《道路勘测设计》复习思考题答案(2014版)

《道路勘测设计》复习思考题（非计算题部分）第一章绪论1、公路分级的依据、公路分级、公路的技术指标P8公路分级的主要依据：使用任务，功能和适应的交通量。公路根据功能和适应的交通量分为五个等级：高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路。公路技术标准：指公路路线和构造物的设计、施工在技术性能、几何尺寸、结构组成方面的具体规定和要求，是根据一定数量的车辆在公路上以一定的车速行驶时，对路线和各项工程的要求，按理论计算和经验总结出的具体标准。技术标准大体可分为三类：1）线形标准2）载重标准3）净空标准现行的技术指标地形：是指公路所在的地面起伏形状，公路工程上将其分为平原、微丘、山岭、重丘四种；设计速度、行车道宽度、路基宽度：指路基顶面两侧路肩边缘间的水平距离；极限最小半径：指平面设计时所能采用的平曲线半径的最小极限值；最大纵坡：指在纵断面设计时所能采用的纵坡坡度的最大值；车道数、停车视距2、各种地形的特点P10平原：一般平原、山间盆地、高原等，地表平坦、无明显起伏、地面自然坡度一般在3°以内。微丘：起伏不大的丘陵，地面自然坡度在20°以下，相对高差在100m以下。山岭：地形变化复杂，地面自然坡度大多在20°以上。重丘：连续起伏的山丘，且有深谷和较高的分水岭，地面自然坡度一般在20°以上。3、设计车速的概念及作用P12当气候条件良好、交通密度小、汽车运行只受道路本身条件的影响时，中等驾驶员能保持安全顺适行驶的最大速度。作用：设计速度是决定道路几何形状的基本依据。道路的曲线半径、超高、视距等直接与设计速度有关。同时也影响车道宽度、中间带宽度、路肩宽度等指标的确定。4、交通量、设计交通量、通行能力等概念P13-15交通量：单位时间内通过道路某一断面的车辆数，其计量单位常用年平均日交通量或小时交通量。设计（规划）交通量：指拟建道路到预测年限时所能达到的年平均日交通量。通行能力：在一定的道路、环境和交通条件下，单位时间内道路某断面上所能通过的最大车辆数，是特定条件下道路能承担车辆数的极限值，用车辆/小时表示。基本通行能力：指在理想的道路和交通条件下，某一条车道或断面上，单位时间内所能通过小客车的最大数量，是计算各种通行能力的基础。可能通行能力：在实际道路和交通条件下，单位时间内道路某一点所能通过的最大交通量。设计通行能力：道路交通运行状态保持在某一设计的服务水平时，单位时间内道路上某一断面可以通过的最大车辆数。服务水平：车辆在道路上运行过程中驾驶员和乘客所感受的质量量度。服务交通量：在普通的道路、交通和管制条件下，在规定时间周期内能保持规定的服务水平时，道路某一断面或均匀路段所能通过的最大小时交通量。5、城市道路红线的概念及作用P20道路红线：城市道路用地和城市建筑用地的分界控制线（是指划分城市道路用地和城市建筑用地、生产用地及其他备用地的分界控制线）。红线规划的作用：目的是全面规定各级道路、广场、交叉口等用地范围，便于道路设计、施工及两侧建筑物的安排布置，也是各项管线工程设计、施工和调整的主要依据。（控制街道两侧建筑不能侵入道路规划用地，是具体道路单项工程的设计依据，也是城市公用设施各项管线工程的用地依据。）6、公路工程可行性研究的目的与内容P23目的：对某项工程建设的必要性、技术可行性、经济合理性、实施可能性等方面进行综合研究，推荐最佳方案，进行投资估算和经济评价，为建设项目的决策和审批提供科学的依据。内容：a.概述b.现有公路技术状况评价c.经济与交通量发展预测d.建设规模与标准e.建设条件与方案比选f.投资估算与资金筹措g.工程建设实施计划h.经济评价7、公路工程基本项目的设计阶段P24设计阶段及其内容阶段对象内容一技术简单，方案明确的小型建设项目施工图设计二一般工程项目初步设计/施工图设计三技术复杂又缺乏资料的项目或建设项目中的个别路段，特殊大桥，互通式立体交叉，隧道等初步设计/技术设计/施工图设计一阶段设计：根据批准的计划任务书的要求，进行一次详细测量，据以编制施工设计图始于技术简单，路线较短，等级较低；两阶段设计：包括初步设计和施工图设计，适用于一般建设项目。