道路勘测设计 第5版 课件 第一章 概论

第一章概论1道路勘测设计2§1交通运输与道路运输§3道路设计阶段和任务§4道路设计控制要素§2道路的分类与等级§1交通运输与道路运输一、交通运输交通是指人员的往来、货物的交流和信息的流动。运输是指人和物借助各种交通工具的载运,实现空间位移的一种经济活动和社会活动。交通运输是国民经济中具有基础性、先导性、战略性的产业,是重要的服务性行业和现代化经济体系的重要组成部分,交通运输发展可有效促进国土空间开发保护、城乡区域协调发展、生产力布局优化,是构建新发展格局的重要支撑和服务人民美好生活、促进共同富裕的坚实保障。交通运输是国民经济的命脉,是国家强大的“先行官”。3§1交通运输与道路运输一、交通运输铁路运输：适合大宗货物运输,特别是中长途货物运输,也适合于中长途、短途城际和现代快速市郊旅客运输。具有安全、运送速度快、运载量大、运程远、运输成本较低、利于节约能源和环境保护等特点。道路运输：适合于中短途客货运输,短途运输有着显著的效益。具有机动灵活、分布广、效率高、运量小、成本高等特点水路运输：适合于大宗货物的长途运输,尤其是远洋运输,是国际贸易的主要运输方式。具有运量大、成本低、运速较慢、受到航道的限制等特点。航空运输：航空运输适用于长途旅客运输、货物运输及邮件运输。具有运送速度快、舒适性高、安全性好等特点。管道运输：适用于液态、气态及散装粉状的运输。具有运量大、占地少、耗能低、运费低等特点。4二、我国道路建设现状新中国成立初期,中国公路通车里程仅为8.07万km,公路等级都在二级以下,有路面里程只有3万km。到1978年底,全国公路通车里程达到89万km,公路密度9.27km/百km2。到2023年底,全国公路总里程543.68万km,公路密度56.63km/百km2。5§1交通运输与道路运输6§1交通运输与道路运输二、我国道路建设现状1988年10月31日,我国第一条高速公路——沪嘉高速公路建成通车,这标志着中国大陆高速公路零的突破。1999年,高速公路里程突破1万km,跃居世界第四位;2000年底,高速公路里程达到1.6万km,居世界第三位。2005年底,高速公路里程达到4.1万km,居世界第二位。2012年底,高速公路里程达到9.6万km,居世界第一位;2023年底,高速公路里程达到18.36万km。7§1交通运输与道路运输8§1交通运输与道路运输二、我国道路建设现状新中国成立初期至1978年,城市开始建立起较为合理的道路骨架系统,一些重点城市进行了大规模的基础设施建设,道路条件得到明显改善。城市交通运行比较畅通,车速稳定。1978年~2000年期间,中国城市化水平由17.92%提高到36.26%,各大、中城市开始普遍产生交通问题,

基本处于“拥堵—修路—再拥堵一再修路”这一被动循环局面。2000年~2023年,中国城市化水平由36.26%提高到66.16%,城市规模急剧扩大,机动车加速发展,交通拥堵已经成为许多城市发展过程中无法避免的问题。为满足日益增长的交通量,城市道路逐年增加。随着科技的不断进步和人们生活水平的提高,城市道路将更加智能化、高效化、人性化,向高质量发展不断迈进。9§1交通运输与道路运输10§1交通运输与道路运输三、道路发展规划《国家干线公路网(试行方案)》和《国道主干线系统规划》。2004年,

《国家高速公路网规划》发布实施,首次采用放射线与纵横网格相结合的布局方案,提出了“7放射、9纵、18横”(简称“7918”)国家高速公路网络布局。2013年,《国家公路网规划(2013年-2030年)》

印发实施,首次提出国家公路网由提供高效服务的国家高速公路网和提供普遍服务的普通国道网两个层次路网组成,并将国家高速公路网络布局调整为“7射、11纵、18横”(简称“71118”)等路线组成,总规模约13.6万km;普通国道总规模约26.5万km。2022年,《国家公路网规划》印发实施,

