土木工程概論第4次課

路與人的關系是非常密切的，有人走，便會成為路，俗話說：“路是人走出來的”，只要有了路，人們便可以彼此往來，社會就會興盛繁榮。道路的主要功能是作為城市與城市、城市與鄉(xiāng)村、鄉(xiāng)村與鄉(xiāng)村之間的聯(lián)絡通道。中國是文明古國，道路運輸?shù)陌l(fā)展先于世界各國。道路的名稱源于周朝，清朝時將京都通往各省會的道路稱為為“馳道”、“驛道”、“大道”。清朝時將京都通往各省會的道路稱為“官路”，省會之間的道路稱為“大路”，市區(qū)街道稱為“馬路”。20世紀初，汽車出現(xiàn)以后則稱為“公路”等。

道路是一種帶狀的三維空間人工構造物，它常常和橋梁、涵洞、隧道等構成統(tǒng)一的工程實體。在現(xiàn)代，人們又常常把公路指為鄉(xiāng)村地區(qū)的交通道路，是同城市中的街道相對而言的。把道路指為鄉(xiāng)村地區(qū)使用較少、交通量不大、不太重要的交通道。這里，道路是對所有各種公路或干線的統(tǒng)稱。

道路的設計一般從幾何和結構兩大方面進行研究。在道路的結構設計上一般要求用最小的投資，使得道路在自然力及車輛荷載的共同作用下，在使用期限內(nèi)保持良好狀態(tài)，滿足使用要求。

道路運輸有廣義上和狹義上兩種講法。由于道路運輸?shù)膹V泛性、機動性和靈活性，能充分深入到社會生活、生產(chǎn)領域的各個方面，從政治、經(jīng)濟、文化、教育、軍事到人民群眾的衣食住行，都和道路運輸有密切的關系。它與其它運輸比較，是實現(xiàn)“面對面”、“戶對戶”的直達運輸服務，因此它是運輸體系中最活躍的運輸方式。

道路一般分各種等級和規(guī)模，它的等級劃分主要取決于幾何構造尺寸，通常是道路的寬度和線形的幾何構成。而道路的幾何設計涉及到人、車、路及環(huán)境等方面，并要合理解決好這些關系。

一.道路的分類

國家的公路分類與技術標準一般由該國負責管轄公路與建設的部門來制定其標準。我國由交通部來制定公路分級與標準。當前我國的公路等級按照其使用任務、功能和適應的交通量分為：高速公路、一級公路、二級公路、三級公路、四級公路五個等級。

1.高速公路為專供汽車分向、分車道行駛，全部控制出入的干線公路。一般按照需要設計高速公路的車道數(shù)，設計年限平均晝夜交通量為25,000～100,000輛；2．一級公路為專供汽車分向、分車道行駛的公路，設計年限平均晝夜交通量為15,000～30,000輛；3．二級公路一般能適應年限平均晝夜交通量為3,000～7,500輛；4．三級公路為1,000～4,000輛；5．四級公路一般為雙車道1,500輛以下，單車道200輛以下。

另外按照公路的位置以及在國民經(jīng)濟中的地位和運輸特點的行政管理體制來分類為：國道、省道、縣道、鄉(xiāng)(鎮(zhèn))道及專用公路等幾種。

國道由國家統(tǒng)一規(guī)劃，由各所在省市自治區(qū)負責建設、管理、養(yǎng)護。省道是在國道網(wǎng)的基礎上，由省對具有全省意義的干線干路加以規(guī)劃，并且建設、管理、養(yǎng)護?？h道中的主要路段由省統(tǒng)一規(guī)劃、建設和管理，一般路段由縣自定并建設、管理和養(yǎng)護。鄉(xiāng)鎮(zhèn)路主要為鄉(xiāng)村服務，由縣統(tǒng)一規(guī)劃組織建設、管理和養(yǎng)護。專用道為廠區(qū)、林區(qū)、礦區(qū)、港區(qū)的道路，由專用部門自行規(guī)劃、建設、管理和養(yǎng)護。

公路的技術標準是根據(jù)理論和總結公路建設的經(jīng)驗以及國家政策而擬定的，是國家的法定技術要求，它反映了一個國家公路建設的技術方針和生活水平。一般分為“幾何標準”、“載重標準”和“凈空標準”等，在公路設計時必須嚴格遵守。道路一般按照其在道路網(wǎng)中的地位、交通功能以及對沿線建筑物的服務功能來分類。一般分為：快速道(雙向行車道、中央設有分車帶、進出口一般全控制或部分控制，為城市大量、長距離、快速交通服務)；主干道(連接城市主要分區(qū)的干路，以交通功能為主，一般為三幅或四幅路)；次干道(與主干道組成道路網(wǎng)，起集散交通之用，兼有服務功能)；支路(為次干路與街坊路的連接線，解決局部地區(qū)交通，以服務功能為主)。城市道路的設計年限規(guī)定為：快速路與主干路為20年；次干路為15年；支路為10～15年。

