道路勘测设计第2章平面设计课后习题及答案
第二章平面设计
2-5.设某二级公路设计速度为80km/h ，路拱横坡为2%
⑴试求不设超高的圆曲线半径及设置超高（i h 8% ）的极限最小半径（ 值 分
别取和）。
⑵当采用极限最小半径时，缓和曲线长度应为多少（路面宽 B = 9m ,超高渐
变率取1/150）? 解：⑴不设超高时：
教材P36表2-1中，规定取2500m
设超高时：
教材P36表2-1中，规定取250m
缓和曲线长度：
L B'
i 9 (8
% 2%)=135 m p 1/150
2-6某丘陵区公路，设计速度为40km/h ,路线转角
距离D=267.71m 。
由于地形限制，选定 R 4 110m 线半径R 5和缓和曲线长L s5
解：由测量的公式可计算出各曲线要素:
解得：p=1.86 m , q = 35 m , T 4 157.24 m 则 T 5 = 110.49 m
考虑JD 5可能的曲线长以及相邻两个曲线指标平衡的因素，拟定
L S 5=60 m ，
V =_ 127(
i h
) [127 802
(0.035-=3359.58 m ,
V 2 127(
802 [127 (0.15
=219.1 m ,
⑵当采用极限最小半径时 ,以内侧边缘为旋转轴，由公式计算可得:
4
95 04'38"，JD 4 至到 JD 5 的
L s4=70rr ，试定JD 5
的圆曲
I 。
24R ，m
I 0 I 03
2 ，
2 240R 2
l 0 ?180 6R '
T (R p)?tam, L R(
2 0)
面
2l 0
,
q 2T R
则有：p ^6—, m 60 30 , 5 69 20'28"解得 R5 115.227m
24R5 2
2-7、某山岭区公路，设计速度为40km/h ,路线转角佑29 30',
2右32 54'00" , 3右
4 3000' , JD i 至JD2、JD2 到JD3距离分别
为458.96 m、560.54 m。
选定尺300, L S1 65m，试分别确定JD2、JD3
的圆曲线半径和缓和曲线长度。
解: (1) JD1曲线要素计算
P0 2；R°.587，q 2s l s332 .487，
240 R2
则T1（R P）ta q 111.63m
由于JD1与JD2是同向曲线，查《规范》可知，同向曲线之间的直线段长度
至少为设计速度的6倍，即60 6 360m，此时T2458.96 111.63 360 0 所以这样设置不可行，所以只能减少直线段的长度。
（2） JD2曲线拟定
由于JD2与JD1的转角接近，所以在根据《规范》拟定R2 300，L S2 80m , 则计算可得：p 0.889 ，q 40，T2128.84m
所以JD2与J0之间的直线段长度为458.96 111.63 128.84 218.49m 接近速度的4倍，可以接受。
（3）JD3曲线拟定
由于JD3是小偏角，根据《规范》可得，所需曲线最小长度为：
L min 700 700155.555m，则切线长T3 - 77.7m
4.5 2
JD2与JD3为反向曲线，由《规范》可得，直线段最小为速度的2倍，即120m, 则有560.54-128.84 -77.7 354m，显然满足曲线的要求。
按L min反算半径：R L min 180
1980.59m，由于半径大于不设超高最小半径,
可不设缓和曲线，则L S3 0，R3 1980.59m 。
道路勘测设计 第二章道路平面设计3
R
0
]
y P R {1 cos[( LP LS 2) 180 R]}
基本形单曲线回旋线要素计算
（二）设置缓和曲线的圆曲线：基本型单曲线 3、加密桩点坐标计算： （1）缓和曲线段内坐标计算： 切线支距法：
LP x LP 2 40 R 2 LS
