道路勘测设计 第二章.1-3概论、直线和圆曲线
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道路勘测设计重点(计算除外)第一章绪论1.公路和城市道路的等级划分依据分别是什么?分级情况怎样?各级公路与城市道路的主要技术指标有哪些?公路等级选用时应考虑哪些主要因素?公路根据功能和适应的交通量分为:高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路。
各级公路是根据路线在公路网中的功能、规划交通量和交通组成、设计速度等因素确定的。
主要技术指标有:设计速度、车道数、路基宽度、停车视距、圆曲线半径一般值和最小值以及最大纵坡。
公路等级的选用应根据公路的功能和规划交通量,结合项目所在地区的综合运输体系、远景发展、路网规划,经论证后确定。
根据城市规模、规划交通量和地形等因素,除快速路外,各类道路划分分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级。
大城市应采用Ⅰ级标准、中等城市应采用Ⅱ级标准、小城市应采用Ⅲ级标准。
城市道路的主要技术指标有:设计速度、双向机动车车道数、机动车道宽度、分隔带设置、采用横断面形式等。
2.公路勘测设计为什么要分段进行设计?针对不同情况如何选用设计阶段?3.道路勘测设计的依据有哪些?技术依据、自然条件、交通条件、道路网、道路建筑限界与道路用地4.城市道路路网结构有哪些基本类型?方格网式、环形放射式、自由式、混合式5.城市道路红线规划设计的主要内容有哪些?确定道路红线宽度、确定道路红线位置、确定交叉口形式、确定控制点坐标和标高6.划分公路用地和城市道路红线的意义是什么?怎样划定公路的用地范围?规划道路红线的目的在于全面规定各级道路、广场、交叉口等用地范围,便于道路设计、施工及两侧建筑物的安排布置,也是各项管线工程设计、施工和调整的主要依据。
一经确定,红线以外的用地就要按规划进行建设,各种管线也要按红线进行布设。
公路用地的意义?公路用地范围规定为:(1)新建高速公路路堤两侧排水沟外边缘(无排水沟时为路堤或护坡道坡脚)以外,或路堑坡顶截水沟外缘(无截水沟时为坡顶)以外不少于2m的土地为公路用地范围;一、二、三、四级公路上述边缘线以外不少于1m的土地为公路用地范围;有条件的路段,高速公路、一级公路不少于3m,二级公路不少于2m.(2)在高填深挖路段,为保证路基的稳定,应根据计算确定用地范围(3)在风沙、雪害及特殊地质地带,应根据设置防护林、种植固沙植物、安装防沙或防雪栅栏以及设置反压护道等设施的需要确定用地范围(4)行道树应种植在排水沟或截水沟外侧的公路用地范围内,有时根据环保要求需要种植多行林带的路段,应根据具体情况确定用地范围。
道路勘测设计第二章作业2-1、汽车行驶轨迹有哪些特征?道路平面线形由哪些要素组成?答:特征:(1)轨迹是连续的,即轨道上任一点不出现折转和错位;(2)轨迹的曲率是连续的,任一点不出现两个曲率值;(3)曲率变化是连续的,任一点不出现两个曲率变化率值。
平面线形要素:直线、圆曲线和缓和曲线。
2-2、为何要限制直线的长度?答:(1)在地形起伏较大的地区,直线难与地形相适应,产生高填深挖路基,破坏自然景观;(2)若长度运用不当,会影响线性的连续性;(3)过长的直线会使驾驶员感到单调、疲倦和急躁,易超速行驶,对安全行车不利。
2-3、公路的最小圆曲线半径有几种? 分别在何情况下使用?答:三种:极限最小半径、一般最小半径和不设超高的最小半径。
(1)极限最小半径:是路线设计中的极限值,是在特殊困难条件下不得已才使用的,一般不轻易采用。
(2)一般最小半径:是在通常情况下推荐采用的最小半径。
(3)不设超高的最小半径:当圆曲线半径较大时,离心力的影响较小,路面摩阻力可保证汽车有足够的稳定性,这时可使用不设超高的最小半径。
2-4、缓和曲线的作用是什么?确定其长度应考虑哪些因素?答:作用:1.曲率连续变化,便于车辆遵循。
2.离心加速度逐渐变化,旅客感觉舒适。
3.超高横坡度及加宽逐渐变化,行车更加平稳。
4.与圆曲线配合,增加线形美观。
因素:1.旅客感觉舒适;2.超高渐变率适中;行驶时间不过短。
