某高速公路施工组织设计（PPT共207）

高速公公路总要要求求考试成成绩占占70％，作业业成绩绩占20%，考勤勤占10%；学习方方法：课前前预习习、课课堂记记笔记记、课课后复复习；；作业要要求：诚信自自信、、严禁抄抄袭，，多思思考，，多查查阅；；尊重知知识：上课课不准准随意意讲话话、接接手机机；尊重时时间：上课课准时时，作作业按按时交交，过过期不不受理理；尊重劳劳动：自己的的劳动动、父父母的的劳动动，师师长的的劳动动；尊重身身体：积极极锻炼炼自己己的身身体，，好好好爱护护。上级上页下页课程讲讲解结结构第一讲讲绪论第二讲讲高速公公路的的设计计依据据第三讲讲高速公公路的的规划划与勘勘测设设计第四讲讲高速公公路平平面线线形设设计第五讲讲高速公公路纵纵断面面设计计第六讲讲高速公公路横横断面面设计计第七讲讲高速公公路立立体线线形组组合设设计第八讲讲高速公公路立立体交交叉设设计第九讲讲高速公公路路路基路路面设设计第十讲讲高速公公路的的安全全第十一一讲高速公公路的的沿线线设施施上级上页下页课程参参考资资料教材：：方守守恩主主编编2002年第第一版版公路工工程技技术设设计标标准（（JTJ001-97），北京，，人民民交通通出版版社，，1998公路路路线设设计规规范（（JTJ011-94），北京，，人民民交通通出版版社，，1995高速公公路规规划与与设计计，北北京，，人民民交通通出版版社，，1998中国高高速公公路网网：/中华人人民共共和国国交通通部网网：/上级上页下页习题一一题目：：你所在在省份份：高高速公公路发发展历历史及及其发发展特特点？？高速速公路路近期期及远远期发发展规规划？？你对对你省省公路路发展展的看看法？？今后后你是是否愿愿意回回省工工作，，为什什么？？（8分）资料参参考：：各省交交通厅厅网站站，相相关书书籍中国高高速公公路网网：/要求：：条理清清楚，，重点点突出出，独独立完完成。。上级上页下页习题二二题目：：高速公公路与与普通通公路路在设设计过过程中中的异异同？？(从设计计依据据，选选线，，平、、纵、、横线线形设设计及及其组组合，，路基基路面面结构构设计计，交交通安安全设设计等等方面面进行行对比比分析析)（8分）资料参参考：：教材：：方守守恩主主编编《公路工工程技技术标标准》JTGB01—2003《公路路路线设设计规规范》JTJ011-94要求：：分析全全面，，引用用资料料正确确，条条理清清楚，，独立立完成成。上级上页下页上级上页下页习题三三题目：：论述中中国高高速公公路发发展特特点、、存在在问题题与发发展战战略。。（8分）资料参参考：：教材：：方守守恩主主编编中国高高速公公路网网：/中华人人民共共和国国交通通部网网：/要求：：与时具具进，，条理理清楚楚，重重点突突出，，独立立完成成。上级上页下页第一讲讲绪论第一节节国内外外高速速公路路发展展概况况第二节节高速公公路的的特点点第三节节高速公公路的的效益益和意意义上级上页下页第一节节国内外外高速速公路路发展展概况况1.高速公公路定定义2.近代公公路运运输发发展的的特点点3.高速公公路的的产生生与发发展4.我国高高速公公路的的发展展上级上页下页1.高速公公路定定义《公路工工程技技术标标准》（JTJ001-97）定义：：专供汽车分向、、分车车道行驶并并全部部控制出出入的干线线公路路。《公路工工程名名词术术语》（JTJ002-87）定义：：具有四四个或或四个个以上上车道道，并并设有有中央分分隔带带，全部部立体体交叉叉并具具有完完善的的交通通安全全设施施与管管理设设施、、服务务设施施，全全部控制出出入，专供汽车高高速行行驶的的公路路。《中国国大大百百科科全全书书》土木木工工程程定定义义：：中央央设设置置有有一一定定宽宽度度的的分隔隔带带，两两侧侧各各配配备备两两条条或或两两条条以以上上的的车车道道，，分分别别供供大大量量上上下下行行汽车车高速速、、连连续续、、安安全全、、舒舒适适的的运运行行，，并并全全部部设设置置立立体体交交叉叉和和控制制出出入入的公公路路。。上级级上页页下页页1.高速速公公路路定定义义国外外：：英英国国“Motorway””；法国国“Autoroute”；德国国“Autobahn””；意大大利利“Autostrata”；瑞典典等等“Expressway””；美国国“Superhighway””，收费费公公路路“Turnpike””。1968年统统一一：：部部分分控控制制出出入入“Expressway””，全部部控控制制出出入入“Freeway””。共同同点点：：汽车车专专用用、、各各行行其其道道、、控控制制出出入入。上级级上页页下页页2.近代代公公路路运运输输发发展展的的特特点点交通通运运输输的的五五种种形形式式:公路路、、铁铁路路、、水水运运、、航航空空和和管管道道公路路运运输输特特点点：：机动动、、迅迅速速、、直直达达、、方方便便、、投投资资少少、、周周转转速速度度快快、、便便于于分分期期修修建建、、技技术术改改造造比比较较容容易易。。在各各种种运运输输方方式式中中占占主导导地地位位。现代代公公路路运运输输发发展展特特点点：：⑴汽车车工工业业发发展展迅迅速速（见表表1-1、1-2图1-2P2）生产产量量和和保保有有量量大大幅幅度度增增长长；；汽车车载载重重量量向向两两极极分分化化；；⑵发展展速速度度快快⑶行车车事事故故剧剧增增上级级上页页下页页汽车车拥拥有有量量世世界界前前八八位位国国家家上级级上页页下页页3.