道路勘察设计【平纵横的问题】

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一章1．现代交通运输方式有哪些？与这些运输方式比较，公路运输有哪些特点？
2．《公路工程技术标准》将我国公路分为哪几个等级？
3．简述公路“两阶段勘测设计”的程序步骤。

4．《公路工程技术标准》的主要技术指标有哪些？
5．设计速度的定义是什么？
参考答案
1．公路技术标准：是指一定数量的车辆在车道上以一定的设计速度行驶时，对路线和各项工程的设计要求。

2．设计车速：是指在气候条件良好，交通量正常，汽车行驶只受公路本身条件影响时，驾驶员能够安全、
舒适驾驶车辆行驶的最大速度。

3．交通量：是指单位时间内通过公路某段面的交通流量（即单位时间通过公路某段面的车辆数目）。

4．公路通行能力：是在一定的道路和交通条件下，公路上某一路段适应车流的能力，以单位时间内通过的
最大车辆数表示。

通行能力分为基本通行能力和设计通行能力两种。

四、参考答案
1．答：现代交通运输由铁路、公路、水运、航空及管道等五种运输方式组成。

其中
①铁路运输：运量大、运程远，在交通运输中起着主要作用；
②水运运输：运量大、成本低，运速慢且受到航道的限制；
③航空运输：速度快、成本高，服务于远距离和有时间要求的客货运输；
④管线运输：适用于液态、气态、散装粉状物体的运输。

与这些运输方式比较，公路运输有如下特点：
①机动灵活，能迅速集中和分散货物，做到直达运输。

②受交通设施限制少，是最广泛的一种运输方式，也是交通运输网中其他各种运输方式联系的纽带。

③适应性强，服务面广，时间上随意性强，可适于小批量运输和大宗运输。

④公路运输投资少，资金周转快，社会效益显著。

⑤与铁路、水运比较，公路运输由于汽车燃料价格高，服务人员多，单位运量小，所以在长途运输中，其
运输成本偏高。

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2．答：交通部颁布的国家行业标准《公路工程技术标准》（JTG B01—2003）将公路根据功能和适应的
交通量分为五个等级：高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路。

其中：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；
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；
二级公路为供汽车行驶的双车道公路；
三级公路为主要供汽车行驶的双车道公路；
四级公路为主要供汽车行驶的双车道或单车道公路。

3．答：两阶段勘测设计是公路测设一般所采用的测设程序。

其步骤为：先进行初测、编制初步设计和工程
概算；经上级批准初步设计后，再进行定测、编制施工图和工程预算。

也可直接进行定测、编制初步设计；
然后根据批准的初步设计，通过补充测量编制施工图。

4．答：公路主要技术指标一般包括：设计速度、行车道数及宽度、路基宽度、最大纵坡、平曲线最小半径、
行车视距、桥梁设计荷载等。

5．答：所谓设计速度是指在气候条件良好，交通量正常，汽车行驶只受公路本身条件影响时，驾驶员能够
安全、舒适驾驶车辆行驶的最大速度。

设计速度是公路设计时确定其几何线形的最关键参数。

二章平面设计
1．设置缓和曲线的目的是什么？
答：①为了驾驶员便于操作方向盘：②使加宽超高段过渡；③减小离心力变化提高乘客舒适度；④与圆曲线协调结合增加线形美观
2．确定缓和曲线最小长度需从哪几个方面考虑？
答：①控制离心加速度的变化，满足舒适度要求；②满足方向盘操作时间；③使超高渐变率适中；④与线形协调使视线平顺
3．何谓超高？设置超高的原因及条件分别是什么？
答：超高是为了抵消汽车行驶产生的离心力，将路基外侧边缘抬高与内侧路面形成单向横坡。

