長安大學(xué)公路學(xué)院道路勘測設(shè)計(jì)問答題

1、第一篇 道路勘測設(shè)計(jì)1何謂路線？什么是路線的平面、縱斷面和橫斷面？什么是路線設(shè)計(jì)？ 答：我們平時(shí)所說的路線是指道路中線的空間位置。路線在水平面的投影稱作路線的平面； 沿中線豎直剖切再行展開在立面上的投影則是路 線的縱斷面；中線上任意點(diǎn)的法向切面是道路在該點(diǎn)的橫斷面。路線設(shè)計(jì)是指確定路線在平、縱、橫三維立體上各部位尺寸的工作。2平面線形的組成要素是什么？分別有何作用？ 答：直線、圓曲線、緩和曲線是平面線形的組成要素。我們稱之為“平面線形三要素” 在平原區(qū)，直線作為主要線形是適宜的，它具有汽車在行駛中視覺最好，距離最短，運(yùn) 營經(jīng)濟(jì)，行車舒適，線形容易選定等特點(diǎn)，但過長的直線又容易引起駕駛員的單調(diào)疲

2、勞，超 速行駛， 對跟車距離估計(jì)不足而導(dǎo)致交通事故。 圓曲線是平面線形主要原素之一， 采用平緩 而適當(dāng)?shù)膱A曲線即可引起駕駛員的注意又可以美化線形。 在直線和圓曲線之間或在不同半徑 的兩圓曲線之間， 為緩和汽車的行駛， 符合汽車行駛軌跡， 采用曲率不斷變化的緩和曲線是 較為合理的。3在平面線形中，基本線形與汽車的行駛狀態(tài)是如何相對應(yīng)的？ 答：在平面線形中，基本線形是和汽車的行駛狀態(tài)相對應(yīng)的，具有如下的幾何性質(zhì)： （ 1）直線：曲率為零，汽車車身軸向與汽車行駛方向的夾角為零。（ 2）圓曲線：曲率為不為零的常數(shù)，汽車車身軸向與汽車行駛方向的夾角為固定值。（ 3）緩和曲線：曲率為變數(shù)，汽車車身軸向與汽

3、車行駛方向的夾角為變數(shù)。4在公路和城市道路中使用很廣泛直線，為什么過長的直線并不好？答：一般在定線時(shí)， 只要地勢平坦， 無大的地物障礙， 定線人員首先考慮使用直線通過。 但過長的直線并不好， 直線線形大多難于和地形相協(xié)調(diào)， 若長度運(yùn)用不當(dāng)， 不僅破壞了線形 的連續(xù)性， 也不便達(dá)到線形自身的協(xié)調(diào)。 另外過長的直線也容易使駕駛員感到疲倦， 難以目 測車間距離，于是產(chǎn)生盡快駛出直線的急躁情緒，超速行駛，從而導(dǎo)致交通事故的發(fā)生。5直線在道路設(shè)計(jì)中應(yīng)用是比較廣泛的，一般在哪些情況下可以使用直線？ 答：直線在道路設(shè)計(jì)中應(yīng)用是比較廣泛的，一般在下列情況下可以使用直線：（1）不受地形、地物限制的平坦地段或山間

4、的開闊谷地。（2）市鎮(zhèn)和其近郊或是規(guī)劃方正的農(nóng)耕區(qū)以直線線形為主的地區(qū)。（3）含有較長的橋梁、隧道等構(gòu)筑物的路段。（ 4）路線交叉點(diǎn)和其前后的路段。（5）雙車道公路提供超車的路段。6在道路平面設(shè)計(jì)中，直線的使用應(yīng)注意哪些問題？答：在直線的使用中， 值得注意的是有關(guān)直線長度的問題， 一般來說對直線的長度應(yīng)該 有所限制。 當(dāng)不得已采用過長直線時(shí)， 為彌補(bǔ)景觀單調(diào)之缺陷， 應(yīng)結(jié)合沿線具體情況采取相 應(yīng)的技術(shù)措施予以處理。但還要注意以下幾個(gè)問題：（1）在長直線上縱坡不宜過大。因?yàn)殚L直線再加下陡坡行駛，更容易導(dǎo)致超速行駛，造成交通事故。(2) 長直線適于與大半徑凹形豎曲線組合。(3) 當(dāng)?shù)缆穬蓚?cè)地形過于

