道路中心桩定线：
所谓缓和曲线是指路直线段与圆曲线段之间加入的一段渐变曲线。简言之，道路在直线段并无曲率，但进入弯道的圆曲线路段则有一定的曲率，车辆由直线段进入曲线段在此两路段间必需遂渐调整方向，而在圆曲线路段内车辆有一定的离心力，在公路设计时亦需要有一路段区间以供调整路面的倾斜度以平衡车辆离心力，再则曲线路段内车辆后轮将向圆心方向偏移，所以圆曲线路段需要加宽，这路线方向的调整、路面倾斜度的渐变以及路面加宽的渐变段就是在缓和曲线内完成，而这也是缓和曲线的主要功能。
本单元主题就是讲述者为配合道路缓和曲线定线测量工作，应于先期完成之内业的工作，常用的测定缓和曲线之方法有长弦法、偏角法或支距法，无论是使用长弦法、偏角法或支距法皆需先计算所要布设的整桩点的偏角或支距。这工作就是电子电子表格的主要应用部份。
为便表示路线的位置，在设计道路时工程师会将路线用里程加以编号，道路的起点可能编号为0k+000，其后每20公尺编一号，如0k+000、0k+020、0k+040等等，直到路线终点。以0k+040为例，这是指这一点与道路起点距离40公尺，其中的k 宇是“ 千“ 的意思，所以12k+675是指这一桩号距离路线起点12×1000 + 675=12675公尺远的意思。而所谓的整桩点为桩号为20的倍数的桩号点，例如0k+000, 0k+060, 3k+180等皆为20的倍数，所以称为整桩点，又例如3k+015, 15k+130因不为20的倍数，所以不是整桩点。
国内公路设计标准图上，缓和曲线有称为甲种缓和曲线与乙种缓和曲线两种，所谓甲种缓和曲线是指缓和曲线的路线中心为数学函数算出者。对于线长
30公尺以上的缓和曲线常用的就是这一种缓和曲线，而缓和曲线长度在30公尺以下时，想想公路宽度也可能有这么宽，所以就有所谓的乙种缓和曲线。乙种缓和曲线长度至少应有10公尺，最长可至30公尺，超过30公尺则以改用甲种缓
和曲线为宜。乙种缓和曲线由于距离短，所以是以将调整路宽放在曲线道路的内侧方式调整线形。
甲种缓和曲线的线型有螺旋线及三次曲线两种，其中螺旋曲线之特点为曲线半径与线长成反比，此一线型最接近行车进入弯道之线形，但其计算公式为高阶多项式，若只取其多项式的前3阶则成一元三次多项式，此为三次曲线之由来。本单元将以测定三次方程式的缓和曲线为例，说明以电子电子表格辅助计算点位坐标的应用方法。
缓和曲线的定线方法可采用长弦法、切线法或支距法等三种方法，请参考图3.4.1的符号位置，测钉方法兹分述如下:
(1) (1) 长弦法:将经纬仪设置于缓和曲线之起点(T.S.)，经纬仪游标归零、锁上盘、松下盘、后视 I.P.点、接着松上盘依所计算之偏角照准方向，测工以皮卷尺量得所欲之弦长,以经纬仪指挥测工移动至所照准之方向测桩得所欲测钉之缓和曲线点。
(2) (2) 切线法:由测工自缓和曲线起点向I.P.方向量得某距离,将经纬仪设于该点上,后视照准I.P.点依事先计算所得之交叉角度旋转经纬仪至某方向,量取缓和曲线之切线长测钉缓和曲线上之点。
(3)支距法:由缓和曲线起点(T.S.)沿T.S.与I.P.方向线量取支距X 。再于该点上取直
角,沿该方向量取支距Y,测钉缓和曲线上之点位。
布设较长之缓和曲线可使用整椿点定椿，但由于缓和曲线之长度有短至30公尺者，对于此种长度较短的缓和曲线常以十分点法布设，所谓十分点法是将缓和曲线依其长度分为十段，钉线时是定出缓和曲线的十分点以做为定椿点以作为施工基准，以下范例3.4.1说明以十分法定缓和曲线的方法。
3.4.2.缓和曲线相关公式:
三次方程式缓和曲线的公式可由参考书目1或其它工程测量学的教科中找到，为便于说明，兹将其列示及说明如下，各计算公式符号的意义请参考图3.4.1:
(一)缓和曲线基本公式：缓和线乃变更曲线曲率，配合道路外侧超过，使车辆行驶时减少因曲率变更造成的离心力变化之影响以增进行车安全，所以缓和曲线应为设计行车速度与圆曲线半径的函数，常用的缓和曲线基本公式如下
公路工程
R
V L s 30
36
.0= 3.4
.1
铁路工程
R
V L s 30
71
.0= 3.4
.2
国内公路局使用的缓和曲线则考虑国内的地区特性，基本公式定义为
R
V L s 3
035
.0=且
m
L s 30≥
3.4
.3
式中
s L =自T.S.至S.C.之缓和曲线最短长度，单位m
V =设计行车速度，单位Kph(公里/小时) R =缓和曲线曲率半径，单位m
(二)缓和曲线偏角：
缓和曲线应配合弯道行车特性，所以基本定义为曲率与随里程增加，且两端之曲率分别与其衔接之路线曲率相同。假设车辆由直线路段进入圆曲线路段，则曲率由０渐变到圆曲线的曲率r 1
，依理论推导缓和曲线偏角公式应为
dl
d r θ=1 3.4
.4
其中θ表示作偏角，l 表示里程，r 为圆曲线的半径。
路面的超高渐变应由直线路段的零超高渐变到圆曲线路段的全超高，所以
gr
v kl 2
=
3.4
.5
式中k 表示单位长度的超高增加值。
当车辆到达圆曲线时，其路面超高应为全超高，所以在缓和曲终点时
gR
v KL 2
=
3.4
.6
由3.4.5与3.4.6两式削去
g v 2
，得
KLR=klr 3.
4.7
将3.4.7代入3.4.4得
LR
l
dl d =θ 3.4
.8
将上式积分， 且 l=0时θ=0，得
LR
l 22
=
θ 3.4
.9
上式为缓和曲线的一般公式。
假设s L 为曲线全长，R 为圆曲线半径，则缓和曲线的最大偏角s θ的计算式应为
θs s L R
=
2(单位:弧度)=
L R
s
25729572?.(单位:度) 3.4
.10
此一曲线为螺旋曲线(Spiral)，又称为克罗梭(Clothoid)曲线。 (三)缓和曲线支距x ，y ：
式3.4.9为作偏角与线长的关系式，若考虑支距法所需的直角坐标，则依三角公式得
)
cos(*θdl dx = 3.4
.11
)
sin(*θdl dy = 3.4
.12
将cos θ与sin θ展开得
...
!
41
211)cos(42-+-=θθθ
3.4
.13
...!
51!31)sin(5
3-+-
=θθθθ 3.4
.14
而3.4.9式微分得
θd l
LR dl =
3.4
.15
将3.4.11式代入3.4.15式，削去dl 后应用cos (θ)展开式积分得
...)
!
4*9!
2*5()2(2
9
2
5
2
1
2
1++
-
=θ
θ
θ
RL x 3.4
.16
同理得
..)
!
3*73
(
)2(2
7
2
3
2
1
+-
=θ
θ
RL y 3.4
.17
将3.4.9代入前二式，削去θ得
(5990403456406)
613
449225+-+-=R
L l R L l R L l l x
3.4
.18
...)
