《道路勘測設計》教學大綱（適用于本科層次）一．課程性質本課程是土木工程中交通土建專業的一門專業課。二．課程描述本課程主要講授道路工程與幾何設計有關的技術標準，汽車行駛特性及其他與設計因素有關的內容，重點講述道路平面、縱斷面、橫斷面設計的基本原理和方法，以及如何按照設計原則和技術標準選線、定線。了解道路平面交叉口和立體交叉的設計原則和設計方法，了解道路公用設施和道路排水的一般設計要求。三．課程目標在學完本課程后，學生能夠：1、正確理解和運用道路設計的技術標準。2、描述汽車的動力性能、幾何構造與道路設計的關系。3、在一般地形條件下，能進行道路平、縱、橫斷面的設計。4、了解平面交叉口的設計方法和交叉口立面設計原理和方法。5、了解交叉口立交設計的類型和適用條件。6、了解公用設施和道路排水設計的要求。四．分單元知識要點和學習目標第一章緒論1、描述交通運輸網絡的構成和公路運輸的特點。2、掌握道路的技術分級（主要指交通系統的公路和市政系統的城市道路如何分級）。3、熟悉和正確理解《公路工程技術標準》JTGB01—2003中交通量的含義。4、說明道路勘測設計的階段和設計的控制因素。第二章汽車行駛理論1、描述汽車牽引力的產生和行駛阻力的類型。2、描述汽車行駛的動力平衡和汽車行駛的充分必要條件。3、描述用動力因素D表達的牽引平衡方程。4、描述汽車行駛的縱向穩定性和橫向穩定性條件，重點注意公式和公式的含義。第三章平面設計1、說明直線、圓曲線在平面線形中的特點和設計方法、設計要求。2、說明緩和曲線的性質作用，設計計算要點并能獨立進行對稱性設緩平曲線的曲線要素和主點樁號的計算。3、描述平面線形的組合類型和平曲線設計的技術要求。4、描述行車視距的類型、確定原理和設計要求，了解橫凈距的意義和檢驗方法。。5、敘述道路平面設計的成果。第四章縱斷面設計1、描述地面線、設計線及縱坡度、轉坡角的概念。2、說明幾種縱坡度技術指標的合理應用和最小坡長、坡長限制的設計思路。3、敘述緩和坡段、平均縱坡和合成坡度的應用。4、掌握豎曲線設計的原理、方法，能夠計算設豎曲線后路線的設計標高。5、敘述凹形豎曲線和凸形豎曲線設計指標的異。6、了解爬坡車道的設置條件和設計方法。7、描述平、縱線形組合設計的原則和合理的組合方法。8、掌握縱斷面設計方法和繪圖方法。9、了解城市道路縱坡設計的要求。第五章橫斷面設計1、描述道路橫斷面各組成部分和作用。2、說明各種道路橫斷面設計的不同方案、方法及其特點。3．說明車行道寬度的一般設計值和彎道特定條件下的加寬設計方法。4、說明路拱橫坡度和彎道超高設計的一般方法和要求，并能正確進行超高值的計算。5、了解道路用地與建筑限界的意義和一般要求6、掌握路基橫斷面的設計方法并能進行土石方計算和調配。第六章選線1、描述根據自然條件和一般的選線原則確定路線的設計方案的步驟和方法。2、說明平原區選線要點。3、說明山嶺區的幾種布線類型和選線要點。4、說明丘陵區選線的要點。第七章定線1、描述根據選線方案具體定線的幾種定線方法。2、說明紙上定線的工作步驟。3、說明實地放線的作用因和幾種放線方法。4、描述實地定線法及與紙上定線法的特點。第八章道路平面交叉設計1、描述交叉口的組成要素和交叉口設計的基本要求、內容。2、說明平交路口的設計類型及適用范圍。3、說明交叉口的交通分析，如交通流向和產生的各種交錯點。3、說明交叉口的交通組織設計。4、描述交叉口視距檢驗方法和轉彎半徑的設計方法。5、了解拓寬設計和環形設計的設計思路。6、說明交叉口立面設計的必要性和方法。第九章道路立體交叉設計1、重點說明互通式立交的幾種設計類型及適用特點。2、了解立交設計的規劃思想和布置要點。