L y P 6 RLS
2.4 道路平面设计方法
三、平面设计一般规定与基本步骤
道路平面布置设计的步骤：
（1）根据道路的技术等级，根据《标准》JTG B01-2003和《规范》 JTG D20-2006查出设计速度、最小半径、缓和曲线最小长度、直线 段的最大最小长度等主要技术标准的规定值
（2）根据地形、地物条件确定控制因素
（三）复曲线设计：
3、卵形复曲线：
实际工程中，应尽量避免采用这种曲线
（三）复曲线设计：
3、卵形复曲线：
①复中设置缓和曲线的特点： 缓和曲线段两端点的 曲率半径分别与相应 圆的圆曲线半径一致
曲线定位桩点计算
FZ
较小半径圆曲线相对 于大半径圆曲线内移 一段距离
即复曲线中间缓和曲 线段被原公切点中分 缓和曲线段中点(FZ 点)通过内移距离(内 移值之差PF)的中心
Eh B
切线支距法： x q R sin
Lh
y P R (1 cos )
LP LS 180 [
LS 90 LS 0 (弧度) (度) 2R R
θ
LP LS / 2180
R
x q R sin[( LP LS 2) 180 R]
Eh ( R P) sec R(m) 2
Lh ( 2 0 )
道路勘测设计 第2章 平面设计
三、直线的最小长度
1．同向曲线间的直线最小长度 《规范》：同向曲线间的最短直线长度以不小于设计速度的6倍为 宜（6V）。
2．反向曲线间的直线最小长度
《规范》规定：反向曲线间最小直线长度（以m计）以不小于 设计速度（以km／h计）的2倍为宜。
第三节 圆曲线
一、圆曲线的几何元素
各级公路和城市道路不论转角大小均应设置平曲线，而圆曲线 是平曲线中的主要组成部分。
（三）圆曲线最大半径
选用圆曲线半径时，在与地形等条件相适应的前提下应尽量采 用大半径。 但半径大到一定程度时，其几何性质和行车条件与直线无太大 区别，容易给驾驶人员造成判断上的错觉反而带来不良后果， 同时也无谓增加计算和测量上的麻烦。 《规范》规定圆曲线的最大半在不宜超过10000m。
第四节 缓和曲线
0.15
115
300
0.20
120
390
（4）旅行不舒适
μ值的增大，乘车舒适感恶化。 当μ= 0.10时，不感到有曲线存在，很平稳； 当μ= 0.15时，稍感到有曲线存在，尚平稳； 当μ= 0.20时，己感到有曲线存在，稍感不稳定； 当μ= 0.35时，感到有曲线存在，不稳定； 当μ= 0.40时，非常不稳定，有倾车的危险感。 μ的舒适界限，由0.11到0.16随行车速度而变化，设计中对高、 低速路可取不同的数值。 美国AASHTO认为V≤ 70km/h时μ=0.16，V=80 km/h时， μ= 0.12是舒适感的界限。
a y sin
P点弦偏角：
arctg y x3
p
(rad)
2．有缓和曲线的道路平曲线几何元素：
道路平面线形三要素的基本组成是：直线-回旋线-圆曲线-回 旋线-直线。
(1)几何元素的计算公式：
道路勘测设计课后习题复习题参考答案(367)
《道路勘测设计》复习思考题第一章：绪论. 城市道路分为几类?答：快速路，主干路，次干路，支路。
. 公路工程建设项目一般采用几阶段设计?答：一阶段设计：即施工图设计，适用于技术简单、技术指导文件明确的小型建设项目。
两阶段设计：即初步设计和施工图设计，适用于一般建设项目。
三阶段设计：即初步设计、技术设计和施工图设计，适用于技术复杂、基础资料缺乏和不足的建设项目或建设项目中的个别路段、特大桥互通式立体交叉、隧道等。
. 道路勘测设计的研究方法答：先对平、纵、横三个基本几何构成分别进行讨论，然后以汽车行驶特性和自然条件为基础，把他们组合成整体综合研究，以实现空间实体的几何设计。
. 设计车辆设计速度.答：设计车辆：指道路设计所采用的具有代表性车辆。
