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2020造价工程师《土建工程》教材精讲:第二章第二节

来源:中华考试网  [2019年11月7日]  【

第二节 道路、桥梁、涵洞工程的分类、组成及构造

  一、道路工程

  (一)道路分类及组成

  1.道路的分类

  根据《城市道路工程设计规范》(CJJ37),按道路所在位置、交通性质及其使用特点,道路可分为:公路、城市道路、厂矿道路及乡村道路等。它们在技术方面有很多相同之处。

  城市道路应按道路在道路网中的地位、交通功能以及对沿线的服务功能等,分为快速路、主干路、次干路和支路四个等级,并应符合下列规定:

  (1)快速路应中央分隔、全部控制出入、控制出入口间距及形式,应实现交通连续通行,单向设置不应少于两条车道,并应设有配套的交通安全与管理设施。快速路两侧不应设置吸引大量车流、人流的公共建筑物的出入口。

  (2)主干路应连接城市各主要分区,应以交通功能为主。主干路两侧不宜设置吸引大量车流、人流的公共建筑物的出入口。

  (3)次干路应与主干路结合组成干路网,应以集散交通的功能为主,兼有服务功能。次干路两侧可设置公共建筑物的出入口,但相邻出入口的间距不宜小于 80m,且该出入口位置应在临近交叉口的功能区之外。

  (4)支路宜与次干路和居住区、工业区、交通设施等内部道路相连接,应以解决局部地区交通,以服务功能为主。支路两侧公共建筑物的出入口位置宜布置在临近交叉口的功能区之外。

  道路交通量达到饱和状态时的道路设计年限为:快速路、主干路应为 20 年;次干路应为 15 年;支路宜为 10~15 年。

  【2016 年真题】交通量达到饱和状态的次干路设计年限应为( )。

  A.5 年

  B.10 年

  C.15 年

  D.20 年

  『正确答案』C

  『答案解析』本题考查的是道路的分类及组成。道路交通量达到饱和状态时的道路设计年限为:快速路、主干路应为 20 年;次干路应为 15 年;支路宜为 10~15 年。参见教材 P83。

  2.公路的分类

  根据《公路工程技术标准》(JTG B01),公路分为高速公路、一级公路、二级公路、三级公路及四级公路等五个技术等级。

  (1)高速公路为专供汽车分方向、分车道行驶,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。

  (2)一级公路为供汽车分方向、分车道行驶,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。

  (3)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。

  (4)三级公路为供汽车、非汽车交通混合行驶的双车道公路。三级公路的年平均日设计交通量宜为 2000~6000 辆小客车。

  (5)四级公路为供汽车、非汽车交通混合行驶的双车道或单车道公路。双车道四级公路年平均日设计交通量宜在 2 000 辆小客车以下;单车道四级公路年平均日设计交通量宜在 400 辆小客车以下。

  公路技术等级选用应根据路网规划、公路功能,并结合交通量论证确定。主要干线公路应选用高速公路。次要干线公路应选用二级及二级以上公路。主要集散公路宜选用一、二级公路。次要集散公路宜选用二、三级公路。支线公路宜选用三、四级公路。

  2.道路的组成

  道路组成可以分为几何(或称线形)和结构两部分组成。

  (1)线形组成。道路线形是指道路中线的空间几何形状和尺寸,这一空间线形投影到平、纵、横

  三个方向而分别绘制成反映其形状、位置和尺寸的图形,就是道路的平面图、纵断面图和横断面图。城市道路横断面可分为单幅路、两幅路、三幅路、四幅路及特殊形式的断面。城市道路横断面宜由机动车道、非机动车道、人行道、分车带、设施带、绿化带等组成,特殊断面还可包括应急车道、路肩和排水沟等。

  1)机动车道。机动车道路面宽度应包括车行道宽度及两侧路缘带宽度,单幅路及三幅路采用中间分隔物或双黄线分隔对向交通时,机动车道路面宽度还应包括分隔物或双黄线的宽度。一条机动车道最小宽度应符合表 2.2.1 的规定。

  【2015 年真题】设计速度≤60km/h,每条大型车道的宽度宜为( )。

  A.3.25m

  B.3.30m

  C.3.50m

  D.3.75m

  『正确答案』C

  『答案解析』本题考查的是道路工程。大型车道或混行车道对于设计时速小于等于 60km/h 的车道宽度是 3.5m。参见教材 P84。

  2)非机动车道。与机动车道合并设置的非机动车道,车道数单向不应小于 2 条,宽度不应小于

  2.5m。非机动车专用道路面宽度应包括车道宽度及两侧路缘带宽度,单向不宜小于 3.5m,双向不宜小于4.5m。一条非机动车道最小宽度自行车不得小于 1.0m,三轮车不得小于 2.0m。

