哈尔滨工业大学道路勘测设计课件 第1-2讲 绪论.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,道路勘测设计,主 讲：王 龙,Email:,hitlongwang,TEL:[phone],第一章 绪论,主要内容,：,1.,交通运输,方式,与,特点,2.,我国道路,发展规划,3.,道路,分级,与,技术标准,4.,道路勘测设计,程序,与,依据,5.,本课程的,特点,与,考核方法,第一节 道路运输的特点及其在国民经济中的,地位和作用,一、交通运输是国民经济的基础产业之一,综合运输体系,（生产和消费的纽带）,铁路运输,公路运输子系统,水路运输,航空运输,管道运输,信息的运输,第六大运输方式？,占,GDP3.13.2%,School of Science and Engineering on Communication,2002,年统计数字,运输方式 客运 货运,铁路,35%30.7%,(65.7%),公路,54%13.4%,(67.4%),航空,9%0.1%,水运,2%,内河,3%+,远洋,8.5%,管道,1.3%,二、公路运输的特点及其优势,公路,：,适于人流及货物的各种运距的,小批量运输,（高速公路 集装箱运输 终端运输）,1,、机动灵活,通达深度广，覆盖面大,2,、可实现门到门运输，减少装卸环节和多次运输,3,、批量不受限制，时间不受约束,铁路：远程大宗货物和旅客，运输量大。,（高速铁路：轮轨 磁悬浮）,航空：快速运送旅客和贵重、紧急商品。,水运：利用水运资源，运量大、耗能低、运输成本低,（内河 海洋 近海、远洋）,管道：运输连续，成本低、损耗少、安全性好。,第二节 我国公路现状和发展规划,古代,：秦代“车同轨”；,清代“官马大路、大路、小路”,4000,余里,服务区：驿站、长亭,近代,：,1902,年汽车输入我国。,（上海,2,辆）,1906,年在广西友谊关修建第一条 公路，,（那坎镇南关龙州,55km,）,1949,年底，公路通车里程仅,8.1,万公里。,现代,：,中华人民共和国成立以后,1978,年底公路通车里程达,88,万公里,2002,年底：,176.5,万公里,一、道路发展史,1988,年，我国第一条高速公路,沪嘉高速公路,(18,5,公里,),建成通车。此后相继建成全长,375,公里的,沈大高速公路,和,143,公里的,京津塘,高速公路。,年 份 公路总里程 高速公路,2003,年,181,万公里,2.97,万公里,2004,年,3.40,万公里,2010,年前，年均投资约为,1400,到,1500,亿元，年增加高速公路,3000,公里左右，,2010,年到,2020,年之间，年均投资约为,1000,亿元。,二、目前公路建设是国民经济建设主战场之一,2004,年全球,80,多国家高速公路,23,万公里,美国,9,万公里,中国,3.4,万公里,（,4.3,万,07,年）,加拿大,1.65,万公里,德国,1.1,万公里,法国,1,万公里,意大利,0.63,万公里,英国,0.3,万公里,德国,1932,年建成的,波恩,至,科隆,高速公路，是世界上第一条高速公路。,国道系统国道干线网络国道主干线系统,（一）国道干线系统,（,1,）放射线,：北京联接周边城市,北京哈尔滨、沈阳、塘沽、福州、珠海、广州、深圳、昆明、拉萨、银川和加格达奇,11,条，编号为,101,112,，,23178KM,（,2,）南北纵线,共,28,条，编号为,201,228,，,38004KM,（,3,）东西横线,共,30,条，编号为,301,330,，,48855KM,（二）国道主干线,起骨架作用的干线公里,三、公路网规划,三、我国高速公路网规划,“两,纵两,横”国道主干线,“两纵两横”国道主干线示意图,（二）国道主干线,2003,年，完成“两纵两横”；,（三）我国高速公路网规划,本规划网络将贯穿：,所有,的,省会,级城市、,城镇人口在,20,万,以上的城市；,连接起包括：,50,个铁路枢纽、,140,多个公路枢纽,50,多个水路枢纽，,形成综合运输,大通道,和较为完善的,集、疏、运,系统。