设计速度：指当天气条件良好、交通密度小、汽车运行只受道路本身条件的影响时，中等驾驶技术的驾驶员能保持安全顺适行驶的最大行驶速度。
.自然条件对道路设计有哪些影响？答：主要影响道路等级和设计速度的选用、路线技术指导文件的确定、路线平纵横的几何形状、桥隧等构造物的位置和规模、工程数量和造价等。
第二章：平面设计. 道路的平面、纵断面、横断面。
答：路线在水平面上的投影称作路线的平面，沿中线竖直剖切再行展开则是路线的纵断面，中线上任一点法向切面是道路在该点的横断面。
. 为何要限制直线长度？答：在地形起伏较大地区，直线难与地形相适应，产生高填深挖，破坏自然景观，运用不当会影响线形的连续性，过长会使驾驶员感到单调、疲惫急躁，不利于安全行驶。
. 汽车的行驶轨迹特征。
答：轨迹是连续的，曲率是连续的饿，曲率变化率是连续的。
. 公路的最小圆曲线半径有几种？分别在何种情况下使用。
答：极限最小半径，特殊困难情况下使用，一般不轻易使用。
一般最小半径，通常情况下使用。
不设超高的最小半径，在不必设置超高就能满足行驶稳定性的圆曲线使用。
. 平面线形要素及各要素的特点。
答：直线，圆曲线，缓和曲线。
6.缓和曲线的作用，确定其长度因素。
道路勘测设计 第2章 平面设计 (第三版)
采用长的直线应注意的问题：
公路线形应与地形相适应，与景观相协调，直线的最大长度应有 所限制，当采用长的直线线形时，为弥补景观单调的缺陷，应结合 具体情况采取相应的技术措施。
（1）直线上纵坡不宜过大，易导致高速度。 （ 2 ）长直线尽头的平曲线，设置标志、增加路面抗滑性能。 （3）直线应与大半径凹竖曲线组合，视觉缓和。
不宜采用长直线
二. 最大直线长度问题：
《标准》规定：直线的最大与最小长度应有所限制。
德国：20V（m）。 前苏联：8km 美国：3mile（4.38km） 我国：暂无强制规定 景观有变化 ≧20V； <3KM 景观单调 ≦ 20V
公路线形设计不是在平面线形上尽量多采用直线，或者是必须 由连续的曲线所构成， 而是必须采用与自然地形相协调的线形。
式中：V——计算行车速度，（km/h）； μ——横向力系数；
ih——超高横坡度；
i1——路面横坡度。 不设超高时 ：
V2 R 127( －i1 )
1．横向力系数μ 对行车的影响及其值的确定：
（1）危及行车安全
汽车轮胎不在路面上滑移，要求：
h
与车速、路面种类及状态、轮胎状态等有关；
式中： ihmax——允许的超高值
h w ——一年四季中路面最小的横向摩阻系数
《标准》规定： 高速公路、一级公路：不应大于10%， 其它各级公路： 不应大于8%。 在积雪冰冻地区： 不宜大于6%。
（二）最小半径的计算
最小半径的实质：
①横向力u≦摩阻力φ h， ②乘车人感觉良好。
道路：路基、路面、桥梁、涵洞、隧道和沿线设施构成的 三维实体。
道路勘测设计(杨少伟)课后答案(最全的版本)-第三版汇编
竖距：h＝x2/2R＝0.20 m
切线高程：779.88+45×0.8％＝780.2 m
设计高程：780.24+0.20＝780.44 m
K25+460：变坡点处
设计高程=变坡点高程+E=780.72+1.10＝781.82 m
X＝40476.789，Y＝91274.728
3）JD2桩号：
JD2=JD1+571.753-J=（K12+794.072）+571.753-47.440=K13+318.385
或：JD2=571.753-T+HZ=571.753-151.438+（K12+898.07）=K13+318.385
两种方法结果相同
课后习题参考答案
第二章汽车行驶特性
2.1已知某条道路的滚动阻力系数为0.015，如果东风EQ－140型载重汽车装载90％时，挂IV档以30km/h的速度等速行驶，试求（1）H＝0，（2）H=1500m海拔高度上所能克服的最大坡度。