  3)人行道。人行道宽度必须满足行人安全顺畅通过的要求,并应设置无障碍设施。人行道最小宽度应符合表 2.2.2 的规定。

  4)分车带。分车带按其在横断面中的不同位置及功能,可分为中间分车带(简称中间带)及两侧分车带(简称两侧带),分车带由分隔带及两侧路缘带组成。分隔带应采用立缘石围砌,需要考虑防撞要求时,应采用相应等级的防撞护栏。

  5)设施带。设施带宽度应包括设置护栏、照明灯柱、标志牌、信号灯、城市公共服务设施等的要求,各种设施布局应综合考虑。设施带可与绿化带结合设置,但应避免各种设施与树木间的干扰。

  6)绿化带。道路绿化是大地绿化的组成部分,也是道路组成不可缺少的部分,无论是道路总体规划、详细设计、修建施工,还是养护管理都是其中的一项重要内容。绿化带的宽度应符合现行行业标准的相关要求,最小宽度为 1.5m。

  7)应急车道。当快速路单向机动车道数小于 3 条时,应设不小于 3.0m 的应急车道。当连续设置有困难时,应设置应急停车港湾,间距不应大于 500m,宽度不应小于 3.0m。

  8)保护性路肩。采用边沟排水的道路应在路面外侧设置保护性路肩,中间设置排水沟的道路应设置左侧保护性路肩。快速路不应小于 0.75m;其他道路不应小于 0.5m;当有少量行人时,不应小于1.50m。

  (2)结构组成

  路基是行车部分的基础,它由土、石按照一定尺寸、结构要求建筑成带状土工构筑物,路基必须具有一定的力学强度和稳定性,又要经济合理,以保证行车部分的稳定和防止自然破坏力的损害。

  2.路基的基本要求

  路基是道路的基本结构物,一方面要保证车辆行驶的通畅与安全,另一方面要支持路面承受行车荷载的要求,因此应满足以下要求:

  (1)路基结构物的整体必须具有足够的稳定性。

  (2)路基必须具有足够的强度、刚度和水温稳定性。

  3.路基形式

  (1)填方路基

  1)填土路基。填土路基宜选用级配较好的粗粒土作填料。用不同填料填筑路基时,应分层填筑,每一水平层均应采用同类填料。

  2)填石路基。填石路基是指用不易风化的开山石料填筑的路堤。易风化岩石及软质岩石用作填料时,边坡设计应按土质路堤进行。

  3)砌石路基。砌石路基是指用不易风化的开山石料外砌、内填而成的路堤。砌石顶宽采用 0.8m,基底面以 1:5 向内倾斜,砌石高度为 2~15m,砌石路基应每隔 15~20m 设伸缩缝一道。当基础地质条件变化时,应分段砌筑,并设沉降缝。当地基为整体岩石时,可将地基做成台阶形。

  4)护肩路基。坚硬岩石地段陡山坡上的半填半挖路基,当填方不大,但边坡伸出较远不易修筑时,可修筑护肩。护肩应采用当地不易风化片石砌筑,高度一般不超过 2m,其内外坡均直立,基底面以1:5 坡度向内倾斜。

  5)护脚路基。当山坡上的填方路基有沿斜坡下滑的倾向或为加固、收回填方坡脚时,可采用护脚路基。护脚由干砌片石砌筑,断面为梯形,顶宽不小于 1m,内外侧坡坡度可采用 1:0.5~1:0.75,其高度不宜超过 5m。

  (2)挖方路基

  挖方路基分为土质挖方路基和石质挖掘方路基。

  (3)半填半挖路基

  在地面自然横坡度陡于 1:5 的斜坡上修筑路堤时,路堤基底应挖台阶,台阶宽度不得小于 1m,台阶底应有 2%~4%向内倾斜的坡度。分期修建和改建公路加宽时,新旧路基填方边坡的衔接处,应开挖台阶。高速公路、一级公路,台阶宽度一般为 2m,土质路基填挖衔接处应采取超挖回填措施。

