本课程的教学目的是使学生能够根据道路设计的控制要素、汽车行驶性能及环境约束等,对道路平面、纵断面线形及横断面进行设计、计算;了解各种地形条件下道路的选线方法;掌握道路中线的放样方法;掌握道路交叉及沿线设施的设计方法;熟悉道路设计新理念及高新技术在道路勘测设计中的应用。
通过本课程的学习,学生能为后续相关课程学习及道路设计和研发打下基础。
主要知识点包括:
一、绪论
1、 道路设计的要求
2、道路设计的控制要素
3、道路设计的主要内容及步骤
4、公路、城市道路设计的差异
二、平面设计
1、道路行车要求及与线形基本要素的关系;2、平曲线最小半径的确定
3、道路路线桩号;4、缓和曲线的特性及其计算;5、道路平面设计理论
6 平面设计成果
三、纵断面设计
1、纵断面设计的要求;2、纵断面设计中的关键术语
3、竖曲线设计的要求及计算;4、竖曲线半径的确定;5、城市道路纵断面设计的要求
6、纵断面设计成果
四、横断面设计
1、公路和城市道路横断面的组成;2、视距及其保证
3、加宽及其计算;4、超高及其计算;5、横断面设计
6、土石方计算;7、土石方调配
五、道路线形设计
1、平面线形的各种组合;2、平纵线形配合;3、曲线型设计方法
六、道路选线与定线
1、公路总体设计;2、城市道路总体设计;3、平原区选线要点;4、山区选线要点
5、道路定线
七、平面交叉口
1、平面交叉口设计的任务;2、交叉口分类及其渠化;
3、环形交叉口设计;4、交叉口立面设计
课程作业(含纸质作业、电子作业、小测试、报告或汇报等)40%;
期末考试60%)
《道路勘测设计》教学大纲
课程代码 | 2107202 |
课程名称 | 道路勘测设计 |
Road Surveying and Design | |
学分/学时 | 3学分 / 48学时 |
开课学期 | 2(2、3) |
适用专业 | 道路桥梁与渡河工程,交通工程,测绘工程 |
先修课程 | 道路工程概论或交通工程导论、工程测量 |
后续课程 | 城市道路设计,道路景观环境工程,道路安全设计技术。 |
开课单位 | 交通学院 |
教材及参考书 | 教材: 《道路勘测设计》(第4版).许金良.人民交通出版社.2016 参考书: 1. 《公路工程技术标准》JTG B01-2014,2014 2. 《城市道路工程设计规范》CJJ37-2012,2012 3. 《公路路线设计规范》JTG D20-2017,2017 4. 《A policy on Geometric Design of Highways and Streets》,AASHTO,2011 5. 《道路线形与环境设计》.汉斯.洛伦茨[德].人民交通出版社,1988 |
课程性质 | 《道路勘测设计》是道路、桥梁及交通工程等专业必修的专业主干课程 |
课程简介 | 《道路勘测设计》的主体内容是道路路线(几何、线形)设计,道路路线设计是道路、桥梁和交通工程等专业的载体,是各专业课的基础,处于主干地位。本课程的教学目的是使学生能够根据道路设计的控制要素、汽车行驶性能及环境约束条件等,对道路平、纵断面线形及横断面进行设计、计算;了解各种地形条件下道路的选线、定线方法;掌握道路中线的放样方法;掌握道路交叉及沿线设施的设计方法;熟悉道路设计新理念及高新技术(如道路计算机辅助设计软件、GPS技术)在道路勘测设计中的应用。 通过本课程的学习,学生能为进行道路设计和后续相关课程学习、开展相应科学研究打下基础。 |
课程语言 | 演示文稿、讲解、作业、试卷均采用中文,术语采用中英文对照 |
考核方式 | ² 课程作业(含纸质作业、电子作业、小测试、报告或汇报等)40% ² 期末考试60% |
含课程设计,包括外业和内业实习 | 课程设计(共3周,包括外业实习2周、内业设计1周),实习内容与课程相衔接。详见《道路勘测设计实习教学大纲(实验课程类)》。 户外勘测设计—外业实习:掌握全站仪、水准仪、GPS等设备使用;完成路线导线点敷设、控制测量、带状地形(特征点)测量、路线方案设计、路线中桩放样、中桩水准测量、横断面地面线测量等。 室内计算与设计—内业实习:导线布线、平曲线计算、纵断面拉坡、竖曲线计算、横断面“戴帽子”、土石方计算与调配等。 |
计算机使用 | 熟练使用道路计算机辅助设计专业软件,对外业、内业实习的数据进行处理,完成相关设计图表。 |
课程能力培养 (相对专业能力以方括号表示) | 1) 了解道路勘测设计的主要任务,掌握道路勘测设计的基础知识,理解人、车、环境对道路设计的约束和影响,培养学生发现问题、解决问题的基本能力。[①②④] 2) 掌握路线设计理论和方法,掌握路线“平、纵、横”设计及相互配合,熟悉平交口平面与竖向设计的基本理论与方法,具备应用道路计算机辅助设计软件的能力。[②③④⑤⑥⑦] 3) 掌握路线选线和定线基本原则和技术方法,具备使用仪器测设道路路线的能力。[②③④⑤⑥⑧] 4) 熟悉立交设计流程,了解道路排水系统及沿线设施、道路景观与环境设计的要求,培养学生整体分析、解决道路设计与物理环境及社会环境关系的能力[③④⑤⑥⑦⑧] 5) 培养沟通和团队合作能力,熟悉道路勘测设计的新理念与新技术,了解国外相关道路设计规范,并有服务全球的意识和继续学习能力。[⑧⑨⑩⑫]