解：
f＝0.015，G/G′＝1/0.9，负荷率取为：U＝90％，则
海拔0m时，海拔系数＝1.0，＝（G/G′）＝1.111
1）求JD1的曲线元素及主要点里程。
2）计算所给平曲线的ZH、HY、YH和HZ四个主要点的坐标。
3）推算JD2的桩号。
解：
1）平面线形设计
X
Y
△x
△y
S
起点
40961.914
91066.103
JD1
40433.528
91250.097
平面设计 道路勘测设计2(与“曲线”有关文档共9张)
《规范》规定可不设缓和曲线的情况： （1）在直线和圆曲线间，当圆曲线半径大于或等于《标准》规定 的“不设超高的最小半径”时； （2）半径不同的同向圆曲线间，当小圆半径大于或等于“不设超高的 最小半径”时；
（3）小圆半径大于表中所列半径，且符合下列条件之一时：
①小圆曲线按规定设置相当于最小回旋线长的回旋线时，其大 圆与小圆的内移值之差不超过。
3.4.3 缓和曲线的最小长度
▪ 1．离心加速度的变化率
▪ 汽车行驶在缓和曲线上，其离心加速度将随着缓和曲线曲率的变化而 变化，若变化过快，将会使旅客有不舒适的感觉。
▪ 离心加速度的变化率as： （离心加速度随时间的变化率）
a v2 as t Rt
在等速行驶的情况下： t Ls
v
as
v3 0.021V43
Δi——超高坡度与路拱坡度代数差（%）；
p ——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。
第3页，共9页。
4. 视觉条件
在一般情况下，特别是当圆曲线半径较大时，车速较高时，应该使用 更长的缓和曲线。
回旋线参数表达式： A2 = R·Ls 根据国外经验，当使用回旋线作为缓和曲线时，回旋线参数A和 所连接的圆曲线应保持的关系式一般为：R/3≤A≤R 根据经验, 当R在100m 左右时, 通常取 A=R；如果R小于100m, 则选择 A等于R或大于R。反之, 在圆曲线较大时, 可选择A在R/3左右, 如R超过
（3）小圆半径大于表7. （3）按超高渐变率计算 《城规》制定了城市道路的最小缓和曲线长度，如表3-7。 一般认为当时，即可忽略缓和曲线。 （1）在直线和圆曲线间，当圆曲线半径大于或等于《标准》规定的“不设超高的最小半径”时； 汽车行驶在缓和曲线上，其离心加速度将随着缓和曲线曲率的变化而变化，若变化过快，将会使旅客有不舒适的感觉。 缓和曲线不管其参数如何，都不可使车辆在缓和曲线上的行驶时间过短而使司机驾驶操纵过于匆忙。 《规范》规定可不设缓和曲线的情况： 反之, 在圆曲线较大时, 可选择A在R/3左右, 如R超过了 3000m, A可以小于R/3。 《规范》规定可不设缓和曲线的情况： 汽车行驶在缓和曲线上，其离心加速度将随着缓和曲线曲率的变化而变化，若变化过快，将会使旅客有不舒适的感觉。
平面设计 考题(附答案)
第二章平面设计思考题1.如何填制“直线、曲线及转角表”；2.如何填制“逐桩坐标表”；3.如何选择圆曲线最小半径；4.设置缓和曲线的目的和条件是什么？习题一、填空题．确定公路几何线形并能使其相互协调的基本要素是。
．公路平面线形是由、和三要素组合而成。
．为了保证汽车行驶的安全、稳定，横向力系数必须满足和。
．路面在平面上有三条基线，即路面未加宽时的、、。
根据不同的旋转基线可以把超高缓和段分成种情况共种形式。
．公路路线平面设计成果主要反映在直线曲线及和两个方面。
．圆曲线上全加宽值的大小与、和等因素有关。
．缓和段有、和三种。
．平面线形中，转向相同的两相邻曲线称为曲线, 而转向相反的两相邻曲线称为曲线。
三种。
．在两相邻同向曲线间夹直线段处，其长度一般不小于。
．在两相邻反向曲线间夹直线段处，其长度一般不小于。
．《技术标准》规定，公路平曲线最小半径可分为、和三种。