5、空曠時(shí)，應(yīng)采取一定的技術(shù)措施改善單調(diào)的景觀。(4) 長直線或長下坡盡頭，宜于連接大半徑的平曲線。7.在道路的平面設(shè)計(jì)中如何因地制宜的使用直線？答：對于直線的使用一定要因地制宜：(1) 位于城市附近的道路，由于建筑物和城市風(fēng)光的映襯，一般來說對于直線長度沒 有太多的限制。(2) 對于鄉(xiāng)間的公路，由于道路周圍的環(huán)境過于單調(diào)，如果直線過長，就會(huì)使人的情緒受到影響，駕駛?cè)藛T就會(huì)希望快速駛離直線，這時(shí)極易導(dǎo)致駕駛員超速行駛造成交通事故且事故危害程度隨直線的增長而增大。(3) 對于大戈壁、大草原等地域開闊的地區(qū)，有時(shí)直線長度會(huì)達(dá)數(shù)十公里。在這樣的 地區(qū)行車，駕駛員極易疲勞，也容易超速行駛，但除了選擇直線以

6、外別無選擇，如果人為地 設(shè)置曲線往往不能改善景觀的單調(diào)，反而會(huì)增加路線長度和駕駛操作的難度。&在道路的平面設(shè)計(jì)中，如何規(guī)定直線的最小長度？為什么？答：(1)同向曲線間的直線最小長度同向曲線是指轉(zhuǎn)向相同的相鄰兩曲線，同向曲線間插入短直線， 這種線形組合工程上稱為斷背曲線。這種曲線很容易使駕駛員產(chǎn)生錯(cuò)覺，即把直線和兩端的曲線看成反向曲線，甚至看成為一個(gè)曲線， 破壞了線形的連續(xù)性， 極易造成駕駛員判斷和操作的失誤，我們在設(shè)計(jì)中盡量避免這種現(xiàn)象的發(fā)生。在規(guī)范中明確規(guī)定：同向曲線之間的最短直線長度以不小 于6V ( m) (V以/ h計(jì))為宜。(2) 反向曲線間直線的最小長度在反向曲線之間，為滿

7、足設(shè)置超高、加寬的需要，應(yīng)有一定長度的直線。 我國在規(guī)范 中明確提出反向曲線之間的直線最小長度以不小于 地物等各方面的限制時(shí)， 可將反向緩和曲線首尾 相接，但此時(shí)要注意路面排水的問題。9在公路和城市道路的設(shè)計(jì)中，圓曲線有何特點(diǎn)？答：圓曲線具有易與地形適應(yīng)、可循性好、線形美觀、易于敷設(shè)等特點(diǎn)10. 不設(shè)緩和曲線時(shí)，圓曲線的幾何要素計(jì)算公式如何？平曲線主點(diǎn)樁位的里程如何計(jì)算？答：圓曲線以轉(zhuǎn)角和半徑R表示，右轉(zhuǎn)2V ( m) (V以/ h計(jì))為宜。當(dāng)受到地形、圖圓曲線幾何要素角為y ,左轉(zhuǎn)角為 z。對于確定了轉(zhuǎn)角和半徑 的圓曲線，當(dāng)不設(shè)緩和曲線時(shí)幾何要素(如圖122）計(jì)算公式如下:LR 0.0174