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专业培养能力 | ①工程知识:能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决复杂工程问题。 ②问题分析:能够应用数学、自然科学基本原理,并通过文献研究,识别、表达、分析复杂工程问题,以获得有效结论。 ③设计/开发解决方案:能够设计针对复杂工程问题的解决方案,设计满足特定需求的系统、单元(部件)或工艺流程,并能够在设计环节中体现创新意识,考虑法律、健康、安全、文化、社会以及环境等因素。 ④研究:能够基于科学原理并采用科学方法对复杂工程问题进行研究,包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。 ⑤使用现代工具:能够针对复杂工程问题,开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具,包括对复杂工程问题的预测与模拟,并能够理解其局限性。 ⑥工程与社会:能够基于工程相关背景知识进行合理分析,评价专业工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响,并理解应承担的责任。 ⑦环境和可持续发展:能够理解和评价针对复杂工程问题的工程实践对环境、社会可持续发展的影响。 ⑧职业规范:具有人文社会科学素养、社会责任感,能够在工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范,履行责任。 ⑨个人和团队:能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色。 ⑩沟通:能够就复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流,包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令。并具备一定的国际视野,能够在跨文化背景下进行沟通和交流。 ⑫终身学习:具有自主学习和终身学习的意识,有不断学习和适应发展的能力。 |
教学内容与 学时分配 | 根据工科类专业人才对现代道路勘测设计与研究能力的要求以及现代勘测设计技术的发展趋势,依据道路勘测设计的流程进行授课。教学内容包含道路设计要求、汽车动力性与道路设计的关系、道路线形(平、纵、横)设计及组合、道路选线与定线、路线交叉、道路排水系统与沿线设计及景观环境等部分,按照基础知识、基本理论与方法、工程问题分析及解决的层次体系组织教学。理论教学课时48学时,实习3周,其中: 1. 绪论(2学时/课内) 本课程概论,介绍道路勘测设计的要求、道路设计的控制要素、道路设计的主要内容及步骤、公路与城市道路设计的差异等。 2. 平面设计(8学时/课内) 道路行车要求及与平面线形基本要素的关系,平曲线最小半径的确定,缓和曲线的特性及其计算,道路平面设计理论与方法,平面设计成果;道路CAD系统在该阶段介入授课及学生的作业及课后练习。 3. 纵断面设计(6学时/课内) 纵断面设计的要求,竖曲线设计的计算方法,竖曲线半径的确定,纵断面设计成果。 4. 横断面设计(6学时/课内) 讲授公路和城市道路横断面的组成,视距及其保证,加宽及其计算,超高及其计算,横断面设计,土石方计算,土石方调配。 5. 道路线形设计(2学时/课内) 平面线形的各种组合,平纵线形配合,曲线型设计方法。 6. 道路选线与定线(6学时/课内) 介绍公路总体设计、城市道路总体设计内容,讲授选线的原则、步骤、方法及不同地形条件下的布线要点,介绍高新技术在道路选线与定线中的应用。 7. 道路交叉(6学时/课内) 平面交叉口设计的任务,交叉口分类及其渠化,环形交叉口设计,交叉口立面设计;立体交叉组成、立体交叉型式及选用,立交匝道设计,立交出入口设计。 8. 道路排水及交通设施(2学时/课内) 公路排水设计,城市道路排水设计,道路交通设施。 9. 道路景观与环保(2学时/课内) 道路景观设计的主要内容,道路景观设计的主要方法。 10. 期中、期末考试(4学时/课外) 11. 课程作业(4学时/课外) 利用本课程学习内容,完成课程作业:1)平面线形设计;2)纵断面设计;3)横断面设计;4)平纵横线形组合设计等;应能利用道路CAD系统完成道路路线设计的核心内容。 12. 外业、内业实习(3周) 户外勘测设计—外业实习:掌握全站仪、水准仪、GPS等设备使用,完成导线点敷设、控制测量、地形特征点测量、路线方案设计、现场放路线中桩、中桩水准测量、横断面地面线测量。 室内内业计算与设计—内业实习:导线布线、平曲线计算、纵断面拉坡、竖曲线计算、横断面“戴帽子”、土石方计算与调配等。 |
教学方法 | 课程教学以课堂教学、作业、小测试、研讨、辅导与答疑(网络课程、线上及线下结合)、读书报告等方式实施。 通过授课与讨论、课程作业与外业、内业实习等手段重点培养学生在道路勘测设计过程中的分析、计算、设计和创新能力,提高学生的工程实践能力。 充分利用数字化及网络技术,丰富教学辅导材料,调动学习积极性,提高教学效率。注重教与学过程的互动及评价,通过作业、小测试、研讨汇报、大型作业、考试等综合方式评定成绩。 |
制定人及时间 | 《道路勘测设计》教学组:程建川、陈飞、卞凤兰、于斌等,2018年2月20日 |
教材:
《道路勘测设计》(第4版).许金良.人民交通出版社.2016
参考书:
1、《公路工程技术标准》JTG B01-2014,2014
2、《城市道路工程设计规范》CJJ37-2012,2012
3、《公路路线设计规范》JTG D20-2017,2017
4、《A policy on Geometric Design of Highways and Streets》,AASHTO,2011
5、《道路线形与环境设计》.汉斯.洛伦茨[德].人民交通出版社,1988