《道路工程概述》PPT课件

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(7) 竖曲线要素计算
A、竖曲线的基本方 程式：
B、竖曲线要素计算
a.竖曲线长L
L=Rw 或R=L/w
b.切线长T：因为T1=T2
T=L/2=Rw/2
y
1 2R
x2 +i1x
L
T1
T2
L-x
Ph E
Q x
h’ i1
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c.竖曲线外距E：E=T2/2R
d.竖曲线上任一点竖距h: 因为
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（3）直线及平曲线 表示左转弯的圆曲线
表示右转弯的圆曲线 （4）桩号 千米桩、百米桩、二十米整桩、曲 线要素点桩、构造物中心点以及加 桩。
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(5)标高（与里程桩号点对应） 设计高程：路基边缘点设计高程 地面高程：原地面点中心点标高 填挖高度=设计高程-地面高程
正值为填高，负值为挖深
y —竖曲线上任一点到切线的竖 距，即竖曲线上任一点与坡线的高差。
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c.竖曲线起终点桩号计算
起点：QD=BPD-T 终点：ZD=BPD+T
d.逐桩设计高程计算
T1
切线高程：Ht=i1x+HQD
设计高程：Hs=Ht±y 凹曲线取+，凸曲线取-
QD
L T2
ZD
E
i1
BPD
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X轴为南北线，正向为 X150 北；Y轴为东西线，正
向为东
该坐标网表示距坐标网原点北150、东150单位（m）
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（3）地貌、地物
地貌：用等高线表示。等高线越稠密， 表示高差越大，反之，高差越小。 相邻等高线高差为2m。 地物：用图例表示。常用图例见表 找出大的居民点、主要构造物。

为超高。
2.曲线上汽车的受力分析
将离心力F和车重分解为平行于路面的横向力和垂直于路面 的竖向力，即：
横向力： X＝Fcosα－GSinα 竖向力： Y＝FSinα＋Gcosα Y α很小，可以认为sinα≈tgα＝ih ，cosα≈1 ， ih为超高 X
X
F Gih
G 2 gR
Gih
G
2 gR
平面线形几何
直线
直线的方向表示
1. 用直线的夹角或转角表示 2. 用方位角表示
直线
直线的表达式
平面线形与交通事故
相关研究表明： 丹麦 20%的伤亡事故，13% 的死亡事故发生在平曲线路段 法国超过 20%的死亡事故发生在危险的平曲线上
发展中国家情况：
平曲线上事故形态
两种主要事故形态 冲出路边撞固定物 （Running off the road and hitting an object） 失控翻车（Lost control and Rolled over）
第二章 平面设计
川藏公路
重庆巴南波浪形公路
第一节 概述
一、相关概念
道路 路线
布设在地表面上的三维空间实体工程构筑物，包括 路基、路面、桥涵、隧道及其他沿线设施等
道路中心线的空间位置
线形
道路中心线的立体形状
路线平面 道路中心线的水平投影
路线纵断面 沿中线竖直剖切再行展开的断面（展开是指展开平
面、纵坡不变）
（4）考虑舒适性
当μ超过一定数值时，驾驶者在曲线行驶中驾驶紧张， 乘客感到不舒适。 μ ＜0.1～0.16间，舒适性可以接受。
考虑对行车的安全、经济与舒适方面的要求，最大横向 力系数采用：
设计速度 （Km/h）

