路面工程设计包括（道路工程7大主要设计内容）

道路工程是指以道路为对象而进行的规划、设计、施工、养护与管理工作的全过程及其所从事的工程实体。同其他任何门类的土木工程一样，道路工程具有明显的技术、经济和管理方面的特性。

1、道路参数

1.纵坡

道路为了适应地面大的起伏或道路的立交，往往要有上下的纵坡，同时还要限制坡长。

2.车道净高

为了保证车辆运行，在公路上的一定高度范围内不允许有任何障碍物，此高度称为净高。高速公路和一级、二级公路为5.0米，三、四级公路为4.50米。

3.分隔带

分为中间带、快慢车分隔带、人车分隔带。中间带是高速公路、一级公路及城市多幅路中间设置的分隔上下行车辆的交通设施，由两条左侧路缘带和中央隔离带组成。快慢车分隔带是分隔机动车和非机动车的交通设施，也由两侧路缘带和隔离带组成。

4.平面线形

道路线形是道路中线的立体形状。道路中线在水平面上的投影称为平面线形。一般由直线、圆曲线和缓和曲线构成。直线是道路常用的线形，它视距好、行车通畅，但过长的直线路容易引起驾驶员的疲劳。当道路发生方向变化时，一般采用圆曲线连接两条直线，为了减小离心力突变的影响，往往在直线和圆曲线之间加一段缓和曲线，使离心力逐渐加大，使汽车行驶平顺而舒适。城市道路一般多采用直线的线形，而郊区公路要尽量避免采用长直线。

5.车道宽度

汽车车道宽度以设计车速作为选择依据。

2、道路分级

依据道路行政等级划分：

1. 国家公路，简称国道（G）

国道指在国家干线网中，具有全国性的政治、经济和国防意义的主要干线公路，包括重要的国际公路，国防公路，连接首都与各省、自治区、直辖市首府的公路，连接各大经济中心、港站枢纽、商品生产基地和战略要地的公路。国道中跨省的高速公路由交通部批准的专门机构负责修建、养护和管理。

2. 省公路，简称省道(S)

省道是指具有全省（自治区、直辖市）政治、经济意义，并由省（自治区、直辖市）公路主管部门负责修建、养护和管理的公路干线。

3. 县公路，简称县道(X)

县道是指具有全县政治、经济意义，连接县城和县内主要乡（镇）、主要商品生产和集散地的公路，以及不属于国道、省道的县际间公路。县道由县、市公路主管部门负责修建、养护和管理。

4. 乡公路，简称乡道(Y)

乡道是指主要为乡（镇）村经济、文化、行政服务的公路，以及不属于县道以上公路的乡与乡之间及乡与外部联络的公路。乡道由人民政府负责修建、养护和管理。

5. 专用公路(Z)

专用公路是指专供或主要供厂矿、林区、农场、油田、旅游区、军事要地等与外部联系的公路。专用公路由专用单位负责修建、养护和管理。也可委托当地公路部门修建、养护和管理。

一般把国道和省道称作干线，把县道和乡道称作支线。

按使用任务、功能和适应的交通量划分：

1. 高速公路

高速公路为专供汽车分向分车道行驶并应全部控制出入的多车道公路。

2. 一级公路

一级公路为供汽车分向分车道行驶并可根据需要控制出入的多车道公路。连接高速公路或是某些大城市的城乡接合部、开发区经济带及人烟稀少地区的干线公路。

3. 二级公路

二级公路为供汽车行驶的双车道公路。中等以上城市的干线公路或者是通往大工矿区、港口的公路，有供汽车行驶的双车道。

4. 三级公路

三级公路为主要供汽车行驶的双车道公路，沟通县、城镇之间的集散公路，具有主要供汽车行驶的双车道。

5. 四级公路

四级公路为主要供汽车行驶的双车道或单车道公路。沟通乡、村等地的地方公路，具有主要供汽车行驶的双车道或单车道。

按建筑材料性划分：

1. 铺装道路（混凝土道路及沥青道路）；

2. 非铺装道路（沙土道路、砂石道路及碎石道路等）。

3、道路工程7大主要设计内容

1.道路网规划和路线勘测设计

道路网规划应考虑各种交通运输综合功能的协调发展，路网布局的完善。路线勘测设计则应根据国家制定的分级管理和技术指标， 选定技术经济最优化的路线，对平、纵、横三个面进行综合设计，力争平面短捷舒顺、纵坡平缓均匀、横断面稳定经济，以求保证设计车速、缩短行车时间、提高汽车周转率。对路基、路面、桥梁、隧道、排水等构造物进行精心设计，在保证质量的条件下降低施工、养护、运营和交通管理等费用。

