路基路面概论2课件.ppt

1、2 道路的平面线形道路的平面线形路线路线-指道路中线指道路中线。线形线形-道路中线的空间形状。道路中线的空间形状。2.1 基本概念基本概念2 道路的平面线形道路的平面线形平面纵断面横断面2.1 基本概念基本概念中线中线道路中线在水平面上的投影。沿着中线竖直剖切，再行展开。中线各点的法向切面。2 道路的平面线形道路的平面线形（1）汽车行驶轨迹汽车行驶轨迹2.2 平面线形的组成平面线形的组成2 道路的平面线形道路的平面线形（1）汽车行驶轨迹汽车行驶轨迹 汽车运行轨迹轨迹是连续连续的、圆滑圆滑的，即在任何一点不出现错头和破折；其曲率曲率是连续连续的，即轨迹上任意一点不出现两个曲率值；其曲率曲率的变化

2、率变化率是连续连续的，即轨迹上任意一点不出现两个曲率变化率的值。2.2 平面线形的组成平面线形的组成2 道路的平面线形道路的平面线形（2）汽车导向轮旋转面与车身纵轴的关系：）汽车导向轮旋转面与车身纵轴的关系：2.2 平面线形的组成平面线形的组成角度为零：角度为零：角度为常数：角度为常数：角度为变数：角度为变数：直线直线 圆曲线圆曲线 缓和曲线缓和曲线2 道路的平面线形道路的平面线形 直线；直线；圆曲线；圆曲线；缓和曲线。缓和曲线。称之为称之为“平面线形三要素平面线形三要素”。2.2 平面线形的组成平面线形的组成2 道路的平面线形道路的平面线形 直线；直线；2.2 平面线形的组成平面线形的组成表

3、1 最大、最小直线长度2 道路的平面线形道路的平面线形 圆曲线；圆曲线；2.2 平面线形的组成平面线形的组成2aRtgT aRL180)12(secaRE圆曲线的几何元素圆曲线的几何元素式中：T切线长(m)；L曲线长(m)；E外距(m)；R圆曲线半径(m)；转角（度）。2 道路的平面线形道路的平面线形 圆曲线；圆曲线；2.2 平面线形的组成平面线形的组成u确定半径的理论依据确定半径的理论依据)(1272hiVR横向力系数横向力系数：用标准的摩擦系数测定车，其测定轮与行车方向呈7.520，且以一定速度在潮湿路面行驶时，试验轮受到的侧向摩擦力与作用在试验轮上的载重之比值，称之为横向力系数横向力系数

4、，这种测定法称为偏转轮拖车法偏转轮拖车法。2 道路的平面线形道路的平面线形 圆曲线圆曲线横向力系数横向力系数2.2 平面线形的组成平面线形的组成)(1272hiVR 横向摩擦系数与车速、路面及轮胎状况有关。u一般在干燥路面上约为0.40.8；u在潮湿路面上约为0.250.4；u路面结冰或积雪时，降到0.2以下；u在光滑的冰面上可降到0.06。f 汽车能在弯道上行驶的基本前提是轮胎不在路面上滑移，汽车能在弯道上行驶的基本前提是轮胎不在路面上滑移，这这就要求横向力系数就要求横向力系数低于轮胎与路面之间的横向摩擦系数低于轮胎与路面之间的横向摩擦系数f，2 道路的平面线形道路的平面线形 圆曲线圆曲线横

5、向力系数横向力系数2.2 平面线形的组成平面线形的组成)(1272hiVR横向力的存在，使汽车的燃油消耗和轮胎磨损增加。横向力的存在，使汽车的燃油消耗和轮胎磨损增加。横向力系数横向力系数 燃料消耗（）燃料消耗（）轮胎磨损（）轮胎磨损（）0 100 100 0.05 105 160 0.10 110 220 0.15 115 300 0.20 120 3902 道路的平面线形道路的平面线形 圆曲线圆曲线横向力系数横向力系数2.2 平面线形的组成平面线形的组成)(1272hiVR横向力的存在，增加横向力的存在，增加行旅不舒适感。行旅不舒适感。当当0.40时，非常不稳定，有倾车的危险性；时，非常不稳

