Unit 8 Road Engineering

1、FU RUI18.1 Introduction1Highway2Urban Road3Development of Road Construction in China8.2 Introduction of Roads1行车对道路要求2道路平面线形3道路纵断面线形4道路的交叉5路基与路面8.3 Green transport1道路绿化与环境2道路与环境3道路环境影响评价8.4 Introduction to Freeway1基本概念2高速公路技术标准3高速公路管理与监控系统FU RUI2鲁迅先生曾经说过：世上本没有路，走的人多了，便也成了路。As blood transportation th

2、rough body arteries动脉 is essential for the well-being of the human being, a similar good system of transportation has actually become a measure of countrys economic and social development. FU RUI3交通运输体系交通运输体系:铁路、道路、水运、航空和管道Road Transport Characteristics1)适应性强：适应性强：Road can be used by all sorts of ve

3、hicles, and are equally useful for pedestrians also. Other modes of transport can move only on specific types of paths.2)机动性好：机动性好：Road can lead to any remote place . Railways will lead to railway stations, aeroplanes to airports and ships to harbours , while roads can reach any place.3)投资少：投资少：Inve

4、stment on road transport by government is comparatively small. 4)速度快：速度快：Movements on roads are not time bound, as in case of railways and airways.FU RUI4道路的分类：公路、城市道路、厂矿道路、林区道路、乡村道路l公路 位于城市郊区及城市以外、联接城市与乡村，主要供汽车行驶的具备一定技术条件和设施的道路，称为公路。l城市道路 在城市范围内，供车辆及行人通行的具备一定技术条件和设施的道路，称为城市道路。FU RUI5l厂矿道路 在工厂、矿区、码头

5、内部的专用道路。l林区道路 用于林区内部的生产、生活专用道路。l乡村道路 连接乡、村、居民点的道路，主要供行人及各种农业运输工具通行。FU RUI6公路可以按照其功能，行政管理属性，适应的交通量等不同标准分类FU RUI78.1.2.1 城市道路的功能1.交通功能。在城市里，道路交通运输是城市交通的主要形式。城市道路连接城市各个组成部分(包括市中心区、工业区、生活居住区，对外交通枢纽以及文化教育、风景游览、体育活动场所等)，并与公路相贯通的交通纽带，使城市构成一个相互协调的有机联系的整体。2.保护环境、美化城市的功能。道路绿化可以改善空气环境，调节城市的气温和湿度。同时，城市道路作为线形构筑物

6、，设计、修建都具有艺术品位。FU RUI88.1.2.1 城市道路的功能3.布设基础设施。城市地面上的各种杆线、地下管道、高架道路都沿道路布设。4.城市规划及建筑艺术功能。城市道路是城市建设的主要项目。在城市总平面图上，是总体规划所确定的建筑红线之间的用地部分。城市道路网规划，反映了一个城市的平面整体面貌和建筑布局风格。5.防灾救灾功能。道路的防灾救灾包括道路作为避难场地、防火隔离带、消防和救护通道的作用等。FU RUI98.1.2.2 城市道路的组成FU RUI10我国颁布的城市道路设计规范，根据道路在城市道路系统中的地位、交通性质和交通特征以及对沿线建筑物的车辆和行人进出的服务功能等，将城

7、市道路分为四类或三类。大城市一般分为四类，即快速路、主干路、次干路、支路。小城市一般分为三类，即主干路、次干路、支路。中等城市可视规模按四类或三类考虑。除快速路外，每类道路按照所在城市的规模、设计交通量、地形等分为、级。大城市应采用各类道路中的级标准；中等城市应采用各类道路的级标准，小城市应采用各类道路中的级标准。8.1.2.3 城市道路分类、分级FU RUI118.1.2.3 城市道路分类、分级FU RUI128.1.2.3 城市道路分类、分级1.快速路 一般设置在直辖市或较大的省会城市，主要属于交通性道路，为城市远距离交通服务。交通组织采用部分封闭。快速路对向车道之间应设置中间分隔带。快速

8、路与高速公路及主干路交叉时，必须采用立体交叉，与次干路相交，当交通量仍可维持平面交叉时，也可设平交，但需保留立体交叉的可能用地，与支路一般不能相交。 行人不能穿越快速道路，在过路行人集中地点必须设置人行地道或人行天桥。 为保证汽车行驶的安全、畅通、快速、舒适，沿路严禁设置吸引人流的公共建筑的出入口。FU RUI138.1.2.3 城市道路分类、分级FU RUI148.1.2.3 城市道路分类、分级2. 主干路 主干路是城市道路的骨架，为连接城市各主要分区的交通干道，以交通运输为主。在非机动车多的主干路上宜采用分流形式，即设置两侧分隔带，横断面布置为三幅道。平面交叉口间隔以800-1200m为宜