96768004224033667
715
55113373+-+-=R L l R L l R L l LR l y
3.4
.19
在克罗梭曲线终点时，s L l =代入上式得
...)5990403456401(6
64
422+-+-=R L R L R L L X s
s s s c
3.4
.20
...)16128007040561(66
64
4222+-+-=R L R L R L R L Y s
s s s c
3.4
.21
式中
X c =S.C.或C.S.之切线横距，单位m Y c = S.C.或C.S.之切线支距，单位m L s 、R 之定义与前述相同
(四)缓和曲线其它相关公式：
K X RSin c s
=-θ 3.4
.22
上式中K 为BC 或EC 之切线横距。
L T X Y Cot c c s
..=-θ
3.4
.23
S T Y Sin s s
..=
θ 3.4
.24
上式中L.T.为缓和曲线之长切线，S.T.为缓和曲线之短切线，。
φθ
=
-3
C
3.4
.25
s
S
s L l θθ)(22
= 3.4
.26
上式中φ为T.S.或S.T.点之切线对缓和曲线上任意点之偏角，θ为缓和曲线起点
与其上任意点切线间之交角(缓和曲线上任意点之中心角)。
))
cos(1(s c s c R Y RVers Y P θθ--=-= 3.4
.27
上式中P 为BC.或EC.点之切线支距。
L C Y Sin s c
..=
φ 3.4
.28
上式中L.C.为缓和曲线之长弦。
T R P Tan I
K
s =++()2
,
T T PTan I
K
s =++2
3.4
.29
E R P exSec P
s =++()1
2
,
E PSec E
s =+1
2
3.4
.30
上式中s T 为缓和后I.P.至T.S.或S.T.之切线长度，s E 为缓和后IP 至圆曲线中点之
外距。
φθc s
c
=
-3
3.4
.31
C s =
0528103
4
.θ 3.4
.32
上式中C 为φ角修正係數，c φ为缓和曲线起点与终点之弦与起点之切线的夹
角，s θ为缓和曲线中心角(缓和曲线起点与终点切线间之交角)。
图 3.4.1缓和曲线相关编号示意图
由于克罗梭(Clothoid)曲线高次项影响不大，实用上对于缓和曲线线长较短者亦有拾去高次项以简化计算而成为三次螺旋曲线，其基本公式为
RL l y 63
=
若不计斜边与侧边之误差，则成为三次抛物线，其基本公式为
RL x y 63
=
由于三次螺旋曲线、三次抛物线之布设方式均与克罗梭曲线相差不多，本节中仅以克罗梭曲线为例，说明其计算过程。
3.4.3.应用范例:
缓和曲线之计算过程及公式较为复杂，因此应用电子表格计算其效益亦较为明显，兹以范例说明手工计算及Excel 电子表格制作分别说明如下:
例题 3.4.1.一缓和曲线，已知切线交角 I=30°00’00”右、桩号 5k +697.37，圆曲
线半径R=200m,欲布设一和曲线长 L s =80m 之缓和曲线，请计算其以十分点方式布设用数据表。
(一)数学原理说明
缓和曲线布设方式可将经纬仪架设于起点，如上图中TS 点，以十分点布设是将
缓和曲线全长分为10个等长线段，因此每段长应为8.00m 。布设缓和曲线时由TS 点点遂一量取8.00m 线长，并依经纬仪观测者指挥移动方向，当偏角与弧长均符合时即钉桩。下一桩点由前一桩点起量8.00m ，依次钉桩至缓和曲线终点。
在缓和曲线布设前内业的计算工作主要是事先计算出所有十分点的偏角
首先计算缓和曲线之切线长s T
...)5990403456401(6
64422+-+-=R L R L R L L X s
s s s c
68.79)200*59904080200*345680200*40801(806
6
4422=-+-=m ...)16128007040561(66
64
4222+-+-=R L R L R L R L Y s
s s s c 3.4
.21
)200*161280080200*704080200*56801(200*6806644222-+-=
=5.318m
θs s L R =
2=200*280=0.2=
π180
*
2.0=11.459° K X RSin c s =-θ=79.68-200*sin(11.459)=39.946m
=
--=))cos(1(s c R Y P θ 5.318-200*(1-cos(11.459))=1.33m
3.4
.27
T R P Tan I K s =++()2=(.).2001333023995
++Tan o
=93.89m
起点TS 桩号为IP 桩号减去s T ，所以桩号应为 5697.37-93.89=5603.47=5k +603.48
第一个十分点桩号为5k +603.48+8=5k +611.48
l =8m ，s S s L l θθ)(22==459.11)808(22=0.1146，8434310*9.7101146.0*528.010528.0-===θc
所以偏角
0382.00000.031146
.03
1=-=
-=
c θ
φ=0°2?18”
依此类推得
2φ=0°9?10??
3φ=0°20?38??
4φ=0°36?40??
5φ=0°57?18?? 6φ=1°22?30?? 7φ=1°52?17?? 8φ=2°26?39?? 9φ=3°5?36?? 10φ=3°49?6??
(2)在Excel 中制作计算表格及绘制网格线
上述计算过程可使用列表方式配合掌上型计算器来计算完成，但若路线长、弯道多之定线工
作则亦于缠误，如使用电子表格软件则事半功倍。应用电子表格计算时，可参考下列叙述及图说之操作。
由于缓和曲线布设计算过程属于循序渐近方式，因此以电子表格方式计算较为容易，不需撰写VBA 程序，其计算流程与手工计算流程十分相似。首先配置计算表格如下图所示
图3.4.1.缓和曲线计算表
图中G2~G5为绿底蓝字，这部份是使用者必需填入的数据格，其余为电子表格自动计算所得。
G6~G12储存格用以计算缓和曲线起点桩号，其计算公式与手工计算公式相同，分别为
G6储存格: =G5/(2*G4)*180/PI()
G7储存格: =G5*(1-G5^2/(40*$G$4^2)+G5^4/(3456*$G$4^4)-G5^6/(599040*$G$4^6))
G8储存格:
=G5^2/(6*$G$4)*(1-G5^2/(56*$G$4^2)+G5^4/(7040*$G$4^4)-G5^6/(1612800*$G$4^6))
G9储存格: =G7-G4*SIN(G6*PI()/180)
G10储存格: =G8-G4*(1-COS(G6*PI()/180))
G11储存格: =(G4+G10)*TAN(G2/2*PI()/180)+G9
G12储存格: =G3-G11
G13储存格为缓和曲线起点桩号，是将G12储存格的数值改以公里数加公尺数表示，其应用原理与3.3节中所述相同。G14储存格则是将G12储存格的数值加上缓和曲线长以求得缓和曲线终点桩号。G13与G14的计算公式列示如下
G13储存格:
=IF(G12<>"",FIXED(INT(G12/1000),0)&"K+"&FIXED((G12-INT(G12/1000)*1000),2,TRUE ),"")
G14储存格:
=FIXED(INT((G12+G5)/1000),0)&"K+"&FIXED((G12+G5-INT((G12+G5)/1000)*1000),2,T RUE)
