公路勘测设计第一章：绪论

《公路勘测设计》课程第一章绪论《公路勘测设计》课程是高职“公路桥梁工程技术专业”的一门职业技术课程，也是一门实践性很强、与理论紧密结合的课程。本课程以工程测量、工程制图及AUTOCAD、道路建筑材料、工程岩土等课程的学习为基础，为进一步学习路基路面工程施工技术、桥梁工程施工技术、公路施工组织与概预算、隧道工程施工技术等课程打下基础。一、认识《公路勘测设计》课程1、本课程的性质（1)知识熟悉公路勘测设计依据、程序及分级与技术标准；掌握平面、纵断面、横断面等几何线形设计的基本理论、基本原理和基本方法及合理组合设计；掌握公路外业勘测的基本知识、基本操作技能方法、相关资料收集与设计图表的绘编方法；掌握公路线形综合设计的方法及设计要点；掌握利用施工图设计文件进行施工放样方法。一、认识《公路勘测设计》课程2、本课程的学习目标(2)技能能够运用所学知识进行公路工程线形的内业设计和公路工程线形的外业勘测；运用公路路线相关标准、规范等处理公路勘测设计中的具体问题，并提供正确的设计成果；能够绘制、识读公路工程施工图，根据公路工程设计文件进行施工放样。一、认识《公路勘测设计》课程(3)素质培养学生团结合作、信息交换与处理的团队意识；获取信息、处理信息的能力；自主学习、独立解决问题的能力；诚实守信、善于沟通和合作的品质；良好的职业道德和敬业精神。一、认识《公路勘测设计》课程3、本课程的学习目标内容序号学习情境单元任务及教学内容1.公路分级、技术标准、勘测设计的依据与程序2.直线、圆曲线设计3.缓和曲线的设计4.路线中桩坐标计算1情境1：公路平面线形设计5.平面线形组合设计1.认识公路纵断面设计图2.纵坡、坡长设计3.竖曲线设计4.平、纵线形组合设计2情境2：公路纵断面线形设计5.纵断面线形设计1.公路横断面的组成2.公路横断面上的超高设计3.公路横断面加宽设计4.行车视距的设计5.路基横断面设计3情境3：公路横断面设计6.路基土石方计算与调配1.识别地形图、公路选线认知、路线方案比较2.平原区、山岭区、丘陵区公路选线与定线3.公路初步测量4.公路定线测量4情境4.公路的外业勘测5.设计文件的组成、内容一、认识《公路勘测设计》课程成绩考核采用综合评定方法，即成绩组成为：平时成绩20%（考勤10%、课后作业10%）、实训成绩30%、期末考试成绩50%。其中实训项目如下表：《公路勘测设计》实训项目一览表实训项目1实训项目2实训项目3实训项目4实训项目5《直线、曲线一览表》编制《路基设计表》编制《路线纵断面图》绘制《路基横断面图》设计绘制《路基土石方数量表》编制一、认识《公路勘测设计》课程4、本课程的成绩考核评定《国家高速公路网规划》确定高速公路网将采用放射线与纵横网格相结合的布局形态，构成由中心城市向外放射以及横连东西、纵贯南北的公路交通大通道，即国家将建成布局为“7918”的高速公路网络，包括7条首都放射线、9条南北纵向线和18条东西横向线，总里程约8.5万公里。此外，国家高速公路网还包括辽中环线、成渝环线、海南环线、珠三角环线、杭州湾环线、台湾环线共6条环线，2段并行线和35条联络线。二、我国公路发展的规划二、我国公路发展的规划哈尔滨上海台北港澳昆明拉萨乌鲁木齐北京二、我国公路发展的规划九条南北纵线鹤岗大连沈阳海口长春深圳大庆广州二连浩特广州包头茂名兰州海口重庆昆明济南广州二、我国公路发展的规划十八条东西横线绥芬河满洲里荣成乌海连云港霍尔果斯上海成都上海昆明厦门成都珲春乌兰浩特青岛银川南京洛阳约上海重庆福州兰州汕头河池丹东锡林浩特青岛临汾上海西安杭州瑞丽南昌南宁广州昆明二、我国公路发展的规划我国公路发展现状如下：（1）截止2012年底，全国公路总里程达423.75万公里，公路密度为44.14公里/百平方公里。二、我国公路发展的规划（2）全国等级公路里程360.96万公里。其中，二级及以上公路里程50.19万公里。各行政等级公路里程分别为：国道17.34万公里、省道31.21万公里、县道53.95万公里、乡道107.67万公里、专用公路7.37万公里、村道206.22万公里。