視距-道路橋梁與渡河工程-臺州學院課件

第2講道路勘測設計程序及依據第2講道路勘測設計程序及依據2.1道路勘測設計程序/劃分/成果國民經濟長遠規(guī)劃及公路網建設規(guī)劃調查，進行可行性研究編制計劃任務書現場勘測，編制初步設計與概算編制施工圖和施工圖預算列入年度基本建設計劃施工交工并開放交通竣工驗收，竣工決算決策階段實施階段設計準備與設計施工階段保修階段2.1道路勘測設計程序/劃分/成果國民經濟長遠規(guī)劃及公路勘測設計階段的劃分一階段設計：技術簡單，方案明確的小型公路工程一次定測，編制施工圖設計和工程預算兩階段設計一般公路工程項目初測，編制初步設計和工程概算；補充測量，編制施工圖設計三階段設計技術復雜，且缺乏經驗的建設項目或其中個別路段、單項工程等進行初步設計、技術設計和施工圖設計勘測設計階段的劃分一階段設計：道路勘測設計的成果第一篇總說明書第二篇總體設計第三篇路線第四篇路基路面及排水第五篇橋梁及涵洞第六篇隧道第七篇路線交叉第八篇交通工程及沿線設施第九篇環(huán)境保護第十篇渡口碼頭及其他工程第十一篇筑路材料第十二篇施工組織計劃第十三篇施工圖預算附件有關地質、水文等補充資料兩階段設計：第十二篇施工方案第十三篇設計概算附件基礎資料道路勘測設計的成果第一篇總說明書兩階段設計：主要內容1）公路設計招投標制度設計招標的分類設計招投標程序設計招標文件組成設計投標文件組成2）公路設計監(jiān)理制度是一種新型設計監(jiān)督管理制度2.2道路設計管理主要內容1）公路設計招投標制度2.2道路設計管理參考《道路工程經濟與項目管理》一、公路設計招標1）設計招標的意義定義：招標人按照國家基本建設程序，依據批準的可行性研究報告，對工程的初步設計、施工圖設計通過招標活動選定勘察設計單位的工作規(guī)范市場，營造公平競爭氛圍提高設計水平和投資效益參考《道路工程經濟與項目管理》2）設計招標的種類按階段分類：一次性招標分階段招標按內容分類：設計招標方案招標按招標方式分類：公開招標邀請招標2）設計招標的種類按階段分類：按招標方式分類：3）設計招標的一般程序編制資格預審文件編制招標文件發(fā)出招標公告或投標邀請書對投標人進行資格審查向合格的投標人發(fā)售招標文件組織投標人現場勘察召開標前會議接收投標人投標文件開標評標、推薦中標候選人確定中標人發(fā)出中標通知書與中標人簽訂合同3）設計招標的一般程序編制資格預審文件評標、推薦中標候選人4）設計招標文件的基本組成邀請書或招標公告投標須知勘察設計合同通用條款和專用條款勘察設計標準規(guī)范勘察設計原始資料勘察設計協(xié)議書格式投標文件格式評標標準和方法4）設計招標文件的基本組成邀請書或招標公告二、公路設計投標、評標及開標1）設計投標商務文件技術文件報價清單勘察設計費報價勘察設計費計算清單2）設計評標由招標人代表、相關技術人員組成評標委員會采用綜合評價方法二、公路設計投標、評標及開標1）設計投標三、公路設計監(jiān)理新興的公路設計管理制度，作用：首要作用是監(jiān)督管理技術咨詢四、公路設計工序管理質量管理的要點：項目負責人全過程負責制ISO9001質量管理體系項目管理會議制度：項目負責人主持，形成會議紀要三、公路設計監(jiān)理新興的公路設計管理制度，作用：內容提要1.道路設計控制強制性條文現行公路和城市道路設計施工規(guī)范體系2.道路設計控制要素