道路上的通行能力是指一條道路在單位時間內(nèi)，道路與交通正常條件下，保持一定速度安全行駛時，可通過的車輛數(shù)。它是一條道路規(guī)劃和設計的依據(jù)，也是檢驗一條道路是否充分發(fā)揮了作用和是否發(fā)生阻塞的理論依據(jù)。一般地，影響通行能力的主要因素有道路、交通條件、汽車性能、氣候環(huán)境條件等。因此在道路設計時，必須綜合上述因素來考慮道路的實際通行能力。(二)、公路的路面結構

公路路面是用各種堅硬材料分層鋪筑而成的路基頂面的結構物，以供汽車安全、迅速和舒適地行駛。因此路面必須具有足夠的力學強度和良好的穩(wěn)定性，以及表面平整和良好的抗滑性能。路面一般按其力學性質(zhì)分為柔性路面和剛性路面兩大類。路面的常用材料有瀝青、水泥、碎石、粘土、砂、石灰及其它工業(yè)廢料等。

(三)、公路排水結構物建設

為了確保路基穩(wěn)定，免受地面水和地下水的侵害，公路還應修建專門的排水設施。地面水的排除系統(tǒng)按其排水方向不同，分為縱向排水和橫向排水。

(四)、公路特殊結構物

公路的特殊結構物有隧道、懸出路臺、防石廊、擋土墻和防護工程等。

(五)、公路沿線附屬結構建設一般在公路上，除了上述各種基本結構以外，為了保證行車安全、迅速、舒適和美觀，還需設置交通管理設施、交通安全設施、服務設施和環(huán)境美化設施等。

一.城市道路的要求

通達城市各個地區(qū)，供城市內(nèi)交通運輸及行人使用的，便于居民生活、工作及文化娛樂活動，并與城市外道路連接承擔對外交通的道路稱為城市道路。

城市道路一般比公路寬闊，為適應城市里種類繁多的交通工具，多劃分為機動車道、公共交通優(yōu)先專用道、非機動車道等。道路兩側(cè)有高出路面的人行道和房屋建筑。人行道下一般多埋設公共管線。城市道路兩側(cè)或中心地帶，有時還設置綠化帶、雕塑藝術品等，亦起到了美化城市的作用。

城市各重要活動中心之間要有便捷的道路連接，以縮短車輛的運行距離。城市的次要部分也要有道路通達，以利于居民活動。城市道路繁多又集中在城市的有限面積之內(nèi)，又有許多影響著道路交通互相流暢連接的交叉路口，所以必須采用各種措施，如設置紅綠燈信號管制、環(huán)形交叉、立體交叉等以利于交通流暢。城市交通工具種類繁多，速度快慢懸殊，為了避免互相干擾，又必須進行分道行駛，如用隔離帶、隔離墩、護欄或劃線等方法加以分隔。城市公共交通車輛又要設置停車站臺，還必須設置停車場以備停車之用。又要在交通繁忙的街道為行人設置過街天橋或地下通道，以保障行人安全又避免干擾車輛行駛。

一般在城市的道路系統(tǒng)中中，根據(jù)道路的地位和交通功能，將城市道路分為如下幾類：

1．快速路：為流暢地處理城市大量交通而建筑的道路。要有平順的線形，與一般道路分開，使汽車交通安全、通暢和舒適。如北京的三環(huán)路和四環(huán)路、上海的外環(huán)線等。一般在交叉路口也建有立體交叉，有時還全封閉，中央有隔離帶。

2．主干路：是連接城市各主要部分的交通干路，是城市道路的骨架，其主要功能是運輸。主干路上要保障一定的車速，故應根據(jù)交通量的大小設置相應的車道數(shù)，以供車輛通暢行駛。線形應順捷，交叉口宜盡量少，以減少干擾，平面交叉應有交通控制措施，目前有些城市以高架式的道路作為城市主干路。如上海的內(nèi)環(huán)高架路，已形成“申”字型的平面線形，以實現(xiàn)連接城市各區(qū)和主要部分的交通干路。

3.次干路：一般為一個區(qū)域內(nèi)的主要道路，是一般交通道路并兼有服務功能，配合主干路共同組成城市的干路網(wǎng)，起到廣泛聯(lián)系城市各部分與集散交通的作用，一般情況下快慢車混合使用。

4.支路：是次干路與居民區(qū)的聯(lián)絡路，為地區(qū)交通服務，道路兩側(cè)有時還建有商業(yè)性建筑等。

5.居住區(qū)道路：是居住區(qū)內(nèi)部街坊與街坊之間和街坊內(nèi)部的道路，主要為居民的各種活動服務。為了保證居住區(qū)的安靜，一般不宜設公共交通線路。居住區(qū)道路可以與城市次干路連接，但是盡量不與城市主干路連接。

6.風景區(qū)道路：是供游人游覽運輸用的道路。屬于園林型道路，包括對內(nèi)交通和對外交通兩部分。風景區(qū)的內(nèi)