到2035年,基本建成覆盖广泛、功能完备、集约高效、绿色智能、安全可靠的现代化高质量国家公路网。国家高速公路网约16.2万km,普通国道网约29.9万km11§1交通运输与道路运输三、城市道路发展规划2022年住房和城乡建设部和国家发改委联合印发《“十四五”全国城市基础设施建设规划》,该规划提出城市交通设施体系化与绿色化提升工程。城市道路和桥梁建设改造,以增加有效供给、优化级配结构为重点,新建和改造道路里程11.75万km,新增和改造城市桥梁1.45万座;人行道净化和非机动车专用道建设,新增实施人行道净化道路里程4.8万km,建设非机动车专用道0.59万km。2025年,城市建成区路网密度达到或超过8km/km2。12§1交通运输与道路运输§2道路的分类与等级一、道路的分类

道路是供各种车辆(无轨)和行人等通行的基础设施。道路按其使用特点与服务对象不同分为公路、城市道路、厂矿道路、林区道路及港区道路等。131.公路公路是指联结城镇、乡村,主要供汽车行驶的具备一定技术条件和设施的道路。公路按行政等级分为国道、省道、县道、乡道、村道和专用公路六个等级。公路行政等级字母标识符为：国道G;省道S;县道X;乡道Y;村道C;专用公路Z。公路按技术等级分为高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路五个等级。一、道路的分类(1)国道，是指在全国公路网中,具有全国性的政治、经济、国防意义的主要干线公路,包括国家高速公路和普通国道全面联结县级及以上行政区、交通枢纽、边境口岸、重要景区和国防设施。国家公路网是公路网中最高层次的路网,是国家综合立体交通网的基础和主骨架的重要组成部分。(2)省道，是指在省、自治区、直辖市公路网中,具有全区域性的政治、经济、国防意义,并经确定为省级干线的公路。省道主要联结省(自治区、直辖市)内中心城市和主要经济区的公路以及不属于国道的省际重要公路。省道既有省级高速公路,也有省级非高速公路。14§2道路的分类与等级一、道路的分类(3)县道，指具有全县(旗、县级市)政治、经济意义，联结县城和县内主要乡(镇)、主要商品生产和集散地的公路，以及不属于国道、省道的县际间的公路。(4)乡道，指主要为乡(镇)村经济、文化、生活服务的公路，以及不属于县道以上公路的乡与乡之间及乡村与外部联络的公路。(5)

村道，是指除乡道及乡道以上等级公路以外的连接建制村与建制村、建制村与自然村、建制村与外部的公路,但不包括村内街巷和农田间的机耕道。(6)

专用公路

,是指由企业或其他单位建设、养护、管理,专为或主要为本企业或者本单位提供运输服务的道路。农村公路是指纳入农村公路规划，并按照公路工程技术标准修建的县道、乡道、村道及其所属设施。

15§2道路的分类与等级一、道路的分类16§2道路的分类与等级农村公路一、道路的分类2.城市道路城市道路

是指城市中供车辆、行人通行的,具备一定技术条件的道路、桥梁及其附属设施。城市道路的功能除了把城市各部分联系起来为城市各种交通服务外，还起着形成城市结构布局的骨架，提供通风、采光、保持城市生活环境空间以及为防火、绿化提供场地的作用。3.厂矿道路厂矿道路指主要为工厂、矿山运输车辆通行的道路，通常分为厂内道路和厂外道路及露天矿山道路。4.林区道路林区道路指修建在林区,主要供各种林业运输工具通行的道路。由于林区地形及运输木材特征,其技术要求应按专门制定的林区道路工程技术标准执行。17§2道路的分类与等级二、道路等级及标准1.公路等级及标准1)公路等级划分公路根据交通特性及控制干扰能力分为：高速公路、一级公路、二级公路、三级公路及四级公路等五个技术等级。18公路等级公路特性年平均日设计交通量（辆）小客车高速公路专供汽车分方向、分车道行驶并应全部控制出入的多车道公路＞15000一级公路供汽车分方向、分车道行驶，可根据需要控制出入的多车道公路＞15000二级公路供汽车行驶的双车道公路5000～15000三级公路供汽车、非汽车交通混合行驶的双车道公路2000～6000四级公路供汽车、非汽车交通混合行驶的双车道公路或单车道公路＜2000（双）＜400（单）§2道路的分类与等级二、道路等级及标准2)公路功能(1)主要干线公路①连接20万人口以上的大中城市、交通枢纽、重要对外口岸和军事战略要地。②提供省际间及大中城市间长距离、大容量、高速度的交通服务。