2-5、设某二级公路设计速度为80km/h ,路拱横坡为2%。
(1)试求不设超高的圆曲线半径及设置超高(% 8 i h =)的极限最小半径(μ值分别取0.035和0.15)。
(2) 当采用极限最小半径时,缓和曲线长度应为多少(路面宽B = 9 m ,超高渐变率取1/150) ?解:(1)不设超高时:)(h V R i 1272+=μ=0.02)]-(0.035[127802⨯=3359.58 m ,规范中取3350m.设超高时:)(h V R i 1272+=μ=0.8)](0.15[127802+⨯=219.1 m ,规范中取250m 。
《道路勘测设计》课程教学大纲课程代码:10011114课程名称:道路勘测设计 适用专业:土木工程第一部分大纲说明一、 课程的性质、目的和任务《道路勘测设计》是土木工程专业道路桥梁方向的专业课,是一门研究道路路线设计的基 本理论、标准,以及实用方法和技能、道路选线要点的课程,旨在培养学生掌握路线设计理论 与方法,平、纵、横设计与计算能力。
二、 课程的基本要求1. 掌握路线设计理论与方法。
2. 掌握平、纵、横设计与计算能力。
三、 本课程与相关课程的联系《道路勘测设计》以土木工程测量为基础,是一门道桥方向专业课,与《交通工程学》 《路基路面工程》等课程相配合,为毕业后从事道路方向有关工作奠定了基础。
四、学时分配本课程学分为2学分,建议开设32学时。
五、教材与参考书教材:《道路勘测设计》,杨少伟 编,人民交通出版社,第三版。
主要参考书:1•《道路路线设计》,张廷楷主编,同济大学出版社,第一版。
课程类型: 道桥方向专业课 学 分:22. 《城市道路设计》,周荣沾主编,人民交通出版社,第一版。
3. 《公路路线设计规范》,交通部行业标准,人民交通出版社,第一版。
4. 《城市道路设计规范》,建设部行业标准,中国建筑工业出版社,第一版。
六、教学方法与手段建议本课程主要采用多媒体教学方法,结合工程实例讲解。
七、课程考核方式与成绩评定办法采用闭卷考试,综合评定成绩,其中考试成绩占60%,平时成绩占10%,作业成绩占30% 。
第二部分理论课程内容大纲(含随堂讨论、习题课等)本课程内容建议开设32 学时。
第一章绪论(2 学时)一、教学目的和要求了解道路运输的特点与组成;熟悉我国道路现状和发展规划;掌握道路分级与技术标准,道路勘测设计的阶段和任务,设计依据与程序。
二、教学内容1. 道路运输的特点与作用(交通运输系统的组成;道路运输的特点;基本组成;作用)。
2. 道路的分类、公路与城市道路的分类与技术分级(道路的分类分级;技术标准)。
第一章绪论1.一阶段设计即一阶段施工图设计,适用于技术简单、方案明确的小型建设项目;两阶段设计即初步设计和施工图设计,适用于一般建设项目;三阶段设计即初步设计、技术设计和施工图设计,适用于技术复杂、基础资料缺乏和不足的建设项目中的个别路段、特大桥、互通式立体交叉、隧道等。
2.公路按功能划分为:干线公路、集散公路和支线公路。
干线公路具有畅通直达功能,主要满足可通达的要求,交通流不间断,交通质量高可以节省运行时间,降低运行成本,保证足够交通安全。
集散公路具有汇集疏散的功能,主要是收集和分流交通,为公路周围的区域提供交通便利。
支线公路具有出入通达功能,主要为满足居民的活动、行走、购物要求,主要强调可达性。
3.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。
4.城市道路分为:快速路、主干路、次干路、支路。
5.高速公路、一级公路和有大型集装箱运输的公路,应选择铰接列车作为设计车辆。
6.设计速度定义,为确定公路设计指标并使其相互协调的设计基准速度。
运行速度为,在路面平整、潮湿、自由流状态下,行驶速度累计分布曲线上对应于85%分位值的速度。
7.干线的一级公路,设计速度宜采用100km/h;干线的二级公路,设计速度宜采用80km/h。
8.设计小时交通量我国采用第30位小时交通量作为设计依据。
9.规定高速公路和一、二级公路的净高为5m,三、四级公路为4.5m。
第二章平面设计1.平面线形三要素,直线、圆曲线和缓和曲线。
2.同向圆曲线间的直线最小长度以不小于设计速度的6倍为宜(m>=6v)。