．当圆曲线半径时要进行加宽。
四级公路和山岭、重丘区的三级公路采用第类加宽值；其余各级公路采用第类加宽值；对于不经常通行集装箱运输半挂车的公路，可采用第类加宽值。
．平面线形组合共有基本型、、、、和型等六种形式。
．汽车通过弯道时，由于横向力系数的存在，它不仅影响到乘客的舒适性，还增加了消耗和磨损。
．停车视距计算中的眼高和物高《设计规范》规定为：眼高，物高。
．《技术标准》规定，缓和曲线采用，其方程表达式为。
．行车视距分为、、三种。
．平原地区，路基型式一般为；丘陵地区，路基型式一般为；越岭线中，路基型式一般为。
．《设计规范》按计算行车速度的行程规定了平曲线最小长度。
．停车视距应包括、和三部分距离。
．根据测定，在转角小于时，司机容易产生错觉，即曲线长将被看成比实际的，公路产生急转弯。
．《技术标准》规定：当公路平曲线半径小于时，应设缓和曲线。
但公路可不设缓和曲线，用直线径相连接。
．平曲线上的视距检查有两种方法，一是；另一是。
二、选择题.横向力系数的定义为( )．汽车所受到的横向力；．横向力与竖向力的比值；．横向力与垂向力的比值．当设计速度为60km／时，值取，超高横坡度采用，则圆曲线的一般最小半径值应为( )。
【精品】老师给的公路勘测设计计算题答案
第二章平面设计注：无解题步骤，不给分！1．若二级公路的设计车速取V =80h km /，13.0max =μ、08.0max =b i ；一般情况下取06.0=μ、07.0=b i ，试计算圆曲线极限最小半径值和一般最小半径值（取50m 的整数倍）。
解：R 极限=250m②R 一般=400m2．高速公路设计车速为V =120h km /，路拱横坡度为2%，若横向力系数采用0.04。
试计算不设超高圆曲线最小半径（取500m 的整数倍）。
解：R 不设=5500m3．某新建二级公路（设计车速为80km/h ），有一处弯道半径R =300m ，试根据驾驶员操作方向盘所需时间的要求计算该弯道可采用的缓和曲线最小长度（取10m 的整数倍）。
解：缓和曲线最小长度为70m 。
4．某新建三级公路有一处弯道，其平曲线半径R 取120m ，偏角423229'''=α，若该平曲线需设置缓和曲线，其缓和曲线长度最大可取多长？解：缓和曲线长度最大可取61.44m 。
5．某新建二级公路有一弯道，其平曲线半径R 为400m ，缓和曲线长为80m ，试计算缓和曲线上距起点40m 点和缓和曲线终点的坐标（以缓和曲线起点为原点）。
解：①缓和曲线上距起点40m 点坐标:x=39.998y=0.333②缓和曲线终点坐标：x=79.92 y=2.6656．从某公路设计文件《直线、曲线及转角一览表》中摘抄的一组路线设计资料如下： JD8：K3+425.982=8ZH K3+311.099=8HY K3+346.099=8YH K3+492.155=8HZ K3+527.155JD9：K4+135.169=K4+047.4369YZ =K4+221.135试计算（1）JD8曲线的切线长、曲线长、缓和曲线长及曲线中点桩号；（2）计算JD9曲线的切线长、曲线长和曲线中点桩号； （3）计算两曲线交点间距及所夹直线段长度。
解：（1）JD8曲线的切线长、曲线长、缓和曲线长及曲线中点桩号分别为：=T 114.883（m ）=L 216.056（m ） =h L 35（m ）QZ 的桩号：K3+419.127（2）JD9曲线的切线长、曲线长和曲线中点桩号分别为：=T 87.733（m ） =L 173.699（m ）QZ 的桩号：K4+134.285（3）计算两曲线交点间距及所夹直线段长度分别为： JD8—JD9间距=722.897（m ） 所夹直线长度=520.281（m ）7．已知两相邻平曲线：JD50桩号为K9+977.54，T =65.42 m ，缓和曲线长h l =35m ，切曲差J =1.25m ；JD51桩号为K10+182.69，T =45 .83 m 。