B17储存格到B27储存格用以计算缓和曲线各十分点的桩号，计算原理乃是将缓和曲线全长分为10段，每段0.1L s，C17储存格到C27储存格则是将B17储存格到B27储存格改以公里数君公尺数表示里程，其计算原理与3.3节相同。B17~ B18储存格及C17~ C18储存格的公式列示如下
B17储存格: =G12
B18储存格: =IF(($B17-$G$12)>=0.9*$G$5,"",$B17+0.1*$G$5)
C17储存格:
=IF(B17<>"",FIXED(INT(B17/1000),0)&"K+"&FIXED((B17-INT(B17/1000)*1000),2,TRUE) ,"")
C18储存格:
=IF(B18<>"",FIXED(INT(B18/1000),0)&"K+"&FIXED((B18-INT(B18/1000)*1000),2,TRUE) ,"")
D17储存格到D27储存格用以计算缓和曲线起点到指定桩号点的距离，计算原理乃是将该十分点的里程减去本十分点的里程，D17~ D18储存格的公式列示如下
D17储存格: =B17-$G$12
D18储存格: =B18-$G$12
E17储存格到E27储存格用以计算各十分点的圆心角θn，计算原理乃是依据公式3.4.26，E17~ E18储存格的公式列示如下
E17储存格: =D17^2/$G$5^2*$G$6
E18储存格: =D18^2/$G$5^2*$G$6
F17储存格到F27储存格用以计算各十分点的校正φ角修正系数C，计算原
理乃是依据公式3.4.32，F17~ F18储存格的公式列示如下
E17储存格: =0.528*E17^3/10000
E18储存格: =0.528*E18^3/10000
G17储存格到G27储存格用以计算各十分点的偏角φ，计算原理乃是依据
公式3.4.25，G17~ G18储存格的公式列示如下
G17储存格: =IF(B17<>"",E17/3-F17/60,"")
G18储存格: =IF(B18<>"",E18/3-F18/60,"")
H17储存格到J27储存格用以将G17到G27储存格的数值改以度分秒表示，计算原理与3.3节相同，H17~ J17储存格的公式列示如下
H17储存格: =INT(G17)
I18储存格: =INT((G17-INT(G17))*60)
J18储存格: =(G17*60-INT(G17*60))*60
设定储存格之格式为自订，则储存格亦可有单位之功能，例如G3储存格之格式自订为0.00"m" 则其计算所得的数值显于储存格时会自动设为2位小数，
且自动加上单位m。以下为G3储存格的格式设定画面
图3.4.2. G3储存格自订格式画面
其它类似情形尚G2储存格的格式设为以°为单位，I17~I27储存格设为以… 为单位，J17~J27储存格设为以??为单位，设定方法均为类似。
书附P.C.计算机档案中有” 例题 3.4.1.缓和曲线布设.xls”，其中尚有一” 缓和曲线整桩测设“ 工作表，此电子表格计算各整桩点之偏角，可用于缓和曲线较长时测设缓和曲线路段内整桩之用，其画面撷取如图3.4.3，读者请自行参考。
图3.4.3. 缓和曲线整桩点偏角计算表
参考书目：
1. 道路工程标准图，台湾省交通处公路局编订，民国80年12月。路-119~路-130。
2. 实用平面测量学，大学图书应供社，民国66年9月。p.p.431-p.p.438。
习题 3.3.1. 某道路测量工作必需办理圆曲线定线工作，已知所需定线之圆曲线计有下列 6 个弯道，欲布设一缓和曲线长L s=80m之缓和曲线，请
道路勘测设计期末考试试卷(B)卷及答案 一、名词解释（3×5=15分） １．缓和曲线２．纵断面３．横净距４．选线５．渠化交通 二、填空（15分，每空0.5分） 1．道路勘测设计的依据有、、、。 2．平曲线中圆曲线的最小半径有、、。 3．纵断面设计线是由和组成。 4．有中间带公路的超高过渡方式有、、。 5．公路选线的步骤为、、。 6．沿河线路线布局主要解决的问题是、、。 7．纸上定线的操作方法有、。 8．平面交叉口可能产生的交错点有、、。 9．平面交叉口的类型有、、、 10．交叉口立面设计的方法有、、三种。三、判断、改错（20分，判断0.5分，改错1.5分） 1．各等级公路的设计速度是对车辆限制的最大行驶速度。（） 2．《公路设计规范》推荐同向曲线间的最小直线长度必须大于6V（m）；反向曲线间的最小直线长度必须大于2V（m）。（） 3．某S型曲线，平曲线1的圆曲线半径R 1=625m，缓和曲线长度L s1 =100m；平曲线2的圆曲线 半径R 2=500m，缓和曲线长度L s2 =80m，则其回旋线参数A 1 / A 2 =1.5625。（） 4．某二级公路设计速度V=80Km/h，缓和曲线最小长度为Ls min =70m ，则不论平曲线半径的大小，缓和曲线长度均可取70m。（） 5．对于不同半径弯道最大超高率i h 的确定，速度V为设计速度，横向力系数μ为最大值。（）6．越岭线纸上定线中，修正导向线是一条具有理想纵坡，不填不挖的折线。（） 7．纵坡设计中，当某一坡度的长度接近或达到《标准》规定的最大坡长时，应设置缓和坡段。缓和坡段的纵坡应不大于3%，但其长度不受限制。（） 8．越岭线的垭口选定后，路线的展线方案就已确定；过岭标高与展线方案无关，仅影响工程数的量的大小。（） 9．环形交叉口，对于圆形中心岛半径的确定，是按照环道上的设计速度来确定。（）
公路工程中的选线问题 易智华 朱定国 许礼林 （武汉测绘科技大学 430070） 指导教师：胡元明 编者按：本答案的假设合理，特别是使用了等高线跟踪插值方法与等高线搜索前进方法，图上作业法，并且比较了几种方案，考虑得比较细致，文字图形清楚，计算结果也令人满意。 摘要 本文采用线形插手工描绘的方法，对已知部分高程点的地区作出等高线图，并以此图为基础，进行线路设计。本文重点讲述了等高线“跟踪”插值过程和利用等高线图进行公路设计，提出了几种不同的方案，并且对这些方案进行了比较和讨论，提供出一种认为最满意的结果。本文还尝试运用层次分析法对这些方案进行评估。最后，本文对所涉及到的公路选线作了推广，并总结出线路选线需考虑的一般问题。 一、问 题 的 提 出 要在一山区修建公路，首先测得一些地点的高程，数据见表1（平面区域0≤x ≤5600，0≤y ≤4800，表中数据为坐标点的高程，单位：米）。数据显示：在y=3200处有一东西走向的山峰；从坐标（2400，2400）到（4800，0）有一南北走向的山谷；在（2000，2800）附近有一山口湖，其最高水位略高于1350米，雨季在山谷中形成一溪流。经调查知，雨量最大时溪流水面w 与（溪流最深处的）x 坐标关系可近似表示为 w(x)=5224004 3+??? ??-x （2400≤x ≤4000）。 公路从山脚（0，800）处开始，经居民点（4000，2000）到矿区（2000，4000）。已知路段工程成本及对路段坡度α（上升高程与水平距离之比）的限制如表2。 表1：略 1）试给出一种路线设计方案，包括原理、方法及比较精确的路线位置（含桥梁，隧道），并估算该方案的总成本。 2）如果居民点改为3600≤x ≤4000，2000≤y ≤2400的居民区，公路只须经过居民区即可，那么你的方案有什么改变。 二、建 模 的 假 说 1.所给地区的地形是连续的，不存在断层，悬崖，可用线形插值方法确定直线的走向。 2.所给地区的工程地质条件都满足工程建设的要求，不存在对工程建设有害的因素，如地震带，溶岩地区等。 3.由于题目没有给出公路的等级及规格，可以忽略公路的宽度，而只考虑其线形。 4.桥梁的长度必须大于溪流水面最宽时的宽度。 5.隧道的建设不考虑通风等次要因素。 6.尽管填方，挖方在线路上的工程费用中占很大比例，但题目题设没有给出填方，挖方的具体要求，建模时暂不予考虑。 三、与问题有关的某些概念及原理[1]