6、定，有倾车的危险性；综上所述，综上所述，值的采用关系到行车的安全、经济与值的采用关系到行车的安全、经济与舒适，研究结果表明，舒适，研究结果表明，0.110.16较为合适。较为合适。2 道路的平面线形道路的平面线形 圆曲线圆曲线超高超高ih2.2 平面线形的组成平面线形的组成)(1272hiVR超高超高ih：为抵消车辆在曲线路段上行驶时所产生的离心力，在该路段横断面上设置的外侧高于内侧的单向横坡。2 道路的平面线形道路的平面线形 圆曲线圆曲线超高超高ih2.2 平面线形的组成平面线形的组成)(1272hiVR超高超高ih越大越好，还是越小越好？越大越好，还是越小越好？讨论：讨论：2 道路的平面线

7、形道路的平面线形 圆曲线圆曲线超高超高ih2.2 平面线形的组成平面线形的组成)(1272hiVR公路等级汽车专用公路一般公路高速公路一二二三四一般地区(%)108积雪冰冻地区(%)6计算行车速度(km/h)8060、5040、30、20最大超高横坡度(%)642各级公路圆曲线部分最大值超高值各级公路圆曲线部分最大值超高值城市道路圆曲线部分最大值超高值城市道路圆曲线部分最大值超高值2 道路的平面线形道路的平面线形 圆曲线圆曲线最小半径最小半径2.2 平面线形的组成平面线形的组成表表7 公路圆曲线最小半径公路圆曲线最小半径2 道路的平面线形道路的平面线形 圆曲线圆曲线最小半径最小半径2.2 平面

8、线形的组成平面线形的组成半径半径大到一定程度时，其几何性质与行车条件已与大到一定程度时，其几何性质与行车条件已与直线无太大区别，容易给驾驶员造成判断上的错误，反而直线无太大区别，容易给驾驶员造成判断上的错误，反而带来不良的后果。所以，带来不良的后果。所以，规范规定圆曲线最大半径以规范规定圆曲线最大半径以不超过不超过10000m为宜。为宜。2 道路的平面线形道路的平面线形 缓和曲线缓和曲线2.2 平面线形的组成平面线形的组成缓和曲线作用：曲率连续变化，视觉效果好。离心加速度逐渐变化，旅客感觉舒适。横向超高、加宽逐渐变化，确保行车平稳。与圆曲线配合得当，保证线形美观。2 道路的平面线形道路的平面线

9、形 缓和曲线缓和曲线2.2 平面线形的组成平面线形的组成缓和曲线形式：回旋线2 道路的平面线形道路的平面线形2.3 平面线形要素平面线形要素的组合类型的组合类型（1）基本型基本型 直线直线回旋线回旋线圆曲线圆曲线回旋线回旋线直线直线2 道路的平面线形道路的平面线形2.3 平面线形要素平面线形要素的组合类型的组合类型（2）S型型两个反向圆曲线用回旋线连接的组合两个反向圆曲线用回旋线连接的组合2 道路的平面线形道路的平面线形2.3 平面线形要素平面线形要素的组合类型的组合类型（3）卵型）卵型用一个回旋线连接两个同向圆曲线的组合用一个回旋线连接两个同向圆曲线的组合2 道路的平面线形道路的平面线形2.

