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1、道路工程概论 试卷结构: 一.名词解释(2分10=20分) 二.选择(1分 15=15分) 三.填空(1分10=10分) 四.简答(6分4=24分,8分2=16分) 五.计算(15分1=15分) 考试时间：90分钟 第一篇 道路路线 第一章 绪 论 第一、二节：一、基本概念1道路是供各种车辆和行人等通行的工程设施。按其使用范围分为公路、城市道路、厂矿道路、林区道路及乡村道路等。2. 公路：指连接城市、乡村，主要供汽车行驶的具备一定技术条件和设施的道路。3.城市道路：在城市范围内，供车辆及行人通行的具备一定技术条件和设施的道路。4.公路密度：指每百平方公里的国土面积上所拥有的公路里程数。缺点：（
2、1）单车载客载货量较小，加之世界石油价格的不断上涨及收费道路的快速增长，运输成本不断提高。（2）成为社会问题：交通拥挤、道路堵塞、造成公民出行、上下班、货物运输的延误；大量的车辆尾气排放造成严重的空气污染及一系列的环境问题。（3）大城市中由于大量的汽车停放，造成土地资源的匿乏，房价飞涨，车与人争地。（4）安全系数低。在我国，公路交通造事造成的经济损失已占到了第一位。第三节一、道路的分类 1.公路：指连接城市、乡村，主要供汽车行驶的具备一定技术条件和设施的道路。 2.城市道路：在城市范围内，供车辆及行人通行的具备一定技术条件和设施的道路。城市指直辖市、市、镇，以及未设镇的县城。 3.厂矿道路：主
3、要供工厂、矿山运输车辆通行的道路。 4.林区道路：建在林区，主要供各种林业运输工具通行的道路。 5.乡村道路：建在乡村、农场，主要供行人及各种农业运输工具通行的道路。二、公路、城市道路分级1.公路根据使用任务、功能和适应的交通量分为高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路五个等级。2.市道路按其在城市道路系统中的地位、交通功能分为下述四类：(一)快速路(二)主干路(三)次干路(四)支路 。3.公路的基本组成公路由路基、路面、桥涵、隧道、公路排水系统、防护工程和交通服务设施组成。第四节：一、基本概念1.设计车辆分为小客车、载重汽车和鞍式列车3类 。2设计速度是在气候良好、车辆行驶只受道路
4、本身的条件影响时，具有中等驾驶技术的人员能够安全、顺适驾驶车辆的速度。3交通量是指在单位时间内通过道路某一地点或某一断面的车辆数量或行人数量。4. 将全年统计的日交通量总和除以全年总天数，所得平均值为年平均日交通量，单位为 pcud。它是确定道路等级的依据。 5道路通行能力是指在一定的道路和交通条件下，道路上某一路段单位时间内通过某一断面的最大车辆数或行人数量。6.我国高速公路、一级公路至四级公路和城市道路均以小型车为标准换算车辆7.为什么要采用第30位小时交通量作为设计小时交通量？ 一年中的每月、每日、每小时交通量的变化是相当大的，如果用一年中最大的高峰小时交通量作为设计依据，必然造成浪费，
5、但如果采用日平均小时交通量则不能满足实际需要，甚至造成交通阻塞。因此，必须选择适当的小时交通量作为设计小时交通量。研究认为，取一年中的排序第30位最大小时交通量为设计小时交通量最合适，即将一年中测得的8760小时交通量按大小顺序排列，取序号为第30位的小时交通量作为设计小时交通量。即：采用第30位小时交通量作为设计依据，每年只有29个小时的交通量超过设计小时交通量，保证率达9967。8.工程可行性研究的目的 工程可行性研究的目的是对建设项目的必要性、技术的可行性、经济的合理性、实施可能性以及宏观和微观经济效益，做出科学的评价和评估，并拟出多种比较方案，作为决策的依据。9.公路勘测设计阶段 一阶