9、。FU RUI158.1.2.3 城市道路分类、分级3.次干路 次干路是城市的一般交通道路，兼有服务性功能，它配合主干路共同组成干道网。其作用为广泛联系城市各部分与集散交通流。4.支路 支路是次干路与街坊路的联络线，解决城市地区交通，以服务功能为主。 街坊内部道路，作为街坊建筑的公共设施组成部分，不列入等级道路以内。FU RUI168.1.2.3 城市道路分类、分级lSelection of the design speed is according to the class and grade of the roadRoad typeExpressway（快速路）Arterial （主干路）

10、Minor arterial road（次干路）Branch road（支路）Road gradeDesign speed1008060605040504030403020FU RUI178.1.2.3 城市道路分类、分级l单幅路FU RUI188.1.2.3 城市道路分类、分级l双幅路FU RUI198.1.2.3 城市道路分类、分级l三幅路FU RUI208.1.2.3 城市道路分类、分级l四幅路FU RUI21 城市内的道路纵横交织，组成网络，所以城市道路系统又称为城市道路网。城市各条道路彼此相互配合，把城市的各组成部分有机地联系起来。常用的道路网大体上可归纳成四种形式： 1方格式道路网

11、 又称棋盘式道路网，是道路网中最常见的一种形式。方格式道路网划分的街坊用地多为长方形，即每隔一定距离设一干路，干路间设支路，分为大小适当的街坊。此种道路网适用于平坦的中小城市或大城市中的个别区域。其优点是街坊整齐，便于建筑物布置；道路定线方便；交通组织简单便利，系统明确，易于识别方向等。 8.1.2.4 城市道路网的形式FU RUI22郑州市北区道路网北京旧城、西安、洛阳、太原、开封、福州、苏州等均属于方格网式。方格式道路网的缺点是对角线两点间的交通绕行路程长，非直线系数较大，增加市内两点间的行程，降低了交通工具的使用效能。8.1.2.4 城市道路网的形式FU RUI23 环形放射式道路网，是

12、国内外大城市和特大城市采用较多的一种形式。环形放射式道路网以市中心为中心，环绕市中心布置若干环形干道，联系各条通往中心向四周放射的干道。其优点是中心区与各区以及市区与郊区都有短捷的道路联系，非直线系数小，道路分工明确，路线曲直均有，较易适应自然地形。 环形放射式道路网的缺点是交通组织不如方格网灵活，街道划分不规则，很容易造成市中心交通压力过重、交通集中。2环形放射式道路网8.1.2.4 城市道路网的形式FU RUI24莫斯科、巴黎、伦敦、柏林、东京等城市都是环形放射式道路网。成都市道路网伦敦环形放射式道路网8.1.2.4 城市道路网的形式FU RUI25 自由式道路网往往是结合地形布置，路线依

13、据地形起伏而无一定的几何图形。我国很多山丘城市地形起伏大，道路选线时为减小纵坡，常沿山麓或河岸布设。此种道路网适用于自然地形条件复杂的城市。其优点是能充分利用自然地形，适当节省道路建设投资，形式自然活泼。 自由式道路网的缺点是不规则街坊多，影响建筑物的布置，路线弯曲不易识别方向，非直线系数大。 适用于自然地形条件复杂的区域和小城市。比如我国青岛、重庆、南宁、九江等城市的道路网即属于自由式道路网。3自由式道路网FU RUI268.1.2.4 城市道路网的形式青岛市道路网重庆市区干道系统图FU RUI278.1.2.4 城市道路网的形式 混合式道路网是结合城市的条件，采用以上三种基本形式的道路网组

14、合而成；有的城市是因城市分阶段发展而形成为混合式道路网。目前我国很多大城市采用方格网式或环形放射式的混合式。这种形式道路网，即可有几种形式道路网的优点，也能避免它们的缺点。 如北京、上海、天津、沈阳、武汉、南京、合肥等均属这种道路网。4混合式道路网FU RUI288.1.2.4 城市道路网的形式上海市干道系统图北京市区道路网FU RUI298.1.2.4 城市道路网的形式我国道路概况我国道路概况现状：数量少、等级低、质量差任务：兴建高等级公路、改造旧路、增设新线目标：实现“五纵七横”、村村乡乡通 2004年国家高速公路网规划：“7918网“FU RUI30FU RUI31 “五纵七横五纵七横”