原因：路面的单向横坡可以产生一个汽车重力的分力与其离心力相抵消，增加排水和行车安全。

条件：曲线半径小于不设超最小半径时。

4．简述无中央分隔带超高缓和段绕内边轴旋转的形成过程。

答：见下
5．简述无中央分隔带超高缓和段绕中轴旋转的形成过程。

答：如下
6．行车视距的种类有哪些？分述其构成并说明各级公路对行车视距的规定。

答：行车视距的种类：停车视距、会车视距、超车视距、
构成：①停车视距由反应距离、制动距离、安全距离组成
②会车视距由：是2倍停车视距，③超车视距：由加速行驶距离、超车在对向车道行驶的距离、超车完了时，超车与对向汽车之间的安全距离。

其中高速公路和一级公路满足停车视距要求，2、3、4级公路满足会车视距要求。

7．简述视距包络图的绘制方法与步骤。

8．在平面线形设计中，如何选用圆曲线半径？
答：①在地形环境允许的情况下应该尽量选用不设超高最小半径；②一般采用极限最小半径的4—8倍，或超高为2%--4%的圆曲线半径；③地形条件限制时尽量采用接近一般最小半径；④只有当地形条件十分
困难时才采用极限最小半径；⑤曲线的半径不超过10000米。

9．简述平面线形的组合形式。

答：①基本型：直线-回旋线-圆曲线-回旋线-直线的组合形式；②S 型两个反向圆曲线利用回旋线连接起来的组合线形；③卵型：一个回旋曲线连接两个同向的圆曲线的组合线形；④C型两个回旋曲线曲线在曲率为0处径向连接；⑤凸型：两个同向回旋曲线不插入圆曲线而径向衔接的线形；⑥组合型：多个同向回旋曲线在曲率相等处相互连接的线形。

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1．答：设置缓和曲线的目的是：
①有利于驾驶员操纵方向盘；
②消除离心力的突变，提高舒适性；
③完成超高和加宽的过渡；
④与圆曲线配合得当，增加线形美观。

2．答：①控制离心加速度增长率，满足旅客舒适要求；
②根据驾驶员操作方向盘所需经行时间；
③根据超高渐变率适中；
④从视觉上应有平顺感的要求考虑。

3．答：①平曲线超高：为了抵消汽车在曲线路段上行驶时所产生的离心力，将路面做成外侧高内侧低的单向横坡的形式。

②设置超高的原因：将弯道横断面做成向内倾斜的单向横坡形式，利用重力向内侧分力抵消一部分离心力，改善汽车的行驶条件。

③设置超高的条件是：圆曲线半径小于不设超高的最小半径时。

6．答：①行车视距的种类有：停车视距、会车视距、超车视距等。

②其构成为：
停车视距：由反应距离、制动距离和安全距离等三部分构成；
会车视距：由停车视距的二倍组成；
超车视距：由加速行驶距离、超车在对向车道行驶的距离、超车完了时，超车与对向汽车之间的安全距
离、超车开始加速到超车完了时对向汽车的行驶距离等四部分组成。

③《标准》规定高速公路、一级公路应满足停车视距的要求；二、三、四级公路必须保证会车视距。

7．答：视距包络图的作图方法与步骤如下：
①按比例画出弯道平面图，在图上示出路面两边边缘（包括路面加宽在内）、路基边缘线（包括路基加宽
在内）、路中线及距加宽前路面内侧边缘1.5 m 的行车轨迹线（有缓和曲线时也应按缓和曲线形式画出
汽车轨迹线）；
②由平曲线的起、终点向直线段方向沿轨迹线量取设计视距S 长度，定出O 点；
③从O 点向平曲线方向沿轨迹线把O 至曲线中点的轨迹距离分成若
干等份（一般分10 等份）得1、2、3、…
各点；
④从0、1、2、3、…分别沿轨迹方向量取设计视距S，定出各相应点
0′、1′、2′、3′…,则0—0′；1—1′；
2—2′；3—3′…和对称的0—0′；1—1′；2—2′；3—3′…，都在轨迹线上满足设计视距S 的要求。