道路勘测设计试题 （1*25=25分） 一、填空题1．现代交通运输由_____铁路_____ 、____公路___ 、_水运____ 航空、管道等五种运输方式组成。 3．公路平面线形的三要素是指_____直线______ 、__缓和曲线_____和___圆曲线__。 4．《公路工程技术标准》规定，公路上的圆曲线最大半径不宜超过_10000___米。 5. 停车视距计算中的眼高和物高《设计规范》规定为：眼高 米，物高米。 6. 汽车在公路上行驶的主要阻力有__空气_____阻力、____道路____阻力、___惯性___阻力。 7．无中间带道路的超高过渡方式有___绕内侧边缘旋转________、____绕路中线旋转_______和____绕车道外侧边缘旋转_______ 三种。 8．选线一般要经过的三个步骤是__全面布局_________、__逐段安排_________、____具体定线_______。 9. 公路定线一般有___纸上定线________、___实地定线________和_____航测定线_______三种方法。 10. 对于交通量较大的交叉口，减少或消灭冲突点的措施通常有_建立交通管制__________ 、__采用渠化交通_________和___修建立体交叉_________。 （1*15=15分） 二、选择题1．公路设计时确定其几何线形的最关键的参数是（C ）。 A 设计车辆 B 交通量 C 设计车速 D 通行能力 共 页，第 页
2．高速、一级公路一般情况下应保证（ A ）。 A 停车视距 B 会车视距 C 超车视距 D 错车视距 3．一般公路在高路堤情况下的超高构成可采用（ B ）。 A 内边轴旋转 B 外边轴旋转 C 中轴旋转 D 绕各自行车道中心旋转 4．反映汽车在圆曲线上行驶横向安全、稳定程度的指标是（ D ）。 A 离心力 B 横向力 C 垂向力 D 横向力系数 5．基本型平曲线，其回旋线、圆曲线、回旋线的长度之比宜为（A ）。 A 1：1：1 B 1：2：1 C 1：2：3 D 3：2：1 6.确定路线最小纵坡的依据是（D ）。 A 汽车动力性能 B 公路等级 C 自然因素 D 排水要求 7.在纵坡设计中，转坡点桩号应设在（B ）的整数倍桩号处。 A 5m B 10m C 20m D 8．路基设计表是汇集了路线（ D ）设计成果。 A 平面 B 纵断面 C 横断面 D 平、纵、横 9．汽车在公路上行驶，当牵引力等于各种行驶阻力的代数和时，汽车就（B ）行驶。 A. 加速 B. 等速 C. 减速 D. 无法确定 10．人工运输土石时，免费运距为第一个（ C ）。 A 5m B 10m C 20m D 50m 装 订 线
《道路勘测设计》课程考核试卷 试卷 A 考试方式 闭卷 考试时间（120分钟） 一、单项选择题（本大题共 10 小题，每小题 2 分，总计 20 分）， 在每个小题四个备选答案中选出一个正确答案，填在题末的括号中。 1.通常为一般公路所采用的测设程序是 （ ）。 A.一阶段测设 B.二阶段测设 C.三阶段测设 D.四阶段测设 2.空气阻力大小的主要影响因素是 （ ）。 A.汽车质量 B.道路质量 C.轮胎与路面的附着条件 D.汽车车速 3.根据设计规的规定，不需设置缓和曲线时，其圆曲线半径应大于等于 （ ）。 A.极限最小半径 B.一般最小半径 C.不设超高的最小半径 D.临界半径 4.不属于纵断面设计的控制指标是 （ ）。 A.最大纵坡 B.平均纵坡 C.最短坡长 D.坡度角 5.设相邻两桩号的横断面面积分别为A1和A2，该两桩号间距为L ，则用于计算土石方体积V 的平均断面法公式为 （ ）。 A.V=（A1+A2）L B.V=2（A1+A2）L C.V=（A1-A2）L D.V=（A1+A2）L/2 6.选线的第一步工作是 （ ）。 A.进行路线平、纵、横综合设计 B.确定所有细部控制点 C.解决路线的基本走向 D.逐段解决局部路线方案 7.现场定线时，放坡的仪具可采用 ( )。 A.水准仪 B.手水准 C.罗盘仪 D.求积仪 8.某断链桩 K2+100=K2+150，则路线 ( )。 A.长链50米 B.短链50米 C.长链25米 D.短链25米 9.某级公路平曲线半径R ＝60m ，s l ＝35m ，采用第2类加宽，最大加宽W ＝1.5m ，加宽过渡方式按直线比例，缓和曲线上距ZH 点10m 处加宽值为 （ ）。 A.0.15m B.0.23m C.0.43m D.0.86m 10.测角组作分角桩的目的是 （ ）。 A.便于中桩组敷设平曲线中点桩 B.便于测角组提高精度 C.便于施工单位放线 D.便于选择半径 二、判断改错题（本大题共 5小题，每小题 2 分，总计 10 分）， 判断正误，如果正确，在题干后的括号划√；否则划×并改正错误。 1.公路平面线形基本要素有直线、圆曲线与二次抛物线。 ( ) 2.计算路基横断面挖方面积时，挖土方与挖石方的面积合在一起计算。 ( ) 3.公路行车视距标准有停车视距标准、错车视距标准、超车视距标准三种。 ( ) 4.汽车匀速运动，动力因数等于道路阻力系数。 ( ) 5.沿溪线布线时，一般应优先考虑高线位。 ( ) 三、名词解释（本大题共5小题，每小题3分，共15分） 1.超高：
A r c G I S方法-利用到路面提取道路中心线的方法利用到路面提取道路中心线的方法在利用GIS制图时，需要经常跟数据打交道。很多初级的制图人员都存在一种惯性思路，以为数据精度越高，出图的效果就越好。这是错误的观点。假如现在需要制作1:1w的地图，但手头上却只有1:500的地形图，数据精度虽然很高，但却无法在小比例尺下显示出来。回到主题上，1:500的数据，大多数道路都是以面状显示。由于其精度高，有些数据甚至是不带线道路图层的，而在1w的地图下，道路以线状表达才是符合要求的。所以，这就需要涉及到地图制图的一个常规工作—地图缩编。本文主要介绍如何从到路面直接提取出道路中心线，从而辅助小比例尺地图的制作。 由于面状数据一般都是不规则的，所以很难从其提取中心线，一般的GIS软件也没提供直接提取的工具。ArcGIS里面虽然也有一些工具可以辅助一下处理，例如在制图工具箱里面有一个提取中心线的工具，但这个工具的作用是通过道路边线（双线）提取中心线。也有人说ArcGIS里面同样是提供面转线工具，先用工具转一道再提取不就行了吗？可是问题来了，面转线工具传出来的数据是封闭线，而不是道路边线，提取中心线工具依然是不可用，除非在每个路面图形打断两端的封闭，不然无法进行提取，恰好打断工作又是非常的巨大。因此，该方法还是不可用。 为了解决这个问题，那就是ArcScan扩展模块。提到ArcScan扩展，很多专业人员第一时间反应是这只是个栅格矢量化工具，跟当前讨论的中心线提取似乎没有任何关系。只要深入了解ArcScan扩展的具体细节，我们不难发现其自动矢量化里面可以提取面要素和中心线，利用这一特性，我们就可以曲线去完成该任务了。 先来说说总体思路：将路面（矢量面数据）转化为栅格数据，因为ArcScan只能对栅格数据进行处理，由于是从矢量转为栅格而非扫描，栅格质量一般会非常好；通过二值化栅格