高速速公公路路的的产产生生与与发发展展一般般公公路路存存在在的的问问题题：：1)混合合交交通通车车流流内内部部干干扰扰大大2)对向向车车辆辆无无分分隔隔行行驶驶3)侧向向干干扰扰大大高速速公公路路产产生生的的必必要要性性：：1)公路路运运输输连连续续、、大大量量、、安安全全、、快快速速以以及及舒舒适适的的要要求求2)汽车车工工业业和和汽汽车车运运输输发发展展需需要要各国国高高速速公公路路发发展展情情况况：：（（表1-51-6P7）德国国：：世界界上上第第一一条条高高速速公公路路；；表表1-3P5。美国国：：“Thecountryonwheels””，高速速公公路路最最发发达达的的国国家家；；表表1-4P6。上级级上页页下页页3.高速速公公路路的的产产生生与与发发展展高速速公公路路发展展特特征征：：1)城市市高高速速公公路路发发展展异异常常迅迅速速2)国际际高高速速公公路路网网正正在在逐逐步步形形成成如：：欧洲洲高高速速公公路路网网欧亚亚大大陆陆公公路路网网泛美美公公路路网网亚洲洲公公路路网网等。。（（P9）上级级上页页下页页公路路总总里里程程居居前前10位的的国国家家上级级上页页下页页高速速公公路路总总里里程程居居前前10位的的国国家家上级级上页页下页页4.我国国高高速速公公路路的的发发展展中国国高高速速公公路路大大事事记记我国国整整个个公公路路发发展展特特点点：：1)高速速公公路路发发展展迅迅速速2)路网网整整体体水水平平和和公公路路通通行行能能力力有有明明显显提提高高3)桥隧隧建建设设水水平平上上了了一一个个新新台台阶阶4)筹资资力力度度进进一一步步加加大大5)公路勘测测设计水水平和施施工水平平迅速提提高我国高速速公路网网规划：：30年左右时间间，建成成“五纵七横横”共十二条路线，，长3.5万公里的国国道主干干线。上级上页下页4.我国高速速公路的的发展五纵：同江－三三亚，约约5700km北京－福福州，约约2600km北京－珠珠海，约约2400km；二连浩特特－河口口，约3700km重庆－湛湛江，约约1500km七横：绥芬河－－满州里里，约1300km丹东－拉拉萨，约约4600km青岛－银银川，约约1700km上海－成成都，约约3000km上海－瑞瑞丽，约约4100km衡阳－昆昆明，约约2000km连云港－－霍尔果果斯，约约400km上级上页下页4.我国高速速公路的的发展西部大开开发战略略：①用5～10年时间，，使西部部地区交交通基础础设施有有明显改改善，②再用10年左右的的时间，，即到2020年初步建建成西部部地区公公路骨架架网络，，③再用30年左右时时间，即即到21世纪中叶叶，建成成现代化化公路运运输网络络。其前10年重点任任务：1)加快西部部地区国国道主干干线建设设；2)加快西部部地区区区域路网网的改造造；3)加快西部部地区实实施乡村村公路通通达工程程，建设设长度约约15万公路。。上级上页下页中国高速速公路大大记事上级上页下页国家高速速公路规规划图上级上页下页第二节高速公路路的特点点高速公路路与普通通公路的的区别：如图片(1)汽车专用用(2)分道行驶驶(3)控制出入入(4)完善的设设施高速公路路具有突突出的优优点：(1)行车速度度高、通通行能力力大(2)交通事故故降低，，安全性性较好(3)运输效益益提高上级上页下页第二节高速公路路的特点点高速公路路缺点：：(1)投资大，，造价高高(2)对环境影影响大上级上页下页上级上页下页第三节高速公路路的效益益和意义义高速公路路的效益益和意义义1.良好的投投资效益益（见图1-5，图1-6）投资回收收有了根根本保证证2.对国民经经济发展展的促进进作用消耗许多多原材料料，如钢钢铁、水水泥、木木材、石石料、沥沥青等，，带动相相关产业业和劳动动力市场场等。3.带动沿线线地方社社会和经经济发展展日本、法法国4.有利于城城市人口口的分散散和卫星星城镇的的开发5.有利于国国防日本上级上页下页我国公路路运输量量增长图图上级上页下页我国公路路运输周周转量增增长图上级上页下页第二讲高速公路路的设计计依据第一节设设计计车速第二节设设计计车型第三节公公路路用地与与建筑限限界第四节交交通通量、通通行能力力与服务务水平上级上页下页第一节设计车速速一、设计计车速二、高速速公路设设计车速速三、运行行车速上级上页下页一、设计计车速1.定义设计车速速(计算行车车速度)是公路设设计最基基本的设设计依据据中国：在天气良良好、交交通量小小、路面面干净的的条件下下，中等等技术水水平的驾驾驶员在在道路受受限制部部分能够够保持安安全而舒舒适行驶驶的最大大速度。。美国：当道路条条件良好好，行车车只受公公路的设设计特征征控制时时，公路路的特定定路段上上能保持持的最高高安全速速度。德国：设计速度度是根据据道路的的交通要要求，从从经济的的观点出出发选择择的标难难设计值值，相当当于85%的小客车车不会超超过的速速度。设计车速速的确定定考虑了了汽车行行驶的实实际需要要和经济济性，是是汽车行驶要求求与经济济性平衡衡的结果上级上页下页一、设计计车速2.最高时速速汽车的机机械性能能所能达达到的最最高速度度3.