15、国道主干线系统国道主干线系统同江哈尔滨绥芬河满洲里长春珲春丹东沈阳大连烟台天津唐山北京二连浩特呼和浩特太原石家庄泰安济南青岛连云港淮阴上海宁杭州南京徐州郑州合肥南昌福州武汉长沙衡阳西安银川西宁兰州成都重庆贵阳格尔木桂林厦门高雄香港深圳广州澳门湛江海口南宁北海三亚友谊关河口昆明瑞丽拉萨乌鲁木齐霍尔果斯珠海台北FU RUI32 8.2.1 行车对道路的要求1汽车行驶时对道路的总要求 汽车在道路上行驶总的要求是安全、迅速、经济与舒适，为此，道路应具有以下几方面要求： (1)保证汽车在道路上行驶的稳定性； (2)保证车道上的行车通畅； (3)尽可能提高设计车速，缩短行车时间，提高汽车周转，创造条件节约

16、燃料，减少轮胎磨损，要求道路的平面和纵断面作出合理布局。 (4)为满足行车安全，就需路面粗糙，平整少尘，排水通畅，道路两旁进行绿化，改善景观等。FU RUI33 2汽车行驶的稳定性 汽车行驶的稳定性是指它在行驶时保证不翻车，不倒溜，不侧滑，汽车在坡道上能抵抗纵向倾覆和倒溜的能力，称为纵向稳定性。在弯道上能抵抗横向倾覆和侧向滑移的能力，称为横向稳定性。 （1）纵向稳定性问题 汽车在冲上陡坡的上坡道时，可能产生纵向倾覆。一般汽车在构造上比较稳定，但实际上，引曳很重挂车的汽车驶上陡坡时，才可能发生倾覆，造成汽车倾覆的力与路面平行的车重分力有关，汽车重心愈高，倾覆力距愈大，对于汽车挂车还有作用在挂钩上

17、的挂车拖带力，挂车愈重，汽车本身愈轻，则倾覆可能性愈大。FU RUI34 （2）横向稳定性问题 汽车在转弯时，由于离心力的作用，可能产生横向倾覆与侧向横移，当汽车在倾斜的横断面上作曲线运动时，作用在汽车横截面上的力有垂直向下的车重G，水平方向的离心力F，车辆与路面间的横向附着力。 现代汽车中，由于轮距宽，重心低，都具有相当高的稳定性。在大多数情况下，汽车在产生横向倾覆前，首先发生侧向滑移，根据理论与实践分析，行车安全的关键问题是：道路转弯处应限定最小半径和限制汽车速度；保证车行道路面粗糙平整，并注意干燥清洁；合理设置纵坡与横坡，在道路转弯处设置超高和加宽路面。FU RUI35FU RUI36圆

18、曲线的特点曲率半径为常数适应地形变化,适应范围广较大半径的长圆曲线线形美观、顺适、行车舒适占用的路宽圆曲线半径较小时，视距难以保证FU RUI378.2.2 道路平面线形直线特点距离最短线形简单、容易测设行车安全和线形美观不好难与地形和周围环境协调FU RUI388.2.2 道路平面线形缓和曲线特征曲率渐变,符合汽车的行车轨迹路线线形顺适美观与周围地形、地物和周围环境相协调计算与测设比较复杂FU RUI398.2.2 道路平面线形道路平面线形超高与加宽超高与加宽 超高超高1.定义：为了减小离心力，将路面做成外侧高内侧低的单向横坡的定义：为了减小离心力，将路面做成外侧高内侧低的单向横坡的形式形式

19、2.作用：减小离心力，增加汽车在行驶曲线上的稳定性和舒适性作用：减小离心力，增加汽车在行驶曲线上的稳定性和舒适性 加宽加宽 定义：为适应汽车在平曲线上行驶时，后轮轨迹偏向曲线内定义：为适应汽车在平曲线上行驶时，后轮轨迹偏向曲线内侧的需要，在平曲线内侧相应增加的路面、路基宽度称为曲线加侧的需要，在平曲线内侧相应增加的路面、路基宽度称为曲线加宽宽FU RUI40线型组合形式线型组合形式1.基本型基本型回旋线圆曲线回旋线2.S型型圆1回旋1（反向）回旋2圆23.卵型卵型圆1回旋圆24.凸型凸型回旋1（以R衔接）回旋25.复合型复合型回旋1回旋2圆FU RUI41行车视距行车视距1.定义：汽车在道路上

20、行驶时向前能看得见的路线距离。定义：汽车在道路上行驶时向前能看得见的路线距离。2.分类分类停车视距停车视距=反应时间距离反应时间距离+制动距离制动距离+安全距离安全距离会车视距会车视距2停车视距停车视距超车视距超车视距=加速行驶距离加速行驶距离+在对向车道行驶距离在对向车道行驶距离+安全距安全距 离离+整个过程中对向车行驶距离整个过程中对向车行驶距离FU RUI428.2.3 道路纵断面线形道路纵断面线形竖曲线竖曲线一、定义：连接两条相邻坡度线的曲线一、定义：连接两条相邻坡度线的曲线二、分类：凸曲线、凹曲线二、分类：凸曲线、凹曲线三、作用三、作用1.起缓冲作用，以平缓的曲线取代折线可消除汽车在