車輛是道路主要使用者，車輛的相關性能是道路設計的主要控制要素3.建筑界限與用地范圍2.3道路設計控制要素和設計依據(重點)內容提要1.道路設計控制強制性條文2.3道路設計控制一、道路設計控制強制性條文部分內容參考《交通工程》控制類型：強制性控制：不得更改的約定性控制：希望遵守，可酌情修改強制性條文：《中華人民共和國工程建設標準強制性條文(公路工程部分)》現行規(guī)范、規(guī)程、標準(建設部頒和交通部頒，地方政府職能部分頒布的地方標準)一、道路設計控制強制性條文部分內容參考《交通工程》現行公路技術標準體系2014現行公路技術標準體系2014現行城市道路技術標準體系現行城市道路技術標準體系二、道路設計的控制要素道路的基本功能是供汽車行駛，因此其基本控制因素與汽車性能相關。相關汽車性能包括：設計車輛的外形：設計速度設計交通量通行能力及服務水平設計荷載汽車行駛特性（動力特性、抗傾覆、制動等）其他因素：建筑界限、用地范圍等二、道路設計的控制要素道路的基本功能是供汽車行駛，因此其基本1.設計車輛按使用目的、結構或發(fā)動機的不同分成各種類型，作為道路設計依據的汽車可分為：公路：小客車、載貨汽車、鞍式列車城市道路：小汽車、普通汽車、鉸接車1.設計車輛按使用目的、結構或發(fā)動機的不同分成各種類型，作小客車載貨汽車鞍式列車1.設計車輛鉸接車小客車載貨汽車鞍式列車1.設計車輛鉸接車例：車輛長度對設計的影響例：車輛長度對設計的影響國家標準《汽車外廓尺寸限界》(GB1589-89)汽車最大外廓尺寸應不超過如下限制規(guī)定：1.總高：4.0m2.總寬（不包括后視鏡）：2.5m3.總長：16m（1）載重汽車（包括越野載重汽車）12.0m（2）客車12.0m鉸接式客車18.0m（3）牽引車拖半掛車16.5m（4）汽車全掛汽車列車20.0m國家標準《汽車外廓尺寸限界》(GB1589-89)汽車最大外2.設計速度（計算行車速度）定義：在氣候正常、交通密度小、汽車運行只受道路本身條件的影響時，一般駕駛員能使車輛保持安全而舒適地行駛的最大行駛速度。設計速度是確定幾何線形的最關鍵參數《公路路線設計規(guī)范》JTGD20-2006規(guī)定各級公路設計速度表2.設計速度（計算行車速度）定義：在氣候正常、交通密度小、2.設計速度（計算行車速度）設計速度的選擇一般原則：(1)一條道路主線，一般選擇一種設計速度，地形條件復雜時，可選擇兩種設計速度;(2)不同設計時速路段之間應設置過渡段；(3)一級公路作為干線公路時，設計時速宜選擇100km/h或80km/h，作為一般集散公路時，選擇80km/h或60km/h；(4)二級公路作為干線公路時，設計時速宜選擇80km/h，作為一般集散公路時，選擇60km/h；2.設計速度（計算行車速度）設計速度的選擇一般原則：3.設計交通量（參考：交通工程）(1)交通量：單位時間內通過道路某斷面的車輛數目，一般以年、日或小時計，為別成為年交通量、日交通量、小時交通量通過調查和預測得到不同車輛占用道路資源不同，一般將不同車輛按不同折算系數換算成標準車(2)標準車選擇：公路和城市道路交通量計算均選擇小汽車(小客車)作為標準車3.設計交通量（參考：交通工程）(1)交通量：(3)換算系數選取公路：城市道路：車種小客車普通汽車鉸接車普通路段11.52環(huán)形平面交叉口11.42燈控平面交叉口11.62.53.設計交通量（參考：交通工程）(3)換算系數選取車種小客車普通汽車鉸接車普通路段11.例如：某城市道路交通量調查結果如表所示：車種小客車普通汽車鉸接車總計普通路段換算系數11.52——24h通過數量(上行方向)10005002001700換算為標準車1000750400215024h通過數量(下行方向)8006003001700換算為標準車8009008002500日交通量=上行換算交通量+下行交通量=4650（輛/日）例如：某城市道路交通量調查結果如表所示：車種小客車普通汽車鉸3.設計交通量（參考：交通工程）(4)幾個重要概念a)年平均日交通量:b)最大日交通量：365個交通量中最大的一個c)高峰小時交通量：一年或一日中最大小時交通量d)日平均小時交通量：一日內5：00~21：00的交通量小時平均值e)設計交通量：設計年限末，用以作為道路設計依據而確定的交通量，可分為設計年平均日交通量和設計小時交通量。設計年平均日交通量用來確定公路等級等參數，設計小時交通量用來確定車道數等參數3.設計交通量（參考：交通工程）(4)幾個重要概念3.設計交通量（參考：交通工程）(4)幾個重要概念f)設計年限：雙重含義在進行路線設計時，設計年限是指道路交通量達到飽和狀態(tài)的時限。區(qū)別于進行路基路面結構設計時的設計年限，那是指路基路面結構達到臨界狀態(tài)的時限。公路路線設計時：高速、干線一級公路20年，集散一級公路、二級、三級公路15年；四級公路按具體情況確定。城市道路路線設計時：快速路、主干路20年，次干路15年，支路10-15年。3.設計交通量（參考：交通工程）(4)幾個重要概念3.設計交通量（參考：交通工程）(5)設計年平均日交通量(設計交通量)的確定待建公路遠景設計年限時能夠達到的年平均日交通量是確定道路等級的重要依據遠景設計年平均日交通量的計算：

