技术可行性、经济合理性、实施可能性等方面进行综合研究，推荐最佳方案，为建设项目的决策和设计任务书的编制、审批提供科学的依据。建设项目的前期工作程序为：项目建议书可行性研究分两个阶段，即预可行性研究阶段和工程可行性研究阶段。（1）预可行性研究，是根据国民经济发展规划和道路网布局规划，通过踏勘和调查，重点研究项目建设的必要性，对建设规模、投资可能性、技术等级、经济效益等作粗略的分析，审批后作为编制项目建议书的依据；（2）工程可行性研究，是根据批准的项目建议书，通过必要的测量和地质勘探，充分调查研究，对不同方案从经济上技术综合论证，提出最佳方案，作为设计任务书的依据。1道路建设项目的立项和建设要求，服从并适应社会经济的发展，所以，经济调查（包括分析与预测）是整个可行性研究的前提和基础；2交通量是反映道路交通需求的主要指标。它与地区的经济发展密切相关，而交通量预估是可行性研究的主要内容之一，它的发展变化直接影响和决定道路的等级和经济分析；3可行性研究涉及道路的路线方向，预可行性研究阶段可结合现场踏勘，先在15万或（11万）比例尺地形图上拟定路线方案，估算工程量经论证提出推荐路线方案。在工程可行性研究阶段，要具体落实路线位置及地带范围，并确定跨河地点、交叉口位置、与城市连接等重要据点；4经济合理性是可行性研究的核心，通过经济效益分析得到的指标，以作为评价的定量标准。通过本章学习，要能了解工程可行性研究的内容与主要方法。第九章 学习指导本章包含了城市道路网公路网规划及公路选线两方面的内容。城市道路网规划在城市建设中具有重要的作用。城市道路系统是城市的骨架。城市道路不仅是组织城市交通的基础，而且是布置城市公用管网、街区绿化、组织沿街建筑划分街坊的基础。城市道路网规划在适应城市用地扩展、并有利于向机动化和快速交通的方向发展。城市道路网的密度，是指单位城市用地内所具有的各级道路的长度。它反映了城市用地的各类道路间距，也说明了城市道路交通的发展水平。规划时各地块上的道路间距应比较均匀，才能使道路发挥网络的整体效益。道路的宽度应规定得合理恰当，以便在道路功能明确的基础上，有效地在不同的系统和地貌组织车流和人流，此时可参照表91所列数值，因此，在规划时，应研究城市交通发展的趋势，依据交通组织、人流特点、明确各类道路的性质及相应的技术标准，从而使各类道路在城市道路系统中发挥其应有的功能和作用。公路网的规划是公路交通部门按照社会需要，制定合理的建设方案，并对公路建设进行指导，使公路网的建设尽可能满足社会需要的过程。公路网规划是公路建设前期工作中的重要组成部分，交通部明确规定：“今后凡未列入规划的项目不能安排项目前期工作”，公路网规划与项目可行性研究同属建设前期工作的范畴，二者相互联系，又相互区别，联系在于规划是可行性研究的基础，可行性研究是规划的继续，区别在于规划着眼于规划区域公路交通宏观方面的研究（例如公路现状、建设总需求与资金供给的差距、项目之间的比选等），而项目可行性研究重点在于某个项目的建设可行性及项目建设方案的比较。公路选线是道路路线设计的关键工作，是勘测设计工作中的首中之道。公路选线是涉及到公路、桥梁、地质、水文、气象、测量、造价以及政策等多方面的综合性技术工作，公路选线的基本要求是根据公路使用任务和性质，综合考虑沿线区域国民经济发展情况与远景规划，在总体规划指导下，深入调查，充分利用自然条件，合理选定路线，使筑路费用、运营费用与使用质量得到合理的统一，并达到行车安全舒适及公路建筑物稳定耐久的目的。具体公路选线，应密切结合地形、符合技术标准，使平、纵、横三面结合，以求得舒顺优美的三维空间线形。公路选线的步骤为：（1）全面布局；（2）逐段安排；（3）具体定线。