第一章 总论
1 道路运输的特点：适应性强 机动性好 快捷 投资少 运量小 运输成本高 油耗和环境污染相对较大 道路的基本属性：公益性 商品性 超前性 储备性 道路的经济特征：道路产品是固定在广阔地域上的线性建筑物，不可移动 道路的生产周期和使用周期长 道路虽是物质产品，但不具有商品的形式 具有特殊的消费过程和消费方式 道路作为一个完整的系统，应充分发挥作用，为社会和经济服务 2 公路功能：主要承担中短途运输任务 补充和衔接其他运输方式，担任大运量运输的集散运输任务 特殊条件下也可独立担负长途运输任务 城市道路功能：联系城市各部分，为城市各种交通服务，并担负城市对外交通中转集散 构成城市结构布局的骨架，确定城市格局 为防空防火防震及绿化提供场地 是城市铺设各种公用设施的主要通道 为城市提供通风采光，改善城市生活环境 划分街坊，组织沿街建筑，表现城市建设风貌
3 道路按使用特点分：公路 城市道路 专用道路 公路（国道省道县道乡道）（高速公路一级公路二级公路三级公路四级公路）城市道路（快速路主干路次干路支路）专用道路（厂矿道路林区道路）
4 公路组成：线形---平面线形（直线缓和曲线圆曲线）纵面线形（直线竖曲线）横断面线形（分隔带行车道路肩路缘带人行道绿化带） 结构---路基路面桥涵隧道排水系统防护工程特殊构造物沿线设施；城市道路组成：机动车道非机动车道 交叉口立体交叉步行广场停车场公共汽车站 交通安全设施 排水系统 沿街设施 地下管线 绿化带 地铁高架桥
5 道路工程的主体：路线 路基 路面 第二章 道路平面设计
1 道路平面线形：道路中线投影到水平面的几何形状和尺寸 由直线缓和曲线圆曲线等各种基本线形组成 基本要素：直线缓和曲线圆曲线
2 道路路线设计的一般原则：应根据公路的等级及功能，正确运用技术指标，保持线形连续均衡，以确保车辆行驶的安全与舒适 路线走廊带的确定应考虑走廊带内各种运输方式的分工与配合，统筹规划近远期结合合理布局，以充分发挥和提高公路总体综合效益 道路选线必须由面到带由带到线，在对工程地质水文地质及地质灾害调查与勘察的基础上论证，确定公路路线方案 高速公路一级公路应做好总体设计，使道路的各项构造物布置恰当选型合理经济实用且同当地景观相协调 路线线位应合理利用地形，路线要同城镇规划相协调，综合考虑农田与水利建设，尽量少占农田避开古迹自然文物保护区野生动物保护区以有利于环境保护等 进行路线平纵横设计，做到平面舒适纵面均衡横面合理 3 平原区选线 特点：地形平坦沟渠河较多经济发达人工建筑多 主要矛盾---路线与地物的关系 选线要点：选好控制点确定路线走向 处理好路线与地物村镇的趋避关系 兼顾排水要求 处理好道路与道路道路与其他路线的交叉关系 控制点间线形应相对顺直短截，应避免长直线和小偏角 4 丘陵区选线 特点：两山夹一水分水岭多山丘连绵侧沟发育 主要矛盾---地形变化多线形指标线位高低跨河挨岸 选线要点：路线设计应充分考虑随地形变化而变化，在注意平纵面线位选择的同时应注意横向填挖的平衡 平纵横三个方面应综合考虑 根据路线等级不同考虑不同方案 决定线位高低时应充分注意主沟侧沟水流及支脉的影响
5 山岭区选线 特点：山高谷低地形较复杂地质气候水文等变化较大 主要矛盾：沿河（溪）线---河岸选择线位高低跨河换岸的地点 越岭线（沿分水岭一侧山坡