(2)次要干线公路①连接10万人口以上的城市和区域性经济中心。②提供区域内或省域内中长距离、较高容量和较高速度的交通服务。(3)主要集散公路①连接5万人口以上的县(市)、主要工农业生产基地、重要经济开发区、旅游名胜区和商品集散地。②提供中等距离、中等容量及中等速度的交通服务。③与干线公路衔接，使所有的县(市)在干线公路的合适距离之内。19§2道路的分类与等级二、道路等级及标准(4)次要集散公路①连接1万人口以上的县(市)、大的乡镇和其他交通发生地。②提供较短距离、较小容量、较低速度的交通服务。③衔接干线公路、主要集散公路与支线公路，疏散干线公路交通、汇集支线公路交通。(5)支线公路①以服务功能为主，直接与用路者的出行源点相衔接。②衔接集散公路，为地区出行提供接人与通达服务。20公路功能分类指标§2道路的分类与等级二、道路等级及标准3)公路等级选用原则公路技术等级选用应在论证确定公路功能的基础上，结合项目所在地区的综合运输体系、远景发展规划及设计交通量论证确定，遵循下列原则：(1)主要干线公路作为公路网中结构层次最高的主通道，应选用高速公路。(2)次要干线公路作为主要干线公路的补充，应选用二级及二级以上公路。(3)主要集散公路连接干线公路与支线公路，宜选用一级公路、二级公路。(4)次要集散公路服务于县乡区域交通，宜选用二级公路、三级公路。(5)支线公路宜选用三级公路、四级公路。当设计交通量达到5000辆小客车/日时，宜选用二级公路。(6)当既有公路不能满足功能需要时，应结合公路网发展规划，有计划地进行改建。21§2道路的分类与等级二、道路等级及标准4)公路工程技术标准公路的技术标准是指对公路路线和构造物的设计和施工在技术性能、几何形状和尺寸、结构组成上的具体要求，把这些要求用指标和条文的形式确定下来即形成公路工程的技术标准。技术标准是根据车辆的行驶性能、数量、荷载等方面的要求，在总结公路设计、施工、养护和车辆运输经验的基础上，经过调查研究、理论分析制定出来的。它反映了我国公路建设的技术政策和技术要求，是公路设计和施工的基本依据和必须遵守的准则。我国《公路工程技术标准》(JTGB01-2014分总则、术语、基本规定、路线、路基路面、桥涵、汽车及人群荷载、隧道、路线交叉、交通工程及沿线设施十章。22§2道路的分类与等级二、道路等级及标准2.城市道路等级及设计规范1)分级《城市道路工程设计规范》(CJJ37-2012)依据道路在城市道路网中的地位和交通功能以及道路沿路的服务功能，将城市道路划分为四个等级，即快速路、主干路、次干路和支路。23等级道路在道路网中的地位与要求功能快速路快速路应中央分隔、全部控制出入、控制出入口间距及形式，应实现交通连续通行，单向设置不应少于两条车道，并应设有配套的交通安全与管理设施。快速路两侧不应设置吸引大量车流、人流的公共建筑物的出入口交通功能主干路主干路应连接城市各主要分区。主干路两侧不宜设置吸引大量车流、人流的公共建筑物的出入口交通功能为主次干路次干路应与主干路结合组成干路网集散交通的功能为主，兼有服务功能支路支路宜与次干路和居住区、工业区、交通设施等内部道路相连接解决局部地区交通，以服务功能为主§2道路的分类与等级二、道路等级及标准2)设计规范城市道路工程设计应根据城市总体规划、城市综合交通规划、专项规划,考虑社会效益、环境效益与经济效益的协调统一,合理采用技术标准。城市范围内新建、改建和扩建的各级城市道路设计应符合《城市道路工程设计规范》[CJJ37-2012(2016年版)]、《城市道路路线设计规范》(CJJ193-2012)等规范的规定。24§2道路的分类与等级一、道路建设程序1.公路建设的基本程序政府投资公路建设项目的实施，应当按照下列程序进行：