2.路基工程

路基既是路线的主体，又是路面的基础并与路面共同承受车辆荷载。路基按其断面的填挖情况分为路堤式、路堑式、半填半挖式三类。路肩是路面两侧路基边缘以内地带，用以支护路面、供临时停靠车辆或行人步行之用。路基土石方工程按开挖的难易分为土方工程（松土、普通土、硬土三级）与石方工程（软石、次坚石、坚石三级）。

路基工程在道路建设中，工程量大、占地广，常为控制施工进度的关键，故要求：

①尽可能与沿线农田水利建设相结合并力争节约用地；

②按照标准设计，严格控制施工质量，保证路基具有足够的强度和稳定性；

③搞好排水和防护加固工程，沿河路基应注意不被洪水淹没冲毁；

④填方工程应慎选土质并分层夯实，对其密实度和含水量进行现场控制；

⑤冰冻地区还应设置防冻层或设置隔水层和隔温层，切断毛细水，减少负温差的不利影响；

⑥当路线通过悬岩峭壁需修建悬出路台或半山桥，陡峻山坡则需修筑挡墙、石砌护坡或护脚等工程以保证路基和山体的稳定；

⑦当路线不能避让必须通 过特殊或不良地质、水文的地区或路段时，路基工程应针对其具体情况和特征，采取防治措施。

为保证路基、路面和其他构筑物的稳固及交通安全。沿路基可修筑：

①路基坡面防护。铺种草皮、植树、抹面、灌浆沟缝、砌石护坡和护面墙等。

②冲刷防护。有直接防护的构筑物，如抛石防护、石笼防护、梢料防护、驳岸、浸水挡墙等；有间接防护的调治构筑物，如丁坝、顺水坝、格坝等。

③支挡构筑物。主要是挡土墙等构筑物。

3.路面工程

为适应行车作用和自然因素的影响，在路基上行车道范围内，用各种筑路材料修筑多层次的坚固、稳定、平整和一定粗糙度的路面。其构造一般由面层、基层（承重层）、垫层组成，表面应做成路拱以利排水。路面按其使用特性分为四级：①高级路面；②次高级路面；③中级路面；④低级路面。按其在荷载作用下的力学特性，路面可分为刚性路面（水泥混凝土路面）和柔性路面（沥青路面、碎石路面、级配路面）。

4.道路排水工程

水的作用是造成路基、路面和沿线构筑物的病害和冲毁的主因。根据来源不同分为地表水和地下水。地表水若沿道路表面流向或渗入路基土内时，可能将冲毁路基的路肩和边坡以及路面；地下水能使路基湿软，降低土基强度和路面承载力，严重时可引起翻浆或边坡滑坍，导致交通中断。

排水工程要与水利灌溉相配合，地面排水和地下排水兼顾，路基路面排水与桥涵工程相结合。总的要求是：查明情况，全面考虑，因地制宜，就地取材，防重于治，经济适用，多种措施，综合治理，构成一个统一的排水系统。

地面排水设施一般有：边沟、截水沟、排水沟、跌水、急流槽、倒虹吸管和渡槽等。地下水排除一般以导流为主，不宜堵塞，主要设施有暗沟、渗井、渗沟。

5.桥涵工程

道路跨越河流沟谷时，需建涵洞、桥梁或渡口等构筑物；与铁路或其它道路交叉，也常建桥跨越。过水构筑物有漫水桥、过水路面、渗水路堤等。当交通量不大而又受到经费等条件限制时，可暂缓建桥，先修渡口工程；待交通量增长条件具备时，再改渡建桥。

桥涵要根据当地的地形、地质、水文等条件，行车及外力等荷载，建桥涵的要求等，因地制宜，就地取材，合理选用桥涵形式，做到坚固、适用、安全、经济、美观。

6.隧道工程

在地面以下开挖供汽车通行的构筑物称道路隧道。按所经地区情况分为：

①避免地面干扰建在城市地下的城市隧道；

②有利于航运和国防在河流或海峡底下的水底隧道；

③降低越岭高程，或避绕山嘴，取消急弯陡坡，改善线形以缩短行程节约行车时间和油耗的；或避让表面不稳定山坡和水文地质不良地段，改由稳定岩石较深部位通过的山岭隧道。

修建隧道要根据工程造价、施工条件及竣工后运营和养护条件，与其他路线方案进行详细的技术经济比较，决定取舍。

隧道内部必须设置通风和照明设备。隧道周边一般均需修筑衬砌加以支撑，在坚石又不易风化的整体岩层中也可不做衬砌。为防止表面岩石风化，可喷水泥砂浆。近年来，采用喷锚支护，施工简便造价低，正日益推广。