爬上山脊在适当地点穿过垭口再沿另一侧山坡下降的路线）---垭口选择过岭标高垭口两侧展线方案 山脊线---选择控制垭口侧坡的选择控制垭口间的平均坡度 6 直线最大最小长度限制原理：长直线由于景观单调和公路环境缺少变化往往会使驾驶员产生疲劳或注意力分散以致发生事故并注意直线的设置应与地形地物环境相协调 主要根据驾驶员的视觉反应及心理承受能力来确定 外国最长设计速度20倍 最小同向6倍反向2倍
7 圆曲线半径（由设计车速横向力系数路面横坡度决定） 平曲线的设计原理：确保汽车沿道路前进时其横向与纵向能同时处于安全正常状态 横向安全状态：设计中确保汽车无侧滑和倾覆的危险 横向正常状态：汽车上的乘客和汽车本身处于平衡状态 横向力系数μ由设计车速圆曲线半径路面横坡度决定 圆曲线极限最小半径（以设计车速行驶的车辆安全行驶的最小半径）的确定：行车的横向倾覆稳定性 滑动稳定性 乘客舒适性 营运经济性（燃料消耗和轮胎磨耗） 横向力系数μ=0.10-0.15 圆曲线一般最小半径（以设计车速行驶的车辆能保证其安全性和舒适性的最小半径）的确定μ=0.05-0.06 不设超高的圆曲线最小半径（曲线半径较大离心力较小靠轮胎与路面间的摩阻力就足以保证汽车安全稳定行驶所采用的最小半径）
8 曲线最小长度---6s行程 离心加速度变化率 小偏角的要求7°原理：汽车在曲线上行驶若曲线很短则驾驶员操作方向盘频繁在高速驾驶时很危险 若不设置足够长的曲线使离心加速度变化率小于一定数值从乘客心理来看也是不合理的 小偏角处的平曲线容易引起视觉误差使得驾驶员看到的曲线比实际短半径比实际小因此应加以限制 9 缓和曲线的作用：曲率变化缓和段（从直线向圆曲线或从大半径圆曲线向小半径圆曲线变化） 横向坡度变化的缓和段（直线段的路拱横坡渐变至弯道超高横坡度的过渡或圆曲线之间不同横坡度的过渡） 加宽缓和段（直线段的标准宽度向圆曲线部分加宽段之间的渐变）性质：缓和曲线应采用与汽车行驶轨迹线一致的曲线形式 当汽车的前轮转角从直线段上为零过渡到圆区线上某一定值过程中 该轨迹的曲率半径与转角成反比变化 缓和曲线长度：依离心加速度变化率计算 依驾驶员操作反应时间计算 超高渐变率不过大
10 平面线形组合的基本形式 直线的应用：直线短捷方向明确容易布设，避免过长直线小偏角 直线与曲线的应用：长直线尽头不宜设置小半径的平曲线，同向曲线间应避免短的直线 曲线组合：基本型（直线-回旋线-圆曲线-回旋线-直线）S形 卵形 复曲线 凸形 复合形
11 路线平面图（路线平面设计的最终成果）作用：综合反映路线的平面设置线形和尺寸以及公路与周围环境地形地物等的关系，是公路设计文件组成之一，公路施工平面图的基本资料 内容：沿线的地形地物，里程桩号，断链，平曲线的要素及主要桩位，水准点，大中桥，路线交叉，隧道，主要沿线设施的位置及边界
12 视距：驾驶人发现前方有障碍物为防止冲撞而制动或回避障碍物绕行，汽车在这段时间里沿道路行驶的必要安全距离 分类：停车视距（驾驶人自看到前方障碍物时起至障碍物前能安全停车所需的最短行车距离） 超车视距（从开始驶离原车道起至可见逆行来车并能超车后安全驶回原车道所需的最短距离） 会车视距（两对向行驶的汽车能在同一车道上及时刹车所需的距离）视距要求：高速公路一级公路停车视距 二级三级四级公路停车超车会车视距 公路应间隔设置具有超车视距的路段 高速公路一级公路以及大型车比例高的二三级公路应采用
