道路与轨道交通勘测设计 第四版第1章

王福建智能交通研究/p>

ciewfj@道路与轨道交通勘测设计相关参考资料：杨少伟：《道路勘测设计》（第三版），人民交通出版社，2009年版易思蓉：《铁路选线设计》（第四版），西南交通大学出版社，2017年版易思蓉：《铁路选线设计》，武汉大学出版社，2014年版维地软件/电子版资料下载地址：百度云网盘用户名：ciewfj@密码：ciewfj第一章绪论第一节本课程的主要内容及应遵守的技术要求第二节交通运输系统及道路运输第三节道路设计阶段与任务第四节道路功能与分级第五节道路设计控制第六节铁路等级与主要技术标准第一节本课程的主要内容及应遵守的技术要求第一节本课程的主要内容及应遵守的技术要求一、本课程研究的内容道路公路、城市道路（及其它道路）条带状的三维空间结构物勘测地形、地物、地质、水文等各种资料设计几何设计道路空间几何形状安全、环保、快速、经济、舒适、美观

结构设计路基、路面、桥涵、隧道等力学、材料等二、主要学习内容及要求主要学习第一~八章，掌握路线选线、定线、平面、纵断面、横断面、平交、立交几何设计的基本原则、理论和方法。

兼顾轨道交通勘测设计。第一节本课程的主要内容及应遵守的技术要求三、应遵守的技术要求《公路工程技术标准》（JTGB01-2014）《公路路线设计规范》（JTGD20-2017）《城市道路设计规范》（CJJ37-2012）《铁路线路设计规范》（TB10098-2017），……四、考核方式考查课：闭卷考试占60%（期末考核成绩），平时表现及作业占40%（平时成绩）。学校为了规范本科学生的成绩评定和管理工作，于2015年3月印发了《浙江大学本科成绩评定与管理办法》(浙大发本[2015]22号)文件（请在校网查阅），文件详细的规范了本科成绩评定与管理，特别是第6-8条，要求课程成绩应由平时成绩和期末考核成绩构成，平时成绩不低于40%，且平时成绩和期末考核成绩均应设置基本分数底线，未达到基本分数底线的，均视为该课程不及格。另外，平时成绩和期末考核成绩不能相差过大。第二节交通运输系统及道路运输第二节交通运输系统及道路运输一、交通运输系统第二节交通运输系统及道路运输二、道路运输1）具有交通性，“门到门”服务2）道路运输可自成运输体系3）道路运输的通达深度广、覆盖面大4）道路客货运量在交通运输体系中所占比重不断提高5）道路运输成为世界各国发展速度最快和主要的运输方式三、道路发展的历史

汽车出现以前：牛、马车道路汽车出现以后：供汽车行驶的近、现代道路四、道路现状

1906年，广西友谊关——龙州公路，第一条公路；

1913年，长沙——湘潭公路，50km，低级路；

1949年，通车里程8.07万公里；

1954年，举世闻名的川藏、青藏公路；

1978年，公路总里程89万公里；

1988年，我国大陆高速公路实现了零的突破；

2018年，高速公路通车总里程突破14万公里，已超过美国跃居世界第一。第二节交通运输系统及道路运输我国公路建设存在的主要问题：

（1）数量少；按国土面积计算的公路密度=印度的1/5，美国的1/7，日本的1/30

（2）质量差，标准低。我国城市道路建设的发展是很快的，但距现代化城市交通的要求还有很大差距。第二节交通运输系统及道路运输五、发展规划

“统筹规划，条块结合，分层负责，联合建网”，将通过“三个发展阶段”实现公路现代化：

第一阶段：近期达到交通运输紧张状况有明显缓解，对国民经济的制约状况有明显改善。

第二阶段：在2020年左右达到公路交通基本适应国民经济和社会发展的需要。

第三阶段：在21世纪中叶基本实现公路交通运输现代化，达到中等发达国家水平。第二节交通运输系统及道路运输公路发展规划主要有：

1)国道主干线系统“三主一支持”

——公路主骨架、水运主通道、港站主枢纽和支持保障系统，从“八五”开始实施。国道主干线“五纵七横”，3.5万km，2020年左右建成。以高速公路和一、二级公路为主，连接全国所有100万人口以上的特大城市和93%的50万人口以上的大城市：

