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勘察设计要点隧道部分
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官方公共微信& 变速运动与平均速度知识点 & “如图所示，这是小明设计的“测平均速度的实...”习题详情
190位同学学习过此题，做题成功率60.0%
如图所示，这是小明设计的“测平均速度的实验”装置，利用这个装置测小车在斜面上做变速直线运动的平均速度．（1）这个实验的原理是v=st&，需要用的测量工具是刻度尺&和秒表&，实验必须测量的物理量是距离&和时间&．&（2）如图，若秒表每格为1s，该次实验中，小车通过全程的长度S=0.6&m，运动时间t=5&s，小车通过全程的平均速度v=0.12&&m/s．（3）实验中小车通过上半路程的平均速度小于&小车通过下半路程的平均速度（填“大于”、“小于”或“等于”）．
本题难度：一般
题型：填空题&|&来源：网络
分析与解答
习题“如图所示，这是小明设计的“测平均速度的实验”装置，利用这个装置测小车在斜面上做变速直线运动的平均速度．（1）这个实验的原理是____，需要用的测量工具是____和____，实验必须测量的物理量是____和___...”的分析与解答如下所示：
（1）测量小车在斜面上的平均速度的实验原理是v=st，需要测量小车运动的距离和运动时间；（2）从图中秒表读出小车通过全程所用时间和小车运动距离，利用速度公式求小车通过全程的平均速度；（3）求出上半程、下半程所用的时间，利用速度公式求上半程和下半程的平均速度，进行比较．
解：（1）“测平均速度”的实验原理是v=st；其中s代表小车通过的路程，用刻度尺测量；t代表小车运动的时间，用秒表测量；（2）由图知，小车通过全程的距离s1=60cm，运动时间t=5s，小车通过全程的平均速度v=s1t=0.6m5s=0.12m/s；（3）上半程，s2=0.3m，t2=3s，上半程的平均速度为v2=s2t2=0.1m/s；下半程，s3=0.3m，t3=5s-3s=2s，下半程的平均速度为v3=s3t3=0.3m2s=0.15m/s．所以小车通过上半路程的平均速度小于小车通过下半路程的平均速度．故答案为：（1）v=st；刻度尺；秒表；距离；时间；（2）0.6；5；0.12；（3）小于．
此题考查了平均速度的测量和计算，重点考查分析实验数据得到实验结论的能力，属于基础性题目，难度不大．
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如图所示，这是小明设计的“测平均速度的实验”装置，利用这个装置测小车在斜面上做变速直线运动的平均速度．（1）这个实验的原理是____，需要用的测量工具是____和____，实验必须测量的物理量是___...
错误类型：
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经过分析，习题“如图所示，这是小明设计的“测平均速度的实验”装置，利用这个装置测小车在斜面上做变速直线运动的平均速度．（1）这个实验的原理是____，需要用的测量工具是____和____，实验必须测量的物理量是____和___...”主要考察你对“变速运动与平均速度”
等考点的理解。
因为篇幅有限，只列出部分考点，详细请访问。
变速运动与平均速度
【知识点的认识】（1）变速运动的快慢就是速度变化的快慢（速度不断变化的运动，包括大小和方向），速度的变化用加速度来描述！匀变速运动呢就是速度在单位时间的增加（减少）是固定的！加速度有正负，正代表速度是增加的，负代表速度是降低的！非匀变速运动呢就是速度在单位时间内的变化不固定！
（2）平均速度是指在某段时间内，物体运动的位移，与所用时间的比值，反映的是某段路程中物体运动的平均快慢．【命题方向】平均速度的求法，平均速度不是速度的平均的区别题目是中考的命题方向．【解题方法点拨】初中要了解变速运动，会利用公式进行计算，难点理解平均速度不是速度的平均．
与“如图所示，这是小明设计的“测平均速度的实验”装置，利用这个装置测小车在斜面上做变速直线运动的平均速度．（1）这个实验的原理是____，需要用的测量工具是____和____，实验必须测量的物理量是____和___...”相似的题目：
[2014o新疆o中考]在“测量物体运动的平均速度”实验中，当小车自斜面顶端滑下时开始计时，滑至斜面底端时停止计时．如图所示，此过程中小车的平均速度是（　　）10cm/s9cm/s8cm/s7cm/s
[2012o恩施o中考]用斜面和滑块做“测物体的平均速度”实验，当滑块自顶端出发开始计时，滑至斜面底端时停止计时，如图所示．在此过程中，滑块的平均速度是（　　）10cm/s9cm/s8cm/s7cm/s
[2010o株洲o中考]有一段用固定镜头拍摄的一列武广高铁动车组视频，小田通过播放该视频来测算机车运行速度．已知机车长度是S，测算的步骤如下，则测算步骤的合理顺序是（
）A．记下机车头到达观测点的时刻B．计算整列车通过观测点所用时间tC．在画面上选择一个观测点D．利用v=s/t计算出机车运行的速度E．记下机车尾到达观测点的时刻 BDCAECBDAECAEBDCBDEA
“如图所示，这是小明设计的“测平均速度的实...”的最新评论
该知识点好题
1下列四个选项中，平均速度最大的是（　　）
2一辆汽车从甲地驶往乙地，共用了一个小时时间，前20分钟内的平均速度是30Km/h，后40分钟内的速度是60Km/h，则该汽车在这1小时内的平均速度是（　　）
3自古长江三峡雄奇险秀，滔滔江水奔腾直下．北魏著名地理学家、散文家郦道元在其脍炙人口的《三峡》名篇中写道：“或王命急宣，有时朝发白帝，暮到江陵，其间千二百里，虽乘奔御风，不以疾也．”文中所描写船的平均速度约为（　　）
该知识点易错题
1某高校每天早上都派小汽车准时接刘教授上班．一次，刘教授为了早一点赶到学校，比平时提前半小时出发步行去学校，走了27min时遇到来接他的小汽车，他上车后小汽车立即掉头前进．设刘教授步行速度恒定为v，小汽车来回速度大小恒定为u，刘教授上车以及小汽车掉头时间不计，则可判断（　　）
2小明骑自行车去上学，他在前一半路程的速度是4m/s，他感觉要迟到了，便以6m/s的速度走完了后一半路程，那么他在整个过程中的平均速度是（　　）
3某校体育考试评分标准规定：1000米长跑的满分成绩为3分34秒．小明参加考试时，前500米的平均速度为6m/s，后500米的平均速度为4m/s，则下列说法中正确的是（　　）
欢迎来到乐乐题库，查看习题“如图所示，这是小明设计的“测平均速度的实验”装置，利用这个装置测小车在斜面上做变速直线运动的平均速度．（1）这个实验的原理是____，需要用的测量工具是____和____，实验必须测量的物理量是____和____．（2）如图，若秒表每格为1s，该次实验中，小车通过全程的长度S=____m，运动时间t=____s，小车通过全程的平均速度v=____m/s．（3）实验中小车通过上半路程的平均速度____小车通过下半路程的平均速度（填“大于”、“小于”或“等于”）．”的答案、考点梳理，并查找与习题“如图所示，这是小明设计的“测平均速度的实验”装置，利用这个装置测小车在斜面上做变速直线运动的平均速度．（1）这个实验的原理是____，需要用的测量工具是____和____，实验必须测量的物理量是____和____．（2）如图，若秒表每格为1s，该次实验中，小车通过全程的长度S=____m，运动时间t=____s，小车通过全程的平均速度v=____m/s．（3）实验中小车通过上半路程的平均速度____小车通过下半路程的平均速度（填“大于”、“小于”或“等于”）．”相似的习题。您所在位置： &
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2014公路工程技术标准新规范重点.ppt76页
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公路等级选用的规定 公路用地范围的规定 公路建设环境保护规定
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隧道几何设计
