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[真题] 【长安大学】道铁历年真题详解分析

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发表于 2014-1-4 21:58 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
2013年长安大学道铁考研真题(803
.1路基沉陷的类型,原因及防治措施
2试述环境因素中的温度对路面的影响,沥青混合料设计和路面结构设计是如何考虑这些影响的?
3.试述水泥混凝土路面设计时哪些环节需要考虑行车荷载?具体如何体现的?
4.水泥稳定土的形成机理,及强度影响因素
5.分析下列路面结构组合和厚度设计的不合理之处,如何改正这种不合理的结构组合设计
a,某一级公路路面结构组合(干湿路段,重交通);b某高速公路结构(潮湿路段,气候分区1-4-1
沥青混凝土  cm ;水泥沙砾 ;水泥土 路基 /  ac-20 sma-15 水泥稳定碎石 水泥稳定砂砾 路基
6.解释水泥稳定碎石概念,强度形成机理及强度影响因素。
7.解释概念
1.横向力分布系数   2.横净距  3 .V85   4.缓和坡度       5.
8.说明坡度线,导向线,修正导向线,二次修正导向线的特点是什么?是如何解决问题的?
9.交通量大且载重车辆混入率较多的长大上坡路段上会产生哪些问题?采取什么措施解决?
10试述水对路面的影响,常用路面排水的措施及设置要点
作者备注:从2012年开始长安大学的道路工程试题发生了变化,考试抛弃了以往历年重复率高的趋势,更加侧重于对课本知识和综合能力的考察,而且考试试题不侧重范围是否覆盖,选择性考察知识点。侧重于知识素养。所以要把课本理解透看好,不要单纯背,真题作参考,课本是王道。
长安大学道路工程历年考研真题及解析
——路基路面工程部分
一、1.试述路基土的压实理论,压实标准和压实方法。
答:路基压实原理:土是三相体,土粒为骨架,颗粒之间的孔隙为水分和气体所占,压实的目的是在于使土粒重新组合,彼此挤紧,空隙缩小,土的单位重量提高,形成密实整体,最终导致强度增加,稳定性提高。
现行规定的压实标准是压实度K。正确选择压实度K关系到土路基受力状态、路基路面设计要求和施工条件。当路基受力时,路基表层承受行车作用力最大,由顶部向下,受力急剧减小。因此,路基填土的压实度,应是由下而上逐渐提高标准。在季节性冰冻地区,为缓和冻胀和翻浆的产生,压实度应高些,重冰冻地区应高于轻冰冻地区;而在干旱地区,路基受潮湿程度较轻,压实度可低于潮湿地区。填石路堤,包括分层填筑和倾填爆破石块的路堤,不能用土质路堤的压实度来判定路基密实度。其判定方法目前国内外各国规范尚无统一。
路基土的压实时,压实机具的选择及合理的操作都将影响压实效果。土基压实机具的类型较多,大致分为碾压式、夯击式和振动式三大类型。正常条件下,对于沙性土的压实效果,振动式较好,夯击式次之,碾压式较差;对于粘性土,则宜选用碾压式或夯击式,振动式较差甚至无效。土基压实时,在机具类型、土层厚度及行程遍数已经选定的条件小,压实操作时宜先轻后重、先慢后快、先边缘后中间(超高路堤等需要时,则宜先低后高)。压实时,相邻两次的轮迹重叠轮宽的1/3,保持压实均匀,不漏压,对于压不到的边角,应辅以人力或小型机具夯实。压实全过程重,经常检查含水量和密实度,以达到符合规定压实度的要求。
2、试述影响路基压实质量的因素,并分析其对压实施工的指导意义。
答:影响压实效果的因素有内因和外因两方面。内因指土质和湿度,外因指压实功能及压实时的外界自然和人为的其他因素等。土质对压实效果的影响很大,砂性土的压实效果优于粘性土,土粒愈细,比面积愈大,土粒表面水膜所需之湿度亦愈多。湿度对压实效果的影响主要体现在含水量上,路基在最佳含水量状态下进行压实可以提高路基的抗变形能力和水稳定性。压实功能对压实效果的影响,是除含水量而外的另一重要因素,在相同含水量条件下,功能愈高,土基密度愈高。压实机具及合理操作也是影响土基压实效果的另一些综合因素,对砂性土的压实效果,振动式较好,夯击式次之,碾压式较差;对于粘性土,则宜选用碾压式或夯击式,振动式较差甚至无效。
3.简述影响路基压实效果的主要因素,怎么样提高路基压实效果。
4.试述提高路基压实度的方法。
5.分别试述路基、路面(基层、面层)压实度概念以及压实度测定方法
二、1.试述挡土墙的种类、构造(设计原理)和适用场合。(路基路面第六章P107~108)
答:(1)重力式挡土墙
重力式挡土墙依靠墙身自重支撑土压力来维持其稳定。一般多用片(块)石砌筑,在缺乏石料的地区有时也用混凝土修建。重力式挡土墙圬工体积大,但其形式简单,施工方便,可就地取材,适应性较强,故被广泛应用,但要求具有较好的基础。1、重力式挡土墙。它可以细分为普通重力式挡土墙、衡重式挡土墙和不带衡重台的折线形墙背挡土墙。重力式挡土墙适用性较强,适用的范围较广,其中衡重式挡土墙适于在山区公路建设中采用,但由于其基底面积较小,对地基承载力要求较高,因此应设置在坚实的地基上。
(2)薄壁式挡土墙
薄壁式挡土墙是钢筋混凝土结构,其主要型式有:悬臂式和扶壁式。它们的共同特点是:墙身断面小,结构的稳定性不是依靠本身的重量,而主要依靠踵板上的填土重量来保证。它们自重轻,圬工省,适用于墙高较大的情况,但需使用一定数量的钢材,经济效果较好。
(3)加筋土挡土墙  7. 加筋挡土墙的构造、可能病害及预防。
加筋土挡土墙是由填土、填土中布置的拉筋条以及墙面板三部分组成。在垂直于墙面的方向,按一定间隔和高度水平地放置拉筋材料,然后填土压实,通过填土与拉筋间的摩擦作用来承受土的侧压力,从而稳定土体。拉筋材料通常为镀锌薄钢带、铝合金、高强塑料及合成纤维等。墙面板一般用混凝土预制,也可采用半圆形铝板。它结构简单,圬工数量少,与其他类型的挡土墙相比,可节省投资30%~70%,经济效益大。该结构对地基变形适应性大,建筑高度大,适用于填土路基。
(4)锚定式挡土墙
锚定式挡土墙通常包括锚杆式和锚定板式两种。
锚杆式挡土墙是一种轻型挡土墙,主要由预制的钢筋混凝土立柱、挡土板构成墙面,与水平或倾斜的钢锚杆联合组成;锚定板式挡土墙的结构形式与锚杆式基本相同,只是锚杆的锚固端改用锚定板。锚定式挡土墙的特点在于构件断面小,工程量省,不受地基承载力的限制,构件可预制,有利于实现结构轻型化和施工机械化。
锚杆式挡土墙:锚杆的一端与立柱联接,另一端被锚固在山坡深度的稳定岩层或土层中。墙后侧压力由挡土板传给立柱,由锚杆与岩体之间的锚固力,即锚杆的抗拔力,使墙获得稳定。它适用于墙高较大、石料缺乏或挖基困难地区,具有锚固条件的路基挡土墙,一般多用于路堑挡土墙。
锚定板式挡土墙:由锚定板产生抗拔力抵抗侧压力,保持墙的稳定。主要适用于缺乏石料的地区,同时它不适用于路堑挡土墙。
此外,还有柱板式挡土墙,桩板式挡土墙和垛式挡土墙。
2.试述提高重力式挡土墙抗滑和抗倾覆稳定性的措施。(路基路面第六章P137-138)
答:重力式指靠墙身自重支撑土压力来维持其稳定性的挡土墙。
因此,提高重力式挡土墙抗滑的措施有:1、设置向内倾斜的基层,可以增加抗滑力和减少滑动力;2、采用凸榫基础,在挡土墙基础底面设置混凝土凸榫,与基础连成整体,利用榫前土体产生的被动土压力以增加挡土墙的抗滑稳定性。
为了提高重力式挡土墙的抗倾覆稳定性,应采取加大稳定力矩和减少倾覆力矩的办法。具体的措施有:1、增宽墙趾,在墙趾处展宽基础以增加稳定力臂;2、改变墙身及墙背坡度,改缓墙面坡度可增加稳定力臂,改陡俯斜墙背或改缓仰斜墙背可减少土压力;3、改变墙身断面类型,当地面横坡较陡时,应使墙胸尽量陡立,这时可改变墙身断面类型,如改用衡重式墙或墙后加设卸荷台、卸荷板,以减少土压力并增加稳定力矩。
