道路勘测设计知识点整理

第一页第一页 城市道路分类 规定设计程序有三种 各种设计程序的特 点及适用条件如下 设计车速 行驶速度 道路通行能力 基本通行能力 可能通行能力 设计通行能力 V C 各级公路设计采用 的服务水平 交通量 规划交通量 设计小时交通量 行车轨迹 平面线性三要素 汽车行驶阻力包括 横向超高 横向力系数 横向附着系数 圆曲线设计半径 极限最小半径 一般最小半径 第二页第二页 不设超高的最小半径 回头曲线极限最小半径 最大半径 圆曲线几何要素计 算公式 缓和曲线 三个假设 缓和曲线几何要素 计算公式 汽车行驶阻力 空气阻力 道路阻力 滚动阻力 坡度阻力 惯性阻力 汽车动力性能 动力因数调整系数 汽车的动力因数 常见的几种车速 合成坡度 最小纵坡 平均纵坡 合成纵坡 行车道 路拱 第三页第三页 公路路幅 公路分隔方式 整体式断面 的路幅构成 分离式断面 机动车道宽度 中间带 路肩 硬路肩 土路肩 加宽原因 平曲线加宽标准 加宽缓和段 超高渐变率 横净距 行车视距 视距曲线 爬坡车道 避险车道 道路建筑限界 净高 净宽 路基土石方调配 挖方 经济运距 运行速度 临界标高 展线方式 左转弯车辆的交通 组织方法 方向岛 分隔岛 交织角 环道的宽度 标高计算线网 基本车道数 简答题简答题 第四页第四页 各种设计程序的特点及适用 条件如下 服务水平划分指标 行驶中的汽车其重心轨迹在 几何性质上的特征 汽车行驶须具备何种条件 对路面有什么要求 直线的最大长度和最小长度 平面设计中有哪几种控制半 径 如何使用 第五页第五页 缓和曲线长度及 A 值的确定 平面要素组合类型 缓和曲线的作用 断链 汽车行驶条件分析 如何提 高汽车的效率 汽车的制动性能可以从以下 三个方面来评价 规范对公路路基设计标高规 定如下 最大纵坡的确定 有哪些指 标 为什么这样控制 高原纵坡折减 第六页第六页 平总线型组合基本要求 路肩作用 加宽过渡段的长度 超高过渡方式 过渡方式评价 爬坡车道设置原因 行车视距分类 第七页第七页 建筑限界的边界线确定原则 路基土石方调配原则 改善交叉口交通的基本途径 变速车道的形式 环道上一般设计三到四条车 道的原因 辅助车道平衡原则 丘陵区路线布设原则 城市道路分类 城市道路分类 快速路 主干路 次干路 支路 规定设计程序有三种规定设计程序有三种 即一阶段设计 两阶段设计或三阶段设计 各种设计程序的特点及适用条件如下 各种设计程序的特点及适用条件如下 一阶段施工图设计 两阶段设计 即初步设计和施工图设 计 三阶段设计 对即初步设计 技术设计和施工图设计 设计车速 设计车速 又称计算行车速度 是指当气候条件良好 交通密度小 汽车运行只受道路本身条 件 几何要素 路面 附属设施等 的影响时 中等驾驶技术的驾驶员能保持安全顺适行驶 的最大行驶速度 决定道路几何形状的基本依据道路几何形状的基本依据 行驶速度 行驶速度 汽车在道路上行驶时 驾驶员根据道路沿途的地形条件 道路条件 交通条件以及 自身的驾驶技术实际采用的速度 道路通行能力 道路通行能力 是指某一路段所能承受的最大交通量 也称道路容量 以单位时间内通过的最 大车辆数表示 辆 小时 基本通行能力基本通行能力是指在理想条件下 单位时间内一个车道或某一路段可以通过小客车的最大数 是计算各种通行能力的基础 可能通行能力可能通行能力是由于通常的道路和交通条件与理想条件有较大差距 考虑了影响通行能力的诸 多因素如车道宽 侧向净宽和大型车混入后 对基本通行能力进行修正后的通行能力 设计通行能力设计通行能力是道路交通的运行状态保持在某一设计的服务水平时 单位时间内道路上某一路 段可以通过的最大车辆数 