道路勘测设计习题-答案.doc 13页

第一章绪论一、参考答案1、铁路、公路、水运;2、七条射线、九条纵线、十八条横线3、高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路4、小客车5、分向、分车道、全部控制6、20、15;7、计划8、小客车、载重汽车、鞍式列车9、几何线形10、四、车流密度、二11、延误率和平均运行速度、三12、一阶段设计、二阶段设计、三阶段设计二、参考答案1、A专供汽车行驶2、A年平均昼夜交通量3、C设计年限末的交通量4、C5000~15000辆5、B交通量6、B最大三、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。2．答：交通部颁布的国家行业标准《公路工程技术标准》（JTGB01—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。第二章汽车行驶理论一、填空题1、燃油、汽车轮胎2、滚动阻力、空气阻力、坡度阻力、惯性阻力二、选择题1、A单位车重上受到的横向力 2、D横向力系数 3、D回旋曲线.三、名称解释1．横向力系数：即单位车重上受到的横向力。四、问答题1、汽车行驶的必要条件：汽车的牵引力必须大于等于汽车的行驶阻力；  汽车行驶的充分条件：牵引力必须小于或等于轮胎与路面间的最大附着力。五、计算题　1、 　曲线外侧： 　曲线内侧：第三章平面设计一、填空题1、直线、圆曲线、缓和曲线2、同向、反向3、6V或6倍设计车速4、2V或2倍设计车速5、极限最小半径、一般最小半径、不设超高最小半径6、100007、不设超高最小半径时、四级8、回旋线、R·L=A29、停车、会车10、解析法、几何法11、回旋线、圆曲线、回旋线二、选择题1、B2%  2、A1：1：1   3、A控制急弯和陡坡的组合 4、C6s   5、C行车轨迹线6、D直线段路拱横坡度三、名称解释1．缓和曲线：是指有超高的平曲线中，由直线段的双向横坡过渡到圆曲线的单向横坡所需设置的渐变段曲线。2．缓和曲线的切线角：缓和曲线上任意一点的切线与起点（ZH或HZ）切线相交所组成的角。3．停车视距：汽车行驶时，自驾驶员看到障碍物时起，至在障碍物前安全停止，所需要的最短距离。4．超车视距：在双车道公路上，后车超越前车时，从开始驶离原车道之处起，至在与对向来车相遇之前，完成超车安全回到自己的车道，所需要的最短距离。四、问答题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；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10000m4．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。五、计算题1． 解：山岭重丘区二级公路的计算行车速度V=40㎞/h。（1）极限最小半径：           m，《标准》取60m(2)一般最小半径：              m，《标准》取100m(3)不设超高最小半径：   m，《标准》取600m第四章纵断面设计一、参考答案1、地面线、设计线2、直线（均坡线）、竖曲线3、高差、水平距离4、中央分隔带的外侧边缘、路基边缘5、设计标高  设计纵坡度  变坡点位置    6、3%、小于7、5%、5.5%、5.5% 8、交点、坡长9、小半径、拐点10、纵断面设计、路基设计二、参考答案1、C路基边缘标高2、D中央分隔带外侧边缘标高3、A行程时间，离心力和视距4、C曲线长5、A0%6、B 下坡7、D排水要求8、C9-15s9、A路基最小填土高度10、B10m11、A二次抛物线12、D平、纵、横三、参考答案1．公路的纵坡度：是指公路中线相邻两变坡点之间的高差与水平距离比值的百分比。2．平均纵坡：是指一定长度的路段纵向所克服的高差与该路段长度的比。3．合成坡度：是指在公路平曲线上既有纵坡又有横向超高时纵坡与超高横坡的矢量和。4．爬坡车道：是指在陡坡路段正线行车道外侧增设的供载重车辆行驶的专用车道。5．转坡角：纵断面上相邻两纵坡线相交，后坡线相对前坡线的转角。四、参考答案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。