,2005,年,1,月,13,日，国务院新闻发布会上，宣布了国家高速公路网规划方案。,国家高速公路网规划采用,放射线,与,纵横网格,相结合的布局方案，形成由中心城市向外,放射,以及,横连,东西、,纵贯,南北的大通道。,7,条首都放射线、,9,条南北纵向线,18,条东西横向线组成，,简称“,7918,”,网，,总规模约,8.5,万公里。,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，,计划,30,年时间完成。,规模,功能,还包括：,辽中、,成渝、,海南、,珠三角、,杭州湾、,5,条环线,根据规划路网建成后，我国将实现：,东部,地区平均,30,分钟,上高速，,中部,地区平均,1,小时,上高速，,西部,地区平均,2,小时,上高速的目标，从而大大提高全社会的,机动性,。,2007,年年底，建成,4.2,万公里，完成“,五纵七横,”国道主干线系统中的高速公路；,2010,年年底，实现“,东网、中联、西通,”的目标，建成,5,至,5.5,万公里，完成西部的,8,条省际通道,中的高速公路。,为此，,2010,年前，每年年均投资在,1400,亿,1500,亿,元人民币，每年,增加新路,3000,公里左右。,2010,年以后到,2020,年之间，年均投资大约在,1000,亿,元人民币。,张春贤,国道：,G102,，,G222,，,G301,省道：,S105,县道：,X101,乡道,村道,（四）省道干线道路网形成,各省、市、自治区根据,本地区,的情况，规划修建,省级干线网,。,我国公路网管理层次：,国道网分类：,放射线：编号,1,（顺时针编号）,南北纵线：编号,2,（由北南编号）,东西横线：编号,3,（由东西编号）,第三节 道路的分级与技术标准,一、公路分级,（,公路工程技术标准,2004,）,公路根据,功能,和适应的,交通量,分为五个等级：,车道数（双向）,能适应的交通量,四车道,2500055000,六车道,4500080000,八车道,60000100000,注：交通量为各种汽车折合成,小客车,的,远景年平均日交通量,1,、高速公路,专供汽车,分向,、,分,车,道,行驶并应,全部,控制出入的,多车道,公路,交通量：,单位时间内通过道路某断面的车辆数目,（通过调查和预测得到）,四个必须：,必须具有,4,条或,4,条以上车道,必须设置中间带,必须设置禁入栅栏,必须设置立体交叉,2,、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,车道数（双向）,能适应的交通量,四车道,1500030000,六车道,2500055000,等同高速,4,车道,3,、二级公路,供汽车行驶的,多车道,公路,双车道二级公路能适应的交通量为,500015000,辆,4,、三级公路,主要,供汽车行驶的,双车道,公路,双车道三级公路能适应的交通量为,20006000,辆,5,、四级公路,主要,供汽车行驶的,双车道,或,单车道,公路,双车道四级公路能适应的交通量为,2000,辆以下，,单车道四级公路能适应的交通量为,400,辆以下。,二、公路等级的选用,选用依据：,1,、公路网规划,2,、远景交通量,3,、全局观念,4,、使用任务和性质,远景设计年限：,高速公路、一级公路,20,年；二级公路,15,年；三、四级公路,10,年。,国家、省级干线：高速、一、二级；,县级公路：三级；,乡级公路：四级。,村级公路：？,三、公路所处地形分类,平原、微丘、重丘、山岭,平原地形,：,一般平原、,山间盆地,、高原（高平原）等地形平坦，,无明显起伏，地面自然坡度一般在,3,以内；,微丘地形,：,起伏不大的丘陵，地面自然坡度一般在,20,以下，,相对高差在,100m,以下；,重丘地形,：,连续起伏的山丘，且有深谷和较高的分水岭,，,地面自然,坡度一般在,20,以上；,山岭地形,：,山脊、陡峻山坡、悬崖、峭壁、峡谷、深沟等地形变化,复杂，地面自然坡度大部分在,20,以上。