在条件受限时,宜将同向曲线改为大半径曲线或将两曲线做成复曲线、卵形曲线或C形曲线。
反向圆曲线间直线最小长度以不小于设计速度的2倍为宜(m>=2v)。
在条件受限的地点也可将两反向曲线首尾相接,构成S曲线。
3.极限最小半径是指为保证车辆按设计速度安全行驶所规定的圆曲线半径最小值。
《道路勘测设计》复习思考题第一章:绪论2. 城市道路分为几类?答:快速路,主干路,次干路,支路。
3. 公路工程建设项目一般采用几阶段设计?答:一阶段设计:即施工图设计,适用于技术简单、方案明确的小型建设项目。
两阶段设计:即初步设计和施工图设计,适用于一般建设项目。
三阶段设计:即初步设计、技术设计和施工图设计,适用于技术复杂、基础资料缺乏和不足的建设项目或建设项目中的个别路段、特大桥互通式立体交叉、隧道等。
4. 道路勘测设计的研究方法答:先对平、纵、横三个基本几何构成分别进行讨论,然后以汽车行驶特性和自然条件为基础,把他们组合成整体综合研究,以实现空间实体的几何设计。
5. 设计车辆设计速度.答:设计车辆:指道路设计所采用的具有代表性车辆。
设计速度:指当天气条件良好、交通密度小、汽车运行只受道路本身条件的影响时,中等驾驶技术的驾驶员能保持安全顺适行驶的最大行驶速度。
6.自然条件对道路设计有哪些影响?答:主要影响道路等级和设计速度的选用、路线方案的确定、路线平纵横的几何形状、桥隧等构造物的位置和规模、工程数量和造价等。
第二章:平面设计1. 道路的平面、纵断面、横断面。
答:路线在水平面上的投影称作路线的平面,沿中线竖直剖切再行展开则是路线的纵断面,中线上任一点法向切面是道路在该点的横断面。
2. 为何要限制直线长度?答:在地形起伏较大地区,直线难与地形相适应,产生高填深挖,破坏自然景观,运用不当会影响线形的连续性,过长会使驾驶员感到单调、疲惫急躁,不利于安全行驶。
3. 汽车的行驶轨迹特征。
答:轨迹是连续的,曲率是连续的饿,曲率变化率是连续的。
4. 公路的最小圆曲线半径有几种?分别在何种情况下使用。
答:极限最小半径,特殊困难情况下使用,一般不轻易使用;一般最小半径,通常情况下使用;不设超高的最小半径,在不必设置超高就能满足行驶稳定性的圆曲线使用。
5. 平面线形要素及各要素的特点。
答:直线,圆曲线,缓和曲线。
第二章平面设计1.路线是指道路中线的空间位置。
路线在水平面上的投影称路线的平面。
沿中线竖直剖切再行展开则是路线的纵断面。
中线上任一点法向切面是道路在该点的横断面.路线的平面、纵断面和各个横断面是道路的几何组成。
2.行驶中的汽车其重心轨迹在几何性质上的特征:1)轨迹是连续的;2)轨迹的曲率是连续的;3)轨迹曲率变化率是连续的。
3、平面线形三要素:直线、圆曲线和缓和曲线。
平面曲线要求:圆滑和舒适4、直线的特点?优点:笔直的道路会形成短接、直达的效果,汽车行驶简单,方向明确。
驾驶员操作简易,通视条件好,测量中只需测两点就能测定方向和距离。
缺点:在地形起伏较大的地区,直线难以与地形相适应,产生高填深挖路基,破坏自然景观。
若长度运用不当,会影响线形的连续性。
过长的直线会使驾驶员感到单调、疲倦和急躁,易超速行驶,对安全行车不利。
直线中应尽量避免长直线5、直线的最小长度:同向曲线间直线最小长度6V,反向曲线间直线最小长度为2V 。
6、缓和曲线的作用:1)曲率连续变化,便于车辆遵循;2)离心加速度逐渐变化,旅客感觉舒适;3)超高及加宽逐渐变化,行车更加平稳;4)与圆曲线配合,增加线形美观。
7、圆曲线半径如何选择:1、选定圆曲线半径应与地形相适应,以采用超高值2%~4%的圆曲线半径为宜2、地形条件限制时,可采用大于或接近圆曲线一般最小半径;地形特殊不得已可采用极限最小半径3、选用圆曲线时应与设计速度相当,应注意平纵线型协调,构成连续均匀的曲线半径4、选用圆曲线半径时,最大半径不宜超过10000米8、平面线形设计成果:直线、曲线及其转角表、逐桩坐标表、导线点一览表、路线固定表9、极限最小半径:为保证车辆按设计速度安全行驶所规定的圆曲线半径最小值。
一般最小半径:各级公路对按设计速度行驶的车辆能保证其安全、舒适的最小圆曲线半径。
不设超高的最小半径:不必设置超高就能满足行驶稳定性的圆曲线最小半径。