3.为保证挡土墙具有足够的稳定性,应做哪些验算。(25分)(路基路面第六章P131~135)
答:1、为保证挡土墙抗滑稳定性,应验算在土压力及其它外力作用下,基底摩阻力抵抗挡土墙滑移的能力。2、为保证挡土墙抗倾覆稳定性,须验算它抵抗墙身绕墙趾向外转动倾覆的能力。3、为了保证挡土墙基底应力不超过地基承载力,应进行基底应力验算。4、为了避免挡土墙不均匀沉陷,应验算作用于挡土墙基底的合力偏心距。5、为了保证墙身具有足够的强度,应根据经验选择1~2个控制断面进行验算。
4.试述重力式挡土墙和衡重式挡土墙设计原理及构造方面的异同。
一、1.为什么要进行路基路面排水设计?进行路基路面排水设计的一般原则是什么?(7—167)
答:水对路面的危害可以表现为:降低路面材料的强度,在水泥混凝土路面的接缝和路肩处造成唧泥;移动荷载作用下引起的唧泥和高压水冲刷,造成路面基层承载能力下降;在冻胀地区,融冻季节水会引起路面承载力的普遍下降。
路基排水的任务,就是将路基范围内的土基湿度降低到一定的限度以内,保持路基常年处于干燥状态,确保路基及路面具有足够的强度与稳定性。
路界地表排水的目的是把降落在路界范围内的表面水有效的汇集并迅速排除路界,同时把路界外可能流入的地表水拦截在路界范围外,以减少地表水对路基和路面的危害以及对行车安全的不利。
进行路基路面排水设计的一般原则是:
1)排水设施要因地制宜、全面规划、合理布局、综合治理、讲究实效、注意经济,并充分利用有利地形和自然水系。
2)各种路基排水沟渠的位置,应注意与农田水利相配合。
3)设计前必须进行调查研究,查明水源与地质条件。
4)路基排水要注意防止附近山坡的水土流失,尽量不要破坏天然水系。
5)路基排水要结合当地水位条件和道路等级等具体情况,注意就地取材,以防为主,既要稳固使用,又必须讲究经济效益。
6)为了减少水对路面的破坏作用,应尽量阻止水进入路面结构,并提供良好的排水措施。
2、试述路基排水系统,地面排水设备的主要用途及设置位置
答:常用的路基地面排水系统包括边沟、截水沟、排水沟、跌水与急流槽等,必要时还有渡槽、倒虹吸及集水池等。常用的路基地下排水系统有盲沟、渗沟和渗井等。
边沟设置在挖方路基的路肩外侧或低路堤的坡脚外侧,多于路中线平行,常用的横断面形式有梯形、矩形、三角形和流线形,用以汇集和排除路基范围内和流向路基的少量地面水。
截水沟又称天沟,一般设置在挖方路基边坡坡顶以外,或山坡路堤上方的适当地点,用以拦截并排除路基上方流向路基的地面径流,减轻边沟的水流负担,保证挖方边坡和填方坡脚不受流水冲刷。
排水沟的主要用途在于引水,将路基范围内各种水源的水流,引至桥涵或路基范围以外的指定地点。排水沟的横断面,一般采用梯形,尺寸大小应经过水力水文计算选定。排水沟的位置离路基尽可能远些,距路基坡脚不宜小于2m,平面上应力求直捷,需要转弯时亦应尽量圆顺,做成弧形。排水沟应具有适合的纵坡,以保证水流畅通,不致流速太大而产生冲刷,亦不可流速太小而形成淤积。
跌水与急流槽是路基地面排水沟渠的特殊形式,用于陡坡地段,沟底纵坡可达45°,跌水的构造有单级和多级之分,沟底有等宽和变宽之别。跌水的基本构造可分为进水口、消力池和出水口三个部分。急流槽的构造亦由进口、主槽和出口三部分组成。
倒虹吸和渡水槽是当水流需要跨越路基,但又受到设计标高的限制时采用的,多半是配合农田水利所需要而采用。
盲沟是在沟内分层填以大小不同的颗粒材料,利用渗水材料透水性将地下水汇集于沟内,并沿沟排泄至指定地点。
渗沟采用渗透方式将地下水汇集于沟内,并通过沟底通道将水排至指定地点,它的作用是降低地下水位或拦截地下水。
渗井属于水平方向的地下排水设备,当地下存在多层含水层,其中影响路基的上部含水层较薄,排水量不大,且平式渗沟难以布置,采用立式排水,设置渗井,穿过不透水层,将路基范围内的上层地下水,引入更深的含水层中去,以降低上层的地下水位或全部予以排除。
近年考题的不同问法,同一答案
2. 路基排水设备类型与布置要点。
2、试述高速公路的排水设施,并以示例给出排水系统。(7—168)
2、试述路基排水设施种类及各自适用场合。(15分)(2012年考题)
一、1.分析路堤主要的变形或破坏类型及主要原因。为了保证路基的强度与稳定,请对以上路堤的变形或破坏提出相应的技术措施。
答:路堤主要的变形或破坏类型有:1)路堤沉陷——路基表面出现竖向位移。主要由软弱地基的沉降和路堤的沉缩引起,并可能引起地基土从路堤两旁隆起。措施:进行软弱地基处理,保证路基的承载力,保证路基填料均匀与压实。
2)边坡溜方、滑坡——溜方指由于被水饱和和少量土体沿边坡向下移动所形成的。边坡很大土体的位移为滑坡,是土体在重力作用下沿某一滑动面的滑动。原因:边坡过陡、土过于潮湿,降低了土的粘聚力和内摩擦力、坡脚被水冲刷、填方采用倾斜层次。措施:放缓边坡、改善路基的干湿状态、加强路基排水、保证路基填筑层次的倾斜角。
3)路基沿地基滑动——路堤整体或一部分沿地基滑动。主要是路基修筑在倾斜地基上。措施:保证倾斜路基稳定性验算安全系数。
2.论述公路路基边坡坡度(3—64)、边坡防护(5—94)与支挡工程设计(6—106)。2、论述公路路基边坡坡度、边坡防护与支挡工程设计及其合理配合。(25 分)
答:路基边坡坡度可用边坡高度H与边坡宽度b之比值表示,并取H=1。边坡坡度对路基稳定十分重要,确定路基边坡坡度是路基设计的重要任务。路基边坡坡度的大小,取决于边坡的土质、岩石的性质及水文地质条件等自然因素和边坡的高度。
边坡防护主要是保护路基边坡表面免受雨水冲刷,减缓温差及湿度变化的影响,防止和延缓软弱岩土表面的风化、碎裂、剥蚀演变进程,从而保护路基边坡的整体稳定性,在一定程度上还可兼顾路基美化和协调自然环境。坡面防护设施,不承受外力作用,必须要求坡面岩土整体稳定牢固。简易防护的边坡高度与坡度不宜过大,土质边坡坡度一般不陡于1:1~1:1.5。常用的坡面防护设施有植物防护和工程防护。植物防护包括种草、铺草皮和植树等;工程防护包括抹面、喷浆、勾缝、石砌护面等。
支挡工程设计即挡土墙工程设计。挡土墙是用来支撑天然边坡或人工填土边坡以保持土体稳定的建筑物。按照墙的位置,挡土墙可分为路肩墙、路堤墙、路堑墙和山坡墙等类型。路肩墙或路堤墙设置在高填路基或陡坡路堤的下方,可以防止路基边坡或基底滑动,确保路基稳定,同时可收缩填土坡脚,减少填方数量,减少拆迁和占地面积,以及保护临近线路的既有重要建筑物。路堑挡土墙设置在堑坡底部,主要用于支撑开挖后不能自行稳定的边坡,同时可减少挖方数量,降低边坡高度。挡土墙一般由墙背、墙面、墙趾和墙踵。选择挡土墙设计方案时,应与其他方案进行技术经济比较。例如,采用路堑或山坡挡土墙,常须与隧道、明洞或刷缓边坡的方案做比较;采用路堤或路肩挡土墙,有时须与栈桥或陡坡填方等相比较,以求工程经济合理。
3路基边坡常用防护工程类型及适用条件(5—95)
答:路基边坡常用防护工程类型有边坡坡面防护和沿河路堤河岸冲刷防护。常用的坡面防护有植物防护和工程防护。植物防护包括种草、铺草皮和植树等。工程防护有抹面、喷浆、勾缝、石砌护面等。
种草适用边坡坡度不陡于1:1,土质适宜种草,不浸水或短期浸水但地面径流速度不超过0.6m/s的边坡。
铺草皮时,坡面预先整平,必要时还应该加铺种植土,草皮应随挖随铺,注意相互贴紧。
植树主要用在堤岸边的河滩上,用来降低流速,促使泥沙淤积,防水直接冲刷路堤。
抹面防护适于石质挖方坡面,岩石表面易风化,但比较完整,尚未剥落。
喷浆适用于易风化而坡面不平整的岩石挖方边坡。
勾缝适用于比较坚硬的岩石坡面,为防水渗入缝隙成害。
石砌护面用于封闭各种软质岩石和较破碎的挖方边坡,要求墙面紧贴坡面,表面砌平,厚度可不一。
4. 路基防护分为哪些种类?