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为什么没有四级公路勘测收费
09-03-05 &匿名提问
公路勘测设计云南省交通职业技术学院谭继昆第一章 绪论本学习重点:路的发展概况及规划,公路的分级和技术标准 ,公路设计的和 阶段,学课程的学习任务和目标§1.1 路的发展概况及规划重点: 交通运输网络构成发展概况及规划1. 国家运输系统构成:铁路,公路,水运,航空,管道组成及特点.2. 公路运输特点,我国公路现状与发展规划,公路发展历史,3.公路现规划:&十五&规划,&十一五&规划.§1.2公路的分级和技术标准重点:公路分级,公路分级的根据,《公路工程技术标准》及《公路工程技术标准》的应用公路分级:&&(JTG B01—2003):根据交通量及其使用任务,功能,性质分级,为五类:高速公路,一级公路,二级公路,三级公路,四级公路,1. 公路工程技术标准: 是指一定数量的车辆在车道上以一定的速度行使,对道路几何尺寸有一定的要求,把这些要求用指标的形式定下来,这些指标称技术标准. 《公路工程技术标准》是法定的技术要求,公路设计是必须遵守.2.技术标准具体由各项技术指标: 设计车辆,设计车速,行车道宽,平曲线半径,行车视距,最大纵坡度等组成.3.公路等级选用原则.4.各级公路交通量的预测,交通量预测的规定.§1.3公路勘测设计依据和程序重点:理解解释;设计车辆,设计车速,交通量,公路设计依据,通行能力.掌握公路勘测设计程序.了解公路勘测设计各个阶段的主要任务.设计依据1.设计车辆:公路主要供汽车行使,对于混合交通的公路还有一部分非机动车,车辆的几何尺寸大小,性能对公路几何设计起决定作用.选择有代表性的车辆作为设计车辆是必要的.2.公路路幅宽度,平曲线半径,视距,纵坡,合成坡度竖曲线与车辆有关.时间标准根据车辆的使用目的,结构, 或发动机的不同,技术标准将设计车辆分为三类型:小客车,载重车,鞍式列车汽车外廓尺寸即汽车的总高,总宽,总长的限制,这项规定适用于公路运输的汽车及汽车列车.3.公路设计时:车高:以载重车及半挂车的高决定净空高度,以小客车高度确定驾驶员的视线高.4.车宽设计车速:气候条件良好,交通量正常,汽车在公路上行使只受公路自身条件的限制,驾驶员能够安全,舒适驾驶车辆行使的最大速度.5.设计车速的规定交通量: 指在单位间内(每小时或每昼夜)通过公路某一横断面处的往返车辆数折合成&标准车&的车辆总数.1.设计日交通量 2.设计小时交通量 3.通行能力公路勘测设计依程序本课程的任务,基本要求 . 第二章平面设计重点:公路的组成;直线,圆曲线,缓和曲线的相关规定直线,圆曲线,缓和曲线设的基本方法,掌握超高, 加宽的计算方法.理解,掌握运用《标准》,能进行平面设计计算.§2.1直线重点:直线的测设,计算, 《标准》关于直线的规定1.直线的特征2.直线长度限制:①直线最大长度②直线最小长度;同向曲线间的直线最小长度,反向曲线间的直线最小长度,回头曲线间的直线最小长度,3.直线设计要点①直线的适用条件②直线运用§2.2 圆曲线半径重点:理解解释圆曲线,圆曲线的几何要素,结合实际确定圆曲线半径, 理解,掌握,应用《标准》,《范》关于圆曲线半径的规定,设计计算圆曲线.1.圆曲线的几何要素2.圆曲线半径计算公式R= V2/127(μ±i)的意义.影响圆曲线半径计算的要素:①横向力系数μ;②考虑驾驶员的操作; ③考虑燃料消耗和轮胎磨 ④考虑乘车舒适.3. 圆曲线最小半径:《标准》规定圆曲线半径有三类:极限最小半径 , 一般最小半径,不设超高的最小半径 . ①,极限最小半径 :考虑设了超高后满足行车安全,适当考虑起码的舒适性, 公式:R= V2/127(f+ib),公式中f ib的取值.②,一般最小半径:考虑设了超高后行车安全性和舒适,公式:R= V2/127(f+ib),公式中f ib的取值③,不设超高的最小半径:考虑不设超高也能满足安全性和舒适性,公式 R= V2/127(f-ib),公式中f ib的取值.4.圆曲线半径的选用.§2.3缓和曲线重点:解释缓和曲线, 《标准》设置缓和曲线的规定,掌握缓和曲线的设置计算1.设置缓和曲线的目的和条件:①. 有利于驾驶员操作方向, ②. 消除离心力的突变, ③. 完成超高和加宽过渡④. 使线形美观《标准》规定:当圆曲线半径小于等于不设超高最小半径时;三级或三级以上公路必须设置缓和段以满足曲率半径过渡的要求.2.缓和曲线的性质①. 汽车转弯行使时的轨迹方程 ②. 回旋曲线:曲率随曲线长度成正比例增大的曲线,即半径随曲线长度成反比例减小的曲线.即:S=C/R→C=S×R 令C=A2,S=LS,则:LS= A2/R→A2= LS ×R3.缓和曲线最小长度①. 控制离心力加速度的增长率求缓和曲线最小长度LS = v3/Rαs≈0.0213V3/Rα 或 LS ≈ 0.035V3/R②. 根据驾驶员操纵方向盘所需时间求缓和曲线最小长度驾驶员操纵方向盘最合理的最小时间为3s~5s为好,采用3s,故 L≥vt=Vt/3.6,即 LS ≥V/1.2③根据超高渐变率求缓和曲线最小长度绕内边轴旋转时的缓和曲线最小长度计算:Ls=b ib /p绕中轴旋转时的缓和曲线最小长度计算:Ls=b/2×(i1 +ib)/p ④.从视觉上应有平顺感要求确定缓和曲线最小长度即缓和曲线切R线角β在3°~29 °之间最好因β= Ls/2R=A2/2R2,故 :R/ 3≤A≤R,S1≤LS≤S2,S1,S2为β=3°~29 °时所对应的缓和曲线长度.《标准》规定了各级公路的最小缓和曲线长度,设计时缓和曲线长度应≥最小缓和曲线长度4.直角坐标以缓和曲线计算5.缓和曲线省略条件:§2.4平曲线超高重点:全超高横坡超高缓和段的计算确定.掌握横断面超高值的计算1.平曲线设置超高的原因及条件原因:汽车在圆曲线上行驶时,受横向力或离心力作用会产生滑移或倾覆,为保证汽车能安全,稳定,满足设计速度和经济,舒适地通过圆曲线,故设置超高.目的:为了使汽车在圆曲线上行驶时获得一个向内侧的横向分力,以克服离心力,减小横向力.《标准》规定:圆曲线半径≤不设超高的最小半径是圆曲线上应该设超高.全超高横坡:圆曲线起点至终点的横坡是一个固定不便的值,称为全超高横坡.用ib表示.2.全超高横坡的确定超高与公路等级,圆曲线半径,路面类型,交通组成,自然条件等因素有关. 《标准》规定了最大超高横超高的过渡;3.超高缓和段缓和段设置条件和原因:超高的过渡,加宽的过渡,线形美观,利于驾驶员操纵方向盘坡.超高缓和段的形式;无中央分隔带的公路(1)绕路面未加宽时的内侧边缘旋转,简称绕内边轴转;(2)绕路面未加宽时的中心线旋转,简称绕中轴旋转;(3)绕路面未加宽时的外侧边缘旋转,简称绕外边轴转;如图所示:绕内边轴旋转:a:由双向路肩横坡i0变成双向路拱横坡i1,长L0≈5米;b:由双向路拱横坡i1变成单向路拱横坡i1,长L1;c:由单向路拱横坡i1变成单向超高横坡ib,长L2;绕中轴旋转:a:由双向路肩横坡i0变成双向路拱横坡i1,长L0≈5米;b:由双向路拱横坡i1变成单向路拱横坡i1,长L1;c:由单向路拱横坡i1变成单向超高横坡ib,长L2;有中央分隔带公路超高过渡段a. 绕中央分隔带的中心旋转:b. 绕中央分隔带两侧边缘线旋转;c.绕各自行车道中线旋转4.超高缓和段长确定超高缓和段长度应考的因素:(1)超过渐变率:由于在超高缓和段上逐渐超高,引起行车道外侧边缘或内侧边缘的纵坡逐渐增大或减小,使边缘纵坡与原路线纵坡与原路线设计纵坡不一,这个由于逐渐超高而引起外侧边缘与路线原设计纵坡的差值称为超高渐变率.用p表示.(2)超高渐变率太大,路形不美观,太小,纵向排水困难;(3)p=h/Lc,绕内边轴旋转时的超高渐变率计算:Lc=b ib /p绕中轴旋转时的超高渐变率计算:Lc=b/2×(i1 +ib)/p 5.