⑤用直线分别连，，…，和对称的，，…，各线段互相交叉。

⑥用曲线板内切与各交叉的线段，画出内切曲线，这条内切曲线就是视距包络线。

⑦视距包络线两端与障碍线相交，在视距包络线与障碍线之间的部分，就是应该清除障碍物的范围。

8．答：①在地形、地物等条件许可时，优先选用大于或等于不设超高的最小半径；
②一般情况下宜采用极限最小曲线半径的4 ～ 8 倍或超高为 2% ～4%的圆曲线半径；
③当地形条件受限制时，应采用大于或接近一般最小半径的圆曲线半径；
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④在自然条件特殊困难或受其他条件严格限制而不得已时，方可采用极限最小半径；
⑤圆曲线最大半径不宜超过10000m。

9．答：平面线形的组合形式主要有：
①基本型：按直线—回旋线—圆曲线—回旋线—直线的顺序组合；
②S 型：两个反向圆曲线用回旋线连接起来的组合线形；
③复曲线：
（A)两同向圆曲线按直线—圆曲线R1 —圆曲线R2 —直线的顺序组合构成。

（B)两同向圆曲线按直线—回旋线A1 —圆曲线R1 —圆曲线R2 —回旋线A2－直线的顺序组合构成。

（C)用一个回旋线连接两个同向圆曲线的组合形式，称为卵型，按直线—回旋线A1—圆曲线R1—回旋线
—圆曲线R2—回旋线A2—直线顺序组合构成。

④凸型:两个同向回旋线间不插入圆曲线而径相衔接的线形;
⑤复合型:两个及两个以上同向回旋线，在曲率相等处相互连接的形式;
⑥C 型:同向曲线的两个回旋线在曲率为零处径相衔接（即连接处曲率为0，R=∞）的形式。

三章纵断面设计
1．在纵断面设计中，确定最大纵坡和最小纵坡的因素分别有哪些？答：最大纵坡：①汽车的动力特性，满足汽车行驶的必要条件和充分条件；②公路等级，设计速度越大纵坡越缓；③自然因素，考虑地形地质路基含水情况对汽车行驶的影响。

最小纵坡的因素：路面横向排水，和路面横纵向排水的要求。

2．缓和坡段的作用是什么？《公路工程技术标准》对设置缓和坡段有何规定？
答：作用是为缓解汽车长时间低速行驶上陡坡带来的机械不利，和汽车下坡时的安全保障；规定：在连续的最大纵坡间设坡度不大于3%，
长度为最小纵坡长度的缓和坡段。

3．确定竖曲线最小半径时主要考虑哪些因素？
答：凸形：①缓和冲击；②经行时间不宜过短；③满足视距要求
凹形：①缓和冲击；②经行时间不宜过短；③车灯照射距离要求；④满足跨线桥下面视距要求。

4．简述平、纵面线形组合的基本原则。

答：①应能在视觉上引导驾驶员的视线，并保持视线连续性；②平面和纵面的技术指标悬殊不能太大，要在心理和视觉上相协调；③选择组合得当的合成坡度，以利于排水和行车安全；④线形与自然环境和景观相协调。

5．纵断面设计时怎样考虑标高控制？
答：①平原地区：保证路基的最小填筑高度所控制；②丘陵地区：用路基填挖方量相协调来控制；③山岭地区：用平均坡度和最大坡长来控制，同时要考虑延线的填挖方量平衡，以是降低工程造价；④沿溪线：路线的高度高于设计洪水位线0.5米保证不受洪水冲刷。

⑤考虑与铁路的路线相互影响；⑥考虑路线的起终点，及沿线的隧道桥梁涵洞的位置、地质影响。

6．确定转坡点位置时应考虑哪些问题？
答：①尽量使挖填方量最小，线形最理想；②使最大纵坡、最小纵坡、限制坡长满足相关的规定；③处理好平、纵面的线形搭配协调；④为方便设计及计算一般设置与10米的整核桩。

7．路线纵断面设计应考虑哪些主要标高控制点？
答：影响纵断面标高设计的控制点因素有：路线的起终点、越岭垭口的位置、重要桥涵的桥面标高、最小填土高度、最大挖深、沿溪线的水位线、隧道进出口、平面交叉和立体交叉点、与铁路的相关、其他必须通过的限制高度的标高。