V CV C 每一级服务水平相应的最大服务交通量与基本通行能力之比 其值小的时候最大服务交通 量小 车流运行条件好 相应地服务水平就高 反之 其值大时 服务交通量大 车流运行条 件差 服务水平也低 各级公路设计采用的服务水平各级公路设计采用的服务水平 公路等级高速公路一级公路二级公路三级公路四级公路 服务水平二级二级三级三级无 交通量交通量 单位时间内通过道路某一断面的车辆数 其普遍计量单位是年平均日交通量 规划交通量规划交通量 也称设计交通量 是指拟建道路到预测年限时所能达到的年平均日交通量 不宜 直接用于道路几何设计 设计小时交通量设计小时交通量 小时交通量 辆 小时 是以小时为计算时段的交通量 是确定车道数和车道 宽度或评价服务水平的依据 行车轨迹 行车轨迹 行驶过程中车轮在路面所留下的痕迹 平面线性三要素平面线性三要素 直线 圆曲线 缓和曲线 汽车行驶阻力包括 汽车行驶阻力包括 空气阻力 道路阻力 惯性阻力 横向超高横向超高 为了减小离心力的作用 保证汽车在平曲线上稳定行驶 必须把平曲线路面做成内 侧高 外侧低呈单向横坡的形式 称为横向超高 横向力系数横向力系数 单位车重上的横向力 横向附着系数横向附着系数 单位车重的横向附着力 圆曲线设计半径圆曲线设计半径 R ih h 2 127 V 127 1 2 不设超高时 i V R 极限最小半径极限最小半径 指各级公路在采用最大超高和允许的横向摩阻系数情况下 能保证汽车安全行 驶的最小半径 一般最小半径 一般最小半径 指各级公路在采用允许的超高和横向摩阻系数时 能保证汽车以设计速度安全 舒适行驶的最小半径 不设超高的最小半径不设超高的最小半径 指不必设置超高就能满足行驶稳定性的最小半径 回头曲线极限最小半径回头曲线极限最小半径 回头曲线是一个主曲线 两个辅助曲线和主 辅曲线所夹的直线段组 合而成的复杂曲线 最大半径 最大半径 规范 规定圆曲线的最大半径不宜超过 10000m 圆曲线几何要素计算公式 圆曲线几何要素计算公式 2 a RtgT RaL 180 1 2 sec a RELTJ 2 缓和曲线的性质 三个假设 缓和曲线的性质 三个假设 汽车是等速行驶 驾驶员匀速转动方向盘 当方向盘转动角度为时 前轮相应转动角度为 它们之间的关系为 k rad 缓和曲线几何要素计算公式 缓和曲线几何要素计算公式 R LS 6479 28 0 2 S L q R L p S 24 2 q a tgpRT 2 S LRaL2 180 2 0 R a pRE 2 sec LTJ 2 汽车行驶阻力汽车行驶阻力 空气阻力 道路阻力 惯性阻力 空气阻力空气阻力 由于迎面空气质点的压力 车后真空吸引力及空气质点与车身表面的摩擦力阻碍汽 车前进 总称为空气阻力 道路阻力道路阻力 滚动阻力 坡度阻力 滚动阻力滚动阻力 轮胎表面于路面之间的摩阻滑移 轮胎橡胶在接触表面处的弯曲变形 车轮滚过路 表面突出的石子或不平整的破碎路面 车辆从道路的低洼处爬出 推动车轮通过砂 雪或泥地 在轮 轴和组合器轴承处以及变速齿轮中的内部摩阻等 坡度阻力坡度阻力 汽车在坡道上行驶时 车辆受到其重量平行于坡面的分力的作用 惯性阻力 惯性阻力 汽车变速行驶时 需要克服质量变速运动时产生的惯性力和惯性力距 汽车动力性能汽车动力性能 表示汽车行驶所具有的爬坡力 行驶速度以及加减速性能 动力因数调整系数动力因数调整系数 即考虑海拔及荷载影响系数 汽车的动力因数 汽车的动力因数 D D 表示某型汽车在海平面上 满载情况下 每单位车重克服道路阻力和惯 性阻力的性能 常见的几种车速 常见的几种车速 1 道路条件一定时的最高车速道路条件一定时的最高车速 