5.简答视距包络图的绘制方法和步骤。
答:(1)按比例画出弯道平面图,在图上示出路面两边边缘线(包括路面加宽在内)、路基边缘线(包括路基加宽在内)、路中线和距加宽前路面内侧边缘1.5m的行车轨迹线;
(2)由平曲线的起、终点向直线段方向沿行车轨迹线量取设计视距s长度定出0点;
(3)从0点向平曲线方向沿轨迹线把0点至曲线中点的轨迹距离分成若干等分得1、2、3、?各点或对称的1、2、3?;
(4)从O、1、2、3?分别沿轨迹前进方向量取设计视距S,定出各相应点0′、1′、2′、3′(如从对称的0点开始,则向相反方向量取O′、1′、2′、3′?);
(5)用直线分别连00′、11′、22′?和对称的00′、11′、22′?,各线段互相交叉; (6)用曲线板内切于各交叉的线段,画出内切曲线,即为视距包络线; (7)视距包络线两端与障碍线相交,在视距包络线与障碍线之间的部分,就是应该清除障碍物的范围。
什么是缓和曲线?为什么设置缓和曲线?缓和曲线最常用的形式及其优点是什么?缓和曲线长度的确定考虑了哪几个因素?
一、缓和曲线是设置在直线(曲率=0)与圆曲线之间的一种曲率连续变化的曲线。
二、作用:
(1)曲率连续变化,便于行车(沿规定的轮迹行驶) (2)离心加速度逐渐变化,乘客感觉舒适。 (3)超高横坡过渡段。
(4)与圆曲线配合适当,增加线形美感 三、我国标准规定,缓和曲线采用回旋线
回旋线的性质满足汽车匀速从直线驶入或驶出圆曲线,其轨迹的弧长与此时的曲率半径的乘积为常数;回旋线与行车轨迹线形相同。
四、驾驶过渡容易、乘客舒适、线形美观、圆曲线上的超高和加宽可在此长度内完成。
第四章 纵断面设计
例题:某山岭区一般二级公路,变坡点桩号为K5+030.00,高程为427.68m,i1=5%,i2=-4%,竖曲线半径2000m。计算竖曲线诸要素以及桩号为K5+000.00和K5+100.00处的设计高程。
4-2 某条道路变坡点桩号为K25+460.00,高程为780.72m,i1=0.8%,i2=5%,竖曲线半径5000m。 1)判断凸、凹性; 2)计算竖曲线要素;
3)计算竖曲线起点、K25+400.00、K25+460.00、K25+500.00、终点 的设计标高。 练习4-4
一、填空题
1.在公路路线纵断面图上,有两条主要的线:一条是_地面线_;另一条是_设计线__。
2.纵断面设计就是根据汽车的动力特性、公路等级、道路性质和交通组成,以及当地气候、地形、地物、地质、水文、土质条件、排水要求、工程量等来研究这条空间线形的纵坡布置。 3.纵断面的设计线是由_直线_和竖曲线的。
5.理想的纵坡应当 均匀_平缓,各种车辆都能最大限度以接近_设计_速度行驶。
7.最大纵坡的确定主要根据汽车的动力性能、公路等级、自然条件,并要保证行车安全。
9.设置爬坡车道的目的主要是为了提高高速公路和一级公路的_通行能力 ,以免影响_较高车速_的车辆行驶。
10.纵断面线型的布置包括设计标高的控制,设计纵坡度和变坡点的决定。
11.纵断面图上设计标高指的是_路肩边缘(有超高、加宽则为未超高、加宽前的路肩边缘)_的设计标高。
12.转坡点是相邻纵坡设计线的_交点_,两转坡点之间的水平距离称为_坡长_。
14.凸形竖曲线的最小长度和半径主要根据___________和____________来选取其中较大者。 15.凹形竖曲线的最小长度和半径主要根据_________和_________来选取其中较大者。 (答案:14.视距 行程时间 15.离心力 行程时间)
16.纵断面设计图反映路线所经中心地面起伏和设计标高之间的关系。
19.当路面为表处(_f=0.02),解放牌汽车用Ⅲ档,以30km/h不减速行驶(D=0.083)时,可爬升的最大纵坡为____________。(答案:6.3%)
20.在确定竖曲线半径大小时,《规范》规定当条件受限制时,方可采用一般最小值,特殊困难不得已时,才允许采用极限最小值。
21.在凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部应避免插入小半径平曲线,或将这些顶点作为反向曲线的转向点。
22.纵断面设计的最后成果,主要反映在路线纵断面图和路基设计表上。 23.缓和坡段的纵坡不大于3%,且坡长不得小于最小坡长的规定值。
24.二、三、四级公路越岭路线的平均纵坡,一般以接近5.5%(相对高差为200-500m)和_5%(相对高差大于500m)为宜,并注意任何相连3km路段的平均纵坡不宜大于5.5%。
25.高速公路和一级公路,当纵坡大于4%时,可设爬坡车道,其宽度一般为3.5m_。
26.各级公路的长路堑路段,以及其它横向排水不畅的路段,均应采用不小于0.3%的纵坡。
二、选择题
1.路基设计标高一般是指(c)。
A.路基中线标高; B.路面边缘标高;c.路肩边缘标高;D.路基坡脚标高 2.设有中间带的高速公路和一级公路,其路基设计标高为(D )。 A.路面中线标高; B.路面边缘标高;
c.路缘带外侧边缘标高; D.中央分隔带外侧边缘标高
