道路勘測設(shè)計綜合測試題集引言道路勘測設(shè)計是土木工程領(lǐng)域中一門實踐性與理論性緊密結(jié)合的核心專業(yè)課程，它直接關(guān)系到道路的安全、經(jīng)濟、舒適與耐久。本測試題集旨在綜合考察學(xué)習(xí)者對道路勘測設(shè)計基本理論、設(shè)計方法、關(guān)鍵技術(shù)及規(guī)范應(yīng)用的掌握程度，同時培養(yǎng)其分析問題與解決實際工程問題的能力。題集內(nèi)容涵蓋道路勘測設(shè)計的主要環(huán)節(jié)，從前期的資料收集、路線方案選擇，到具體的平縱橫斷面設(shè)計，再到路基路面的初步構(gòu)想與排水系統(tǒng)的考慮，力求全面且重點突出。希望通過這份題集，能幫助學(xué)習(xí)者檢驗學(xué)習(xí)成果，鞏固專業(yè)知識，為今后從事道路工程相關(guān)工作奠定堅實基礎(chǔ)。---一、簡答題(每題10分，共50分)1.簡述道路勘測設(shè)計的主要階段及其各階段的主要任務(wù)。2.在路線方案比選中，通常需要考慮哪些主要因素？請簡述各因素的重要性。3.什么是設(shè)計速度？設(shè)計速度對道路平、縱、橫斷面設(shè)計有哪些具體影響？4.試分析緩和曲線的作用，并說明在平面線形設(shè)計中，緩和曲線長度的確定應(yīng)考慮哪些因素。5.簡述路基橫斷面的基本形式，并說明在什么情況下會采用分離式橫斷面。---二、論述題(每題15分，共30分)1.試詳細(xì)論述道路平面線形設(shè)計的主要原則及各組成部分（直線、圓曲線、緩和曲線）的設(shè)計要點。2.結(jié)合你對道路縱斷面設(shè)計的理解，論述如何合理確定道路的最大縱坡、最小縱坡及坡長限制，并分析豎曲線設(shè)計的主要影響因素。---三、分析與計算題(每題10分，共20分)1.某二級公路，設(shè)計速度為60km/h。在某路段需要設(shè)置一圓曲線，若已知該路段的橫向力系數(shù)μ取0.06，路面橫向超高橫坡度i為2%，試計算該圓曲線的最小半徑。（重力加速度g取9.8m/s2，計算結(jié)果取整數(shù)）2.某新建公路，其設(shè)計縱坡中有一段坡長為200米，坡度為+5%的上坡，緊接著一段坡長為300米，坡度為-3%的下坡。若規(guī)范規(guī)定該等級公路的最大坡長限制（對于+5%縱坡）為800米，對于-3%縱坡無嚴(yán)格坡長限制，但需考慮坡長折減。試分析該段縱坡組合是否滿足規(guī)范關(guān)于坡長限制的基本要求，并簡述理由。（注：此處不考慮具體的坡長折減系數(shù)計算，僅從概念和原則上分析）---參考答案與解析一、簡答題1.道路勘測設(shè)計的主要階段及其各階段的主要任務(wù)：道路勘測設(shè)計通常分為三個主要階段：*初步設(shè)計階段：主要任務(wù)是在指定的規(guī)劃道路走向范圍內(nèi)，通過廣泛收集資料、現(xiàn)場踏勘、路線方案比選，確定道路的走向、主要控制點、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（如道路等級、設(shè)計速度等），提出初步的路線設(shè)計方案（包括平面、縱斷面、橫斷面的概略布置），進行主要工程（如橋梁、隧道、交叉口等）的初步構(gòu)想，并編制初步設(shè)計文件及工程概算。此階段的核心是“選線”和“確定方案”。*技術(shù)設(shè)計階段（對于技術(shù)復(fù)雜或重要的道路工程，可在初步設(shè)計之后增加此階段）：主要任務(wù)是對初步設(shè)計中確定的路線方案和主要工程結(jié)構(gòu)進行更詳細(xì)的技術(shù)研究和設(shè)計，解決初步設(shè)計中存在的技術(shù)問題，深化各專業(yè)設(shè)計內(nèi)容，提出更具體的設(shè)計參數(shù)和技術(shù)要求，為施工圖設(shè)計奠定堅實基礎(chǔ)。*施工圖設(shè)計階段：主要任務(wù)是根據(jù)批準(zhǔn)的初步設(shè)計（或技術(shù)設(shè)計）文件，進行詳細(xì)的測量放線，確定路線的精確位置和各部分的具體尺寸，進行結(jié)構(gòu)物（路基、路面、橋涵、排水、防護、交通安全設(shè)施等）的詳細(xì)設(shè)計，繪制全套施工圖紙，編制工程數(shù)量清單和施工組織計劃，并編制施工圖預(yù)算。