不同地形条件下的公路选线，应根据地形及道路性质而有不同的特点。平原区路线，以平面直线为控制，不受地形坡度影响。要求平面舒顺，并注意支农占田、路基水文、联系集镇等问题。山区路线，以纵坡控制。选线中的关键问题可如下所述。山坡（腰）线注意避免坡面上的选线，避免回头曲线在同一坡面上多次重叠丘陵区路线，平面迁回曲线、纵面起伏，应结合地形兼顾平面及纵面。对高级路，应以线直坡缓为主；低级路，宜适当转折起伏。公路建成后应作为环境的组成部分。在选线时，应考虑公路与环境的相互关系，使路线与景观恰当地融汇一体，这就是公路的景观设计，它包括：公路的主体线形和构造物质形式色调；公路与周围景观协调设计；选线等。就应从公路与周围环境融合出发，使线形质量优美和谐。第十章 学习指导定线是公路与城市道路勘测设计过程中很关键的一步。它的任务就是按照公路和城市道路的等级及相应的技术标准，在选线中选定的定线走廊内，结合细部地形、地质条件，综合考虑平、纵、横三面的合理安排，确定并实地定出道路中线。定线一般有两种方法。其一是纸上定线，然后进行实地放线，其二是直线在实地实线，综合考虑平、纵、横的平衡可以再在纸上进行局部移线。通过本章的学习，要求同学们深入了解各种定线方法的一般原则、要求、步骤及它们之间的相互关系。能够在一张大比例尺的等高线地形图上定出一条符合技术标准、平、纵、横综合考虑、线形比较优美、工程造价比较节省的路线来。通过课程作业来锻炼这项工作。熟悉曲线测设时常用的几种方法。第十一章 学习指导交叉口是道路的枢纽，是制造通行能力的咽喉。在道路网中，平交路口成为通能力与交通安全的“瓶颈”。只有用平交路口把各条道路联结起来形成网络，才能发挥道路的功能，解决面的交通需要。只有当交通量达到一定数量，且从规划、地形及远景发展有必要时，方才修建立体交叉。因此，平面交叉口设计是公路、城市道路设计的一项重要内容，平面交叉口设计应在交通量、速度、交通组成、道路网的交通分析及将来交通的增长方面进行分析研究。在改善现有路口时，应仔细研究路口现状、缺点及交通事故的记录。平面交叉口设计的主要内容为：（1）选定交叉口的位置、型式，确定各组成部份几何尺寸；（2）确定合理的交通组织与交通设施；（3）作好交叉口的立面设计和雨水口、排水管道的布置；（4）验算交叉口的通行能力。（一）交叉口的交通分析，研究了在有、无交通管制情况下，三条、四条、五条道路相交时交错点产生的数目，其中冲突点对交通及安全影响最大，因此，设计时应力求减少或消除冲突点，以保证行车的畅通和交通的安全。减少冲突点可采用下述措施：（1）渠化交通，在交叉口合理布置交通岛、组织车流分道行驶，将冲突点变为交织点，减少车辆行驶时的相互干扰。（2）在交叉口设置交通信号管理，使不同方向车流在时间上错开行驶；（3）作立体交叉，将相互冲突的车流空间分隔各行其道。（二）交叉口的型式选择，平面交叉口应在有利于行车安全与通畅的原则下，结合地形地物、交通量及其组成等因素条件选定合宜的可能型式，并通过综合的技术经济比较论证确定最佳型式方案。形式宜简单，尽量减少冲突点，以保证交通安全及提高交叉口的通知能力。（三）交叉口的交通组织设计，交叉口车流以左转车辆产生的冲突点居多，因此，车辆交通的关键是组织好直行和左转车流。设置专用车道、组织好转弯车辆，采用渠化交流（设置交通岛、路面划线等）及调整交通组织（如单向交通，专用机动车道等）是做好交叉口车辆交通组织设计的主要措施。（四）交叉口几何构造规划对三岔、四岔及平面环形交叉介绍了常用的几何构造规划图式及其适用的场合。（五）交叉口的车道数和通行能力，车道数必须满足远景设计小时交通量及不同行驶方向交通组成的要求，对拟定的车道数必须进行通行能力的验算。通常因交叉口车道通行能力比路段车道通行能力小，一般交叉口车道数最好比路段车道数多1条。