道路中线坐标放样 陈艳琼 （福建交通职业技术学院，福州350007） 摘要介绍道路中线坐标的计算，放样及计算机计算程序。 关键词道路中线坐标计算放样 1 前言 道路中线可采用经纬仪定向、钢尺量距、沿中线放样或采用全站仪进行放样。目前高等级公路常用全站仪进行坐标中线放样，全站仪是现代高等级公路测量的主要仪器之一，是一种将红外测距仪和电子经纬仪合为一体的仪器，具有测距和测角的双重功能，用它替代经纬仪进行测设放样可省时省工，且不受地形、地物障碍影响，而且测量精度高。用全站仪测设公路中线一般采用纸上定线，据此计算各中桩的坐标，然后进行实地放线。本文着重介绍道路中心线的计算方法，放样原理、放样方法及计算机配合全站仪在道路中线测设计算程序。 2 中线坐标计算方法 全站仪进行中线坐标前需根据纸上定线或设计文件中所确定的平面线形设计成果(交点坐标、缓和曲线参数及曲线半径)计算相关的曲线要素。有关曲线要素及主点桩里程桩号的计算方法这里不再赘述。本文主要论述中桩各点的坐标计算。 2.1 直线段上待定点M的坐标计算 (1) 式中，（Xb，Yb）-待定点M所在直线的后视点B的坐标 L-待定点M与已知点B的距离；
A0-该直线BM的方位角。 2.2 缓和曲线上待定点M的坐标计算 2.2.1第一缓和曲线（ZH～HY）待定点M坐标 (2) 式中，(XZH，YZH)-直缓点(ZH)坐标； 1-待定点M与ZH点的曲线长； LS-缓和曲线长度 ξ-转角符号，右偏为"+"，左偏为"-"。 2.2.2 圆曲线上M点的坐标计算 （3） 式中；XHY，YHY)-缓圆点(HY)坐标； l-M到缓圆点的缓和曲线长度； R-圆曲线终点(HY)处的曲率半径； ξ-转角符号，右偏为"+"，左偏为"-"。 其它线形坐标计算，基本处理方法与上面相似，这里不再讨论。 3 坐标放样 3.1坐标法放样原理 坐标放样原理就以控制导线为依据，以角度和距离定点。即将全站仪置于导线点用极坐标的方法测设中线。如图1所示，将仪器置于导线点P1（其中P2作为后视点，M为待放点），要放出点M只要知道夹角θ和P1到M 点的距离L即可。当P1(X1，Y1)、P2(X2，Y2)和M(x，y)坐标已知且为大地坐标，则可以根据以下公式求出θ和L 值。
第八章高速公路选线、定线 第一节概述 定义：选线是在路线起终点之间的大地表面上，根据计划任务书规定的使用任务和性质，结合当地自然条件，选定道路中线的位置的过程。 、自然条件对道路路线的影响 影响道路的主要自然因素： 地形、气候、水文、水文地质、地质、土壤及植物覆盖等。 1 .地形： 1)平原、微丘地形 (1)平原，地形平坦，无明显起伏，地面自然坡度一般在3°以内。 (2)微丘地形指起伏下大的丘陵，地面自然坡度在20°以下，相对高差在 100m以下，设线一般不受地形限制。 (3)河湾顺适，地形开阔且有连续的宽缓台地的河谷地形。河床坡度大部分在5° 以下，地面自然坡度在20°以下。沿河设线一般不受限制，路线纵坡平缓或略有起伏。 2)山岭、重丘地形 (1)重丘地形：指连绵、起伏的山丘，具有深谷和较高的分水岭，地面自然坡度一般 在20。以上，路线平、纵面大部分受地形限制。 (2)山岭地形：指山脊、陡峻山坡、悬崖、峭壁、峡谷、深沟等。地形变化复杂，地 面自然坡度大部分在20°以上。路线平、纵、横面大部分受地形限制。 (3)高原地带的深侵蚀沟，以及有明显分水线的绵延较长的高地。地面自然坡度多 在20°以上。 2.气候： 气候情况直接或间接地影响着地面水的数量、地下水位高度、大气降水量及其强度和形态、路基水温状况、泥泞期、冬季积雪和冰冻延续期。并在一定程度上限制施工期限和条件。 3.水文及水文地质：水文情况决定排水结构物的数量和大小，水文地质情况决 定了含水层的厚度和位置、地基或路基岩层滑坍的可能性。 4.地质条件：地质构造，决定地基及路基附近岩层的稳定性，确定有无滑坍、 碎落和崩坍的可能；同时也决定土石方工程施工难易和筑路材料的质量。 5.土质：土是路基与路面基层的材料，它影响路基形状和尺寸的决定，也影响 着路面型式和结构的确定。 6.植被情况：地面的植物覆盖影响暴雨逞流、水土流失程度，并在一定程度上 影响路基土壤的水理和热理状况。 、道路选线的一般原则
道路定线 所谓道路定线，就是在红线设计或初步设计（除红线设计内容外，还包括路面结构方案、沿线小桥涵造型以及其他构筑物的大致安排、工程量估算等）的基础上，结合细部地形、地质条件以及现状城市建设条件，综合考虑平、纵、横三方面的合理安排，确定道路的平面、竖向线性及其主要技术经济指标，并绘制平、纵断面设计图。道路定线是道路设计过程中很关键的一步。它不仅要解决工程、经济方面的问题，而且对如何使道路与周围环境相配合，以及道路本身线形的美观等问题都要在定线过程中给予充分的考虑。 基本任务 道路定线的基本任务是在选线布局完成后，按照既定的技术标准和选线布局阶段选定的“路线带”（或叫定线走廊）的范围内，结合地形、地质条件，综合考虑平、纵、横三方面的合理安排，具体定出路线中线的确切位置。要求在平面上定出路线的交点、转点和平曲线半径；在纵面上定出坡点及设计坡度；在横面上定出中心填挖尺寸及边坡坡率。 定线程序 1、在城市的总体和地区规划中，在交通规划的基础上进行道路网规划，初步确定道路的大致走向，明确道路的功能、性质、路幅宽度或横断面布置。 2、在详细规划阶段，进行各条道路的红线设计。道路红线就是规划的道路用地边线。红线设计就是具体确定道路红线的平面位置和主要控制点标高，有的还确定广场和交叉口的总体布置。道路及路上的管线设施，沿路建筑物，都要根据红线位置在空间上相互协调地进行建设；各种建筑物不得侵入红线。
图同）。
⑴支距法 图3 支距示意图
通常所指穿线交点定线，多为此法，适用于地形不太复杂，路线离开导线不远的地段。其工作方法如下： ①量支距：在图上量得纸上路线与导线的支距，如图3中导1-A，导2-B等。注意纸上每条导线边至少应取三个点，并尽可能使这些点在实地上能互相通视。 ②放支距：在现场找出各相应的导线点，根据量得的支距用皮尺和方向架定出各点，如图3中A、E、C等点，插上旗子。 ③穿线交点：放出的各点，由于量距和放线工作的误差，不可能恰好在一条直线上，必须穿直，穿直线多用花杆进行（长直线或地形起伏很大时可用经纬仪），穿出直线后要根据实际地形审查路线是否合理，否则现场修改，改善线路位置。两相邻直线的交点即为转角点，如交点距路线很远或交在不能架设仪器的地方，可插成虚交形式，所有交点和转点都应钉桩以标定路线。 ⑵解析法 解析法是用坐标计算纸上路线与导线的关系，此法较为准确。在地形复杂和直线较长，路线位置需要准确控制时用此法。 2、拨角法 拨角放线也是根据纸上路线在平面图上的位置与导线的关系，用坐标计算每一条线的距离、方向、转向角和各控制柱的里程，放线时就按照这些资料直接拨角量距，不穿线交点，外业工作较为迅速，但此法所根据的资料要可靠准确。 ⑴计算原理
《道路勘测设计》期末考试答卷及详解 一．填空题：21分 1.高速公路为全封闭、全立交并全部控制出入的干线公路，高速公路分为四车道、六车道和八车道三种。 2.城市道路网的结构形式可归纳为方格网式、放射式、自由式和混合式四种基本类型。 3.我国现行的《公路工程标准》将设计车辆分为小客车、载重车、鞍式车三类。 4.道路平面线形是由直线、圆曲线和缓和曲线组成，称之为“平面线形三要素”。 5.越岭线的展线方式主要有自然展线、回头展线和螺旋展线三种。 6.道路建筑限界由净空和净高两部分组成。 二、名词解释：16分 1．S型曲线:相邻两反向曲线通过缓和曲线直接相连的线形 2．城市道路：在城市围，主要供车辆和行人通行的具有一定的技术条件和设施的道路 3．回旋参数：、回旋线中表征回旋线缓急程度的一个参数 4．计价土石方：所有的挖方和借方之和 5．行车视距：为了保证行车安全，驾驶员应能看到前方一定距离的公路以及公路上的障碍物或迎面来车，以便及时刹车或绕过，汽车在这段时间里沿公路路面行驶的必要的安全距离。 6．缓和坡段：当连续陡坡长度大于最大坡长限制的规定值时，应在不大于最大坡长所规定的长度处设置纵坡不大于3%的坡段，称为缓和坡段。缓和坡段的纵坡应不大于3％，坡长应满足最小坡长的规定。 7．通行能力：道路通行能力是在一定的道路和交通条件下，道路上某一路段适应车流的能力，以单位时间通过的最大车辆数表示。 8．