学习情境1.3 道路的基本组成与作用

【情境描述】 在道路工程设计施工前，应掌握道路的基本组成和主要特点，为本工程结构图识读做好充分准备。

公路是一种线形工程结构物，它由线形组成和结构组成两大部分构成。

1.3.1 线形组成

1.3.1.1 路线

路线是指道路的中线。线形是指道路中线在空间的几何形状和尺寸。道路中线是一条三维空间曲线，由直线和曲线组成，平面示意图见图1.1。

1.3.1.2 平面、纵面线形

在道路线形设计中，是从平面线形、纵面线形和空间线形(又称平、纵组合线形)3个方面来研究的。

1.3.2 结构组成

公路的结构组成主要包括路基、路面、桥涵、隧道、路线交叉、交通工程及沿线设施等。

1.3.2.1 路基

1.路基的定义

路基是按照路线位置和一定技术要求修筑的作为路面基础的带状构造物，一般由土、石按照一定结构尺寸要求所构成，承受由路面传递下来的行车荷载。路基使道路连续，构成车辆及行人的通行部分。

2.路基横断面组成

用一法向切面通过道路中线各点沿法线方向剖切路基得到的图形称为路基横断面。路基横断面由行车道、中间带、路肩、边沟、边坡、截水沟、碎落台、护坡道等部分组成，如图1.2所示。

3.路基横断面形式

路基横断面形式通常有路堤（图1.3）、路堑（图1.4）、半填半挖路基（图1.5）3种基本形式。路堤是指路基顶面高于原地面时，在原地面上填筑构成的路基。路堑则指路基顶面低于原地面时，将原地面下挖而构成的路基。

在一个横断面内，部分为路堤，部分为路堑的路基，则称为半填半挖路基。路基结构必须稳定、坚实并符合规定的尺寸，以承受汽车和自然因素的作用。

4.路基防护

路基防护指在横坡较陡的山坡上或沿河一侧路基边坡受水流冲刷威胁的路段，为保证路基稳定和加固路基边坡所修建的构造物。常见的路基防护工程有护肩路基［图1.5(c)］、砌石护坡［图1.5(d)］、挡土墙［图1.5(f)］、护脚路基［图1.3(d)］以及砌石护墙路基［图1.5(e)］等。

5.路基排水设施

路基排水设施是为保持路基稳定而设置的地面和地下排水设施。道路排水系统按其排水方向可有纵向排水系统和横向排水系统。

纵向排水设施常见的有边沟、截水沟、排水沟等；横向排水设施常见的有路拱、桥涵、透水路堤、过水路面、渡槽等。路基排水出水口布置见图1.6。

排水系统按其排水位置不同又分为地面排水和地下排水两部分。地面排水是用于排除危害路基的雨水、积水及外来水等地面水。在地下水位较高地段，还应设置地下排水系统。盲沟是常见的地下排水结构物。

1.3.2.2 路面

路面是在路基表面用各种材料分层铺筑的结构物，以供车辆在其上以一定速度安全、舒适地行驶。其主要作用是加固行车部分，使之有一定的强度、平整度和粗糙度。按其力学性能可分为柔性路面(图1.7)和刚性路面(图1.8)两大类。常用的路面材料有沥青、水泥、碎(砾)石、砂、黏土等。道路常用层位及厚度如图1.9所示，某路面结构层示意图见图1.10。

1.3.2.3 桥涵

道路在跨越河流、沟谷和其他障碍物时所使用的构筑物称为桥涵，如图1.11～图1.16所示。当桥涵的单孔跨径不小于5m时称为桥梁；反之则称为涵洞，如图1.17所示。

1.3.2.4 隧道

公路穿过山岭、置于地层内的结构物称为隧道。隧道在公路上能缩短里程，避免翻越山岭，保障行车的快速直捷，是山区公路中采用的特殊构造物之一，如图1.18所示。

明挖岩(土)体后修筑棚式或拱式洞身再覆土建成的隧道称为明洞，如图1.19所示。明洞常用于地质不良或土层较薄的地段。

1.3.2.5 沿线设施

为了保证行车安全、舒适和增加路容美观，公路除设置基本结构物和特殊结构物外，还需设置各种沿线设施，沿线设施是公路沿线交通安全、管理、防护、服务、环境等设施的总称。

(1)交通安全设施：是为保证行车与行人安全和充分发挥公路的作用而设置的设施，包括人行地下通道、人行天桥、轮廓标、线形诱导标、突起路标、交通信号灯、护栏、隔离栅、防护网、反光标志、防噪设施、照明设施、避险车道等。

(2)交通管理设施：是为保障良好的交通秩序，防止事故发生而设置的各种设施，包括公路标志(又可分为指示标志、警告标志、禁令标志、指路标志等)、路面标线、路面标志、紧急电话、公路监控设施、交通控制设施等。

(3)防护设施：是为防治公路上的塌方、泥石流、坠石、滑坡、积雪、雪崩、积砂、水毁等病害而设置的各种设施和构造物，如抗滑坡构造物、防雪走廊、防沙棚、挑坝等。

(4)服务设施：是为了方便旅客和保证行车安全，并为行车及旅客服务的设施，主要包括服务区、停车区、停车场、公共汽车停靠站、回车道、收费站、管理所、养护工区等。

(5)渡口码头：三、四级公路跨越较大河流、湖泊、水库时，当交通量不大而暂时不能建桥所设置的船渡设施。渡口通常包括引道、码头、渡船及附属设施等部分。

(6)路用房屋及其他沿线设施：包括养护房屋、营运房屋、收费站、加油站等设施。

(7)绿化：是公路不可缺少的部分，有稳定路基、荫蔽路面、美化路容、改善环境、增加行车安全和发展用材林木的功能。在一些地区还能减轻积砂、积雪、洪水等对公路的危害。

1.3.3 城市道路的结构组成

城市道路除具有与公路相同的路基、路面、桥涵、隧道、路线交叉、绿化、照明排水、交通安全、管理、服务等设施外，在城市道路用地范围内，根据城市交通特点还有以下结构组成部分。

(1)供各种车辆行驶的车行道。其中供汽车、无轨电车、摩托车行驶的为机动车道；供自行车、三轮车、畜力车行驶的为非机动车道。

(2)专供行人步行交通用的人行道。

(3)起防护与美化作用的绿化带。

(4)用于排除地面水的排水系统，如街沟或边沟、雨水口、窨井、雨水管等。

(5)为组织交通、保证交通安全的辅助性交通设备，如交通信号灯、交通标志、交通岛、护栏等。

(6)交叉口和交通广场。

(7)停车场和公共汽车停靠站台。

(8)沿街的地上设备，如照明灯柱、架空电线杆、给水栓、电话亭、清洁箱、接线柜等。

(9)地下各种管线，如电缆、煤气管、给水管、污水管等。

(10)在交通高度发达的现代化城市，还建有架空的高速道路(高架路)、人行过街天桥、地下道路、地下人行通道、地下铁道等。