8．简述纵断面设计的方法与步骤。

答：①做好准备工作；②标注控制点；③试定纵坡；④调整纵坡；⑤核对；⑥定坡；⑦设计竖曲线；⑧根据转坡点、坡度计算各桩号设计高程。

1．答:⑴确定最大纵坡因素有:
①汽车的动力性能：考虑公路上行驶的车辆，按汽车行驶的必要条件和充分条件来确定；
②公路等级：不同的公路等级要求的行车速度不同；公路等级越高、行车速度越大，要求的纵坡越平缓；
③自然因素：公路所经过的地形、海拔高度、气温、雨量、湿度和其它自然因素，均影响汽车的行驶条件和上坡能力。

⑵确定最小纵坡的因素有:
①路基的纵向排水；
②路面的纵、横向排水。

2．答:⑴缓和坡段的作用是：改善汽车在连续陡坡上行驶的紧张状况，避免汽车长时间低速行驶或汽车下坡产生不安全因素
⑵《公路工程技术标准》对设置缓和坡段的规定：对于不同设计速度的公路，连续上坡（下坡）时应在不大于相应纵坡最大坡长范围内设
置缓和坡段，且缓和坡段的纵坡度不应大于3%，长度应符合纵坡长度的规定。

3．答:⑴对于凸形竖曲线应考虑：①缓和冲击；②经行时间不宜过短；
③满足视距要求。

⑵对于凹形竖曲线应考虑：①缓和冲击；②前灯照射距离要求；③跨线桥下视距要求；④经行时间不宜过短。

4．答:①应能在视觉上自然地诱导驾驶员的视线，并保持视觉的连续性；②平面与纵断面线形的技术指标应大小均衡，不要悬殊太大，使线形在视觉上和心理上保持协调；③选择组合得当的合成坡度，以利于路面排水和安全行车；④应注意线形与自然环境和景观的配合与协调。

5．答:纵断面设计时标高控制的考虑是：①在平原地区，主要由保证路基最小填土高度所控制；②在丘陵地区，主要由土石方平衡、降低工程造价所控制；③在山岭区，主要由纵坡度和坡长所控制，但也要从土石方尽量平衡和路基附属工程合理等方面适当考虑；④沿河受水浸淹、沿水库、大、中桥桥头等地段，路基一般应高出设计频率的计算水位（并包括雍水和浪高）0.5m 以上；⑤当设计公路与铁路平面交叉时，铁路轨道的标高为控制标高；⑥当设计公路与公路、铁路立交时，满足跨线净空高度的要求；⑦还应考虑公路起终点、垭口、隧道、重要桥梁、排灌涵洞、地质不良地段等方面的要求。

6．答:确定转坡点位置时应考虑：
①尽可能使填挖工程量最小和线形最理想；②使最大纵坡、最小纵坡、坡长限制、缓和坡段满足有关规定的要求；③处理好平、纵面线形的
相互配合和协调；④为方便设计与计算，变坡点的位置一般应设在10 米的整数桩号处。

7．答:路线纵断面设计应考虑的主要标高控制点有：路线的起终点、越岭垭口、重要桥梁涵洞的桥面标高、最小填土高度、最大挖深、沿溪线的洪水位、隧道进出口、平面交叉和立体交叉点、与铁路交叉点及受其他因素限制路线必须通过的标高。

8．答: 纵断面设计的方法与步骤是：
（1）做好准备工作；①按比例标注里程桩号和标高，点绘地面线；
②绘出平面直线与平曲线资料，以及土
壤地质说明资料；③将桥梁、涵洞、地质土质等与纵断面设计有关的资料在纵断面图纸上标明；④熟悉和
掌握全线有关勘测设计资料，领会设计意图和设计要求。