21、起缓冲作用，以平缓的曲线取代折线可消除汽车在该处的颠坡，增大乘客的舒适感该处的颠坡，增大乘客的舒适感2.确保公路纵向的路面视距确保公路纵向的路面视距FU RUI438.2.4 道路的交叉城市道路网纵横交错，道路与道路相交(或与铁路相交)的部分称为交叉口。它是城市道路系统中的重要组成部分，是道路交通的咽喉和“瓶颈”。相交道路上各种车辆和行人都要在交叉口汇集、通过和转换方向，它们之间相互干扰、使行车速度降低，出现交通拥挤，甚至交通堵塞。 根据相交道路(或铁路)在交叉点处的标高关系交叉口可分为平面交叉和立体交叉。FU RUI44FU RUI45 1交叉口的分叉点、交织点和冲突点 各方向的车流进入平面

22、交叉口时，分为直行和左、右转弯车流，然后汇入所欲行驶的车流。车辆进入交叉口后，互相干扰很大，形成一些分叉点、冲突点和交织点，这些交错点易产生交通事故，降低车速和影响通行能力。l分叉点也称分流点，是同一行驶方向的车辆向不同方向分离行驶的地点。 46FU RUIl冲突点也称交叉点，是由来自不同行驶方向的车辆以较大的角度相互交叉的地点。冲突点对交通影响最为不利，车辆容易碰撞。47FU RUIl 交织点，又称为汇合点、合流点，是车辆从不同方向驶向同一方向的合流点，是由来自不同行驶方向的车辆以较小的角度向同一方向汇合的地点，这是容易产生挤撞的点。48FU RUI上述不同类型的交错点，都存在着碰撞的危险，

23、是影响交叉口行车速度和容易发生交通事故的主要原因49FU RUI三条道路相交时冲突点只有3个，四条道路相交时冲突点增加至16个，而五条道路相交时冲突点则达到50个，六条道路相交冲突点猛增到120个。由此我们认为，平面交叉口冲突点的增加并不是与相交道路条数成线性关系增加。50FU RUIl消除冲突点的方法主要有； 1实行交通管制 用信号灯或交通警察指挥交通，使进入交叉口的车流在时空上分离，直行与左转弯车辆错开通行时间或禁止左转弯以减少冲突点。 2设置调顺交通设施，采用渠化交通 布置交通岛，使车流分道行驶，将冲突点变为交织点。在道路上划线，用绿带和交通岛来分隔车道或用不同颜色和结构的路面来区别不同

24、的车道，使各种不同类型和不同速度的车辆，象在渠道的水流那样，顺着一定的方向，互不干扰地流过，这种交通称为渠化交通。 在渠化交通中最常用的是高出路面的交通岛，包括中心岛、方向岛、分隔岛和安全岛，在车辆不多或道路较窄等情况下，也可用路面标志代替。 3立体交叉 使车辆不在同一平面交叉，这是最砌底的办法。在交通不甚频繁的中小城镇，因造价高、占地多很少采用。51FU RUI交叉口转角的缘石半径 为了保证各种右转弯车辆能以一定的速度顺利地转弯，交叉口转角处的缘石或行车道边缘应做成圆曲线，圆曲线的半径R1称为缘石半径。 在一般的十字形交叉口，缘石半径的取值，对于主干道常用20-25m；一般道路用10-15m

25、；居住小区街坊道路用6-9m。52FU RUI环形交叉口 环形交叉口是在交叉口中央设置一个中心岛，用环道组织渠化交通。其交通特点是，驶入交叉口的车辆一律绕中心岛作逆时针单向行驶，交通运行上以较低的速度合流并连续进行交织行驶，直至所要去的路口分流驶出。 我国大中城市目前所采用的圆形中心岛直径一般为40-60m。 环道一般采用三车道(未计非机动车道)，每条车道的宽度，一般采用3.5m或3.75m。53FU RUI 环形交叉的主要优点是：驶入交叉口的各种车辆，不论左、右转弯和直行，都不需停车，可同时连续不断地通行，节约时间；车辆在环道上行驶的车流方向一致，利于渠化交通，避免了交叉口的冲突点，减少交通

26、事故；交通组织简便，尤其对五条以上的道路交叉口和畸形交叉口，更为有效。 环形交叉的主要缺点是：占地面积较大；增加车辆绕岛行驶距离，对左转弯车辆更为不利；车辆在环道上绕岛行驶及受交织的限制，通行能力不大，如果再有大量的非机动车和行人参与，机动车的通行能力更受到影响；工程造价高于其他平面交叉。54FU RUI 立体交叉是两条道路在不同平面上的交叉，两条道路上的车流互不干扰，各自保持其原有行车速度通过交叉口，因此，道路的立体交叉是一种保证安全和提高交叉口通行能力的有效方法。 立体交叉55FU RUI部分互通式立交 部分互通式立交，不是每一个方向都采用立体交叉，而至少有一个或一个以上的平面交叉。它的主

