１. １ 公路发展概况及其基本组成

１. １. １ 公路运输的特点

现代交通运输由铁路、公路、水运、航空及管道运输五种运输方式组成ꎮ 铁路运输对于 中、远程的大宗货物及人流运输具有运输量大、成本低的特点ꎻ水运在通航地区具有运量大、 运价低廉的特点ꎻ航空运输具有速达作用ꎬ但成本高、能耗大ꎻ管道运输则多用于运输液体、 气态或散装物品ꎮ 与其他运输方式相比ꎬ公路运输具有如下特点: 

(１)机动灵活性高ꎬ能迅速集中和分散货物ꎬ在规定的时间和地点可做到直达运输而不 需要中转ꎬ节约时间和费用ꎬ货损少ꎬ经济效益高ꎮ。

(２)适应性强ꎬ服务面广ꎬ适应于小批量运输和大宗运输ꎬ可以深入到城市、乡村及工矿 企业ꎬ可独立实现“门到门”的直达运输ꎮ。

(３)建设投资相对较省ꎬ见效快ꎬ经济效益和社会效益显著ꎮ (４)由于公路运输服务人员多、单位运量小ꎬ故运输费用比铁路和水运高。

１. １. ２ 公路的发展

据史料考证ꎬ早在公元前 ２０００ 年ꎬ我国已修建有可供行驶牛、马车的道路ꎮ 西周时期道 路建设已初具规模ꎬ在道路规划方面ꎬ«周礼»中有以下记载:“匠人营国ꎬ国中九经九纬ꎬ经 涂九轨ꎬ环涂七环ꎬ野涂五轨”ꎻ在道路管理方面ꎬ«周语»中有以下记载:“司空视途”ꎬ“列树 以表道ꎬ立鄙食以守路”ꎬ“雨毕而除道ꎬ水涸而成梁”ꎻ在道路质量方面ꎬ«诗经»中有以下记 载:“周道如砥ꎬ其直如矢”ꎮ 唐代是我国古代道路发展的鼎盛时期ꎬ初步建成了以城市为中 心的四通八达的道路网ꎮ 其间在道路结构、施工方法等方面作了许多创新ꎮ 到了清代ꎬ已经 对道路进行了分级ꎬ即:“官马大道”、“大路” “小路” 三个等级ꎮ 其中仅“官马大道” 已达 ２０００ｋｍ 以上。

２０ 世纪初第一辆汽车输入我国后ꎬ通行汽车的公路开始发展起来ꎬ１９０８ 年建成了我国 历史上第一条公路ꎬ即广西龙州至那堪公路(长 ３０ｋｍ)ꎮ 从推翻清政府到新中国成立以前ꎬ 是我国近代道路发展时期ꎬ但发展缓慢ꎬ且屡遭破坏ꎬ３０ 多年时间仅修建公路 ７５０００ｋｍꎬ其中 铺有高级、次高级路面的还不到 ３５０ｋｍꎮ 这一时期ꎬ修建的多为天然泥土路、泥石路或泥结 １ 碎石路ꎮ 施工方式主要是人工挑抬ꎬ石碾压实ꎮ 虽引进了一些筑路机械ꎬ但由于机械配件和 燃料供应困难ꎬ而很少使用ꎮ 到解放初期ꎬ全国仅有推土机 ２４０ 台ꎬ挖掘机 ５ 台ꎬ压路机 ９１ 台ꎬ拌和机 １０４ 台ꎬ汽车 １１８ 辆。

新中国成立后ꎬ随着我国公路建设事业的蓬勃发展ꎬ公路施工技术水平也相应得到了 较快的提高ꎮ 全国从上到下成立了公路施工专业队伍ꎬ并颁布了各种公路及技术规范或 规则ꎬ使公路施工及管理迅速地走上正轨ꎮ ２０ 世纪 ５０ 年代ꎬ由专业施工队伍负责承担施 工任务的康藏公路、海南岛公路、成都至阿坝公路等 １０ 余条重点公路工程相继竣工ꎮ 根 据这些公路自然条件复杂、工程艰巨、工期要求短等特点ꎬ在施工中探索、创造了土石方大 爆破施工、泥结碎石路面施工及泥结碎石路面加铺级配磨耗层和保护层施工、软土等特殊 地基的处理等一系列的公路施工技术ꎬ是我国的公路施工技术水平有了一个整体上的提 高ꎮ ６０ ~ ８０ 年代初ꎬ使我国公路发展的普及时期ꎬ这个时期共修建公路 ８０ 多万公里ꎬ其 中高级、次高级路面(主要是渣油表处路面)达 １０ 万公里ꎮ 这些公路以三、四级公路和等 外路为主ꎬ基本上是采取发动群众、用手工操作方式组织施工ꎬ施工机械的发展和推广应 用方面还是比较缓慢的。

