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高速公路

高速公路. 总 要 求. 考试成绩占 70 ％ ，作业成绩占 20% ，考勤占 10% ； 学习方法 ：课前预习、课堂记笔记、课后复习； 作业要求 ：诚信自信、严禁抄袭，多思考，多查阅； 尊重知识 ：上课不准随意讲话、接手机； 尊重时间 ：上课准时，作业按时交，过期不受理； 尊重劳动 ：自己的劳动、父母的劳动，师长的劳动； 尊重身体 ：积极锻炼自己的身体，好好爱护。. 上级 上页 下页. 课程讲解结构. 第一讲 绪论 第二讲 高速公路的设计依据 第三讲 高速公路的规划与勘测设计 第四讲 高速公路平面线形设计 第五讲 高速公路纵断面设计

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高速公路

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  1. 高速公路

  2. 总 要 求 • 考试成绩占70％，作业成绩占20%，考勤占10%； • 学习方法：课前预习、课堂记笔记、课后复习； • 作业要求：诚信自信、严禁抄袭，多思考，多查阅； • 尊重知识：上课不准随意讲话、接手机； • 尊重时间：上课准时，作业按时交，过期不受理； • 尊重劳动：自己的劳动、父母的劳动，师长的劳动； • 尊重身体：积极锻炼自己的身体，好好爱护。 上级上页 下页

  3. 课程讲解结构 • 第一讲 绪论 • 第二讲 高速公路的设计依据 • 第三讲 高速公路的规划与勘测设计 • 第四讲 高速公路平面线形设计 • 第五讲 高速公路纵断面设计 • 第六讲 高速公路横断面设计 • 第七讲 高速公路立体线形组合设计 • 第八讲 高速公路立体交叉设计 • 第九讲 高速公路路基路面设计 • 第十讲 高速公路的安全 • 第十一讲 高速公路的沿线设施 上级上页 下页

  4. 课程参考资料 • 教材：方守恩 主编 2002年 第一版 • 公路工程技术设计标准（JTJ 001-97），北京，人民交通出版社，1998 • 公路路线设计规范（JTJ 011-94），北京，人民交通出版社，1995 • 高速公路规划与设计，北京，人民交通出版社，1998 • 中国高速公路网：http://www.chinahighway.com/ • 中华人民共和国交通部网：http://www.moc.gov.cn/ 上级上页 下页

  5. 习题一 题目： 你所在省份：高速公路发展历史及其发展特点？高速公路近期及远期发展规划？你对你省公路发展的看法？今后你是否愿意回省工作，为什么？（8分） 资料参考：各省交通厅网站，相关书籍 中国高速公路网：http://www.chinahighway.com/ 要求：条理清楚，重点突出，独立完成。 上级上页 下页

  6. 习题二 题目： 高速公路与普通公路在设计过程中的异同？(从设计依据，选线，平、纵、横线形设计及其组合，路基路面结构设计，交通安全设计等方面进行对比分析)（8分） 资料参考：教材：方守恩 主编 《公路工程技术标准》JTGB01—2003 《公路路线设计规范》JTJ011-94 要求：分析全面，引用资料正确，条理清楚，独立完成。 上级上页 下页 上级上页 下页

  7. 习题三 题目： 论述中国高速公路发展特点、存在问题与发展战略。（8分） 资料参考： 教材：方守恩 主编 中国高速公路网：http://www.chinahighway.com/ 中华人民共和国交通部网：http://www.moc.gov.cn/ 要求：与时具进，条理清楚，重点突出，独立完成。 上级上页 下页

  8. 第一讲 绪论 • 第一节 国内外高速公路发展概况 • 第二节 高速公路的特点 • 第三节 高速公路的效益和意义 上级上页 下页

  9. 第一节 国内外高速公路发展概况 • 1.高速公路定义 • 2.近代公路运输发展的特点 • 3.高速公路的产生与发展 • 4.我国高速公路的发展 上级 上页 下页

  10. 1.高速公路定义 • 《公路工程技术标准》（JTJ 001-97）定义：专供汽车分向、分车道行驶并全部控制出入的干线公路。 • 《公路工程名词术语》（JTJ 002-87）定义：具有四个或四个以上车道，并设有中央分隔带，全部立体交叉并具有完善的交通安全设施与管理设施、服务设施，全部控制出入，专供汽车高速行驶的公路。 • 《中国大百科全书》土木工程定义：中央设置有一定宽度的分隔带，两侧各配备两条或两条以上的车道，分别供大量上下行汽车高速、连续、安全、舒适的运行，并全部设置立体交叉和控制出入的公路。 上级上页 下页