（2）标注控制点；
（3）试定纵坡；
（4）调整纵坡；对照技术标准，检查纵坡是否合理，不符合要求时则应调整纵坡线。

（5）核对；选择有控制意义的重点横断面“戴帽”检查。

（6）定坡；纵坡线经调整核对后，即可确定纵坡线。

（7）设置竖曲线；根据技术标准、平纵组合均衡等确定竖曲线半径，计算竖曲线要素。

（8）根据已定的纵坡和变坡点的设计标高及竖曲线半径，即可计算出各桩号的设计标高。

四章横断面设计
1．什么是公路横断面图？横断面设计的主要内容有哪些？
答：路线中线法向方向的剖面图；包括横断面设计线和原地面线的组合。

内容是根据当地的地质条件、地形、气候水文条件等自然因素确定横断面的形式，各组成部分的位置和尺寸。

2．简述新建公路的用地范围是怎样确定的
答：
3．横断面设计的基本要求是什么？
答：①稳定性，在荷载自然因素的共同作用下，不倾覆，滑动深陷，塌方；②经济性：工程量小，节省资金；③规范性满足某些尺寸的规范要求；④兼顾性，兼顾农田的建设，与水利灌溉相结合
4．简述横断面设计的方法与步骤。

答：①采用1：200的比例绘制路基横断面原地面线；②从路基设计表中抄入路中线的填挖高度，和加宽超高段的尺寸；③根据地形地质绘制出防护支挡构造物的位置和横断面图；④根据排水设计绘出路基边沟，截水沟的位置和断面图；⑤计算各桩号断面的填方面积AT、挖方面积AW，并标注于图纸上。

5．简述路基土石方计算的方法与调配原则。

答：计算方法（1）根据积距法和坐标法、几何图形法算出各横断面的面积，在根据平均断面法和棱台公式法求出某路段的挖方量，同理可算出全线段的土石方量；（2）调配原则：①首先考虑先横后纵的方法，填方应先考虑本桩利用方，减小借方和调运方量；②土石方调
运尽量不跨沟，尽量减少运输车辆的上坡距离；③根据地形考虑运输方式，确定经济运距；④土石方调配满足“移挖作填原则”减少环境破坏，和水土流失；⑤回头曲线的土石方调运首先满足的填筑；⑥土石方调运时应该根据不同的性质分类高配，分类保用。

6．路基土石方计算与调配的任务是什么？土石方调配时如何进行校核？
答：任务:计算每公里路段土石方量数量和全线总土石方工程数量，设计挖方的利用，填方的来源及运距，编制工程概算，确定合理的施工方案，作为计量的依据。

1．答：①公路横断面图：公路中线的法线方向剖面图，它是由横断面设计线和横断面地面线所围成的图形。

②公路横断面设计的主要内容有：根据行车对公路的要求，结合当地的地形、地质、气候、水文等自然因
素，确定横断面的形式、各组成部分的位置和尺寸。

2．答：新建公路的用地范围是：①填方地段为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，挖方地段为路堑坡顶截水沟外边缘（无截水沟为坡顶）以外，不小于1m 的土地范围。

在有条件的地段，高速公路、一级公路不小于3m，二级公路不小于2m 的土地范围。

②桥梁、隧道、互通式立体交叉、分离式立体交叉、平面交叉、交通安全设施、服务设施、管理设施、绿化以及料场、苗圃等根据实际需要确定用地范围。

③在风砂、雪害等特殊地质地带，设置防护设施时，根据实际需要确定用地范围。

3．答：（1）稳定性：在荷载、自然因素的共同作用下，不倾覆、滑动、沉陷、塌方。

（2）经济性：工程量小，节约资金。

（3）规范性：断面的某些尺寸必须符合公路规范和设计规范的要求。

（4）兼顾性：要兼顾农田基本建设的要求，要与农田改造、水利灌溉相配合。

4．答：①按1∶200 的比例绘制横断面地面线；
②从“路基设计表”中抄入路基中心填挖高度，对于有超高和加宽的曲线路段，还应抄入“左高”、“右高”、“左宽”、“右宽”等数据；③根据现场调查所得来的“土壤、地质、水文资料”，参照“标准横断面图”设计出各桩号横断面，确定路幅宽度，填或挖的边坡坡线，在需要各种支挡工程和防护工程的地方画出该工程结构的断面示意图；
④根据综合排水设计，画出路基边沟、截水沟、排灌渠等的位置和断面形式；
⑤分别计算各桩号断面的填方面积（AT）、挖方面积（AW），并标注于图上。