1基防护分为边坡坡面防护,河流堤岸冲刷防护、加固与湿软地基处治。按防护方法可为分植物防护和工程防护。堤岸防护方式有直接防护和间接防护,间接防护主要是设治导治结构物
5、保证土质边坡稳定的技术措施(2—50)
答:保证土质边坡稳定的技术措施有:1、采取正确的填筑方法,充分压实路基,保证达到规定的压实度;2、正确进行排水设计(包括地面排水、地下排水、路面结构排水以及路基的特殊排水),防止雨水冲刷路基;3、采用边坡加固、修筑挡土结构物、土体加筋等防护技术措施,以提高其整体稳定性。
6、试述高等级公路路基常见病害及其形成原因。(2—48)
答:高等级公路路基的常见病害有以下几种:一是路基沉陷,路基沉陷是因为路基填料选择不当,填筑方法不合理,压实度不足,在路基堤身内部形成过湿的夹层等因素造成的;二是边坡滑塌,可分为溜方和滑坡两种情况,路堤边坡坡度过陡,或边坡坡脚被冲帅淘空,或填土层次安排不当是路堤边坡发生滑坡的主要原因,路堑边坡滑坡的主要原因是边坡高度和坡度与天然岩石层次的性质不相适应;三是碎落和崩塌,是由于路堑边坡风化岩层表面,在大气温度与湿度的交替作用,以及雨水冲帅和动力作用之下,表层岩石从破面上剥落下来,向下滚落。四是路基沿山坡滑动,在较陡的山坡填筑路基,若路基底部被水浸湿,形成滑动面,坡脚又未进行必要的支撑,在路基自重和行车荷载作用下,整个路基沿倾斜的原地面向下滑动,路基整体失去稳定。五是不良地质和水文条件造成的路基破坏,公路通过不良地质条件和较大自然灾害地区,均可能导致路基的大规模毁坏。
7、试述浸水路堤的特点和边坡稳定性验算方法(路基路面第四章P89~91)
答:浸水路堤是指受到季节性或长期浸水的沿河路堤、河滩路堤等。浸水路堤的特点:1、河滩路堤除承受普通路堤所承受的压力及自重力外,还要承受浮力及渗透动水压力的作用。2、当路堤一侧或两侧水位发生变化时,水的渗透速度与土的性质和时间有关。3、当水位上升时,土体除承受竖向的向上浮力外,还承受渗透动水的作用,其作用方向指向土体内部。4、当水位骤然下降时,土体内部的水流出边坡需要较长的时间,由于水位的差异,其渗透动水压力的方向指向土体外面,这就剧烈破坏路堤边坡的稳定性,并可能产生边坡凸起和滑坡现象。此外,渗透水流还能带走路堤细小的土粒而引起路堤的变形。
浸水路堤边坡稳定性分析的原理与方法与普通路堤边坡稳定性的圆弧法基本相同,K=M抵抗/M滑动浸水路堤边坡稳定性的验算方法:
1、对于用粘土填筑的路堤,因其几乎不透水,所以堤外水位涨落对土体内部影响较小,可以认为不产生动水压力,其边坡稳定性分析方法与一般路堤边坡稳定性分析方法相同。
2、如果由于浸水路堤外河水猛涨,使路堤左右两侧水位发生差异。若路堤用透水性较强的土填筑,虽可发生横穿路堤的渗透,但其作用一般较小。若路堤采用不透水材料填筑,则不会发生横穿渗透现象,故也可不计算。但当路堤用普通土填筑,浸水后土体内产生动水压力,则需要先绘出土体内的浸润曲线,然后根据前述方法进行计算。
3若是混合断面,其边坡稳定性计算方法仍同前述。
8、试述影响路基路面稳定性因素。(15分)
一、1.试述高速公路路基设计的工作内容,及应着重注意的方面。
答:⑴选择路基断面形式,确定路基宽度和路基高度   ⑵选择路堤填料和压实标准
⑶确定边坡形状和坡度       ⑷路基排水系统布置和排水结构设计
⑸坡面防护和加固设计       ⑹附属设施设计
1、在工程地质和水文条件良好的路段,分析一般路基设计的主要内容,讨论其主要影响因素。(3—61)
2、试述路基典型横断面及其特点。(路基路面  3—59)
答:路基横断面的典型形式,可归纳为路堤、路堑和填挖结合等三种类型。
路堤是指全部用岩石填筑而成的路基。按路堤填土高度不同,划分为矮路堤、高路堤和一般路堤。矮路堤常在平坦地区取土困难时选用,设计时应注意满足最小填土高度的要求,力求不低于规定的临界高度,使路基处于干燥或中湿状态。高路堤得填方数量大,占地多,高路堤可采用上陡下缓的折线形式或台阶形式。地面横坡较陡时,为防止填方路堤沿山坡向下滑动,应将天然地面挖成台阶或设置石砌护脚。
路堑是指全部在天然地面开挖而成的路基。路堑常见得几种横断面形式,有全挖路基、台口式路基及半山洞路基。挖方边坡可视高度和岩石层情况设置成直线或折线。陡峻山坡上的半路堑,路中线宜向内侧移动,尽量采用台口式路基避免路基外侧的少量填方,挖方路基土处土层地下水文状况不良时,可能导致路面的破坏,所以对路堑以下的天然地基,要人工压实至规定的压实程度,必要时还应翻挖,重新分层填筑,换土或进行加固处理,采取加铺隔离层,设置必要的排水措施。
填挖结合指当天然地面横坡大,且路基较宽,需一侧开挖而另一侧填筑时的路基。半填半挖路基兼有路堤和路堑两者的特点,上述对路堤和路堑得要求均应满足。位于山坡上的路基,通常取路中心的标高接近原地面的标高,以便减少土石方数量,保持土石方数量横向平衡,形成半填半挖路基。若处理得当,路基稳定可靠,是比较经济的横断面形式。
3.试述干湿类型的概念以及确定方法。
4路基的干湿类型有几种。怎么样判断路基的干湿类型。
5.路基横断面设计的内容及各部分的主要作用?
一、1.试述影响路基稳定性的环境因素,设计中如何减少这些环境因素对路基稳定性的影响?(路基路面第二章P36-37)
答:影响路基稳定性环境因素有温度和湿度。
路基土的体积随路基路面结构内温度和湿度的升降而引起膨胀和收缩。温度和湿度是随环境而改变的,而且沿着结构的深度呈不均匀分布。因此,在不同时期和不同深度处,胀缩的变化也是不相同的。如果这种不均匀的胀缩是因某种原因受到约束而不能实现时,路基和路面结构内会产生附加应力。另外,在北方季节性冰冻地区,冰冻开始时,路基水分向冻结线积聚而形成冻胀,春暖融冻初期形成翻浆的现象较普遍。而在南方非冰冻地区,当雨季来临时,未能及时排除的地面积水和离地面很近的地下水使路基土浸润而软化。
为了减少温度和湿度对路基稳定性的影响,在设计中可采取以下措施:1、选择适当的路基高度,以便满足路基临界高度的要求,减少地下水对路基的影响。2、设置良好的地面排水设施和路面结构排水设施,经常养护,保持畅通以保证路基干燥。3、选择恰当压实标准,大量实验和工程实践证明:土基压实后,路基的塑性变形、渗透系数、毛细水作用及隔温性能等均有明显改善。4、设置隔温层和防水层。5、选择合适的填料,在季节性冰冻地区,用对冰冻不敏感的粒状多孔材料铺筑基层,可减少路基的冰冻深度;在湿软土基上,铺筑开级配粒料基层,可以排除从路表面渗入面层板下的水分,以及隔断地下毛细水上升。
2. 路基路面设计所考虑的环境因素,在设计中是如何体现的?