8、5 R180D 2T L式中：T切線長（m）;L曲線長（m）;E外距（m）;D校和數(shù)或是超距（m）;轉(zhuǎn)角（° ）；R圓曲線半徑（m）。不設(shè)緩和曲線，平曲線主點(diǎn)樁位有三個(gè)，分別為（直線與圓曲線相接的點(diǎn)）點(diǎn)、（曲線中點(diǎn)）點(diǎn)和（圓曲線與直線相接的點(diǎn)）點(diǎn)，里程計(jì)算如下：里程里程里程里程里程2里程里程2里程11. 使行駛在平曲線上的車輛為什么有橫向失穩(wěn)的危險(xiǎn)？汽車的橫向失穩(wěn)表現(xiàn)為什么現(xiàn) 象？抵消汽車部分離心力的工程措施是什么？答：汽車在曲線上行駛時(shí)，除受重力作用以外，還受到離心力的作用，也正是離心力的 作用，使行駛在平曲線上的車輛有橫向失穩(wěn)的危險(xiǎn)。汽車的橫向失穩(wěn)表現(xiàn)為：一是汽車向外滑移； 二是

9、汽車向外傾覆。 滑移先于傾覆。因此，在道路設(shè)計(jì)中，若能保障汽車不滑移則同時(shí)就保障了汽車行駛的傾覆穩(wěn)定性。抵消汽車部分離心力的工程措施是超高。如果離心力過大，將對行車安全產(chǎn)生不良影響，所以在工程中為減小離心力的作用，保證汽車在平曲線上行駛的穩(wěn)定性，把路面做成內(nèi)側(cè)低外側(cè)高的單向橫坡形式，也就是超高，單向橫坡的坡度為超高率。汽車在具有超高的平曲線 上行駛，重力的水平分力可以抵消一部分離心力的作用，其余可由橫向摩阻力來平衡。12. 什么是橫向力系數(shù)？橫向力系數(shù)的存在會(huì)對行車產(chǎn)生哪些不利的影響？橫向力 系數(shù)合理的限界是多少？答：橫向力系數(shù)：（1.2.1）式中：一一橫向力系數(shù)；ih超高橫坡度（或稱超高率）

10、；V 行車速度（/ h）;R平曲線半徑（m）。上式表達(dá)了橫向力系數(shù)和車速、平曲線半徑以和超高率之間的關(guān)系。從中可以看到，橫 向力系數(shù)越大，則汽車行駛的穩(wěn)定性越差。橫向力系數(shù) 的存在會(huì)對行車產(chǎn)生種種不利的影響， 越大行車越不利，主要表現(xiàn)在 如下幾個(gè)方面：(1) 行車安全方面汽車在路面上不發(fā)生滑移的前提條件是橫向力系數(shù) 不大于輪胎與路面之間的橫向磨 阻系數(shù)0 X。(2) 增加燃料消耗和輪胎磨損在平曲線路段， 由于橫向力系數(shù)的存在， 使車輛的燃油消耗和輪胎磨損較平直路段有所 增加。(3) 乘客感覺不舒適 橫向力系數(shù)的存在不僅造成駕駛員操作的困難、 燃油消耗和輪胎磨損的增加， 還對乘客 的乘車感覺造成

11、不良影響，在 過大時(shí)，乘客的感覺不舒適。通過研究一般認(rèn)為由 0.10 到 0.16 是比較合理的一個(gè)范圍，在設(shè)計(jì)中可以根據(jù)道路等級(jí) 來采用不同的數(shù)值。13如何限制超高橫坡度的值？答：超高橫坡度 ih ：高速公路、一級(jí)公路的超高橫坡度不應(yīng)大于10 ，其他各級(jí)公路不應(yīng)大于 8；在積雪冰凍地區(qū)，最大超高橫坡度不宜大于6；當(dāng)超高橫坡度的計(jì)算值小于路拱坡度時(shí)，應(yīng)設(shè)置等于路拱的超高。14平面曲線的最小半徑有哪幾種情況？分別是考慮了哪幾方面的情況確定的？ 答：平面曲線的最小半徑有：極限最小半徑，一般最小半徑，不設(shè)超高的最小半徑三種 情況。隨著公路等級(jí)由高速公路、一級(jí)、二機(jī)、三級(jí)、四級(jí)的變化，設(shè)計(jì)速度有高到低

