道路工程复习材料

第一章

1、公路分类 ：国家干线公路、省干线公路、县级公路、乡级公路。 2、城市道路分类：快速路、主干路、次干路、支路。 3、公路的分级与技术标准 1）、公路分级

根据功能和适应的交通量将公路分为五个等级：高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路。

高速公路为专供汽车分向、分车道行驶并全部控制出入的多车道公路。四车道.六车道.八车道

一级公路为供汽车分向、分车道行驶的多车道公路。 二级公路为供汽车行驶的双车道公路。 三级公路为主要供汽车行驶的双车道公路。

四级公路为主要供汽车行驶的双车道或单车道公路。 2）、公路技术标准：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。公路技术标准反映了我国公路建设的技术方针，是法定的技术要求，公路设计时都应当遵守。 4、城市道路分为四类 ：快速路、主干路、次干路、支路 5、城市道路的技术标准：（同公路）

第二章 （一）、道路选线的一般原则 1．多方案选择

2．工程造价与营运、管理、养护费用综合考虑 3．处理好选线与农业的关系 4．路线与周围环境、景观相协调 5．工程地质和水文地质的影响 6．选线应重视环境保护 （二）、选线的步骤和方法

1．路线总体布局：路线方案比选

路线方案选择主要是解决起、终点间路线基本走向问题。 （小比例尺1：2.5～1：10万地形图）

2．路线带选择

在路线基本方向选定的基础上，按地形、地质、水文等自然条件选定出一些细部控制点，连接这些控制点，即构成路线带，也称路线布局。（地形图1：1000～1：5000比例尺） 3．具体定线

定线就是根据技术标准和路线方案，结合有关条件在有利的定线带内进行平、纵、横综合设计，具体定出道路中线的工作。 （三）、、平面线形三要素：直线、圆曲线和缓和曲线 一、平面线形三要素特点及应用 1)、直线的优点

两点之间距离最短。 具有短捷、直达的印象。

行驶受力简单，方向明确，驾驶操作简易。

测设简单方便（用简单的就可以精确量距、放样等）。 在直线上设构造物更具经济性。 2）、直线的缺点

直线单一无变化，与地形及线形自身难以协调。

过长的直线在交通量不大且景观缺乏变化时，易使驾驶人员感到单调、疲倦。 在直线纵坡路段，易错误估计车间距离、行车速度及上坡坡度。 易对长直线估计得过短或产生急躁情绪，超速行驶。 3）、直线线形的运用

1、采用直线线形时必须注意线形与地形的关系，在运用直线线形并决定其长度时，必须慎重考虑，一般不宜采用长直线。

2、路线完全不受地形、地物限制的平坦地区或山间的宽阔河谷地带； 3、城镇及其近郊道路，或以直线为主体进行规划的地区； 4、长大桥梁、隧道等构造物路段； 路线交叉点及其附近； 5、双车道公路提供超车的路段。 二、圆曲线的特点及应用

1在平面线形中，圆曲线是最常用的基本线形，它在路线遇到障碍或地形需要改变方向时设置。

2各级道路（尤其公路）无论转角大小均应设置圆曲线。圆曲线能较好地适应地形变化，易与地形、地物、景观等配合协调，圆曲线配合得当，可获得圆滑舒顺的路线。 3圆曲线设计重在曲线半径与曲线长度确定。 三、圆曲线半径计算公式

根据汽车转弯时的受力特点，可推导出汽车在弯道上行驶时的转弯半径计算公式。

四、圆曲线要素的计算

例题：公路平曲线的转角 α= 32°，交点桩号K5+100,为了使圆曲线长度不短于300m，圆曲线半径最小应选多少米（取 100m 的整数倍）？并计算几何要素及主要点桩号。 缓和曲线：设置在直线和圆曲线之间或半径相差较大的两个转向相同的圆曲线之间的一种曲率连续变化的曲线。 五、（1）缓和曲线的作用

1.曲率连续变化，便于车辆遵循。

2.离心加速度逐渐变化，旅客感觉舒适。

3.超高横坡度及加宽逐渐变化，行车更加平稳。 4.与圆曲线配合，增加线形美观。 （2）缓和曲线的特点

可行性好：它的线形应符合行驶轨迹，它的几何特征应满足汽车轨迹的三条几何特征。 缓和性好：是指缓和曲线要有一定长度，如太短，驾驶员操作紧张，旅客不舒适，线形不协调。