道路勘测设计相关问题及答案
道路勘测设计（1-5章）相关问题及其参考答案第1章绪论1．什么是道路？包括哪些实体？道路设计有哪两大方面？答：道路是带状的三维空间人工构造物，包括路基、路面、桥梁、涵洞、隧道等工程实体。
道路设计要从几何和结构两大方面进行研究。
2．道路的等级和规模取决于什么？道路几何设计的意义如何？答：道路的等级和规模不取决于构造物的结构如何，而是取决于几何构造尺寸，一是道路宽度的构成，二是线形的几何构成。
道路几何设计的意义在于：（1）几何构造尺寸是伴随道路全部设计和施工的基础；（2）几何构造尺寸决定了车辆行驶的安全性、舒适性及道路建设与运营的经济性；（3）几何构造尺寸决定了道路的等级与规模。
3．道路几何设计中要综合考虑哪些因素？答：道路几何设计中要综合考虑如下因素：（1）汽车在运动学及力学方面是否安全、舒适；（2）视觉及运动心理学方面是否良好；（3）与环境风景是否协调；（4）从地形方面看在经济上是否妥当。
因此，几何设计涉及人、车、路及环境等方面，要合理解决好其间的相互关系。
驾驶者的心理、汽车运行的轨迹、动力性能以及交通量和交通特性都与道路的几何设计有着直接关系。
4．按技术标准公路是如何分级的？各有何特点？答：根据交通部2004—03—01实施的《公路工程技术标准》JTG B01—2003(以后简称《标准》)将公路根据使用任务、功能和适应的交通量分为高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路五个等级。
（1）高速公路为专供汽车分向、分车道行驶并全部控制出入的多车道公路。
（2）一级公路为专供汽车分向、分车道行驶，并可根据需要控制出入的多车道公路。
（3）二级公路为供汽车行驶的双车道公路。
（4）三级公路为供汽车行驶的双车道公路。
（5）四级公路为供汽车行驶的双车道或单车道公路。
5．按行政管理体系公路是如何划分的？有和意义？答：按行政管理体制根据公路的位置以及在国民经济中的地位和运输特点分为：国道、省道、县乡(镇)道、及专用公路。
《道路勘测设计》第2章平面设计课后习题及答案
第二章平面设计 2-5.设某二级公路设计速度为80km/h ，路拱横坡为2%。
⑴试求不设超高的圆曲线半径及设置超高（% 8 i h =）的极限最小半径（μ值分别取0.035和0.15）。
⑵当采用极限最小半径时，缓和曲线长度应为多少（路面宽B=9 m,超高渐变率取1/150）？
解：⑴不设超高时：
2-6。
解:=p 考虑5JD 可能的曲线长以及相邻两个曲线指标平衡的因素，拟定5s L =60 m ，则有：
522460p R =,302
60m ==，"28'20695︒=α解得=5R 115.227m "00'54322︒=右α，
2-7、某山岭区公路，设计速度为40km/h,路线转角,'30291︒=右α
"00'3043︒=右α，1JD 至2JD 、2JD 到3JD 距离分别为458.96 m 、560.54 m 。
选定m L R S 6530011==，，试分别确定2JD 、3JD 的圆曲线半径和缓和曲线长度。
解：(1)1JD 曲线要素计算
587.024p 2s 0==R
l ，487.322402q 23s =-=R l l s ， 则m q P R T 63.1112tan )(1=++=α
由于6倍，即（2由于p =所以4倍，可（3由于L min 2JD .560按min L 反算半径：m 59.1980min =⋅=π
αR ，由于半径大于不设超高最小半径， 可不设缓和曲线，则m R L S 59.1980033==，。