二、我国公路发展的规划（3）全国有铺装路面和简易铺装路面公路里程279.86万公里。各类型路面里程分别为：有铺装路面229.51万公里，其中沥青混凝土路面64.19万公里，水泥混凝土路面165.32万公里。简易铺装路面50.35万公里，未铺装路面143.89万公里。二、我国公路发展的规划（4）全国高速公路里程达9.62万公里；全国高速公路车道里程42.46万公里；全国公路养护里程411.68万公里；全国公路绿化里程220.21万公里。二、我国公路发展的规划●交通部颁布的国家行业标准《公路工程技术标准》（JTGB01—2014）将公路根据功能和适应的交通量分为五个等级：高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路。三、公路的分级与技术标准（一）公路分级高速公路为专供汽车分向、分车道行驶并应全部控制出入的多车道公路。高速公路的年平均日设计交通量宜在15000辆小客车以上。三、公路的分级与技术标准1、高速公路六车道高速三、公路的分级与技术标准四车道高速三、公路的分级与技术标准一级公路为供汽车分向、分车道行驶，并可根据需要控制出入的多车道公路。一级公路的年平均日设计交通量宜在15000辆小客车以上。三、公路的分级与技术标准2、一级公路四车道一级公路三、公路的分级与技术标准二级公路为供汽车行驶的双车道公路。二级公路的年平均日设计交通量宜为5000--15000辆小客车。三、公路的分级与技术标准3、二级公路三、公路的分级与技术标准平原区二级公路山区二级公路三、公路的分级与技术标准三级公路为主要供汽车行驶的双车道公路。三级公路的年平均日设计交通量宜为2000--6000辆小客车。三、公路的分级与技术标准4、三级公路三、公路的分级与技术标准5、四级公路四级公路为主要供汽车行驶的双车道或单车道公路。四级公路的年平均日设计交通量宜在2000辆小客车以下。三、公路的分级与技术标准三、公路的分级与技术标准公路技术标准：是指一定数量的车辆在车道上以一定的设计速度行驶时，对路线和各项工程的设计要求。公路主要技术指标一般包括：设计速度、行车道数及宽度、路基宽度、最大纵坡、平曲线最小半径、行车视距、桥梁设计荷载等。三、公路的分级与技术标准（二）公路技术标准（1）公路等级的选用应根据公路功能、路网规划、交通量，并充分考虑项目所在地区的综合运输体系、远期发展规划等，经论证后确定。（2）主要干线公路应选用高速公路。（3）次要干线公路应选用二级及二级以上公路。（4）主要集散公路宜选用一、二级公路。（5）次要集散公路宜选用二、三级公路。（6）支线公路宜选用三、四级公路。三、公路的分级与技术标准1、公路等级选用的基本原则（1）高速公路和具干线功能的一级公路的设计交通量应按20年预测；具集散功能的一级公路，以及二、三级公路的设计交通量应按15年预测；四级公路可根据实际情况确定；（2）设计交通量预测的起算年应为该项目可行性研究报告中的计划通车年；（3）设计交通量的预测应充分考虑走廊带范围内远期社会、经济的发展和综合运输体系的影响。三、公路的分级与技术标准2、各级公路设计交通量的预测一条公路可分段选用不同的公路等级。同一公路等级可分段选用不同的设计速度。不同公路等级、不同设计速度的路段间的过渡应顺适，衔接应协调。此外，公路分期修建必须遵照统筹规划、总体设计、分期实施的原则，使前期工程在后期仍能充分利用。高速公路整体式断面路段不得横向分割分期修建。三、公路的分级与技术标准3、设计路段1、设计车辆；2、交通量；3、设计速度；4、通行能力。四、公路勘测设计依据公路设计的基本设计依据是：《公路工程技术标准》（JTGB01—2014）将设计车辆分为五类，即：小客车、大型客车、铰接客车、载重汽车、铰接列车。