计算方便，公式简单;便于在设计、施工中使用。 里程桩的编制：

直缓点: ZH桩号=JD桩号-Th 缓圆点：HY桩号=ZH桩号＋L 缓直点: HZ桩号=HY桩号＋Lh－L) 圆缓点：YH桩号=HZ桩号-L

曲中点: QZ桩号=YH桩号-(Lh-L)/2 验 算：JD桩号=QZ桩号+D/2 【例】平原区某二级公路有一弯道R=250M，交点JD的桩号为K17+568.38，转角α=38o30′00″,试计算该曲线上设置缓和曲线后曲线各要素及五个基本桩的里程。

（六）、平面线形设计一般原则

1.平面线形应直捷、连续、顺适，并与地形、地物相适应，与周围环境相协调。 原则：与地形相适应，宜直则直，宜曲则曲，不片面追求直曲。

小偏角曲线的问题：设置了较大的半径也容易把曲线长看成比实际的要短，造成急转弯的错觉。

1.基本形定义：当按直线—回旋线（A1）—圆曲线—回旋线（ A2 ）—直线的顺序组合而成线形。

2、.基本形组合要求

基本形设计时，为使线形协调，A值的选择最好使回旋线、圆曲线、回旋线的长度以大致接近为宜（但在许多情况下是无法做到的）。

3、S形定义：两个反向圆曲线用两段反向回旋线连接的组合形式。 S形组合要求

①S形相邻两个回旋线参数A1与A2宜相等。达不到时，A1与A2之比应小于2.0，有条件时以小于1.5为宜。当A2 ≤200时， A1与A2之比应小于1.5。 ②S型的两个反向回旋线以径相连接为宜。当受地形或其它条件限制而不得不插入短直线或两圆曲线的回旋线相互重合时，其短直线的长度应符合下式规定： L≤（A1＋A2）/40

③两圆曲线半径之比也不宜过大，以R1/R2≤1/2为宜( R1、 R2分别为大小圆半径， A1、A2分别为大小圆的缓和曲线参数）。 （3）S形曲线的计算

已知某公路有两个交点间距为D=328.912m，JD1=K5+250.14，偏角α1=49°15′17″（右偏），半径R1=200m ；Ls1 =70m ；JD2为左偏，α2=85°39′30 。要求：按S型曲线计算确定Ls2、R2，并计算两曲线主点里程桩号。 计算步骤：（1）先根据α1、R1、 Ls1，计算T1;

（2）T2=D-T1 根据S形的组合要求，假定Ls2 （3）用T2、LS2、 α2计算R2。

（4）检查R2是否符合S形的组合要求，如不能，重新调整计算。

3.卵形定义：两同向的平曲线，按直线—缓和曲线 （A1）—圆曲线（R1）—缓和曲线（AF）—圆曲线（R2）—缓和曲线（ A2）—直线的顺序组合而成的线形。 卵形组合要求：

大圆能完全包住小圆而且不是同心圆。

卵型曲线用一个回旋线连接两个圆曲线，其公用缓和曲线 的参数A最好在R2 /2≤A≤ R2范围内（ R2为小圆半径）； 圆曲线半径之比以满足R2/R1 =0.2～0.8为宜； 两圆曲线的间距，以D/R2=0.003～0.03为宜，（D为两圆曲 线间的最小间距）。 （7）、视距的定义 为了行车安全，驾驶人员应能随时看到汽车前面相当远的一段路程，一旦发现前方路面上有障碍物或迎面来车，能及时采取措施，避免相撞，这一必须的最短距离称为行车视距。