  11. 1.高速公路定义 • 国外：英国“Motorway”；法国“Autoroute”；德国“Autobahn”；意大利“Autostrata”；瑞典等“Expressway”；美国“Superhighway”，收费公路“Turnpike”。 • 1968年统一：部分控制出入“Expressway”，全部控制出入“Freeway”。 • 共同点：汽车专用、各行其道、控制出入。 上级上页 下页

  12. 2.近代公路运输发展的特点 • 交通运输的五种形式: 公路、铁路、水运、航空和管道 • 公路运输特点： 机动、迅速、直达、方便、投资少、周转速度快、便于分期修建、技术改造比较容易。 在各种运输方式中占主导地位。 • 现代公路运输发展特点： ⑴汽车工业发展迅速（见表1-1、1-2　图1-2P2） 生产量和保有量大幅度增长； 汽车载重量向两极分化； ⑵发展速度快 ⑶行车事故剧增 上级上页 下页

  13. 汽车拥有量世界前八位国家 上级 上页 下页

  14. 3.高速公路的产生与发展 • 一般公路存在的问题： 1)混合交通车流内部干扰大 2)对向车辆无分隔行驶 3)侧向干扰大 • 高速公路产生的必要性： 1)公路运输连续、大量、安全、快速以及舒适的要求 2)汽车工业和汽车运输发展需要 • 各国高速公路发展情况：（表1-5 1-6 P7） 德国：世界上第一条高速公路；表1-3 P5。 美国：“The country on wheels”，高速公路最发达的国家；表1-4 P6。 上级上页 下页

  15. 3.高速公路的产生与发展 • 高速公路发展特征： 1)城市高速公路发展异常迅速 2)国际高速公路网正在逐步形成 如： 欧洲高速公路网 欧亚大陆公路网 泛美公路网 亚洲公路网等。（P9） 上级上页 下页

  16. 公路总里程居前10位的国家 上级 上页 下页

  17. 高速公路总里程居前10位的国家 上级 上页 下页

  18. 4.我国高速公路的发展 • 中国高速公路大事记 • 我国整个公路发展特点： 1) 高速公路发展迅速 2) 路网整体水平和公路通行能力有明显提高 3) 桥隧建设水平上了一个新台阶 4) 筹资力度进一步加大 5) 公路勘测设计水平和施工水平迅速提高 • 我国高速公路网规划： 30年左右时间，建成“五纵七横”共十二条路线，长3.5万公里的国道主干线。 上级上页 下页

  19. 4.我国高速公路的发展 • 五纵： 同江－三亚，约5700km 北京－福州，约2600km 北京－珠海，约2400km； 二连浩特－河口，约3700km 重庆－湛江，约1500km • 七横： 绥芬河－满州里，约1300km 丹东－拉萨，约4600km 青岛－银川，约1700km 上海－成都，约3000km 上海－瑞丽，约4100km 衡阳－昆明，约2000km 连云港－霍尔果斯，约400km 上级上页 下页

  20. 4.我国高速公路的发展 • 西部大开发战略： ①用5～10年时间，使西部地区交通基础设施有明显改善， ②再用10年左右的时间，即到2020年初步建成西部地区公路骨架网络， ③再用30年左右时间，即到21世纪中叶，建成现代化公路运输网络。 • 其前10年重点任务： 1)加快西部地区国道主干线建设； 2)加快西部地区区域路网的改造； 3)加快西部地区实施乡村公路通达工程，建设长度约15万公路。 上级上页 下页

  21. 中国高速公路大记事 上级上页 下页

  22. 国家高速公路规划图 上级上页 下页

  23. 第二节 高速公路的特点 • 高速公路与普通公路的区别：如图片 (1)汽车专用 (2)分道行驶 (3)控制出入 (4)完善的设施 • 高速公路具有突出的优点： (1)行车速度高、通行能力大 (2)交通事故降低，安全性较好 (3)运输效益提高 上级 上页 下页