经济时速速汽车的机机械损耗耗和燃油油消耗为为最小的的车速设计车速速确定方方法(1)设计车速速应该是是最高时时速与经经济时速速之间的的一个速速度(2)考虑因素素：公路路性质、、等级和和地形等等。1)远离城市市，设计计车速相相对较高高；2)市郊公路路，设计计车速则则相对较较低；3)公路等级级高，多多考虑行行车要求求，反之之，多考考虑经济济要求；；4)平原区，，设计车车速可定定高，山山岭区，，设计车车速可定定低。上级上页下页一、设计计车速确定设计计车速的的统计法法车速分布布是正态态分布，，分布曲曲线和累累计频率率曲线如如图2-1上级上页下页二、高速速公路设设计车速速《公路工程程技术标标准》(TJT001-97)规定：高速公路路一般选选用120km/h的计算行行车速度度，当受受条件限限制时，，可选用用100km/h或80km/h的计算行行车速度度，对个个别特殊殊困难路路段，允允许采用用仍60km/h的计算行行车速度度，但应应经过技技术经济济论证。。特点：不与地形形直接相相关，直直接制定定。设计车型型：小客车若途经路路段复杂杂，可分分段确定定设计车车速，方法如下下：上级上页下页二、高速速公路设设计车速速(1)分段之间间的设计计速度差差一般按按20km/h为一级，，并应设设置相应应的限速速标志；；(2)不同设计计车速分分段不宜宜过短，，通常高高速公路路分段长长度不宜宜小于20km；(3)需要改变变计算行行车速度度时，应应设置过过波段，，过渡段段长度可可根据具具体地形形条件结结合各方方面的使使用效果果灵活确确定；(4)计算行车车速度变变更点的的位置，，应选择择在驾驶驶人员能能够明显显判断路路况发生生变化而而需要改改变行车车速度的的地点，，如村镇镇、车站站、交叉叉口或地地形明显显变化等等处，并并应设置置相应的的标志。。上级上页下页三、运行行车速1．运行车车速的定定义运行车速速是指在在一定的的道路几几何条件件下，某某种车辆辆的实际际行驶速速度。实实际应用用中常取取某个代代表性的的速度，，如实测测的85％位车速速为运行行车速。。2.运行车速速与设计计车速关关系运行车速速与设计计车速既既是不同同的，又又是有联联系的。。区别：运行车速是实际车速，设计车速是理论车速；运行车速是变化的，设计车速是固定的。联系：设计车速是最大的安全运运行车速速，运行车速是几几何设计计实现设设计车速速程度的的反映。应用：运行车速速在—定程度上上综合反反映了设设计的质质量。上级上页下页第二节设计车型型定义：设计车型型是道路路几何设设计时选选择的有有代表件件的车型型，它是是根据当当前本国国行驶车车辆的状状况、汽汽车发展展的趋势势和国民民经济发发展水平平等因素素所确定定的。设计车型型实际上上并不一一定是某某一种具具体牌号号的汽车车，其外型尺尺寸往往往是虚构构的，但但能代表表某一类类的汽车车。上级上页下页第二节设计车型型上级上页下页第三节公路用地地与建筑筑限界一、公路路用地通常，公公路两侧侧排水沟沟外边缘缘(无排水沟沟时为路路堤式护护坡道坡坡脚)，或路堑堑坡顶截截水沟外外边缘(无截水沟沟时为挖挖方坡的的坡顶)，加上一一定的附附加宽度度后的土土地为公公路的用用地。附附加宽度度通常不不小于1m。二、高速速公路用用地对高速公公路，除除公路用用地包括括的范围围外，附附加宽度度宜大于于等于3m．高速公路路用地还还应包括括：立体交交叉、服服务设施施、安全全设施、、交通管管理设施施、停车车设施、、公路养养护管理理、公路路绿化和和苗圃等等工程用用地。上级上页下页第三节公路用地地与建筑筑限界其它还包包括：设置绿化化带设置置防护林林，种植植固沙植植物、安安牧固沙沙网、防防沙或防防空栅栏栏等设施施，也应应属于高高速公路路用地。。在高速公公路用地地范围内内，不得得修建非非路用构构筑物三、高速速公路的的建筑限限界高速公路路的建筑筑限界，，是在保保证路上上汽午交交通正常常运行的的安全条条件下所所规定的的空间限限界。空空间限界界包括宽宽度和高高度，在在此中间间限界内内不得有有任何部部件侵入入。例如如：在净净主范围围内不得得设置桥桥墩、照照明灯杆杆、交通通标志防防护栏等等。高速公路路的建筑筑限界见见图2-2上级上页下页高速公路路的建筑筑限界图图上级上页下页第四节交通量、、通行能能力与服服务水平平一、交通通量二、设计计交通量量三、车辆辆换算四、通行行能力上级上页下页一、交通通量定义：指道路上上某一断断面在单单位时间间内通过过的车辆辆数量，，如小时时交通量量、月交交通量。根据观测测方法和和观测时时间的不不同．最最常用的的交通量量有：AADT年平均的的交通量量PHT高峰小时时交通ADT平均日交交通量DAHV平均小时时交通屋屋30thHAHV第30值高峰小小时交通通量上级上页下页二、设计计交通量量定义：为远景设设计年限限(高速公路路为20年)的预测交交通量，，世界上上大部分分国家在在高速公公路设计计中均以以小时交交通量为为设计交交通量，，而且大大多采用用第30位高峰小小时交通通量。确定方法法：(1)对一条公公路的交交通量观观测调查查基础上上，将一一年8760(24x365)h的交通量量按大小小次序排排列通常常可得如如图2－5所示的曲曲线。(2)取第30位高峰小小时交通通量作为为设计交交通量。。