Nd=N0(1+γ)n-1式中：

Nd——遠景設計年平均日交通量（輛/日）

N0——起始年平均日交通量（輛/日）

γ——交通量年平均增長率（%）

n——遠景設計年限3.設計交通量（參考：交通工程）(5)設計年平均日交通量(例如：某公路橫斷面調查結果，目前每天有1000輛小汽車，400輛中型車，100輛大型車，50輛拖掛車。則換算交通量為：AADT=1000×1+400×1.5+100×2+50×3=1950輛/d若年增長率7%，設計年限15年，則設計期末AADT=1950×1.0714=5029輛/d根據交通量，應選用二級公路，設計年平均日交通量無法確定車道數。例如：某公路橫斷面調查結果，目前每天有1000輛小汽車，40(6)設計小時交通量的確定待建道路遠景設計年限時，用以作為設計依據的以1小時為單位的交通量，是確定車道數的主要依據?！稑藴省芬?guī)定公路一般選用第30位小時交通量，或根據當地調查結果控制在第20~40位間;365*24=8760204030÷8760=0.33%的概率出現交通擁擠3.設計交通量（參考：交通工程）(6)設計小時交通量的確定204030公路設計小時交通量的計算：

DDHV=AADT×D×K式中：DDHV—單向設計小時交通量，veh/hAADT—預測年度的年平均日交通量，veh/dD—方向不均勻系數，可取0.5~0.6，或根據實際交通量資料確定K—設計小時交通量系數，選定位數小時交通量與年平均日交通量的比值例如：K=12%，D=0.6，AADT=35000，DDHV=2520若V設計=100km/h，要達到二級服務水平，需雙向四車道3.設計交通量（參考：交通工程）公路設計小時交通量的計算：例如：K=12%，D=0.6，AA城市道路設計小時交通量的計算：

Nh=Nda×K×δ式中：Nh—單向設計小時交通量，pcu/hNda—預測年度的年平均日交通量，pcu/dδ—方向不均勻系數，一般取0.6K—設計小時交通量系數，為高峰小時交通量（即最大小時交通量）與設計交通量的比值3.設計交通量（參考：交通工程）城市道路設計小時交通量的計算：3.設計交通量（參考：交通工程3.設計交通量（參考：交通工程）K值確定方法：實地調查，或者在缺乏觀測數據時，采用規(guī)范給定的參考值3.設計交通量（參考：交通工程）K值確定方法：實地調查，或者(1)通行能力定義在一定的道路和交通條件下，道路上某一路段適應車流的能力。以單位時間通過的最大車輛數表示（輛/小時）。雙車道為雙向車道合計數，多車道用一條車道的通過數表示。(2)通行能力種類基本通行能力：理想狀況下的通行能力可能通行能力：考慮實際狀況的最大通行能力設計通行能力：一定服務水平下的通行能力4、通行能力及服務水平(1)通行能力定義4、通行能力及服務水平①基本通行能力：定義：在理想條件下，單位時間內一個車道可以通過的小客車最大數量理想條件：道路條件和交通條件兩個方面道路條件：足夠寬、平順、通視良好交通條件：路上只有小汽車，沒有其他車輛混入且不限速一個車道的基本通行能力：以時間間隔計算：C=3600/t（輛/小時）式中：t—連續(xù)車流車頭間隔時間（s），觀測求得以車頭間距計算：C=1000V／L式中：L—連續(xù)車流平均車頭間隔距離（m）4、通行能力及服務水平①基本通行能力：4、通行能力及服務水平②可能通行能力考慮影響實際通行能力的諸多因素C可能=C基本×(A車道數×A車道寬×A路肩寬×A交叉口×A行人×A混入率)③設計通行能力公路交通的運行狀態(tài)保持在一定的服務水平時，單位時間內公路上某一路段可以通過的最大車輛數。計算時服務水平以最大服務交通量V和基本通行能力C的比值表征，相應的設計通行能力為：