第十章城市道路排水設計1、了解排水系統的制度和排水設計的一般要求2、重點了解鋸齒形街溝的設計規定，雨水口及檢查井的設置和設計要點。第十一章新建公路勘測設計了解新建公路勘測設計階段和可行性研究的主要內容。描述定測和施工圖設計的作業過程。描述公路設計文件的組成和內容。第十二章公路網規劃了解公路網的概念和國道網的概況了解公路網規劃的期限和交通量的調查和預測原理第十三章道路路線計算機輔助設計1、了解CAD技術在道路設計應用的現狀和水平。五．各章自學和面授的課時分配本課程教學總時數為65學時，其中面授20學時，自學45學時，具體分配如下表：章次課題內容自修面授小計一緒論224二汽車行駛理論224三平面設計8614四縱斷面設計8311五橫斷面設計8311六選線325七定線224八道路平面交叉設計404九道路立體交叉設計202十城市道路排水設計202十一新建公路勘測設計202十二公路網規劃11十三道路路線計算機輔助設計11合計452065六．說明1、教材選用高等教育出版社出版的高校教材《道路勘測設計》（趙永平唐勇主編），學員應自備人民交通出版社出版的《公路工程技術標準》JTGB01—2003作為輔助教材，建議自備人民交通出版社出版的《公路路線設計規范》JTGD20—2006作為參考資料供學習中深入領會和鉆研。2、對專業專科起點非路橋專業的學員，面授前務必通過自學理解所學內容，通過面授可答疑解惑，否則很難達到面授效果并取得合格成績。3、對從事非路橋專業工作的學員應盡可能參加一些路橋工程的專業技術實踐，以增強對專業課的認識和理解。4、教材中第八章以后的內容可作為選學內容由學員自行安排，面授時不再講解。《道路勘測設計》課自學進度表適用于函授09專升本土木工程日期自學內容及要求作業交作業時間第一周第二周第三周第四周第五周第六周第七周第八周第九周第十周第十一周第十二周第十三周第一章緒論重點：2003年公路技術分級與技術標準；道路勘測設計的控制因素第二章汽車行駛理論重點：牽引力和行駛阻力分析；動力特性和動力因素表達的平衡方程；汽車行駛的穩定性分析第三章平面設計直線、圓曲線的設計要求，緩和曲線的設計與計算，平面線形組合設計重點：圓曲線三個最小半徑的確定原理；設緩平曲線的設計計算掌握：平曲線設計的要求掌握例題3-2的計算方法，行車視距平面線形設計、平面設計成果第四章縱斷面設計縱坡與坡長設計，坡長限制，最小縱坡，最大縱坡，平均縱坡，合成坡度豎曲線設計：凹形、凸形豎曲線的設計要求及技術指標，豎曲線設計的計算，了解爬坡車道的設計及設置條件平、縱線形組合設計、公路縱斷面設計圖第五章橫斷面設計公路橫斷面的組成及類型，行車道等各部分寬度及設計要求平曲線加寬及過渡；超高及超高過渡段的設計與計算；了解公路用地與建筑限界重點：超高的方式、設計標高的含義路基橫斷面設計及土石方計算重點：橫斷面設計的要求第六章選線道路選線的一般原則，各種地形條件下的選線要點重點：山嶺區線位的三種類型及越嶺線的展線方法第七章定線方法重點：紙上定線的方法和步驟了解實地定線的過程習題2－1，2－3習題3－1，3-2習題4－1習題5－2（選做）道路勘測設計復習題（2010.07）說明：本習題根據高教出版社《道路勘測設計》（趙永平主編）編寫。第一章緒論第二章汽車行駛理論一、單項選擇題1、根據《公路工程技術標準》（JTGB01－2003），高速公路車道數最多可達到（C）車道。A、4B、6C、8D2、公路技術等級中適應的交通量是指（B）Ａ、調查的當前交通量Ｂ、遠景設計年平均日交通量Ｃ、設計小時交通量Ｄ、單一方向的交通量3、根據技術標準的規定，（A）設計長度不宜小于15公里。