上级上页下页二、设计计交通量量突变上级上页下页二、设计计交通量原因：如采用第第30位高峰小小时交通通量作为为设计交交通量，，则全年年只有29个小时的的实际交交通里超超过设计计值，有有可能造造成交通通拥阻，，拥阻时时间仅占占全年的的0.33％；如采用小小于30位高峰小小时的交交通量作作为设计计交通量量，则每每减少一一个小时时档，设设计交通通量值就就将急剧剧增加；；反之，采采用大于于30位高峰小小时的交交通量作作为设计计交通量量．每减减小少量量的交通通量值，，可能的的拥阻时时间就会会大大增增加。因此，选选择第30仿高峰小小时交通通量作为为设计交交通量，，无论从从满足技技术要求求还是考考虑经济济合理性性均是合合适的。上级上页下页三、车辆换算算为使交通量具具有可比性，，通常将实际际的混合交通通换算成标准车型交通通量。高速公路采用用小客车作为标准车型型，考虑车辆辆的外廓尺寸寸、行驶速度度等因素，我我国公路上采采用的换算成成小客车的当当量系数如表表2－2。上级上页下页四、通行能力力定义：通行能力是指指在一定的通通路、交通、、控制和环境境条件下，对对应于一定的的行驶质量即即服务水平，，在某—道路断面上单单位时间(常用1h)所能通过的最最大车辆数。。通行能力反反映了道路所所能承受的交交通负荷能力力。分析条件：(1)高速公路、一一级公路的路路段；(2)高速公路和一一级公路的互互通式立体交交叉匝道；(3)高速公路和一一级公路的交交织区段；(4)一般公路的路路段设计时也也宜对通行能能力和服务水水平进行分析析计算。上级上页下页四、通行能力力分类：1.基本通行能力力2.可能通行能力力3.设计通行能力力上级上页下页1.基本通行能力力定义：机动车的基本本通行能力也也称理论通行能力，即即：在道路、、交通、环境境和气候均处处于理想条件下，不考虑服务水平，标准车辆在单位时时间通过一条条车道或一车车行道上某一一断面的最大车辆数，它是是道路所能承承受的交通负负荷极限。确定方法：车头时距法、、车头间距距法上级上页下页2.可能通行能力力定义：在实际外境或预计的的道路、交通通条件和良好好的气候条件件下，不考虑虑服务水平，，标准车辆在在单位时间内内通过一条车车道或一车行行道上某一断断面的最大车车辆数。区别于基本通通行能力：根本不同在于于道路、交通通和环境条件件。它是考虑虑了诸如车道道宽度、侧向向净宽、大型型车混入、交交通安全设施施等修正后的的实际通行能能力。上级上页下页3.设计通行能力力定义：在良好的气候候条件下，交交通运行状态态保持在一定的服务水平上上，标准车辆辆在单位时间间里通过有代代表性的、均均匀路面上的的—条车道或一车车行道上某一一断面的最大大车辆数。区别于基本、、可能通行能能力：考虑了公路运运行质量要求求、技术可能能性、经济合合理性和行驶驶安全等因素素后，能符合合现划设计要要求的通行能能力，是公路路线形设计的的依据，设计计通行能力是是相对一定的的服务水平而而言的。上级上页下页3.设计通行能力力服务水平：是对车辆在交交通流中的运运行条件和驾驾驶员与乘客客所感受的行行车质量的量量度。我国公路服务务水平分为一一级、二级、、三级和四级级。参考美国国规范。上级上页下页3.设计通行能力力我国《标准》规定单车道设设计通行能力力可按下式计计算：上级上页下页高速公路的适适应交通量定义：我国公路设计计一直沿用适适应交通量作作为设计依据据。其值可按下式式计算：值范围如表2-9。上级上页下页第三讲高速公路的规规划与勘测设设计第一节高高速公路网的的规划第二节项项目可行性研研究第三节高高速公路的选选线第四节现现代化测设技技术上级上页下页第一节高速公路网的的规划P29目的：通过系统分分析公路现现状．科学学预测交通通需求，合合理做好路路线布局，，恰当安排排建设序列列，使高速速公路的建建设能适合合并促进国国民经济的的发展。任务：通过调查研研究、分析析与评价现现有公路交交通现状，，根据区域域社会经济济发展与公公路交通客客货流分布布特点，项项测交通量量发展，提提出高速公公路发展的的目标，合合理确定路路线建设序序列(包括分期实实施)．并提出实实现规划日日际的政策策与措施。。讲解内容：：一、规划的的原理和方方法二、规划评评价的内容容和过程上级上页下页一、规划的的原理和方方法P30原理：理论基础－－－系统分析原理通过定量分分析系统诺诺元素之间间、系统与与环境因素素的相互关关系，以系系统功能及及综合效益益为目标、、运用多种种数学分析析方法对公公路网分析析并予优化化。方法：四阶段模式式法总量控制法法上级上页下页四阶段模式式法P30四阶段：出行生成出行分布交通方式划划分交通量分配配分析方法：：定量分析、、OD调查法、模模型预测、、建立目标标函数上级上页下页总量控制法法P31定义：把与公路交交通运输密密切有关的的一些总量变化趋势，，将预测的的交通量分解到公路网上上，并以此此安排路网网建设序列列的方法。。解决问题：：对现状公路路网的分析析和评价；；现状路网对对区域未来来经济发展展的适应件件；公路网与其其他运输输方式的的有机结合合；公路网建设设的合理规规模；公路网的合合理布局；；公路网的建建设序列；；公路网规划划方案的综综合评价；；公路网建设设资金的筹筹措。