冲突点：来自不同行驶方向的车辆以较大的角度相互交叉的地点 三、判断题：12分 1.路线转角的大小反应了路线的舒顺程度，转角越大越有利于行车。（×） 2.高速公路与一级公路所要求的行车视距要长，应不小于停车视距的两倍。（×） 3.路拱对排水有利，但对行车不利。（√） 4.对于半径大于250m的圆曲线，可以不设加宽。（√） 5.超高的过渡可在缓和曲线全长可某一区段进行。（√） 6.在路基土石方调配中，所有挖方均应计价。（√） 7.在计算横断面图中填挖面积时，填与挖应分别计算，而不能抵消。（√） 8.为保持技术指标的连续性，一条公路只能采用同一公路等级。（×） 9.纵断面上的坡长是指该坡在水平面上投影的长度。（√） 10.纵断面线形和平面线形一样，设计不当时，也会出现断背曲线。（√） 11.路线偏角小于7。时，应对平曲线长度严格控制。（√） 12.平曲线半径越大，要求缓和曲线长度越长。（√） 四．问答题：15分 1．公路如何分级、 公路的分级：根据现行交通部《公路工程技术标准》（JTJ001-97）的规定： 公路按其使用任务、功能和适应的交通量分为五个等级。分别为：高速公路一级公路二级公路三级公路和四级公路 2．我国《规》对公路路基设计标高有何规定? 纵断面上的设计标高，即路基（包括路面厚度）的设计标高，规定如下： ①对于新建公路的路基设计标高：高速公路和一级公路采用中央分隔带的外侧边缘标高，二、三、四级公路采用路基边缘标高，在设置超高加宽地段，指设超高加宽前该处原路基边缘的标高。 ②对于改建公路的路基设计标高：一般按新建公路的规定办理，也可视具体情况而采用中央分隔带中线或行车道中线标高。 3．公路的超高设置有哪些方式? 双车道公路：1.绕边轴旋转; 2. 绕中轴旋转 3.绕边轴旋转 有中央分隔带公路：1.绕中央分隔带中心线旋转2.绕中央分隔带两侧分别旋转3.绕两侧路面中心旋转。 4．什么叫沿溪线?沿溪线布线的关键问题是什么? 沿着河(溪)岸布置的路线。 主要问题：择岸、路线高度、跨河地点 5．道路设置加宽的作用是什么?怎样设置?制订加宽值标准的原理是什么? 由于汽车在曲线上行驶时，每一个车轮都以不同的半径绕园心运动，汽车前后轮的轨迹不重合，因此，汽车在曲线上行驶所占路面宽度就比直线上宽。另外，由于曲线行车受横向力的影响，汽车会出现不同程度的摆动（其值与实行行驶速度有关），因此，为保证行车的安全，曲线段的路面应做适当的加宽。 《标准》规定，当平曲线半径小于等于250m时，应在平曲线侧加宽。
道路中线中桩及其坐标快速获取方法 集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-
道路中线中桩号及其坐标快速获取方法摘要：本文根据设计单位提供的交点坐标、曲线要素，利用开发的程序，生成包含圆曲线、缓和曲线等道路中线，并且介绍了在生成的中线上每隔一定距离的中线点、任意中线点、曲线要素点中桩号及其坐标获取的方法，为坐标点放样和纵横断面测量提供快捷方便。 关键词：中线放样缓和曲线曲线要素 中图分类号：TU473.1文献标识码：A文章编号： 1引言 随着国民经济的快速发展，道路建设也在飞速发展。在整个道路施工中，道路测量尤为重要。道路中线一般由直线段、圆曲线、缓和曲线等组成。在道路测量中纵横断面测量、道路中线点和曲线要素点的放样工作量很大。在前期纵横断面测量中，中桩距离的量取，如果能在CAD 图中每隔5米或10米就标注，那中桩距离的量取就大为方便快捷。在实施中，道路放样定位测量就是根据道路中线点及曲线要素点坐标到实地进行定位。本文主要介绍利用开发的程序及CAD的功能来实现道路中线中桩桩号计算及其坐标的快速便捷地获取，从而提高工作效益。 2中线线型生成 测绘单位根据设计单位提供的道路交点坐标、曲线要素进行pline 线的生成。首先将设计单位提供的道路交点坐标的文本文件生成展点图，然后从起点开始用pline线依次连接每个交点。如JD1pJD2pJD3 等。
直接用pline线依次连接相邻的交点即可以。 圆曲线部分pline线生成 利用自主编制的软件，结合CAD的强大功能，按以下步骤进行。 首先进入程序中的圆曲线计算部分，然后选中要生成圆曲线部分中的相邻三个交点间的直线连线，最后输入圆半径数据，回车得到圆曲线部分圆弧曲线。 圆曲线要素包括圆曲线半径R、偏角a。 圆曲线部分桩号计算公式 T=R*tan(a/2)L=π/180*a*R 圆曲线部分桩号是根据交点的里程推算的。 ZY里程=JD里程-T YZ里程=ZY里程+L QZ里程=ZY里程+L/2 缓和曲线部分pline线生成 按以下步骤进行⑴：首先进入程序中的缓和曲线计算部分⑵：选中要生成缓和曲线部分的三个交点间的直线连线。⑶：输入缓和曲线部分中圆曲线的半径R、缓和曲线的缓和长L0,回车得到缓和曲线部分弧线曲线。 缓和曲线要素包括其中圆曲线半径R、缓和长、偏角a。 缓和曲线部分桩号计算公式 ZH点里程=JD里程-T
《道路勘测设计》期末考试答卷及详解 一．填空题：21分 1. 高速公路为 全封闭 、全立交 并 全部控制出入 的干线公路，高速公路分为四车道 、六车道 和 八车道 三种。 2. 城市道路网的结构形式可归纳为 方格网式 、放射式 、自由式 和 混合式 四种基本类型。 3. 我国现行的《公路工程标准》将设计车辆分为 小客车 、载重车 、鞍式车 三类。 4. 道路平面线形是由 直线 、圆曲线 和 缓和曲线 组成，称之为“平面线形三要素”。 5. 越岭线的展线方式主要有 自然展线 、回头展线 和 螺旋展线 三种。 6. 道路建筑限界由 净空 和 净高 两部分组成。 二、名词解释：16分 1．S 型曲线:相邻两反向曲线通过缓和曲线直接相连的线形 2．城市道路：在城市范围内，主要供车辆和行人通行的具有一定的技术条件和设施的道路 3．回旋参数 ：、回旋线中表征回旋线缓急程度的一个参数 4．计价土石方：所有的挖方和借方之和 5．行车视距：为了保证行车安全，驾驶员应能看到前方一定距离的公路以及公路上的障碍物或迎面来车，以便及时刹车或绕过，汽车在这段时间里沿公路路面行驶的必要的安全距离。 6．缓和坡段：当连续陡坡长度大于最大坡长限制的规定值时，应在不大于最大坡长所规定的长度处设置纵坡不大于3%的坡段，称为缓和坡段。缓和坡段的纵坡应不大于3％，坡长应满足最小坡长的规定。 7．通行能力：道路通行能力是在一定的道路和交通条件下，道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。 8．冲突点：来自不同行驶方向的车辆以较大的角度相互交叉的地点 三、判断题：12分 1. 路线转角的大小反应了路线的舒顺程度，转角越大越有利于行车。（ × ） 2. 高速公路与一级公路所要求的行车视距要长，应不小于停车视距的两倍。（ × ） 3. 路拱对排水有利，但对行车不利。 （ √ ） 4. 对于半径大于250m 的圆曲线，可以不设加宽。（ √ ） 5. 超高的过渡可在缓和曲线全长可某一区段内进行。（ √ ） 6. 在路基土石方调配中，所有挖方均应计价。（ √ ） 7. 在计算横断面图中填挖面积时，填与挖应分别计算，而不能抵消。（ √ ） 8. 为保持技术指标的连续性，一条公路只能采用同一公路等级。（ × ） 9. 纵断面上的坡长是指该坡在水平面上投影的长度。（ √ ） 10. 纵断面线形和平面线形一样，设计不当时，也会出现断背曲线。（ √ ） 11. 路线偏角小于7。时，应对平曲线长度严格控制。（ √ ） 12. 平曲线半径越大，要求缓和曲线长度越长。（ √ ） 四．问答题：15分 1．公路如何分级、 公路的分级：根据现行交通部《公路工程技术标准》（JTJ001-97）的规定： 公路按其使用任务、功能和适应的交通量分为五个等级。分别为：高速公路 一级公路 二级公路 三级公路和四级公路 2．