(1)根据规划，编制项目建议书；

(2)根据批准的项目建议书，进行工程可行性研究，编制可行性研究报告；

(3)根据批准的可行性研究报告，编制初步设计文件；(4)根据批准的初步设计文件，编制施工图设计文件；

(5)根据批准的施工图设计文件，组织项目招标；

(6)根据国家有关规定，进行征地拆迁等施工前准备工作，并向交通主管部门申报施工许可；

(7)根据批准的项目施工许可，组织项目实施；

(8)项目完工后，编制竣工图表、工程决算和竣工财务决算，办理项目交、竣工验收和财产移交手续；

(9)竣工验收合格后，组织项目后评价。

国务院对政府投资公路建设项目建设程序另有简化规定的，依照其规定执行。25§3道路设计阶段和任务一、道路建设程序26§3道路设计阶段和任务一、道路建设程序企业投资公路建设项目的实施，应当按照下列程序进行：(1)根据规划，编制工程可行性研究报告；(2)组织投资人招标工作，依法确定投资人；(3)投资人编制项目申请报告，按规定报项目审批部门核准；(4)根据核准的项目申请报告，编制初步设计文件，其中涉及公共利益、公众安全、工程建设强制性标准的内容应当按项目隶属关系报交通主管部门审查；(5)根据初步设计文件编制施工图设计文件；(6)根据批准的施工图设计文件组织项目招标；(7)根据国家有关规定，进行征地拆迁等施工前准备工作，并向交通主管部门申报施工许可；(8)根据批准的项目施工许可，组织项目实施；(9)项目完工后，编制竣工图表、工程决算和竣工财务决算，办理项目交、竣工验收；(10)竣工验收合格后，组织项目后评价。27§3道路设计阶段和任务(5)-(10)与政府投资相同一、道路建设程序2.城市道路建设的基本程序城市道路工程项目的基本建设程序一般分为项目建议书、可行性研究阶段、设计工作阶段、建设准备阶段、建设实施阶段、运营阶段等几个阶段。城市道路工程设计的前期工作主要包括项目立项、预可行性研究和工程可行性研究。对已明确建设必要性的工程项目,前期工作可以直接进入工程可行性研究。28§3道路设计阶段和任务二、公路建设项目可行性研究公路建设项目可行性研究,按其工作阶段分为预可行性研究和工程可行性研究。编制预可行性研究报告,应以项目所在地区域经济社会发展规划、交通发展规划和其他相关规划为依据;编制工程可行性研究报告,原则上以批准的项目建议书为依据。公路建设项目可行性研究报告的主要内容应包括项目影响区域经济社会及交通运输的现状与发展、交通量预测、建设的必要性、技术标准、建设条件、建设方案及规模、投资估算及资金筹措、经济评价、实施安排、土地利用评价、工程环境影响分析、节能评价、社会评价等,特殊复杂的重大项目,还应进行风险分析。工程可行性研究阶段投资估算与初步设计概算之差,应控制在投资估算的10%以内。29§3道路设计阶段和任务§3道路设计阶段和任务三、道路设计阶段30

勘测设计任务书初测初步设计（设计概算）施工图设计（施工图预算）补测技术设计（修正概算）定测施工图设计（施工图预算）定测初测初步设计（设计概算）施工图设计（施工图预算）定测一阶段设计三阶段设计二阶段设计三、道路设计阶段(1)一阶段设计：对于技术简单、方案明确的小型建筑项目，可采用一阶段设计。即直接根据批准的设计任务书的要求，一次作详细测量并编制施工图设计。主要目的：