交叉口通行能力的计算是本章学习重点之一，要求能掌握信号管制交通的十字交叉和T形交叉通行能力的计算方法。（六）交叉口的视距，平面交叉口应在视距三角形范围内无任何阻碍视线的障碍。应能掌握视距三角形的绘制方法。（七）交叉口转角的缘石半径，应能保证车辆的顺利转变行驶，计算时采用的计算车速按各级道路计算车速的0.50.7倍计，直行取高值，转弯取低值。（八）交叉口拓宽设计，增辟左、右转弯车道，以提高交叉口的通行能力，要了解对增辟左右转车道的交通量规定、进口道车道宽度规定，以及拓宽车道长度的计算方法。（九）环形交叉口设计，多路交叉且交通量一般在2700辆/小时，当量小汽车以下时，依地形、用地等可采用环形交叉，适用于中小城市及一般公路，环形交叉有一一的适用性，选用时宜慎重。对机非混行的环形交叉，环道总宽度宜为1820米，中心岛直径宜取3050米。环形交叉由于在中央设置环岛，车流逆时针单向绕岛行驶，消灭了冲突点，使进出环车辆以锐角交织，交通组织简便，但占地较大，受环岛半径影响，车速较低，通行能力有一定限制。通过本节学习，应能掌握环形交叉的内容及设计方法。（十）交叉口竖向设计，在于综合保证（1）行车舒适；（2）排水通畅；（3）建筑艺术三方面的要求，以合理确定交叉口路口范围的设计标高。有六种交叉竖向设计的典型图式。要能掌握交叉口设计等高线计算及绘制的方法。第十二章 学习指导在交通量较大的平面交叉口上，为了保证交通安全，往往不得不采取交通指挥信号加以控制。因此，有效的通行时间就受到很大约束，故其通行能力和车速均受到很大影响。而采用立体交叉就可大大改善行车条件，从而提高交叉口的通行能力和车速。但由于建造立体交叉口的费用比较昂贵，选用时必须慎重考虑。选择立体交叉的位置及布置形式，应结合当地的地形地物，根据总体规划，相交道路的性质，近、远期交通发展需要等因素而确定。教材中还研究了立体交叉设计方案应考虑的问题及主要组成部分的设计，同学们可通过学习，逐步掌握。一、前言平面交叉：冲突点多信号控制立体交叉：为了提高V，N取消信号管制分离直行、左转车流1平交与立交在技术与经济的比较技术上平面交叉立体交叉技术上V低拥挤N小阻塞行车条件差事故多V高N大事故少经济上造价低造价高2建造立交的必要前提：（1）技术上应是合理的如不修建立交无法根本改善交叉口与相连道路的交叉现状；要求道路上车速高，到交叉口不应过份降低；交叉口交通量大，经常拥挤、阻塞；铁路与道路相交干扰大；当地形和环境适宜时，例如较高的桥头引道与滨河道路交叉等；均可考虑采用立交。（2）经济上应是合算的建造立交的平均每年的投资费用应小于平面交叉口全年的经济损失总额（包括车辆受阻损失），客运受阻乘客时间损失，汽车轮胎多磨损，交通事故损失，管理费损失等）。并且成本应能在较短期限内收回。二、立体交叉的基本形式1根据立体交叉结构物形式不同可分为：（1）下穿式（隧道式），一般用于市区。（2）上跨式（跨路桥式）多用于市效。2分离式立体交叉在道路交叉处仅设隧道式跨路桥、不设上、下道路之间的连接匝道，上、下道路上行驶的车辆不能互相转换。a形式上跨净空大、桥高下穿净空低、引道短、机动车、非机动车纵坡可分设，但需设泵站排水。b平面尽可能正交，以减少立交桥的跨度。c横断面上跨选一块板。下穿断面宜选三块板。净空机动车n净=4.5m 无轨电车n净5m 行驶超高车n净5.7m 非机动车n净=3.0md纵断面上跨：下穿：根据排水要求（2）互通式立体交叉相交道路上行驶的车辆可以互相转换。在交叉口处除设置隧道或跨路桥，并在上、下道之间设有连接匝道供车辆转换用。