上级上页下页二、规划评评价的内容容和过程P32上级上页下页第二节项项目可行行性研究P33定义：论证工程项项目的技术术上的可能能性和经济济上的合理理性，建设设条件是否否具备，效效益是否最最佳，以提提供决策依依据，保证证工程的经经济效果。。目的：(1)确定拟建项项目是否为为最佳方案案；(2)确定上核的的固有价值值，预见共共效益；(3)确定拟建项项目实施的的必要性和和最佳时机机。讲解内容：：一、可行性性报告研究究内容二、可行性性报告研究究程序三、经济效效益分析与与评估上级上页下页一、可行性性报告研究究内容P33(一)现状评价(二)发展预测(三)建设条件(四)协作条件(五)施工工艺(六)投资和效益益上级上页下页二、可行性性报告研究究程序P34提出问题调查情况拟出方案技术经济论论证上级上页下页三、经济效效益分析与与评估P34上级上页下页第三节高高速公路路的选线P38选线特点：：线形标准高高立体交义和和交通工程程设施多进出口地点点的选择通道的设置置讲解内容：：路线方案与与总体设计计高速公路选选线的原则则与步骡平原微丘区区选线山岭区选线线重丘陵区选选线上级上页下页1.路线方案与与总体设计计P38路线方案定定义：根据指定的的路线总方向、道路的性质任务、结合自然因素、经济条件拟定路线的的走向。确定方法：：路线的起讫点及中间必须须经过的城镇和控制制点，通常是公公路网规划划或国家建建设需要而而指定的““据点”，把“据点’’’连接成线线，就是路线线的总方向向。布线时应注注意以下问问题：起讫点的确确定高速公路的的立体交叉叉路提高度与与通道设量量高速公路集集散道路(辅道)布置上级上页下页2.高速公路选选线的原则则与步骤基本原则见见书：P39－P40共八条主要步骤：：全面布局逐段安排排具体定定线全面布局：：确定路线方方案主要控制制点定大体路线线逐段安排：：段落划分加密控制制点确定定路线雏形形具体定线：：确定系列控控制点定定位转向点点拟定曲线半半径确定定路线桩位位上级上页下页3.平原微丘区区选线地形特点：：地面高度变变化微小、、地势比较较平坦；一般多为耕耕地、分布布有各种建建筑设施，，居民点较较密；在湖区具有有湖泊、水水塘、河叉叉多等特点点。选线方法：：路线的基本本线形应是是短捷顺直直；保证排水同同时尽量降降低路堤高高度，与景景观协调；；注意少占农农田，并与与农田水利利建设相结结合。微丘区：地形略有起起伏，地面面有一定的的自然坡度度，选线条条件与平原原区基本相相同，从布布线角度看看，较平原原应有较大大的自由度度。上级上页下页4.山岭区选线线地形特点：：山高谷深，，坡陡流急急，地形复复杂；地质、气候候条件变化化多端；山脉水系清清晰，路线线方向明确确，不是顺顺山沿水，，就是穿越越山岭或沟沟谷。选线方法：：沿河线山腰(坡)线越岭线山脊线上级上页下页沿河线河岸选择路线应选在在地形宽坦坦，有阶地地可利用，，支沟较少少、较小，，水文及地地质条件良良好的一岸岸；积雪冰冰冻地区，，官选在阳阳坡和迎风风的一岸；；距村镇一一定距离．．以减少干干扰的岸侧侧为宜。跨河换岸桥桥位跨河桥位原原则上应服服从路线走走向，结合合桥位条件件，路桥综综合考虑，，可采用弯弯、坡、斜斜肩架等桥桥型，以适适应线形设设计的需要要。线位高低路线应在规规定频率设设计水位高高度之上，，一般以低低线为主，，但应有防防洪措施，，以保证路路基稳定与与安全。上级上页下页越岭线哑口选择—般都是选择择较低的哑哑门，而且且能够与山山下的控制制点很好地地衔接。对对哑口虽高高，但山体体薄窄的分分水岭，采采用过岭隧隧道方案有有可能成为为合适的越越岭方案。。过岭标高过岭标高是是越岭线纵纵向布局的的重要控制制因素一般般讲，过岭岭标高越低低，路线就就越短。为为使路线短短捷，纵坡坡乎缓．高高速公路除除山脊宽厚厚者外，一一般采用隧隧道穿越。。哑口口两两侧侧展展线线方方案案越岭岭线线的的高高差差主主要要通通过过哑哑口口侧侧坡坡展展线线来来克克服服，，高高速速公公路路因因技技术术指指标标高高，，—般以以自自然然展展线线为为主主，，在在横横坡坡陡陡峻峻的的山山坡坡宜宜选选用用分分离离式式断断面面布布线线。。上级级上页页下页页5.重丘丘陵陵区区选选线线地形形特特点点：：重丘丘陵陵区区山山丘丘连连绵绵，，岗岗坳坳交交错错，，地地面面起起伏伏较较大大，，一一般般自自然然坡坡度度较较陡陡，，具具有有低低山山区区的的特特征征；；路线线平平、、纵纵面面大大部部分分受受地地形形限限制制．．路路线线走走向向不不如如山山岭岭区区明明显显，，平平面面多多曲曲折折，，纵纵面面多多起起伏伏，，采采用用技技术术指指标标的的活活动动范范围围较较大大。。选线线方方法法：：应注注意意横横向向填填挖挖的的平平衡衡；；平、、纵纵、、横横三三面面应应综综合合考考虑虑；；冲沟沟比比较较发发育育地地段段，，应应考考虑虑采采用用高高路路堤堤或或高高架架桥桥的的直直穿穿方方案案，，当当必必须须绕绕避避时时，，要要注注意意线线形形的的舒舒顺顺；；要注注意意支支援援农农业业，，和和当当地地的的整整田田造造林林及及水水利利规规划划相相结结合合。。上级级上页页下页页第四四节节现代代化化测测设设技技术术一、、全全站站仪仪二、、全全球球卫卫星星定定位位系系统统(GPS)三、、摄摄影影测测量量新新技技术术四、、计计算算机机辅辅助助设设计计(CAD)上级级上页页下页页一、、全全站站仪仪P42定义义：：全站站仪仪在在功功能能上上将将电电子子经经纬纬仪仪、、红红外外测测距距仪仪合合为为一一体体，，使使用用户户能能在在一一个个测测站站上上完完成成全全部部的的测测角角量量距距工工作作。。