13.回旋线:曲率随着曲线长度成比例变化的曲线。
1、选择题:现代交通运输系统是由铁路、道路、水运、航空及管道五种运输方式组成。
选项:A:对B:错答案: 【对】2、选择题:我国的公路交通基础设施质量高、标准高。
选项:A:对B:错答案: 【错】3、选择题:公路按照功能划分为干线公路、集散公路和()公路。
选项:A:厂矿B:乡村C:林区D:地方答案: 【地方】4、选择题: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是()公路。
选项:A:高速B:一级C:二级D:三级答案: 【一级】5、选择题:决定道路几何形状的基本依据是()。
选项:A:运行速度B:曲线半径C:设计速度D:超高答案: 【设计速度】1、选择题:平面线形三要素是直线、圆曲线、()。
选项:A:缓和曲线B:凹形曲线C:回旋线D:双纽线答案: 【缓和曲线】2、选择题:《公路路线设计细则》强调当条件受限时,同向曲线间直线长度不应小于设计速度的()倍。
选项:A:2B:3C:4D:6答案: 【3】3、选择题:复合型曲线相邻回旋线参数之比以小于()倍为宜。
选项:A:5B:2C:3D:4答案: 【5】4、选择题:我国《标准》推荐的缓和曲线是双纽线。
选项:A:对B:错答案: 【错】5、选择题:圆曲线对地形、地物有更强的适应能力。
选项:A:对B:错答案: 【对】1、选择题:避险车道是长陡上坡路段行车道外侧增设的供速度失控车辆驶离正线安全减速的专用车道。
选项:A:对B:错答案: 【错】2、选择题:汽车的行驶阻力包括空气阻力、水平阻力、惯性阻力。
选项:A:对B:错答案: 【错】3、选择题:上坡路段的设计通行能力小于设计小时交通量时,可不设爬坡车道。
选项:A:对B:错答案: 【错】4、选择题:避险车道主要有()种类型。
选项:A:三B:四C:五D:六答案: 【四】5、选择题:在山区根据路基填挖平衡选择控制中桩处填挖的高程点叫做()。
选项:A:限制点B:关键点C:平衡点D:经济点答案: 【经济点】1、选择题:由于城市交通状况及车辆组成的变化,尤其是车辆性能的提高,横向安全距离以及车速行驶时的摆动宽度,可以适当增大。
第二章 平面设计2-5.设某二级公路设计速度为80km/h ,路拱横坡为2%。
⑴试求不设超高的圆曲线半径及设置超高(% 8 i h =)的极限最小半径(μ值分别取0.035和0.15)。
⑵当采用极限最小半径时,缓和曲线长度应为多少(路面宽B = 9 m ,超高渐变率取1/150)? 解:⑴不设超高时:)(h V R i 1272+=μ=0.02)]-(0.035[127802⨯=3359.58 m , 教材P36表2-1中,规定取2500m 。
设超高时:)(h V R i 1272+=μ=0.8)](0.15[127802+⨯=219.1 m , 教材P36表2-1中,规定取250m 。
⑵当采用极限最小半径时,以内侧边缘为旋转轴,由公式计算可得:缓和曲线长度:=∆=p i B L '150/1%2%89)(+⨯=135 m 2-6 某丘陵区公路,设计速度为40km/h ,路线转角"38'04954︒=α,4JD 到5JD 的距离D=267.71m 。
由于地形限制,选定=4R 110m ,4s L =70m ,试定5JD 的圆曲线半径5R 和缓和曲线长5s L 。
解:由测量的公式可计算出各曲线要素:πδπβ︒∙=︒∙=-==1806,18022402m ,240000200032R l R l R l l R l p , 解得:p=1.86 m , q = 35 m , =4T 157.24 m , 则=5T 267.71-157.24 = 110.49 m考虑5JD 可能的曲线长以及相邻两个曲线指标平衡的因素,拟定5s L =60 m ,则有:522460p R = ,30260m ==,"28'20695︒=α 解得=5R 115.227m "00'54322︒=右α ,2-7、某山岭区公路,设计速度为40km/h ,路线转角,'30291︒=右α"00'3043︒=右α ,1JD 至2JD 、2JD 到3JD 距离分别为458.96 m 、560.54 m 。