  (三)路面

  1.路面结构

  路面是由各种不同的材料,按一定厚度与宽度分层铺筑在路基顶面上的层状构造物。

  (1)面层

  (2)基层

  基层是设置在面层之下,并与面层一起将车轮荷载的反复作用传递到底基层、垫层、土基等起主要承重作用的层次。

  (3)垫层

  面层、基层和垫层是路面结构的基本层次,为了保证车轮荷载的向下扩散和传递,下一层应比其上一层的每边宽出 0.25m。

  2.坡度与路面排水

  道路橫坡应根据路面宽度、路面类型、纵坡及气候条件确定,宜采用 1%~2%。快速路及降雨量大的地区宜采用 1.5%~2%;严寒积雪地区、透水路面宜采用 1%~1.5%。保护性路肩横坡度可比路面横坡度加大 1.0%。路肩横向坡度一般应较路面横向坡度大 1%。

  高速公路、一级公路的路面排水,一般由路肩排水与中央分隔带排水组成;二级及二级以下公路的路面排水,一般由路拱坡度、路肩横坡和边沟排水组成。

  3.路面等级与分类

  (1)路面等级

  路面等级按面层材料的组成、结构强度、路面所能承担的交通任务和使用的品质划分为高级路面、次高级路面、中级路面和低级路面等四个等级。

  (2)路面类型

  1)路面基层的类型。按照现行规范,基层(包括底基层)可分为无机结合料稳定类和粒料类。无机结合料稳定类有:水泥稳定土、石灰稳定土、石灰工业废渣稳定土及综合稳定土;粒料类分级配型和嵌锁型,前者有级配碎石(砾石),后者有填隙碎石等。

  ①水泥稳定土基层。在粉碎的或原来松散的土中,掺入足量的水泥和水,经拌和得到的混合料在压实养生后,当其抗压强度符合规定要求时,称为水泥稳定土。水泥稳定粗粒土、水泥稳定中粒土可适用于各种交通类别的基层和底基层,但水泥稳定细粒土(水泥土)不能用作二级以上公路高级路面的基层。

  ②石灰稳定土基层。在粉碎或原来松散的土中掺入足量的石灰和水,经拌和、压实及养生得到的混合料,当其抗压强度符合规定要求时,称为石灰稳定土。适用于各级公路路面的底基层,可作二级和二级以下的公路的基层,但不应用作高级路面的基层。

  ③石灰工业废渣稳定土基层。一定数量的石灰和粉煤灰或石灰和煤渣与其他集料相配合,加入适量的水,经拌和、压实及养生后得到的混合料,当其抗压强度符合规定要求时,称为石灰工业废渣稳定土。适用于各级公路的基层与底基层,但其中的二灰土不应用作高级沥青路面及高速公路和一级公路上的基层。

  ④级配碎(砾)石基层。由各种大小不同粒径碎(砾)石组成的混合料,当其颗粒组成符合技术规范的密实级配的要求时,称其为级配碎(砾)石。级配碎石可用于各级公路的基层和底基层,可用作较薄沥青面层与半刚性基层之间的中间层。级配砾石可用于二级和二级以下公路的基层及各级公路的底基层。

  ⑤填隙碎石基层。用单一尺寸的粗碎石作主骨料,形成嵌锁作用,用石屑填满碎石间的空隙,增加密实度和稳定性,这种结构称为填隙碎石。可用于各级公路的底基层和二级以下公路的基层。

  2)路面面层类型。根据路面的力学特性,可把路面分为沥青路面、水泥混凝土路面和其他类型路面。

  ①沥青路面。沥青面层分为沥青混合料、乳化沥青碎石、沥青贯入式、沥青表面处治等四种类型。沥青混合料可分为沥青混凝土混合料和沥青碎石混合料。热拌热铺沥青混合料适用于各种等级公路的沥青面层。高速公路、一级公路沥青面层均应采用沥青混凝土混合料铺筑,沥青碎石混合料仅适用于过渡层及整平层。其他等级公路的沥青面层的上面层,宜采用沥青混凝土混合料铺筑。

  沥青贯入式路面是在初步压实的碎石(或轧制砾石)上,分层浇洒沥青、撒布嵌缝料,经压实而成的路面结构,厚度通常为 40~80mm;当采用乳化沥青时称为乳化沥青贯入式路面,其厚度为40~50mm。沥青贯入式路面适用于三、四级公路的沥青面层,也可作为沥青混凝土路面的联结层。

  沥青表面处治是用沥青和集料按层铺法或拌和方法裹覆矿料,铺筑成厚度一般不大于 30mm 的一种薄层路面面层。适用于三级、四级公路、城市道路支路、县镇道路、各级公路施工便道以及在旧沥青面层上加铺罩面层或磨耗层。

