公路勘测设计复习题三

复习题三
简答题
1、设置缓和曲线的作用是什么？
（1）缓和曲线通过其曲率逐渐变化，可更好地适应汽车转向的行驶轨迹。

汽车在转弯过程中，其行驶轨迹是一条曲率连续变化的轨迹线，它的形式和长短则随行车速度、曲率半径和司机转动方向盘的快慢而定。

从安全角度出发，缓和曲线的合理设计有利于车辆在行驶过程中不致偏离车道，从而保证行车安全。

（2）汽车从一曲线过渡到另一曲线的行驶过程中使离心加速度逐渐变化汽车行驶在曲线上会产生离心力，离心力的大小与曲线的曲率成正比。

从直线驶入圆曲线，如果不设置缓和曲线，其曲率会产生突变，在一定的车速情况下，乘客就会有不舒适的感觉。

设置了缓和曲线，其曲率是直线到圆曲线逐渐过渡的，离心加速度的过渡也是逐渐的，乘客就不会有不舒服的感觉。

（3）缓和曲线可以作为超高和加宽变化的过渡段
道路路线在弯道上要设置超高和加宽，从双面横坡过渡到单面横坡，和由直线上的正常宽度过渡到圆曲线上的加宽宽度，这一过程变化一般是在缓和曲线长度内完成的。

（4）与圆曲线配合得当，增加线形美观
圆曲线与直线相连接，其曲率是突变的，在视觉上有明显不平顺的感觉。

设置缓和曲线以后，线形连续圆滑，增加了线形的透视美，同时驾驶人员也会感到安全。

2、简述道路外业勘测常规定测一般由哪些作业组组成？
答：导线布设一般要求尽可能接近路线位置，根据视察中拟定的路线走向，在控制点间进行布设，在平原区以尽量接近两点间的直线布导线，但根据地物地貌情况可作适当的偏离，在丘陵区，应综合考虑纵坡与平面线形布设导线，导线常有一定的起伏和折转，在山区，主要以纵坡控制，使导线纵坡接近平均纵坡，使平面有大致的平顺性。