此階段的成果是直接指導(dǎo)施工的依據(jù)，要求內(nèi)容詳盡、準(zhǔn)確。2.路線方案比選中通常需要考慮的主要因素及其重要性：路線方案比選是道路勘測設(shè)計中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，需綜合考慮以下因素：*政治經(jīng)濟因素：路線方案應(yīng)符合國家及地方的發(fā)展規(guī)劃，帶動沿線區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展，方便居民出行，加強地區(qū)間聯(lián)系。這是路線選擇的宏觀指導(dǎo)思想。*自然條件：包括地形（平原、丘陵、山嶺等，直接影響選線難度、工程量和造價）、地質(zhì)（地層構(gòu)造、巖土性質(zhì)、地震烈度等，關(guān)系到工程安全和穩(wěn)定性）、水文（河流、洪水、地下水等，影響橋涵設(shè)置和路基穩(wěn)定性）、氣象（降雨、降雪、冰凍、風(fēng)向風(fēng)速等，影響路線走向、縱坡設(shè)計和路面結(jié)構(gòu)選擇）、地物（建筑物、農(nóng)田、植被、文物古跡等，影響拆遷量和環(huán)境影響程度）。自然條件是選線的基礎(chǔ)制約因素。*技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：根據(jù)道路的功能、等級、設(shè)計速度等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合地形條件選擇合適的線形指標(biāo)，保證路線的技術(shù)可行性和運營安全性。*工程投資與運營成本：包括建設(shè)投資（路基、路面、橋涵等構(gòu)造物的造價）、施工難度和工期，以及建成后的養(yǎng)護、管理、運營費用等。在滿足使用功能和安全的前提下，應(yīng)追求經(jīng)濟合理。*環(huán)境與社會影響：盡量減少對自然生態(tài)環(huán)境的破壞，保護文物古跡，減少噪聲、廢氣等污染，妥善處理與沿線居民的利益關(guān)系，避免大規(guī)模拆遷和占用基本農(nóng)田。*施工條件與施工期限：考慮筑路材料的來源、運輸條件、施工場地、水電供應(yīng)等，確保工程能順利實施。*國防與戰(zhàn)略需求：對于某些具有國防意義的道路，需考慮其戰(zhàn)略機動性和隱蔽性等要求。這些因素相互關(guān)聯(lián)、相互制約，比選時需綜合權(quán)衡，必要時進行多方案的技術(shù)經(jīng)濟比較和綜合評價，選擇最優(yōu)方案。3.設(shè)計速度及其對道路平、縱、橫斷面設(shè)計的具體影響：設(shè)計速度（V）是指當(dāng)氣候條件良好、交通密度小、汽車運行只受道路本身條件（幾何要素、路面、附屬設(shè)施等）影響時，中等駕駛技術(shù)的駕駛員能保持安全舒適行駛的最大行駛速度。它是道路幾何設(shè)計的基本依據(jù)。設(shè)計速度對道路平、縱、橫斷面設(shè)計的影響深遠(yuǎn)：*對平面設(shè)計的影響：*圓曲線最小半徑：設(shè)計速度越高，要求的圓曲線最小半徑越大，以保證車輛在曲線上行駛時的離心力在可接受范圍內(nèi)，確保行車安全和舒適。*緩和曲線長度：設(shè)計速度越高，車輛從直線進入圓曲線（或反之）時的速度變化和離心力變化率要求越平緩，因此需要更長的緩和曲線。*直線最大長度和最小長度：較高的設(shè)計速度下，過長的直線可能導(dǎo)致駕駛員疲勞和超速，需限制最大直線長度；同時，為保證線形的連續(xù)性和駕駛操作的平順性，也需規(guī)定最小直線長度。*視距：設(shè)計速度越高，要求的停車視距、會車視距（對向行駛）、超車視距（同向行駛）越大，以保證駕駛員有足夠的時間和距離做出反應(yīng)和操作。*對縱斷面設(shè)計的影響：*最大縱坡：設(shè)計速度越高，車輛的爬坡能力相對越弱（考慮到動力性能和安全性），因此規(guī)定的最大縱坡值越小。