一阶段施工图设计应拟定修建原则,确定设计方案和工程数量,提出文字说明和图表资料以及施工组织计划,编制施工图预算,满足审批的要求,适应施工的需要。31§3道路设计阶段和任务三、道路设计阶段(2)两阶段设计：公路工程基本建设项目，一般应采用两阶段设计，即按初步设计和施工图设计两阶段进行。高速公路、一级公路必须采用两阶段设计。第一阶段，根据批准的设计任务书进行踏勘测量，并编制初步设计文件。第二阶段，根据批准的初步设计和审批意见，进行详细测量，并编制施工图设计文件。初步设计的主要目的是：拟定修建原则、选定设计方案、提出施工方案建议、计算工程数量及主要材料数量、编制设计概算、提供文字说明及图表资料。施工图设计的主要目的是：进一步对所审定的修建原则、设计方案、技术决定加以具体和深化,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表资料以及施工组织计划,并编制施工图预算。32§3道路设计阶段和任务三、道路设计阶段(3)三阶段设计：对于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，必要时应采取三阶段设计。即分初步设计、技术设计和施工图设计三个阶段。技术设计阶段主要目的：对重大、复杂的技术问题通过科学试验、专题研究,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,批准后作为编制施工图设计的依据。其深度和要求介于初步设计和施工图设计之间。33§3道路设计阶段和任务四、道路设计文件编制

1.公路设计文件编制

初步设计

施工图设计第一篇总体设计第二篇路线

第三篇路基面第四篇桥梁、涵洞第五篇隧道第六篇路线交叉第七篇交通工程及沿线设施第八篇环境及景观第九篇其他工程第十篇筑路材料第十一篇施工组织设计建议第十二篇设计概算

施工图预算第十三篇基础资料及专业报告

项目说明书第十四篇基础资料及专业报告34§3道路设计阶段和任务四、道路设计文件编制

技术设计公路工程建设项目技术设计文件,应根据技术设计的目的与要求以及工程需要解决的技术问题,参照初步设计与施工图设计的相关文件组成规定进行编制。技术设计文件的内容视技术设计需要解决的技术问题而定，主要组成文件是：①提出科学试验成果、专题报告；提出修正的施工方案；②编制修正的设计概算；③补充必要的基础资料和研究试验的成果资料。公路设计文件表现的基本形式主要有：文字说明、设计图、设计表格三种。根据文件要求，有的设计还需附电子文档、BIM模型文件等。35§3道路设计阶段和任务四、道路设计文件编制1.城市道路设计文件编制初步设计文件:

设计说明书、工程概算、主要材料及设备表、主要技术经济指标、附件(重要的设计依据文件及有关协议和纪要等,如工程可行性研究报告批复文件、勘测及设计合同、有关部门的批复)、设计图纸。其中道路工程设计图纸主要包括:工程地理位置图、效果图、平面总体设计图、平面设计图、纵断面设计图、典型横断面设计图、路面结构设计图、特殊路基设计图、广场或交叉口设计图、道路附属工程设计图、交通安全设施及交通管理设施设计图、工程特殊部位技术处理的主要图纸。其他专业设计图包括桥梁、排水、监控、通信、供电、照明、绿化景观设计图等。36§3道路设计阶段和任务四、道路设计文件编制施工图设计:

设计说明书、施工图预算、工程数量和材料用量表、设计图纸。其中道路工程设计图纸主要包括：平面总体设计图、平面设计图、纵断面设计图、横断面设计图、广场或交叉口(平交、立交)设计图、路面结构设计图、需进行特殊处理或加固的路基设计图、排水设计图、挡土墙、无障碍、路缘石、台阶、涵洞等道路附属构筑物结构详图、交通安全设施及交通管理设施设计图、其他有关标准图、通用图等。其他专业设计图包括桥隧、照明、绿化景观等工程的设计图。37§3道路设计阶段和任务一、设计速度1.设计速度的概念设计速度是确定道路设计指标并使其相互协调的设计基准速度,是指在气候条件良好、交通量正常、车辆行驶只受道路本身条件影响时,驾驶员能够安全、舒适行驶的最大速度。设计速度是道路设计时确定其几何线形的最关键参数。道路的曲线半径、超高、视距等直接与设计速度有关,同时设计速度也影响车道宽度、中间带宽度、路肩宽度等指标的确定。38§4道路设计控制要素一、设计速度2.设计速度的选用1)公路设计速度及其运用设计速度的选用应根据公路的功能与技术等级，结合地形、工程经济、预期的运行速度和沿线土地利用性质等因素综合论证确定。公路等级高速公路一级公路二级公路三级公路四级公路设计速度（km/h）120100801008060806040303020不宜低于100，受限可80，特殊可60