是指在良好的路面上 稳定行驶的汽车能达到的最大车速 2 最小稳定车速最小稳定车速 即临界车速 是汽车行驶行的极限最小车速 3 最高车速最高车速 是指油门全开 汽车满载 不带挂车 在平整坚实的水平路段上 以直接档稳定 行驶的最大速度 合成坡度合成坡度 由路线纵坡与超高横坡或路拱横坡组合而成的坡度 最小纵坡最小纵坡 是为纵向排水的需要 对横向排水不畅的路段所规定的纵坡最小值 平均纵坡平均纵坡 是指一定长度路段两端点的高差与该路段长度的比值 它是衡量纵断面线形 质量的一个重要指标 合成纵坡合成纵坡 是指道路纵坡和横坡的矢量和 标准标准 规定缓和坡段的纵坡应不大于规定缓和坡段的纵坡应不大于 3 3 行车道 行车道 城市道路上供各种车辆行驶的部分统称为行车道 路拱 路拱 路面从中间向两边倾斜的横向坡度 公路路幅公路路幅 指公路路基顶面两路肩外侧边缘之间的部分 公路分隔方式 公路分隔方式 一种是用等宽同高的分隔带分隔 叫做整体式断面 一种是将上 下行车道放在不同的平面上分隔 称为分离式断面 整体式断面 不设分隔带 的路幅构成整体式断面 不设分隔带 的路幅构成 包括行车道 中间带 路肩以及紧急停车带 爬坡车道 避险车道等 分离式断面 少了中间带 多了土路肩分离式断面 少了中间带 多了土路肩 机动车道宽度 机动车道宽度 包括快车道和慢车道 宽度要根据车辆宽度 设计交通量 交通组成和汽车行 驶速度来确定 中间带 中间带 由两条左侧路缘带和中央分隔带组成 路肩路肩 位于行车道外缘至路基边缘具有一定宽度的带状部分 硬路肩 硬路肩 有铺装的路肩 它可以承受汽车荷载的作用力 在混合交通的公路上便于非机动车 行人通行 在填方路段 为使路肩能汇集路面积水 在路肩边缘应设置缘石 土路肩 土路肩 它起保护路面和路基的作用 并提供侧向余宽 加宽原因加宽原因 汽车在曲线上行驶时 前后轮轨迹不重合 占路面宽度大 由于横向力影响 汽车出现横向摆动 平曲线加宽标准 平曲线加宽标准 标准 规定 平曲线半径等于或小于250m时 应在平曲线内侧加宽 加宽缓和段 加宽缓和段 路面由直线上的正常宽度过渡到曲线上加宽后的宽度的渐变段 超高渐变率 超高渐变率 即旋转轴线与行车道 设路缘带时为路缘带 外侧边缘线之间的相对坡度 横净距横净距 在弯道各点的横断面上 驾驶员视点轨迹线与视距曲线之间的最大距离叫横净距 行车视距 行车视距 汽车在行驶中 当发现障碍物后 能及时采取措施 防止发生交通事故所需要 视距曲线 视距曲线 与行车轨迹相切的曲线 爬坡车道爬坡车道 是指设置在陡坡路段上坡方向右侧供慢速车行驶的附加车道 避险车道避险车道 在长陡坡下坡路段车道外侧增设的供速度失控车辆驶离正线安全减速的专用车道 道路建筑限界道路建筑限界 又称净空 由净高和净宽两部分组成 它是为保证车辆和行人的正常通行与安 全 规定在道路的一定高度和宽度范围内不允许有任何设施及障碍物侵入的空间范围 净高净高即净空高度 是指道路在横断面范围内保证安全通行所必须满足的竖向高度 净宽净宽是指道路在横断面范围内保证安全通行所必须满足的横向宽度 路基土石方调配路基土石方调配目的确定填方用土的来源 挖方弃土的去向 以及计价土石方的数量和运量等 挖方挖方 借方借方 填方填方 弃方弃方 经济运距 经济运距 纵向调运和借土的临界距离 运行速度 行驶速度 运行速度 行驶速度 指在良好的气候条件和正常的交通环境下 一般驾驶员驾驶汽车沿某 条道路行驶时实际采取的速度 临界标高临界标高 隧道造价和路线造价总和最小的过岭标高 展线方式展线方式 自然展线 回头展线 螺旋展线 左转弯车辆的交通组织方法 左转弯车辆的交通组织方法 1 1 设置专用左转车道 2 实行交通管制 