*最小縱坡：主要考慮排水要求，與設(shè)計速度無直接嚴(yán)格對應(yīng)，但需滿足路面排水的最小坡度。*坡長限制：對于陡坡路段，設(shè)計速度越高，允許的最大坡長越短，以避免車輛長時間爬坡導(dǎo)致發(fā)動機過熱或下坡制動過熱失效。*豎曲線最小半徑和最小長度：設(shè)計速度越高，車輛行駛的豎向加速度變化應(yīng)越小，因此要求豎曲線（凸形和凹形）的最小半徑和最小長度越大，以保證行車的舒適性和安全性（如避免離心力過大或視距不足）。*對橫斷面設(shè)計的影響：*車道寬度：設(shè)計速度越高，車輛行駛的橫向擺動幅度可能越大，要求的車道寬度也相應(yīng)增加。*路肩寬度與組成：較高設(shè)計速度的道路，通常需要更寬的路肩以提供更好的安全緩沖和臨時停車空間。*中間帶（分隔帶）：對于高速公路、一級公路等較高設(shè)計速度的道路，需設(shè)置中間帶以分隔對向交通，減少干擾，保證行車安全。其寬度和組成也與設(shè)計速度相關(guān)。*路拱橫坡度：設(shè)計速度較高時，為保證行車平穩(wěn)，路拱橫坡度不宜過大，以減少車輛在彎道上的橫向傾斜。4.緩和曲線的作用及平面線形設(shè)計中緩和曲線長度的確定因素：緩和曲線的作用：緩和曲線是設(shè)置在直線與圓曲線（或半徑不同的兩圓曲線）之間的一種曲率連續(xù)變化的曲線。其主要作用包括：*曲率過渡：使車輛從直線（曲率為零）平穩(wěn)過渡到圓曲線（曲率為1/R），或從一個圓曲線曲率平穩(wěn)過渡到另一個圓曲線曲率，避免離心力的突然產(chǎn)生或消失，提高行車舒適性。*超高過渡：為路面超高（橫向坡度）的逐漸變化提供空間，使從直線段的雙坡路拱平穩(wěn)過渡到圓曲線段的單坡超高，或反之。*加寬過渡：當(dāng)圓曲線需要設(shè)置加寬時，緩和曲線可作為加寬值的過渡段，從直線段的標(biāo)準(zhǔn)寬度逐漸加寬到圓曲線段的加寬值。*視覺過渡：使線形更加圓滑順適，符合駕駛員的視覺習(xí)慣和心理預(yù)期，增強線形的美感和行車安全感。緩和曲線長度的確定應(yīng)考慮的因素：確定緩和曲線長度時，需綜合考慮以下因素，通常取各項計算結(jié)果中的最大值：*離心加速度變化率（α）：保證離心加速度的增長或減小速率在駕駛員可接受的舒適范圍內(nèi)。規(guī)范中對α值有規(guī)定（如0.5～0.6m/s3）。計算公式為：L_s=V3/(R·α)，其中V為設(shè)計速度(km/h)，R為圓曲線半徑(m)。*超高漸變率（p）：保證超高過渡的順暢，即路面邊緣升高或降低的坡度（超高漸變率）不宜過大，以免影響行車平穩(wěn)和排水。計算公式與超高值、路拱橫坡、路幅寬度等有關(guān)。*行駛時間（t）：駕駛員在緩和曲線上行駛應(yīng)有足夠的時間完成轉(zhuǎn)向操作，一般認(rèn)為最小行駛時間為3秒左右。計算公式為：L_s=V·t/3.6。*視覺條件：從駕駛視覺考慮，緩和曲線長度應(yīng)使駕駛員感到線形自然、協(xié)調(diào)。有時會采用經(jīng)驗公式或規(guī)范推薦的最小長度值。*規(guī)范規(guī)定的最小長度：各級道路的緩和曲線最小長度在設(shè)計規(guī)范中有明確規(guī)定，設(shè)計時不得小于此值。在實際設(shè)計中，應(yīng)根據(jù)上述因素計算并結(jié)合工程實際情況綜合確定合理的緩和曲線長度。5.路基橫斷面的基本形式及分離式橫斷面的采用情況：路基橫斷面是指垂直于道路中心線方向的斷面。其基本形式主要有：*路堤（填方路基）：指路基設(shè)計標(biāo)高高于原地面標(biāo)高，需要借土（或利用挖方土）填筑而成的路基。橫斷面形式由路基頂面、邊坡、坡腳、邊溝（或排水溝）等組成。*路塹（挖方路基）：指路基設(shè)計標(biāo)高低于原地面標(biāo)高，需要開挖原地面而成的路基。橫斷面形式由路基頂面、邊坡、坡頂、截水溝等組成。*半填半挖路基：指橫斷面一部分為填方、一部分為挖方的路基形式。通常在地面橫坡較陡時采用，能有效減少填挖方量，保持路基穩(wěn)定。分離式橫斷面：分離式橫斷面是指道路的上下行行車道分別設(shè)置在不同的平面位置上，彼此之間有一定的間距（可以是自然地形分隔，也可以是人工構(gòu)造物分隔），形成相互獨立的兩個行車帶。