横断面超高值计算绕内边轴旋转(1)圆曲线上的全超高(ZY～YZ或HY~YH)①外侧路肩边缘超高值hc hc=h1+h2h1=ai0h2=(a+b)ibhc= ai0+(a+b)ib②中心线处的超高值hc'hc''=h1'+h2'=ai0+bib/2 ③加宽后的内侧路肩边缘的超高值hc''hc''=ai0-(a+Bj)ib2)缓和段上任意断面处的超高值(ZH~HY或YH~HZ)①临界长度L1 L1/Lc=i1/ ib → L1 =(i1/ ib)Lc 当0≤x≤L1 时 当L1≤x≤Lc 时外侧边缘超高hcx(任意一个断面) 外侧边缘超高hcxx/hc= hcx /hc → hcx =(x/ Lc)hc x/hc= hcx /hc hcx =(x/ Lc)hc中心线处的超高值hcx' 中心线处的超高值hcx'hcx'= ai0+bib/2 hcx'= ai0+bib/2 = ai0+b/2×x ib/ Lc加宽后的内侧路肩边缘的超高值hcx'' 加宽后的内侧路肩边缘的超高值hcx''hcx''=ai0-(a+Bjx)i1 hcx''=ai0-(a+Bjx)x ib/ Lc6.缓和段超高缓和段的规定和要求:适用于四级公路不设缓和曲线而采用超高缓和段;不同半径的同向圆曲线连接成复曲线;超高缓和段和加宽缓和段同时存在时,加宽同时在超高缓和段上进行,加宽缓和段取超高缓和段的长度.超高缓和段采用直线形式,且不得小于10米.§2.5平曲线加宽重点:解释平曲线加宽,平曲线加宽设计计算,正确应用《标准》设置加宽的原因:1,汽车在圆曲线上行驶时,前轮和后轮的行驶轨迹不同,较直线上占据路宽较宽.2,汽车在圆曲线上行驶时,驾驶员操纵方向盘的轨迹和理论轨迹不完全相同,较直线上占据路宽较宽..设置加宽的规定和要求,《标准》1,圆曲线半径≤250米时,圆曲线上需要设置加宽;2,三条以上的车道的加宽,需要另行考虑;3,加宽应设置在弯道的内侧,圆曲线上全加宽;4,四级公路的加宽,在需要时可设置成半加宽;5,加宽值见表2-7;一般情况下,二,三,四级公路采用Ⅲ类加宽,高速,一级公路采用Ⅰ加宽;加宽缓和段1,加宽缓和段:为了使路基和路面由直线正常宽过渡到圆曲线全的加宽值,设置的一过渡加宽缓和段2,加宽缓和段长度的确定(1)既有超高,又有加宽时,以缓和曲线或超高缓和段长度作为加宽缓和段长度(2)无超高,有加宽时,以缓和曲线或不小于10米长度作为加宽缓和段(取5的整倍数)加宽方式和加宽值计算(1)正比例方式加宽(外接法加宽)Bjx/ Bj=x/ Lc → Bjx =xBj/ Lc (使用于二,三,四级公路)(2)高次抛物线过渡§2.6 中桩的坐标的计算 重点:测量坐标系统的建立,掌握中桩的坐标的计算方法,并能进行中桩的放样.测量坐标系统1.大地坐标系统2.高斯3°平面直角坐标系统3.平面直角坐标系统中桩的坐标的计算方1.方位角Ai= β △Y&0 △ X &0 Ai=180°- β △Y&0 △X &0Ai=180°+ β △Y&0 △ X& 0 Ai=360°- β △Y 0 2.坐标计算Xi+1=Xi+DcosAiYi+1=Yi+DsinAi3.中桩坐标计算圆曲线起点,止点坐标计算起点坐标计算 Xzy=Xjd-TicosAi-1Yzy=Yjd-TsinAi-1圆曲止点坐标计算Xzy=Xjd+TconAi-1Yzy=Yjd+TsinAi-1圆曲r任意点坐标计算………….§2.7 行车视距重点:解释行车视距,视距的组成,分类.视距的保证《标准》的应用,掌握视距设计计算方法.1,视距的种类行车视距:为了确保行车安全,使驾驶员能看到前方一定距离的路面,以便在发现路面上的障碍物或迎面来时,在一定车速下及时制动或避免交通事故,这一最短距离,称为行车视距.2,行车视距的种类;(1)停车视距:驾驶员发现障碍物,到立即采取制动施汽车沿行驶路线到障碍物前的安全距离,称为停车视距.(2)超车视距:若汽车1从左边超越汽车2时,可能会与对向行驶的汽车3相遇,故必须保证汽车1超越汽车2后与汽车3相遇之前能安全地行驶到原来自己的车道上,这时的最短距离叫超车视距.2.停车视距由反映距离l,制动距离St,安全距离组成l0.S停=l+ St +(5~ l0)米ST=Vt/3.6+KV /(φ+i)+ +(5~ l0)米3.各级公路对视距的规定:高速公路,一级公路一般采用停车视距,二,三,四级公路由于混合交通,所以《标准》规定二,三,四级公采用会车视距,会车视距的长度不小于两倍停车视距.设计设计应该满足相关规定.4.视距的保证横净距:行车轨迹线至视距线之间的距离,称为横净距Z.净距:障碍线至行车轨迹线之间的距离,称为净距Z0.(一)计算法当Z≤Z0时,行车即安全.故要计算出净距.视距包络图法绘制视距包络图的步骤:1,按比例(1:500或1:1000)绘制路基边缘线,路中线,内侧行车轨迹线,障碍线2,从平曲线起终点沿直线方向量取设计视距长(一般为2倍停车视距),定出包络线起终点.3,从包络线起终点向曲线中点,将行车轨迹线等分为10等分;4,从每一等分量取设计视距长度,交于行车轨迹线上,用直线连接;5,用曲线板连接各交叉的直线,即视距包络图.(三)开挖视距台1,按比例量出各断面行车轨迹线至障碍线之间的距离,大于行车轨迹线至内侧边坡之间的距离的断面,就是需要开挖视距台的断面.2,行车轨迹线至障碍线之间的距离减去行车轨迹线至内侧边坡之间的距离,即视距台的宽度.视距台一般高0.9米,再根据边坡的土质确定坡比进行开挖.§2.8片面线形设计要点一,直线的运用:(一)适宜采用直线的路段1.不受地形地质影响的平坦地区和山间的开阔谷地;2,市镇及近郊或规划方正的农耕区;3,长大桥梁,隧道等构造物路段;4,路线交叉点前后;5,双车道公路提供超车的路段.(二)采用长直线线形时,注意:1,纵坡不应过大;2,同大半径凹型竖曲线组合适宜;3,长直线下坡路段的平曲线,必须设置标志牌,并增加路面抗滑能力;4,最大长直线,当设计行车速度大禹60Km/h,其长度不得大于70Sd 行程.(三)最小直线长度的限制:1,同向曲线间,必须大于6V(云南省为2.5V);2,反向曲线间,必须大于2V(云南省特殊四级公路为为1.5V).二,圆曲线的运用1,适应地形的情况下,尽量采用大半径;四,平面线形的设计要求:1,平面线形应直捷,连续,均衡,并与地形,地物相适应,与周围环境相协调;两相邻的同向曲线间应设有足够长度的直线段,不得以短直线相连,否则应调整线形使之成为一个单曲线或复曲线或运用回旋线组合成卵型,凸型,复合型等曲线,以免产生断背曲线;3,两反向曲线间夹有直线段时,以设置不小于最小直线长度的直线段为宜,否则应调整线形或运用回旋线一组合成S型曲线,使其连续,均衡;4,曲线线形应特别注意技术指标的均衡与连续性;应避免连续急弯的线形,曲线间应插入足够长度的直线段或回旋线,以利行车安全5,高速公路,一级公路以及计算行车速度≥60km/h的公路,应注重立体线形设计,尽量做到线形连续,指标均衡,视觉良好,景观协调,安全舒适,计算行车速度愈高,线形设计所考虑的因素愈应周全;6,平面线形设计应在地形,地物,地质等各种具体条件的基础上选用相应的技术指标进行组合,应合理地运用直线和曲线(包括圆曲线和回旋线)地形要素,不得片面强调以直线或哦以曲线为主,或必须高于某一比例等.各级公路隧道与公路的衔接应符合路线布设的有关规定.§2.9平面设计成果重点:掌握平面设计的方法,能绘平面设计图一,直线,曲线及转交一览表祥见《测量学》二,逐桩坐标表三路线平面图比例:1:0祥见《测量学》第三章 纵断面设计重点:解释纵坡,《标准》纵坡的规定和要求,掌握纵坡设计的基本方法,进行纵断面设计的设计计算绘制纵断面图根据汽车的动力性能,道路性质,等级,地形,地物,地质,水文,土质条件,排水要求,工程数量等来研究公路空间线形纵坡起伏如何布置的.纵断面包括两条线:1,地面线:反映公路中线地面的起伏情况;2,设计线包括:直线坡段:用纵坡表示,即路线升降高度与路线水平距离的百分数来度量.在直线的坡度转折处为平顺过渡需要设置竖曲线,按坡度转折的不同竖曲线分凸形竖曲线,凹竖曲线,竖曲线的大小用半径和水平长度来表示.路线纵断面图上的设计高既路基设计高; 《规范》规定:新建公路的路基设计高:高速公路和一级公路采用中央分隔带的外侧边缘标高;二,三,四级路采用路基边缘标高(如果有超高加宽为超高加宽前的路面边缘标高.改建公路的路基设计高;一般按新建公路的办理,也可以采用路中心处的标高.公路纵断面设计根据汽车的动力性能,道路性质,等级,地形,地物,地质,水文,土质条件,排水要求工程数量等要求来研究公路空间线形纵坡起伏如何布置的.纵断面包括两条线:§3.1纵坡及纵坡设计1.