A、高速公路B、高速公路和一級公路C、一級公路D、一級公路和二級公路4、下列車型中不屬于公路設計的車型是（D）A、小客車B、載重汽車C、鞍式列車D、鉸接車5、與（A）運輸方式相比，公路運輸成本高但適應性和靈活性更好。A、鐵路B、水運C、航空D、管道術規范是（B）。A、《公路工程技術標準》B、《公路路線設計規范》C、《公路勘測規范》D、《公里攝影測量規范》7、根據03年《標準》，進行交通量折算時，標準車型是指（C）A、東風EQ－140B、中型載重汽車C、小客車D、解放ＣＡ－１０Ｂ8、1990年中國大陸建成通車的第一條高速公路是（A）A、沈大高速B、莘松高速C、京津塘高速D、京石高速9、高速、一級公路的設計交通量應按（C）年進行預測。A、10B、15C、20D、10、公路技術標準的確定與下列因素中的（D）沒有直接關系。A、交通量的大小及其增長B、地形和其他自然條件C、公路網規劃及道路的功能D公路的投資來源11、公路規劃交通量一般是按（B）的規律結合預測年限進行計算。A、等差增長B、等比增長C、隨機抽樣D、規劃數量12、第30位小時交通量的特點是（B）。A、保證交通量都不會超過設計值B、使技術和經濟達到較好的平衡C、交通量增長緩慢D、工程造價可以達到最小13、六車道一級公路能適應的小客車年平均日交通量是（D）輛。A、5000－15000B、15000－30000C、25000－55000D、45000－8000014、根據我國《標準》，將公路服務水平劃分為（B）個等級。A、四B、五C、六D、七通行能力的概念中，數值最大的是（B）通行能力。A、基本B、可能C、設計D、計算16、汽車的動力因數D的修正系數λ，當（C）時修正系數會大于1。A、高海拔地區B、節流閥半開C、汽車未滿載D、汽車超載17、汽車在道路上行駛的充分條件是（D）A、Ft≤GB、Ft＝Ｒf±ＲＩ＋Ｒｗ±RjＣ、λD＝（f±i）±D、Ft＝φGaC、彎道阻力D、空氣阻力19、與動力因素的大小無關的是（D）。A、海拔高程B、汽車是否滿載C、節流閥是否全開D、駕駛技術20、根據03年《標準》，三、四級公路在計算交通量時，拖拉機的折算系數是（D）A、1.5B、2.0C、3.0D、4.0二、判斷題汽車的行駛阻力總是消耗汽車的牽引力。×公路運輸通常都能實現一次到位，即不需要二次轉運。×設計速度就是保證汽車在道路上安全行駛的平均技術速度。√最新的國家高速公路網規劃叫“7918計劃”√道路設計若能保證車輛的縱向穩定性就可保證其橫向穩定性。×載重汽車的動力因素比其他車型大。×根據2003年《標準》，公路按不同地形條件確定采用不同的設計車速。√汽車的縱向滑移往往發生于縱向傾覆之后。×汽車在制動時其驅動力為零。×道路的通行能力可以用設計通行能力推求。×公路運輸的特點是運量大且時間機動。×汽車的動力因素含義是指單位車重牽引力的大小。√三、填空題1、根據《標準》規定：公路的技術等級可以分為五個等級。2、現代運輸體系由鐵路、公路、水運、航空及管道運輸組成。3、公路運輸的特點是：機動靈活；受交通設施限制少，適應性強，服務面廣，公路運輸投資少，資金周轉快，運輸成本高。4、到上年底，我國公路通車里程有7.4萬公里。(指2010年底)5、目前我國的高速公路總里程大約是（160）萬公里。（指到2005年）6、同一條道路采用不同的技術標準時，相鄰路段的設計車速不宜大于20Km/h。7、道路勘測設計的控制條件包括：設計車輛、設計速度、設計交通量、道路服務水平、通行能力。8、汽車在道路上行駛的必要條件是T≥R。9、確定動力因素D的條件是：海拔高程為海平面，車輛為滿載狀態。10、用汽車動力因素表達的牽引平衡方程是。11、縱向穩定性分析要求道路縱坡度i必須。12、橫向力系數的含義是橫向力與豎向力的比值。