我国《规范》对公路路基设计标高有何规定 纵断面上的设计标高，即路基（包括路面厚度）的设计标高，规定如下： ①对于新建公路的路基设计标高： 高速公路和一级公路采用中央分隔带的外侧边缘标高，二、三、四级公路采用路基边缘标高，在设置超高加宽地段，指设超高加宽前该处原路基边缘的标高。 ②对于改建公路的路基设计标高：一般按新建公路的规定办理，也可视具体情况而采用中央分隔带中线或行车道中线标高。 3．公路的超高设置有哪些方式 双车道公路：1.绕边轴旋转; 2. 绕中轴旋转 3.绕边轴旋转 有中央分隔带公路：1.绕中央分隔带中心线旋转 2.绕中央分隔带两侧分别旋转 3.绕两侧路面中心旋转。 4．什么叫沿溪线沿溪线布线的关键问题是什么 沿着河(溪)岸布置的路线。 主要问题：择岸、路线高度、跨河地点 5．道路设置加宽的作用是什么怎样设置制订加宽值标准的原理是什么 由于汽车在曲线上行驶时，每一个车轮都以不同的半径绕园心运动，汽车前后轮的轨迹不重合，因此，汽车在曲线上行驶所占路面宽度就比直线上宽。另外，由于曲线行车受横向力的影响，汽车会出现不同程度的摆动（其值与实行行驶速度有关），因此，为保证行车的安全，曲线段的路面应做适当的加宽。 《标准》规定，当平曲线半径小于等于250m 时，应在平曲线内侧加宽。 加宽值与平曲线半径，设计车辆的轴距有关，轴距越大，加宽值就越大。加宽值还与车速有关。 五．计算题：36分 1．（9‘）山岭区某四级公路上有一平曲线，R=15m 。路拱横坡3 %。⑴如要求保证横向力系数≯，试求超高横坡度i 超应为多少⑵如最大超高取i 超=，试问汽车通过此弯道时需要限制的车速多少 ⑶该弯道处的超高缓和长度应为多少 1） 06.015.015 127201272 2=-?=-=u R V i 2） 9.20)08.015.0(15127)(127=+??=+= i u R V 3） P B L i c ??= 2．（10‘）某桥头变坡点处桩号为K4十950，设计标高为120.78m ，i 1= ％，桥上为平坡，桥头端点的桩号为K5十043，要求竖曲线不上桥．并保证有15m 的直坡段，试问竖曲线半径选在什么范围内试设计一竖曲线半径，计算竖曲线要素，并计算K5+030处设计标高. 解：由题意得：T = 93-15=78 w= 竖曲线为凸曲线 则L=156 反算得 R=156/=4457m 取R=4000 m 则T=Rw/2=70 m E =T 2 /2R =0.6125m 则K4+930的设计高程为：H=× – 502/8000 = = 119.77 m 3．（6‘）某平原区三级公路，路基宽为8.5m,路线交点受一建筑物限制，已定转角为α=47°24′,交点至建筑物距离实测为16.5m,初定该处填挖为0,边沟顶宽为1.75m,加宽暂定为1.0m,试问：不拆除建筑物的条件下能设多大的平曲线半径（假设不考虑设置缓和曲线） 解：10312447sec 175.12/5.85.161sec '0≈----=-=αE R
道路勘测设计
一．基本资料 二．公路建设等级与设计标准 三．路线平面设计 （1）公路选线 （2）方案比选 （3）公路定线 四．道路纵断面设计 （1）准备工作 （2）纵坡设计 （3）纵断面设计成果五．道路横断面设计 （1）确定路基横断面宽度（2）资料收集 （3）横断面设计计算（4）横断面设计成果六．土石方调配 （1）计算横断面面积（2）土石方数量计算
二级公路路线设计 一、基本资料 1.道路沿线自然地理概况 该工程位于秦皇岛市海港区，地形条件为平原微丘，地形起伏不大 ,为发展农村开放杨道庄村交通而建此公路。 秦皇岛市属温带大陆季风性气候，年平均气温10.1℃,一月平均气温为-5℃，七月平均气温为24℃。气温受海洋影响较大，比较湿润温和，本区年降水量为400-1000毫米，多集中于八九月份，约占年降水量的70%，山洪也主要集中在这个时期内。 根据《中国地震动参数区划图》（GB 18306-2001）及《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2001），本区设计基本地震动峰值加速度为0.02q，抗震设防烈度为7度。 2.交通量资料（见表1）
表1 交通量调查表 3.路线所经地区地形图一张（比例1：1000）路段起点K0+000为所给地形图坐标（450671.0156,4402307.32366,32.5），终点为所给地形图坐标（474985.5693,4818852.8961,02.006）。 二、公路建设等级与设计标准 根据《标准》表2.0.2“各汽车代表车型与车辆折算系数”确定现有交通量的折算数，以小客车为标准进行交通量预测：
根据本公路预测年末平均交通量为3000辆，查《标准》中公路的分级标准，确定此公路为二级公路，并确定此公路的设计速度为60km/h,路基宽采用10m ，路面宽采用7.5m 两侧采用硬路肩，其设计宽度为1.5m ，土路肩，其设计宽度为0.75m 。 三、路线平面设计 1.公路选线 （1）路线方案选择（全面布局） 该公路为一条二级公路，起点连接旧路，终点连接杨道庄村并与旧路衔接。期间要保证路线线型合理。按照公路的起始点及控制点要求，路线有方案一和方案二两个方案可以选择。 ①方案一 路线的起点与原有的公路连接，位于平坦处，从起点拉直线到达转点1，在路线中部设置控制点A,之后通过一个大半径曲线转向南方，通过直线上坡，到达高处平坦处后设置转点2，在高处平坦处设置控制点B ，之后引直线与旧路相接，到达终点 ②方案二 起点与方案一起点相同，该方案从路的南侧山后用大半径曲线绕行到高地上之后拉直线与旧路相交，以后的路段与方案一相同。 （2）方案比选 d pcu N N d pcu N N N N N N N n d /3423)096.01(1500)096.01(/150042505.11500.13000.21505.12500.18004 .15.10.10.25.10.1910拖拉机大中客小客大货中货小货0=+=+==?+?+?+?+?+?=?+?+?+?+?+?=-
关于公路平面线形设计报告 公路线形是指公路平面线形、纵断面线形及其二者相结合的三维空间线形的总称。公路的线形构成了公路的主骨架，是其他组成部分设计、施工全过程的基础。确定公路几何线形时，在考虑地形、地物、土地的合理利用及环境保护因素时，要充分利用公路几何组成部分的合理尺寸和线形组合，从施工、养护、经济、交通运行等角度出发，保证平面、纵断面、横断面的组成相协调。线形的好坏，对交通流的安全具有极其重要的作用，如果公路线形不合理，则会降低公路通行能力，造成运输者时间和经济上的损失，而且更不能容忍的是会诱发大大小小、各种各样的交通事故。 一、平面设计的原则 路线平面设计因该遵循下列原则： 1）平面线形应直捷、连续，并与地形、地物相适应，与周围环境相协调 2）行驶力学上的要求是基本的，视觉和心理上的要求对高速路应尽量满足3）保持平面线形的均衡与连贯 4）应避免连续急弯的线形 5）平曲线应有足够的长度 二、直线形设计方法 1设计方法 在我国公路平面线形设计中，一直是直线形设计方法。使用直线形设计方法进行平面布线设计时，设计人员往往首先综合考虑公路的等级、所经过的区域、路线的走向、控制条件和技术要求。 1）根据地形特征：主要是对山岭重丘区而言，以地形为控制因素，以纵断面线形为主导，综合平面和横断面来安排路线。 2）根据地物特征：主要是对平原微丘区而言，以平面地物障碍为控制因素，以路线平面为主导，结合纵断面和横断面来安排路线。 3）根据地质特征:主要是对不良地质地段和特殊地貌地区而言，以避让和防止不良地质病害为主导，综合平、纵、横来布设路线。
