从视觉上应有平顺感的要求考虑。3.何谓超高?设置超高的原因及条件分别是什么?答:①平曲线超高:为了抵消汽车在曲线路段上行驶时所产生的离心力,将路面做成外侧高内侧低的单向横坡的形式。②设置超高的原因:将弯道横断面做成向内倾斜的单向横坡形式,利用重力向内侧分力抵消一部分离心力,改善汽车的行驶条件。③设置超高的条件是:圆曲线半径小于不设超高的最小半径时。4.简述无中央分隔带超高缓和段绕内边轴旋转的形成过程。答:即将路面未加宽时的内侧边缘线保留在原来位置不动。其旋转形式为:①在超高缓和段以前,将两侧路肩的横坡度"分别同时绕外侧路面未加宽时的边缘线旋转,使逐渐变为路面的双向横坡度,这一过程的长度为一,一般取1--2米,但不计入超高缓和段长度内;②将外侧路面连同外侧路肩的1绕中轴旋转同时向前推进,直到使外侧的1逐渐变为内侧路面的,这一过程的长度为L;③将内外侧的路面和路肩的单向横坡度1整体绕路面未加宽时的内侧边缘线旋转同时向前推进,直至单向横坡度1逐渐变为全超高横坡度"为止,这一过程的长度为L2;④超高缓和段全长Lc=L,+L2。5.简述无中央分隔带超高缓和段绕中轴旋转的形成过程。答:即将路面未加宽时的路面中心线保留在原来位置不动。其旋转形式为:①在超高缓和段以前,将两侧路肩的横坡度"分别同时绕外侧路面未加宽时的边缘线旋转,使逐渐变为路面的双向横坡度,这一过程的长度为一,一般取1--2米,但不计入超高缓和段长度内:②将外侧路面连同外侧路肩的1绕中轴旋转同时向前推进,直到使外侧的1逐渐变为内侧路面的,这一过程的长度为L;③将内外侧的路面和路肩的单向横坡度1整体绕路面未加宽时的中心线旋转同时向前推进,直至单向横坡度1逐渐变为全超高横坡度为止,这一过程的长度为L2;①超高缓和段全长Lc=L,+L。6.行车视距的种类有哪些?分述其构成并说明各级公路对行车视距的规定。答:①行车视距的种类有:停车视距、会车视距、超车视距等
④从视觉上应有平顺感的要求考虑。 3.何谓超高?设置超高的原因及条件分别是什么? 答:①平曲线超高:为了抵消汽车在曲线路段上行驶时所产生的离心力,将路面做成外侧高 内侧低的单向横坡的形式。 ②设置超高的原因:将弯道横断面做成向内倾斜的单向横坡形式,利用重力向内侧 分力抵消一部分离心力,改善汽车的行驶条件。 ③设置超高的条件是:圆曲线半径小于不设超高的最小半径时。 4.简述无中央分隔带超高缓和段绕内边轴旋转的形成过程。 答:即将路面未加宽时的内侧边缘线保留在原来位置不动。其旋转形式为: ①在超高缓和段以前,将两侧路肩的横坡度 0 i 分别同时绕外侧路面未加宽时的边缘线 旋转,使 0 i 逐渐变为路面的双向横坡度 1 i ,这一过程的长度为 L0 ,一般取 1-2 米,但不计 入超高缓和段长度内; ②将外侧路面连同外侧路肩的 1 i 绕中轴旋转同时向前推进,直到使外侧的 1 i 逐渐变为内 侧路面的 1 i ,这一过程的长度为 L1; ③将内外侧的路面和路肩的单向横坡度 1 i 整体绕路面未加宽时的内侧边缘线旋转同时 向前推进,直至单向横坡度 1 i 逐渐变为全超高横坡度 b i 为止,这一过程的长度为 L2 ; ④超高缓和段全长 LC L1 L2 。 5.简述无中央分隔带超高缓和段绕中轴旋转的形成过程。 答:即将路面未加宽时的路面中心线保留在原来位置不动。其旋转形式为: ①在超高缓和段以前,将两侧路肩的横坡度 0 i 分别同时绕外侧路面未加宽时的边缘线 旋转,使 0 i 逐渐变为路面的双向横坡度 1 i ,这一过程的长度为 L0 ,一般取 1-2 米,但不计 入超高缓和段长度内; ②将外侧路面连同外侧路肩的 1 i 绕中轴旋转同时向前推进,直到使外侧的 1 i 逐渐变为内 侧路面的 1 i ,这一过程的长度为 L1; ③将内外侧的路面和路肩的单向横坡度 1 i 整体绕路面未加宽时的中心线旋转同时向前 推进,直至单向横坡度 1 i 逐渐变为全超高横坡度 b i 为止,这一过程的长度为 L2 ; ④超高缓和段全长 LC L1 L2 。 6.行车视距的种类有哪些?分述其构成并说明各级公路对行车视距的规定。 答:①行车视距的种类有:停车视距、会车视距、超车视距等