水准测量工作，一是设立水准点，并进行标平测量，二是沿导线中线，对所有控制地形的加桩进行中平测量，也可用经纬仪作视距高程测量。

横断面测量，要求对导线中桩逐桩进行测量，在有挡土墙等人工构造物段应加测横断面。

地形、地质复杂地段，大中桥桥位和需要处理的地质病害地段，必要时应沿导线两侧大约100—150米范围内测绘地形图。

土壤地质调查，一般利用露头判断，资料要能做到初步分段确定边坡坡率，开挖工程等级和土石方成分，对不良地质地段要详细了解成因、程度和范围，提出相应的设计措施。

所有调查和勘测资料均需就地及时计算和整理，当发现问题或者资料不足时，要及时在现场修改或补充。

3、道路平、纵线形组合设计的原则。

答：（1）平、纵组合的设计原则：①应在视觉上能自然地引导驾驶员的视线，并保持视觉的连续性。

在视觉上能否自然地诱导视线，是衡量平、纵线性组合的最基本问题。

②平、纵线性的技术指标大小应保持平衡。

③选择组合得当的合成坡度，以利于路面排水和行车安全。

④注意与道路周围环境的配合，它可以减轻驾驶员的疲劳和紧张程度，可以起到引导视线的作用。

（2）平曲线与竖曲线的组合设计原则：①平曲线与竖曲线应相互重合，且平曲线应稍长于竖曲线。

这种组合是使平曲线和竖曲线对应，最好使竖曲线的起终点分别放在平曲线的两个缓和曲线内，也就是所谓的“平包竖”。

②平曲线与竖曲线大小应保持均衡。

若平曲线半径小于1000m，竖曲线半径大约为平曲线半径的10—20倍时，便可达到均衡的目的。

③暗、明弯与凸、凹竖曲线。

暗弯与凸形竖曲线以及明弯与凹形竖曲线的组合是合理的，悦目的。

对暗与凹、明与凸的组合，当坡差较大时，会给人留下近路不走，而故意爬坡，绕弯的感觉。

此种组合在山区难以避免，只要坡差不大，矛盾也不突出。

④平、竖曲线应避免的组合。

平、竖曲线重合是一种理想的组合，如果平曲线的中点与竖曲线的顶点（底点）位置错开不超过平曲线长度的四分之一时，可以获得比较满意的外观。

但是，如果错位过大或者过小不均衡就会出现视觉效果很差的线形。

要避免使凸形竖曲线的顶部或者凹形竖曲线的底部与反向平曲线的拐点重合。

小半径竖曲线不宜与缓和曲线相重叠。

对凸形竖曲线诱导性差，事故率较高，对凹形竖曲线路面排水不良。

计算行车速度h
的道路，应避免在凸形竖曲线顶部或者凹形竖曲
km/
40
线底部插入小半径的平曲线，后者会出现汽车高速行驶时急转弯，行车不安全。

（3）直线与纵断面的组合设计原则：只要路线有起有伏，不要采用长直线，最好使平面路线随纵坡的变化略加转折，并把平、竖曲线合理地组合，但是要避免驾驶人员一眼能看到路线方向转折2次以上或者纵坡起伏3次以上。

（4）平、纵线性组合与景观的协调配合设计原则：①应进行综合绿化处理，避免形式和内容上的单一化。

②条件允许时，适当放缓边坡或者将其边坡点修整圆滑，使边坡接近于自然地面形状，增进路容美观。

③不得已时，采用修整、植草皮、种树等措施加以补救。

④应能提供视野的多样性，力求与周围的风景自然地融为一体，充分利用自然风景或者人工建筑物，或者在路旁设置一些设施，以消除单调感，并使道路与自然密切结合。

⑤应在道路的规划、选线、设计、施工全过程中重视景观要求。

⑥尽量少破坏沿线自然景观，避免高挖深填，纵断面尽量减少填挖，横断面设计要使边坡造型和绿化与现有景观相适应，弥补必要的填挖方对自然景观的破坏。

4、中间带的组成和作用。

答：公路中的高速公路、一级公路，城市道路中的二幅路和四幅路均应设置中间带。

中间带由两条左侧路缘带和中央分隔带组成，其作用是：①将上、下行机动车流分开，既可防止因快车驶入对向行车道造成车祸，又能减少公路中心线附近的交通阻力，从而提高通行能力。

②作为设置交通标志牌以及其他交通管理设施的场地。

③种植花草灌木绿化或者设置防眩网，可防止对向车辆灯光炫目，还有美化环境的作用。

④设于分隔带两侧的路缘带，由于有一定宽度且颜色醒目，既引导驾驶员视线，又增加行车所必须的侧向余宽，从而提高行车的安全性和舒适性。

5、道路网规划编制的程序包含几个方面？
答：道路网规划是制定建设规划、编制经济发展计划、选择建设项目的重要根据:是确保道路建设布局合理、有秩序协调发展的重要手段。

道路网规划编制的程序主要由下述五个方面：①准备（划分区域与选定网络线路、明确调查内容表格等）②调查与整理③现状分析与模型标定④需求预测⑤方案设计与分析。

6、平原区路线布设要点。

答: 1）正确处理道路与农业的关系
平原区农田成片，渠道纵横交错，布线应从支援农业着眼，处理好以下问题。

①平原区新建公路要占用一些农田，这是不可避免的，但要尽量做到少占和不占高产田，布线要从路线对国民经济的作用、促进城镇经济发展的效果、地形条件、工程数量、交通运输费用等方面全面分析比较。