a对直一直交叉点上下完全分离b对左转汇合点在外侧设右转汇合匝道c对分叉点设分叉车道d对左一直交叉点设左转匝道三、城市人行道立交1人行产交设置的原则（1）当过街人流密集，人行道上人流量超过50人/每分钟/每米宽时，应设置人行立交。（2）当机动车流量很大，其车头间距不能满足过街行人安全穿行需要、或过街行人流动迫使机动车速度降到5km/h以上时应设置人行立交。（3）城市人行立交的设置应符合总体规划，其布局与出入口不仅要考虑行人交通的安全和便利，还应考虑环境协调、城市景观和施工方便等因素。2人行立交方式选择人行立交有天桥和地道两种基本方式。天桥的主要优缺点有：（1）天桥受现有地下管线限制少，对未来规划的地下管线发展限制也少；（2）施工快、工期短，对现场交通影响少；（3）天桥要求净高大（一般跨城市道路要求通过无轨电车时净高应5.0m，通过机动车时应4.5m，行人爬升高差大，比较费力；（4）立面造型要求美观，并与环境相协调；（5）寒冷和雨天利用天桥过街不便。地道的主要优缺点是：（1）地道修建受地下管线干扰大；（2）施工较复杂、造价高、时间长，影响现有交通；（3）需要考虑照明和排水设施；（4）行人行走比天桥方便，雨天和寒冷季节利用率高；（5）治安和卫生管理上有一定麻烦。因此，在选择地道还是天桥方案时要从上述特点，按当地实际情况进行综合比较选定。3人行天桥设计基本要求：（1）平面布置要尽可能适应人流流向，使行人利用方便 ，不造成交通拥挤；（2）造型要简洁、轻快、流畅、建筑风格与周围环境和谐统一；（3）结构要简单，便于快速施工。平面布置形式：主要有：一字直线型、口字型、环型、十字型、X型、Y型，这些型式的适用条件详见教材。此外还有各种适应当地路口型和人流需要的布置方式。二、道路勘测课程设计任务书（道路工程专业用）1课程设计题目：同函公路段选线定线设计2设计原始资料（1）12000地形图一张；（2）预计十年的交通密度：1000辆/昼夜；（3）路线所经地区的地质土壤情况：地质稳定。亚砂土复盖层厚达45米，下为坚石。3在设计中应解决下列问题并在说明书中加以说明：（1）根据交通密度确定该路的技术等级；（2）根据该路线技术等级确定主要技术标准（平曲线最小半径最大纵坡和路面路基宽度等）；（3）确定据点和控制点；（4）确定一条可能的路线方案；（5）确定各控制点间的平均坡度和各路段的主导坡度；（6）用平均坡度或主导坡度打零点线；（7）平面线的修正。初步确定J.D点和平曲线半径；（8）横断面的修正。定出沿线最大填挖的限制。修改J.D点的位置确定平曲线的半径，外距和切线长；（9）选择12公里左右进行纵断面设计（包括拉坡和竖曲线设计）；（10）选择500米长一路段。计算土石方数量（间隔20m设一桩，加桩另设）。4该课程设计应缴的文件和图纸（1）设计说明书一份（具体要求，详见作法指示书）；（2）平面路线图一张（12000）；（3）纵断面图一张（横12000、竖1200）；（4）沿线典型横断面图一张（1100）三、“道路勘测设计”课程设计作法指示书（一）绪言（1）课程设计的性质、目的和要求：本课程设计是道路勘测设计一课必要的教学环节。通过课程设计的学习，可以把课程内所学内容系统地加以运用，并全可以与实际联系起来。因而能够深入掌握设计的理论和设计的法则。课程设计是基本训练。它既与生产设计不同，也与毕业设计不同。本课程设计主要内容是学习道路勘测设计工作中关于选线和定线是一部分。至于有关其他部分，如比较方案、路基、路面、桥涵和施工等等，则在毕业设计时再扩大到全面，逐步加以学习和掌握。课程设计工作必须严肃对待。对于分析论证、设计运算、说明解释及绘图等等都须严格认真负责。说明书的编写和图纸的绘制也应端正整洁。不得了草零乱。（2）课程设计进行程序：课程设计进行程序：（甲）课程设计任务书由授课教师发给学生，并向学生说明任务书的要求。