6、段设计应根据批准的设计施工预算，作为公路施工的依据。 两阶段设计应根据批准的设计任务书(或测设合同)的要求，经过初步测量，编制初步设计文件和设计概算，再根据批准的初步设计，进行定线测量，编制施工图设计文件和施工预算，作为公路施工的依据。 三阶段设计是在初步设计文件和设计概算批准后，通过补充测量，然后编制技术设计文件和修正概算，最后根据批准的技术设计文件经过定线测量(或补充定测)，编制施工图设计文件和施工预算，作为公路施工的依据。第二章 路线平面设计一、基本概念1.公路线形：主要是指道路中心线的空间线形。2.公路平面图、纵断面图和横断面图：路中线在水平面上的投影称作路线的平面图；沿路中线用铅垂面
7、竖直剖切并展开后，投影到立面图上称作路线的纵断面图；中线上任一点的法向切面称作路线的横断面图。3. 圆曲线最小半径包括极限最小半径、一般最小半径和不设超高的最小半径。(1)极限最小半径是指圆曲线半径采用的最小极限值，当地形困难或条件受限制时，方可采用；(2)一般最小半径是指在通常情况下采用的最小半径，它介于极限最小半径与不设超高的最小半径之间，其超高值随半径增大而按比例减小。(3)不设超高的最小半径是指公路曲线半径较大、离心力较小时的路面摩擦力足以保证汽车行驶安全稳定所采用的最小半径。4.超高及其作用 当汽车在弯道上行驶时，要受到离心力的作用，横向力是引起汽车不稳定行驶的主要因素。所以在平曲线
8、设计时，常将弯道外侧边道抬高，构成与内侧车道同坡度的单向坡，该单向倾斜的断面称为超高。 其作用是为了使汽车在圆曲线上行驶时能获得一个指向内侧的横向分力，用以克服离心力，减小横向力，从而保证汽车行驶的稳定性及乘客的舒适性。5.加宽及其作用 汽车在曲线上行驶，4个车轮子轨迹半径不同，其中前轴外轮轨迹半径最大后轴内轮的轨迹半径最小，因而需要比直线上更大的宽度；汽车在曲线上行驶时，其行驶轨迹并不完全与理论行驶轨迹相吻合，而是有一定的摆动偏移，故需要路面加宽来弥补，以保证安全。这种在曲线上适当拓宽路面的形式称为平曲线加宽。6.缓和曲线 缓和曲线是设置在直线与圆曲线之间或圆曲线与圆曲线之间曲率连续变化的曲
9、线段，是道路平面线形要素之一。7.缓和曲线的作用：1）便于驾驶员操纵方向盘；2）满足乘客乘车的舒适与稳定 ；3）满足超高、加宽缓和段的过渡，利于平稳行车 ； 4)与圆曲线配合得当，增加线形美观。第四节 行车视距一、基本概念1.行车视距：为了保证行车安全，驾驶员应能看到前方一定距离内的公路路面，以便及时发现障碍物或对向来车，使汽车在一定的车速下及时制动或绕行，汽车在这段时间内沿路面所行驶的最短距离称为行车视距。行车视距包括停车视距、会车视距和超车视距。 2.停车视距 汽车在单车道或有分隔带的多车道公路上行驶时，遇到障碍物或路面破坏处，驾驶员从开始采取制动措施到完全停车，这一必须保证的最短视距，称
10、为停车视距。它由反应距离、制动距离和安全距离三部分组成。 3.超车视距 在对向混合行驶的双车道公路，各种车辆的行驶速度不同，快速行驶的车辆追上慢速行驶的车辆并超车，需占用对向一定长度的车道。为保证车辆行驶的安全，驾驶员必须看见前面足够长度的车流空隙，以便顺利完成超车，并在超车过程中不影响被超车的行驶状态及其他车流， 该距离即为超车视距。4.会车视距两辆对向行驶的汽车能在同一条车道上及时制动所必须的距离称为会车视距。5.存在视距问题的情况：平面上：平曲线（暗弯），平面交叉处；纵断面：凸竖曲线，凹曲线(下穿式立体交叉)； 第五节 平面线形的设计与调整1.直线的特点 直线是两点间距离最短的线形，一般
11、情况下，这种线形测设、施工简单，视线良好，运行距离短，可降低汽车的运营成本，因而在公路设计中被广泛运用。 由于直线线形的灵活性差，受地形、环境等条件限制，并且直线线形很容易导致驾驶员的思想麻痹，经常性超车，从而易发生交通事故。2.适宜采用直线的路段 (1)不受地形、地物限制的平坦地区和山间的开阔地段； (2)城镇及其近郊或规划方正的农耕区等以直线条为主体的地区； (3)长大桥梁、隧道等结构物地段； (4)路线交叉点前后； (5)双车道公路供超车的路段。3.最小直线长度的限制 直线长度不宜过长，但也不宜过短，特别是在同向的平曲线问不应设置短直线，以免产生视觉上的错觉而危及行车安全。 4.圆曲线的