②高速公路的路基填方一般都较大，应设法尽可能降低设计高度以减少土方工程。

③当路线靠近河边低洼的村庄或田地通过时，应争取靠河岸布线，利用公路的防护措施，兼作保村保田之用。

④路线应与农田水利建设相配合，有利于农田灌溉，尽可能少和灌溉渠道相交，把路线布置在渠道上方非灌溉的一侧或渠道尾部。

（2）处理好路线与桥位的关系：①高速公路、一级公路上的各类桥涵和二级、三级、四级公路上的小桥与涵洞的线形及其与道路的衔接宜符合路线布设的规定。

②二级、三级、四级公路上的大、中桥桥位，宜服从路线走向，桥路综合考虑。

（3）注意土壤水文条件：平原地区的土壤水文条件较差，特别是河网湖区，地势低平，地下水位高，使路基稳定形差，应尽可能沿接近分水岭的地势较高处布线。

（4）正确处理新路、旧路的关系：①现有一般二级公路由于交通量较大，当设计交通量很大，新建高速公路时，原有公路留作辅道。

②现有公路等级低于一般二级路标准，当设计交通量较大，原有公路线形标准以及桥涵构造物已不适应现状交通时，可利用或改造原路提高标准，对原路街道化严重、不利于行车安全的路段、应改建新线。

（5）合理考虑路线与城镇的联系
平原区有较多的城镇村庄、工业以及其他设施，布线应分别情况，正确处理穿越和绕避问题。

①路线应尽量避开重要的电力、电信设施。

②一般沟通县乡村直接为农业运输服务的公路，经地方同意可穿越城镇，但是应充分考虑城镇发展规划，利于经济发展。

路基要有足够的宽度和行车视距，保证行人、行车的安全。

③国防公路和高速公路、一级公路，应尽量避免穿越城镇、工厂矿区以及较密集的居民点，但是又要考虑到便利群众，便利与工厂矿区的联系，支农运输，路线不宜离开太远，必要时还可修建支线联系。

④平原区高速公路的路基填方一般都很大，一个重要的原因就是为满足沿线农村以及地方道路而大量修建的通道，路线选线应与地方
政府及有关部门协商，妥善处理好通道设置问题。

7、为什么我国公路设计中的缓和曲线采用回旋线？
答：汽车在平曲线上行驶时会产生离心力，不同半径的曲线产生离心力的大小不一样，在直线上行驶时离心力为0，当汽车从直线路段（曲率半径无穷大）驶入圆曲线（曲率半径有限值）。

或者大半径曲线进入小半径曲线时，会突然产生离心力，同时驾驶者需要迅速改变行车方向，如果不迅速改变，将会造成行车不安全，驾乘者不舒适。

因而必须采取措施使离心力缓慢地增减，使汽车的舒适指数得到提高，快速地进出小半径弯道。

驾驶者能逐渐改变汽车前轮的转向角，使其适应相应半径的圆曲线，在进入圆曲线前的某一路段内完成汽车前轮的逐渐转向。

目前缓和曲线的主要形式为回旋线（即辐射螺旋线），理论研究表明，如果汽车以等速前进，同时汽车前轮以均匀的角速率转动，则这条曲线的曲率大体是随着距离而均匀增加的，它的形状与回旋线（即辐射螺旋线）十分相近。

因此，采用回旋线（即辐射螺旋线）作为缓和曲线的主要形式，能够实现平曲线的平顺渐变，提高汽车在弯道上行驶的稳定性，从而保证行车的安全与舒适。

8、确定平曲线半径的原则及方法。

答：方法：首先，是要符合规范要求的最小半径要求，然后就根据夹角和曲线长度来决定，圆曲线要素计算：A =
A 2、A =Rtg T 、90∏A =R L 、L T D -=2、A =Rtg T R 、)1(-A =RSec E 、)1cos 1(-A
=R E （式中：A ——偏角 R ——半径 L ——弧长 D ——切曲差 E ——外距 T ——切线长）
9、选线的一般原则是什么？
答：①道路选线应根据道路使用任务和性质、综合考虑路线区域国民经济发展情况与远景规划，正确处理好近期与远景的关系，在总体规划的指导下，合理选定方案。

②认真领会计划任务书的精神，依靠地方领导和当地群众，深入现场，多跑、多看、多问、多比较，深入调查当地地形、气候、土壤、地质，水文等自然情况，不遗漏有比较价值的方案。