五、参考答案1．解：（1）B点桩号竖曲线计算：B点桩号为K3+240，，L=2T=50m，m，m（2）标高计算①K3+215处：m②K3+240处：m③K3+260处：mmm④C点处，即K3+390处：m2．解：（1） mmm（2）竖曲线起点桩号=K6+770-30=K6+740竖曲线终点桩号=K6+770+30=K6+800竖曲线上任一桩号的标高改正值计算公式为凸形竖曲线设计标高=切线标高-h详细计算结果请见表2。竖曲线高程计算表 表2桩号至曲线起、终点距离(m)标高改正值h(m)坡道高程(m)竖曲线高程（m）起点K6+74000395.77395.77+750100.02396.07396.05+760200.07396.37396.30转坡点+770300.15396.67396.52+780200.07396.77396.70+790100.02396.87396.85终点K6+80000396.97396.973．解：（1）（2）取T=20m（3）m（4）取R=885m（5）m（6）m（7）m（8）K2+230处设计高程m（9）A点处路线设计高程m（10）B点处路线设计高程m均为路面中心高程。4．解：山岭重丘区三级公路的计算行车速度为V=30㎞/h，在平曲线半径为100m时：(1) 超高横坡度为（2）最大纵坡积雪地区 5．解：（1）（2）   （3）（4）m第五章横断面设计一、参考答案1、行车道、中间带、路肩 2、行车道、路肩3、20、0.54、205、高度、宽度 6、碎落台7、不大于 8、挖方、填方9、V挖、V借10、填缺、挖余11、借方、废方12、借方、填方13、挖方、0.514、中央分隔带、左缘带15、路侧取土坑、路外集中取土坑16、天然密实方、压实后的17、路基横断面设计图、路基土石方计算表二、参考答案1、B经常采用2、B填土高度在20m以内的路堤3、A一般地质条件下挖方深度不大于20m的路基4、C应扣除大、中桥及隧道所占路线长度的体积 5、A20m6、D经济运距 7、D纵坡面上沿线各种标高控制点的统称。8、A减缓路堤边坡保证路基稳定 9、B1：200三、参考答案1．路基标准横断面：交通部根据设计交通量、交通组成、设计车速、通行能力和满足交通安全的要求，按公路等级、断面的类型、路线所处地形规定的路基横断面各组成部分横向尺寸的行业标准。2．一般路堤：路基填土高度小于20m大于0.5m的路堤。3．公路用地：为修建、养护公路及其沿线设施而依照国家规定所征用的土地。4．建筑限界：为保证车辆、行人的通行安全，对公路和桥面上以及隧道中规定的一定的高度和宽度范围内不允许有任何障碍物侵入的空间界限。5．计价土石方：土石方计算与调配中，挖方数量与用做填方的借方数量均应计价，用于移“挖”作“填”的纵向调配利用方则不应再计价。即计价土石方数量为：V计=V挖+V借。6．积距法：将断面按单位横宽划分为若干个小条块，每个小条块的面积近似按每个小条块中心高度与单位宽度的乘积，然后将每个小条块的面积相加，即得横断面面积。7．免费运距：土、石方作业包括挖、装、运、卸等工序，在某一特定距离内，只按土、石方数量计价而不计运费，这一特定的距离称为免费运距。 8．平均运距：挖方断面间距中心至填方断面间距中心的距离，称平均运距。9．运量：土石方运量为平均超运运距单位与土石方调配数量的乘积。三、参考答案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、参考答案1．解：（1） m3（2） m32．解：（1）借方单价B={[35.7+4.1]÷100}2.7=1.19元/m3（2）超运运费单价（3）调运运距L=650-487=163m>139m（4）远运运距大于经济运距，应考虑路旁借土填筑路堤。3．计算过程及结果见表2。