3 变左转为右转 方向岛 方向岛 又称导流岛 用以指引行车方向 约束车道 使车辆减速转弯 保证行车安全 分隔岛 分隔岛 用来分隔机动车和非机动车 快速车和慢速车 以及对向行驶的车流 保证行车速度 和交通安全的长条形交通岛 交织角 交织角 指进环车辆轨迹与出环车辆轨迹的平均相交角度 环道的宽度环道的宽度应为各相交道路中最大入口宽度的 1 1 2 倍 一般情况下环道宜为三车道的宽度 当某入口右转交通量占 50 或达到 300 辆 h 时 应增辟与环道间有 V 形标线的导流岛分隔的右 转弯车道 标高计算线网标高计算线网主要采用圆心法和等分法 基本车道数 基本车道数 一条道路或某一区段内 根据交通量和通行能力的要求所需要的一定数量的车道 数 简单题简单题 各种设计程序的特点及适用条件如下 各种设计程序的特点及适用条件如下 1 一阶段施工图设计 该设计程序只采用施工图设计一个阶段 由于设计阶段少 不可能对项 目做大量的方案研究和论证 该设计程序适用于技术简单 方案明确 里程短 时间紧迫的小 型建设项目 2 两阶段设计 即初步设计和施工图设计 公路建设基本建设项目一般采用两阶段设计 该设 计程序比一阶段设计增加了初步设计阶段 在初步设计阶段进行了方案比选和技术 经济论证 确定了推荐方案并编制了相应的概算 设计方案比一阶段设计研究更深入 方案更合理 高速 公路 一级公路必须采用两阶段设计 3 三阶段设计 对于技术复杂 基础资料缺乏和不足的建设项目或改建项目中的特大桥 长隧 道 大型地质灾害治理等 必要时可增加一个设计阶段而采用三阶段设计 即初步设计 技术 设计和施工图设计 技术设计阶段对建设项目中的疑难 复杂工程进行更进一步的技术 经济 论证 编制修订概算 使研究更进一步 服务水平划分指标 服务水平划分指标 1 高速 一级公路 车流密度 2 二 三级公路 延误率和平均运行速度 3 交叉口 车辆延误 行驶中的汽车其重心轨迹在几何性质上的特征 行驶中的汽车其重心轨迹在几何性质上的特征 1 重心轨迹是连续的而且是圆滑的 2 重心轨迹的曲率是连续的 即轨迹上任何一点不出现两 个曲率值 3 重心轨迹的曲率变化率是连续的 即轨迹上任一点不出现两个曲率变化率值 汽车行驶须具备何种条件 对路面有什么要求 汽车行驶须具备何种条件 对路面有什么要求 驱动力大于或等于道路阻力 同时驱动力须小于轮胎与路面间的附着力 这就要求路面不仅有 一定的坡度而且要有一定的粗糙度 直线的最大长度和最小长度直线的最大长度和最小长度 1 直线最大长度 长直线最大长度和短直线最大长度 1 长直线最大长度 直线的最大长度 在城镇及其附近或其他景色有变化的地点大于 20V 是可以接受的 在景色单 调的地点宜控制在 20V 以内 而在特殊的地理条件下应特殊处理 若作某种限制看来是不现实 的 2 短直线最大长度 L A1 A2 40 同时两圆曲线的半径之比不宜过大 以 R1 R2 1 1 3 为宜 R1 R2 分别为大小圆半径 A1 A2 分别为大小圆的缓和曲线参数 2 直线的最小长度 1 同向曲线间的直线最小长度 规范 规定 当设计速度 V 60Km h 时 同向曲线间的最小长度 以 m 计 以不小于设计速 度 以 km h 计 的 6 倍为宜 2 反向曲线间的直线最小长度 规范 规定 当设计速度 V 60Km h 时 反向曲线间的最小长度 以 m 计 以不小于设计速 度 以 km h 计 的 2 倍为宜 平面设计中有哪几种控制半径 如何使用 平面设计中有哪几种控制半径 如何使用 1 极限最小半径 一般最小半径 不设超高的一般最小半径 最大半径 不设缓和曲线临界半 径 回头曲线极限最小半径 2 