第一篇
道路勘测设计
1．何谓路线？什么是路线的平面、纵断面和横断面？什么是路线设计？ 答：我们平时所说的路线是指道路中线的空间位置。 路线在水平面的投影称作路线的平面；沿中线竖直剖切再行展开在立面上的投影则是路线的纵断面；中线上任意点的法向切面是道路在该点的横断面。
路线设计是指确定路线在平、纵、横三维立体上各部位尺寸的工作。
2．平面线形的组成要素是什么？分别有何作用？
答：直线、圆曲线、缓和曲线是平面线形的组成要素。我们称之为“平面线形三要素”。 在平原区，直线作为主要线形是适宜的，它具有汽车在行驶中视觉最好，距离最短，运营经济，行车舒适，线形容易选定等特点，但过长的直线又容易引起驾驶员的单调疲劳，超速行驶，对跟车距离估计不足而导致交通事故。圆曲线是平面线形主要原素之一，采用平缓而适当的圆曲线即可引起驾驶员的注意又可以美化线形。在直线和圆曲线之间或在不同半径的两圆曲线之间，为缓和汽车的行驶，符合汽车行驶轨迹，采用曲率不断变化的缓和曲线是较为合理的。
3．在平面线形中，基本线形与汽车的行驶状态是如何相对应的？
答：在平面线形中，基本线形是和汽车的行驶状态相对应的，具有如下的几何性质： （1）直线：曲率为零，汽车车身轴向与汽车行驶方向的夹角为零。
（2）圆曲线：曲率为不为零的常数，汽车车身轴向与汽车行驶方向的夹角为固定值。 （3）缓和曲线：曲率为变数，汽车车身轴向与汽车行驶方向的夹角为变数。
4．在公路和城市道路中使用很广泛直线，为什么过长的直线并不好？ 答：一般在定线时，只要地势平坦，无大的地物障碍，定线人员首先考虑使用直线通过。但过长的直线并不好，直线线形大多难于和地形相协调，若长度运用不当，不仅破坏了线形的连续性，也不便达到线形自身的协调。另外过长的直线也容易使驾驶员感到疲倦，难以目测车间距离，于是产生尽快驶出直线的急躁情绪，超速行驶，从而导致交通事故的发生。
5．直线在道路设计中应用是比较广泛的，一般在哪些情况下可以使用直线？
答：直线在道路设计中应用是比较广泛的，一般在下列情况下可以使用直线： （1）不受地形、地物限制的平坦地段或山间的开阔谷地。 （2）市镇及其近郊或是规划方正的农耕区以直线线形为主的地区。 （3）含有较长的桥梁、隧道等构筑物的路段。 （4）路线交叉点及其前后的路段。 （5）双车道公路提供超车的路段。
6．在道路平面设计中，直线的使用应注意哪些问题？
答：在直线的使用中，值得注意的是有关直线长度的问题，一般来说对直线的长度应该有所限制。当不得已采用过长直线时，为弥补景观单调之缺陷，应结合沿线具体情况采取相应的技术措施予以处理。但还要注意以下几个问题：
（1）在长直线上纵坡不宜过大。因为长直线再加下陡坡行驶，更容易导致超速行驶，
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造成交通事故。
（2）长直线适于与大半径凹形竖曲线组合。
（3）当道路两侧地形过于空旷时，应采取一定的技术措施改善单调的景观。 （4）长直线或长下坡尽头，宜于连接大半径的平曲线。
7．在道路的平面设计中如何因地制宜的使用直线？ 答：对于直线的使用一定要因地制宜：
（1）位于城市附近的道路，由于建筑物和城市风光的映衬，一般来说对于直线长度没有太多的限制。
（2）对于乡间的公路，由于道路周围的环境过于单调，如果直线过长，就会使人的情绪受到影响，驾驶人员就会希望快速驶离直线，这时极易导致驾驶员超速行驶造成交通事故且事故危害程度随直线的增长而增大。
（3）对于大戈壁、大草原等地域开阔的地区，有时直线长度会达数十公里。在这样的地区行车，驾驶员极易疲劳，也容易超速行驶，但除了选择直线以外别无选择，如果人为地设置曲线往往不能改善景观的单调，反而会增加路线长度和驾驶操作的难度。
8．在道路的平面设计中，如何规定直线的最小长度？为什么？
答：（1）同向曲线间的直线最小长度
同向曲线是指转向相同的相邻两曲线，同向曲线间插入短直线，这种线形组合工程上称为断背曲线。这种曲线很容易使驾驶员产生错觉，即把直线和两端的曲线看成反向曲线，甚至看成为一个曲线，破坏了线形的连续性，极易造成驾驶员判断和操作的失误，我们在设计中尽量避免这种现象的发生。在《规范》中明确规定：同向曲线之间的最短直线长度以不小于6V（m）(V以km／h计)为宜。
（2）反向曲线间直线的最小长度
在反向曲线之间，为满足设置超高、加宽的需要，应有一定长度的直线。我国在《规范》中明确提出反向曲线之间的直线最小长度以不小于2V（m）(V以km／h计)为宜。当受到地形、地物等各方面的限制时，可将反向缓和曲线首尾相接，但此时要注意路面排水的问题。
9．在公路和城市道路的设计中，圆曲线有何特点？
答：圆曲线具有易与地形适应、可循性好、线形美观、易于敷设等特点
10．不设缓和曲线时，圆曲线的几何要素计算公式如何？平曲线主点桩位的里程如何计算？
答：圆曲线以转角?及半径R表示，右转角为?y，左转角为?z。对于确定了转角及半径的圆曲线，当不设缓和曲线时几何要素(如图
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图 1.2.2 圆曲线几何要素