,四、公路技术标准,五、城市道路分类与技术分级,按道路在城市路网中的,地位,、,交通功能,及对沿线其他建筑物的,服务功能,，划分为四类。,1,、快速路,为城市大流量、长距离、快速交通服务。两个方向行车道之间设,分隔带,，全部或部分控制出入，,不设非机动车道,。,2,、主干路,连接城市各主要,分区,的干路，以交通功能为主，,设非机动车道,。,3,、次干路,次干路与主干路结合,组成城市道路网,，起,集散交通,的作用，兼有服务功能。,4,、支 路,次干路与,街坊路,的连接线，解决局部地区交通问题，以,服务功能,为主。,城市道路交通达到饱和状态的设计年限,快速路,、,主干路,：,20,年,次干路,：,15,年,支 路,：,1015,年,城市规模划分：,特大城市，人口为,100,万以上,大城市：人口,50,万以上,中等城市,:,人口,2050,万,小城市：人口不足,20,万,非农业人口,第四节 道路勘测设计的阶段和任务,一、公路工程可行性研究,目的：建设的必要性、技术可行性、经济合理性、实施可能性等方面进行综合研究，为建设项目的决策和审批提供科学的依据,。,二、设计任务书,（,1,）建设依据和意义；,（,2,）路线的建设规模和修建性质；,（,3,）路线基本走向和主要控制点；,（,4,）公路工程技术标准和主要技术指标调；,（,5,）按几阶段设计，各阶段的完成时间；,（,6,）建设期限和投资估算，分期修建应提出每期的建设规模和投资估算；,（,7,）施工力量的原则安排；,（,8,）附路线示意图,内 容：,需求预测,建设规模,投资估算,实施计划,经济评价,三、设计阶段,一阶段设计：,对于技术简单、方案明确的,小型建设项目,，可采用，即一阶段施工图设计,两阶段设计：,公路工程,一般建设项目,一般采用两阶段设计，即初步设计和施工图设计,三阶段设计：,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，必要时采用三阶段设计，即初步设计、,技术设计,和施工图设计。,一阶段设计：,路线视察,设计任务书,一次定测,一阶段,施工图设计,施工图预算,两阶段设计：,可行性研究,计划任务书,初步测量,初步设计,，设计概算；定线测量,两阶段,施工图设计,，施工图预算,三阶段设计：,预可研,可行性研究,计划任务书,初步设计,技术设计,施工图设计,四、公路工程基本建设项目设计程序：,主要依据,：,公路工程技术标准,（,JTG B01-20XX),公路路线设计规范,（,JTJ 011-20XX),城市道路设计规范,（,CJJ 037-20XX),相关规范,：,公路勘测规范,（,JTJ 061-20XX),公路摄影测量规范,（,JTJ 066-20XX),其他规范,公路工程基本建设项目文件编制办法,厂矿道路设计规范,（,GBJ 022-20XX),公路环境保护设计规范,（,JTJ/T 006-20XX),.,第五节 道路勘测设计的依据,0,、技术依据,一、设计车辆,小客车,载重汽车,鞍式列车,行驶性能,外形尺寸,代表车型,铰接车,汽车外廓尺寸限界,：即对汽车的总高、总宽、总长的规定；,适合,公路,和,城市道路,运输车辆,汽车最大外廓尺寸应不超过如下限制规定：,1.,总高,：,4.0m,；,2.,总宽,（不包括后视镜）：,2.5m,；,3.,总长,：,16m,；,（,1,）载重汽车、客车,12.0m,；,（,2,）铰接式客车,18.0m,；,（,3,）牵引车拖半挂车,16.5m,；,（,4,）全挂汽车列车,20.0m,。,国家标准,GB158989,对汽车的外廓尺寸限界的规定,二、设计环境,地形：,四种影响技术指标,气候：,影响地下水高度、地面水数量、冰冻期等，决定,路基水温,状况,水文：,决定排水结构物的数量、大小，地基边坡的稳定性。,地质：,决定岩层的稳定性，坍塌、滑落的可能，土石方施工难度等,植被：,影响暴雨径流、水土流失程度和路线的布设。,筑路材料,：,影响路基形状、尺寸，路面类型和结构。,三、设计车速（计算行车速度）,设计车速,：,在,气候正常,、交通密度,小,、汽车运行只受,道路本身条件,的影响时，一般驾驶员能使车辆保持,安全,而舒适地行驶的,最大行驶速度,。