400~500km：当日往返；

800~1000km：当日到达。

第二节交通运输系统及道路运输“五纵七横”国道主干线“五纵七横”国道主干线示意图2)国家高速公路网规划。

2004年12月出台的国家高速公路网布局方案可以归纳为“7918”网，采用放射线和纵横网格相结合的形式，包括7条北京放射线、9条纵向路线和18条横向路线组成，总规模约8.5万公里，其中主线6.8万公里，地区环线、联络线等其它路线约1.7万公里。按静态投资匡算，完成国家高速公路网的建设任务需要投资2.2万亿元，可累计创造国内生产总值6.6万亿元，创造就业岗位4400万个，将对我国经济与社会发展作出重要贡献。在规划的8.5万公里国家高速公路网中，目前已建成2.5万公里、在建1.6万公里、待建4.4万公里，分别占总里程的29%、19%和52%。要实现国家高速公路网规划，需投资约2.2万亿元（静态投资），其中东部地区4300亿元、中部地区5700亿元、西部地区12000亿元。到“十五”末，国家高速公路网建成3.5万公里，占总里程的40%以上；到2007年，建成4.2万公里，占总里程的近一半，全面完成“五纵七横”国道主干线系统中的高速公路；到2010年，建成5~5.5万公里，占总里程的60%~65%。

第二节交通运输系统及道路运输7条首都放射线、9条南北纵向线和18条东西横向线组成，简称为“7918网”北京首都放射线7条：北京—上海、台北、港澳、昆明、拉萨、乌鲁木齐、哈尔滨。总规模约8.5万公里，其中：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

国家高速公路网规划

国家高速公路网在路网中的定位全国公路网国道省道县道乡道国家高速公路网一般国道主骨架公路干线公路农村公路规划的基本原则：第一，服务于国家经济社会发展和全面建设小康社会的需要；第二，服务于维护国家稳定、经济安全的需要；第三，服务于统筹城乡协调发展，支持区域经济合作，促进国土均衡开发的需要；第四，迎接汽车社会的到来，促进国家综合运输网的完善，优化交通运输结构，推进交通运输的现代化；第五，坚持可持续发展；第六，坚持以人为本，依托科技创新，切实改善运输服务。布局效果（1）形成横连东西、纵贯南北、覆盖全国、连接周边国家的高速公路通道；（2）实现东部地区平均30分钟、中部地区平均1小时、西部地区平均2小时抵达高速公路；（3）连接了全国所有的省会城市、大城市和中等城市；（4）有利于区域经济协调发展和国土均衡开发；（5）在城镇稠密地区，形成完善的城际高速公路网络；（6）连接全国所有的公路、水路、铁路、航空枢纽；（7）促进国土资源的集约利用；（8）促进国民的经济增长，带动相关产业发展。3)国家公路网规划（2013年-2030年）在2013年6月20日，交通运输部在国务院新闻办举行的新闻发布会上正式公布了《国家公路网规划（2013年-2030年）》，在新的规划里国家高速公路网进一步完善，在西部增加了两条南北纵线，成为“71118”网，规划总里程增加到了11.8万公里。中国国家高速公路是国道网的重要组成部分，路线字母标识符采用汉语拼音“G”表示；中国国家高速公路网主线的编号，由中国国家高速公路标识符“G”加1位或2位数字顺序号组成，编号结构为“G#”或“G##”。省级高速公路编号由字母“S”和阿拉伯数字编号组成。第二节交通运输系统及道路运输第三节道路设计阶段和任务第三节道路设计阶段和任务一、工程可行性研究

1、基本建设程序

2、可行性研究分类预可行性研究（初步可行性研究）工程可行性研究

3、工程可行性研究的目的研究建设必要性、技术可行性、经济合理性、实施可能性，推荐最佳方案，以供决策。第三节道路设计阶段和任务4、公路工程可行性研究的内容

1）工程项目的背景

2）现状及问题

3）发展预测

4）道路建设标准和规模

5）建设条件和方案选择

6）投资估算与资金筹措

7）工程建设实施计划

8）经济评价

9）问题与建议第三节道路设计阶段和任务5、勘测设计任务书

1）建设依据和目的意义

2）建设规模和性质

3）路线基本走向和主要控制点

4）工程技术标准和主要技术指标

5）设计阶段及各阶段完成时间

6）建设期限和投资估算

7）施工力量的原则安排

8）附路线示意图第三节道路设计阶段和任务二、设计阶段及其主要内容一阶段设计施工图设计两阶段设计初步设计+施工图设计三阶段设计初步设计＋技术设计＋施工图设计第三节道路设计阶段和任务设计阶段及其内容：