汽车的行驶与公路的关系汽车的行驶要求:汽车的牵引力克服空气阻力,滚动阻力,坡度阻力,惯性阻力,轮胎与路面产生摩擦产生运动,但摩擦过大汽车将无法行使.汽车行使要求:1.纵坡平缓, 2. 陡坡宜短,长坡道应加以严格限制, 3,纵坡度变化不宜太多,尤其应避免急剧起伏变化,力求纵坡均匀 二.最大纵坡,最小纵坡和坡长限制最大纵坡:汽车在坡上行使时,油门全开,能保持某一速度所能克服的最大坡度称最大纵坡.《标准》规定了各级公路的最大纵坡,设计时必须严格执行.①,确定最大纵坡考虑的因素(1)汽车的动力性能(2)公路等级(3)自然因素②,最大纵坡的确定最大纵坡影响到公路的长短,使用质量,运输成本和工程造价;主要根据汽车的动力性能,公路等级,自然因素确定;并主要考虑限制汽车下坡.③.纵坡折减(1)海拔在米之间,最大纵坡折减值为1%,海拔在米之间,最大纵坡折减值为2%,海拔在米之间,最大纵坡折减值为3%;(2)大中桥最大纵坡不宜超过4%,桥头引道最大纵坡不宜大于5%,小桥涵最大纵坡不受限制;(3)长,中隧道最大纵坡不宜大于3%,短隧道最大纵坡不受限制.④.最小纵坡最小纵坡主要考虑路线的纵向排水,一般不小于0.3%.⑤.陡坡:对于一般公路来讲坡度≥5%,称陡坡.⑥.坡长限制汽车长时间在≥5%,陡坡上行使陡,上坡车速低爬坡无力,熄火,下坡频繁制动紧张不安全时,所以路线纵坡度≥5%,应受到限制.《标准》规定纵坡最大长度限制设计时应严格执行.4.陡坡组合:当连续上坡,纵坡设计受地形的限制,为使纵坡与地形相适应必须进行陡坡组合设计,按下式计算:l1/L1+l2/L2≤1l1第一段实际坡长, L1该坡限制长度(标准规定的限制值)l2第二段实际坡长, L2该坡限制长度(标准规定的限制值)5. 最小坡长限制:坡长过短,纵坡会太零碎,从汽车行使平顺性考虑最小坡长不宜过短.标准规定了各级公路的最小坡长三,缓和坡段及平均纵坡1.缓和坡段:当汽车长时间在≥5%,陡坡上行使陡,上坡车速低爬坡无力,熄火,下坡频繁制动紧张不安全时,为了缓解汽车在≥5%的坡上行使紧张不安全的状况,必须在限制纵坡间插入一段≥0.3%,≤3%的不受限制的纵坡,以保证汽车正常行驶,插入的一段≥0.3%,≤3%的坡称为缓和坡段. 2.平均纵坡:指某一路段起终点高差与水平距离的比值.《标准》规定,高差小于500米的路段,平均纵坡以接近5.5%为宜,高差大于500米的路段,平均纵坡以接近5%为宜,且任意3公里平均纵坡不得超过5.5%.四,合成纵坡:公路平曲线地段,最大纵坡在纵坡和超高的合成方向上,这时的最大纵坡成为合成纵坡.I =I 纵+I 超 《标准》规定最大合成纵坡值五,爬坡车道当高速公路,一级公路上重型车辆较多,上坡车速较低影响公路使用质量,在上坡方向行车道右侧设置爬坡车道供重型车辆行使.《规范》规定,高速公路,一级公路,当纵坡大于4%时,可沿上坡方向行车道右侧设置爬坡车道,宽度一般为3.5米.设置爬坡车道的条件:1,沿上坡方向载荷汽车的行驶速度降低到下表规定时;2. 通行能力低时;3,高速公路和一级公路,当纵坡大于4%时.§3.2 竖曲线 重点:解释竖曲线,竖曲线的设计计算,掌握竖曲线半径的确定及规定要求竖曲线分为:凸曲线和凹曲线.线型为二次抛物线.一,竖曲线要素的计算如图所示:w =|α1-α2| ,α1≈tgα1=i1 ,α2|≈tgα2=i2 ,w=|i1-i2 |i1 , i2 ——上坡为&+&,下坡为&-&i1 -i2 ——为&+&时为凸曲线,为&-&时为凹曲线1.切线上任意点与竖曲线间的竖直距离如图所示:h=l /2Rl——竖曲线上任意点到竖曲线起终点的水平距离R——竖曲线半径2.竖曲线长度L=R w3.竖曲线切线长T=T1=T2=L/2= R w /2R 4.竖曲线外距E=T /2R二.竖曲线最小半径 1.凸形竖曲线极限最小半径的确定a.缓和冲击:竖曲线半径小离心力大,离心力大造成凸形竖曲线造成失重竖曲线半径不能太小.b.竖曲线最上行使时间不能太短:竖曲线半径,竖曲线短,瞬间冲击增大,视觉上会感到线形突变;乘客不适;竖曲线半径不能太小,行使时间应≥3S的行程.c.满足视距的要求,汽车行使在凸形竖曲上,如果竖曲线半径太小,会阻挡驾驶员视线,竖曲线半径不能太小《标准》对竖曲线最小半径规定限制,设计时必须执行.2.凹形竖曲线极限最小半径的确定a.缓和冲击:竖曲线半径小离心力大,离心力大造成凹形竖曲线造成增重竖曲线半径不能太小.b.凹竖曲线夜间灯光照射影响,竖曲线半径不能太小.c.跨线桥梁下视线影响,竖曲线半径不能太小.d.满足行使时间要求,汽车行使在凹形竖曲上行使时间应≥3S的行程,竖曲线半径不能太小《标准》对竖曲线最小半径规定限制,设计时必须执行.3.竖曲线的设计计算①竖曲线的设计a.同向竖曲线,如竖曲线之间的直线距离较短,应合并为单曲线或复合型曲线,避免出现断臂曲线.b.反向竖曲线,中间最好设置一段直线,其长度不小于3s行程.c.竖曲线设计应满足排水的要求.②.竖曲线的计算w=|I1-I2 | L=Rw T=L/2= Rw/2 E=T /2R h=l /2R某桩号凸曲线上的设计标高=该桩号切线上的设计标高-h某桩号凹曲线上的设计标高=该桩号切线上的设计标高+h§3.3 公路平面与纵面的线形组合 §3.3公路平,纵线形组合设计重点:解释平包竖,掌握组合方法,公路平,纵线形组合设计计算1.视觉分析a.视觉分析b.视觉与行车的动态规律c.视觉评价2.公路平纵线形组合设计1.组合原则a.应能在视线上诱导驾驶员的视线,并保持驾驶员视觉的连续性;b.平面与纵面现形技术指标应均衡;c选择组合得当的合成纵坡,以利于排水和行车安全.2.组合方式1.平曲线与竖曲线的组合a.平包竖:即竖曲线起终点落在平曲线缓和段上.是最好的组合.如图b设在直线路段上.是好的组合.c其它组合,是一般的组合.2.平面与纵坡的组合a.长下坡路段避免设置小半径平曲线;b长平曲线上不宜设陡坡;c.最小合成纵坡不宜小于0.3%,以利于排水;3.平面与纵面组合最好是平包竖或竖曲线设在直线路段上.4.纵线形组合问题§3.4纵断面设计要点1.纵断面设计要点a.纵坡极限值的运用:从车辆动力和经济考虑,设计时不可轻易采用纵坡极限值,应留有余地.地形困难工程艰巨方可采用纵坡极限.B.最小坡长应≥9s(设计车速)的行程2.各种地形条件下的纵坡设计3.竖曲线半径的选用:竖曲线半径一般为平曲线半径的10~20倍.在工程数量增加不大时,尽量采用较大的竖曲线半径,特殊困难地段方可采用极限半径.4.处理好同向或反向竖曲线的连接,同向竖曲线尽量设计为复曲线,反向竖曲线中间应有一段直坡段.直坡段长度≥3s (设计车速)的行程.纵坡设计方法和步骤1.准备工作:收集相关的外业资料,如中桩资料,中平资料,地质调查资料,桥涵资料等.并在图纸上点绘出纵断面地面线.2.拉坡a.点出主要控制点,如路线起终点,大中桥,隧道,交叉工程,不良地质地段,路线经济点等位置;b.试定纵坡线,根据定线的意图,全面考虑地面线情况及经济点和控制点的要求试定纵坡线;C.调整纵坡线,根据试定的纵坡线,将其与定线时的情况比较,如有叫大的出入,则需进一步调整,并满足坡长限制,最大纵坡,最小坡长,缓和坡段及纵坡设计的相关规定;d.根据调整后的纵断面,进行横断面设计,如横断面设计不合理,则需进一步调整,如合理则克.e.确定纵坡线,纵坡线调整合理后,即可确定纵坡线,并进行直线坡段设计和竖曲线设计.f.检查核对.§3.5纵断面设计成果重点:掌握绘制纵断面设计图的方法步骤,路基设计表的计算.一.纵断面设计图1.纵断面设计图2.纵断面图的内容3.绘制纵断面设计图的方法步骤二,路基设计表1.路基设计表的内容2.路基设计表的计算.第四章 横断面设计重点:解释横断面,公路建筑界限,路基边坡.掌握横断面设计方法;计算调配土石方数量§4.1横断面设计横断面设计的目的:保证路基具有足够的断面尺寸,强度和稳定性,使之经济合理,同时为路基土石方工程数量计算,公路的养护施工提供依据.1.标准横断面①.高速公路,一级公路横断面分为:整体式和分离式两类整体式横断面包括:行车道,中间带,路肩,紧急停车带,爬坡车道和变速车道;分离式横断面包括:行车道,路肩,紧急停车带,爬坡车道和变速车道;②.二,三,四级公路横断面包括:行车道,路肩,措车道.行车道宽度:应满《规范》规定.