答:路基路面设计所考虑的环境因素主要指温度和湿度。路基土和路面材料的体积随路面结构内温度和湿度升降而引起膨胀和收缩,如果不均匀的膨胀受到约束,产生温度应力和湿度应力,导致破坏。路基路面结构的强度、刚度和稳定性在很大程度上取决于路基的湿度变化。路基湿度的不合理将引起路基的冻胀、翻浆和软化。因此保持路基干燥,需设置良好的路面排水设施和路面结构排水设施,经常养护,保持畅通。面层采用不透水结构,将减少降水和蒸发的影响。
3、环境因素对水泥混凝土路面有什么影响,设计时如何考虑该影响。(15分)
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4.简述水泥混凝土路面设计时对环境因素的考虑
荷载作用:1.沥青路面与水泥混凝土路面结构设计中如何考虑荷载的疲劳作用。
2.路基和路面设计计算中, 哪些场合考虑了行车荷载的作用?并说明两者对行车荷载处理 方法的差异。(本题 25 分)/.在路基(含路基构造物)设计中,哪些场合应考虑车辆荷载的影响.?这种影响是如何考虑的?(20分)
3. 在路基稳定性分析和沥青路面设计时,是如何考虑行车荷载的作用的?
4、在路面设计中,应从哪些方面考虑行车荷载对路面结构的影响?(20分)
1、基层类型、特点及适用性(12—275)
答:根据基层的力学特性和设计方法不同,基层可分为:半刚性基层和未经处理的粒料基层。其中,半刚性基层包括石灰稳定类基层、水泥稳定类基层和工业废渣稳定基层。
半刚性基层的特点是强度和模量随龄期的增长而不断增长,逐渐具有一定的刚度。
石灰稳定类基层在粉碎的土和原状松散的土中渗入适量的石灰和水,按照一对技术要求,经拌和,在最佳含水量摊铺、压实及养生,其抗压强度符合规定要求的路面基层。适用于各级公路路面的基层。
水泥稳定类基层具有良好的整体性、足够的力学强度、抗水性和耐冻性。其初期强度较高,且随龄期增长而增长。水泥稳定土可用于路面结构的基层和底基层,但禁止作为高速公路和一级公路路面的基层,只能做底基层。在高等级公路的水泥混凝土路面板下,水泥土也不应该做基层。
工业废渣稳定类基层具有:水硬性、缓凝性、强度高、稳定性好,成板体、且强度随龄期不断增加,抗水、抗冻、抗裂而且收缩性小,适应各种气候环境和水文地质条件等特点。所以,在修筑高等级公路,常用它作为高级或此高级路面的基层或底基层。
未处理的粒料基层具有一定的柔性,不反射裂缝等特点,适用于各类沥青路面、碎(砾)石面层或块石面层组成的路面。
2.简述我国半刚性基层材料的主要类型及相应的技术特性。(路基路面第十二章P278起)
答:我国半刚性基层材料主要包括:石灰稳定土类、水泥稳定土类、石灰粉煤灰稳定土类。
石灰稳定土不但具有较高的抗压强度,而且也具有一定的抗弯强度,且强度随龄期逐渐增加。因此石灰稳定土一岸可以用于各类路面的基层或底基层。但石灰稳定土因其水稳定性较差不应做高速公路或一级公路的基层,必要时可作底基层。在冰冻地区的潮湿路段以及其他地区的过分潮湿路段,也不宜采用石灰稳定土做基层。水泥稳定类基层具有良好的整体性、足够的力学强度、抗水性和耐冻性。其初期强度较高,且随龄期增长而增长,所以应用范围较广。但水泥土禁止作为高速公路或一级公路路面的基层,只能做底基层。在高等级公路的水泥混凝土路面板下,水泥土也不应做基层。石灰粉煤灰稳定土类基层具有水硬性、缓凝性、强度高、稳定性好,成板体、且强度随龄期不断增加,抗水抗冻、抗裂而且收缩性小,适应各种气候环境和水文地质条件等特点。所以,近几年来,修筑高等级公路,常选用石灰稳定工业废渣做高级或次高级路面的基层或底基层。由于温度较高时,强度增长快,因此,石灰稳定工业废渣最好在热季施工,并加强保湿养生。
3、试述沥青路面、水泥混凝土路面基层的作用、要求和常用类型。(路基路面第一章、第十二章P24)
答:沥青路面、水泥混凝土路面的基层主要承受由面层传来的车辆荷载的垂直力,并扩散到下面的垫层和土基中去,是路面结构中的承重层。
基层的要求有:具有足够的强度和刚度,并具有良好的扩散应力的能力;基层结构应具有足够的水稳定性;基层要有较好的平整度,以保证面层的平整性。当基层厚度太厚时,为保证工程质量可分为两次或三层铺筑。当采用不同材料修筑基础时,基层的最下层为底基层,对底基层材料质量的要求较低,可使用当地材料来修筑。
基层常用的类型:石灰稳定类基层;水泥稳定类基层;工业废渣稳定基层。石灰稳定土不但具有较高的抗压强度,而且也具有一定的抗弯强度,且强度随龄期逐渐增加。水泥稳定类基层具有良好的整体性、足够的力学强度、抗水性和耐冻性。其初期强度较高,且随龄期增长而增长,所以应用范围较广。石灰粉煤灰稳定土类基层具有水硬性、缓凝性、强度高、稳定性好,成板体、且强度随龄期不断增加,抗水抗冻、抗裂而且收缩性小,适应各种气候环境和水文地质条件等特点。
3、路面垫层及使用条件(1—24)
答:路面垫层介于土基与基层之间,它的功能是改善土基的湿度和温度状况,以保证面层和基层的强度、刚度和稳定性不受土基水温状况变化所造成的不良影响。另一方面的功能是将基层传下的车辆荷载应力加以扩散,以减少土基产生的应力和变形。同时也能阻止路基土挤入基层中,影响基层结构的性能。
修筑垫层的材料,强度要求不一定高,但水稳定性和隔温性能要好。常用的垫层材料分为两类,一类是由松散粒料,如砂、砾石、炉渣等组成的透水性垫层,另一类是用水泥或石灰稳定土等修筑的稳定类垫层。
4、石灰稳定类基层强度形成机理、影响因素和抗裂措施?(15 分)
5.试述路面基层的类型及使用条件并试述目前高等级公路常用基层类型。
6.试述高等级公路路基常见病害及其形成原因。(本题 25 分)
1、简述水泥混凝土路面基层顶面的当量回弹模量Et的修正系数n(即Etc=nEt)与沥青路面弯沉综合修正系数F(ls=FlL)的意义。
答:基层顶面的当量回弹模量Et的修正系数n:由于基层顶面的当量回弹模量Et的测定采用沉载板法,而沉载板法一般采用加载—卸载法,测定时的单位压力最小0.05Mpa,最大可达到0.7Mpa,而实际由于水泥混凝土路面的刚性很大,外加的荷载传到基层顶面的压力很小。再由于路基的非线性性质,路基顶面的实际模量比测定值大,为了使得水泥混凝土路面的实测应力与计算应力基本相同,通过实测对比与修正分析,得出基层顶面的当量回弹模量Et的修正系数n的表达式。基层顶面的当量回弹模量Et乘修正系数n得到计算回弹模量Etc。一般n大于1。由于路面结构的非线性、材料的变异性、理论假设的变异性,沥青路面的实测弯沉一般小于计算弯沉。为了放映沥青路面的这一特点,采用沥青路面弯沉综合修正系数F(即ls=FlL)进行统一考虑。一般F小于1。
2、获得路基回弹模量的作用和确定方法
3、路面结构设计时,路基回弹模量是如何获得的?(路基路面第十四章P346)
答:路面结构设计时,路基回弹模量的确定方法有以下几种:
1、现场实测法。在不利季节,利用刚性承载板直接在现场土基上实测弹性模量,用大型承载板测定土基0~0.5mm(路基软弱时测至1mm)的变形压力曲线,结合file:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps_clip_image-21551.png计算土基回弹模量。另外,由于弯沉测定比承载板法简便、快捷,可选择典型路段测定,用弯沉计算检验土基回弹模量,由回弹弯沉值计算土基回弹模量。在非不利季节实测土基回弹模量时,还应考虑季节影响系数。