,摘自,公路工程技术标准,JTG B01-2003,几何形状的依据,四、交通量,单位时间内通过道路某,断面的车辆数目,（通过调查和预测得到）,1,、规划（设计）交通量,待建公路,远景设计年限时,能够达到的年平均,日交通量,（辆,/,日）,远景设计年平均日交通量的计算：,N,d,=N,0,(1+,),n-1,式中：,N,d,远景设计年平均日交通量（辆,/,日）,N,0,起始年平均日交通量（辆,/,日）,交通量年平均增长率（,%,）,n,远景设计年限,确定道路等级的依据,能由于车道数的设计吗,？,2,、设计小时交通量,30,位小时交通量,29/8760,0.33,的概率拥堵,确定车道数,道路宽度,评价服务水平,20 40,设计小时交通量的计算：,N,h,=,N,d,x,k,D,式中：,N,h,主要方向高峰小时设计交通量（辆,/,小时）,N,d,远景设计年平均日交通量（辆,/,日）,D ,方向系数,，,D,0.5-0.6,（,主要方向交通量,/,断面交通量）,k,设计小时交通量系数（查图或表）,3,、交通量折算,将不同车型用折算系数折算,成标准车型,。不同车型所占空间不同，,并且与行驶速度有关。,五、通行能力,通行能力：在一定的,道路,和,交通条件,下，道路上某一路段,适应车流的能力；,以单位时间通过的最大车 辆数表示（辆,/,小时）,注：双车道为双向车道合计数，多车道用一条车道的通过数表示。,1,、基本通行能力,基本通行能力：,在理想条件下，单位时间内一个车道可以通过的小客车最大数，是计算各种通行能力的基础。,理想条件：,道路条件,和,交通条件,两个方面。,道路条件,：足够宽、平顺、通视良好。,交通条件,：路上只有,小客车,，没有其他车辆混入且不限速。,一个车道的通行能力：,C=3600/t,（辆,/,小时）,式中：,t,连续车流车头间隔时间（,s,）,可通过观测求得,2,、可能通行能力,可能通行能力：,在理想条件的基础上，考虑诸多影响通行能力 的因素后，对基本能通行能力进行修正后的通行能力。,3,、设计通行能力,（,1,）服务水平及服务交通量,按照车流运行状态，将从小交通量,自由流,至交通量达到可能状态的,受限制车流,这一运行条件范围划分为四个等级,服务水平等级。与每一服务水平相应的交通量称为服务交通量,V,。,以车头间距计算一条车道的通行能力：,C=1000V,l,式中：,l,连续车流平均车头间隔距离（,m,），,如：车道宽度、大型车的加入、侧向净宽,（,2,）设计通行能力,设计通行能力：,车流运行状态保持在某一设计的服务水平时,单位时间内可以通过的最大车辆数。,设计通行能力：是实际道路,可接受,的通行能力。,设计通行能力,=,可能通行能力,x,（,V/C,）,式中：,V/C,理想条件下各级服务水平,最大服务交通量,与,基本通行能力,之比。其值小，服务交通量小，车流运行条件好，服务水平高,第五节 本课程的目的、特点及内容,一、本课程的性质,本课程是一门,专业主干课,。,通过学习，使学习掌握公路勘测和设计的,基本概念，基本原理，基本方法和技能,，为课程设计和毕业设计打下基础，为今后工作作好准备。,二、本课程的特点,1,涉及面广,：道路是一条带状的空间三维结构物，它涉及人、车、路和环境等诸多因素的影响和约束。,2,综合性强,：本课程和工程制图、测量学、工程地质、桥涵水文、工程经济、道路建筑材料、筑路机械等课程结合紧密，具有综合运用的特点。,3,实践性强,：本课程具有很强的实践性，需要,一系列的实践性教学,来保证,。,三、本课程的内容,本课程着重研究,公路,和,城市道路,线形几何设计,的问题，道路结构设计部分在其它专业课（如桥梁工程、路基路面工程等课程）中学习。,如何进行合理的道路,路线线形几何设计,和,路线勘测,是本课程研究的重点。,课程考核的总成绩由以下几部分构成：,平时,作业,与,出勤,状况占,30%,期末闭卷,考试,占,70%,课堂提问表现,2,分,/,次,各个部分累加总成绩不能超过,100,分,。,四、本课程的考核,额外加分！,