货车停车视距对相关路段进行检验 雪冰冻地区的停车视距应适当增长 视距不足解决方法：开挖视距台 设置标线指示等 设置光学设备等 第三章 道路纵断面设计
1 道路纵断面：用一曲面沿道路中线竖直剖切展开成的平面 道路纵断面图：反应路线在纵断面上的形状位置及尺寸的图形 组成要素：纵坡的大小长短前后纵坡情况 竖曲线半径大小 平纵线形组合设计 纵坡：一定路线长度上两端有高差形成的坡度差的道路 纵坡度：每一百米的路线长度其两端高差几米 百分数表示 2 最大纵坡：在纵坡设计的各级道路允许使用的最大坡度值（8%） 影响因素：自然条件道路等级汽车的动力特性车辆行驶安全以及工程运营经济等 原理：汽车沿陡坡行驶时因升坡阻力增大而需增大牵引力从而降低车速若长时间爬坡不但会引起汽车水箱沸腾使行驶无力以致发动机熄火使驾驶条件恶化而且在爬坡时汽车的机件磨损也将增大因此应加以限制 最小纵坡：各级公路在特殊情况下容许使用的最小坡度值（0.3%） 原理：为了保证挖方地段设置边沟的低填方地段和横向排水不畅地段的纵向排水 防止积水渗入路基而影响其稳定性 平均坡度：一定路线长度范围内路线两端点的高差与路线长度的比值 高原纵坡折减（因海拔较高地区汽车发动机的功率会因空气稀薄而降低相应降低了汽车的爬坡能力） 理想最大纵坡：载重车以最大车速行驶的最大坡度（3%） 不限坡长最大纵坡:载重车以容许车速行驶的最大坡度 陡坡：纵坡度大于理想最大纵坡 缓坡：纵坡度小于不限坡长最大纵坡
3 坡长：变坡点与变坡点之间的水平长度 最大坡长：相邻两个变坡点间的最大水平长度，根据汽车的动力性能决定 原理：长距离的陡坡对汽车行驶不利 连续上坡发动机过热影响机械效率从而使行驶条件恶化，下坡因制动频繁而危及行车安全 最小坡长：相邻两个变坡点之间的最小水平长度 原理：长度过短会使变坡点个数增加行车时颠簸，坡度差较大时还易造成视觉的中断视距不良从而影响行车的平顺性和安全性 组合坡长：当连续陡坡是由几个不同受限坡度值的坡段组合而成时应按不同坡度的坡长限制折算确定 合成坡度：道路在平曲线路段若纵向有纵坡且横向有超高时则最大坡度在纵坡和超高横坡的合成方向上称之为合成坡度
4 纵坡设计的一般要求 公路纵坡设计一般要求：纵坡设计必须符合《标准》和《公路路线设计规范》中关于纵坡的规定 平原微丘地形的纵坡应均匀平缓，丘陵地形的纵坡应避免过分迁就地形而起伏过大，山岭重丘地形的沿河线应尽量采用平缓的纵坡，越岭线的纵坡应力求均匀不采用极限或接近极限的坡度更不宜连续采用极限长度的陡坡夹短距离缓坡的纵坡线形，越岭展线不应设置反坡 纵面线形应与地形相适应，设计成视觉连续平顺而圆滑的线形并重视平纵面线形的组合 纵坡设计应结合自然条件综合考虑 纵坡设计为保证路基稳定应尽量减少深路堑和高填方，在设计中应重视纵横向填挖的调配利用争取填挖平衡降低工程造价 纵坡设计应结合道路沿线的实际情况和具体条件进行设计并适当照顾农业机械农田水利等方面的要求 城市道路纵坡设计一般要求：纵坡设计应符合现行《城市道路设计规范》规定并参照城市规划控制高程适应临街建筑立面布置及沿路范围内地面水的排除 为保证行车安全舒适纵坡宜缓顺起伏不宜频繁 山城道路及新辟道路的纵断面设计应综合考虑土石方平衡汽车运营经济效益等因素 合理确定路面设计标高 机动车与非机动车混合行驶的车行道宜按非机动车爬坡能力设计纵坡度 纵断面设计应对沿线地形地下管线地质水文气候和排水要求综合考虑