路基土石方数量计算表 表2桩号 横断面积(m2)平均横断面积(m2)距离(m) 挖方体积(m3)填方体积(m3)本桩利用(m3)填缺(m3)挖余(m3)　挖填挖填　+05034.1 37.3  014522   522　+06440.5 　29.610.782378686 151　+07218.621.4　9.343.318167779167612 　+090 65.2　26.945.010269450269181 　+10053.724.8　32.112.420642248248 394　+12010.5 　6.416.020128320128192 　+1402.232.0　总计     196518838989851067　第六章选线一、参考答案1、政策性、技术性2、全面布局、逐段安排、具体定线3、原则性方案比较、详细方案比较4、3度5、河岸选择、线位高度、桥位选择 6、垭口的位置、过岭标高、展线方式7、自然展线、回头展线、螺旋展线 8、走直线、走匀坡线、走中间9、较宽台地、支谷小而少、阳坡迎风 10、控制垭口、细部布设二、参考答案 1、B纵断面 2、C靠近城镇3、B平面与纵面 4、A平纵面比较顺直平缓，路线线形可采用较高的技术标准三、参考答案1．公路选线：根据路线的基本走向和技术标准的要求，结合当地的地形、地质、地物及其他沿线条件和施工条件等，选定一条技术上可行、经济上合理，又能符合使用要求的公路中心线的工作。2．沿溪（河）线：是指公路沿河谷方向布设的路线。3.越岭线：是指公路走向与河谷及分水岭方向横交时所布设的路线。4.山脊线：是指大致沿分水岭方向所布设的路线。四、参考答案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。3．答：路线布局应从三个方面考虑：(1)河岸选择，路线首先考虑选在有较宽台地、无不良地质现象、无破碎带以及阳坡迎风面一岸，还应选在人口较密的一岸，以便于人口、物资集散；(2)桥位选择与河岸密不可分，跨河换岸地点，除考虑桥位条件、水文地质条件外，还要考虑路线与桥的配合；桥头引线的舒顺，以便于行车；(3)线位高度，根据河岸地形、水文、地质情况，结合路线等级和工程造价来决定。第七章定线一、参考答案1、纸上、实地、航测2、穿线交点法、拨角法、直接定交点3、外距、切线长、曲线长 4、一般最小、一般最小、极限最小二、参考答案1、C2.5cm 2、B经济点最佳位置3、B切线长 4、C外距5、B均坡线 6、C导向线7、B受地形控制较严重的那个半径三、参考答案1．纸上定线：利用大比例地形图，在图纸上确定出公路中线的确切位置的方法。2．公路定线：按照已定的技术标准，在选线布局阶段选定的路线带范围内，结合细部地形、地质条件，综合考虑平、纵、横三方面的合理安排，确定定出公路中线的确切位置。 四、参考答案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：）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。（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）。五、参考答案1．解：mZY点桩号：K3YZ点桩号：GQ点桩号：2．解：（1）求路线上、下线间所需的距离（2）求辅助曲线的外距（3）求两辅助曲线交点间所需的距离3．解：（1）求辅助曲线的外距（2）求辅助曲线半径4．解：（1）假定P为0.5m（2）取R=570m    （3）由P计算R                 取R=570m5.解：（1）（2）取6．解：（1）（2）取7﹒解：（1）（2）（3）（4）（5）（6）8﹒解：（1）（2）（3）（4）（5）ZY点桩号：（6）YZ点桩号：（7）QZ点桩号：9﹒解：（1）求第二曲线的各桩号（2） K3+235+400-0.20=K3+634.80（3） K3+634.80-72.94=K3+561.86（4）   K3+561.86+30=K3+591.86（5）   K3+561.86+134.71/2=K3+629.21（6）   K3+561.86+134.71-30=K3+666.57（7）   K3+561.86+134.71=K3+696.5710﹒解：（1）计算原曲线的切线长（2）计算原曲线的曲线长（3）计算现曲线的切线长（4）计算现曲线的曲线长（5）计算原YZ桩号K5+345.80-60+94.25=K5+380.05 （6）计算现YZ桩号K5+345.80-80+125.66=K5+391.46（7）P点新桩号K5+391.46+[39.95-（=K5+411.41（8）断链：11﹒解：（1）计算加桩点至原圆曲线起点的弧长                 （2）计算（3）计算坐标   12﹒解：（1）（2）（3）（4）