10、3 平面线形要素平面线形要素的组合类型的组合类型（4）凸型）凸型在两个同向回旋线间在两个同向回旋线间不插入圆曲线不插入圆曲线而直接衔接的组合。而直接衔接的组合。2 道路的平面线形道路的平面线形2.3 平面线形要素平面线形要素的组合类型的组合类型（5）复合型）复合型 2 道路的平面线形道路的平面线形2.3 平面线形要素平面线形要素的组合类型的组合类型（6）C型型 3 道路的纵断面道路的纵断面3.1 概念概念沿着道路中线竖向剖面的展开图即为道路纵断面。反映路线在纵断面上的形状、位置及尺寸的图形叫道路纵断面图。纵坡：纵坡：指的是路线纵断面上同一坡段两点间的高差与其水平距离之比，以百分率表示。3 道路

11、的纵断面道路的纵断面3.1 概念概念最大纵坡：最大纵坡：最小纵坡：最小纵坡：最大坡长：最大坡长：3 道路的纵断面道路的纵断面3.1 概念概念最小坡长：最小坡长：坡长：坡长：纵断面相邻变坡点的桩号之差纵断面相邻变坡点的桩号之差,即水平距离。即水平距离。3 道路的纵断面道路的纵断面3.1 概念概念缓和坡段：缓和坡段：连续上坡连续上坡(或下坡或下坡)时，应在不大于所规定的纵坡长度时，应在不大于所规定的纵坡长度范围内设置缓和坡段。缓和坡段的纵坡应不大于范围内设置缓和坡段。缓和坡段的纵坡应不大于3，其，其长度应符合纵坡长度的规定。长度应符合纵坡长度的规定。3 道路的纵断面道路的纵断面3.2 竖曲线竖曲线

12、纵断面上两个坡段的转折处，为了便于行车在变坡处设置纵向曲线来缓和，称为竖曲线。竖曲线。变坡点变坡点：两相邻不同坡度线的交点。变坡角变坡角：相邻两条坡度线的交角，通常用坡度值的代数差表示，用表示，即 =2-1tg2-tg1=i2-i112i1i2i3凹型竖曲线凹型竖曲线 00凸型竖曲线凸型竖曲线 00i为坡度值，上坡为正、下坡为负AB3 道路的纵断面道路的纵断面3.2 竖曲线竖曲线竖曲线半径的确定：竖曲线半径的确定：离心力离心力汽车行驶在竖曲线上，由于离心力的作用，要产生失重(凸形竖曲线)或超重(凹形竖曲线)。汽车汽车夜间行驶前灯照射距离照射距离RGVF1272GFVR1272ssR0349.0

13、5.12式中：s为前灯照射距离（m），按行车视距长度取值。夜间行车前灯照射距离3 道路的纵断面道路的纵断面3.2 竖曲线竖曲线竖曲线半径的确定：竖曲线半径的确定：3 道路的纵断面道路的纵断面3.3 组合组合4 道路的横断面道路的横断面4.1 公路横断面组成公路横断面组成概念：概念：路肩：路肩：位于行车道外缘至路基边缘，具有一定宽度的带状构造物。中间带：中间带：高速公路及一级公路上用于分隔对向车辆的带状构造物。路拱：路拱：为了迅速排除路面和路肩上的降水，将路面和路肩作成有一定横坡的斜面，直线路段的路面为中间高两边低呈双向倾斜，称作路拱。ii4 道路的横断面道路的横断面4.1 公路横断面组成公路横

14、断面组成(a)三级或四级公路行车道行车道土土路路肩肩行车道行车道土土路路肩肩行车道行车道土土路路肩肩4 道路的横断面道路的横断面4.1 公路横断面组成公路横断面组成(b)二级公路行车道行车道硬硬路路肩肩土土路路肩肩行车道行车道硬硬路路肩肩土土路路肩肩4 道路的横断面道路的横断面4.1 公路横断面组成公路横断面组成(c)高速公路或一级公路行车道行车道硬硬路路肩肩土土路路肩肩硬硬路路肩肩4 道路的横断面道路的横断面4.2 公路横断面类型公路横断面类型 单幅单车道单幅单车道对交通量小、地形复杂、工程艰巨的山区公路或地方性道路，可采用单车道，如我国标准中的山区四级公路就属于此类，其路基宽度为4.5m，