C設計=C可能×（V/C）式中：V—最大服務交通量，V越大，則相應的服務水平越低

C—基本通行能力4、通行能力及服務水平②可能通行能力4、通行能力及服務水平(3)服務水平公路在某種交通條件下所提供運行服務的質量水平高速公路、一級公路以車流密度為主要指標界定服務水平，二級、三級、四級公路以延誤率和平均運行速率為主要指標界定服務水平；交叉口以車輛延誤率來界定服務水平?！豆仿肪€設計規(guī)范》將公路服務水平分為四級，并根據我國實際狀況規(guī)定了各級公路的服務水平及服務水平分級標準：公路等級高速公路一級公路二級公路三級公路四級公路服務水平二級二級三級三級—4、通行能力及服務水平(3)服務水平公路等級高速公路一級公路二級公路三級公路四級各級服務水平質量特征：一級：交通量小，可自由或較自由選擇車速，基本不受其他車輛影響，交通流處于自由流狀態(tài)二級：車輛受其他車輛或行人影響，選擇車速的自由度受到一定限制，交通流處于穩(wěn)定流狀態(tài)三級：選擇車速的自由受到很大的限制，車輛混入或行人干擾很大，交通流接近不穩(wěn)定流狀態(tài)，延誤車輛達到80%以上四級：車輛混入或行人干擾十分嚴重，交通流處于不穩(wěn)定流狀態(tài)，無法自由選擇車速，變成強制狀態(tài)，時常發(fā)生交通堵塞4、通行能力及服務水平各級服務水平質量特征：4、通行能力及服務水平4、通行能力及服務水平不同等級、不同設計時速下服務水平與V/C值的關系可以根據上表V/C和C基本計算C設計例如：公路服務等級二級，C基本，高速，120=2200(輛/日)，則C設計，高速，120=2200*0.74=1628(輛/日)服務等級高速一級二級、三級、四級1201008010080608060<60一級0.340.310.250.350.300.250.12-0.150.11-0.150.10-0.14二級0.740.670.600.650.580.530.31-0.400.28-0.380.20-0.37三級0.880.860.750.800.720.660.57-0.640.43-0.580.35-0.54四級≥1.0≥1.0≥1.0≥1.0≥1.0≥1.01.01.01.04、通行能力及服務水平不同等級、不同設計時速下服務水平與V/5.安全行車視距1）視距概念汽車在行駛中，當發(fā)現障礙物或車輛后，能及時采取措施，防止發(fā)生交通事故所需要的必須的最小距離視距不足發(fā)生在：彎道交叉口縱坡坡頂5.安全行車視距1）視距概念5.安全行車視距5.安全行車視距5.安全行車視距2）視距分類停車視距：汽車行駛時，自駕駛人員看到前方障礙物時起，至到達障礙物前安全停止，所需的最短距離會車視距：在同一車道上兩對向汽車相遇，從相互發(fā)現時起，至同時采取制動措施使兩車安全停止，所需的最短距離5.安全行車視距2）視距分類5.安全行車視距2）視距分類錯車視距：在沒有明確劃分車道線的雙車道道路上，兩對向行駛之汽車相遇，發(fā)現后即采取減速避讓措施，安全錯車所需的最短距離超車視距：在雙車道公路上，后車超越前車時，從開始駛離原車道之處起，至可見逆行車并能超車后安全駛回原車道所需的最短距離5.安全行車視距2）視距分類5.安全行車視距2）視距分類四種視距間的關系：前三種：三種完成的任務有一定的相似性（減速完成相應動作，對向行駛），其中會車視距最長，約為停車視距的２倍第四種：與前三種完成的任務完全不同（屬于加速超車，對向和同向行駛并存），且超車視距最長，單獨研究只需要研究：停車視距和超車視距5.安全行車視距2）視距分類5.安全行車視距3）視距分析條件目高（視線高）：是指駕駛人員眼睛距地面的高度，規(guī)定以車體較低的小客車為標準，采用1.2m物高：路面上障礙物的高度，0.10m1.2m0.1m5.安全行車視距3）視距分析條件1.2m0.1m5.安全行車視距4）停車視距計算分析停車視距構成：反應距離＋制動距離反應距離制動距離安全距離停車距離ST5.安全行車視距4）停車視距計算分析反應距離制動距離安全5.安全行車視距4）停車視距計算分析反應距離：是發(fā)現阻礙物，決定采取制動措施的那一瞬間到制動器起作用的那一瞬間汽車所行駛的距離感覺時間為1.5s制動反應時間（制定生效時間）取1.0s感覺和制動反應的總時間t=2.5s在這個時間內汽車行駛的距離為：