全站站仪仪的的技技术术核核心心包包括括：：光电电测测距距和测角角。光电电测测距距在本本质质上上来来说说是是测测定定光光在在待待测测距距离离上上往往返返所所需需要要的的时时间间，，从从而而求求算算出出两两点点之之间间的的距距离离。。光电电测测角角采用用光光电电扫扫描描动动态态测测角角系系统统完完成成。。上级级上页页下页页二、、全全球球卫卫星星定定位位系系统统(GPS)定义义：：GlobalPositioningSystem理论论上上，，通通过过设设在在地地球球上上任任何何地地方方的的接接收收机机。。接接收收人人造造卫卫星星发发出出的的电电波波并并进进行行解解析析，，均均可可以以测测量量出出该该地地方方位位置置的的系系统统。。组成成部部分分：：(1)GPS卫星星(2)控制制局局(3)接收收机机特点点：：测量量速速度度快快、、直直接接测测量量。。上级级上页页下页页三、、摄摄影影测测量量新新技技术术航空空摄摄影影测测量量1.航测测成成图图(1)利用用航航测测像像片片制制作作各各种种像像片片图图(2)制作作影影像像地地图图2.工程程调调查查3.航测测选选线线及及方方案案比比较较4.建立立数数字字地地形形模模型型地面面摄摄影影测测量量补测测地地形形比比较较困困难难的的区区域域的的地地形形图图。。上级级上页页下页页四、、计计算算机机辅辅助助设设计计(CAD)定义义：：指利利用用计计算算机机及及外外围围设设备备帮帮助助工工程程师师进进行行工工程程和和产产品品的的原原始始数数据据采采集集、、设设计计、、绘绘图图等等工工作作。。功能能：：1.接受受纸纸上上定定线线或或实实地地测测设设的的数数据据;2.建立立和和使使用用数数字字地地形形模模型型(DTM)技术术;3.进行行平平面面线线形形的的人人机机交交互互设设计计．．井井计计算算平平曲曲线线要要素素超超高高、、加加宽宽和和桩桩号号计计算算4.对己己设设计计平平面面线线形形进进行行人人机机交交互互修修改改；；5.对实实地地定定线线方方案案进进行行纸纸上上移移线线设设计计；；6.产生生并并输输出出地地面面线线，，供供纵纵断断面面设设计计用用；；7.对纵纵断断面面方方案案进进行行人人机机交交互互检检查查、、修修改改，，并并可可同同步步提提供供任任意意横横断断面面示示意意图图和和工工程程量量累累计计积积曲曲线线供供修修改改参参考考.上级级上页页下页页第四四讲讲高速速公公路路平平面面线线形形设设计计第一一节节平平面面线线形形诸诸要要素素第二二节节平平面面线线形形的的组组合合第三三节节平平面面中中线线定定线线第四四节节平平面面图图的的绘绘制制上级级上页页下页页第一一节节平平面面线线形形诸诸要要素素基本本要要素素：：直线线、、圆圆曲曲线线、、缓缓和和曲曲线线、、超超高高、、加加宽宽一、、直直线线二、、圆圆曲曲线线三、、缓缓和和曲曲线线四、、平平曲曲线线最最小小长长度度五、、超超高高与与加加宽宽上级级上页页下页页一、、直直线线P48高速速公公路路设设计计原原则则：：满足足技技术术标标准准；；安安全全；；美美观观。。直线线优优缺缺点点：：优点点：：直线线距距离离短短、、方方向向明明确确、、视视野野宽宽广广、、节节省省行行车车时时间间、、降降低低道道路路造造价价缺点点：：宜引引起起驾驾驶驶员员疲疲劳劳麻麻痹痹，，或或容容易易超超速速；；目目测测出出现现误误差差；；增增加加夜夜间间眩眩光光危危险险；；景景色色单单调调，，线线形形呆呆板板，，灵灵活活性性差差。。对于于高高速速公公路路的的线线形形：：宜尽尽量量避避免免采采用用长长直直线线，，甚甚至至倾倾向向于于全全部部设设在在曲曲线线上上。。上级级上页页下页页直线线要要求求P49《公路路路路线线设设计计规规范范》(JTJ011——94)规定定：：(1)同向向曲曲线线间间最最小小直直线线长长度度(以m汁)以不小于于行车速速度(以km/h计)的6倍为宜；；(2)反问曲线线间最小小直线长长度(以m计)以不小于于行车速速度(以km/h计)的2倍为宜。。上级上页下页二、圆曲曲线在高速公公路平面面定线中中，大半半径的圆圆曲线是是首选要要素。圆曲线优优缺点：：优点：柔和的几几何线形形、较好好地适应应地形、、匀顺圆圆滑的线线形、灵灵活变换换方向、、自然地地诱导视视线、景景色多样样有趣。。缺点：会增长距距离、受受力比较较复杂，，会增加加轮胎的的磨损和和路面的的破坏。。应尽量选选用较大大的半径径，以改改善车辆辆在曲线线上的行行驶条件件。上级上页下页圆曲线半半径确定定P50确定方法法：根据汽车车行驶横横向稳定定性(滑移、倾倾覆)而定，并并以滑移移稳定控控制。Wp=Fp(2)Wp<Fp(3)Wp>Fp应考虑横向力系系数u上级上页下页横向力系系数μ计算公式式：图4-1平曲线半半径计算算公式：：上级上页下页横向力系系数μP51取决于行行驶稳定定性、乘乘客舒适适程度以以及运营营经济。。上级上页下页最小半径径P51极限最小小半径：：指圆曲线线半径采采用的最最小极限限值。