采用分離式橫斷面的情況主要有：*地形條件限制：在山區(qū)或丘陵區(qū)，當(dāng)受地形、地質(zhì)條件限制，無法采用整體式橫斷面（上下行共面）布設(shè)路線時，為了適應(yīng)地形，減少工程量，降低施工難度，可采用分離式橫斷面。例如，上下行路線分別布設(shè)在山嘴的兩側(cè)或溝谷的兩岸。*提高行車安全：對于交通量大、設(shè)計速度高的公路，分離式橫斷面可以徹底消除對向行車干擾，減少交通事故，提高通行能力和行車安全性。*避讓不良地質(zhì)或障礙物：當(dāng)路線某一側(cè)存在不良地質(zhì)體（如滑坡、崩塌、泥石流）或重要地物（如古建筑、保護區(qū)）時，可將上下行路線分離，分別從有利的一側(cè)通過。*分期修建：在某些情況下，為了節(jié)省初期投資，可先修建一幅（上行或下行）道路，另一幅留待后期根據(jù)交通發(fā)展情況再行修建，此時形成分離式斷面。*改善線形指標(biāo)：在某些復(fù)雜地形路段，采用分離式斷面可以使上下行路線均能采用較好的平縱線形指標(biāo)，從而提高行車舒適性和安全性。二、論述題1.道路平面線形設(shè)計的主要原則及各組成部分的設(shè)計要點：道路平面線形設(shè)計的主要原則：道路平面線形設(shè)計應(yīng)遵循以下主要原則，以確保行車的安全、迅速、經(jīng)濟與舒適：1.線形連續(xù)、順適，并與地形、地物相適應(yīng)，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)：平面線形應(yīng)盡可能采用圓滑的曲線連接，避免急劇的轉(zhuǎn)折。線形布設(shè)應(yīng)充分利用自然地形，少破壞自然景觀，與沿線的山川、河流、植被等自然環(huán)境和人文景觀相融合。2.滿足行車視距要求：確保駕駛員在行駛過程中能看清前方一定距離的道路情況，以保證有足夠的時間和距離采取制動、避讓等措施。平面上的視距問題主要出現(xiàn)在平曲線內(nèi)側(cè)有障礙物遮擋的情況。3.平曲線應(yīng)有足夠的長度：平曲線（包括圓曲線及其兩端的緩和曲線）長度不宜過短，以保證駕駛員有足夠的時間操作車輛，適應(yīng)曲線行駛，并使線形視覺上協(xié)調(diào)美觀。4.線形組合應(yīng)均衡、協(xié)調(diào)：避免連續(xù)急彎、短直線接長曲線、長直線接急彎等不協(xié)調(diào)的線形組合。直線、圓曲線、緩和曲線的組合應(yīng)自然流暢，比例適當(dāng)。5.避免采用極限指標(biāo)：設(shè)計中應(yīng)盡量避免采用規(guī)范規(guī)定的最小或最大指標(biāo)，除非受條件限制不得已時，才采用接近或達(dá)到限值的指標(biāo)，并應(yīng)進行充分論證。6.考慮車輛行駛的力學(xué)特性和駕駛員的視覺、心理特性：線形設(shè)計應(yīng)符合汽車行駛軌跡，適應(yīng)駕駛員的視覺習(xí)慣和反應(yīng)能力，減少駕駛疲勞。7.重視與縱斷面設(shè)計的配合：平面線形與縱斷面線形應(yīng)進行合理組合，形成良好的空間線形，避免不良的平縱組合對行車安全和舒適性造成影響。8.兼顧施工、養(yǎng)護和運營的經(jīng)濟性：在滿足使用功能的前提下，應(yīng)考慮線形對工程造價、施工難度及后期養(yǎng)護成本的影響。各組成部分的設(shè)計要點：*直線：*適用條件：地形平坦、視線良好時可適當(dāng)采用長直線。*長度限制：不宜過長，以免駕駛員產(chǎn)生疲勞、注意力不集中，甚至超速行駛。規(guī)范對不同設(shè)計速度的最大直線長度有規(guī)定。也不宜過短，特別是在同向曲線間，太短的直線難以形成視覺上的直線感。*線形連接：長直線盡頭不宜接小半徑圓曲線，否則易導(dǎo)致駕駛員超速行駛，且轉(zhuǎn)向過急。*縱坡配合：長直線上的縱坡不宜過大，以避免車輛長時間爬坡或下坡帶來的安全隱患。*圓曲線：*半徑選擇：應(yīng)根據(jù)設(shè)計速度、地形條件、沿線地物等因素綜合選擇。在條件允許時，應(yīng)盡量采用較大半徑的圓曲線，以提高行車舒適性。選用的圓