行车视距可分为停车视距、会车视距、错车视距和超车视距四种类型。

（8)公路路线平面设计图

1、比例尺： 1:5000；1:10000；1:2000；1:500；1:1000

2、测绘范围：一般为中线两侧各100～200m，对1:500的地形图，测绘宽度每侧不小于250m。

3、导线及道路中线的展绘 4、控制点的展绘 5、各种构造物的测绘 6、水系及其附属物的测绘

7、地形、地貌、植被、不良地质地带等的标准。 (9城市道路平面设计图

1、比例尺： 1:500； 1:1000

2、测绘范围：道路两侧红线以外各20～50m或中线两侧各50～150m。 3、城市道路平面设计图的内容及绘制方法：

①规划红线；②坡口、坡脚线；③车道线；④人行道、人行横道线、交通岛；⑤地上、地下管线和排水设施；⑥交叉口。

第三章

1、路线纵断面定义：沿中线竖直剖切再行展开的断面。它是一条有起伏的空间线，包括两条线。

纵断面的线形组成要素 ：直坡段和竖曲线。

2、最大纵坡定义：指在纵坡设计时各级道路允许采用的最大坡度值。

作用：是道路纵断面设计的重要控制指标。在地形起伏较大地区，直接影响路线的长短、使用质量、运输成本及造价。

3、坡长限制，主要是对较陡纵坡的最大长度和一般纵坡的最小长度加以限制。 4、缓和坡段作用

（1）对于上坡，当陡坡的长度达到限制坡长时，应安排一段缓坡，用以恢复在陡坡上降低的速度。

（2）对于下坡，如缓坡满足了一定长度，就可不用制动，对操纵起缓冲作用，有利于行车安全。

5、平均纵坡定义：一定长度的路段纵向所克服的高差与路线长度之比。它是衡量纵断面线形质量的一个重要指标。

6、合成坡度定义： 在设有超高的平曲线上，路线纵坡与超高横坡所组成的坡度，其方向即流水线方向。

7、纵断面设计的方法步骤：1、准备工作 2、标注控制点

1）控制点是指影响纵坡设计的标高控制点。 2）主要控制点标高的确定

3、试坡：定出直坡线。 4、调整5、核对6、定坡 7、设置竖曲线

8、施工图阶段的路线纵断面图：是根据定测中桩的平面和高程，有关地质、水文、工程要求等资料设计的，是交付施工的主要文件之一，也是纵断面设计的最后成果。

竖曲线计算（重点）

（1）起点（终点）桩号＝变坡点桩号－（+）T （2）起点高程＝变坡点高程± T2i （凸-，凹+） 终点高程＝变坡点高程±T2i （凸+，凹-）

（3）x=（任意点桩号－起点桩号）或=（终点桩号－任意点桩号） y=x2/2R （4）计算设竖曲线后各桩号处的设计高程 （5）设计高程＝切线高程±y （6）点绘竖曲线；计算施工高度，填绘有关资料，整理； 施工高度为地面高与设计高之差；一般用计算机和绘图仪出图。

例题 某二级汽车专用公路上有一变坡点，桩号为K10+200，切线标高为120.28 m ，两相邻路段的纵坡为i1=+5%，和i2=-3%，R=5000 m。试设计该变坡处的竖曲线。（类似） 解：

1.计算竖曲线的基本要素

转坡角 ω =0.05-（-0.03）=0.08

竖曲线长度 L=R ω=500030.08=400 (m) 切线长度 T=L/2=200 (m)

外距 E=T2/（2R）=（200）2/（2 35000 =4 (m) 2.求竖曲线起点和终点桩号

（1）竖曲线起点桩号：K10+200-200=K10+000 （2）竖曲线终点桩号：K10+200+200=K10+400 3.求各桩号的设计标高 （1）K10+000竖曲线起点

切线标高 120.28-200 30.05=120.28-10.00=110.28 (m) 设计标高 110.28 (m) （2）K10+100处

至起点距离 x =10200-10100=100 (m)

切线标高 110.28+10030.05=110.28+5.00=115.28 (m) 纵距 y= x2/2R=1002/2 35000=100 (m) 设计标高 115.28-1.00=114.28 (m) （3）K10+200竖曲线中点 切线标高 120.28 (m)

设计标高 120.28-4.00=116.28 (m) （4）K10+300处

至终点距离 x =10400-10300=100 (m)

切线标高 120.28-100 30.03=120.28-3.00=117.28 (m) 纵距 y= x2/2R=1002/2 35000=1.00 (m) 设计标高 117.28-1.00=116.28 (m) （5）K10+400竖曲线终点

切线标高 120.28-200 30.03=120.28-6.00=114.28 (m) 设计标高 114.28(m)

一、道路平、纵线形组合设计原则

1、应在视觉上能自然地引导驾驶员的视线，并保持视觉的连续性。 2、注意保持平、纵线形的技术指标大小应均衡。

3、选择组合得当的合成坡度，以利于路面排水和行车安全。 4、注意与道路周围环境的配合。 二、爬坡车道

1、定义：陡坡路段正线行车道上坡方向右侧增设的供载重车行驶的专用车道。

2、设置爬坡车道的作用 1、保证陡坡上汽车行驶的安全性 2、增大通行能力

3、使小汽车在经济车速下行驶可减少污染。

三、避险车道定义：在长陡坡路段正线行车道下坡方向右侧为失控车辆增设的专用车道。 设置目的：为防止连续长、陡下坡车辆在行驶中速度失控而造成事故。

设置要求:避险车道的长度根据主线下坡行驶速度、避险车道纵坡和坡床集料而定。

第四章 1\\立体交叉的分类

按跨越方式划分：上跨式、下穿式 按交通功能划分：分离式、互通式

按交叉口交通流线的相互关系划分：完全立交、交织形立交、不完全立交 按相交道路的条数划分：三条路立交、四条路立交、多条路立交 按立体交叉结构层次划分：两层式、三层式、四层式及四层式以上式

