公路运输设施及其分类简介

公路是指联络城镇、乡村和工矿基地之间，主要供汽车行驶并具备一定技术标准和设施的道路。

（一）公路的组成

公路主要由路段（路基和路面）、桥梁与涵洞、隧道、公路渡口、防护及支撑工程、公路用土地及公路附属设施组成。

1.路 基

路基是公路的基本结构，是支撑路面结构的基础，与路面共同承受行车荷载的作用，同时承受气候变化和各种自然灾害的侵蚀和影响。路基结构形式可以分为填方路基（路堤）、挖方路基（路堑）和半填半挖路基3种形式，如图2-7所示。

图2-7　路基结构形式

2.路 面

路面是铺筑在公路路基上与车轮直接接触的结构层，承受和传递车轮荷载，承受磨耗，经受自然气候和各种自然灾害的侵蚀和影响。修筑高等级道路面层所用的材料主要有沥青混凝土和水泥混凝土，如图2-8所示。其他等级路面材料还有碎石、黏土、砂、石灰及其他工业废料等。对路面的基本要求是具有足够的强度、稳定性、平整度、抗滑性能等。路面结构一般由面层、基层、底基层与垫层组成。

图2-8　沥青混凝土路面和水泥混凝土路面

3.桥 涵

桥涵是指公路跨越水域、沟谷和其他障碍物时修建的构造物。按照《公路工程技术标准》规定，单孔跨径小于5 m或多孔跨径之和小于8 m称为涵洞，如图2-9所示，大于这一规定值则称为桥梁，如图2-10所示。

图2-9　涵洞

图2-10　桥梁

4.公路隧道

公路隧道通常是指建造在山岭、江河、海峡和城市地面下，供车辆通过的工程构造物，如图2-11所示。按所处位置，公路隧道可分为山岭隧道、水底隧道和城市隧道。

图2-11　公路隧道

5.公路渡口

公路渡口是指以渡运方式供通行车辆跨越水域的基础设施。码头是公路渡口的组成部分，可分为永久性码头和临时性码头。

6.交叉路口

交叉路口分为平面交叉、环形交叉、立体交叉。

7.交通工程及沿线设施

公路交通工程及沿线设施是保证公路功能、保障安全行驶的配套设施，是现代公路的重要标志。公路交通工程主要包括交通安全设施、监控系统、收费系统、通信系统四大类，如护栏、隔离带、绿化带、里程碑、交通标志、道路照明。沿线设施主要是指与这些系统配套的服务设施、房屋建筑等，如加油站、停车场、饭店、旅馆。

（二）公路的分类与分级

1.分类依据一

根据交通部颁布的《公路工程技术标准》规定，公路按使用任务、性质及交通量，将公路的技术等级划分为两大类、五个等级。它们的时速标准，一级就相差20 km。

（1）汽车专用公路（高等级公路）

① 高速公路。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。国家高速公路网规划中已明确提出，在2010年，国家高速公路网总体上实现“东网、中联、西通”的目标。东部地区基本形成高速公路网，长江三角洲、珠江三角洲、环渤海地区形成较完善的城际高速公路网络；中部地区实现承东启西、连南接北，东北与华北，东北地区内部的连接更加便捷；西部地区实现内引外联、通江达海，建成西部开发八条省际公路通道。

② 一级公路：一级公路是指一般情况下设计年限的平均昼夜交通流量为15 000～30 000辆，为连接高速公路、开发区经济带以及边远地区的干线公路，可供汽车分方向、分车道行驶，可根据需要控制出入的多车道公路。

③ 二级公路：二级公路是指一般情况下设计年限的平均昼夜交通流量为3 000～7 500辆，为连接中等城市的干线公路或通往大型工矿区、港口的公路，或运输繁忙的城郊公路。可供汽车行驶的双车道公路。

（2）一般公路（低等级公路）

① 二级公路：同上。

② 三级公路：三级公路是指一般能适应按照各种汽车折合成中型载货车的远景设计年限的平均昼夜交通流量为1 000～4 000辆，为沟通县及城镇的集散公路。时速60～40 km，可供汽车、非汽车交通混合行驶的双车道公路。

③ 四级公路：四级公路是指一般能适应按照各种汽车折合成中型载货车的远景设计年限的平均昼夜交通流量为1 500辆，为沟通乡、村等地的地方公路。时速40～20 km，有的更低，可供汽车、非汽车交通混合行驶的双车道或单车道公路。