在直线形设计方法中，直线用来控制路线的走向和方位，是路线的主体，在路线布置和设计过程中起主导作用。而圆曲线和缓和曲线只是充当直线的配角，在整个路线中只是起导线交点线形和行车过渡的作用。 2设计思路 该法的具体设计思路分平原微丘区和山岭重丘区两种情况。 1）当路线不受纵坡限制时，定线主要考虑的是平面和横断面。其要点是：以点定线，以线交点。以点定线即在整个路线控制点间综合各方面因素加密小控制点，再根据这些控制点大致穿出路线导线的方法；以线交点即在己定小控制点的基础上结合路线标准和前后路线条件，穿出直线并延长交出交点。在这种不考虑放坡的情况下，直线形设计方法的具体设计思路大致可分加密控制点、穿线交点、调整交点和曲线计算和敷设四个步骤。 2）当路线布设在山岭重丘区时，就不可避免的会受到纵坡限制，定线需考虑平面和横断面。同时，路线纵坡坡度、坡长也是设计必须考虑的重要因素。在这种考虑放坡的情况下，直线形设计方法的具体设计思路大致可分段安排路线、放坡、修正导向线、以点定线，以线交点、调整交点和曲线计算和敷设六个步骤。 三、曲线形设计方法 设计方法 曲线形的具体设计方法有多种，曲线形设计方法总的设计思路大致相同，归纳起来可分为五步实施：确定控制点、采用曲线形式形成线形骨架、确定合理的线形参数、曲线计算和调整以及绘制平面线位图。 1）确定控制点:根据路线的走向、地形地物和环境的约束条件以及线形布设的标准和技术要求，在现场或纸上确定一系列线位控制点，粗略定出路线所要经过的大致位置。 2）采用曲线形式形成线形骨架:在地形图上绘制若干直线段和圆弧段，或者选择拟合曲线来控制路线的总体线位，形成路线的基本线形骨架。 3）确定合理的线形参数:反复设计拟定各线形要素之间的位置关系和参数值，或反复拟定拟合函数的参数值，确定最为合适的拟合曲线，直到满足规范和控制位置的要求，认为是理想线位为止。
道路勘测设计知识点 1. 道路按用途分类：公路，城市道路，林区道路，厂矿道路，乡村道路。 2. 道路的功能:道路能为用路者提供交通服务的特性，它包括通过功能和通达功能。通过功能:道路能为用路者提供安全，快捷，大量交通的特性。通达功能:道路能为用路者提供与出行端点连接的特性。 3. 公路按功能划分为：干线公路、集散公路、地方公路。 4. 公路按行政管理属性划分为：国道、省道、县道和乡道。 5. 公路分级（五个等级）：高速公路、一级公路、二级公路、三级公路和四级公路。 6. 公路技术标准：在一定自然条件下能保持车辆正常行驶性能所采用的技术指标体系。 7. 道路建设项目三个程序:准备、实施、总结。具体分为：项目建议书（立项）、可行性研究、设计、开工准备、施工、竣工验收、通车运行、后评价。 8. 平面线性三要素：直线，圆曲线，缓和曲线。 9 .为何要设置爬坡车道和避险车道：（1）公路纵坡较大路段上，载重车爬坡需克服较大坡度阻力，使输出功率与车重比值降低，车速下降，大型车与小型车速差变大，超车频率增加，对行车安全不利。速差交大的车辆混合行驶，必然减小快车的行驶自由度，导致通行能力降低，增设爬坡车道，将载重车从正线车流中分离出去，提高小客车行驶自由度，确保行车安全，提高路段通行能力（2）供失速车辆驶入，利用制动破床的流动阻力和坡度阻力迫使汽车减速停车，可避免减轻车辆和人员损伤。 10. 为什么要进行平曲线加宽、超高设计？加宽原因：汽车行驶在圆曲线上，各轮迹半径不同，其中后内内轮轨迹半径最小，且偏向曲线内侧，故曲线内侧应增加路面宽度，以确保圆曲线上的行车安全。设置超高的原因：将此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。让汽车在平曲线上行驶时能获得一个向圆曲线内侧的横向分力，用以克服离心力，减少横向力，从而保证汽车在圆曲线半径小于不设超高的最小半径时能安全、稳定、满足计算行车速度和经济、舒适地通过圆曲线。 11. 路线平、纵线形设计中应避免的组合：1）避免竖曲线的顶、底部插入小半径的平曲线2）避免将小半径的平曲线起、讫点设在或接近竖曲线的顶部或底部3）避免使竖曲线顶。底部与方向平曲线的拐点重合4）避免小半径的竖曲线与缓和曲线重合5）避免在长直线上设置陡坡或长度短、半径小的竖曲线6）避免出现驼峰、暗凹、跳跃等使驾驶员视线中断的线性。 12 .缓和曲线的作用是什么？ （1）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 13. 什么是合成坡度，为什么要限制平均纵坡及合成坡度：（1）道路纵坡和横坡的适量和（2）合理运用最大纵坡，坡长限制及缓和坡段，避免急弯和陡坡的不利组合，防止因合成坡度过大而引起该方向滑移，保证行车安全。
L，则用于计V的平均断面法公式为）L ）L ）L ）L/2 第一步工作是确定所有细部控制点 ，则路线米 米
9.某级公路平曲线半径R ＝60m ，s l ＝35m ，采用第2类加宽，最大加宽W ＝1.5m ，加宽过渡方式按直线比例，缓和曲线上距ZH 点10m 处加宽值为 （ ）。 10.测角组作分角桩的目的是 （ ）。 A.便于中桩组敷设平曲线中点桩 B.便于测角组提高精度 C.便于施工单位放线 二、判断改错题（本大题共 5小题，每小题 2 分，总计 10 分）， 判断正误，如果正确，在题干后的括号内划√；否则划×并改正错误。 1.公路平面线形基本要素有直线、圆曲线与二次抛物线。 ( ) 2.计算路基横断面挖方面积时，挖土方与挖石方的面积合在一起计算。 ( ) 3.公路行车视距标准有停车视距标准、错车视距标准、超车视距标准三种。 ( ) 4.汽车匀速运动，动力因数等于道路阻力系 数 。 ( ) 5.沿溪线布线时，一般应优先考虑高线位。 三、名词解释（本大题共5小题，每小题3分，共 15分） 1.超高： 2.平均纵坡： 3.横断面： 4.展线： 四、简答题（本大题共5小题，每小题6分，共 30分） 1.缓和曲线的作用是什么？制定缓和 曲线的最小长度标准时，考虑的因素有哪些？ 2.设计中确定加宽缓和段长度时应考虑哪些因素？ 3.纵断面设计的步骤有哪些？ 4.土石方调配的要求有哪些？ 五、计算题（第1题10分，第2题15分，共25 分） 1.某路线平面部份设计资料如下： JDl=K6+666.66 JD2=K7+222.22 ZYl=K6+622.32 YZl=K6+709.59 (1)试计算弯道1的切线长、曲线长、缓和曲线长及曲线中点桩号； (2)试计算交点间距。 2.某级公路相邻两段纵坡i 1=5%， i 2= －6%，变坡点里程为K1+100，变坡点高程为200.53米，该竖曲线半径选定为 1000米。 (1)计算竖曲线要素。 (2)计算K1+120桩号的设计高程。 (3)如果要求切线长大于100米，则竖曲线半径应如何确定？
《道路勘测设计》课程教学大纲 课程代码：10011114 课程类型：道桥方向专业课 课程名称：道路勘测设计学分： 2 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。
2.《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）。 3.公路勘测设计程序。 4.道路勘测设计依据。 第二章汽车行驶理论（4学时） 一、教学目的和要求 掌握汽车的动力、行驶阻力及汽车行驶条件；汽车的动力特性；汽车的行驶稳定性；了解汽车的燃油经济性。 二、教学内容 1.汽车的驱动力及行驶阻力（汽车的驱动力；行驶阻力；汽车的运动方程式与行驶条件）。 2.汽车的动力特性及加、减速性能（汽车的动力因素；汽车的行驶状态；汽车的爬坡能力；汽车的加减速性能）。 3.汽车的行驶稳定（纵向稳定性；横向稳定性）。 第三章平面设计(5学时) 一、教学目的和要求 掌握道路平面的基本线形概念；掌握直线、圆曲线、缓和曲线的设计方法；掌握平面线形设计；