根据批准的计划任务书的要求一般应通过踏勘测量，编制初步设计，根据批准的初步设计，通过详细测量，编制施工图；三阶段设计：包括初步设计、技术设计和施工图设计。第二章平面设计1、平面线形的组成，各组成线形的特点P30-38平面线形三要素：直线、圆曲线和缓和曲线。直线的特点1、直线可以争取路线的短捷，在经济上是合理的2、直线行驶的视距较好，受力简单，方向明确，司机的操作比较轻松3、在选线和测设方面，直线容易选定，方便测量圆曲线作为公路平面线形具有以下主要特点：曲率1/R=常数，测设和计算简单；比直线更能适应地形的变化；在圆曲线上行驶要受到离心力的作用；要比在直线上行驶多占用道路宽度；在小半径的圆曲线内侧行驶时，视距条件较差。缓和曲线设置在直线和圆曲线之间或半径相差较大的两个转向相同的圆曲线之间的一种曲率连续变化的曲线。2、平曲线间夹直线的要求P31当设计速度≥60km/h时，同向曲线间的直线最小长度（以m计）以不小于设计速度（以km/h计）的6倍为宜；当地形条件及其它特殊情况限制时，最小直线长度不得小于设计速度(以km/h计)的3倍。对于设计速度≤40km/h时，参考执行即可。在受到条件限制时，宜将同向曲线改为大半径曲线或将两曲线作成复曲线、卵形曲线或C形曲线。当设计速度≥60km/h时，反向曲线间直线最小长度（以m计）以不小于设计速度（以km/h计）的2倍为宜。当设计速度≤40km/h时，可参照上述规定执行。当直线两端设置有缓和曲线时，也可以直接相连，构成S型曲线。3、汽车的行驶稳定性、影响因素、横向稳定性的条件P32-34汽车行驶的稳定性指汽车在行驶过程中，在外部因素作用下，汽车尚能保持正常行驶状态和方向，不致失去控制而产生滑移、倾覆等现象的能力。汽车的行驶稳定性的影响因素1、汽车本身的结构参数；2、驾驶员的操作技术；3、道路与环境外部因素；汽车在平曲线上行驶时，在发生横向倾覆之前先产生横向滑移现象。在道路设计中应保证汽车不产生横向滑移，同时也就保证了横向倾覆的稳定性。但装载过高也可能出现发生横向倾覆。4、圆曲线的三种最小半径的概念P37极限最小半径：指各级公路在采用允许最大超高和允许的横向摩阻系数情况下，能保证汽车安全行驶的最小半径。一般最小半径：各级公路对按照设计速度行驶的车辆能保证其安全、舒适的最小圆曲线半径。不设超高的最小半径：指平曲线半径较大，离心力较小时，汽车沿双向路拱（不设超高）外侧行驶的路面摩阻力足以保证汽车行驶安全稳定所采用的最小半径。路面不设超高。它是指不必设置超高就能满足行驶稳定性的圆曲线最小半径。5、缓和曲线设置的位置、作用、性质和形式P38-40缓和曲线：设置在直线和圆曲线之间或半径相差较大的两个转向相同的圆曲线之间的一种曲率连续变化的曲线。设置场合：直线和圆曲线之间或半径相差较大的同向圆曲线之间一、缓和曲线的作用与性质（一）缓和曲线的作用1、曲率连续变化，便于车辆遵循2、离心加速度逐渐变化，旅客感觉舒适3、超高横坡度逐渐变化，行车更加平稳4、与圆曲线配合得当，增加线形美观（二）缓和曲线的性质假定：1.汽车为一刚体，转弯时汽车不变形，忽略弹性轮胎的变形。2.左、右轮差别不计，只研究重心的轨迹。3.转弯时汽车等速行驶，驾驶员匀速转动方向盘。缓和曲线的长度与曲线的曲率半径之乘积为一常数。二、缓和曲线的形式（一）回旋线作为缓和曲线1、回旋线的基本公式1.定义：回旋线是曲率随着曲线长度成比例变化的曲线2.基本公式：rl=A2A为回旋线参数，表示回旋线曲率变化的缓急程度。A为长度量纲2、回旋线的相似性（二）其他形式的缓和曲线回旋线三次抛物线双纽线n次抛物线正弦形曲线6、确定缓和曲线最小长度考虑的因素P41旅客感觉舒适、超高渐变率适中、行驶时间不过短第三章纵断面设计1、纵断面图包括的内容P49-50路线纵断面定义：沿中线竖直剖切再行展开的断面。