S1=V·t/3.65.安全行車視距4）停車視距計算分析5.安全行車視距4）停車視距計算分析(2)制動距離：是指汽車從制動生效到汽車完全停住，這段時間內所走的距離S2：(3)安全距離：5-10ｍ5.安全行車視距4）停車視距計算分析5.安全行車視距4）停車視距計算分析停車視距ST：（考慮一定的安全距離）

公路停車視距標準城市道路停車視距標準5.安全行車視距4）停車視距計算分析公路停車視距標準城市5.安全行車視距5）超車視距計算分析定義：后車安全超越前車所需的最小距離加速S1超車（逆向行駛）S2安全距離S3對向行駛S4最小必要超車視距全超車視距5.安全行車視距5）超車視距計算分析加速S1超車（逆向行5.安全行車視距5）超車視距計算分析(1)加速行駛距離S1當超車汽車經判斷認為有超車的可能，于是加速行駛移向對向車道，在進入該車道之前所行駛距離為S1：5.安全行車視距5）超車視距計算分析5.安全行車視距5）超車視距計算分析(2)超車汽車在對向車道上并返回原車道行駛的距離S2：(3)對向汽車之間的安全距離S3：

S3=15～100m(4)超車過程中對向汽車的行駛距離S4：以上四個距離之和是比較理想的全超車過程全超車視距為：S超=S1+S2+S3+S45.安全行車視距5）超車視距計算分析5.安全行車視距最小必要超車視距為：加速S1超車（逆向行駛）S2安全距離S3對向行駛S4最小必要超車視距全超車視距對向汽車行駛時間大致為t2的2/3：最小必要超車視距為：5.安全行車視距最小必要超車視距為：加速S1超車（逆向行5.安全行車視距5）超車視距計算分析多車道公路分向行駛，因此不存在超車視距不足的問題。根據上述原理，規(guī)范給出了二三四級公路超車視距標準。表中：一般值對應全超車視距，最小值對應最小超車視距。二級、三級、四級公路超車視距標準5.安全行車視距5）超車視距計算分析二級、三級、四級公路6.公路建筑界限與公路用地(1)道路建筑界限定義為保證車輛、行人通行安全，對路橋及隧道的高度和寬度范圍內不允許有任何障礙物的空間界限，又稱為建筑凈空包括：凈高、凈寬(2)道路建筑界限的邊界線界定不設超高時上邊緣為水平線；兩側邊線與水平線垂直設超高時，上邊緣為與超高橫坡平行；兩側邊線與超高橫坡垂直6.公路建筑界限與公路用地(1)道路建筑界限定義側向寬度L>1m,建筑頂角寬度E=1m側向寬度L≤1m,建筑頂角寬度E=L凈高H：高速、一級、二級取5m三級、四級取4.5m，考慮加鋪需要可預留20cm側向寬度L>1m,建筑頂角寬度E=1m凈高H：6.公路建筑界限與公路用地邊界線界定與有效凈空高度概念6.公路建筑界限與公路用地邊界線界定與有效凈空高度概念6.公路建筑界限與公路用地(3)公路用地一般的，兩側排水溝或截水溝外邊緣以外不少于1m的土地為公路用地有條件處，高速和一級路可不小于3m，二級路可不小于2m其他特殊狀況，如高填方、深挖方路段，特殊地質路段，橋梁、隧道、立交路段，服務設施等，可根據實際情況確定用地范圍(4)城市道路用地紅線：劃分城市道路用地和城市其他用地的分界控制線城市道路用地范圍：即紅線之間的寬度6.公路建筑界限與公路用地(3)公路用地公路路線設計規(guī)范JTGD20-2006規(guī)范提出的新概念：實際行駛速度、實際通行能力：原設計通行能力是在設計速度的基礎上得到，實際行駛速度在諸多因素干擾下與設計速度不符，應調整使用實際行駛速度作為計算設計通行能力的依據，使計算結果更符合實際狀況規(guī)范給出了實際行駛速度和實際通行能力的計算方法。7、06規(guī)范新設計概念公路路線設計規(guī)范JTGD20-2006規(guī)范提出的新概念：77.06規(guī)范新設計概念以高速公路為例：(1)實際行駛速度受車道數、車道寬度、路側寬度影響，所以根據下式進行相應調整：式中：vw