  24. 第二节 高速公路的特点 • 高速公路缺点： (1)投资大，造价高 (2)对环境影响大 上级上页 下页

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  26. 第三节 高速公路的效益和意义 • 高速公路的效益和意义 1.良好的投资效益（见图1-5，图1-6） 投资回收有了根本保证 2.对国民经济发展的促进作用 消耗许多原材料，如钢铁、水泥、木材、石料、沥青等，带动相关产业和劳动力市场等。 3.带动沿线地方社会和经济发展 日本、法国 4.有利于城市人口的分散和卫星城镇的开发 5.有利于国防 日本 上级上页 下页

  27. 我国公路运输量增长图 上级 上页 下页

  28. 我国公路运输周转量增长图 上级 上页 下页

  29. 第二讲 高速公路的设计依据 • 第一节 设计车速 • 第二节 设计车型 • 第三节 公路用地与建筑限界 • 第四节 交通量、通行能力与服务水平 上级上页 下页

  30. 第一节 设计车速 • 一、设计车速 • 二、高速公路设计车速 • 三、运行车速 上级上页 下页

  31. 一、设计车速 • 1.定义 设计车速(计算行车速度)是公路设计最基本的设计依据 • 中国：在天气良好、交通量小、路面干净的条件下，中等技术水平的驾驶员在道路受限制部分能够保持安全而舒适行驶的最大速度。 • 美国：当道路条件良好，行车只受公路的设计特征控制时，公路的特定路段上能保持的最高安全速度。 • 德国：设计速度是根据道路的交通要求，从经济的观点出发选择的标难设计值，相当于85%的小客车不会超过的速度。 设计车速的确定考虑了汽车行驶的实际需要和经济性，是汽车行驶要求与经济性平衡的结果 上级上页 下页

  32. 一、设计车速 • 2.最高时速 汽车的机械性能所能达到的最高速度 • 3.经济时速 汽车的机械损耗和燃油消耗为最小的车速 • 设计车速确定方法 (1)设计车速应该是最高时速与经济时速之间的一个速度 (2)考虑因素：公路性质、等级和地形等。 1)远离城市，设计车速相对较高； 2)市郊公路，设计车速则相对较低； 3)公路等级高，多考虑行车要求，反之，多考虑经济要求； 4)平原区，设计车速可定高，山岭区，设计车速可定低。 上级上页 下页

  33. 一、设计车速 • 确定设计车速的统计法 车速分布是正态分布，分布曲线和累计频率曲线如图2-1 上级上页 下页

  34. 二、高速公路设计车速 • 《公路工程技术标准》(TJT 001-97)规定： 高速公路一般选用120km/h的计算行车速度，当受条件限制时，可选用100km/h或80km/h的计算行车速度，对个别特殊困难路段，允许采用仍60km/h的计算行车速度，但应经过技术经济论证。 • 特点：不与地形直接相关，直接制定。 • 设计车型：小客车 • 若途经路段复杂，可分段确定设计车速，方法如下： 上级上页 下页

  35. 二、高速公路设计车速 (1)分段之间的设计速度差一般按20km/h为一级，并应设置相应的限速标志； (2)不同设计车速分段不宜过短，通常高速公路分段长度不宜小于20km； (3)需要改变计算行车速度时，应设置过波段，过渡段长度可根据具体地形条件结合各方面的使用效果灵活确定； (4)计算行车速度变更点的位置，应选择在驾驶人员能够明显判断路况发生变化而需要改变行车速度的地点，如村镇、车站、交叉口或地形明显变化等处，并应设置相应的标志。 上级上页 下页

  36. 三、运行车速 • 1．运行车速的定义 运行车速是指在一定的道路几何条件下，某种车辆的实际行驶速度。实际应用中常取某个代表性的速度，如实测的85％位车速为运行车速。 • 2.运行车速与设计车速关系 运行车速与设计车速既是不同的，又是有联系的。 区别：运行车速是实际车速，设计车速是理论车速； 运行车速是变化的，设计车速是固定的。 联系：设计车速是最大的安全运行车速，运行车速是几何设计实现设计车速程度的反映。 应用：运行车速在—定程度上综合反映了设计的质量。 上级上页 下页

  37. 第二节 设计车型 • 定义： 设计车型是道路几何设计时选择的有代表件的车型，它是根据当前本国行驶车辆的状况、汽车发展的趋势和国民经济发展水平等因素所确定的。 • 设计车型实际上并不一定是某一种具体牌号的汽车，其外型尺寸往往是虚构的，但能代表某一类的汽车。 上级上页 下页