13、當其他條件確定后，橫向力系數與超高橫坡度的關系是。14、需要對動力因素進行修正的情況是重量不同或者說外形不同，盡可能消去汽車的構造參數。15、動力特性圖表示的是動力因數D與畫速V間的關系曲線。16、汽車的行駛阻力通常包括空氣阻力、滾動阻力、坡度阻力和慣性阻力。17、根據技術標準的規定，符合設計速度為80km/h的公路有高速公路、一級公路、二級公路。18、汽車產生縱向倒溜的力學條件是下滑力與最大附著力相等，。19、汽車產生橫向滑移的力學條件是。20、汽車行駛最小穩定速度的含義是汽車滿載在路面平整堅實的平直路段上，以最低檔行駛時的臨界速度，而且以該速度行駛時，傳動系不發生顫動或敲擊聲，在突然踏下加速踏板時發動機不熄火。四、計算題平面設計一、單項選擇題1、同向曲線間的直線段最小長度不宜小于（B）A、2V(m)B、6V(m)C、3s行程D、6s行程A、大于零B、可以小于零C、可正可負D、小于13、二級以下公路設計一般應滿足（B）的要求。A、停車視距B、會車視距C、超車視距D、錯車視距4、設置緩和曲線的情況是（D）A、平曲線長度不足B、平曲線半徑R<R臨界（指臨界半徑）C、平曲線半徑R<R極限(指極限最小半徑)D、平曲線半徑R<R免（指不設超高的最小半徑）5、確定緩和曲線長度的控制因素是（C）A、離心加速度的變化率B、超高漸變率C、行駛時間不小于3sD、參數A在R/3至R之間6、公路路線不設超高的最小半徑是按照（D）的條件確定的。A、μ＝0.10，i＝6％-8％；B、μ＝0.05，i＝6％-8％；C、μ＝0.035，i＝-1.5％或-2.0％；D、μ＝0.035％，i＝6％-8％；7、兩輛對向行駛在同一車道上的汽車，從相互發現時起算，至同時采取制動措施使各自車輛安全停止，所需的最短可見的行駛距離叫（B）。A、停車視距B、會車視距C、超車視距D、錯車視距8、由于設計的原因，使道路中線里程樁號不連續的現象，這種情況叫（A）。A、斷鏈B、長鏈C、短鏈D、設計錯誤9、當緩和曲線參數A＝200時，在距離HZ點100米處的曲率半徑是（BA、100mB、200mC、300mD、400m10、四級公路路線設計時可以（D）。A、轉角＜7o的交點可以不設平曲線B、可以不設超高C、可以不設加寬D、可以不設緩和曲線二、判斷題1、緩和曲線的切線增值q就是緩和曲線終點處曲率圓圓心的坐標。×2、平曲線最大半徑不宜大于10000米。3、設緩平曲線一般有五個主點樁號。√4、C形平曲線就是斷背曲線。√5、凸形平曲線中點處的半徑的大小已經沒有意義。√6、卵型平曲線優于C型平曲線。√7、緩和曲線的敷設是為了使道路轉彎時更好地與行車軌跡線吻合。√8、同向曲線間有出現斷背曲線的可能。√9、平面線形設計時同向曲線間直線段長度不宜小于6V（m），但是也可以設計成C型曲線或卵型平曲線。√11、平面線形設計時反向曲線間直線段長度不宜小于2V（m），但是也可以設計成S型曲線。√12、平面線形中的直線段過長時對安全行車不利。√。四、計算題1、《道勘》教材P70例題3-2，P87習題3－1，3－2縱斷面設計一、單項選擇題1、各級公路的最大縱坡度一般在（C）的范圍內。A、0.3%～3%B、1%～6%C、3%～9%D、2%～10%2、為滿足排水的要求，公路的最小縱坡度應不小于（A）。A、0.3%B、0.4%C、0.5%D、1%A、豎曲線外距E和豎曲線半徑B、豎曲線半徑和豎曲線長度C、豎曲線長度L和轉坡角ωD、轉坡角ω和豎曲線外距E4、凸形豎曲線與凹形豎曲線的設計指標相同是（A）。A、極限最小半徑B、一般最小半徑C、豎曲線最小長度D、轉坡角ω5、凸形豎曲線確定極限最小半徑的控制因素是（B）。