1)初步设计：目的是确定设计方案。主要内容包括：拟定修建原则、选定设计方案、计算工程数量和主要材料数量、提出施工方案、编制设计概算、提供文字说明及图标资料。

2）技术设计：目的是对重大、复杂的技术问题进一步落实设计方案。主要内容包括：科学使用、专题研究、加深勘探调查及分析比较，解决初步设计中未解决的问题，落实技术方案，计算工程数量，提出修正的施工方案，修正设计概算。

3）施工图设计：目的是对批准的推荐方案进行详细设计以满足施工的要求。主要内容包括：对审定的修建原则、设计方案、技术决定加以深化，最终确定各项工程数量，提出文字说明和适应施工需要的图标资料以及施工组织计划，摒编制施工图预算。第三节道路设计阶段和任务三、公路安全性评价是针对公路行车安全进行的一个系统评价程序，它将公路行车安全和降低交通事故的概念引入到公路工程可行性研究、设计工作及运营管理工作中。《公路项目安全性评价规范》(JTGB05-2015)第三节道路设计阶段和任务第四节道路功能与分级第四节道路功能与分级一、道路功能

1）道路功能：通过功能、通达功能。

2）公路按功能可划分为干线公路、集散公路、支线公路三类。

3）公路按行政管理属性可划分为国道、省道、县道、乡道四类。二、道路分级（一）公路分级与技术标准

1）定义：公路，是指连接城市、乡村，主要供汽车行驶的具备一定技术条件和设施的道路。

2）公路等级划分：主要分为五级，分别是高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路。

高速公路：专供汽车分向、分车道高速行驶并全部控制出入的多车道公路。四车道：25000~55000辆（小客车）/日六车道：45000~80000辆/日八车道：60000~100000辆/日第四节道路功能与分级

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。四车道：15000~30000辆/日六车道：25000~55000辆/日

二级公路：供汽车行驶的双车道公路。

5000~15000辆/日三级公路：主要供汽车行驶的双车道公路。

2000~6000辆/日四级公路：供各种车辆行驶的双车道或单车道公路。单车道：400辆/日双车道：2000辆/日

第四节道路功能与分级第三节道路的分级与技术标准第三节道路的分级与技术标准第三节道路的分级与技术标准第三节道路的分级与技术标准3）公路技术标准：

公路工程技术标准是指在一定自然环境条件下能保持车辆正常行驶性能所采用的技术指标体系，见书上P11的表1-2。

设计车速（又称为计算行车速度）是技术标准中最重要的指标。

4）公路等级选用：主要根据公路的功能、路网规划和设计交通量来选用。一条公路可分段采用不同的公路等级、设计速度及车道数，但应结合地形条件选择合适的变更点。设计车速相同的路段即称为一个设计路段。高速公路设计路段不宜小于15km，一、二级公路设计路段不宜小于10km。相邻设计路段之间应逐渐过渡，避免产生突变。第四节道路功能与分级（二）城市道路分类与技术分级

1）城市道路分类：主要分四大类，包括：快速路、主干路、次干路、支路。

(1)快速路在城市中设有中央分隔带，具有四条以上的车道，全部或部分采用立体交叉与控制出入，供车辆以较高的速度行驶的道路。

(2)主干路在城市道路网中起骨架作用的道路，连接城市各主要分区的道路，交通功能为主，(自行车交通量大时，宜机非分行)。

(3)次干路联系主干路之间的辅助干道，与主干路连接成道路网，兼有服务功能，沿街公建、住宅。

(4)支路次干路与街坊路的连接线，解决地区交通，以服务功能为主。第四节道路功能与分级2)城市道路分级：

主要技术指标，见表1-3，级别I、II、III指大、中、小城市。城市按其市区和近郊区（不包括所属县）的非农业人口总数划分为：大城市>50万、中等城市20～50万、小城市<20万。