15、路面宽度为4.5m。4 道路的横断面道路的横断面4.2 公路横断面类型公路横断面类型 单幅双车道单幅双车道 指的是整体式的、供双向行车的双车道公路。4 道路的横断面道路的横断面4.2 公路横断面类型公路横断面类型 双幅多车道双幅多车道四车道、六车道和更多车道的公路，中间一般都设分隔带或作成分离式路基而构成“双幅”路这种类型的公路。4 道路的横断面道路的横断面4.2 公路横断面类型公路横断面类型讨论：讨论：（1 1）有没有）有没有单幅多车道单幅多车道的公路？的公路？公路等级高速公路一级公路二级公路三级公路四级公路车道数44222(1)JTG B01-2014公路工程技术标准公路工程技术标准：JT

16、G_D20-2006公路路线设计规范公路路线设计规范：4 道路的横断面道路的横断面4.2 公路横断面类型公路横断面类型讨论：讨论：（1 1）有没有）有没有单幅多车道单幅多车道的公路？的公路？双黄线：双黄线：线宽线宽 15cm，两线间距两线间距 20cm。4 道路的横断面道路的横断面4.3 城市道路城市道路横断面组成横断面组成CJJ137-2012：城市道路横断面宜由：城市道路横断面宜由机动车道机动车道、非机动车道非机动车道、人行道人行道、分车分车带带、设施带设施带、绿化带绿化带等组成，特殊断面还可包等组成，特殊断面还可包括应急车道、路肩和排水沟等。括应急车道、路肩和排水沟等。分车带：分车带：分

17、车带按其在横断面中的不同位置及功能，可分为中间分车带中间分车带（简称中间带）及两侧分车带两侧分车带（简称两侧带），分车带由分隔带及两侧路缘带组成4 道路的横断面道路的横断面4.3 城市道路城市道路横断面组成横断面组成 路缘石路缘石是设置在中间分隔带、两侧分隔带及路侧带两侧边缘的条形构造物，缘石可以分为立缘石立缘石和平缘石平缘石，结构尺寸通常是99cm*15cm*15cm。当设置在中间分隔带及两侧分隔带时，外露高度宜为15cm-20cm；当设置在路侧带两侧时，外露高度宜为10cm-15cm。分车带：分车带：4 道路的横断面道路的横断面4.3 城市道路城市道路横断面组成横断面组成分车带：分车带：4

18、 道路的横断面道路的横断面4.3 城市道路城市道路横断面组成横断面组成设施带：设施带：设施带宽度应包括设置护栏、照明灯柱、标志牌、信号灯、城市公共服务设施等的要求，各种设施布局应综合考虑。设施带可与绿化带结合绿化带结合设置，但应避免各种设施与树木间的干扰。4 道路的横断面道路的横断面4.3 城市道路城市道路横断面组成横断面组成机动车道：机动车道：机动车道宽度与机动车道宽度与车道线之间的关车道线之间的关系？系？4 道路的横断面道路的横断面4.3 城市道路城市道路横断面组成横断面组成车道线车道线设置特点：1）在设计路面宽度是时不考虑标线宽度的，所以标线必定要占用部分路面。2）设计标线时以尽量不占用

19、车道为主，但是也不得压缩其他路面的宽度。机动车道：机动车道：4 道路的横断面道路的横断面4.3 城市道路城市道路横断面组成横断面组成机动车道：机动车道：4 道路的横断面道路的横断面4.3 城市道路城市道路横断面组成横断面组成城市道路横断面组成及车道线位置布设城市道路横断面组成及车道线位置布设公路横断面组成及车道线位置布设公路横断面组成及车道线位置布设非机动车道非机动车道：非机动车非机动车是指以人力或者畜力为驱动，上道路行驶的交通工具，以及虽有动力装置驱动但设计最高时速、空车质量、外形尺寸符合有关国家标准的残疾人机动轮椅车、电动自行车等交通工具。通常将非机动车分为自行车、三轮车、电动自行车、残疾