A、離心加速度不大于0.5－0.7m/s2B、使縱斷面滿足停車視距的要求C、使汽車的行程不會太短D、使合成坡度符合要求6、豎曲線最小長度應滿足使汽車行駛時間不小于（A）A、3sB、6sC、9sD、15s7、緩和坡段是指坡度不大于（D），坡長不小于最小坡長的設計坡度。A、2％B、2.5％C、2.0％D、3.0％8、在縱斷面上設置豎曲線后，在豎曲線范圍內，（A）A、豎曲線總長度與相應的水平距離、2T認為是相等的；B、兩倍切線長減去豎曲線長2T－L>0C、修正后的設計標高總是大于坡度線上的標高D、應按圓曲線的幾何關系計算豎曲線要素9、平曲線與豎曲線的合理組合是（C）。A、平曲線起點設置變坡點B、平、豎曲線長度協調C、平、豎曲線位置對應且平包豎D、一個平曲線包幾個豎曲線10、凸形豎曲線的設計主要應滿足（C）。A、不小于“規范”要求的最小半徑B、保證縱向視距C、使行車平順舒適D、使離心力最小二、判斷題凸型平曲線與凸形豎曲線的計算方法相同。合成坡度主要是為了限制平面設計上的急彎與縱斷面設計上的陡坡組合。√凸形和凹形豎曲線的設計指標是不同的。×是比較理想的位置。×平均縱坡是為了限制連續設置較陡的坡度線。×最小坡長應滿足使汽車能行駛9－15s的時間。×理想的最大縱坡就是公路設計的最大縱坡。√高速公路與一級公路可以有相同的設計速度。√縱斷面圖上的縱、橫比例一般是相同的。×10、緩和坡段的縱坡坡度應控制在3%以下。√三、填空題1、平均縱坡一般為不大于5.5%。2、公路平曲線和豎曲線組合的基本要求是平包豎。3、山嶺重丘區的最大縱坡不應大于8%。4、凹形豎曲線極限最小半徑是以緩和沖擊為主要控制依據確定的。5、計算豎曲線上的豎距h時，x可以大于切線長度T值。6、合成坡度的計算公式是。7、平、縱線形的合理組合方式主要有直線與縱斷面的組合、平曲線與縱斷面的組合。8、平、縱線形盡量應該避免的組合有凸形豎曲線的頂部或凹形豎曲線的底部與反向平曲線的拐點重合；小半徑豎曲線不宜與緩和曲線相重疊；設計速度大于等于40KM/h的道路，應避免在凸形豎曲線的頂部或凹形豎曲線的底部插入小半徑平曲線；在長平曲線內，要盡量設計成直坡線，避錫設置短的、半徑小的豎曲線；平、豎曲線的半徑都很小時，不宜重合，此時應將兩者分開。9、當豎曲線計算后的切線長度T＝60米時，豎曲線的長度是120米10、當設置豎曲線后計算的豎距與變坡點處的標高相加時，豎曲線屬于凹形豎曲線。四、計算題1、《道勘》教材P101例題4—1，P120習題4－1橫斷面設計一、單項選擇題1、公路加寬設計時應明確（A）A、道路等級和彎道半徑B、彎道半徑和設計車速C、設計車速和設計車型D、設計車型和道路等級2、公路上彎道進行加寬設計的條件是（D）A、平曲線半徑R<R免B、平曲線半徑R<R極限C、平曲線范圍內視距不足D、平曲線R≤250m3、與加寬設計沒有直接關系的因素是（D）A、道路等級B、設計車型C、彎道半徑D、路肩寬度4、設計加寬緩和段長度時，主要考慮（B）A、加寬值的大小B、緩和曲線長度C、設計車型D、公路等級5、公路上一條車道的最大設計寬度是（B）米。A、3.5B、3.75C、4.0D、4.256、對于新建的二級以下公路項目，其路線的設計標高是指橫斷面上（B）。A、道路中線處的標高B、路基邊緣的標高C、經超高設計修正后的標高D、橫斷面上五個特征點的平均標高7、對于高速公路和一級公路，其路線的設計標高是指橫斷面上（B）。A、路基邊緣處的標高B、中央分隔帶中線處的標高C、中央分隔帶邊緣處路面標高D、左右幅道路各自行車道中線處的標高8、在有條件的地區，高速公路和一級公路的用地范圍可劃定為路基兩側排水設施外邊緣以外不小于（C）m。A、1B、2