..

宜40受限可30干线，宜80受限，可60集散，宜60受限，可40干线，宜100受限，可80特殊，可60集散，宜80；受限，可60宜30受限可2039§4道路设计控制要素一、设计速度2)城市道路设计速度及其运用同等级道路设计速度的选定应根据交通功能、交通量、控制条件以及工程建设性质等因素综合确定。快速路和主干路的辅路设计速度宜为主路的0.4倍～0.6倍。在立体交叉范围内，主路设计速度应与路段一致，匝道及集散车道设计速度宜为主路的0.4倍～0.7倍。平面交叉口内的设计速度宜为路段的0.5倍～0.7倍。道路等级快速路主干路次干路支路设计速度（km/h）100806060504050403040302040§4道路设计控制要素二、设计车辆设计车辆是指道路几何设计所采用的代表车型,其外廓尺寸、载质量和动力性能是确定道路几何参数的主要依据。在道路几何设计中，设计车辆直接关系到行车道宽度、弯道加宽、道路纵坡、行车视距、道路净空。因此设计车型的规定及采用对决定道路几何尺寸具有极其重要的意义。41§4道路设计控制要素二、设计车辆车辆类型总长（m）总宽（m）总高（m）前悬（m）轴距（m）后悬（m）小客车61.820.83.81.4大型客车13.72.5542.66.5+1.53.1铰接客车182.541.75.8+6.73.8载重汽车122.541.56.54铰接列车18.12.5541.53.3+112.342§4道路设计控制要素1.公路设计车辆二、设计车辆车辆类型总长(m)总宽（m)总高（m)前悬(m)轴距(m)后悬(m)小客车61.82.00.83.81.4大型车122.54.01.56.54.0铰接车182.54.01.75.8+6.73.8机动车设计车辆及其外廓尺寸车辆类型总长(m)总宽（m)总高（m)自行车1.930.62.25三轮车3.41.252.25非机动车设计车辆及其外廓尺寸43§4道路设计控制要素2.城市道路设计车辆三、交通量与通行能力1.交通量交通量是指在单位时间内,通过道路某一断面实际参与交通的数量,又称交通流量。交通参与者包括机动车、非机动车和行人,因而交通量可分为机动车交通量、非机动车交通量和行人交通量。1)设计日交通量

AADT=ADT×(1+γ)n-1交通量预测年限规定:高速公路和一级公路为20年;二级公路、三级公路为15年;四级公路可根据实际情况确定。城市道路快速路、主干路应为20年;次干路应为15年;支路宜为10年～15年。设计交通量预测年限的起算年为该项目可行性研究报告中的计划通车年。设计日交通量对确定道路等级、计算道路的计划费用或各项结构设计等有重要作用。44§4道路设计控制要素三、交通量与通行能力2)设计小时交通量设计小时交通量是根据交通量预测所选定的作为公路设计标准的小时交通量。它是确定公路等级、评价公路运行状态和服务水平的重要参数。公路设计小时交通量宜采用年第30位小时交通量（或20~40间）。高速公路、一级公路的设计小时交通量(DDHV)

:DDHV=AADT×D×K二级、三级公路设计小时交通量(DHV)

:DHV=AADT×K45§4道路设计控制要素三、交通量与通行能力3)高峰小时交通量高峰小时交通量是指一定时间内(通常指一日或上午、下午)出现的最大小时交通量