第四节道路功能与分级第五节道路设计控制第五节道路设计控制一、技术依据

1）道路勘测设计的主要设计依据：《公路工程技术标准》、《公路路线设计规范》、《城市道路设计规范》2）道路勘测设计相关的技术依据

3）道路勘测设计其他的技术依据第五节道路设计控制二、自然条件

1）道路设计受到各种自然条件的限制。道路等级和设计速度的选用；路线方案的确定；路线平纵横的几何形状；桥隧等构造物的位置和规模；工程数量和造价等

2）影响道路的自然因素众多。地形、气候、水文、水文地质、地质、土壤、植被等。其中，地形决定了选线条件，并直接影响道路的技术标准和指标。地形分类：平原微丘区、山岭重丘区第五节道路设计控制三、交通特性

（一）设计车辆

（1）定义：道路设计所采用的具有代表性的车辆

（2）研究意义：外廓尺寸重量运转特征横断面设计结构设计平面、纵断面设计路幅组成、车道宽度路基、路面设计行车视距第五节道路设计控制牵引方式机动车非机动车小型车（普通汽车）大型车城路——铰接车公路——半挂载重车（鞍式列车）自行车其他三轮车板车兽力车（3)车辆种类设计车辆：小客车、大型客车、铰接客车、载重汽车、鞍式列车、（自行车）第五节道路设计控制第五节道路设计控制三、交通特性

（二）设计速度与运行速度1.设计速度（1）定义：计算行车速度（即设计车速）：气候良好，交通密度低条件下，一般驾驶员在路段上保持安全、舒适行车的最大速度。是设计基准速度。

(2)研究意义：影响平纵横设计、几何标准、投资量

(3)注意点：一般平原上的设计速度>山区的设计速度设计速度≠行驶速度不同等级的公路其设计速度不同第五节道路设计控制

（4）确定依据：最高车速、经济车速、平均技术速度，综合确定。国外：85%汽车在潮湿干净路面无阻行驶车速，且几何要素认为合理。

第五节道路设计控制2.运行速度是指中等技术水平的驾驶员在良好的气候条件、实际道路状况和交通条件下所能保持的安全速度。通常采用测定的第85百分位行驶速度作为运行速度。用于检查和修正道路线形设计。

（三）交通量

1、定义：交通量Q，单位时间内通过道路某一地点或断面的车辆数或行人数。

按月，月平均日交通量(MADT)

按周，周平均日交通量(WADT)第五节道路设计控制第五节道路设计控制2、规划交通量：

指拟建道路到预测年限时所能达到的年平均日交通量（辆/日）——

规划交通量（辆/日）——

起始年平均日交通量（辆/日）——

年平均增长率（％）——

预测年限（年），高速、一级（干线）n＝20年；一级（集散）、二级、三级n＝15年；四级根据实际情况确定规划交通量在确定道路等级、论证道路的计划费用或各项结构设计等有重要作用。第五节道路设计控制3、设计小时交通量：

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。设计依据日平均值，太小最高值，太大，太浪费一般取30~50位<30,斜率陡>50,斜率平第五节道路设计控制4、标准车型与车辆折算系数我国规定标准车型为小客车

PassengerCarUnit，简称PCU车型编号代表车型折算系数1小客车1.02中型车1.53大型车2.54汽车列车4.0第五节道路设计控制（四）通行能力与服务水平

（1）定义：通行能力指一般道路与交通条件下，道路上某一路段单位时间内通过某一断面最大车辆数。包括：基本通行能力、可能通行能力、设计通行能力。交通量：实际通过通行能力：极限值

（2）设计通行能力：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/C——最大服务交通量V和基本通行能力C之比。V/C小，车流运行条件好，服务水平高；V/C大，运行条件差，服务水平低。服务水平是车辆在道路上运行过程中驾驶员和乘客所感受的质量量度。一级四级三级二级我国服务水平分为四级美国服务水平分为六级第五节道路设计控制四、道路网（一）公路网