第五章 一、路基工程的特点

工艺较简单，工程数量大，耗费劳力多，涉及面广，占用投资大。

二、 对路基的基本要求→土基回弹模量E0（高速、一级：E0≥30MPa，其余各级≥25Mpa） 1）.路基断面尺寸应符合设计标准 足够的整体结构稳定性 足够的强度

足够的水温稳定性 2）、路基设计内容

1.进行野外勘察，收集必要的资料；2.根据沿线设计资料进行路基工程设计，确定边坡坡度及横断面形式；3.根据沿线地面水流以及地下水埋藏情况，进行路基排水的总体布置及排水结构物的设计；4.路基防护与加固设计，包括坡面防护、冲刷防护与挡土墙的布设；5.路基工程其它设施。

三、土基强度指标：弹性模量、土基反应模量、加州承载比（CBR）、抗剪强度

四、路基的常见病害→变形 1路堤的变形破坏 2路堑的变形破坏

3特殊地质水文条件下的破坏

五、路基工作区：在路基某一深度Za处，当车轮荷载引起的垂直应力与路基土自重引起的垂直应力相比所占比例很小，仅为1/10~1/5时，该深度Za范围内的路基称为路基工作区。

六、路基破坏原因分析

1不良工程地质和水文地质条件

地质构造、岩层走向、土质、地下水位等

2不利的水文和气候因素 降雨、洪水、干旱等 3设计不合理

边坡坡度、填高、排水、加固防护等 4施工不合理

填筑顺序、压实、爆破等

七、保证路基强度和稳定性的措施： 1．正确设计； 2．选择良好填料；

3．正确填筑，充分压实； 4．保证路基合理高度； 5．设计地面排水；

6．设置隔离层、隔温层； 7．边坡加固、防护。

八、公路自然区划与土基干湿类型 1.公路自然区划（P78-81）

2路基干湿类型：干燥、中湿、潮湿和过湿。

路基土的分类：巨粒土，粗粒土，细粒土，特殊土。 九、路基土的工程性质：

砂土：无塑性，强度高，水稳定性好，压实困难。 砂性土：粗、细颗粒适宜，理想材料。

粉性土：粉土颗粒，毛细作用强烈，水稳定性差，需改良 使用。 粘性土：细颗粒含量多，透水差，毛细现象显著，应充分压实。 重粘土：不透水，膨胀性和塑性大。

十、路基横断面的典型形式:路堤、路堑 、半填半挖路基 十一、路拱 超高加宽问题 1、路拱定义

把路面做成由中央向两侧倾斜的拱形。它包括路拱坡度与形式，两者的确定应有利于路面的排水通畅及行车的安全平稳。 2、路拱问题：路拱的坡度大小

从排水的角度考虑，路拱应大一些为好，但从行车安全和平稳考虑，路拱不能过大。 3、采用路拱横坡应注意的问题 1）、高速公路和一级公路处于降雨强度较大的地区时应采用高值。 2）、分离式路基，每侧行车道可设置双向路拱，这样对排除路面积水有利。在降水量不大的地区也可采用单向横坡，并向路基外侧倾斜。但在积雪冻融地区，应设置双向路拱。

1、平曲线超高问题

为抵消车辆在平曲线路段上行驶时所产生的离心力，将路面做成外侧高内侧低的单向横坡形式。

2、超高作用

合理地设置超高，可以全部或部分抵消离心力，提高汽车在曲线上行驶的稳定性与舒适性。

超高过渡方式主要是解决从直线上的双向路拱断面如何过渡到圆曲线上的单向横坡断面。

3设置加宽的原因

①汽车在曲线上行驶时，每个车轮所走过的轨迹是不一样的。

后轴内轮行驶轨迹的半径是很小的，而且偏向曲线内侧，前轴外轮的轨迹半径最大。因此，汽车在曲线上行驶要比直线上多占用一部分宽度，这个多出的宽度就是加宽值。为了保证汽车在曲线上和在直线上具有同样的富余宽度，则弯道上路面部分必须要加宽。 ②汽车在曲线上行驶时，有较大的摆动偏移。

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