③道路选线布局必须符合国家的方针政策，力争路线短捷以及保证行车安全。

④道路选线贯彻工程经济与运营经济结合的原
则，在不增加工程造价的情况下，尽量提高技术指标，在不降低技术指标的情况下，尽量降低工程造价。

⑤路线应选择地质稳定、地形条件较好的地区通过，尽量避免穿过滑坡、岩堆、崩坍、泥石流、泥沼、排水不良的低洼地等不良地段。

⑥充分利用有利地形、地势，尽量回避不利地带，正确运用技术标准，从行车的安全、畅通和施工、养护的经济、方便着眼，对路线与地形的配合加以研究，搞好路线平、纵、横三面的结合，力求平面短捷舒顺，纵面平缓均匀，横面稳定经济。

⑦道路与道路或者道路与铁路，应尽量减少交叉次数，应合理选用交叉类型，以达到行车安全畅通的目的。

⑧道路设计应实行远近结合、分期修建、分段定级的原则，以取得投资及用地的最佳效益。

通常线形、视距、用地限界以及桥梁荷载标准可按远景确定标准，而横断面、路基路面宽度和路面结构按近期需要标准修建。

⑨要考虑施工条件对选定路线的影响。

推荐路线方案要注意结合可能的施工方法和施工力量，并积极采用新结构、新材料和先进的施工技术。

⑩大中桥位应在服从路线总方向的原则下，对路桥综合考虑，不要因桥位而过多地增长路线，桥位应尽量选择在河道顺直、水流稳定、地质良好的河段上，并注意方便群众。

小桥涵位置应服从路线走向，但在不降低路线技术指标的情况下，也应适当照顾小桥涵位置的合理。

10、如何减少或消除“冲突点”？
答：（1）信号管制交叉口在交叉口设置交通信号灯，使发生冲突的车流从通行时间上错开，从而减少或消灭冲突点。

（2）方向岛又称导向岛，用以指引行车方向，它在渠化交通中起着很大作用，许多复杂的交叉口，往往只需用几个简单的方向岛，就能组织好交通，减少或者消灭冲突点。

方向岛还可用于约束车道，使车辆减速转弯，保证行车安全。

11、简述纸上定线的方法。

答：①直线型法（传统法）。

利用导向线各点的可活动性，按照照顾多数、注意重点的原则，掌握与该路等级相应的几何标准，先用直线尺试穿出与较大地形相适应的一系列直线，然后用适当的曲线把相邻直线连接起来。

地形复杂转折较多或者较弯处控制较严时，也可先走曲线，然后用直线把曲线顺滑地连接起来。

②曲线型法。

根据导向线上各点控制性严宽的程度，参照设计标准的要求，先用一系列圆弧去拟合控制较严的地段或部位，然后把这些圆弧用适当的缓和曲线连接起来。

一般来说，前者适用于地形简易的平原微丘地区，后者适用于地形、地物复杂的丘陵、山岭地区。

12、路线方案选择的通常做法是什么？
答：①路线在政治、经济、国防上的意义，国家或地方建设对路线使用任务、性质的要求，战备、支农、综合利用等重要方针的体现。

②路线在铁路、公路、航道等交通网系中的作用，与沿线工矿、城镇等规划的关系，以及与沿线农田水利等建设的配合以及用地情况。

③沿线地形、地质、水文、气象、地震等自然条件的影响，要求的路线技术等级与实际可能达到的技术标准及其对路线使用任务、性质的影响，路线长度、筑路材料来源、施工条件以及工程量、三材（钢材、木材、水泥）用量、造价、工期、劳动力等情况及其对运营、施工、养护等方面的影响。

④其他如与沿线革命史迹、历史文物、风景区的联系等。

13、简述平原区路线布设要点
答:（1）正确处理道路与农业的关系
平原区农田成片，渠道纵横交错，布线应从支援农业着眼，处理好以下问题。

①平原区新建公路要占用一些农田，这是不可避免的，但要尽量做到少占和不占高产田，布线要从路线对国民经济的作用、促进城镇经济发展的效果、地形条件、工程数量、交通运输费用等方面全面分析比较。