5．答：（1）路基土石方计算的方法：先采用积距法或坐标法分别计算每一设计横断面的填、挖面积，然后利用平均断面法或棱台体积法分别计算相邻断面间的填、挖体积数量，依次类推，可以计算出路线的土石方体积。

（2）路基土石方的调配原则：①先横向后纵向，填方优先考虑本桩利用，以减少借方和调运方数量；②土石方调配应考虑桥涵位置对施工运输的影响，一般大沟不作跨越运输，同时应注意
施工的可能与方便，尽可能避免和减少上坡运土；③根据地形情况和施工条件，选用适当的运输方式，确定合理的经济运距；④土方调配“移挖作填”应综合考虑，保护生态环境，避免水土流失；⑤不同的土方和石方应根据工程需要分别进行调配；⑥回头曲线路段，优先考虑上下线的土方竖向调运。

6．答：（1）路基土石方计算与调配的任务是：计算每公里路段的土石数量和全线总土石方工程数量，设计挖方的利用和填方的来源及运距，为编制工程预（概）算、确定合理的施工方案以及计量支付提供依据。

（2）土石方调配校核的关系式为：
①填方=本桩利用+填缺；挖方=本桩利用+挖余。

②填缺=远运利用+借方；挖余=远运利用+废方。

③（跨公里调入方）+挖方+借方=（跨公里调出方）+填方+废方。

五章公路选线
1．公路选线一般应考虑哪些原则？
2．在平原区选线的路线布设中，应注意处理好哪些方面的问题？1．答：要考虑：①比选原则——多方案论证比选，确定最优方案；
②安全原则——正常使用情况下不会有大的破坏；
③均衡原则——功能和指标与造价之间的平衡；
④协调原则——线形的协调；施工的协调；环境与景观的协调；
⑤环保原则——减小影响与污染。

2．答：①正确处理好路线与农业的关系；
②处理好路线和桥位的关系；
③处理好路线与城镇居民点的关系；
④注意土壤、水文条件（要注意保证路基的稳定性）；
⑤注意利用老路，并与铁路、航道及已有公路运输相配合；
⑥注意就地取材和利用工业废料。

六章纸上定线
1．简述纸上定线的步骤。

1．答：纸上定线的步骤如下：
（1）定导向线
①拟定路线可能方案，选定合适方案；
②纸上放坡；（相邻等高线平距离 a=h/i 均）
③定导向线；将坡度线根据地形情况，移动线位，确定中间控制点，调整坡度重新放坡所得的折线。

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（2）修正导向线，定平面试线
①导向线；②修正导向线；③平面试线；④二次导向线；⑤最后线位（即采用线）。

七章
1．公路定测时分为哪几个作业组？
2.公路外业勘测时内业组的主要工作有哪些？
1．简述平面交叉口设计的主要内容。

2．简述平面交叉基本设计成果。

3．简述公路与公路立体交叉设计成果。

1．简述数字地面模型（DTM）的内涵。

2．什么是公路透视图？
3．简述全球卫星定位系统在公路测设中的作用。

1．答：公路定测时通常分为如下作业组：
①选线组；②测角组；③中桩组；④水平组；⑤横断面组；
⑥地形组；⑦调查组；⑧桥涵组；⑨内业组。

2.答：有：⑴复核、检查、整理外业资料；
⑵进行纸上定线或移线及局部方案比选；
⑶初步拟定各种构造物设计方案，并综合检查定线成果；
⑷编制勘测报告及有关图表制作与汇总；
⑸逐日复核、检查外业中原始记录资料，如有差错、遗漏，必须及时纠正或弥补；对于向其他部门搜集资
料，应根据测设需要，检查、分析其是否齐全、可靠和适用，做到正确取用；
⑹综合检查、协调路线设计与有关专业及结构物布设的合理性，并进行现场核对。

1．答：（1）正确选择交叉口型式，合理确定各组成部分的尺寸；（2）确定必须保证的行车视距，保证安全通行条件；
（3）合理进行交叉口的立体设计，布置各种排水设施；
（4）合理地处理主要公路与次要公路的关系；
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