7.附属设施工程

附属设施工程包括：安全防护设施、改善环境设施、养护管理设施和路旁服务设施等。

①安全防护设施。如保证夜间车辆和行人交通安全的照明设施，指导行车的交通标志号志、路面标线，防护用的护栏、护墙、护柱，沙漠地区的防沙栅栏，多雪地区的防雪走廊。

②改善环境设施。重点是绿化，可稳定路基、防治污染、美化路容，其他如减小噪声干扰的隔音墙等。

③养护管理设施。如养路道班房、巡逻管理站等。

④路旁服务设施。如休息区、停车场、电话亭及旅游服务设施等。

4、道路工程设计软件

近年来，随着BIM技术在建筑工程领域的深入应用，以及政策对政府投资工程BIM技术应用的大力支持。越来越多的建设单位和设计单位，在工程建设中应用BIM技术。

由于道路工程，在其规划到施工的整个过程，都需要进行大量的设计和分析工作，且其设计内容涉及排水、道路、隧道、桥梁等多专业内容，因此，道路工程设计一般会选择道路专业的BIM设计软件OpenRoads Designer 。

OpenRoads Designer 引入全新的综合建模环境，提供以施工驱动的工程设计，有助加快路网项目交付，统一从概念到竣工的设计和施工过程。该应用程序提供完整且详细的设计功能，适用于勘测、排水、地下设施和道路设计。

OpenRoads Designer主要功能如下：

1.自动出图

使用文档中心来自动生产高质量图纸，包括与整体项目一致的多领域文档设置。在图纸定位中获得项目的实时视图。一旦设计改变，图纸也会随之改变。直接在图纸中编辑，OpenRoads Designer将更新源几何图形。

2.创建水平和垂直对齐

使用对象导向的坐标几何和线形设计功能，快速创建精准的水平和垂直对齐，提供智能化更新。使用高程剖面图显示表面信息和与水平线形相关的垂直线形。

3.创建纵断面图和横断面图

从设计中的任意点创建纵断面图和横断面图。借助动态横断面在修改设计时实时查看更新。您可以查看地面变化以反映设计编辑，包括地表特征、廊道组件，以及建筑限制或车站等注释。

4.设计和分析铁路廊道

使用沉浸式铁路廊道建模功能支持复杂的建模，符合文件协约的要求使用2级BIM或更高等级。以一种参数化的表现形式从各个方面简化复杂的道路开发过程。您可以控制间隔沿铁路廊道快速移动，现场查看和动态设计所有道路组件。

5.结合环境进行设计

轻松将传统勘测、图像、点云和三维实景模型集成至设计和施工模型，借助这些功能，清晰了解现有状况并加快设计建模工作流。集成地理空间信息，确保模型的精确地理空间定位。

6.对地形进行建模和分析

创建既包含地形数据又包含公路或场地特征的智能模型。您可以根据特征一目了然地区分设计中的结构、外观和符号。

7.对整个雨水和污水管网进行建模、分析和设计

创建、操纵、设计和分析与您的公路设计完全集成的雨水和污水管网。您可以操纵平面图或剖面图视图中的管网，不仅显示排放系统模型，还显示其他公用设施。

8.土石方建模

创建3D挖填土石方模型，作为数字孪生模型，精确计算、可视化并总结挖填量分析。OpenRoads Designer 独特的建模功能帮助提升土石方量工作流，实现效率最大化，节约成本。

9.支持BIM工作流

导出数字化可交付成果，包括IFC，来支持行业BIM工作流。利用包含组件属性的 Asset Manager，实现更有效、数据更丰富的BIM可交付成果。在数字孪生环境中改善您的BIM工作流，并支持创建所有传统和数字化设计可交付成果。

10.进行设计时间分析

通过设计时间分析确保深入了解整体项目绩效，以获得各种分析的最优设计结果，如对排放系统、地形、安全性、坡度、现场可见性、滑水的分析。

11.复用常用设计布置

使用土木工程单元确保符合实施标准，提高设计质量，且无需重复设计通用配置。同时，对土木工程单元的简洁性和复杂度没有限制。

12.可视化设计

借助约束驱动的模板、上下文敏感的直观界面和动态三维建模工具体验实时设计。在建模工作流中按需随时将设计可视化。无需执行转换、软件或特殊工作流流程。

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