公路等级不同，对路线的行车道宽度、停车视距、最小平面曲线半径、最大纵坡、凸形及凹形竖曲线半径等参数要求也不同。这些路线参数的取值是在保证设计车速的前提下，考虑到汽车行驶的安全性、舒适性，驾驶员的视觉和心理反应等因素进行选取。公路等级越高，条件就越优越，汽车的运用性能和运用效率也就得到充分的发挥和提高。

道路的等级应该根据路网规划、道路功能、使用任务和要求以及远景交通流量的大小，综合论证后确定。

2.分类依据二：根据行政等级分

中国普通公路编号按行政等级分别以G（国家高速公路和普通国道）、S（省级高速公路和普通省道）、X（县道）、Y（乡道）、C（村道）和Z（专用公路）等字母标识，如图2-12所示。

图2-12　我国公路命名及编号

（1）国家干线公路：具有全国性政治、经济意义的主要干线公路，包括国际公路、国防公路、连接首都和各省的公路，自治区首府和直辖市的公路，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。(www.xing528.com)

我国国道分为三类，国道编号由三位数字组成。第一类是以北京为中心向全国各地不同方向辐射的国道，这类国道编号第一位数字是1，后面两位数字是国道自身的序号。第二类国道不通过北京，而是由北向南的高等级公路主干线，称为南北纵线国道。这类国道编号中第一位数字是2，后面两位数字是国道自身的序号。第三类国道是由东向西的公路主干线，称为东西横向国道。这类国道编号中第一位数字是3，后面两位数字是国道自身的序号。

（2）省干线公路：在省、直辖市、自治区公路网中，具有全区域性的政治、经济、国防意义，并经确定为省级干线的公路。

（3）县公路：具有全县性的政治、经济意义，并经确定为县级的公路。

（4）乡公路：主要为乡镇内部经济、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或乡与外部联络的公路。

（5）等外级公路：未达到或未能全部达到国家公路技术标准的公路。

（6）专用公路：由企业或部门建设、养护、管理，专为或主要为本企业或部门提供营运服务的公路。

（三）公路标准横断面组成及形式

1.概念及组成

横断面是指中线上各点的法向切面，它是由横断面设计线和地面线所构成的多边形截面。横断面多采用槽型截面。公路横断面设计线包括行车道、路肩、分隔带、边沟边坡、截水沟、护坡道以及取土坑、弃土堆、环境保护等设施。高速公路和一级公路还有变速车道、爬坡车道等。

公路路幅是指公路路基顶面两路肩外侧边缘之间的部分。对于路幅有两种布置方式，一种是有分隔带，一种是无分隔带。等级高、交通量大的公路（如高速公路，一级公路）适用于第一种方式，通常是将上、下行车辆分开。分隔的方式有两种：一种是用分隔带分隔，另一种是将上、下行车道放在不同的平面上加以分隔；前者称作整体式断面，后者称作分离式断面。整体式断面包括行车道、中间带、路肩以及紧急车带、爬坡车道等组成部分。不设分隔带的整体式断面（如二、三、四级公路）包括行车道、路肩以及错车道等，应根据道路的实际情况选用。

2.形 式

（1）单幅双车道，单幅双车道公路指的是整体式的双车道公路。这类公路的交通量范围大，最高可达7000辆/昼夜，行车速度为20～80 km/h。二级公路、三级公路和一部分四级公路都属于这一种。此类公路的最大缺点是混合交通所造成的交通干扰。

（2）双幅多车道，四车道、六车道和更多车道的公路，中间一般都设中间带或做成分离式路基而构成“双幅”路。有些分离式路基为了利用地形或处于风景区等原因甚至做成两条独立的单向行车的道路。这种类型的公路设计车速高、通行能力大，每条车道能担负的交通量比一条双车道公路的还多，而且行车顺适、事故率低。我国《公路工程技术标准》中的高速公路和一级公路属于此种类型。

高速公路和一级公路的主要差别在是否全立交和全封闭以及各种服务设施、安全设施、环境美化等方面的完备程度。

（3）单车道，对交通量小、地形复杂、工程艰巨的山区公路或地方性道路，可采用单车道，我国《公路工程技术标准》中的山区四级公路路基宽度为4.50 m，路面宽度为3.50 m的就属于此类。此类公路虽然交通量很小，但仍然会出现错车和超车，为此，应在不大于300 m的距离内选择有利地点设置错车道，使驾驶员能够看到相邻两错车道驶来的车辆。错车道处的路基宽度≥6.5 m，有效长度≥20 m。