（1）定义：一定区域内的道路系统，简称为路网

（2）分类：公路网有全国性公路网和区域性公路网，通常以区域公路网为基础，组成全国公路网。区域公路网规划的要求是：四通八达、干支结合、布局合理，以达到最佳效益。

（3）我国现状：我国公路网实行国道、省道和县道三级管理体制。国道和省道是主要干线，地方道路是前两者的分支和补充。三者相辅相成，共同组成完善公路运输网络。国道网是公路运输的大动脉，国道网采用节点和路线相结合的选择形式，以北京为中心，国道主干线连接了总计114个节点(省会城市等)，布局上分三类：

(a)首都放射线：以1字号作为国道三位数之首，如北京到上海的国道为104国道；

(b)南北纵线：由北往南，以2字号为首，如唐山至天津的国道线；

(c)东西横线：由东往西，以3字号为首。第五节道路设计控制（4）特征：集合性：多层次路网结构关联性：与区域的自然条件、经济条件、交通等相关目标性：有特定功能、明确目标适应性：适应于区域国土开发利用和经济发展规划

公路网的常见图式第五节道路设计控制（二）城市道路网

（1）定义：宏观上，公路网的节点；微观上，城市范围内所有道路组成的一个系统。（2）功能：满足交通需求；注重环境保护；为市政工程提供场地；保证建筑艺术上的要求。（3）类型：放射环式、棋盘式、自由式、混合式、组团式。前三种为基本类型。混合式是由两种或三种基本图式综合成的系统。组团式是由多中心的路网系统组合而成。

第五节道路设计控制a.放射环式：放射环式路网图式由放射干道和环形干道组成，通常均由旧城中心区逐渐向外发展。放射环式便于市中心与外围市区和郊区的直捷快速联系，常用于特大城市的快速道路系统。第五节道路设计控制b.方格式：方格式路网又称棋盘式，是最常见的道路系统类型，适用于地形平坦的城市。如西安。方格式干道系统的缺点是对角线方向交通不便，非直线系数达1.2～1.41。

c.自由式：由于地形起伏变化较大，道路网结合自然地形呈不规则形状。如重庆、青岛。非直线系数较大、街坊不规则是这种图式的缺点。

d.混合式：混合式是由上述三种基本图式组成的道路系统。这种类型大多是受历史原因逐段发展形成的。如北京、上海、南京、合肥均属这种类型。

e.组团式：河流或其他天然障隔的存在，使城市用地分成几个系统。组团式道路系统为多中心系统，如深圳市组团式路网。第五节道路设计控制（4）红线规划（1）定义：道路红线系指划分城市道路用地和城市建筑用地、生产用地及其他设备用地的分界控制线。红线之间宽度即道路用地范围，亦可称道路的总宽度或称规划路幅。规划道路红线也就是规划道路的边线。（2）设计内容：

a.确定道路红线宽度：根据道路的功能与性质,考虑适当的横断面型式和定出机动车道、非机动车道、人行道、绿带等各组成部分的合理宽度，从而确定道路的总宽度，即红线宽度。红线宽度是道路规划中各种矛盾与争论的焦点，也是整个城市建设中用地矛盾和近、远期设计矛盾的焦点之一。

b.确定道路红线位置：在城市总平面基本定案的基础上，选择规划路中心的位置，并按所拟定的道路横断面宽度划出道路红线宽度。第五节道路设计控制c.确定交叉口型式：把全市的道路交叉口划分为主要和一般、平面交叉和立体交叉等类型，根据当地具体条件和近、远期结合的要求、定出交叉口用地范围、具体位置和尺寸，定出路缘石半径以及安全视距等，并以红线方式绘在平面图上。

d.确定控制点的坐标和标高：规划道路中线的转折点和各条道路的相交点，就是控制点。第五节道路设计控制五、道路建筑限界与道路用地

1)道路建筑限界：保证道路交通正常运行安全，规定一定宽、高，不得有障碍侵入范围。

净高：净空高度。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。高速公路、一级、二级：5m，三级、四级：4.5m城市道路：各种汽车：4.5m，无轨电车：5.0m，有轨电车：5.5m，自行车和行人：2.5m，其他非机动车：3.5m

净宽：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。

2）道路用地：道路修建、养护及布设沿线各种设施等所需占有的土地。城市道路的用地是指红线以内的范围。第五节道路设计控制六、驾驶员特性需要考虑驾驶员的视觉、心理、生理等方面的特性，设计的道路应与驾驶员的能力