2、查表法。在无实测条件时,可按如下步骤由查表法预测土基回弹模量值。步骤如下:①确定临界高度;②拟定土的平均稠度;③预测土基回弹模量。
3、室内实验法。取代表性土样在室内根据最佳含水量条件下求得小承载板的回弹模量E0值的实验结果,应考虑不利季节年份的影响,乘以折减系数λ0。
4、换算法。在新建土基上用承载板法测定回弹模量时,同时测定回弹弯沉L0,承载比CBR和土性配套指标,并在室内按相应土性状态进行回弹模量和承载比CBR测定,建立现场测定与室内试验的关系,以此为基础,可单独采用室内试验方法确定回弹模量。
1、沥青混凝土路面施工方法及关键工序。(13—324)
答:沥青混凝土路面施工方法采用厂拌法施工,施工过程可分为沥青混合料的拌制与运输及现场铺筑两个阶段。
在沥青混合料的拌制与运输阶段,应根据确定的配合比进行试拌,试拌时对所用的各种矿料及沥青应严格计量。为使沥青混合料拌和均匀,在拌制时,需要控制矿料和沥青的加热温度与拌和温度。经过拌和后的混合料应均匀一致,无细料和粗料分离及花白、结成团块的现象。
沥青混合料路面施工的关键工序如下:基层准备和放样、摊铺、碾压和接缝施工。
面层铺筑前,应对基层或旧路面的厚度、密实度、平整度、路拱等进行检查。为使面层和基层粘结好,在面层铺筑前4~8h,在粒料类的基层洒布透层沥青。
高等级路面的施工应采用机械摊铺,摊铺前应放出引导摊铺机运行走向和标高的控制基准线。摊铺过程中要随时检查摊铺厚度、平整度和路拱。沥青混合料摊铺厚度为沥青路面设计厚度乘以压实系数。
碾压过程分为初压、复压和终压三个阶段。复压是碾压过程最重要的阶段,混合料能否达到规定的密实度,关键全在这阶段的碾压。碾压时压路机开行的方向应平行于路中心线,并由一侧路边缘压向路中。用三轮压路机碾压时,每次应重叠后轮宽的1/2;双轮压路机则每次重叠30cm;轮胎式压路机亦应重叠碾压。轮胎压路机最适宜用于复压。
接缝施工包括纵缝施工和横缝施工。纵缝应在摊铺之后立即碾压;横缝施工时先沿已刨齐的缝边用热沥青混合料覆盖,以资预热,待接缝处沥青混合料变软之后,将所覆盖的混合料清除,换用新的热混合料摊铺。\
2. 试述沥青混凝土路面施工的步骤、采用的机械及保证施工质量应注意之点。
答:①沥青表面处治:备料;清理基层及放样;浇洒透层沥青;洒布第一次沥青;铺撒第一层矿料;碾压;洒布第二次沥青;铺撒第二层矿料;碾压;初期养护。②沥青贯入式路面:p322。③路拌沥青碎石路面:清扫基层;铺撒矿料;洒布沥青材料;拌和;整形;碾压;初期养护;封层。
常用机械:拌和机、摊铺机、运料车,压路机
3、试述妨碍水泥混凝土路面发展的原因及对策。
答:妨碍水泥混凝土路面发展主要是其存在一些缺点:
1.对水泥和水的需要量大,这就要求设计时应考虑当地的水源和材料供应问题。
2.有接缝,增加施工和养护的复杂性,而且容易引起行车跳动,影响行车的舒适性,接缝又是路面的薄弱点,如处理不当,将导致路面板边和板角处破坏。因此设计施工时,应注意地基的处理和接缝口的联结处理,同时应根据不同限的行车速度和交通量决定是否选用改种类型。
3.开放交通迟,可选用早强材料或其它结构形式,如装配式混凝土路面;对于无法使用临时路线而且交通量大的路段可考虑采用沥青路面。
3、试述水泥混凝土路面施工技术现状与发展。
4、试述水泥混凝土路面施工的内容(步骤)、方法和质量保证。(路基路面第十五章P399~403)
答:水泥混凝土路面施工的步骤包括以下几个方面:
1、施工准备工作。包括选择混凝土拌和场地,进行材料试验和混凝土配合比设计,基层的检查与整修等。
2、安装模板。在摊铺混凝土前,应先安装两侧模板。如果采用手工摊铺混凝土,则边模的作用仅在于支撑混凝土。当用机械摊铺混凝土时,轨道和模板的安装精度直接影响到轨道式摊铺机的施工质量和施工进度。
3、设置传立杆。当两侧模板安装好后,即在需要设置传立杆的胀缝或缩缝位置上设置传立杆。混凝土板连续浇筑时设置胀缝传立杆的做法,一般是在嵌缝板上预留圆孔以便传立杆穿过。对于不连续浇筑的混凝土板在施工结束时设置的胀缝,宜用顶头木模固定传立杆的安装方法。
4、混凝土的拌和与运送。混合料的制备可采用两种方法:一是在工地由拌和机拌制;二是在中心工厂集中制备,而后用汽车运输到工地。混合料用手推车、翻斗车或自卸汽车运送。合适的运距视车辆种类和混合料容许的运输时间而定。高温天气运送混合料时应采取覆盖措施,以防混合料中水分蒸发。
5、混凝土的摊铺和震捣。混合料震捣要注意防止出现离析现象。摊铺和震捣混合料时,不要碰撞模板和传立杆,以避免其纵向变位。
6、接缝的设置。筑做胀缝,先浇筑胀缝一侧混凝土,取去胀缝模板后,再浇筑另一侧混凝土,钢筋支架浇在混凝土内。横向缩缝的筑做有以下三种方法:切缝法、锯缝法和筑做企口式缝。
7、表面整修。混凝土终凝前必须用人工或机械抹平其表面。但为了保证行车安全,混凝土表面应具有粗糙抗滑的表面。
8、混凝土的养生与填缝。为防止混凝土中水分蒸发过速而产生缩裂,并保证水泥水化过程的顺利进行,混凝土应及时养生。养生的方法有:潮湿养生和塑料薄膜或养生剂养生。填缝的工作宜在混凝土初步结硬后及时进行。
混凝土路面施工时,为保证工程质量,可采用以下措施:
1、土基完成后应检查其密实度;基层完成后应检查其强度、刚度和均匀性。2、按规定要求验收材料,测定材料的含水量,以调整用水量。3、摊铺混凝土前,应检查基层的平整度和路拱横坡;校检模板的位置和标高;检查传来杆的定位。4、冬季和夏季施工时,应测定混凝土拌和和摊铺时的温度。5、观察混凝土拌和、运送、震捣、整修和接缝等工序的质量。
一、公路自然划区原则和要求(15 分)
二、公路工程可行性研究的目的与内容(25分)
答:工程项目可行性研究是运用现代科学技术成果,对一工程项目在建设投资决策前进行技术经济论证的一门综合性学科。
公路工程可行性研究的目的是保证工程项目以最小的投资耗费取得一定的经济效益,保证工程项目在技术上先进,经济上合理,建设上可行。
公路工程可行性研究的内容包括:工程项目概况;需求预测与规模;资源和材料条件;环境与选址;方案比选;环保措施;投资估算及资金筹措;社会经济效益分析与评价;工程进度分析预测。
1、试述沥青混合料最佳沥青用量的确定方法,并加以评述。
答:沥青混合料最佳沥青用量的确定方法步骤如下:1、以沥青用量为横坐标,以沥青混合料试件的密度、空隙率、沥青饱和度、马歇尔稳定度和流值指标为纵坐标,将试验结果绘制成关系曲线。
2、确定最佳沥青用量的初始值OAC,取与马歇尔稳定度和密度最大值相应的沥青用量a1和a2,以及与设计要求空隙率范围中值沥青饱和度的中值对应的沥青用量a3和a4。取OAC1=(a1+ a2+ a3+ a4)/4。
3、确定沥青最佳用量的初始值OAC2,根据关系曲线求出各项指标均符合技术标准不含VMA的沥青用量范围OACmin~OACmax,OAC2=(OACmin+ OACmax)/2。