它是一条有起伏的空间线，包括两条线。地面线：根据中线上各桩点的高程而点绘的一条不规则的折线，反映了沿着中线地面地形的起伏变化情况。设计线：经过技术上、经济上以及美学上等多方面比较后设计人员定出一条具有规则形状的几何线，反映了道路路线的起伏变化情况。它由直线和曲线组成。2、地面标高、不同道路的设计标高的含义。P50其中路基设计标高，《规范》规定如下：1.新建公路的路基设计标高：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、四级公路采用路基边缘标高,在设置超高、加宽地段为设超高、加宽前该处边缘标高。2.改建公路的路基设计标高：一般按新建公路的规定办理，也可视具体情况而采用行车道中线处的标高。3、汽车的行驶阻力、道路阻力系数的概念P54-55汽车行驶阻力：空气阻力、滚动阻力、坡度阻力和惯性阻力。（1）空气阻力Rw(N)：汽车在行驶中，由于迎面空气质点的压力，车后的真空吸力及空气质点与车身表面的摩擦力阻碍汽车前进，总称为空气阻力。由空气动力学知，Rw=1/2KAρvn，取空气密度ρ=1.2258（Ns2/m4），n=2，将v(m/s)化为V(km/h)，则：Rw=K·A·V2/21.15（2）道路阻力RR(N)：是由弹性轮胎变形和道路的不同路面类型及纵坡度而产生的阻力，主要包括滚动阻力和坡度阻力。RR=G·（f+i）汽车在坡度i（倾角α）的道路上行驶时，车重G在平行于路面方向的分力为G·sinα=G·i，上坡时它与汽车前进方向相反，阻碍汽车行驶；而下坡时与前进方向相同，助推汽车行驶。(3)惯性阻力RI(N)：汽车的质量分为平移质量和旋转质量（如飞轮、齿轮、传动轴和车轮等）两部分。汽车变速行驶时，需要克服其质量变速运动时产生的惯性力和惯性力矩称为惯性阻力，用RI表示。RI=δ·(G/g)·a道路阻力系数λ称为动力因数D的海拔荷载修正系数。f—滚动阻力系数，i—道路纵坡4、最大纵坡概念、最大纵坡如何确定时考虑哪些因素？P60和P138最大纵坡指在纵坡设计时各级道路允许采用的最大坡度值。因素：工程和环境、道路通行能力、车辆行驶速度。汽车的动力特性、道路等级、自然条件、工程和运营的经济。5、理想的最大纵坡、不限长度的最大纵坡的概念P60理想的最大纵坡指设计车型即载重汽车在油门全开的情况下，持续以理想速度等速行驶所能克服的坡度。理想速度对小客车为设计速度，对载重汽车为最高速度。不限长度最大纵坡指设计车型在油门全开情况下，持续以容许速度等速行驶所能克服的坡度。容许速度一般为设计速度的1/2-2/3，高速路取低限，低速路取高限。6、汽车的稳定行驶状态与非稳定行驶状态P59当采用V1＞Vk的速度行驶时，若道路阻力额外增加，汽车可在原来排挡上降低车速，以获得较大D值来克服额外阻力，待阻力消失后可立即提高到原V1的速度行驶。这种行驶状态称为稳定行驶。当采用V2＜Vk的速度行驶时，若道路阻力额外增加，汽车减速行驶而D值随之减小，如此时不换挡或开大节流阀，汽车将因发动机熄火而停驶。这种行驶状态称为不稳定行驶。λifψ7、为什么要考虑最小纵坡？哪些路段需考虑最小纵坡？如何确定坡长限制？P63-64最小纵坡是为纵向排水的需要，对横向排水不畅的路段所规定的纵坡最小值。在长路堑、低填方和其他横向排水不畅的路段，为保证行车安全和排水要求，防止积水渗入路基而影响其稳定性，应设置不小于0.3%的纵坡（一般情况下以采用不小于0.5%为宜）。要求设置最小纵坡的路段（1）挖方路段（2）设置边沟的低填方路段（3）其它横向排水不畅的路段。坡长是纵断面上相邻两变坡点间的长度。坡长限制，主要是对较陡纵坡的最大长度和一般纵坡的最小长度加以限制。1.最小坡长（1）规定最小坡长的原因①纵断面上若变坡点过多，纵向起伏变化频繁影响了行车的舒适和安全；②相邻变坡点之间的距离不宜过短，以便插入适当的竖曲线来缓和纵坡的要求，同时也便于平纵面线形的合理组合与布置。（2）最小坡长要求最小坡长通常规定汽车以设计速度行驶9s～