路基宽:高速公路,一级公路路基宽包括行车道,中间带,路肩,紧急停车带,爬坡车道和变速车道;一般公路路基宽包括行车道,路肩.③.变速车道高速公路,一级公路的立体交叉,服务区,公共汽车停车站等与主线连接处,需设置变速车道,宽为3.5米.④.措车道和辅道4.5米宽路基的四级公路设置措车道,在不足300米距离内选择有利位置设置.专用公路两侧根据需要设置辅道.⑤.中间带高速公路,一级公路设置,有中央分隔带和路缘带组成.⑥.路肩保护行车道和临时停车,同时起安全带的作用.⑦.建筑界限:为保证公路上各种车辆的正常运行与安全,在一定宽度和高度范围内不得有任何障碍物侵入的空间范围,称为建筑界限.建筑界限范围内仅仅供交通使用,标志,护栏,跨线桥等均不得侵占建筑界限.⑧典型横断面典型横断面:经常使用的横断面,称为典型横断面.分为一般路堤,一般路堑,半挖半填路基,护肩路基,砌石路基,护脚路基,挡土墙路基,沿河路基等.见下图2.典型横断面典型横断面:经常使用的横断面,称为典型横断面.分为一般路堤,一般路堑,半挖半填路基,护肩路基,砌石路基,护脚路基,挡土墙路基,沿河路基等.见图①.一般路堤②.一般路堑③.半挖半填路基④.陡坡路基⑤.取土坑⑥.弃土堆§4.2 公路建筑用地重点:解释建筑界限,公路用地.正确运用标准.1.建筑界限为保证公路上各种车辆的正常运行与安全,在一定宽度和高度范围内不得有任何障碍物侵入的空间范围,称为建筑界限.建筑界限范围内仅仅供交通使用,标志,护栏,跨线桥等均不得侵占建筑界限.公路用地《规范》规定:1.新公路路堤两侧排水沟外边缘以外,路堑坡顶截水沟外1米范围,为公路用地范围;有条件时,尽量加宽;2,高填深挖路段,应根据设计确定用地范围;3,行道树应种植在排水沟或截水沟外范围;4,路线用地,根据需要,在节约土地的原则下进行安排;5,改建公路时,根据新建公路确定.§4.3 路基边坡重点:解释路基边坡,掌握路基边坡设计的方法,影响边坡稳定的因素.路基边坡既路肩的外边缘与坡脚或路堑侧边沟外侧沟底与坡顶所构成的坡面,是支撑路基的部分.路基边坡一般用高度与宽度的比值来表示1:m一,路堤边坡路堤的边坡坡度,应根据填方材料的物理力学性质,气候条件,边坡高度以及基础的工程地质和水文地质条件确定.并且应该满足《标准》规定.填土方一般为1:1.5,沿河路段或填石方根据实际情况确定.二,路堑边坡土质路堑边坡形式及坡度应该根据工程地质与水文地质条件边坡高度,排水措施,施工方法并且结合实际考虑确定.并且应该满足《标准》规定.石质路堑边坡形式及坡度应该根据工程地质与水文地质条件边坡高度,施工方法并且结合实际考虑确定.并且应该满足《标准》规定.三.护坡道护坡道的作用是减缓路堤边坡的平缓度,是保证路堤稳定的措施之一.护坡道的设置应满足《标准》规定§4.4 横断面设计法重点:路基宽度,超高,加宽的计算确定,掌握横断面设计的步骤,方法,了解CAD绘图的方法,正确运用标准规范.横断面设计方法:俗称&戴帽子&,即按照纵断面设计确定的填挖高度和平面设计确定的路基宽度,超高,加宽值,结合当地的地形,地质等自然条件,参照典型横断面图式,逐桩绘出路基横断面图.步骤如下:1,根据横断面资料,逐桩绘出地面线,顺序为由下向上,有左向右;2,根据平面,纵断面,路基设计表的资料,在地面线上逐桩标注填挖高度;3,根据地质资料,确定出各路段的挖方边坡和填方边坡;4,绘制横断面设计线:(1)直线路段:路面为水平线;(2)缓和曲线路段:在临界坡度内,为折线;在临界坡度外,为斜直线;(3)圆曲线路段:斜直线.分别计算个桩的填方面积和挖方面积.§4.5 土石方计算与调配一,填挖面积计算填挖面积:横断面图中原地面线与路基各组成线所围成的面积.(一)积距法即用卡规量出各断面每相距1cm的竖线长度,将其合计,按比例乘以1cm的距离,即为该断面的面积.如图所示:A=∑Ai=h1l+h2l+……=l∑hi(二)其它方法几何图形法,混合法,求积仪法等.二,土石方数量的计算V=(A1+A2)L/2其中:A1,A2——两相邻断面的面积L——两相邻断面的距离注:计算时,需扣除大中桥和隧道的体积,小桥涵可不扣除.三,土石方调配(一)调配计算的问题1,免费运距,平均运距,经济运距(1)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,这一特定距离称为免费运距.施工方法不同,免费运距也不同,人工免费运距为20米,推土机免费运距为20米,铲运机为100米.(2)平均运距:从挖方体积重心积重心的距离,称为平均运距.当超过免费运距时,需计运费,人工运输以10米为一个单位;推土机以10米为一个单位,铲运机以50米为一个单位.(3)经济运距:填方用土一般从挖方处调用,但当运距较远,其费用超过从近处借土所需费用时,采取&借&还是&调&,有个限度问题,这一特定距离,称为经济运距.L 经=B/T+L免 其中:B——借方单价,元/立方米; T——超运运费单价,元/立方米;2,运量土石方运量:就是平均运距与调配土石方数量的乘积.人工定额将平均运距每超过10米定为一个运输单位,称为&级&.W=Qn Q——调配土石方数量 n——平均运距超运单位 n=(L-L免)/103,计价土石方数量在土石方计算与调配中,所有挖方均应予计价,填方则应按土的来源决定是否计价,就近借土就应计价,移&挖&做&填&的纵向调配则不应再计价. V计=V挖+V借(二)土石方调配的一般要求1,土石方调配应尽可能在本桩位内移挖作填,以减少废方和借方.2,综合考虑不同的施工方法,运输条件,地形情况等因素,选用合理的经济运距.纵向调配必须考虑经济运距,但经济运距不是唯一的指标,还要综合考虑弃方或借方的占地,赔偿青苗损失和对农业生产等的影响问题.纵向调配必须考虑经济运距,但经济运距不是唯一的指标,要综合考虑弃方或借方的占地,赔偿青苗损失和对农业生产等的影响问题.3,废方要作妥善处理.4,填方如需路外借土,应根据借方数量,结合附近的地形,地质及农田排灌等的情况,考虑借土还田,整地造田的可能性后,进行调配.5,调配土石方时应考虑桥涵位置,一般不作跨沟调运;也应考虑地形情况,一般不宜往上坡方向调运.6,不同性质的土石方应分别调配,以做到分层填筑.7,土石方工程集中的路段可单独进行调配.(三)调配方法1,根据横断面设计资料,计算&土石方数量计算表&中1—29列;2,填方=本桩利用+填缺 挖方=本桩利用+挖余3,按照级数,以就近调配的原则进行调配,4,调配完毕,需进行分页合计和闭合校核: 填缺=远运利用+借方 挖余=员运利用=挖方5,本公里调配完毕后,需进行公里校核跨公里调入方+挖方+借方=跨公里调处方+填方+废方§4.6 横断面设计成果实重点:掌握路基横断面设计的方法,横断面设计图的绘制,路基标准横断面图,路基设计表的计算,路基土石方数量表的计算.1.路基横断面设计图2.路基标准横断面图3.路基设计表的计算4.路基土石方数量表计算.5.其他相关路基防护工程的计算.第五章 选 线重点:公路选线的原则,各类地形条件下路线选择,方案比较.§5.1 概述重点:公路选线的原则,步骤.公路选线是根据路线的基本走向和技术标准的要求,结合地形,地质,地物及沿线条件和施工条件, ,经济上选定一条技术上可行合理,符合技术标准规定道路.目的根据国家建设和发展的需要,结合自然条件选定一条合理的路线,质量好费用低,行车迅速,安全,经济舒适结构稳定经久耐用的道路.1.选线原则①.应用先进的手段对路线方案进行深入细致研究多方面的比较,选择最优方案.②.保证行车迅速,安全,经济舒适结构稳定的前提下,费用省,在工程数量增加不大时应尽量采用较高技术指标,不轻易采用低技术指标,也不片面的追求高技术指标.③.选线应与农田,水利建设相结合,少占田地.④.充分利用地形,地势正确运用技术标准,从行车迅速,安全,畅通,施工养护经济,使路线的平,纵,横协调配合,路线短捷顺适纵面平缓均匀,横断面稳定经济.⑤.注意文物,环境及历史古迹的保护.⑥.选线应对工程地质地形及沿线条件和施工条件, 深入勘测.⑦.结合路线走向合理选择桥位.⑧.路线选择应该坚持&便民不扰民,靠村不进村&的原则.2.选线步骤①全面布置②逐段安排③具体定线§5.2 路线选方案比较重点:方案比较的目的,方法1.原则性方案比较a.路线在政治,经济,国防上的意义,公路的使用任务性质.b.