（四）路面结构层的构成及作用

公路路面结构层分为面层、基层和垫层，如图2-13所示。

图2-13　公路路面结构层示意图

1.面 层

面层位于整个路面结构的最上层。它直接承受行车荷载的垂直力、水平力、以及车身后所产生的真空吸力的反复作用，同时受到降雨和气温变化的不利影响最大，是最直接地反映路面使用性能的层次。因此，与其他层次相比，面层应具有较高的结构强度、刚度和稳定性，并且耐磨、不透水，其表面还应具有良好的抗滑性和平整度。道路等级越高、设计车速越大，对路面抗滑性、平整度的要求越高。

修筑高等级道路面层所用的材料主要有沥青混凝土和水泥混凝土等。

沥青面层往往由2、3层构成。表面层有时称磨耗层，用来抵抗水平力和轮后吸力引起的磨耗和松散，可用沥青玛蹄脂碎石混合料或沥青混凝土铺筑。中面层、下面层为主面层，它是保证面层强度的主要部分，可用沥青混凝土铺筑。

面层由承重层、磨耗层和保护层组成。其中，① 承重层主要承受车辆的垂直载荷，是面层的主要部分。② 耗散层承受车轮的水平力和吸附力，同时也受到气温、湿度等自然因素的影响。③ 保护层的主要作用是保护磨耗层，延长磨耗层使用寿命。

2.基 层

基层位于面层之下，垫层或路基之上。基层主要承受面层传递的车轮垂直力的作用，并把它扩散到垫层和土基，基层还可能受到面层渗水以及地下水的侵蚀。故需选择强度较高，刚度较大，并有足够水稳性的材料。

用来修筑基层的材料主要有水泥、石灰、沥青等稳定土或稳定粒料（如碎石、砂砾），工业废渣稳定土或稳定粒料，各种碎石混合料或天然砂砾。

基层可分两层铺筑，其上层称基层或上基层，起主要承重作用，下层则称底基层，起次要承重作用。底基层材料的强度要求比基层略低些，可充分利用当地材料，以降低工程造价。

考虑到扩散应力的需要和施工的方便，基层的宽度应较面层每侧至少宽出Δ1（cm），底基层每侧比基层至少宽出Δ2（cm）。透水性基层、级配粒料基层的宽度宜与路基同宽。

3.垫 层

垫层是介于基层与土基之间的层次。并非所有的路面结构中都需要设置垫层，只有在土基处于不良状态，如潮湿地带、湿软土基、北方地区的冻胀土基等，才应该设置垫层，以排除路面、路基中滞留的自由水，确保路面结构处于干燥或中湿状态。

垫层主要起隔水（地下水、毛细水）、排水（渗入水）、隔温（防冻胀、翻浆）作用，并传递和扩散由基层传来的荷载应力，保证路基在容许应力范围内工作。

修筑垫层的材料，强度不一定很高，但隔温、隔水性要好，一般以就地取材为原则，选用粗砂、砂砾、碎石、煤渣、矿渣等松散颗粒材料，或采用水泥、石灰煤渣稳定的密实垫层。一些发达国家采用聚苯乙烯板作为隔温材料。

值得注意的是，如果选用松散颗粒透水性材料作垫层，其下应设置防淤、防污用的反滤层或反滤织物（如土工布等），以防止路基土挤入垫层而影响其工作性能。

垫层宽度每侧应比底基层至少宽出25 cm，或与路基同宽。

（五）路面的等级与分类

1.分 级

公路的等级不同对路面的技术要求也不同，路面按照使用材料及技术品质的不同，可分为高级、次高级、中级和低级路面4级，见表2-2。

表2-2　路面等级及要求

2.分 类

路面按荷载作用下工作特性，分为：

（1）柔性路面是指刚度较小，抗弯拉弦度较低，主要靠抗压、抗剪强度来承受车辆荷载作用的路面。如沥青混凝土、沥青贯入式碎石、砾石路面、水泥结碎石路面。

（2）刚性路面是指系面层板体刚度较大，抗弯拉强度较高的路面。如混凝土路面。

（3）半刚性路面，它的工作特性介于刚性、柔性路面之间。如石灰或水泥加固路面、煤渣灰土路面、煤矿灰碎（砾）石路面。