②高速公路的路基填方一般都较大，应设法尽可能降低设计高度以减少土方工程。

③当路线靠近河边低洼的村庄或田地通过时，应争取靠河岸布线，利用公路的防护措施，兼作保村保田之用。

④路线应与农田水利建设相配合，有利于农田灌溉，尽可能少和灌溉渠道相交，把路线布置在渠道上方非灌溉的一侧或渠道尾部。

（2）处理好路线与桥位的关系：①高速公路、一级公路上的各类桥涵和二级、三级、四级公路上的小桥与涵洞的线形及其与道路的衔接宜符合路线布设的规定。

②二级、三级、四级公路上的大、中桥桥位，宜服从路线走向，桥路综合考虑。

（3）注意土壤水文条件：平原地区的土壤水文条件较差，特别是河网湖区，地势低平，地下水位高，使路基稳定形差，应尽可能沿接近分水岭的地势较高处布线。

（4）正确处理新路、旧路的关系：①现有一般二级公路由于交通量较大，当设计交通量很大，新建高速公路时，原有公路留作辅道。

②现有公路等级低于一般
二级路标准，当设计交通量较大，原有公路线形标准以及桥涵构造物已不适应现状交通时，可利用或改造原路提高标准，对原路街道化严重、不利于行车安全的路段、应改建新线。

（5）合理考虑路线与城镇的联系
平原区有较多的城镇村庄、工业以及其他设施，布线应分别情况，正确处理穿越和绕避问题。

①路线应尽量避开重要的电力、电信设施。

②一般沟通县乡村直接为农业运输服务的公路，经地方同意可穿越城镇，但是应充分考虑城镇发展规划，利于经济发展。

路基要有足够的宽度和行车视距，保证行人、行车的安全。

③国防公路和高速公路、一级公路，应尽量避免穿越城镇、工厂矿区以及较密集的居民点，但是又要考虑到便利群众，便利与工厂矿区的联系，支农运输，路线不宜离开太远，必要时还可修建支线联系。

④平原区高速公路的路基填方一般都很大，一个重要的原因就是为满足沿线农村以及地方道路而大量修建的通道，路线选线应与地方政府及有关部门协商，妥善处理好通道设置问题。

14、简答纵断面设计的方法步骤。

答：（1）准备工作：纵坡设计（俗称拉坡）之前在厘米绘图纸上，按比例标注里程桩号和标高，点绘地面线，填写有关内容。

同时收集和熟悉有关资料，并领会设计意图和要求。

（2）标注控制点：控制点是指影响纵坡设计的标高控制点。

（3）试坡：在已标出“控制点”的纵断面图上，根据技术指标、选线意图，结合地面起伏变化，在这些点位间进行穿插与取值，试定出若干直坡线。

对各种可能坡度线方案反复比较，最后确定出既符合技术标准，又满足控制点要求，且土石方较省的设计线作为初定坡度线，将前后坡度线延长交会定出变坡点的初步位置。

（4）调整坡度线：将所定坡度线与选线时坡度线的安排相比较，二者应基本相符，若有较大差异时应全面分析，权衡利弊，决定取舍。

然后对照技术标准检查设计的最大纵坡、最小纵坡、坡长限制等是否满足规定，平、纵组合是否适当，路线交叉、桥隧和接线等处的纵坡是否合理等。

若有问题应进行调整。

调整方法是对初定坡度线平抬、平降、延伸、缩短或者改变坡度值。

（5）核对：选择有控制意义的重点横断面，例如挡土墙、重要桥涵以及其他重要控制点等，在纵断面图上直接读出对应桩号的填、挖高度，用路基设计“模板”在横断面图上“戴帽子”，检查是否填挖过大，坡脚落空或过远，挡土墙工程过大、桥梁过
高或者过低，涵洞过长等情况，若有问题应及时调整纵坡设计线。