学生接到任务书时，必须将其内容详细了解清楚。（乙）学生了解任务书的要求后，应订出设计工作进度计划，保证如期能完成任务。（丙）全部设计完成后，必须将说明书装订成册，图纸正式绘制，然后送交教师审查。（二）课程设计的组成和工作量本课程设计的全部工作量以约 40小时为限。设计内容包括公路技术等级与主要技术标准的确定、选线、定线、纵断面设计和土石方的计算。其中应以选线定线为主要内容。工作量的分配大致如下：（1）选线定线占40%；（2）纵断面设计占25%；（3）横断面土石方计算占15%；（4）写说明和绘图占20%。本课程设计编写说明书。说明书须编目次，最后须列出所阅读过的参考文献的名称。说明书应详细叙述设计的原则和设计的具体方法步骤以及运算的过程及结果，必要时可附以图表或草图。（三）公路技术等级的确定公路技术等级的确定应由路的使用性质、地形情况和每昼夜交通密度来考虑。有特殊使用要求的公路，如国防公路、游览区公路或有政治意义的干道公路，首先考虑其使用的重要意义。对于一般公路的技术等级，主要是考交通密度的地形。我国交通部公路工程技术标准中第1.0.2条，对于技术等级有所规定，可以作为确定公路等级的根据。（四）技术标准的确定在公路技术等级确定后，须进行技术标准指标的确定。在本课程设计中，主要按公路工程技术标准确定平曲线最小半径、极限纵坡度和路基路面宽度、回头曲线各项极限指标、超高、加宽、缓和曲线长度、视距等平面、纵断和横断三个方面的主要指标。（五）选线的布局线路的布局，也就是路线地位的安排，是选线首要步骤。每条路线的始终点确定后，应当在地形图上分析研究路线地位的可能性。由于地形情况，很容易看出路线所应采取的形式。沿溪线、山坡线、越岭线或山脊线。在路线形式决定后。即须确定路线上的必要的控制点（包括垭口、桥位和其他）。控制点确定后，可先算出两控制点间路线所经地面的自然平均坡度。根据这个平均坡度，结合路的等级和极限纵坡的分析，估计设计平均坡度。例如路线所经地面的自然平均坡度大于极限平均坡度时，设计平均坡度可以采用%。如果该地区路面可能长时期有湿滑现象，则极限纵坡应尽量少用，于是设计平均坡度可以采用%。当路线所经地面的自然平均坡度小于极限平均坡度时，则设计平均坡度可以采用极限纵坡的一半。如果路线所经地面的自然平均坡度小于或等于极限纵坡的半数，则设计平均坡度即可采用地面自然平均坡度。确定了路线的位置并且估计了每段的平均坡度，在定线时，就有了标准。（六）定线的具体方法定线是根据选线的布局进一步具体地把路线落实。在山区地形复杂情况下，定线工作应以纵坡为主导。采用导向线（零点线）的方法。并将路线的走向合理地定出。采取零点线作为导向线时，应先确定设计平均坡度。用设计平均坡度指导打导向线，或用主导坡度打导向线，必须根据地形情况而决定。如果在两控制点间的地形可以看出很明显的不同，例如一段地形起伏很大、另一段起伏较小，则应在不同的路段采用不同的主导坡度打导向线。地表起伏较大的路段用较大的主导坡，地形起伏较小的路段用较小的主导坡。这样作法使大坡度集中在地形起伏较大的主导坡，较小的坡度则集中在地形起伏较小的路段。可以节省土石方。如果地形起伏差别不大，则应一律采用设计平均坡度打导向线，不须再分地段用不同的主导坡打导向线。分段采用主导坡打零点线时。须先用设计平均坡度将路线的走向定出，然后根据路线所经地段考虑它们的主导坡的大小。最后再在不同的地段上用不同的主导坡将导向线定出。分段的主导坡，按其距离和长短，比例地平均起来，其值应符合设计平均坡的规定，相差不能太大。打零点线的具体方法，在此不再详述。根据设计平均坡度或主导坡度打出的导向线是相当曲折的。因此必须加以修正。导向线的修正，主要在平面线和横断面两方面