１９８８ 年ꎬ我国公路高速公路实现了零的突破ꎬ结束了中国大陆没有高速公路的历史ꎬ这 是中国公路迈入现代化的新起点ꎮ 为适应高等级公路高标准和高质量的要求ꎬ进入 ２０ 世纪 ８０ 年代以来ꎬ我国公路施工技术也获得了前所未有的发展。

２００４ 年ꎬ交通部(现交通运输部)推出新一轮国家高速公路网规划如图 １. １ 所示ꎮ 我国 将建成布局为“７９１８”的高速公路网ꎬ即 ７ 条北京放射线、９ 条南北纵线、１８ 条东西横线ꎬ总里 程约８. ５ 万 ｋｍꎮ 规划的国家高速公路网将连接现状人口在２０ 万以上的３１９ 个城市ꎬ包括所 有的省会城市以及香港、澳门、台北ꎮ 规划中ꎬ东部地区平均半小时可上高速公路ꎬ中部地区 平均 １ 小时可上高速公路ꎬ西部地区平均 ２ 小时可上高速公路。

此外ꎬ国家高速公路网还包括辽中环线、成渝环线、海南环线、珠三角环线、杭州湾环线、 台湾环线共 ６ 条环线ꎬ２ 段并行线和 ３５ 条联络线ꎬ见表 １￣１ꎮ

１. １. ３ 公路的基本组成

公路是设置在大地上供各种车辆行驶的一种线形带状结构物ꎬ主要承受车轮荷载的反 复作用ꎬ并经受各种自然因素的长期影响和破坏ꎮ 公路不仅要有平顺的线形、合适的纵坡ꎬ 而且还要有坚实稳定的路基ꎬ平整、防滑、耐磨的路面ꎬ牢固耐用的桥涵和其他人工构造物以 及不可缺少的附属工程设施ꎬ以满足交通的要求ꎬ因此ꎬ公路是由线形和结构两部分组成。

１. 线形组成 

公路由于受自然条件或地面上地物的限制ꎬ在平面上有转折、纵面有起伏ꎬ在转折点或 起伏变化两侧相邻直线处ꎬ为了满足车辆行驶顺畅、安全和速度要求ꎬ必须用一定半径的曲 线连接ꎮ 可见公路路线在平面和纵面上均是由直线和曲线构成。

２. 结构组成 

公路一般由路基、路面、桥梁、隧道工程和交通工程设施等几大部分组成ꎬ如图 １. ２ 所示

(１)路基 

路基是公路线形结构的主体ꎬ是由土和石按照一定尺寸、结构要求建筑成的带状土工结 构物ꎮ 它与路面共同承受行车荷载的作用ꎬ同时抵御各种自然因素造成的危害ꎬ因此必须具 有足够的力学强度和稳定性ꎬ而且要经济合理ꎮ 为了保证路基的强度与稳定性ꎬ避免外界因 素对路基的危害ꎬ在修筑路基的同时ꎬ根据需要还要修建路基排水及防护设施ꎬ如边沟、挡土 墙等ꎬ如图 １. ３ 所示

(２)路面 路面是用各种路面材料按照一定的比例经混合拌制分层铺筑于路基顶面后形成的结构 物ꎬ主要供车辆安全、迅速和舒适地行驶ꎮ 因此ꎬ路面必须具有足够的强度、稳定性、平整度、 抗滑性等ꎬ如图 １. ４ 所示

路面底面以下 ８０ｃｍ 范围内的路基部分ꎬ承受由路面传来的荷载ꎬ称为路床ꎮ 路床是路 面的基础ꎬ在结构上分为上路床(０ ~ ３０ｃｍ)及下路床(３０ ~ ８０ｃｍ)两层ꎮ 路床ꎬ特别是上路床 的土质、粒径、压实度都有严格要求ꎬ必须均匀、密实、强度高ꎬ不得有松散和软弹现象。