20、人机动轮椅车和畜力车等。4 道路的横断面道路的横断面4.3 城市道路城市道路横断面组成横断面组成人行道人行道：4 道路的横断面道路的横断面4.3 城市道路城市道路横断面组成横断面组成4 道路的横断面道路的横断面4.3 城市道路城市道路横断面组成横断面组成4 道路的横断面道路的横断面4.3 城市道路城市道路横断面组成横断面组成讨论：讨论：（1 1）城市道路的横断面组成中，有没有）城市道路的横断面组成中，有没有路肩路肩？(a)(a)单幅路单幅路(一块板一块板)(b)(b)双幅路双幅路(两块板两块板)(c)(c)三幅路三幅路(三块板三块板)(d)(d)四幅路四幅路(四块板四块板)4 道路的横断面道路

21、的横断面4.4 城市道路城市道路横断面横断面类型类型(a)(a)单幅路单幅路(一块板一块板)各种车辆在车道上混合行驶。适用于机动车交通量不大且非机动车较少的次干道次干道、支路支路及用地不足拆迁困难的旧城改建的道路旧城改建的道路。4 道路的横断面道路的横断面4.4 城市道路城市道路横断面横断面类型类型在车道中心用分隔带或分隔墩将车行道分为两半，上、下行车辆分向行驶。根据需要再决定是否划分快、慢车道。解决了机动车与对向机动车之间的矛盾。主要用于车速较快、非机动车较少的道路车速较快、非机动车较少的道路，还常用于有平行道路可供非机动车道行驶的快速路快速路、郊区道路以及横向高差大或地形特殊的路段特殊的路

22、段。(b)(b)双幅路双幅路(两块板两块板)4 道路的横断面道路的横断面4.4 城市道路城市道路横断面横断面类型类型中间部分为双向行驶的机动车车道，两侧为靠右侧行驶的非机动车车道，机动车与机动车与非机动车之间进行了隔离非机动车之间进行了隔离，解决了机动车与非机动车之间的矛盾。适用于机动车交通量大，非机动车多的道路。(c)(c)三幅路三幅路(三块板三块板)4 道路的横断面道路的横断面4.4 城市道路城市道路横断面横断面类型类型 在三幅路的基础上，再将中间的机动车道上下行再分开，做到分向、分道行驶。双向机动车之间、机动车与非机动车之间均进行了隔离，交通的安全性最好。适用于机动车车速较高，各向两条机

23、动车道以上，非机动车多的快速路与主干路。(d)(d)四幅路四幅路(四块板四块板)4 道路的横断面道路的横断面4.4 城市道路城市道路横断面横断面类型类型优点：占地少，投资省，缺点：各种车辆混合行驶，于交通安全不利适用：机动车交通量不大非机动车较少的次干路支路 用地不足拆迁困难的旧城改建的城市道路上。交通组织：划快慢车行驶分车线。快车在中间行驶，不划分车线，组织单行交通，限制载重车和非机动车单幅路单幅路双幅路双幅路三幅路三幅路四幅路四幅路优点：减少行车干扰，提高车速，分隔带上可以用作绿 化、布置照明和敷设管线等，缺点：机非混合行驶，不安全，适用：郊区快速路 交通组织：划快慢车行驶分车线优点：机非分行，分隔带在分隔带上布置绿带，有利于夏天遮阳防晒、减少噪音和布置照明，缺点：占地多，只有红线宽度等于或大于40m时才满足车道布置的要求。适用：机动车交通量大、非机动车多的城市道路交通组织：交通组织：机非分行，互不干扰优点：机非分行，对向分隔，车速高，缺点：占地多。适用：机动车交通量大、非机动车多的城市主干路和快速路。交通组织：机非分行，互不干扰4 道路的横断面道路的横断面4.4 城市道路城市道路横断面横断面类型类型