不设超高高的最小小半径：：指道路曲曲线半径径较大、、离心力力较小时时，汽车车沿双向向路拱(不设超高高)外侧行驶驶的路面面摩擦力力足以保保证汽车车行驶安安全稳定定所采用用的最小小半径。。一般最小小半径：：指在通常常情况下下汽车依依设计车车速能安安全、舒舒适行驶驶的最小小半径。。上级上页下页三、缓和和曲线P54缓和曲线线的作用用：曲率的逐逐渐变化化，便于于驾驶与与路线顺顺杨，以以构成最最佳的线线形；离心加速速度的逐逐渐变化化，使汽汽车不致致产生侧侧向滑移移；作为行车车道横坡坡变化的的过渡段段，以减减少行车车震荡。。缓和曲线线常用形形式：回回旋线。。不设缓和和曲线的的场合：：《公路上程程技术标标准》规定：上级上页下页三、缓和和曲线省略：当当内移值值与已包包括在车车道中的的富裕宽宽度相比比为很小小时，则则可将中中间的缓缓和曲线线省略。。上级上页下页缓和曲线线长度确确定(1)按照离心心加速度度变化率率确定缓缓和曲线线最小长长度(2)依驾驶员员操作反反应时间间确定缓缓和曲线线最小长长度(3)回旋线一一圆曲线线一回旋旋线＝1:1:1上级上页下页四、平曲曲线最小小长度P57高速公路路平曲线线包括：：圆曲线线和两端端的回旋旋线(或超高、、加宽缓缓和段)。平曲线最最小长度度：α>7°°时，平曲线最最小长度度：上级上页下页四、平曲曲线最小小长度α<7°°时，平曲线最最小长度度：上级上页下页五、超高高与加宽宽P58超高：：曲线段段超高高(单向横横坡)的设置置，在在于防防止车车轮在在路面面上的的横向向滑移移，并并使路路面在在利于于排水水的前前提下下，把把行车车引起起的横横向力力影响响减少少到最最低的的程度度。超高设设置条条件：：圆曲线线半径径小于于表4－3所列不不设超超高的的最小小半径径超高计计算式式：上级上页下页五、超超高与与加宽宽超高横横坡变变化方方式：：(1)绕中间间带的的中心心线旋旋转图图(4－7a)(2)绕中央央分隔隔带边边缘旋旋转(图4－7b)(3)绕各自自行车车道中中线旋旋转(图4－7c)上级上页下页五、超超高与与加宽宽加宽在曲线线上行行驶的的汽车车占有有较大大的宽宽度．．必须须将车车道宽宽度加加宽。。上级上页下页五、超超高与与加宽宽曲线上上双车车道路路面的的加宽宽值计计算式式：上级上页下页五、超超高与与加宽宽《公路路路线设设计规规范》规定：：高速公公路一一般采采用第第3类加宽宽值；；高速公公路主主线仅仅在V＝60km/h的山区区，当当R<250m曲线段段时予予以考考虑加加宽。。高速公公路曲曲线加加宽缓缓和段段的加加宽上级上页下页第二节节平面线线形的的组合合P62一、基基本型型二、S型三、卵卵型四、凸凸型五、复复合型型六、C型上级上页下页一、基基本型型线形组组合:直线一一回旋旋线一一圆曲曲线一一回旋旋线一一直线线回旋线线一圆圆曲线线一回回旋线线=1:1:1形式:对称圆曲线线两侧侧的回回旋线线长度相相等不对称称两侧采采用不不相等等的凹凹旋线线上级上页下页二、S型线形组组合:两个回回旋线线连接接两个个反向向圆曲曲线注意事事项:两个回回旋线线参数数A1与A2宜相等等若不相相等时时,A1/A2<1.5or<2当圆曲曲线上上设有有超高高时:S型的两两个反反向回回旋线线以径相相衔接接为宜宜两圆曲曲线半半径之之比不不宜过过大见图4-15上级上页下页图4-15相邻两两圆曲曲线的的配合合上级上页下页三、卵卵型线形组组合:—个回旋旋线连连接两两个同向圆曲线线回旋线线的参参数:R2--小圆半半径上级上页下页四、凸凸型线形组组合:两同向向回旅旅线间间不插插人圆圆曲线线而直直接径径相衔衔接一般情情况不不采用用:存在曲曲率突突变若采用用应注注意:凸型的的回旋旋线参参数及及其连接点点的曲曲率半半径，，应分别符符合容容许最最小回回旋线参数数和圆圆曲线线一般般最小半径径规定定.上级上页下页五、复复合型型线形组组合:两个以以上同同向回回旋线线间在在曲率率相等等处相相互衔衔接注意事事项:复合型型的两两回旋旋线参参数之之比以以小于于1:1.5为宜受地形形或其其他特特殊原原因限限制时时(互通式式立体体交叉叉除外外)使用上级上页下页六、C型线形组组合:同向曲曲线的的两回回旋线线在曲曲率为为零处处径相相衔接接注意事事项:两个回回旋线线的参参数可可相等等，也也可以以不相相等在特殊殊地形形条件件下方方采用用上级上页下页第三节节平面中中线定定线低等级级公路路的平平面定定线高速公公路平平面定定线的的原则则高速公公路平平面定定线中中的安安全、、环境境与美美学基于曲曲线的的平面面定线线方法法上级上页下页1.低等级级公路路的平平面定定线低等级级公路路的特特点:设计车车速低低,交通量量小,曲率半半径大大,线形标标准低低.导线定定线法法:确定导导线转转点设置置圆曲曲线设置置缓和和曲线线计计算圆圆曲线线内移移值和和缓和和曲线线连接接点上级上页下页2.高速公公路平平面定定线的的原则则P65如何审审定接接近城城镇的的控制制点如何审审定互互通式式立体体交叉叉的控控制点点如何审审定大大型结结构物物的控控制点点确定平平面线线形各各要素素时的的一般般原则则上级上页下页确定平平面线线形各各要素素时的的一般般原则则P66平面线线形各各要素素:控制点点,圆曲线线,缓和曲曲线,直线等等等.一般原原则:力求线线形直直捷、、圆滑滑平顺顺．