路线在铁路公路航道交通运输网中的作用与沿线农田水利建设的配合以及用地情况.C.沿线的地形,地质,水文,气象等自然条件对公路的影响.沿线的劳动力,材料….的供应情况.D.沿线的历史文物,革命史迹,旅游风景的关系.2.详细的方案比较详细的方案比较是在原则性详细的方案比较之后进行的量的比较,包括技术和经济指标的详细计算.一般用于局部方案比较.①.技术指标的比选:A.路线总延长系数λλ=L/Lo L路线方案的实际长度 Lo路线起点终点间直线距离B.路线技术延长系数λ1λ1=L/L1 L1路线控制点间的直线距离.②.技术指标:专角数,专角平均数……..的比较③.主要材料数量比较.④.费用,利润的比较.3.方案比较的步骤方法A.收集资料;B.在图上布线初拟方案;C.初步比选,确定比选方案;D.实地视察,踏勘测量;E.进一步比选,确定推荐方案.4.方案比较的实例§5.3 平原地区选线重点:地形特征,选线特征,布线要点.1.自然特征:平原地区主要指自然坡度在3°以下,一般平原,山间盆地,高原地形平坦地区.农田水利沟渠纵横交错;村镇建筑设施多,排水困难,地下水位较高,河流多等.2.路线特征:地形对路线的限制不大,平纵横的线形指标容易达到要求,路线特征;平面线形顺直,转角小平曲线半径大,纵断面上坡度平缓.3.布线要点:A.正确处理好路线与农业的关系B.处理好路线与桥位的关系C.处理好路线与城镇居民的关系D.注意农田,水利与路线的关系E.充分利用原有公路F.因地制宜,就地取材.§5.4 山岭区选线重点:选线特征,沿河线,山腰线,越岭线,山脊线布线要点,选线方法.山岭区路线常常由沿河线转到山腰线转到山脊线转到越岭线.一.自然特征1.地形条件:山高谷深,地形复杂.公路线形差,工程难度大.2.地质条件:岩石多,土层薄,地质地质复杂不良地质现象多复,选线时应处理好路线与地质的关系,采取必要的防护措施,确保路基稳定.3.水文条件:河流迂回,河岸陡峻;暴雨集中,流速快,流量大,冲刷和破坏力大.4.气候条件:气候多变,气温低,温差大,空气稀薄,气压低.山岭区路线一般有顺山沿河方向和横越山岭方向.路线布设以纵面线形为主,然后考虑平面横断面线形.二.沿河线:1.沿河线指河谷方向布设线:走向明确,能够充分的为沿线居民服务.但是沿河线受洪水影响大,工程艰巨桥涵构造物多,工程地质复杂….2.布线要点:沿河线布设线主要解决的问题路线走河流那一岸;路线设于那一高度;路线走那一岸跨河流.这些问题相互影响,相互联系选线时应考虑解决以下问题:①.河岸的选择:地形,地质,水文条件,气候条件,城镇,工矿和居民点的影响.②.线位高低:低线位(高出设计洪水位不多)路基一侧临近水边.高线位(高出设计洪水位较多),不受洪水影响.③.桥位的选择:利用河曲跨河三.越岭线:越岭线是指路线与河谷及分水岭方向横向相交时布设的路线.路线特点;路线克服的高差大路线的平面和横面取决于纵坡(纵断面)的安排.1.布设路线的要点①.垭口的选择:垭口的位置,垭口的高度选择垭口两边展线条件②.过岭线标高确定:垭口的地质水文条件,垭口两边的地形.2.过岭线的三种方式:浅挖垭口;深挖垭口;隧道方案.3.展线布局:自然展线;回头展线;螺旋展线.4.展线布局的步骤:拟订路线的大致走向;试坡布线;分析落实控制点决定路线布局.四.山脊线1.山脊线是指路线沿山脊线方向布设的路线,山脊线的平面线形随山脊线布设,纵面线形随控制垭口的高差变化而起伏.有利条件:山脊线一般工程数量小;地质水文条件好路基病害少;排水条件好人工构造物少.不利条件:线位高,服务差;不利于养护;材料供应困难.2.布设路线的要点①.控制垭口的选择:垭口是山脊线布线的关键,选择垭口时应考虑山脊两侧布线结合考虑.②试坡布线:垭口之间的应以平均坡在山脊或山脊两侧以平均坡控制布线.垭口之间的平均坡超过规定时可以利用山脊两侧的地形展线.§5.5 丘陵区选线重点:掌握丘陵区路线布设的方法丘陵区自然特征:山丘连绵起伏,岭低脊宽山坡平缓相对高差小.路线特征1.丘陵区选线的特点①.局部方案多.②.路线平,纵,横应相互协调,密切配合.③.路基与半挖半填为主.2.丘陵区路线布设的方式①.平坦地带----走直线②.斜坡地带----走均匀线③.起伏地带----走中间第六章 定 线重点:解释纸上定线实际定线,掌握纸上定线实际定线的计算方法和实际放样方法.§6.1纸上定线重点:掌握纸上定线的方法,正确的使用仪器工具进行实地放样.1.纸上确定路线①.定导向线:a.在地形图上确定路线控制点及路线方案.b.纸上放坡确定线.c.定导向线.②.修正导向线,定平面.2.实地放线a.穿线交点法:支距法,解析法(利用坐标方位角).b.放线:拨角法;直接定点法;坐标法.§6.2 实地定线重点:解释以点定线,放坡定线,掌握实地定线的方法.1.以点定线:当路线不受纵坡限制时,定线以平面和横断面为主确定路线.关键是以点定线,以线交点.①.控制点的加密:a.经济性控制点.b.控制性的控制点.②.穿线交点.2.放坡定线放坡放坡定线3.定平曲线:单交点法;双交点法;回头曲线定线法.§6.3 纸上移线重点:掌握纸上移线的方法步骤1.纸上移线的条件①.路线平纵标准前后不协调,需要调整JD,改变R的.②.路线填方,挖方,构造物工程量大的.③.增加工程数量不大但能提高平纵线形标准的.2.纸上移线的方法步骤a.在图纸上按比例标注各桩位置b.根据纸上移线的目的在纵断面图上试定合理坡度,读出填方,挖方的数值.c.根据填方,挖方的数值在横断面上找出最经济或控制性的线中心位置….d.计算交角确定半径,计算曲线元素e.移线,计算比高,重新进行平曲线,纵断面的设计f.计算线基设计表,土石方数量表第七章 公路外业勘测重点:解释公路外业勘测的目的内容,掌握外业勘测的计算勘测方法.标准规定.§7.1公路初测1.目的任务及准备工作目的根据批准的可行性研究报告,现场对各比选方案进行勘测,并且确定采用方案,编制初步设计所需要的文件.初步设计:对路线方案进一步核查落实.并对导线,高程,地形,桥涵……进行测量,及图上定线.2.准备工作①.收集资料a.各种比例的图纸,国家的相关控制点b.收集自然,地理,工程地质,水文,气象,地震等资料.c.收集沿线工农业生产,交通运输,水利,电力,道路规划资料.d.对于改建公路还应收集原公路测设,施工,养护挡案资料.②.室内研究确定方案:③.现场勘测④.其他资料调查⑤.资料整理2.初步设计的内容与步骤a.平面控制测量,主控制网的贯通及控制网的平差.b.(GPS)定位测量.(平面控制)c.确定公路的等级.d.采用现场定线法进行导线中线测量e.对原有的控制点检测.3.高程测量: .高程系统建立,布设水准点.4.地形测量5.路线测量6其他调查测量7.内业设计计算.§7.2 公路定线重点:掌握公路定线测量的内容程序,定线测量测量计算方法.1.任务内容 及分工2.定线测量各组任务及工作①.选线组②.导线测角组③.中线组④.水平组⑤.横断组⑥.地形组⑦. 调查组⑧.内业组第八章 公路交叉设计重点:解释平交叉,立体交叉,冲突点,合流点,危险点,公路与公路管线交叉的形式,公路与公路,管线交叉设计的内容与设计方法.§8.1公路交叉口分析1.平面交叉口分析各种车辆进入交叉口后,以直行右转左转的方式,汇入欲行使方向的车流驶离交叉口.由于行使方向不同,车辆的交错就有所不同.当行使方向互相交叉时(交角&45°),两车可能发生碰撞,发生碰撞的地点称冲突点;当来自不方向汇入同一行使方向互相交叉时(交角&45°),两车可能发生挤撞,发生挤撞的地点称合流点.公路交叉口的冲突点,合流点是危及行车安全和发生交通事故的地点,统称危险点.冲突点的影响危害比合流点大 得多.公路交叉口设计时,应尽量消除减少冲突点,或采用渠化交通等方法,把冲突点限制在较小的范围.①.公路交叉口危险点的多少,视交叉口相交的路线的数量和型式及相交的路线的数量的增加而增加3路相交的交叉口;有3个冲突点,3个合流点, 4路相交的交叉口;有16个冲突点,8个合流点,5路相交的交叉口;有50个冲突点,15个合流点,公路交叉口设计时相交路线最好不超过4路.②产生冲突点最多的是左转车辆,如4路相交的交叉口;有16个冲突点,8个合流点,如果没有左转车辆冲突点可以减少为4个,如果采用交通管制冲突点可以减少为2个.采取交通管制是保证交通安全的重要措施.2.减少或消灭冲突点的措施A.