27、要功能是确保主要道路上直行车辆快速、通畅，而且所有交通都能以较高的速度出入主要道路。菱形立体交叉56FU RUI喇叭形立交是三岔路口(丁字路口）的代表型式。可用于主要道路与次要道路的交叉，也可用于两条主要道路的交叉。喇叭形匝道的设置方向可根据各向交通的重要性进行安排。57FU RUI环形立交环形立交是由环形平面交叉发展而来的。为了提高环形交叉的通行能力，确保主干道直行方向的交通快速行驶，可将主干道上跨或下穿直接通过路口，不与其它路线交叉；其它车辆驶入环道，按逆时针方向绕环形中心作单向行驶，车辆在环道内相互交织，选择所去的路口驶出环道。沈阳文化路立交和广州区庄立交即为环形立交。 58FU RUI

28、Subgrade is one of the most crucial part of embankment fills or natural surface just below the sub-base or lower sub-base of road pavement and shoulder. The surface above the subgrade is known as the formation level or finishing level. Subgrade is the in situ material upon which the pavement structu

29、re is placed or constructed at selected location.59FU RUI8.2.5 Subgrade and Pavement路基横断面基本形式路基横断面基本形式FU RUI60路堤路堑半挖半填路基填方路基称为路堤，是用填料在地表面以上填筑起来的带状路基。当填土高度小于1.0m-1.5m时，属矮路堤，适应于平坦地区或取土困难地区，设边沟。一般路堤是填土高度在1.5-18m之间，可在路基两侧设取土坑。高路堤是填土高度大于1.8m，土方量特别大，占地多，宜采用折线形或台阶形边坡。l填方路基61FU RUI挖方路基称为路堑，是指路基设计高程小于地面高程，由开

30、挖而形成的路基。由于挖方路基破坏了原地层的平衡，所以，边坡的稳定性更为重要。挖方路基一般由路床、边沟、边坡、截水沟等组成。l挖方路基62FU RUI半填半挖路基是路堤和路堑的综合形式，它出现在地面横坡较陡，路基又较宽，而路中线的设计标高与原地面的标高相差不大的地方。较多适用于山区、丘陵地区。l半填半挖路基适应于岩石或坚实粗粒土路段，山边坡伸出较远适应于岩石或坚实粗粒土路段，山边坡伸出不太远适应于土质非常疏松的地质条件63FU RUI路堤的特点设计线高于原地面，排水、通风条件好；施工质量易控制，可控制填料选择、干湿类型、密实度等；受水文地质影响小。路堑的特点设计线低于原地面，排水通风条件差，行车

31、视距也差；破坏了原地层天然平衡，受水文地质条件影响较大，要注意边坡稳定性。半填半挖路基的特点兼有路堤和路堑两者的特点，土石方数量少，工程上经济，要注意填方部分与山坡结合（挖出），填挖分界处易发生不均匀沉降。l路堤、路堑和填挖结合路基的特点64FU RUIThe subgrades performance generally depends on two interrelated characteristics: Load Bearing CapacityThe subgrade must be able to sustain loads transmitted from the pavemen

32、t structure. The load bearing capacity is frequently affected by the types of soil, moisture content, and degree of compaction. A subgrade that can sustain a highly sum of loading without an excessive deformation was considered good quality.The types of soil especially from gravel type considered th

33、e best and from peat泥煤 type considered as the worst material. Moisture content of soil is also important and determine by conducting the soil compaction test at lab as to find out which type contains more water. The degree of compaction normally reflect to the method of compaction used at constructi

34、on site, by means of machinery and the numbers of passes.65FU RUIChanging in VolumesIn most cases, soils will undergo some amount of changes in volume when exposed to excessive moisture, rise in temperature or in freezing conditions. For instance, some clay soils would shrink收缩 and swell膨胀 depending

35、 upon its moisture content, whereas soils with excessive fines may be susceptible to敏感 frost heave冻胀 in freezing areas.As a conclusion, the subgrade must be form properly to prevent any possible damage to the road pavement. Factors of choosing the right or suitable materials, affecting the strength,

36、 materials specification, materials classification, and method of testing is vital for the road construction especially in earthworks stage.66FU RUI影响路基稳定性的因素 道路沿线的地形、地貌和海拔高度不仅影响路线的选定，也影响路基设计。 平原地区地势平坦，地表易积水，地下水位较高，排水困难，因而加强排水设计至关重要。 丘陵地区地势起伏，山岭区地势陡峭，如排水设计不当，或地质情况不良，会降低路基的强度和稳定性，出现各种变形和破坏。地理条件67FU R