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路基的干湿类型
路基湿度的来源
大气降水、地面水、地下水、
水蒸气及其凝结水、给排水设施泄露
路基干湿类型的划分
标准：平均稠度Bm=（WL-Wm）/（WL-Wp） 类型：干燥、中湿、潮湿、过湿
路基临界高度
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6.2路基设计 一． 路基横断面基本形式
路堤
路堑
半挖半填路基
3.1竖曲线设计
定义 分类 作用
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竖曲线要素计算
变坡角 1 （2 “”为凸曲线、“”为凹曲线） 曲线长L R
切线长T
L 2
外矢距E T 2 2R
切高y x2 2R
竖曲线起点桩号=变坡点桩号-T 竖曲线终点桩号=变坡点桩号+T 某桩号在凸（凹）曲线上的设计标高
=该桩号在切线上的设计高-（+）y
拓宽路口式交叉口设计 拓宽车道数
拓宽位置的选择
拓宽车道长度的计算
环形交叉口设计
中心岛的形状和尺寸
环道的宽度
交织角
环岛进出口的转弯半径
第32页/共94页环 道 的 横 截 面
交叉口竖向设计
原则
基本形式
设计方法及步骤
O2
E2 A
E D3
E3
M3
O3 F3 F
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计算图示
5.2立体交叉设计
路基土方施工
开挖
运输
填堆
压实
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修整
路基压实
压实土基的意义
影响路基压实效果的因素：
干
内因： 含水量
容 重
土质
外因： 压实功能
压实机具
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路面设计原则与方法
设计原则
满足道路使用功能要求，保证行车安全舒适；考虑当地自然条件和交通特性， 做到因地制宜、合理选材；注重环保、节约资源，实现可持续发展。
设计方法
根据道路等级、交通量、地形地貌等因素进行综合分析，确定路面结构类型和 材料选择；运用计算机辅助设计软件进行路面结构设计和优化；通过试验路段 验证设计方案的可行性和经济性。
推动科技进步
道路工程的发展需要先进 的科技支撑，同时也推动 了相关领域的科技进步和 创新。
02
CATALOGUE
路面施工基础知识
路面结构类型及特点
柔性路面
采用沥青等柔性材料铺设 ，具有较好的抗滑性和平 整度，适用于高速公路等 要求较高的道路。
刚性路面
采用水泥混凝土等刚性材 料铺设，具有较高的承载 能力和稳定性，适用于重 载交通等道路。
CATALOGUE
路面施工安全与环保要求
安全防护措施及规范操作
穿戴安全防护用品
施工人员必须佩戴安全帽、穿防滑鞋、穿戴反光背心等。
设置安全警示标志
在施工区域前后设置明显的安全警示标志，提醒过往车辆和行人注 意安全。
规范操作机械设备
严格按照机械设备操作规程进行操作，确保设备安全稳定运行。
环保法规及标准要求
案例二：某高速公路新建项目
项目背景
该项目是一条新建的高速公路，连接两个重要城市，对于 促进区域经济发展具有重要意义。
施工方案
采用水泥混凝土路面施工方案，先进行路基处理和排水系 统建设，然后浇筑水泥混凝土路面，最后进行养护和交通 标志标线设置。
施工难点
该项目路线长、工程量大、施工周期紧，同时需要应对复 杂的地形和气候条件。
道路工程路面施 工课件ppt

② 平石安砌、砌筑树池等项目按设计长度 以“延米”计算；现浇侧石项目以 “m3”计算。
例题讲解
① 人行道板安砌定额中人行道板如采用异 型板，其人工乘以系数1.1，材料消耗 量不变。人行道砖人字纹铺装按异型考 虑。
②石材面层安砌定额中板材厚度按4cm以 内编制，如设计厚度在6cm以内时，定 额人工乘以系数1.2。
四、人行道及其他
1. 常用定额换算： ③ 各类垫层厚度、配合比如与设计不同，材
料、搅拌机应进行调整，人工不变。
二、道路基层
1.常见的定额换算
2）多合土基层中各种材料是按常用的配合比 编制的，当设计配合比与定额不符时，有关的 材料消耗量可以调整。但人工和机械台班的消 耗量不得调整。
二、道路基层
1.常见的定额换算 3）厂拌水泥稳定基层，可套用厂拌粉煤灰三 渣基层相应子目；道路基层如采用沥青混凝土 摊铺机摊铺，可套用厂拌粉煤灰三渣基层（沥 青混凝土摊铺机摊铺）相应子目，材料换算， 其它不变。
4000
4000
250 7×500 250
K0+000
缩缝
传力杆L=500 φ20@500
传力杆L=400 φ16@500 胀缝
5000
道路边线
拉杆L=600 φ14@700
400 6×700
纵缝 400
胀缝
拉杆L=600 φ14@700
5000
道路中心线
K0+200
四、人行道及其他
1. 常用定额换算：
• 2. 工程量计算规则 :
道路工程路床(槽)碾压按设计道路基层宽度加加宽值 计算。加宽值在无明确规定时按底层两侧各加25cm
计算，人行道碾压加宽按一侧计算。
一、路床整形