极限最小半径一般不采用 需经过技术经济比较 一般最小半径是一般情况下半径最小值 不设超高最小半径是区分是否设置超高的界限 最大半径为 10000m 回头曲线最小半径只在越 岭线的三级和四级公路才能采用 也需经过技术经济比较 不和设缓和曲线临届半径为转向相 同的两个圆曲线间是否可以省略缓和曲线的判断条件之一 缓和曲线长度及缓和曲线长度及 A 值的确定值的确定 1 有旅客感觉舒适确定缓和曲线 s S Ra V L 3 min 0214 0 2 由行驶时间不宜过短确定缓和曲线 2 1 min V LS 3 有超高渐变率确定缓和曲线 p iB LS 4 由视觉条件确定缓和曲线RLR S 9 平面要素组合类型 平面要素组合类型 1 基本型 基本型 按直线 回旋线 圆曲线 回旋线 直线组合 回旋线 圆曲线 回旋线 1 1 1 1 2 1 2 S 型 型 两个反向园曲线用两段反向回旋线径相连接的组合形式 同时两圆曲线的半径之比不 宜过大 以 R1 R2 1 1 3 为宜 缓和曲线的作用缓和曲线的作用 1 曲率连续变化 便于车辆行驶 2 离心加速度逐渐变化 旅客感觉舒适 3 超高横坡度以及加宽 逐渐变化 行车更加稳定 满足汽车行车轨迹要求 4 与圆曲线配合 增加线形美观 断链断链 如果不出现意外 一般情况下从起点到终点的里程是连续的 但在现实条件下道路里程 传递可能出现不连续 称为断链 产生的原因有 1 工作断链 由于分段设计等工作需要而认为使里程不连续 2 改线和移线断 链 由于后期工作需要而改变 移动路线位置或采用比较方案而使里程不连续 3 工作误差或 错误断链 由于工作失误而使里程不连续 汽车行驶条件分析 如何汽车行驶条件分析 如何提高汽车的效率 提高汽车的效率 a 提高汽车牵引力 可以采取增加发动机扭矩M 加大传动比和提高发动机机械效率等 b 提高附着力 主要是从增加路面表面粗糙度 加强路面排水 使路面具有较大的附着系及 改进汽车轮胎和粗糙度等方面着手 c 减小行车阻力 主要是从提高路面质量 使路面平整 减小滚动阻力R 降低路线纵坡 减坡度阻力 改进车型 减小空气阻力等 汽车的制动性能可以从以下三个方面来评价 汽车的制动性能可以从以下三个方面来评价 1 制动效能包括汽车党的制动减速度 制动时间和制动距离 2 制动效能的恒定性 如惹急衰退性能等 3 制动时汽车的方向稳定性 即制动时汽车不发生跑偏 侧滑 甩尾及丧失转向能力 规范对公路路基设计标高规定如下 规范对公路路基设计标高规定如下 1 新建公路的路基设计标高 高速公路和一级公路采用中央分隔带的外侧边缘标高 二 三 四级公路采用路基边缘标高 在设置超高 加宽地段为设超高 加宽前该处标高 2 改建公路的路基设计标高 一般按新建公路的规定办理 也可视具体情况而采用行车车道中 线处的标高 最大纵坡的确定 有哪些指标 为什么这样控制 最大纵坡的确定 有哪些指标 为什么这样控制 汽车的动力特性 汽车在规定速度下的爬坡能力 确定纵坡时必须以保证一定的行驶速度为前 提 道路等级 等级高 行驶速度大 要求坡度阻力尽量小 自然条件 海拔高程 气候 积雪寒冷等 高原纵坡折减高原纵坡折减 在高原地区 因空气密度下降而使汽车发动机的功率 汽车的驱动力以及空气 阻力降低 导致汽车的爬坡能力下降 另外 汽车水箱中的水易于沸腾而破坏冷却系统 平总线型组合基本要求平总线型组合基本要求 1 平曲线与竖曲线的组合 平曲线与竖曲线应相互重合 且平曲线应稍长于竖曲线 竖曲线起终点落在平曲线的缓和曲线段 凸型竖曲线的顶部与凹形竖曲线的底部不宜与反向平曲线的拐点重合 2 直线与纵断面组合 平面的直线与一个大半径的凸型竖曲线配合较好 与一个凹形竖曲线配合 