3.凸形竖曲线最小长度和最小半径的确定,主要根据(C)来选取其中较大值。 A.行程时间、离心加速度和视距; B.行程时间和离心力; c.行程时间和视距; D.视距和离心加速度
4.竖曲线起终点对应的里程桩号之差为竖曲线的(C )。 A.切线长;B.切曲差; C.曲线长
9.最大纵坡的限制主要是考虑(B)时汽车行驶的安全。 A.上坡;B.下坡;C.平坡
10.确定路线最小纵坡的依据是(D)。
A.汽车动力性能; B.公路等级; c.自然因素; D.排水要求
11.新建公路路基设计标高一般是以(C)标高为准。
A.路基中心; B.加宽后的路基内侧边缘; c.未加宽前的路肩外侧边缘 16.公路纵坡越大越长,则汽车越需要(C)。 A.较高排档; B.较高车速; c.较大D值
17.公路的最小坡长通常是以设计速度行驶(D)的行程来规定的。 A.3~6s;B.6~9s;C.9~15s; D.15~20s
18.在平原区,纵断面设计标高的控制主要取决于(A)。 A.路基最小填土高度; B.土石方填挖平衡; c.最大纵坡和坡长; D.路基设计洪水频率
19.在纵坡设计中,转坡点桩号应设在(B)的整数倍桩号处。 A.5m;B.10m;C.20m;D.50m
20.《设计规范》中规定,高速公路和一级公路当纵坡大于4%时,可沿上坡方向车道右侧设置(A)。 A.爬坡车道;B.变速车道;c.错车道;D.辅道 21.《设计规范》规定:公路竖曲线采用( )。
A.二次抛物线;B.三次抛物线;c.回旋曲线; D.双纽线
22.对于海拔高度在4500m的平原微丘区二级公路,其最大纵坡值应为( )。 A.3%; B.4%; C.5%; D.6% 23.路基设计表是汇集了路线( )设计成果。
A.平面; B.纵断面; C.横断面; D.平、纵、横 24.各级公路在积雪冰冻地区,合成坡度值不应大于( )。 A.4%; B.6%; C.8%: D.10% 25.各级公路的最小合成坡度不宜小于( )。
A.O.3%; B.0.4%; C.0.5%: D.1.0%
26.《技术标准》规定各级公路最大容许合成坡度的目的是(A)。 A.控制急弯和陡坡的组合; B.控制最大超高横坡度; C.保证冰雪路面的行车安全; D.比纵坡指标更科学合理 27.合成坡度不能过小,是因为( B )。
A.汽车可能沿合成坡度方向倾斜、滑移 B.对排水不利 C.对路面施工不利 D.对平纵组合不利 二、选择题
1.C;2.D;3.C;4.C;5.A:6.D:7.C;8.A;9.B;10.D;11.C;12.A;13.C;14.A;15.C;16.C:17.C:18.A; 19.B; 20.A; 21.A; 22.B; 23.D; 24.C; 25.C
1.关于平、纵面线形组合设计,正确的有( B C D ) A.当竖曲线与平曲线组合时,竖曲线宜包含平曲线 B.要保持平曲线与竖曲线大小的均衡
C.一个平曲线内,必须避免纵断面线形的反复凸凹 D.满足驾驶员视觉和心理上的要求
E.竖曲线的顶、底部可插入小半径的平曲线
2.关于规范对纵坡及坡长的规定,正确的有( C ) A.规范中只有最小坡长规定 B.规范中只有最大坡长规定
C.规范中既有最小坡长规定,又有最大坡长规定
D.各级公路的长路堑路段,以及其他横向排水不畅的路段,应采用不小于0.1%的纵坡
设竖曲线的半径和外距分别为R和E,二者单位均为m,则坡度角ω与R、E的关系为( )。 A.R=28Eω B.R=28Eω C.R=4Eω
2
D.R=8Eω2
根据经验,平曲线半径如果不大于1000m,竖曲线半径大约为平曲线半径的n倍,便可达到线形的均衡性。其中n为( )。 A.3~5 B.7~9 C.10~20 D.1~2
平曲线与竖曲线组合时,所谓“平包竖”是指: A一个平曲线包含一个竖曲线 B竖曲线的起终点在圆曲线上
C竖曲线的起终点分别放在平曲线的两个缓和曲线内 D竖曲线的起终点分别放在平曲线的两端直线上
1、在纵坡设计时,只要满足了最大坡度,最大坡长的要求,设计就是合理的。( × ) 2、平均纵坡是指一定长度的路段范围内,所有纵坡坡度的平均值( × ) 3、路线纵断面设计的主要工作是指纵坡设计和竖曲线设计。( √ ) 4、纵断面上的坡长是指该坡在水平面上投影的长度。( √ ) 5、坡长就是指相邻两变坡点桩号之差。( √ ) 6、设计时,只要满足了规范中的最小竖曲线半径的要求,也就同时满足了公路竖向视距的要求。
(√)
三、问答题
1.决定转坡点位置时应考虑哪些问题? 答:(1)考虑坡长限制; (2)最大纵坡;
(3)缓和坡段和纵坡设计的有关要求;
(4)纵面线型与平面线型的相互协调、配合; (5)使工程量最小而线型最好;
(6)转坡点位置设在10m整倍数的桩号上。
2.缓和坡段的作用是什么?
答:(1)改善汽车在大于5%的坡道上行驶的紧张状态,避免汽车长时间使用低档爬坡;
(2)增大汽车下坡行驶时的安全性,减轻汽车机件负荷(上坡)和降低制动器过高的温度(下坡)。
3.平、纵面线形组合的基本原则是什么?
答:(1)应该在视觉上自然诱导驾驶员的视线; (2)保持视觉上的连续性,平、纵面线形的技术指标应大小均衡,使线形在视觉上、心理上保持平衡; (3)选择组合得当的合成坡度,以利于路面排水和行车安全。