4、取OAC1和OAC2平均值作为计算最佳沥青用量OAC。检查与OAC对应的VMA值是否满足VMA最小值的要求,且宜位于VMA凹形曲线最小贫油的一侧。
对于热区道路以及车辆渠化交通的高速、一级公路,城市快速路、主干路等预计可能出现较大车辙时,宜在空隙率符合要求的范围内,将计算的沥青用量减少0.1%~0.5%作为设计沥青用量。对寒区、旅游道路,最佳沥青用量可以在OAC的基础上增加0.1%~0.3%,以适当减少设计空隙率。
2、简述重交通道路石油沥青的技术性质,分析工程中沥青优选的主要注意事项。
3.简述沥青混合料配合比的设计过程
4. 无机混合料、水泥混凝土、沥青混合料的配比设计(三者的对比)
1. 沥青路面水稳定性评价方法及提高沥青路面水稳定性的措施?(9分)
(一)沥青混合料水稳定性评价方法(4分)
1. 沥青与集料的粘附性试验
水煮法、静态水浸法等。  
2. 沥青混合料水稳定性试验方法
浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、浸水劈裂试验、浸水抗压强度试验、浸水车辙试验等。
(二)提高沥青路面水稳定性的措施。(5分)
(1)提高沥青混合料的水稳性
①集料
中、下面层可以采用碱性石料。但这些岩石与沥青的粘结力较差,要采取抗剥落措施,如用石灰粉或水泥代替部分填料,掺加抗剥落剂等。
②沥青
选取粘度大的沥青和表面活性成分高的沥青。
(2)降低粗集料最大粒径与路面厚度比
一般粗集料最大粒径与结构层厚度比不应大于1/3。
(3)做好路面排水和封水
① 表面层的空隙率为3~5%比较合适。当然,还可采用排水式沥青磨耗层OGFC。
②下面层采用密级配沥青混凝土,以使得沥青路面的水稳性得到较大的提高。
③在沥青面层下设置排水基层。可以是级配碎石层,也可以是沥青或水泥稳定开级配碎石层,也可以是多孔混凝土。
④设置并改进透层油或下封层,使其真正起到作用。
⑤埋置式路缘石会挡住结构层水的排出,不宜采用,沥青类路缘石的效果较好。做好中央分隔带排水、地下排水等排水设施。
⑥为排出混合料内部层间水和缝隙水,可以在中下面层边缘设置15cm 宽的碎石层(也可设土工布)盲沟,上面覆盖表面层。
(4)施工方面
保持集料干燥、无杂质、拌和充分,摊铺时不产生离析,碾压时压实度要达到要求。
2.试述沥青路面高温稳定性不足的表现形式,评价方法及防治措施。
3、试述影响沥青混合料稳定性的因素及改善、提高措施。
1、沥青路面主要损坏类型及相应的路面结构设计指标和表面使用功能指标。(14—337)
试述沥青路面破坏状态及其相应的设计标准
答:沥青路面破坏状态有以下几种:沉陷、车辙、疲劳开裂、推移和低温缩裂。
沉陷是路面在车轮作用下表面产生的较大凹陷变形,有时凹陷两侧伴有隆起现象出现。为了控制路基土的压缩引起路面的沉陷,可选用路基土的垂直压实应力或垂直压应变作为设计标准,如σz≤【σz】。
车辙是路面的结构层及土基在行车荷载作用下的补充压实,以及结构层材料的侧向位移产生的累计永久变形。有代表性的控制车辙深度的指标有两种:一种是路面个结构层包括土基的残余变形总和;另一种是路基表面的垂直变形。
疲劳开裂是由于沥青结构层受车轮荷载的反复弯曲作用,使结构层底面产生的拉应变(或拉应力)值超过材料的疲劳强度,底面开裂,并逐渐向表面发展,相应的设计指标是用结构层底面的拉应变或拉应力不超过相应的容许值。
推移是由于沥青路面受到较大的车轮水平荷载作用产生的,为防止沥青面层表面产生推移和拥起,可用面层抗剪强度标准为相应的设计标准。
低温缩裂是由于材料收缩受限制而产生较大的拉应力,当它超过材料相应条件下的抗拉强度时便产生开裂。设计标准为低温时结构层材料因收缩受约束而产生的温度应力不大于该温度时材料的容许拉应力。
2.结合沥青路面常见损坏,评价规范中的沥青路面设计标准,推荐新的标准。
路面破坏类型、产生原因,控制指标如下:
(1)沉陷,原因为路基土的压缩,控制指标为路基土的垂直压应力和垂直压应变。
(2)车辙,原因是路面及路基在行车荷载反复作用下的压密,以及结构层材料的侧向位移产生的累积永久变形。控制指标:为路面各层及路基的残余变形总和或路基表面的垂直应变。
(3)疲劳开裂。原因是结构层底面产生的拉应变(或拉应力)超过材料的疲劳强度。控制指标为沥青面层和整体性结构层底面的拉应变或拉应力。
(4)推移。原因是车辆荷载使结构层内产生的剪应力超过材料的抗剪强度。控制指标为file:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps_clip_image-13521.png。
(5)低温缩裂,原因是整体性结构层温缩受限而产生拉应力,当拉应力超过抗拉强度。控制指标为file:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps_clip_image-26942.png。
(6)反射裂缝  基层先开裂,然后向面层扩展。
规范沥青路面设计标准及评价:
(1)以设计弯沉值作为路基路面整体刚度和强度的设计指标。讲为什么以弯沉作为指标。①可以反映整体的强度和刚度;②不同的弯沉与破坏紧密相关;③弯沉的测定方便(大概讲测定)。
(2)高速公路、一级公路和二级公路,还须对沥青混凝土面层和整体性材料的基层、底基层进行层底弯拉应力验算。
(3)城市道路还要进行沥青混合料面层的剪应力验算。
标准建议:
在现有标准的基础上,加入土基顶面压应变和反射裂缝指标。
3、试述半刚性基层沥青路面存在的问题和相应的对策。(15分)
答:①沥青路面的存在的问题与相应对策/沥青路面的病害与防治
l        泛油 :可以根据泛油的轻重程度,采取铺撒较粗粒径的矿料予以处治。
l        波浪:轻微的可在热季采用强行压平的方法处治,严重的则需用热拌沥青混合料填平。
l        拥包:铲平处治
l        滑溜:加铺防滑封面处治
l        裂缝:对于较小的纵缝和横缝,一般用灌入热沥青材料加以封闭处理。对较大的裂缝,则用填塞沥青石屑混合料方法处理。对于大面积的鬼裂、网裂,通常采用加铺封层和沥青表面处治。网裂、鬼裂严重的地段,则应进行补强或彻底翻修。
l        坑槽:将坑槽范围挖成矩形,槽壁应垂直,在四周涂刷热沥青后,从基层到面层用与原结构相同的材料填补,并予夯实。
l        松散:换用沥青。
l        啃边:设置路缘石、加宽路面、加固路肩。
1、水泥混凝土路面接缝种类与作用(15—389)
答:水泥混凝土路面接缝可分为横向接缝和纵向接缝。
横向接缝是垂直于行车方向的接缝,共有三种:缩缝、胀缝和施工缝。缩缝保证板因温度和湿度的降低而收缩时沿该薄弱断面缩裂,从而避免产生不规则的裂缝。胀缝保证板在温度升高时能部分伸张,从而避免产生路面板在热天的拱胀和折断破坏,同时胀缝也能起到缩缝的作用。施工缝是由于混凝土路面每天完工以及因雨天或其它原因不能继续施工时,做成施工缝的构造形式。
纵缝是指平行于混凝土路面行车方向的那些接缝,纵缝起到板间传递荷载的作用。
2、计算水泥混凝土路面温度翘曲应力的目的何在?我国现行水泥混凝土路面设计规范如何考虑温度翘曲应力?