②其构成为:停车视距:由反应距离、制动距离和安全距离等三部分构成:会车视距:由停车视距的二倍组成超车视距:由加速行驶距离、超车在对向车道行驶的距离、超车完了时,超车与对向汽车之间的安全距离、超车开始加速到超车完了时对向汽车的行驶距离等四部分组成③《标准》规定高速公路、一级公路应满足停车视距的要求;二、三、四级公路必须保证会车视距。7:简述视距包络图的绘制方法与步骤。答:视距包络图的作图方法与步骤如下:①按比例画出弯道平面图,在图上示出路面两边边缘(包括路面加宽在内)、路基边缘线(包括路基加宽在内)、路中线及距加宽前路面内侧边缘1.5m的行车轨迹线(有缓和曲线时也应按缓和曲线形式画出汽车轨迹线):②由平曲线的起、终点向直线段方向沿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至曲线中点的轨迹距离分成若干等份(一般分10等份)得1、2、3、各点;④从0、1、2、3、分别沿轨迹方向量取设计视距S,定出各相应点0″、1″、2″、3°,则0—0″;11;2—2°;3—3″和对称的0—0″;1—1°;2—2°;33”,都在轨迹线上满足设计视距S的要求。③用直线分别连00”,11,22,和对称的00°,11',22”,各线段互相交叉。③用曲线板内切与各交叉的线段,画出内切曲线,这条内切曲线就是视距包络线,③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。8.在平面线形设计中,如何选用圆曲线半径?答:①在地形、地物等条件许可时,优先选用大于或等于不设超高的最小半径:②一般情况下宜采用极限最小曲线半径的4~8倍或超高为2%~4%的圆曲线半径;③当地形条件受限制时,应采用大于或接近一般最小半径的圆曲线半径;④在自然条件特殊困难或受其他条件严格限制而不得已时,方可采用极限最小半径;③圆曲线最大半径不宜超过10000m。9.简述平面线形的组合形式。答:平面线形的组合形式主要有:①基本型:按直线一回旋线一圆曲线一回旋线一直线的顺序组合;2②S型:两个反向圆曲线用回旋线连接起来的组合线形③复曲线:
②其构成为: 停车视距:由反应距离、制动距离和安全距离等三部分构成; 会车视距:由停车视距的二倍组成; 超车视距:由加速行驶距离、超车在对向车道行驶的距离、超车完了时,超车与对 向汽车之间的安全距离、超车开始加速到超车完了时对向汽车的行驶距离等四部分组成。 ③《标准》规定高速公路、一级公路应满足停车视距的要求;二、三、四级公路必 须保证会车视距。 7.简述视距包络图的绘制方法与步骤。 答:视距包络图的作图方法与步骤如下: ①按比例画出弯道平面图,在图上示出路面两边边缘(包括路面加宽在内)、路基边 缘线(包括路基加宽在内)、路中线及距加宽前路面内侧边缘 1.5 m 的行车轨迹线(有缓 和曲线时也应按缓和曲线形式画出汽车轨迹线); ②由平曲线的起、终点向直线段方向沿轨迹线量取设计视距 S 长度,定出 O 点; ③从 O 点向平曲线方向沿轨迹线把 O 至曲线中点的轨迹距离分成若干等份(一般分 10 等份)得 1、2、3、. 各点; ④从 0、1、2、3、. 分别沿轨迹方向量取设计视距 S,定出各相应点 0′、1′、2′、 3′.,则 0—0′;1—1′;2—2′;3—3′ . 和对称的 0—0′;1—1′;2—2′;3— 3′ . ,都在轨迹线上满足设计视距 S 的要求。 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用曲线板内切与各交叉的线段,画出内切曲线,这条内切曲线就是视距包络线。 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。 8.在平面线形设计中,如何选用圆曲线半径? 答:①在地形、地物等条件许可时,优先选用大于或等于不设超高的最小半径; ②一般情况下宜采用极限最小曲线半径的 4 ~ 8 倍或超高为 2% ~ 4%的圆曲线半 径; ③当地形条件受限制时,应采用大于或接近一般最小半径的圆曲线半径; ④在自然条件特殊困难或受其他条件严格限制而不得已时,方可采用极限最小半径; ⑤圆曲线最大半径不宜超过 10000m。 9.简述平面线形的组合形式。 答:平面线形的组合形式主要有: ①基本型:按直线— 回旋线—圆曲线—回旋线—直线的顺序组合; ②S 型:两个反向圆曲线用回旋线连接起来的组合线形; ③复曲线:
(A)两同向圆曲线按直线一圆曲线R一圆曲线R一直线的顺序组合构成。(B)两同向圆曲线按直线一回旋线A一圆曲线R,一圆曲线R,一回旋线A一直线的顺序组合构成。(C)用一个回旋线连接两个同向圆曲线的组合形式,称为卵型,按直线一回旋线A一圆曲线R一回旋线一圆曲线R一回旋线A一直线顺序组合构成,④凸型:两个同向回旋线间不插入圆曲线而径相衔接的线形;③复合型:两个及两个以上同向回旋线,在曲率相等处相互连接的形式:③C型:同向曲线的两个回旋线在曲率为零处径相衔接(即连接处曲率为0,R=8)的形式。五、计算题1.若二级公路的设计车速取V=80km/h,"mx=0.13、U=0.06、imx=0.08、i,=0.07试计算园曲线极限最小半径值和一般股最小半径值(取50米的整数倍)。v2R=127(μ±)可计算如下:解:根据汽车行驶在曲线上力的平衡方程式V2802R==239.97(m)127(μmax+ibmax)127(0.13+0.08)①园曲线极限最小半径根据题义取R覆限=250米V?802R==387.64(m)127(μ+i)127(0.06+0.07)②园曲线一般最小半径根据题义取R一载=400米2.高速公路设计车速为V=120km/h,路拱横坡度为2%,若横向力系数采用0.040。试计算不设超高园曲线最小半径(取500米的整数倍)。v2R=127(μ±i)可计算如下:解:根据汽车行驶在曲线上力的平衡方程式v21202R==5669.29(m)127(u-i)127(0.04-0.02)不设超高园曲线最小半径根据题义取R不设=5500米3某新建二级公路(设计车速为80千米/小时),有一处弯道半径R=300米,试根据离心加速度变化率和驾驶员操作方向盘所需时间的要求计算该弯道可采用的缓和曲线最小长度(取10米的整数倍)。解:(1)根据离心加速度变化率计算:
(A)两同向圆曲线按直线—圆曲线 R1 —圆曲线 R2 —直线的顺序组合构成。 (B)两同向圆曲线按直线—回旋线 A1 —圆曲线 R1 —圆曲线 R2 —回旋线 A2-直线的顺 序组合构成。 (C)用一个回旋线连接两个同向圆曲线的组合形式,称为卵型,按直线—回旋线 A1—圆 曲线 R1—回旋线—圆曲线 R2—回旋线 A2—直线顺序组合构成。 ④凸型:两个同向回旋线间不插入圆曲线而径相衔接的线形; ⑤复合型:两个及两个以上同向回旋线,在曲率相等处相互连接的形式; ⑥C 型:同向曲线的两个回旋线在曲率为零处径相衔接(即连接处曲率为 0,R=∞)的形 式。 五、计算题 1.若二级公路的设计车速取 V=80 km/ h , 0.13 max 、 0.06 、 0.08 ib max 、 0.07 b i , 试计算园曲线极限最小半径值和一般最小半径值(取 50 米的整数倍)。 解:根据汽车行驶在曲线上力的平衡方程式 127( ) 2 b i V R 可计算如下: ①园曲线极限最小半径 239.97( ) 127(0.13 0.08) 80 127( ) 2 max max 2 m i V R b 根据题义取 R 极限=250 米 ②园曲线一般最小半径 387.64( ) 127(0.06 0.07) 80 127( ) 2 2 m i V R b 根据题义取 R 一般=400 米 2.高速公路设计车速为 V=120 km/ h ,路拱横坡度为 2%,若横向力系数采用 0.040。试计 算不设超高园曲线最小半径(取 500 米的整数倍)。 解:根据汽车行驶在曲线上力的平衡方程式 127( ) 2 b i V R 可计算如下: 不设超高园曲线最小半径 5669.29( ) 127(0.04 0.02) 120 127( ) 2 2 m i V R 根据题义取 R 不设=5500 米 3.某新建二级公路(设计车速为 80 千米/小时),有一处弯道半径 R=300 米,试根据离心加 速度变化率和驾驶员操作方向盘所需时间的要求计算该弯道可采用的缓和曲线最小长度(取 10 米的整数倍)。 解:(1)根据离心加速度变化率计算:
V3=0.035*803L,=0.035= 59.73(m)R300(2)根据驾驶员操作方向盘所需时间的要求计算:V_80=66.67(m)L,=1.21.2根据题义该弯道可采用的缓和曲线最小长度为70米。4.某新建三级公路有一处弯道,其平曲线半径R取120米,偏角α=29°23'24",若该平曲线设置为基本型,其缓和曲线长度最大可取多长?B<%_ 29"23’24"=0.256(rad),解:①由α>2βo得:22LB=2R得:L。<2R·β。=2×120×0.256=61.44(m)②由因此,缓和曲线长度最大可取61.44米。5.某新建二级公路有一弯道,其平曲线半径R为400米,缓和曲线长为80米,试计算缓和曲线上距起点40米点和缓和曲线终点的坐标(以缓和曲线起点为原点)。解:①缓和曲线上距起点40米点坐标计算如下:由l=40(m)得15405x=/40=39.998(m)40R'L40.40028021713403407=0.333(m)N336×4003×8036RL336RL6x400×80②缓和曲线终点坐标计算如下:由L。= 80(m)得L803=80-79.92(m)X, = L40R240×4002Lt802L804=2.665(m)Yh =336R3336×40036R6×4006.从某公路设计文件《直线、曲线及转角一览表》中摘抄的一组路线设计资料如下:JD8:K3+425.982ZH。=K3+311.099HY,=K3+346 99 YHg =K3+492. 155 HZ =K3+527.155JD9:K4+135.169
59.73( ) 300 80 0.035 0.035* 3 3 m R V Lc (2)根据驾驶员操作方向盘所需时间的要求计算: 66.67( ) 1.2 80 1.2 m V Lc 根据题义该弯道可采用的缓和曲线最小长度为 70 米。 4.某新建三级公路有一处弯道,其平曲线半径 R 取 120 米,偏角 29 2324 ,若该平 曲线设置为基本型,其缓和曲线长度最大可取多长? .解:①由 0 2 得: 0.256( ) 2 29 23 24 2 0 rad ②由 R L 2 得: 2 2 120 0.256 61.44( ) Lc R 0 m 因此,缓和曲线长度最大可取 61.44 米。 5.某新建二级公路有一弯道,其平曲线半径 R 为 400 米,缓和曲线长为 80 米,试计算缓和 曲线上距起点 40 米点和缓和曲线终点的坐标(以缓和曲线起点为原点)。解:①缓和曲线上 距起点 40 米点坐标计算如下: 由l 40(m) 得 39.998( ) 40 400 80 40 40 40 2 2 5 2 2 5 m R L l x l c 0.333( ) 336 400 80 40 6 400 80 40 6 336 3 3 3 7 3 3 3 7 m R L l RL l y c c ②缓和曲线终点坐标计算如下: 由 L 80(m) c 得 79.92( ) 40 400 80 80 40 2 3 2 3 m R L x L c h c 2.665( ) 336 400 80 6 400 80 6 336 3 2 4 3 2 4 m R L R L y c c h 6.从某公路设计文件《直线、曲线及转角一览表》中摘抄的一组路线设计资料如下: JD8: K3+425.982 ZH8 K3+311.099 HY8 K3+346.099 YH8 K3+492.155 HZ8 K3+527.155 JD9:K4+135.169