  ②水泥混凝土路面。水泥混凝土路面亦称刚性路面,包括普通混凝土(素混凝土)、钢筋混凝土、连续配筋混凝土、预应力混凝土、装配式混凝土、钢纤维混凝土和混凝土小块铺砌等面层板和基(垫)层所组成的路面。目前采用最广泛的是就地浇筑的素混凝土路面,简称混凝土路面。

  水泥混凝土路面适用于各种等级公路的路面施工。水泥混凝土路面的优点有:强度高;稳定性好;耐久性好;养护费用少、经济效益高;有利于夜间行车。水泥混凝土路面的缺点有:对水泥和水的需要量大;有接缝;开放交通较迟;修复困难。

  ③其他类型路面。主要是指在柔性基层上用有一定塑性的细粒土稳定各种集料的中低级路面。

  (四)道路主要公用设施

  1.停车场

  大、中型停车场出入口不得少于 2 个,特大型停车场出入口不得少于 3 个,并应设置专用人行出入口,且两个机动车出入口之间的净距不小于 15m。停车场的出口与入口宜分开设置,单向行驶的出(入)口宽度不得小于 5m,双向行驶的出(入)口宽度不得小于 7m。小型停车场只有一个出入口时,出(入)口宽度不得小于 9m。

  为了保证车辆在停放区内停入时不致发生自重分力引起滑溜,导致交通事故,因而要求停放场的最大纵坡与通道平行方向为 1%,与通道垂直方向为 3%。出入通道的最大纵坡为 7%,一般以小于等于 2%为宜。

  2.公共交通站点

  车站可为直接式和港湾式,城市主、次干路和交通量较大的支路上的车站,宜采用港湾式。道路交叉口附近的车站宜安排在交叉口出口道一侧,距交叉口出口缘石转弯半径终点宜为 80m~150m。站台长度最短应按同时停靠两辆车布置,最长不应超过同时停靠 4 辆车的长度,否则应分开设置。站台高度宜采用 0.15m~0.20m,站台宽度不宜小于 2m;当条件受限时,站台宽度不得小于 1.5m。

  3.道路照明

  4.人行天桥和人行地道

  人行天桥宜建在交通量大,行人或自行车需要横过行车带的地段或交叉口上。在城市商业网点集中的地段,建造人行天桥既方便群众也易诱导人们自觉上桥。

  在某些城市的旧城区商业街道,虽然人流多,但道路较窄,机动车辆少,在这种情况下,则不一定要建造人行天桥。

  在下列情况下,可考虑修建人行地道:

  (1)重要建筑物及风景区附近,修人行天桥会破坏风景或城市美观。

  (2)橫跨的行人特别多的站前道路等。

  (3)修建人行地道比修人行天桥在工程费用和施工方法上有利。

  (4)有障碍物影响,修建人行天桥需显著提高桥下净空时。

  5.道路交通管理设施

  道路交通管理设施通常包括交通标志、标线和交通信号灯等,广义概念还包括护栏、统一交通规则的其他显示设施。

  (1)交通标志。交通标志分为主标志和辅助标志两大类。主标志按其功能可分为警告标志、禁令标志、指示标志、指路标志、旅游区标志、作业区标志、告示标志等。辅助标志系附设在主标志下面,对主标志起补充说明的标志,它不得单独使用。

  标志应传递清晰、明确、简洁的信息,以引起道路使用者的注意,并使其具有足够的发现、认读和反应时间。交通标志的设置应以完全不熟悉道路及周围环境、借助使用有效地图的交通参与者为服务对象。

  交通标志应设置在驾驶人员和行人易于见到,并能准确判断的醒目位置。一般安设在车辆行进方向道路的右侧或车行道上方。为保证视认性,同一地点需要设置两个以上标志时,可安装在一根立柱上,但最多不应超过四个;标志板在一根支柱上并设时,应按警告、禁令、指示的顺序,先上后下,先左后右地排列。

  (2)交通标线。交通标线主要是路面标线,系以文字、图形、划线等在路面上漆绘,以表示车行道中心线,机动车、非机动车分隔线,各类导向线以及人行横道,车道渐变段,停车线等。此外,还有少数立面标记。如设置在立交桥洞侧墙或安全岛等壁面上的标记。

  (3)交通信号灯。普通交通信号灯按红、黄、绿,或绿、黄、红自上而下,或自左向右排列。竖向排列常用于路幅较窄的旧城路口。横向排列则可用于路幅较宽的城镇道路。信号灯设在进口端右侧人行道边。

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