12、， 以上半徑由大到小。極限最小半徑： 我國現(xiàn)行的 公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 中的極限最小半徑是參照各省市以和國外的具體情況，選用適當(dāng)?shù)膍ax和ihmax，并將其計(jì)算結(jié)果進(jìn)行歸納得出的。一般最小半徑： 在選用圓曲線的半徑值時(shí)， 一方面要考慮汽車行駛的穩(wěn)定性和乘客的舒 適性，另一方面也要考慮工程的可行性和工程量的限制。因此，在現(xiàn)行的公路工程技術(shù)標(biāo) 準(zhǔn)中充分地考慮了這幾方面的情況確定了一般最小半徑值。不設(shè)超高的最小半徑： 當(dāng)選用的圓曲線半徑大到一定的程度， 在曲線上即使不設(shè)超高也 能滿足車輛行駛的穩(wěn)定性和乘客的舒適性要求， 這時(shí)，我們可以在曲線上不設(shè)置超高。 此時(shí)， 對于在曲線外側(cè)行駛的車輛存在著一個(gè)“反超

13、高”也就是超高橫坡率為負(fù)值，大小同路拱。我國公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中取用 max = 0.035 , ihmax = -0.015 (或-0.02 )來計(jì)算不設(shè)超高的最小半徑值。15緩和曲線有何作用？答：緩和曲線的作用(1) 緩和曲線通過其曲率逐漸變化，可更好的適應(yīng)汽車轉(zhuǎn)向的行駛軌跡；(2) 汽車從一曲線過度到另一曲線的行駛過程中，使離心加速度逐漸變化(3) 緩和曲線可以作為超高和加寬變化的過渡段；(4) 緩和曲線的設(shè)置可使線形美觀連續(xù)。16. 有緩和曲線的道路平面線形的基本組合如何？試寫出其幾何元素的計(jì)算公式。 答：有緩和曲線的道路平曲線的幾何要素其幾何元道路平面線形的基本組合為：直線-緩和曲線-

14、圓曲線-緩和曲線-直線，見圖素的計(jì)算公式如下：“基本型”平曲線XoRsin oLs2LS240R2yo R R cos ols24R20忒D 2T L式中： q 緩和曲線起點(diǎn)到圓曲線原起點(diǎn)的距離，也稱為切線增值(m)；p 設(shè)緩和曲線后圓曲線內(nèi)移值 (m);o 緩和曲線終點(diǎn)緩和曲線角()；Ls緩和曲線長(m)；R圓曲線半徑(m); 偏角(° );T切線長(m);L曲線長(m)；E外距(m)；D超距(m)。17. 如何推算設(shè)有緩和曲線的平曲線的五個(gè)主點(diǎn)樁位？答：主點(diǎn)樁里程推算：設(shè)有緩和曲線的平曲線有五個(gè)主點(diǎn)樁位，分別是、，里程推算如下:圓18 .帶有緩和曲線的平曲線現(xiàn)場敷設(shè)常用的敷設(shè)方法

15、有哪幾種？答：常用的敷設(shè)方法有：切線支距法、偏角法、坐標(biāo)法。19. 我們可以從哪幾方面來確定緩和曲線的長度？答：汽車在緩和曲線上要完成不同曲率的過渡行駛，因此要使緩和曲線有足夠的長度， 以使駕駛員有足夠的時(shí)間來操作方向盤，對于緩和曲線的長度我們可以從如下幾個(gè)方面來確定:(1) 控制離心加速度變化率(2) 保證司機(jī)操作反應(yīng)時(shí)間(3) 行車道外側(cè)因超高產(chǎn)生的附加坡度不過大(4) 滿足視覺要求各級(jí)公路與城市道路的緩和曲線最小長度，隨著道路等級(jí)的提高緩和曲線最小長度由小到大。20. 規(guī)范規(guī)定，在什么情況下可不設(shè)緩和曲線？答：規(guī)范規(guī)定，在下列情況下可不設(shè)緩和曲線：1當(dāng)圓曲線半徑大于或等于不設(shè)緩和曲線的最