37、UI 沿线的地质条件，如岩石的种类、成因、风化程度、裂隙情况，岩石走向、倾角、层理和岩石厚度，有无夹层或遇水软化的岩层，以及有无断层或其他不良地质现象都对路基的稳定性有影响。地质条件68FU RUI 气候条件，如气温、降水、湿度、冰冻深度、日照、蒸发量、风向、风力等会影响公路沿线地面水和地下水的状况，并影响路基路面的水温状况。气候条件 水文条件，如地面径流、河流洪水位、常水位及排泄条件，有无地表积水、积水时期的长短等。水文地质条件，如地下水位、地下水移动情况及流量，有无泉水、层间水、裂隙水等。所有这些地面水及地下水都会影响路基的稳定性，如处理不当，导致路基各种病害。水文与地质条件69FU RU

38、I 土是建筑路基的基本材料，不同的土类具有不同的工程性质，直接影响路基的形状、尺寸和稳定性。 不同的土含有不同粒径的土颗粒。颗粒成分多的土，如砂土，强度构成以内摩擦力为主，强度高，受水影响小，但施工时不易压实。 较细的砂，在渗流情况下，容易流动，形成流砂。 砂性土，含有一定数量的粗颗粒和细颗粒，级配适合，强度和稳定性都满足要求，遇水不黏着、不膨胀、雨天不泥泞，晴天不扬尘，便于施工。 黏粒成分多的土，强度形成以黏聚力为主，强度随密实程度的不同变化较大 粉土类土毛细现象强烈，路基的强度随着毛细水的上升和湿度的增大而下降。 砂性土最优，黏性土次之，粉性土属不良材料，最容易引起路基病害。土的类别70F

39、U RUI路基设计应满足如下要求： 1、路基路面应根据道路功能、道路类型、交通量，结合沿线气候、地形、地质及路用材料等自然条件进行设计，保证其具有足够的强度、稳定性和耐久性。同时，路面面层应满足平整和抗滑的要求。 2、路基必须密实、均匀，应具有足够的强度、稳定性、抗变形能力和耐久性，应结合当地气候、水文和地质条件，采取防护措施，以保证路基稳定。 3、路基工程应遵循节约用地、保护环境的原则，减少对自然、生态环境的影响。 4、路基断面形式应与沿线自然环境和城市环境相协调，避免深挖、高填；同时应因地制宜，合理利用当地材料和工业废料修筑路基。 5、路基设计应重视排水系统、防排水设施和防护设施的设计。

40、6、对于特殊地质和水文条件的路基，应查明情况，分析危害，结合当地成功经验，采取综合措施，增强工程可靠性71FU RUIPavement: is the durable surface material laid down on an area intended to sustain vehicular or foot traffic客流量客流量, such as a road or walkway. In the past cobblestones 鹅暖石鹅暖石and granite sett were extensively used, but these surfaces have mos

41、tly been replaced by asphalt 沥青沥青or concrete. Such surfaces are frequently marked to guide traffic.72FU RUI8.2.5 Subgrade and PavementFU RUI73垫层（或隔离层）加固路肩土路肩土路肩基层路缘石路基面层ii路拱横坡 行车荷载和自然因素对路面的作用，是随深度而逐渐减弱的。因此，对路面材料的强度、抗变形能力和稳定性的要求也随深度的增加而逐渐降低。为适应这一特点，绝大部分路面的结构是多层次的，按各层所处位置及作用的不同，基本上分为面层、基层和垫层。路面的结构层次74

42、FU RUI1 面层 面层直接承受行车荷载与大气因素的作用，它承受较大的行车荷载的垂直力、水平力和冲击力的作用；同时还受到降水的侵蚀和气温变化的影响。因此面层应具有较高的力学强度、抗变形能力、较好的水稳定性和温度稳定性，还要耐磨、不透水、抗滑性和平整度。 面层主要采用水泥混凝土、沥青混凝土、沥青碎石混合料等强度较高的材料铺筑。 联结层也包括在面层之内。联结层是在非沥青结合料的基层与沥青面层间设置的一个辅助结构层。它的作用是防止沥青面层沿着基层表面滑移，从而有效地发挥路面结构层的整体强度。一般在交通量大、荷载等级高的快速路与主干路上采用。联结层主要采用黑色碎石、沥青贯入式等。75FU RUI2