5 纵断面设计步骤：准备工作 标注控制点 试坡 调坡 核对 定坡 设计竖曲线 高程计算 控制点：影响纵坡设计的高程控制点 控制性的控制点 参考性的控制点（经济点）--路基横断面透明模板确定 试坡要点：前后照顾 以点定线 反复比较 以线交点 调坡原则：少脱离控制点少变动填挖 定坡要素：坡度值变坡点位置和高程
6 地面线：在纵断面图上表示原地面的高程线 地面高程：地面线上各点的高程 纵断面设计线：沿道路中线所做的纵坡设计线 设计高程：在纵断面设计线上的各点高程 施工高度：任一桩号的设计标高与地面标高之差
7 变坡点：纵断面上两相邻不同坡度线的交点 竖曲线：为保证行车安全舒适以及视距的需要在变坡处设置的纵向曲线（凹形凸形） 圆曲线要素：圆曲线长切线长外距校正数 缓和曲线要素：曲线总长切线总长外距超距 竖曲线要素：曲线长切线长外距
8 竖曲线最小半径 凹形竖曲线极限最小半径—从限制离心力不致过大考虑，从汽车夜间行驶前灯照射距离考虑，从保证跨线桥下的视距考虑 凸形竖曲线极限最小半径—从失重不致过大考虑，从保证纵面行车视距考虑 竖曲线一般最小半径：通常为了使行车具有较好的舒适条件设计时多采用大于极限最小半径1.5-2倍的半径值 竖曲线最小长度：汽车在竖曲线上3s的行程时间长度 原理：当坡度较小时即使采用较大的竖曲线半径竖曲线的长度很短容易使驾驶员产生急促的变坡感觉易对行车造成冲击
9 竖曲线设计的一般要求：宜选用较大的竖曲线半径 同向曲线应避免断背曲线 反向曲线间一般由直坡段连接也可径相连接 竖曲线设置应满足排水需要 10 道路的空间线形：由道路的平面线形和纵面线形所组成的空间立体形状 组合设计的原则：应在视觉上能自然地诱导驾驶员的视线并保持视觉的连续性 平纵面线形的技术指标应大小均衡使线形在视觉上心理上保持协调 合成坡度应组合得当以利于路面排水和行车安全 注意与道路周围环境的配合 线形组合设计要点（合理性）平曲线与竖曲线的组合：平曲线与竖曲线应相互重合且平曲线应稍长于竖曲线 平曲线与竖曲线大小应保持均衡 暗弯与凸形竖曲线及明弯与凹形竖曲线的组合是合理悦目的 直线与纵断面的组合：平面的长直线与纵面的直坡线配合 直线上一次变坡是较好的平纵组合 只要路线有起伏就不要采用长直线最好使平面路线随纵坡的变化略加转折并把平竖曲线合理的组合 平纵线形组合与景观的协调配合：内部协调（平纵线形的连续性和立体协调）外部协调（道路与其两侧坡面路肩中间带沿线设施等的协调以及道路宏观位置）原则：应在道路的规划选线设计施工全过程中重视景观要求 在选定路线时应充分利用自然风景尽量做到路线与大自然融为一体不产生生硬感和隔断大自然 不仅把道路当成技术对象还应把它当成景观来看道路修建时要少破坏沿线自然景观纵面尽量避免高填深挖 横面设计要使边坡造型和绿化与现有景观相适应弥补填挖对自然景观的破坏 应进行综合绿化处理避免形式和内容上的单一化应将绿化作为诱导视线点缀风景及改造环境的一种措施而进行专门设计 应根据技术和景观要求合理选定构造物的造型色彩使道路构造物成为自然景观的补充 11 爬坡车道：陡坡路段主线行车道外侧增设的供载重车行驶的专用车道 设置目的：在道路纵坡较大的路段上载重车爬坡时需克服较大的坡度阻力使车速下降大型车与小汽车的速差变大超车频率增加对行车安全不利 速差较大的混合车辆行驶必将减小快车行驶的自由度导致通行能力下降 第四章 道路交叉设计