l.2.2)计算公式如下：
T?Rtg?2
L??180?R?0.01745?R ?2?1)
E?R(secD?2T?L
式中：T——切线长(m)；
L——曲线长(m)； E——外距(m)；
D——校和数或是超距(m)；
?——转角(°)；
R——圆曲线半径(m)。
不设缓和曲线，平曲线主点桩位有三个，分别为ZY(直线与圆曲线相接的点)点、QZ(曲线中点)点及YZ(圆曲线与直线相接的点)点，里程计算如下：
JD里程-T=ZY里程 ZY里程+L=YZ里程 YZ里程-L/2=QZ里程 QZ里程-D/2=JD里程
11．使行驶在平曲线上的车辆为什么有横向失稳的危险？汽车的横向失稳表现为什么现象？抵消汽车部分离心力的工程措施是什么？
答：汽车在曲线上行驶时，除受重力作用以外，还受到离心力的作用，也正是离心力的作用，使行驶在平曲线上的车辆有横向失稳的危险。
汽车的横向失稳表现为：一是汽车向外滑移；二是汽车向外倾覆。滑移先于倾覆。因此，在道路设计中，若能保障汽车不滑移则同时就保障了汽车行驶的倾覆稳定性。
抵消汽车部分离心力的工程措施是超高。如果离心力过大，将对行车安全产生不良影响，所以在工程中为减小离心力的作用，保证汽车在平曲线上行驶的稳定性，把路面做成内侧低外侧高的单向横坡形式，也就是超高，单向横坡的坡度为超高率。汽车在具有超高的平曲线上行驶，重力的水平分力可以抵消一部分离心力的作用，其余可由横向摩阻力来平衡。
12．什么是横向力系数？横向力系数?的存在会对行车产生哪些不利的影响？横向力系数合理的限界是多少？
V2?ih 答：横向力系数：??127R式中：?——横向力系数；
(1.2.1)
ih——超高横坡度(或称超高率)；
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V——行车速度(km／h)； R——平曲线半径(m)。
上式表达了横向力系数和车速、平曲线半径以及超高率之间的关系。从中可以看到，横向力系数越大，则汽车行驶的稳定性越差。
横向力系数?的存在会对行车产生种种不利的影响，?越大行车越不利，主要表现在如下几个方面：
(1)行车安全方面
汽车在路面上不发生滑移的前提条件是横向力系数?不大于轮胎与路面之间的横向磨阻系数φx。
(2)增加燃料消耗和轮胎磨损
在平曲线路段，由于横向力系数的存在，使车辆的燃油消耗和轮胎磨损较平直路段有所增加。
(3)乘客感觉不舒适
横向力系数的存在不仅造成驾驶员操作的困难、燃油消耗及轮胎磨损的增加，还对乘客的乘车感觉造成不良影响，在?过大时，乘客的感觉不舒适。
通过研究一般认为由0.10到0.16是比较合理的一个范围，在设计中可以根据道路等级来采用不同的数值。
13．如何限制超高横坡度的值？
答：超高横坡度ih：高速公路、一级公路的超高横坡度不应大于10％，其他各级公路不应大于8％；在积雪冰冻地区，最大超高横坡度不宜大于6％；当超高横坡度的计算值小于路拱坡度时，应设置等于路拱的超高。
14．平面曲线的最小半径有哪几种情况？分别是考虑了哪几方面的情况确定的？ 答：平面曲线的最小半径有：极限最小半径，一般最小半径，不设超高的最小半径三种情况。随着公路等级由高速公路、一级、二机、三级、四级的变化，设计速度有高到低，以上半径由大到小。
极限最小半径：我国现行的《公路工程技术标准》中的极限最小半径是参照各省市以及
国外的具体情况，选用适当的?max和ihmax，并将其计算结果进行归纳得出的。
一般最小半径：在选用圆曲线的半径值时，一方面要考虑汽车行驶的稳定性和乘客的舒适性，另一方面也要考虑工程的可行性和工程量的限制。因此，在现行的《公路工程技术标准》中充分地考虑了这几方面的情况确定了一般最小半径值。
不设超高的最小半径：当选用的圆曲线半径大到一定的程度，在曲线上即使不设超高也能满足车辆行驶的稳定性和乘客的舒适性要求，这时，我们可以在曲线上不设置超高。此时，对于在曲线外侧行驶的车辆存在着一个“反超高”也就是超高横坡率为负值，大小同路拱。我国《公路工程技术标准》中取用?max＝0.035，ihmax＝-0.015（或-0.02）来计算不设超高
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的最小半径值。
15．缓和曲线有何作用？ 答：缓和曲线的作用
（1）缓和曲线通过其曲率逐渐变化，可更好的适应汽车转向的行驶轨迹； （2）汽车从一曲线过度到另一曲线的行驶过程中，使离心加速度逐渐变化 ； （3）缓和曲线可以作为超高和加宽变化的过渡段； （4）缓和曲线的设置可使线形美观连续。
16．有缓和曲线的道路平面线形的基本组合如何？试写出其几何元素的计算公式。 答：有缓和曲线的道路平曲线的几何要素
道路平面线形的基本组合为：直线-缓和曲线-圆曲线-缓和曲线-直线，见图。其几何元素的计算公式如下：
“基本型”平曲线
LSL3Sq?x0?Rsin?0??
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