43、基层 基层主要承受面层传来的车辆荷载的垂直力，并扩散到下面的垫层和土基，实际上基层是路面结构的承重层，应具有足够的强度和刚度，并具有良好的扩散应力的能力。 基层遭受大气因素的影响虽然比面层小，但是仍然有可能经受地下水和通过面层渗入雨水的浸湿，所以基层应具有足够的水稳定性。 修筑基层的材料主要有各种结合料（如石灰、水泥和沥青等）稳定土或稳定碎（砾）石、天然砂砾、各种碎石、砾石、片石、块石，各种工业废渣（煤渣、粉煤灰、矿渣、石灰渣等）和土、砂、石组成的混合料等。76FU RUI3 垫层 在水文地质条件不良的路段，常在土基与基层之间加设垫层。目的是改善土基的湿度和温度状况，保证面层和基层的强度、刚度

44、和稳定性不受土基水温变化造成的不良影响。另一方面，将基层传下的车辆荷载应力加以扩散，以减小土基产生的应力和变形。 垫层的材料，强度要求不一定高，但水稳定性和隔温性能要好。常用的垫层材料分为两类：一是由松散粒料，如砂、砾石、炉渣等组成的透水性垫层；二是用水泥或石灰稳定土等修筑的稳定类垫层。例如，为处理软弱土基，用石灰土、石灰炉渣土等铺筑的稳定层；为隔断地下毛细水上升或防止地表积水渗入，并可将溢到土基的水分贮蓄与排出路幅之外，用粗砂、砾石、炉渣等粒料铺筑的隔离层(或称隔水层)；为减小路基路面不均匀冻胀，用炉渣、矿渣、砂砾或其它多孔耐冻材料铺筑的防冻层等。 77FU RUI路面结构层的划分是相对的，

45、当路面是分期修建，逐步加强时，原有路面的面层往往成为新加铺路面的基层；当路基强度较高且水文地质条件良好时，路面结构层往往可由面层与单一层次的基层组成，而无需设置垫层。78FU RUI路面的分级与分类路面的分级与分类FU RUI7980FU RUI中级路面 特点是强度低，使用期限短，平整度差，易扬尘，仅能适应较小的交通量，行车速度也低。它需要经常维修才能延长使用期限。它的造价虽低，但养护工作量大，运输成本较高。 面层主要类型：泥结或级配碎（砾）石、水结碎石、其他粒料、不整齐石块路面 适应的道路等级：三级、四级公路 81FU RUI低级路面 特点是强度低，水稳定性和平整度均差，易扬尘，只能低速行车

46、，适于较小的交通量，雨季常不能通车。低级路面建筑费用低，施工技术与设备简单，但要求经常养护维修，运输成本很高。 各种粒料或当地材料改善土（如炉渣土、砾石土和砂砾土等） 适应的道路等级：四级公路 82FU RUI按材料和施工方法分类(1)碎(砾)石类。用碎(砾)石按嵌挤原理或最佳级配原理配料铺压而成的路面。一般用作面层、基层。(2)结合料稳定类。掺加各种结合料，使各种土、碎(砾)石混合料或工业废渣的工程性质改善，成为具有较高强度和稳定性的材料，经铺压而成的路面。可用作基层、垫层。(3)沥青类。在矿质材料中，以各种方式掺入沥青材料修筑而成的路面。可用作面层或基层。(4)水泥混凝土类。以水泥与水合成

47、水泥浆为结合料、碎(砾)石为骨料、砂为填充料，经拌和、摊铺、振捣和养生而成的路面，通常用作面层，也可作基层。(5)块料类。用整齐、半整齐块石或预制水泥混凝土块铺砌，并用砂嵌缝后辗压而成的路面，用作面层。83FU RUIBasically, all hard surfaced pavement types can be categorized into two groups. Flexible pavements 柔性路面are those which are surfaced with asphalt materials. These can be either in the form of

48、pavement surface treatments ( generally found on lower volume roads) or, HMA surface courses (generally used on higher volume roads such as the Interstate highway network). These types of pavements are called flexible since the total pavement structure bends or deflects due to traffic loads. A flexi

49、ble pavement structure is generally composed of several layers of materials which can accommodate this flexing. Rigid pavements are composed of a PCC surface course. Such pavements are substantially大量地 stiffer than flexible pavements due to the high modulus of elasticity of the PCC material. Further

50、, these pavements can have reinforcing steel, which is generally used to reduce or eliminate joints.84FU RUIEach of these pavement types distributes load over the subgrade in a different fashion. Rigid pavement, tends to distribute the load over a relatively wide area of subgrade . The concrete slab

51、 itself supplies most of a rigid pavements structural capacity.Flexible pavement uses more flexible surface course and distributes loads over a smaller area. It relies on a combination of layers for transmitting load to the subgrade.85FU RUI86FU RUI1、承载能力 行驶在路面上的车辆，通过车轮把荷载传给路面，由路面传给路基，在路基路面结构的内部产生应力