1 道路交叉：不同方向的两条或多条路线相交或相连的地点 道路交叉规划设计的根本任务：减少交叉行车的相互干扰保证车辆快速顺畅安全的通过 交通流线：把汽车作为一个质点汽车行驶时所行走的轨迹 危险点：交通流线相互交错的点 分类：分流点合流点冲突点 道路交叉分类：平面交叉（交叉口）立体交叉（立交） 缓解或解决交通冲突的方法：加宽交叉口车行道保证交叉口行车视距加大交叉口转弯半径设置各种交通标志 设置环岛或方向岛来渠化组织交通 采用立体交叉
2 平面交叉口类型：十字形交叉口X字形交叉口T字形交叉口Y字形交叉口错位交叉口复合式交叉口 根据交叉口的交通组织形式和交通特性分：加铺转角式分道转弯式扩宽路口式环形交叉
3 立体交叉分类 按相交路线类型分：道路与道路立交 道路与铁路立交 道路与大车道立交 按相交道路条数分：两路三路四路多路立交 按相交道路是否互通分：分离式部分互通式完全互通式立交 按相交道路的跨越方式分：上跨式下穿式立交 按立交主线及匝道的空间层次分：两层三层四层式立交 按立交匝道的形式分：定向式半定向式非定向式立交 按立交的外形分：喇叭形苜蓿叶形叶形环形菱形梨形海星形蝶式立交 匝道分类：定向匝道半定向匝道 左转匝道右转匝道左右转共行匝道
4 平面交叉：相交道路在同一个平面上相交的地方 设计要求：保证相交道路上所有车辆与行人的交通畅通与安全交叉口的通行能力满足各条道路的行车要求 满足行车稳定的前提下保证交叉口范围内的地面水迅速排出 设计内容：平面设计立面设计合理布置各种交通设施 平面交叉口选型根本出发点：减少或消除冲突点和提高交叉口通行能力 原则：尽量采用正交十字形交叉或T字形交叉 对于斜交的平面交叉口宜做部分改进和优化 主次分明主流交通道路线形尽量顺直 应尽量避免近距离的错位交叉 尽量避免畸形和多条道路的平面交叉 5 立体交叉：两条或多条道路用跨线桥隧道或地道在不同水平面上相互交叉的连接方式 立体交叉设置条件：根据相交道路的等级和任务确定 根据交叉口的交通量需求确定 考虑地形条件确定 道路与铁路交叉必要时确定 立体交叉的组成：主体（跨越设施主线匝道）附属设施（出口与入口辅助车道三角区）立交规划设计的原则：除应遵循道路设计的一般原则外 还应遵循功能性经济性适应性艺术性的原则 立交规划设计内容：立交规划方案设计初步设计施工图设计/立交总体设计 平面设计 纵面设计 横断面设计 桥跨设计 其他附属工程设计等 第五章 路基设计与施工 1 路基（作用）：按照路线位置和一定技术要求修筑的带状构造物，是路面的基础承受由路面传递下来的行车荷载 它贯穿公路全线与桥梁隧道相连构成公路的整体 特点：工程数量大耗费劳力多涉及面广投资高 设计与施工必须与当地农田水利建设和环境保护相配合 在地质和水文条件复杂路段技术问题多施工难度大投资增多对工期影响大 路基质量对公路的质量和运营影响大 2 路基设计一般要求 除断面尺寸符合设计标准外 还应满足：具有足够的整体稳定性 具有足够的强度刚度 具有足够的水温稳定性
3 路基设计与施工基本内容 设计：做好沿线自然情况的勘查工作收集必要的设计资料 根据路线纵断面设计确定的填挖高度结合沿线地质水文调查资料进行路基主体工程设计 根据沿线地面水流及地下水埋藏情况进行路基排水系统的总体布置及地面和地下排水结构物的设计与计算 路基防护与加固设计 路基工程其他设施设计 施工：进行现场调查研究核对设计文件 编制施工组织计划确