2016/3/21
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公路平曲线加宽
加 加 宽 宽 类 值 (m) 别 汽车轴距加前悬 (m) 1 2 3 5 8 5.2＋8.8 平曲线 半径 (m) 250 ～ 200 <200 ～ 150 <150 ～ 100 <100 ～ 70 <70 ～ 50 <50 ～ 30 <30 ～ 25 <25 ～ 20 <20 ～ 15
1．定义：
汽车在曲线路段上行驶时，靠近曲线内侧后轮行 驶的曲线半径最小，靠曲线外侧的前轮行驶的曲线半 径最大。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宽(又称弯道加宽)。 2．加宽值 圆曲线上加宽值与平曲线半径、设计车辆的轴距 有关，同时还要考虑弯道上行驶车辆摆动及驾驶员的 操作所需的附加宽度，因此，圆曲线上加宽值由几何 需要的加宽和汽车转弯时摆动加宽两部分组成。
3．不设超高的最小半径
圆曲线半径大于一定数值时，可以不设置超高，而允许设 置等于直线路段路拱的反超高。 从行驶的舒适性考虑，必须把横向力系数控制到最小值。
4.最小半径指标的应用
（1）公路线形设计时应根据沿线地形等情况，尽量选 用较大半径。在不得已情况下方可使用极限最小半径；
（2）当地形条件许可时，应尽量采用大于一般最小半 径的值；
4、超高缓和段 超高设于圆曲线之范围内，两端用过渡段 与直线相连。从直线段的双向横坡渐变到圆曲 线路段具有超高单向横坡的过渡段称为超高缓 和段。 为了行车舒适性和排水，对超高缓和段长 度必须加以规定。通常按控制设超高后行车道 外边缘的渐变率来计算。 双车道公路的超高缓和段长度按下式计 算：
Lc B 'i p

程费用高。
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2、描述直线的指标
①最大直线长度： ➢德国和日本规定20V(单位为米，V为计算行车速度，用 公里/小时为单位); ➢美国为180s的行程; ➢我国对于设计速度大于或等于60km/h的公路最大直线 长度为以汽车按设计速度行驶70s 左右的距离控制，一 般直线路段的最大长度(以m计)应控制在设计速度(以 km/h 计)的20 倍为宜; ➢最大直线长度的量化是一个值得进一步研究的课题。
极限最小半径：车辆在设置超高的曲线上安全行驶，满足最低 舒适性要求的半径规定值。
V 采用各级公路相应的设计速度，确定圆曲线最小半径的关键 参数是横向附着系数和超高横坡。
超高值变化范围在10%-6%之间，计算圆曲线最小半径时分别用 6% 8%、和10%的超高值代入计. 算，横向力系数0.10-0.17。29
➢卵型曲线 两同向圆曲线不宜互相衔接或插入的直线长度不足 时．可用回旋线将两同向圆物线连接组合为卵形曲线。
➢凸型曲线 将两同向回旋线在曲率相同处径向衔接而组合为凸形曲 线。
➢C型曲线 将两同向圆曲线的回旋线曲率为零处径向衔接而组合为C形 曲线。
二、直线
1、概述
➢ 适用于:
地形平坦、视线目标无障碍处。在平原区，直线
作为主要线形要素是适宜的。
➢ 优点:
① 直线有测设简单、前进方向明确、路线短捷；
② 无视距障碍，能提供较好的超车条件。
③ 定线、设计、量距、绘图、计算、放样方便。
④ 驾驶方便
⑤ 车辆不受离心力作用乘车舒适
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二、直线
1、概述
➢ 缺点： ① 直线过长、景色单调，往往会出现过高的车速
或司机由于缺乏警觉易疲劳而发生事故。 ② 适应地形能力较差，在地形变化复杂地段，工