16、小半徑時(shí)。2半徑不同的同向圓曲線徑相連接處，應(yīng)設(shè)置緩和曲線，但符合下列條件時(shí)可以不設(shè) 緩和曲線。（ 1）小圓半徑大于不設(shè)緩和曲線的最小半徑時(shí)。 （2）小圓半徑大于復(fù)合曲線中小圓臨界曲線半徑，且符合下列條件之一時(shí)： 小圓曲線按規(guī)定設(shè)置相當(dāng)于最小緩和曲線長度的回旋線時(shí)，其大圓與小圓的內(nèi)移值之差不超過 0.10m 。 設(shè)計(jì)速度80/h時(shí)，大圓半徑（R）與小圓半徑（R2）之比小于1.5。 設(shè)計(jì)速度V 80 /h時(shí)，大圓半徑（Ri）與小圓半徑（R2）之比小于2。3四級(jí)公路可不設(shè)緩和曲線，用超高、加寬緩和段徑向銜接。21 什么是行車視距？根據(jù)駕駛員所采取的措施不同，行車視距分為哪幾種？ 答：為了行車安全，

17、 駕駛員需要能和時(shí)看到前方相當(dāng)一段距離， 以便發(fā)現(xiàn)前方障礙物或 來車，能和時(shí)采取措施，保證交通安全，我們把這一距離稱為行車視距。根據(jù)駕駛員所采取的措施不同，行車視距分為如下幾種。（1）停車視距；汽車行駛時(shí)，從駕駛員發(fā)現(xiàn)前方障礙物時(shí)起，至障礙物前能安全制動(dòng) 停車，所需的最短距離。（ 2）會(huì)車視距：在同一車道上，兩對向行駛的汽車在發(fā)現(xiàn)對方后，采取剎車措施安全 停車，防止碰撞所需的最短距離。（3）錯(cuò)車視距：在無明確分道線的雙車道道路上，兩對向行駛的汽車在發(fā)現(xiàn)對方后， 采取措施避讓安全錯(cuò)車所需的最短距離。（4）超車視距：在雙向行駛的雙車道道路上，后面的快車超越慢車時(shí)，從開始駛離原 車道，到完成超車回到

18、自己的車道所需要的距離。22公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中對行車視距是如何規(guī)定的？ 答：公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定高速公路、一級(jí)公路應(yīng)滿足停車視距的要求；其他各 級(jí)公路一般應(yīng)滿足會(huì)車視距的要求。 根據(jù)計(jì)算分析得知， 會(huì)車視距約是停車視距的兩倍， 也 就是只要計(jì)算出停車視距就可以了。23什么是停車視距？停車視距可分為哪幾部分？答：停車視距是指在汽車行駛時(shí)，當(dāng)視線高為 1.2m，障礙物高0.1m時(shí)，駕駛員發(fā)現(xiàn)前 方障礙物， 經(jīng)判斷決定采取制動(dòng)措施到汽車在障礙物前安全停住所需的最短距離。停車視距可分為反應(yīng)距離、制動(dòng)距離和安全距離三部分。24什么是超車視距？超車視距可分為哪幾部分？答：超車視距是在對向行駛的雙車道公路