次之 在直线中较短距离内两次以上的变坡会形成反复凹凸的 驼峰 和 凹陷 使视觉效果既不美 观也不连续 3 要选择适当的合成坡度 过小对排水不利 过大对行车不利 最好小与 8 最小合成坡度不 应小于 0 5 路肩作用路肩作用 1 保护及支撑路面结构 2 供临时停车之用 3 作为侧向余宽的一部分 能增加驾 驶的安全和舒适感 尤其在挖方路段 还可以增 加弯道视距 减少行车事故 4 提供道路养护 作业 埋设地下管线的场地 5 对未设人行道的道路 可供行人及非机动车使用 加宽过渡段的长度 加宽过渡段的长度 1 对设置有缓和曲线的平曲线 加宽缓和段应采用与缓和曲线相同的长度 2 对于不设缓和曲线 但设置有超高缓和段的平曲线 可采用与超高缓和段相同的长度 3 既不设缓和曲线 又不设超高的平曲线 加宽缓和段应按渐变率为1 15且长度不小于10m的 要求设置 4 超高过渡段长度计算 超高过渡段长度计算 Lc 最小超高缓和段长 m p iB LC 旋转轴至行车道 设路缘带时为路缘带 外侧边缘的宽度 m i 超高坡度与路拱坡度的代数差 i ih 绕路面内边缘线旋转 i ih i1 绕路中线旋转 p 超高渐变率 即旋转轴线与行车道 设路缘带时为路缘带 外侧边缘线之间的相对坡度 超高过渡方式超高过渡方式 1 无中间带道路的超高过渡 1 超高值等于路拱横坡度时 方法 只需行车道外侧绕中线外侧逐渐抬高 内侧不动 直至内 外侧坡度相等为止 2 当超高值大于路拱横坡度时 过渡方式 绕内边线旋转 绕中线旋转 绕外边线旋转 过渡方式评价过渡方式评价 方法 适用于新建工程 方法 适用于旧路改建工程 方法 只适用于 特殊情况 例如某些改善路容的地点 一般不采用 2 有中间带道路的超高过渡 1 绕中央分隔带中线旋转 2 绕中央分隔带边线旋转 3 绕各自行车道中线旋转 爬坡车道设置原因 爬坡车道设置原因 在道路纵坡较大的路段上 载重车爬坡时需克服较大的坡度阻力 车速下降 载重车与小汽车 的速差变大 超车频率增加 对行车安全不利 速差较大的车辆混合行驶 必将减小快车的行驶自由度 导致通行能力降低 行车视距分类行车视距分类 停车视距 汽车行驶时 驾驶员自看到前方有障碍物时起 至到达障碍物前安 全停止 所需的最短距离 会车视距 两辆车相向行驶 驾驶员自看到前方车辆时起 至安全会车时止 两辆汽车行驶 所需的最短距离 错车视距 在没有明确划分车道线的双车道道路上 两对向行驶汽车相遇 自发现后采取减 速避让措施至安全错车所需的最短距离 超车视距 在双车道道路上 后车超越前车时 自开始驶离原车道初起 至可见对向来车并 能超车后安全驶回原车道所需的最短距离 上述四种视距中 前三种属于对向行驶 第四种属于同向行驶 第四种需要距离最长 须单独 研究 而前三种中 会车视距最长 建筑限界的边界线确定原则建筑限界的边界线确定原则 1 上缘边界线 对于一般路拱路段 上缘边界线为水平线 设置 超高的路段 上缘边界线与超高横坡平行 2 建筑限界两侧的边界线 对于一般路拱路段 其两 侧边界线与水平线垂直 在设置超高的路段 其两侧边界线与路面横坡超高垂直 路基土石方调配原则路基土石方调配原则 1 在半填半挖断面中 首先考虑在本路段内移挖作填进行横向平衡 再作纵形调配 以减少总 的运输量 2 土石方调配应首先考虑桥涵位置对施工的影响 一般大沟不作跨越调运 尽可能避免和减少 上坡运土 3 为使调配合理 必须根据地形和施工条件 选用适当的运输方式 确定合理的经济运距 用 以分析工程用土是调运还是外借 4 土方调配 移挖作填 不仅要考虑经济运距问题 还要综合考虑弃方或借方占地 赔偿青苗 损失及对农业的影响等 5 不同的土方和石方应根