设计车辆外廓尺寸车辆类型总长（米）总宽（米）总高（米）前悬（米）轴距（米）后悬（米）小客车61.820.83.81.4大型客车13.72.5542.66.5+1.53.1铰接客车182.541.75.8+6.73.8载重汽车122.541.56.54铰接列车18.12.5541.53.3+112.3四、公路勘测设计依据（一）设计车辆1、设计车辆种类及标准2、交通量换算代表车型与车辆折算系数代表类型折算系数说明小客车1.0座位≤19座的客车和载质量≤2t的货车中型车1.5座位＞19座的客车和载质量＞2t≤7t的货车大型车2.5载质量＞7t≤14t的货车拖挂车4.0载质量＞20t的货车四、公路勘测设计依据1、设计速度的定义所谓设计速度是指确定公路设计指标并使其相互协调的设计基准速度。设计速度是公路设计时确定其几何线形的最关键参数。2、设计速度的规定公路等级高速公路一级公路二级公路三级公路四级公路设计速度km/h120100801008060806040303020四、公路勘测设计依据（二）设计速度公路的交通量是指单位时间内（每小时或每昼夜）通过公路上某一横断面处的往返车辆总数。1、设计日交通量一条公路交通量普遍采用的计量单位是年平均日交通量（简写为AADT），用全年总交通量除以365而得。设计交通量是指拟建公路到达交通预测年限时能达到的年平均日交通量（辆/日）。预测设计年限年平均日交通量以公路使用任务及性质，根据历年交通观测资料推算求得。四、公路勘测设计依据（三）交通量小时交通量（辆/h）是以小时为计算时段的交通量，是确定车道数和车道宽度或评价服务水平时的依据。设计小时交通量的取值，一般认为将一年中8760小时交通量按交通量大小顺序排列，序号为第30位的小时交通量作为设计小时交通量是最合适的。四、公路勘测设计依据2、设计小时交通量设计小时交通量按下式计算：Nh=NdKD其中：Nh——设计小时交通量，辆/小时；Nd—预测设计年平均日交通量，辆/日；K——设计小时交通量系数，即第30位小时交通量与年平均日交通量的比值；一般平原区取13%，山区取15%；D——方向不均匀系数，一般取0.6。四、公路勘测设计依据公路通行能力是在一定的道路和交通条件下，公路上某一路段适应车流的能力，以单位时间内通过的最大车辆数表示。1、基本通行能力基本通行能力是指在理想条件下，单位时间内一个车道或一条车道某一路段可以通过的小客车最大数，是计算各种通行能力的基础。基本通行能力的计算可采用“车头时距”或“车头间距”推求。四、公路勘测设计依据（四）通行能力四、公路勘测设计依据2、设计通行能力（1）公路服务水平公路服务水平指驾驶员感受公路交通流运行状况的质量指标，通常用平均行驶速度、行驶时间、驾驶自由度和交通延误等指标表征。设计通行能力由可能通行能力乘以与该路服务水平相应的交通量和基本通行能力之比（V/C）得到。V/C是在理想条件下，各级服务水平最大服务交通量与基本通行能力之比。V/C值小则最大服务交通量小，车流运行条件好，服务水平就高；反之V/C值大，服务交通量也大，车流运行条件差，服务水平也低。当设计小时交通量超过设计通行能力时，公路将发生堵塞。四、公路勘测设计依据（2）设计通行能力公路勘测设计根据路线的设计和要求，可分为一阶段设计、两阶段设计和三阶段设计。1、一阶段设计适用于技术简单、方案明确的小型公路工程。根据批准的设计任务书，进行一次详细定测，编制施工图设计和工程预算。五、勘测设计阶段及任务为公路测设一般所采用的测设程序。其步骤为：先进行初测、编制初步设计和工程概算；经上级批准初步设计后，再进行定测、编制施工图和工程预算。也可直接进行定测、编制初步设计；然后根据批准的初步设计，通过补充测量编制施工图。五、勘测设计阶段及任务2、两阶段设计对于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，必要时应采用三阶段设计。即分初步设计、技术设计和施工图设计三个阶段。技术设计阶段主要是对重大、复杂的技术问题，落实技术方案，计算工程数量，提出修正的施工方案，修正设计概算。其深度和要求介于初步设计和施工图设计之间