(３)桥梁、涵洞 

公路跨越河流、沟谷以及其他线路时ꎬ为了保证公路的连续性ꎬ需要修建桥梁或涵洞等 结构物来跨越ꎮ 当结构物的单孔跨径小于 ５ｍ 或多孔跨径之和小于 ８ｍ 时ꎬ称为涵洞ꎻ当大 于上述值时ꎬ则称为桥梁ꎬ如图 １. ５、图 １. ６ 所示

(４)隧道

 在山区修筑公路ꎬ经常有较高的山岭阻拦ꎬ如果选择绕过山岭的方式ꎬ有可能造成里程 大大增加ꎬ而且纵坡陡峻ꎬ线形迂回较多ꎬ使公路技术标准偏低ꎮ 在这种情况下ꎬ可以考虑在 一个适当的高程和地形处ꎬ打通一条山洞连接山岭两侧的公路ꎬ这样就可以避免上述路线的 缺点而取得一条捷径ꎬ这类山洞就是隧道ꎬ如图 １. ７、图 １. ８ 所示ꎮ 还有一种情况ꎬ当公路需 要穿越深水层或所跨越的江海湖泊不适宜修建桥梁时ꎬ也可以考虑隧道方案

(５)交通服务设施

 交通服务设施一般是指公路沿线设置的交通安全、养护管理、服务环境保护等设施ꎬ包 括交通标志、交通标线、护栏、护墙、护柱、中央分隔带、隔音墙、隔离墙、照明设备、停车场、加 油站、汽车修理站、养护管理房屋和绿化美化设施等。

(６)特殊结构物 山区公路在翻山越岭时ꎬ往往要在横坡陡峻的山坡上修筑公路ꎬ为了保证路基稳定和减 少工程数量ꎬ常需修筑挡土墙ꎬ如图 １. ９、图 １. １０ 所示ꎮ 在悬岩峭壁上修筑公路时ꎬ需要修筑 悬臂式路台ꎮ 通过沙漠地带的道路ꎬ需要修筑防沙栏栅ꎮ

１. １. ４ 公路

 现行的国家行业标准«公路工程技术标准»(ＪＴＧ Ｂ０１—２００３)(以下简称«标准»)根据功 能和适应的交通量将公路分为五个等级ꎬ即高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级 公路ꎮ

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ꎮ 四车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量(２５(０００ ~ ５５０００ 辆ꎻ六车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量 ４５(０００ ~ ８００００ 辆ꎻ八车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量 ６０ (０００ ~ １０００００ 辆ꎮ

２. 一级公路 

一级公路为供汽车分向、分车道行驶ꎬ并可根据需要控制出入的多车道公路ꎮ 四车道一级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量(１５(０００ ~ ３００００ 辆ꎻ六车道一级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量 ２５ (０００ ~ ５５０００ 辆ꎮ

一级公路是连接高速公路或某些大城市的城乡结合部、开发区经济带及人烟稀少地区 的干线公路ꎮ 它实际上具有两种不同的任务和功能:一种是具有干线功能ꎬ部分控制出入ꎻ 另一种是可以采用平交的距离不长的连接线等ꎮ 一级公路强调必须分向、分车道行驶ꎬ«标 准»规定一级公路一般应设置中央分隔带ꎮ 当受特殊条件限制时ꎬ必须使用分隔设置ꎬ不允 许用画线代替ꎮ

３. 二级公路

 二级公路为供汽车行驶的双车道公路ꎮ

双车道二级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量 ５０００ ~ １５０００ 辆ꎮ 

二级公路为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ꎮ 为保证汽车 的行驶速度和交通安全ꎬ在混合交通量大的路段ꎬ可设置慢车道供非机动车行驶ꎮ

４. 三级公路 

三级公路为主要供汽车行驶的双车道公路ꎮ 

双车道三级公路应能适应将各种车辆折合成小客车的年平均日交通量 ２０００ ~ ６０００ 辆ꎮ

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ꎮ

双车道四级公路应能适应将各种车辆折合成小客车的年平均日交通量(２(０００(辆以 下ꎻ单车道四级公路应能适应将各种车辆折合成小客车的年平均日交通量 ４００ 辆以下ꎮ

三、四级公路为“主要供汽车行驶的双车道公路”ꎬ是指公路应按汽车行驶的要求设计ꎬ 同时也允许拖拉机、畜力车、人力车等非汽车交通使用车道ꎬ其混合交通特征明显ꎮ