（6）定坡：经调查核对无误后，逐段把直坡线的坡度值、变坡点桩号和标高确定下来。

变坡点一般要调整到10米的整桩号上，相邻变坡点桩号之差为坡长。

各变坡点标高是由纵坡度和坡长值依次推算而得。

（7）设置竖曲线：拉坡时已考虑了平、纵组合问题，此步根据技术标准、平纵组合均衡等确定竖曲线半径、计算竖曲线要素以及各桩号的设计标高。

15、确定平曲线半径的原则和方法有哪些？
答：原则：①对各个等级的道路的平曲线，原则上应尽可能采用较大的半径，以提高道路的使用质量。

城市道路上规定：凡规划区内道路的圆曲线，应采用大于不设超高最小半径的半径值。

当受条件限制时，采用不设超高最小半径，公路上则规定，一般情况下，应尽量采用≥一般最小半径值，当受地形或者其他条件限制时，方可采用极限最小半径值。

若所采用的半径小于此极限值，则需采取限速等措施保证安全。

②在某些特殊地段，例如大桥，一般应为直线，用较大的半径，隧道内应避免设置平曲线，必须设置时，其半径应小于不设超高的平曲线最小半径值。

③在长直线（特别是下坡的）尽头，为了行车安全，不得采用小半径的平曲线，因为在这种曲线段上行车极易超速，对平曲线的突然出现缺乏思想准备或者判断错误，往往会发生事故。

④通过计算得到的平曲线半径值—— 一般应采取整数。

（当半径值在125米以下时，应采取5米的整倍数。

在225米——250米时，取10米的整倍数。

在150米——1000米时，取50米的整倍数。

在1000米以上时，取100米的整倍数）。

16、试述两阶段设计的勘测设计程序。

答：两阶段测设为公路测设的主要程序，即通常一般公路所采用的测设程序。

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。

17、写出超高缓和段长度计算公式，并说明各字母含义。

答：为了行车的舒适，路容的美观和排水的通畅，必须设置一定长度的超高缓和段、超高的过渡则是在超高缓和段全长范围内进行的。

双车道公路超高缓和段长按下式计算：P L i
c ∆=β（式中：c L ——超高缓和段长度/m ;β——旋转轴
至车行道外侧边缘的宽度/m;
——超高坡度与路拱坡度的代数差/%;P——
i
超高渐变率，即旋转轴线与行车道外侧边缘线之间的相对坡度）
根据上式计算的超高缓和段长度，应凑成5m的整倍数，并不小于10m 的长度。

多车道公路的超高缓和段长度，视车道数按上式计算之值乘以下列倍数：
答：优缺点：①直线以最短的距离连接两目的地，具有路线短捷，缩短里程，行车方向明显等特点。

②由于已知两点就可以确定一条直线，因而直线线形简单，容易测设。

在测设中用花杆和经纬仪即可直接定出一条直线的方向。

用皮尺和光电测距仪可测出直线的长度。

③从行车安全和线形美观来看，过长的直线，线形呆板，行车单调，容易使司机产生疲劳，也容易发生超车和超速行驶，行车时司机难以估计车间距离，在直线上夜间行车相向行车会产生眩光等。

这些都是影响行车安全的不利因素，因而直线段，特别是长直线，行车安全性差，往往是发生车祸较多的路段。

④直线虽然方向明确，但是只能满足两个控制点的要求，难以与地形及周围环境协调。

特别是在山区、丘陵区，采用过长的直线会严重破坏自然景观，不仅与环境协调性差，而且造成大挖大填，工程经济效益也差。

19、图示说明高速公路标准横断面的组成。

（书上119
P页）
20、纸上定线的步骤。

答：（1）收集资料及准备工作
需要收集的资料主要有：初拟路线方案以及所确定的控制点，沿线地质情况，不良地质地段，城市规划、地下电缆、文物古迹、自然保护区以及气象、水文等资料。

高等级公路还应收集沿线路网规划，重要河流的通航、防洪资料等。

准备工作包括：在地形图上标绘各个控制点，应避让的地段和区域。

（2）根据地形和地物初定路线的位置
在相邻控制点之间，根据所经过的不同位置和地物分布情况，参照准备工作所标绘应避让的地段和区域，满足路线标准和要求，选择合适的路线位置，加密中间控制点。

中间控制点可能有多个，一时难以取舍时，分别拟定路线进行研究比较。