19、上，當(dāng)視高為1.2m，物高為1.2m，后面的快 車超越前面的慢車的過程中，從開始駛離原車道之處起，至可見逆向來車并能超越慢車后安 全駛回原車道所需的最短距離。超車視距可分為四個(gè)部分：超車汽車加速行駛的距離；超車汽車在對向車道上行駛的距離；超車汽車完成超車時(shí)，其與對向來車之間的安全距離；在整個(gè)超車過程中，對向汽車的 行駛距離。25. 在路線設(shè)計(jì)時(shí)為什么必須檢查平曲線的視距是否得到保證？ 一般來說，檢查彎道內(nèi) 平面視距能否保證的方法有哪幾種？答：汽車在彎道上行駛時(shí)，彎道內(nèi)側(cè)的樹木、建筑物、路塹邊坡或是其他障礙物要遮擋 司機(jī)的視線。因此，在路線設(shè)計(jì)時(shí)必須檢查平曲線的視距是否得到保證，將阻礙視線的障礙

20、物清除。一般來說，檢查彎道內(nèi)平面視距能否保證的方法有兩種，一是視距曲線法，一是橫凈距法。26. 平面線形設(shè)計(jì)的一般原則有哪些？答：平面線形設(shè)計(jì)的一般原則：(1) 平面線形應(yīng)直捷、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)；(2) 除滿足汽車行駛力學(xué)上的基本要求外，還應(yīng)滿足駕駛員和乘客在視覺和心理上的 要求；高速公路、一級(jí)公路以和計(jì)算行車速度大于60/ h的公路，應(yīng)注重立體線形設(shè)計(jì)， 盡量做到線形連續(xù)、指標(biāo)均衡、視覺良好、景觀協(xié)調(diào)、安全舒適。計(jì)算行車速度越高，線形設(shè)計(jì) 所考慮的因素就更應(yīng)周全。(3) 保持平面線形的均衡與連貫；為使一條公路上的車輛盡量以均勻的速度行駛，應(yīng)注意各線形要素保持

21、連續(xù)性而不出現(xiàn)技術(shù)指標(biāo)的突變。以下幾點(diǎn)在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分注意：1) 長直線盡頭不能接以小半徑曲線。2) 高、低標(biāo)準(zhǔn)之間要有過渡。(4) 應(yīng)避免連續(xù)急彎的線形；連續(xù)急彎的線形給駕駛者造成不便，給乘客的舒適性也帶來不良影響。設(shè)計(jì)時(shí)可在曲線間插入足夠長的直線或緩和曲線。(5) 平曲線應(yīng)有足夠的長度。如平曲線太短，汽車在曲線上行駛時(shí)間過短會(huì)使駕駛操縱來不和調(diào)整，一般都應(yīng)控制平曲線(包括圓曲線和其兩端的緩和曲線)的最小長度。27. 平面線形要素的組合與銜接有哪幾種？各有何特點(diǎn)？答：平面線形要素的組合與銜接有：基本型、S型、卵型、凸型、復(fù)合型、C型等。(1) 基本型按直線一緩和曲線一圓曲線一緩和曲線一直線的順

22、序組合，見圖1。基本型中的緩和曲線參數(shù)、圓曲線最小長度都應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。兩緩和曲線參數(shù)可以相等， 也可以根據(jù)地形條件設(shè)計(jì)成不相等的非對稱型曲線。從線形的協(xié)調(diào)性看，宜將緩和曲線、圓曲線、緩和曲線之 長度比設(shè)計(jì)成1: 1: 1。(2) S 型 兩個(gè)反向圓曲線用回旋線連接的組合，見圖采用不同的參數(shù)時(shí)，Ai與A2之比應(yīng)小1.5為宜。(3) 卵型 用一個(gè)緩和曲線連接兩個(gè)同向圓曲線的組合，2。S型相鄰兩個(gè)緩和曲線參數(shù)宜相等。當(dāng)見圖3。卵型上的緩和曲線參數(shù) A不應(yīng)小于該級(jí)公路關(guān)于緩和曲線最小參數(shù)的規(guī)定，同時(shí)為滿足視覺要求，宜控制在下列范圍之內(nèi):電 < A < R12式中：A緩和曲線參數(shù):R小圓半徑(m)。兩圓曲線半徑之比也應(yīng)控制在下式的范圍之內(nèi);0