曲曲线半半径尽尽可能能地大大;线形连连续，，避免免线形形突变变，各各项技技术指指标的的变化化过渡渡应尽尽量平平缓匀匀顺;公路转转角一一般情情况下下以不不小于于7为宜，，不得得己采采用时时，要要注意意必须须有足足够的的曲线线长度度;两同向向曲线线间不不得以以短直直线相相连，，可调调整为为单曲曲线或或复曲曲线或或C型曲线线;两反向向曲线线间夹夹有直直线段段时，，应设设置不不小于于最小小直线线长度度(即2V)的直线线段上级上页下页3.高速公公路平平面定定线中中的安安全、、环境境与美美学1).安全视视距及及其保保证2).视觉分分析3).线形的的协调调4).环境与与景观观设计计上级上页下页1).安全视视距及及其保保证定义：：为保证证行车车安全全．驾驾驶者者应看看到前前面相相当距距离的的道路路，以以便遇遇到汽汽车或或障碍碍物时时能及及时刹刹车或或绕道道的距距离。。要求：：会车视视距、、停车车视距距满足足要求求停车视视距组组成：：驾驶员员反应应时间间所行行驶的的距离离开始制制动到到刹车车停止止所行行驶的的距离离-制动距距离计算公式：：当t＝2.5s时计算见表4-17上级上页下页1).安全视距及及其保证平面弯道内内视距受阻阻时应清除除Z>Z0需将阴影部分去去除，Z<Z0视距可保证证Z0计算式见表表4-18P68和图20-22P69横净距横净距视距上级上页下页视距计算用用包络线上级上页下页2).视觉分析分析的必要要性：视距会随车车速增加而而降低，影影响行车安安全。如图4-23《公路上程技技术标准》规定：对高速公路路的必要路路段，应采采用透视图图法进行检检验《公路路线设设计规范》(JTJ011——94):有条件时可可运用动态态连续透视视图进行检检验上级上页下页2).视觉分析视觉分析注注意事项：：在高速公路路进出隧道道段时，要要注意视觉觉上的明和和暗；高速公路遇遇到桥梁时时，也应从从视觉的角角度考察，，桥上线形形与桥头两两端引道线线形是否能能很好配合合；驾驶员与乘乘客感到通通视良好，，线形流畅畅、景观自自然、舒适适和安全；；应使驾驶员员在视觉系系统上能预预知公路方方向和路况况的变化，，并能有效效地采取安安全行驶的的措施。上级上页下页3).线形的协调调考虑因素：：保证安全和和具备良好好景观协调原则：：既要防止线线形的急剧剧变化，又又要防止长长距离的线线形呆板与与单调协调要求：：上一个曲线线和下一个个曲线的配配合，应满满足如图4-15所作研究的的规定；P63缓和曲线、、圆曲线、、和曲线相相互之间近近似地保持持1:1:1的要求。上级上页下页4).环境与景观观设计对环境的影影响：噪声影响、、空气和水水资源污染染影响、生生态环境影影响等注意事项：：应注意消除除对环境的的有害影响响，改善和和美化景观观；应全面考虑虑沿线社会会环境与自自然环境；；合理确定公公路与被保保护区域的的相对位置置，尽可能能地防止或或减轻对环环境的不利利影晌。景观设计：：P71自然景观：：天然形成的的地形、地地貌和地物物；人文景观：：人类为满足足各种物质质扣生活需需要而建立立的各种建建筑物、设设施和文化化艺术景物物。上级上页下页4.基于曲线的的平面定线线方法高速公路应应用曲线定定线法的原原因：高速公路往往往以曲线线为主，路路线的大部部分其至近近于全部是是圆曲线和和回旋线之之间的相互互衔接；计算机技术术的广泛应应用，使得得曲线法计计算复杂的的矛盾得到到了解决；；采用航测手手段或全站站仪地面速速测手段获获得较大比比例尺带状状等高线地地形图具备备条件，可可以用来作作为进行纸纸上定线的的底图。曲线定线法法原则：首先在需要要设置弯道道的地方根根据地形、、地物的要要求布设一一系列圆曲曲线（包括括直线），，然后在这这些圆曲线线之间用回回旋线或直直线连接，，形成平面面线形(见图4-25)。上级上页下页4.基于曲线的的平面定线线方法曲线法定线线过程：布设控制导导线测绘带状状地形图进行纸上上定线(或计算机定定线)。定线时采用用以曲线为为基础的曲曲线法。设计模型：：P72-73直线与圆弧弧间的连接接两同向圆弧弧间的连接接两反向圆弧弧间的连接接上级上页下页导线法与曲曲线法定线线图上级上页下页直线与圆弧弧间的连接接圆和直线位位置定，求求连接圆和和直线的回回旋线长Ls（或回旋线参参数A)Ls上级上页下页两同向圆弧弧间的连接接两种情况：：一圆在另一一圆内：M点上级上页下页两同向圆弧弧间的连接接两圆相离：：两段完整的的回旋线相相连上级上页下页两反向圆弧弧间的连接接只能用两段段完整的回回旋线相连连上级上页下页第四节平面图的绘绘制作用：反映了路线线的平面位位置、线形形和尺寸、、沿线人工工构造物和和工程设施施的布置以以及道路与与周围环境境、地形、、地物的关关系。平面图包含含内容：P76《公路上程基基本建设项项目设计文文件编制办办法》要求应绘出地形形、地物，，示出路线线(标出里程桩桩号、断链链、平曲线线要素及主主要桩位））、水准点点、大中桥桥、路线交交叉(注明形式及及结构类型型)、隧道、主主要沿线设设施的位置置以及县以以上分界线线等。高速公路还还包括：示出坐标格格网、导线线点、列出出导线点及及交点坐标标表比例尺用1:2000，平原微丘丘区可用1:5000上级上页下页高速公路平平面图比例尺1:10000两侧给出了了不小于500m宽度的地形