答:水泥混凝土路面板内不同深处的温度,随气温的变化而变化。这种变化使混凝土板出现膨胀和收缩变形的趋势。当变形受阻时,板内便产生胀缩应力或翘曲应力。当应力超过板所能承受的最大应力时,就会产生破坏。
(由于混凝土板、基层和土基的导热性能较差,当气温变化较快时,使板顶面与底面产生温度差,因而板顶与板底的胀缩变形大小也就不同。当气温升高时,板顶面温度较其底面高,板顶膨胀变形较板底的大,则板中部隆起;相反,当气温下降时,板顶面温度较其底面板低,板顶收缩变形较板底大,因而板的边缘和角隅翘起。由于板的自重、地基反力和相邻板的钳制作用,使部分翘曲变形受阻,从而使板内产生翘曲应力。由气温升高引起的板中部隆起受到限制时,板底面出现拉应力;而当气温降低时引起的板四周翘起受阻时,板顶面出现拉应力。)
我国现行水泥混凝土路面设计规范考虑温度翘曲应力时假设:温度沿板断面呈直线变化、板和地基始终保持接触,不计自重。板顶面与板底面的温度差通常表示为板的温度梯度乘以板厚。对于较厚的板,采用温度沿板断面呈直线分布的假设,即按板顶和板底的温度差确定的温度梯度计算的温度翘起应力,会得到偏大的温度翘起应力值。因此,应考虑由于温度的非线性分布而引起的内应力。
1、试述道路用水泥的主要品种及技术性质。
答:道路用水泥的主要品种:硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥。
技术性质:1)化学性质——水泥中有害的化学成分在规定的范围内。
2)水泥净浆标准稠度——标准稠度仪锥尖沉入深度为28+-2mm时的用水量。
3)凝结时间——水泥加水后,整个体系经历了初始反应期、休止期、凝结期和硬化期。凝结时间包括初凝时间和终凝时间。初凝时间是指从水泥加水拌和开始,到水泥浆体失去流动性时的时间;终凝时间是指水泥加水拌和开始,到水泥完全失去可塑性,而具有一定结构强度的时间。
4)安定性——水泥体积安定性是放映水泥浆体在硬化后,因体积膨胀不均匀而变形的情况,是评定水泥质量的重要指标之一,也是保证水泥制品、混凝土工程质量的必要条件。常用的检验水泥安定性的方法有沸煮法、试饼法、雷式法和压蒸法。
5)强度——水泥胶沙在标准条件下达到规定龄期的抗折和抗压强度。
2、如何确定水泥混凝土强度等级,试述水泥混凝土强度影响因素。(15分)
1.试叙和评价国内外主要沥青路面设计方法。(路基路面第十四章P332、367)
答:目前国内外众多的沥青路面设计方法,可概况分为两类:一类是以经验或试验为依据的经验法;一类是以力学分析为基础,考虑环境、交通条件以及材料特性为依据的理论法。近30年来,有关理论法取得了很大进展,许多国家相继提出较完善的设计体系。理论法对沥青路面的应力、形变和位移的分析,大多应用弹性层状体系理论,并采用电算的方法。
基于理论法的沥青路面设计方法包括以下几个步骤:1、根据设计任务书的要求,确定路面等级和面层类型,计算设计年限内一个车道的累计当量轴次和设计弯沉值。2、按路基土类与干湿类型,将路基划分为若干路段,确定各路段土基回弹模量值。3、根据已有经验和规范推荐的路面结构,拟定几种可能的路面结构组合与厚度方案,根据选用的材料进行配合比试验及测定各结构层材料的抗压回弹模量、抗拉强度,确定各结构层材料设计参数。4、根据设计弯沉值计算路面厚度。对高速公路、一级公路、二级公路沥青混凝土面层和半刚性基层材料的基层、底基层,应验算拉应力是否满足容许拉应力的要求。不满足要求的话,要重新计算。5、对于季节性冰冻地区的高级和次高级路面,尚应验算防冻厚度是否满足要求。
2、试述沥青路面设计指标、设计参数、轴载换算及其力学原理。/试述柔性路面(沥青路面)设计理论、设计指标和设计荷载图示(用图表示)。
答:设计指标、参数:①沉陷:垂直压应力或压应变;②车辙:土基残余变形总和、路基表面的垂直变形;③疲劳开裂:结构底层的拉应力或拉应变;④推移:容许剪应力;⑤低温收缩:容许拉应力;⑥路面弯沉设计标准:弯沉值。
轴载换算及其力学原理:当把各种轴载换算为标准轴载时,为使换算前后轴载对路面的作用达到同样效果,应该遵循两项原则:第一,换算以达到相同的临界状态为标准;第二,对某一种交通组成,不论以那种轴载的标准进行轴载换算,由换算说得的轴载作用次数计算的路面厚度是相同的。
2.试述路面结构设计中,轴载换算的作用及原理,并说明各轴载换算公式为什么不同?(路基路面第十四章P345)
答:轴载换算的作用:路上行驶的车辆类型很多,轴载对路面的作用效果也不尽相同。通过标准轴载换算,可以把不同类型轴载的作用次数换算为这种标准轴载的作用次数,便于路面设计时,使用累计当量轴次来计算设计弯沉值。
轴载换算的原理:当把各种轴载换算为标准轴载时,为使换算前后轴载对路面的作用效果相同,应遵循两项原则:一是换算以达到相同的临界状态为标准,按等效原则建立两种轴载作用次数之间的换算关系;第二,对某一种交通组成,不论以哪种轴载的标准进行轴载换算,由换算所得轴载作用次数计算的路面厚度是相同的。
file:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps_clip_image-16428.png0.35适用于以设计弯沉值为设计指标及沥青层层底拉应力验算。file:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps_clip_image-14645.png8适用于进行半刚性基层层底拉应力验算。由于二者适用的范围不同,因此,轴载换算公式不同。
3. 路面设计包括哪些内容?
路面设计包括原材料的原则、混合料配合比的设计和相应设计参数的测试与确定,路面结构层组合与厚度计算以及路面结构的方案比选等内容。路面设计除行车道部分的路面以外,对高速公路、一级公路还应该包括路缘带、硬路肩、加减速车道、紧急停车带、收费站和服务区的场面设计以及路面排水系统设计,对其他公路应包括路肩加固。路缘石和路面排水设计。
4、 试就沥青路面和水泥混凝土路面设计回答下列问题:①设计依据的力学理论及采用的计算方法如何?
②设计指标是什么?③设计参数有哪些?④不同车辆轴载如何计算,轴载的重复作用如何体现?
答:①我国沥青路面设计依据的力学理论以弹性层状体系理论为基础
5.水泥和沥青路面的设计理论和方法
6.  国内外主要沥青路面设计方法,及我国设计方法的设计参数
1、评述我国水泥混凝土路面设计理论和方法。(14—408、423)/我国现行公路水泥混凝土路面结构设计方法的设计标准与步骤。
答:水泥混凝土面板的刚度远大于基(垫)层和路基的刚度。在荷载作用下,它具有良好的扩散荷载和能力,所产生的弯曲变形远小于其厚度,因此,一般采用小挠度薄板理论进行分析。
考虑荷载应力和温度翘曲应力综合疲劳损伤作用的混凝土面层厚度和板平面尺寸确定方法,可遵循下述设计步骤:
1、收集并分析交通参数。收集日交通量和轴载组成数据,确定轮迹分布系数,计算设计车道标准轴载日作用次数;由此确定道路的交通等级,并进而选定设计年限、选定交通量年平均增长率,计算使用年限内标准轴载的累计作用次数。
2、初拟路面结构。初选路面结构层次、类型和材料组成;拟定各层的厚度、面层板平面尺寸和接缝构造。
3、确定材料参数。试验确定混凝土的设计弯拉强度和弹性模量,基层、垫层和路基的回弹模量,基层顶面的当量回弹模量。
4、计算荷载疲劳应力。由应力计算图或公式得到标准轴载作用下板边缘中部的最大荷载应力;按接缝类型选定接缝传荷系数;按标准轴载累计作用次数计算得到疲劳应力系数;按交通等级选定综合系数;综合上述计算结果可得到荷载疲劳应力σp。
5、计算温度应力。由所在地公路自然区划选择最大温度梯度;按路面结构和板平面尺寸计算最大温度梯度时的温度翘曲应力;按自然区划和σtm/fcm,确定温度应力累计疲劳作用系数;由此计算确定温度疲劳应力σt
6、检验初拟路面结构。按下述条件检验:σp+σt=(0.95~1.03)fcm。
2、试述沥青路面和水泥混凝土路面的设计理论、设计指标与标准、主要设计参数。(20分)
水泥混凝土路面一般采用小挠度薄板理论进行分析,因为水泥混凝土面板的刚度远大于基(垫)层和路基的刚度。在荷载作用下,它具有良好的扩散荷载的能力,所产生的弯曲变形远小于其厚度。
设计指标有………………
设计参数包括1)标准轴载,我国水泥混凝土路面设计规范规定以汽车轴重为100KN的单轴荷载作为设计标准轴载,对于各种不同汽车轴载的作用次数,可按等效疲劳损伤原则换算成标准轴载的作用次数;2)交通分级、设计使用年限和累计作用次数,水泥混凝土路面承受的交通,按使用初期设计车道每日通过的标准轴载作用次数划分为四个等级,设计使用年限为路面达到预定损坏标准时所能使用的年限,设计使用年限内标准轴载的累计作用次数与第一年的交通量、交通轴载组成和交通量的预测增长情况等因素有关;3)基层顶面的当量回弹模量和计算回弹模量;4)水泥混凝土的设计强度与弯拉弹性模量,水泥混凝土路面以设计弯拉强度作为设计控制指标,取28d龄期的水泥混凝土小梁试件,用三分点加载试验方法确定
3、试述水泥混凝土路面设计理论,设计指标,设计参数。(15分)/ 试述水泥混凝土设计方法及力学原理。    答:p409
答:我国水泥混凝土路面设计理论采用弹性地基板理论。水泥混凝土板具有较高的力学强度,在车轮荷载作用下变形小,同时按照现行的设计理论,混凝土板工作在弹性阶段。此时,基层和土基所承受的荷载单位压力及产生的变形也微小,它们也都工作于弹性阶段,因此从力学体系上看,水泥混凝土路面结构也属于弹性层状体系。然而,由于混凝土板刚性的特点,弹模及力学强度大大高于基层和土基,抗弯拉强度远低于抗压强度,并且由于混凝土板与基层或土基之间的摩阻力一般不大,所以在力学图式上可把水泥混凝土路面结构看作是弹性地基板。
4、路线、路面设计中是如何应用交通参数的?有何差异?