建立交通管制B.采用渠化交通C.采用立体交叉§8.2公路平面交叉一.平面交叉1.基本要求A.在确保安全的前提下,使车辆行人在交叉口能以最短的时间通过B.正确设计交叉口,保证交叉口范围内的地面水迅速排除.2.设计任务正确选择交叉口类型,合理确定各组成部分的尺寸.确定交叉口的视距范围.立面布置符合行车和排水要求.处理好相交公路的关系正确合理组织交通和交通管制.二.平面交叉的技术要求平面交叉的设计应满足《标准》规定....三.平面交叉的类型和适用范围1.非渠平面交叉设计车速低,交通量较小的双车道公路相交,可采用.非渠平面交叉.1.主要公路的设计速度≤60km/h,或设计速度为80km/h,但交通量较小,次要公路为县乡公路或四级公路的T形交叉,当转弯交通量较小时可采用图8-3中A)所示的非加宽T形交叉.2.订公路的设计速度为80km/h,次要公路为乡县公路或四级公路的T形交叉.主要公路右转弯交通量较大者,应采用图8-3中B)的形式;左转弯交通量较大者,可采用C)的形式.3.县乡公路或三,四级公路相交的十字交叉,可采用图8-3中D)的形式.4.主要公路的设计速度为80km/h,次要公路为县乡公路或三,四级公路且转弯交通量不大的十字交叉,可采用图8-3中E)的形式(二)渠化平面交叉相交公路等级较高或交通量较大的平面交叉,应采用由分隔岛,导流岛来指定各向车流行径的渠化交叉.主要公路为二级公路的T形交叉,当直行交通量不大,而与将要公路间的转弯交通量占相当比例时,可采用图8-4a)所示的中在次要公路上高分隔岛的渠化T形交叉.当主要公路的直行交通量较大时,)所示的在主要公路和次要公路上均调分隔岛的渠化T形交叉.主要公路为四车道公路,或设计速度≥60km/h且有相当比例转弯交通量的二级公路,或是与互通式立体交叉直接沟通的双车道公路的T形交叉应采用图8-5所示的设置导流岛的渠化T形交叉.主要公路为四车道公路以及设计速度为80km/h的双车道公路,或虽然设计速度为60km/h,但属区域干线的双车道公路,其交叉型式应采用图8-6所示的渠化十字交叉.(三) 环形交叉环形交叉适用于交通量适中,经过验算后出,入口之间的距离能满足交织长度的要求,或按&入口让路&规则设计能满足交通量需要的3—5岔的交叉.环形交叉宜采用图8-7所示的适应&入口让路&的行驶规则的形式.&入口让路&环形交叉适用于一条四车道公路和一条双车道公路相交的交叉以及两条高峰小时不明显的四车道公路相交的交叉.四,平面交叉的勘测设计要点(一)勘测要点1.搜集原有公路的等级,交通量,交通性质,交通组成,交通流向等资料和远景规划.2.根据地形和其他自然条件以及掌握的资料,按照有关规定,拟定交叉形式.3.选定交叉位置和确定交叉点,使各相交路线在平,纵,横方面都有较好的衔接.通常交叉点设在原有公路的中心线上或中心线的延长线上.4.测量交叉角,中线,纵断面和横断面.5.当地形和交叉口较复杂时,为更合理地选定交叉口的位置和形式,并便于排水,应详测地形图,以便作平面交叉竖向设计,其比例尺采用1:500----1:1000.(二)设计要点1.平面线形1)平面交叉范围内两相交公路应正交或接近正交,且平面线形宜为直线或大半径曲线,尽量避免采用需设超高的曲线半径.2)新建公路与等级较低的既有公路斜交时,应对次要公路在交叉前后一定范围内作局部改线,使交叉的交角不小于70°.2.纵面线形1)平面交叉范围内,两相交公路的纵面应尽量平缓.纵面线形应大于最小停车视距要求.2)主要公路在交叉范围内的纵坡应在0.15%---3%的范围内;次要公路上紧接交叉的部分引道以0.5%---2%的上坡通往交叉,而且此坡段到主要公路的路缘至少25M,3)主要公路在交叉范围内是超高曲线的情况下,次要公路的纵坡应服从主要公路的横坡.3.视距1)引道视距每条岔道和转弯车道上都应提供与行驶速度相适应的引道视距,引道视距在数值上等于停车视距,但量取标准为:眼高1.2M;物高0.各种设计速度所对应的引道视距及凸形竖曲线的最小半径规定.2)通视三角区两相交岔路间,由各自停车视距所组成的三角区内不得存在任何有碍通视的物体,4.立面设计平面交叉处两相交公路共有部分的立面形式及其引道横坡,应根据两相交公路的相对功能地位,平纵线形以及交通管理方式等因素而定.采用&主路优先&交通管理方式的交叉,应使主要公路的横断面贯穿交叉,而调整次要公路的纵断面以适应主要公路的横断面;当调整纵断面有困难时,应同时调整两公路的横断面.主要公路设超高曲线时,应根据闪要公路纵断面的不同情况处理立面.两相交公路的功能地位相同或相仿,或者是信号交叉时,则两公路均应作适当的调整.5.平面交叉范围内设置的附加车道有变速车道和转弯车道.6.平面交叉处的排水设计是一项重要内容.7.平面交叉的渠化设计,可采用导流岛,路面标线,交通岛等方式.8.交叉口应设置人行横道,人行天桥或通道,并设置限速,指路和其他有关标志,标线和信号.9.改建旧平面交叉可采用增设车道,渠化,改为立体交叉等方法.(三)平面交叉基本设计成果1,平面交叉口平面布置图:比例尺用1:500—1:1000,图中示出路中心线和路面边缘线,注明交叉点,各岔道起,终点,加桩,控制断面的位置和桩号,并列出平曲线要素表.2.纵,横断面图:除横断面图可用1:100---1:200比例尺外,其余要求与一般路线设计相同.3.交叉口地形图和竖向设计图以及交叉口的工程数量等资料.§8.3 公路立体交叉重点:解释立体交叉,掌握立体交叉测设的要求规定.一.主要设计内容与一般要求高等级公路相交可交通量过大而平面交叉无法适应时,或是行车速度高,地形条件适合做成立体交叉,从经济上考虑又合理时,均可以考虑用立体交叉.1. 高速公路和其他各级公路交叉时,必须采用立体交叉.2. 一级公路与交通量较大的公路交叉时,应采用立体交叉.3. 其他各级公路的交叉,当交通条件需要或有条件的地点,也可采用立体交叉.4. 互通式立体交叉的基本形式为T形,Y形和十字形三种.匝道是连接立体交叉上,下路线的通道.匝道的最大纵坡应满足规定,最小竖曲线半径及竖曲线长度满足规定.匝道的超高和加宽应设置过渡段,其具体要求参见《规范》.变速车道分为直接式和平等式两种.相关设计内容还有收费广场,环境协调,景观设计,绿化设计,排水设计等.互通式立体交叉范围内的主要技术指标应该符合标准规定..二. 测设要点1.应收集的资料,除平面交叉所需求提供的资料外,还应征求当地政府及有关部门的意见.2.实地初步拟定交叉的位置,用相交公路的中线为基线布设控制网,以供测量地形之用.3.地形测量,除分离式立体交叉外,均需测绘地形图.4.拟订方案,在地形图上定出不同方案的交叉位置和形式(包括匝道),并到实地核对后根据纸上资料等进行初步设计,拟定采用方案.5.按采用方案在实地上放样,并测得平,纵,横三方面资料.6.地质勘探,在跨线桥和其他构造物处,应进行地质钻探,其要求与桥梁相同.三.公路与公路立体交叉设计成果布置图比例尺一般用1:500---1:1000.内容包括地形,地物,路线(包括匝道),跨线桥及其他构造物等.纵,横断面图比例尺和要求与平面交叉路略同.跨线桥设计图,其要求与一般桥梁设计相同.如有挡土墙,窨井,排水管,排水泵站等其他构造物,均须附设计图.有比较方案时,应绘制布置图并提供有关资料.交叉口的工程数量等资料.§8.4 公路与其他路线交叉重点:了解公路与其他路线交叉的规定要求一.公路与铁路交叉公路与铁路交叉时,应根据公路的使用性质,交通情况,公路的规划断面和其他特殊要求以及铁路的使用性质,运行情况,轨道数,有无调车作业(次数和断道时间)等情况.考虑并决定采用平面交叉,立体交叉或近期做平面交叉而远期改建为立体交叉的方案.(一).公路与铁路平面交叉1.公路与铁路平面交叉时,应设置道口,并尽是正交;当必须斜交时,交叉角应小于 45°2.根据交叉道口铁路等级,应保证汽车在公路上距交叉口相当于该公路停车视距并不小于50M范围内,汽车驾驶员能看到两侧各不小于表8-10所规定的距离以外的火车.3.为了行车的安全和方便,公路在交叉道口两端钢轨的外侧,应有不小于16M的水平路段,该水平路段不包括竖曲线在内.紧接水平路段的纵坡,一般不大于3%,困难地段应不大于5%.4.交叉道口垂直于公路的宽度,应不小于交叉公路的路基宽度.5.公路与铁路相接近时两者的用地界之间宜保持一定的间隔,高速公路,一级公路不应小于10M,二,三,四级公路不应小于5M.