12、特点 直线线形与圆曲线一样也是公路的基本线形，在路线设计中若能配合地形选用恰当的圆曲线半径，则能取得良好的线形效果。5.圆曲线及带缓和曲线的平曲线桩号计算。 第三章 纵断面设计第一节 概 述一、基本概念1.地面标高：在纵断面图上，通过路中线的原地面上各桩点的高程，称为地面标高；2.地面线：相邻地面标高的起伏折线的连线，称为地面线；3.设计线：设计公路的路基边缘相邻标高的连线，称为设计线。4.设计标高：设计线上表示路中线各点的标高，称为设计标高。5.施工高度：在同一横断面上设计标高与地面标高之差，称为施工高度。当设计线在地面线以上时，路基构成填方路堤；当设计线在地面线以下时，路基构成挖方路堑。6
13、.公路纵断面设计线由直线和竖曲线两种线形要素所组成。 7.竖曲线：纵断面上相邻两条纵坡线相交的转折处，为了行车平顺用一段曲线来缓和，称为竖曲线。 8. 当转坡角为正值时，则为凸形竖曲线，当为负值时，则为凹形竖曲线。 9.变坡点：相邻两个坡度线的交点称为变坡点。两转坡点之间的水平距离称为坡长 。10.平曲线与竖曲线最佳组合 平曲线与竖曲线相互重合，使平曲线稍长于竖曲线，并将竖曲线的起、终点分别放在平曲线的两个缓和曲线的中间，这是平、纵面最好的组合 。第二节 汽车行驶对纵坡设计的要求1.对道路纵坡的要求： 1）纵坡度力求平缓； 2）陡坡宜短，长陡坡的纵坡度应加以严格限制； 3）纵坡度变化不宜太多，
14、尤其应避免急剧的起伏变化，力求纵坡均匀。2.最小坡长限制 最小坡长的限制是从汽车行驶平顺性、乘客的舒适性、纵面视距和相邻两竖曲线的布置等方面考虑的。如果坡长过短，转坡过多，使纵坡线形呈锯齿形状，对路容也不美观。此外，当相邻坡段的纵坡相差较大，而坡长又较短时，汽车运行中换档频繁也增加了驾驶员的操作劳动强度。因此，纵坡的坡长应有一定的最短长度。3.最大坡长限制 最大坡长限制是指比较大的纵坡对正常行车的影响。根据汽车的动力性能可知，公路纵坡的大小及其坡长对汽车的行驶影响很大，特别是长距离的陡坡对汽车行驶非常不利。实际调查资料表明，当纵坡的坡段太长，汽车因克服行驶阻力而使行驶速度显著降低，在提高汽车功
15、率时又易使水箱开锅，导致汽车爬坡无力，甚至熄火；下坡时制动次数增加易使制动器发热而失效，造成车祸。 4.爬坡车道：是指在陡坡路段正线行车道右侧设置的专供载货汽车行驶的专用车道。4.竖曲线计算【例】 某山岭区二级公路，转坡点设在K6+140桩号处，其高程为428.90，两相邻坡段的前坡i1=+4.0，后坡i2=-5.0，选用竖曲线半径R=2000m。试计算竖曲线要素及桩号 K6+080和K6+200处的路基设计标高。1计算竖曲线要素转坡角： =i1 - i2 =(004)-(-0.05)=0.090，为凸形竖曲线。曲线长：L=R=20000.09 =180m切线长： 外矩： 2计算竖曲线起、终点
16、桩号竖曲线起点桩号=(K6+140)-90=K6+050竖曲线终点桩号=(K6+140)+90=K6+2303计算路基设计标高 桩号K6+080处： 平距： l=(K6+080)-(K6+050)=30m竖距： 切线标高=428.9 - 600.04=426.50m 设计标高=426.50-0.23=426.27m 桩号K6+160处， 平距： l=(K6+230)-(K6+160)=70m竖距：切线标高=428.9-200.05=427.90m 设计标高=427.90-1.23=426.67m第四章 横断面设计第一节 公路横断面的组成一、基本概念1.在垂直道路中心线的方向上所作的竖向剖面称为道路横断面。2.两端路肩边缘之间的距离称为路基宽度。3.红线是指城市中的道路用地和其他用地的分界线。4.道路上供车辆行驶的部分称车行道。5.公路和郊区道路上位于车行道外缘至路基边缘，具有一定宽度的带状部分，称为路肩。按路肩上铺筑的材料性质可分为硬路肩和土路肩。6.路拱：为了迅速排除落在路面上的雨水，防止雨水渗入路基降低路基强度以及减少轮胎与路面之间的摩阻力，路面通常做成中间高并向两侧倾斜的坡度，称