52、、应变及位移。如果路基路面结构整体某一组成部分的强度或抗变形能力不足以抵抗这些应力、应变及位移，则路面会出现断裂，路基路面结构会出现沉陷，路面表面会出现波浪或车辙，使路况恶化，服务质量下降。因此要求路基路面结构整体及各组成部分都具有与行车荷载相适应的承载能力。 结构承载能力包括强度和刚度两方面。路面结构具有足够的强度抵抗车轮荷载引起的各种应力，如压应力、拉应力、剪应力等，保证不发生压碎、拉断、剪切等各种破坏。路面结构具有足够的刚度，使得在车轮荷载作用下不发生过量的变形。保证不发生车辙、沉陷或波浪等病害。 路面的基本要求87FU RUI 2、稳定性 路面的强度不可避免地会因气候、水文条件的季节性

53、变化而产生变化，特别是对其中的温度和湿度变化反应更为敏感。例如沥青路面因高温而变软，产生车辙和推移，因低温变脆而开裂等。因此为了保证路面能全年通畅行车，应使路面的强度在一年中随季节而变化的幅度尽可能小。路面保持强度相对稳定的能力，称为稳定性。由于水分变化促成强度的变化称为水稳定性；由于温度变化促成强度的变化称为温度稳定性。88FU RUI 路基路面工程投资昂贵，从规划、设计、施工至建成通车需要较长时间，对于这样的大型工程都有较长的使用年限，一般的道路工程使用年限至少数十年。承重并经受车辆直接碾压的路面部分要求使用年限在20年以上，因此路基路面工程应具有耐久性。 路面在车辆荷载的反复作用与大气水

54、温周期性的重复作用下，路面使用性能逐年下降，强度与刚度逐年衰变，路面材料的各项性能也可能由于老化衰变而引起路面结构的损坏。因此，加强养护、维修也是非常重要。3、耐久性89FU RUI 4 表面平整度 不平整的路表面会增大行车阻力，并使车辆产生附加的振动作用。这种振动作用会造成汽车颠簸，影响行车的速度和安全、驾驶的平稳和乘客的舒适。同时，振动作用还会对路面施加冲击力，从而加剧路面和汽车机件的损坏和轮胎的磨损，并增大油料的损耗。而且，不平整的路面还会积滞雨水，加速路面的破坏。因此，为了减少振动冲击力，提高行车速度和增进行车舒适性、安全性，路面应保持一定的平整度。 90FU RUI5、表面抗滑性能

55、路面表面要求平整，但不宜光滑，汽车在光滑的路面上行驶时，车轮与路面之间缺乏足够的附着力或摩擦力。雨天高速行车，或紧急制动或突然启动，或爬坡、转弯时，车轮也易产生空转或打滑，致使行车速度降低，油耗消耗增多，甚至引起严重的交通事故。通常用摩擦系数表征抗滑性能，摩擦系数小，抗滑能力低，容易引起滑溜事故。对于城市快速路高速行车道，要求具有较高的抗滑性。 路面表面的抗滑能力可以通过采用坚硬、耐磨、表面粗糙的粒料组成路面表层材料来实现，有时也可以采用一些工艺措施来实现，如水泥混凝土路面的刷毛或刻槽等。此外，路面上积雪、浮水或污泥等，也会降低路面的抗滑性能，必须予以清除。91FU RUI6 少尘性 汽车在砂

56、石路面上行驶时，车身后面产生的真空吸引力会将表层较细材料吸出而飞扬尘土，甚至导致路面松散、脱落和坑洞等破坏。扬尘还会加速汽车机件的损坏，减短行车视距，降低行车速度，而且对旅客和沿路居民的环境卫生以及货物和路旁农作物都带来不良影响。因此，要求路面在行车过程中尽量减少扬尘。92FU RUI7 低噪声 汽车在路面上行驶时，除发动机等噪声外，路面不平整引起车身的振动是噪声的又一来源。为降低噪声，应提高路面施工的平整度工艺。 不同路面对噪声的吸收能力有所差异。沥青路面吸音能力较强，对声波的反射能力较弱，因而噪声较小；而水泥混凝土路面则与之相反，它不仅对声波的反射能力强，而且由于车辆通过接缝时产生有规则的

57、震动而使噪声更为加大，因此，结合减小噪声要求，城市道路较多采用沥青路面。93FU RUIFlexible pavements generally require some sort of maintenance or rehabilitation every 10 to 15 years. Rigid pavements, on the other hand, can often serve 20 to 40 years with little or no maintenance or rehabilitation.修复 94FU RUI95FU RUI8.3.1道路绿化与环境道路绿化与环境一一绿化对环境的改善绿化对环境的改善1.吸收二氧化碳，放出氧气；吸收二氧化碳，放出氧气；2.改变小气候；改变小气候；3.调节湿度；调节湿度；4.降低噪音降低噪音二