必要时还应设置防眩设施.6.平面交叉道口在任何情况下,都应设置标志.(二).公路与铁路立体交叉公路与铁路立体交叉时,新建项目应首选立体交叉.高速公路,一级公路与铁路交叉时,必须设置立体交叉.其他各级公路与铁路交叉时,符合下列情况之一者,应设置立体交叉:1.交通繁忙或通行能力和服务水平达不到该公路设计要求,经过技术经济比较认为合理时;2.铁路有大量调车作业且延误公路车辆,行人时间,损失严重时;3.地形条件适宜修建立体交叉而不致过多增加工程量时;4.受地形等条件限制采用平面交叉会危及行车安全时;5.确有特殊需要时.测设时,应与铁路部门联系并取得具体的协议.公路与铁路立体交叉时,应尽是采用正交.二.公路与乡村道路交叉乡村道路是泛指乡村,城镇之间不属等级之列,用于机动车,非机动车及行人通行的道路.乡村道路分为通行机动车道路和仅通行非机动车及行人道路两类.乡村道路从公路上面跨越时,跨线桥桥下净空应满足等级公路的规定要求.在下方穿越的公路或乡村道路,均应保证排水畅通.三.公路与管线交叉各种管线如电讯线,电力线,电缆,管道,渠道等均不得侵入公路限界,也不得妨害公路交通安全,并不得损害公路的构造物和设施.为保证公路的正常养护和交通安全,畅通与公路发展的需要,有关部门亦应根据上述原则,事先与交通部门协调.第九章第九章 公路测设新技术第一节 公路路线CAD技术重点:解释3S技术,学习公路路线辅助设计方法一.CAD技术简介 (一)CAD的概念计算机辅助设计(Computer Aided Design)的简称CAD,是近年来工程技术领域中发展最迅速,最引人注目的高新技术之一.它将计算机迅速,准确地处理信息的特点与人类的创造思维相结合,为现代设计提供了理想手段.(二).CAD系统的组成1.CAD系统由软件系统和硬件系统组成.①.CAD软件系统由数据库,图形系统,科学计算三部分组成.数据库:是一个通用性的,综合性的以及减少数据重复存储的&数据集合&.图形系统:包括几何构型,绘制工程设计图,绘制各种函数曲线,绘制各种数据表格,在图形显示装置上进行图形变换以及分析和模拟等.科学计算:科学计算包括通用的数学计算程序以及在设计中所包括的常规设计和优化设计等,即CAD的应用软件包.②CAD硬件系统由计算机,显示器,打印机及绘图机四大件组成.二.公路路线CAD功能和特点公路路线CAD软件系统一般包含六个模块:1.野外线路平面测量和高程测量数据的录入,编辑和存储模块;2.平面设计,纵断面设计及横断面设计数据的录入,编辑和存储模块;3.根据路线平面设计,绘制路线平面图;4.根据路线纵断面设计,绘制路线纵断面图;5.根据中线横断面设计,绘制路线横断面图;6.路基构件的绘制.三.公路路线CAD组成系统(一).公路CAD系统总体结构公路路线设计必须依靠大量的地面信息和地形数据.采用现代化的手段观测测量.(二)路线优化设计第一类:对于平面或纵断面各种比较方案,快速准确地完成路线设计,并计算出各方案的总费用和各项比较指标,由设计者根据自己的经验选出最佳方案.第二类:根据路线的初始方案,利用最优化理论的数字方法,由计算机寻找最优设计方案.即输入一个可行方案,通过数字迭代方法来完成最优方案的求解.1.在可行性分析阶段,适宜采用在宽带范围内路线走向方案的优化.2.在初步设计阶段适宜彩在平面或空间一定范围内移线以改善设计方案的优化技术.3.在技术设计阶段宜采用多个目标函数的公路纵断面优化程序系统.4.对已完成的公路路线技术设计运用连续绘制的透视图(或动态透视图)进行评价,如发现有不符合安全行驶和景观环境要求的路段,进行切实改进,提高设计质量.在公路路线辅助设计的软件系统中如能按各个不同设计阶段纳入如上的优化技术内容,可以有把握地使设计方案的土石方,小桥涵,挡土墙,公路用地等工程费用降低10%左右,并可提高公路线形质量,明显降低营运费用,达到路线的安全,舒适和良好景观.(三).计算机辅助设计.§9.2数字地面模型重点:了解数字地面模型,数字地面模型及在公路设计中的应用(一).数字地面模型及在公路设计中的应用利用计算机进行公路设计,就要让计算机认识地形图和处理地形资料,为此必须用数字的方式来表示地形.数字地面模型不同于地形图,地形立体模型等直观地表示地形的方法,而是以抽象的数字阵列地貌起伏,地表形态的.由于采用了数字地形模型,设计人员几乎只要根据地形图资料而不必进行极为艰苦的外业测量,或者只需要做一些必要的外业资料调查,便能既保证精度也能高效地完成各个阶段的设计工作.(二).数字地面模型的种类1.方格网式数字地面模型这种形式的模型,只要将工程用地的一定范围划分成相等大小的方格或长方格,按一定次序读取网高程即可.2.三角网式数字地面模型这种数字地面模型,由所有三角形顶点的三维坐标组成,并把每个三角形看成是由三顶点高程构成的一个平面,因而划分三角网时,应尽使三角形的周边以内所有等高线都呈直线,而且相互平行,间距相等.(三).数字地面模型数据点的获取1.从现有的地形图上获取.2.利用自动记录的测距仪(或全站仪)在野外实测,获取原始数据.3.摄影测量方法可以利用带有自动记录设备的立体测量仪,对立体模型进行断面扫描或勾绘等高线,将坐标记录在纸带或磁带上.§9.3公路透视图现代公路除要能满足交通要求外,还要求行车舒适安全,线型和谐优美,与环境相互融合.透视图技术是评价公路线型质量的主要手段之一,也是当今进行招标,投标时显现设计效果的重要手段.§9.3 &3S&技术在公路勘测设计中的应用在大规模进行高速公路建设的今天,公路勘测质量的好坏以及设计水平的高低直接影响 整个工程的质量.但目前的公路勘测设计仍然没有完全摆脱传统的勘测设计模式和方法,技术含量低,特别是高科技含量不足,制约了高速公路建设的发展.目前提出了&数字化地球&概念.并通过&3S计划&来实现,即:1.丰富的全球地理信息系统(CIS)2.精确的全球卫星定位系统(GPS)3.先进的遥感测设系统(RS)未来的世界将是&数字化的世界&,数字化的概念将渗透到我国的各行各业.公路待业的数字化,也是最近几年才提出来的概念.它也包括3个部分:1.公路的数字化地理信息系统 2.公路的全球卫星定位系统 3.公路的遥感测设系统一. 地理信息系统(Geographic Information System)公路GIS是综合处理三维公路住处的一个计算机软硬件系统,它是GIS技术在公路领域的发展,是GIS与多种公路住处分析和处理技术的集成.在路线方案选定的同时,可以从地理住处系统数据库中获取其他相关住处资料,如最佳路径,最短出行时间,交通流量,道路沿线地区人口数量,经济状况,建材分布与储量,运输条件,土壤,地质和植被情况等.二.全球卫星定位系统(Global Positioning System)GPS(全球卫星定位系统)作为新一代的卫星导航和定位系统,不仅具有全球性,全天候,连续性,实时性的精密三维导航与定位能力,而且具有良好的抗干扰性和保密性.最新的RTK技术在公路测设中具备以下几个功能和作用.1.绘制大比例尺地形图2.公路中线放样3.公路的横,纵断面放样和土石方数量计算4.桥梁结构物放样(三).遥感技术(Remote Sensing)遥感(RS)是利用航片或卫星照片上含有的丰富地表信息,通过立体观察和相片判释并经过计算机的自动处理,自动识别,获得与路线相关的各种地质,水文,建材等资料的一个计算机软硬件系统.遥感技术在公路勘测设计中有以下优点:1.它可以帮助设计人员对路线所经区域的地形,地貌,河流,居民点以及交通网系等进行概要判读,以了解其对路线的影响,有助于对路线方案的优化.2.同时它提供详细的地质,水文,植被资料,帮助设计人员了解不良工程地质现象对路线的影响程度,以便提早改线,避免不必要的损害和事故发生.3.通过遥感资料,可以帮助设计售货员了解沿线土壤和植被类型,了解农作物及经济作物的分布情况,以便为绿化设计作准备.4.通过遥感资料,还可以帮助设计人员了解沿线建筑材料的分布,储量,开挖,运输条件,为施工创造良好便利条件.5.同时通过遥感资料,可以对所选路线线形进行三维透视,可以帮助设计人员了解路线线形是否顺畅,行车视距是否良好,与周围景观是否协调一致.
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