  38. 第二节 设计车型 上级上页 下页

  39. 第三节 公路用地与建筑限界 • 一、公路用地 通常，公路两侧排水沟外边缘(无排水沟时为路堤式护坡道坡脚)，或路堑坡顶截水沟外边缘(无截水沟时为挖方坡的坡顶)，加上一定的附加宽度后的土地为公路的用地。附加宽度通常不小于1m。 • 二、高速公路用地 对高速公路，除公路用地包括的范围外，附加宽度宜大于等于3m． 高速公路用地还应包括：立体交叉、服务设施、安全设施、交通管理设施、停车设施、公路养护管理、公路绿化和苗圃等工程用地。 上级上页 下页

  40. 第三节 公路用地与建筑限界 • 其它还包括： 设置绿化带设置防护林，种植固沙植物、安牧固沙网、防沙或防空栅栏等设施，也应属于高速公路用地。 在高速公路用地范围内，不得修建非路用构筑物 • 三、高速公路的建筑限界 高速公路的建筑限界，是在保证路上汽午交通正常运行的安全条件下所规定的空间限界。空间限界包括宽度和高度，在此中间限界内不得有任何部件侵入。例如：在净主范围内不得设置桥墩、照明灯杆、交通标志防护栏等。高速公路的建筑限界见图2-2 上级上页 下页

  41. 高速公路的建筑限界图 上级 上页 下页

  42. 第四节 交通量、通行能力与服务水平 • 一、交通量 • 二、设计交通量 • 三、车辆换算 • 四、通行能力 上级上页 下页

  43. 一、交通量 • 定义： 指道路上某一断面在单位时间内通过的车辆数量，如小时交通量、月交通量。 根据观测方法和观测时间的不同．最常用的交通量有： AADT 年平均的交通量 PHT 高峰小时交通 ADT 平均日交通量 DAHV 平均小时交通屋 30th HAHV第30值高峰小时交通量 上级上页 下页

  44. 二、设计交通量 • 定义： 为远景设计年限(高速公路为20年)的预测交通量，世界上大部分国家在高速公路设计中均以小时交通量为设计交通量，而且大多采用第30位高峰小时交通量。 • 确定方法： (1)对一条公路的交通量观测调查基础上，将一年8760(24x365)h的交通量按大小次序排列通常可得如图2－5所示的曲线。 (2)取第30位高峰小时交通量作为设计交通量。 上级上页 下页

  45. 二、设计交通量 突变 上级上页 下页

  46. 二、设计交通量 • 原因： • 如采用第30位高峰小时交通量作为设计交通量，则全年只有29个小时的实际交通里超过设计值，有可能造成交通拥阻，拥阻时间仅占全年的0.33％； • 如采用小于30位高峰小时的交通量作为设计交通量，则每减少一个小时档，设计交通量值就将急剧增加； • 反之，采用大于30位高峰小时的交通量作为设计交通量．每减小少量的交通量值，可能的拥阻时间就会大大增加。 • 因此，选择第30仿高峰小时交通量作为设计交通量，无论从满足技术要求还是考虑经济合理性均是合适的。 上级上页 下页

  47. 三、车辆换算 • 为使交通量具有可比性，通常将实际的混合交通换算成标准车型交通量。 • 高速公路采用小客车作为标准车型，考虑车辆的外廓尺寸、行驶速度等因素，我国公路上采用的换算成小客车的当量系数如表2－2。 上级上页 下页

  48. 四、通行能力 • 定义： 通行能力是指在一定的通路、交通、控制和环境条件下，对应于一定的行驶质量即服务水平，在某—道路断面上单位时间(常用1h)所能通过的最大车辆数。通行能力反映了道路所能承受的交通负荷能力。 • 分析条件： (1)高速公路、一级公路的路段； (2)高速公路和一级公路的互通式立体交叉匝道； (3)高速公路和一级公路的交织区段； (4)一般公路的路段设计时也宜对通行能力和服务水平进行分析计算。 上级上页 下页

  49. 四、通行能力 • 分类： 1.基本通行能力 2.可能通行能力 3.设计通行能力 上级上页 下页

  50. 1.基本通行能力 • 定义： • 机动车的基本通行能力也称理论通行能力，即：在道路、交通、环境和气候均处于理想条件下，不考虑服务水平，标准车辆在单位时间通过一条车道或一车行道上某一断面的最大车辆数，它是道路所能承受的交通负荷极限。 • 确定方法： 车头时距法、 车头间距法 上级上页 下页

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