5.在路面结构设计中,从哪些方面来反映交通参数?(15分)
6、 试述水泥混凝土的疲劳特性,在结构设计中是如何反映这种疲劳特性的
1、试述水泥混凝土路面的基本构造(路基路面第十五章P386)/水泥混凝土路面合理结构,并举例说明(15—386)
答:水泥混凝土路面由土基、基层、混凝土面板、排水系统和接缝构造物构成。
水泥混凝土路面的土基必须密实、稳定和均匀。一般要求处于干燥或中湿状态,防止由于土基不均匀支撑,使面板在受荷时底部产生过大的弯拉应力,导致混凝土面板产生破坏。
基层应具有足够的强度和稳定性,且断面正确,表面平整。设置基层的目的有:防唧泥;防冰冻;减小路基顶面的压应力,并缓和路基不均匀变形对面层的影响;防水;为面层施工提供方便;提高路面结构的承载能力,延长路面的使用寿命。
混凝土面板的横断面应采用中间薄两边厚的形式,以适应荷载应力的变化。混凝土面板应保证表面平整,耐磨,抗滑。抗滑标准以构造深度为指标。
混凝土路面的排水应结合公路等级、地形、地质、气候、年降雨量、地下水等条件,结合路基排水进行设计,使之形成良好的排水系统,确保排水畅通。高速公路和一级公路的路面排水一般由路肩排水、中央分隔带排水和路面表面渗入水的排除等组成。路肩必须设置边坡与板底连通的排水盲沟,以利于将路面板接缝处的渗水排出路肩。
混凝土面板好接缝构造物由横向接缝、纵向接缝构成,并在自由边缘和角隅处设置边缘钢筋和角隅钢筋。横向接缝有三种:缩缝、涨缝和施工缝。纵缝与横缝一般做成垂直正交,使混凝土板具有90度的角隅。纵缝两旁的横缝一般成一直线
2、 试述水泥混凝土路面合理结构组成与厚度确定。(20 分)
3、 试述沥青路面结构合理组合、各结构层厚度确定方法与依据。(20 分)
4、请给出你熟悉地区的沥青路面结构形式,并简要阐述其理由。(要求明确说明省份,画出路面结构图,指出结构层的大致厚度,结构层材料名称)(20分)
5、列举高速 二级 四级公路各自的一个合理的路面结构组合
(设计高速公路、二级和四级公路的一种路面结构)
6、 试述高速公路路面的合理结构组成,并举例加以论述
7、 评述我国高速公路路面结构现状,提出合理结构见解。
三、综合题
1、在基层顶面设置一层级配碎石是防止路面反射裂缝的方法之一。为了验证其效果,采用两种路面结构进行比较。第一种路面结构为16cm沥青混凝土面层(4cmAC-16I+6cmAC-25I+6cmAC-25I)+15cm级配碎石+15cm水泥稳定粒料+30cm二灰土;第二种路面结构为16cm沥青混凝土面层(4cmAC-16I+6cmAC-25I+6cmAC-25I)+30cm水泥稳定粒料+30cm二灰土,长度均为300米。路段的实际调查表明:第二种路面结构在第一年的裂缝为6条,第二年的裂缝为8条、第三年的裂缝为9条、第四年的裂缝为9条、以后的三年没有增加;第一种路面结构在第一年的裂缝为0条、第二年的裂缝为0条、第三年的裂缝为5条、第四年的裂缝为12条,以后的三年裂缝迅速增加。已知路面竣工后第一年双向日平均当量轴次为3500次/日,路面设计的车道系数为0.45,交通量增长率为8%,由上到下三层沥青混凝土的劈裂强度为1.0Mpa、0.8 Mpa、0.8 Mpa,沥青混凝土面层的抗拉强度结构系数为Ks=0.09AaNe0.22/Ac。经计算,第一种路面结构由上到下沥青层底的主应力分别为(-0.0519 Mpa、-0.1475 Mpa、-0.202 Mpa、)、(0.1166 Mpa、-0.0486 Mpa、-0.2374 Mpa)、(-0.0672 Mpa、-0.1748 Mpa、-0.1925 Mpa)(-0.0596 Mpa、-0.1153 Mpa、-0.1928 Mpa)(注-表示压应力),请分析二种路面结构裂缝产生规律的原因。
答:第一种路面结构 第一年:Ne=
2.下列高速公路沥青路面结构(面层、基层、底基层)是否合理,并说明理由。
A)沥青混凝土二灰(石灰粉煤灰)碎石二灰土 B)沥青碎石混合料水泥稳定碎 石石灰土
C)沥青混凝土级配砾石天然砂砾 D)沥青混凝土泥结碎石石灰土
1、试述沥青路面的类型及适用条件(路基路面第十三章P296)
答:1、根据强度构成原理,可将沥青路面分为密实类和嵌挤类两大类,密实类包括闭式和开式。密实类闭式沥青路面适用于低温地区,有助于提高低温抗裂性。密实类开式沥青路面适用于高温地区,提高路面的高温性能。嵌挤类沥青路面,其热稳定性较好,适用于高温地区。
2、按施工工艺的不同,沥青路面可分为层铺法、路拌法和厂拌法三类。
3、根据沥青路面的技术特性,沥青路面可分为沥青混凝土路面,热拌沥青碎石路面,乳化沥青碎石混凝土路面,沥青贯入式路面,沥青表面处治和沥青玛蹄脂路面等六种类型。其中,沥青表面处治路面适用于三级、四级公路的面层,旧沥青面层上加铺罩面或抗滑层、磨耗层等;沥青贯入式路面可作二级及二级以下公路的沥青面层;沥青碎石路面适用于一级及一级以下的沥青面层;沥青混凝土路面常用作高等级公路的面层;沥青玛蹄脂碎石路面适用于高速公路、一级公路和其他重要公路的表面层。
2、沥青面层类型及其应用(13—296)
答:根据沥青路面的技术特性,沥青面层可分为沥青混凝土、热拌沥青碎石、乳化沥青碎石混合料、沥青贯入式、沥青表面处治和沥青玛蹄脂碎石混合料等六种类型。
沥青混凝土路面是指用沥青混凝土作为面层的路面,其面层可由单层或双层或三层沥青混合料组成的,各层混凝土的组成设计应根据其层厚层位、气温和降雨量等气候条件、交通量和交通组成等因素确定,以满足对沥青面层使用功能的要求。沥青混凝土常用作高等级公路的面层。
沥青碎石路面是指用沥青碎石作面层的路面,沥青碎石的配合比设计应根据实践经验和马歇尔试验结果,并通过施工前的试拌和试铺确定。沥青碎石有时也用于联结层。
沥青贯入式路面是指用沥青贯入碎(砾)石作面层的路面。沥青贯入式路面的厚度一般为4~8cm。当沥青贯入式的上部加铺拌和的沥青混合料时,也称为上拌下贯,此时拌和层的厚度宜为3~4cm,其总厚度为7~10cm。沥青贯入式碎石路面适用于作二级及二级以下公路的沥青面层。
沥青表面处治是指用沥青和集料按层铺法或拌和法铺筑而成的厚度不超过3cm的沥青路面。沥青表面处治的厚度一般为1.5~3.0cm。层铺法可分为单层、双层、三层。沥青表面处治适用于三级、四级公路的面层、旧沥青面层上加铺罩面或抗滑层、磨耗层等。
沥青玛蹄脂碎石路面是指用沥青玛蹄脂碎石混合料作面层或抗滑层的路面。沥青玛蹄脂碎石混合料是以间断级配为骨架,用改性沥青、矿粉及木质纤维素组成的沥青玛蹄脂为结合料,经拌和、摊铺、压实而形成的一种构造深度较大的抗滑面层。适用于高速公路、一级公路和其他重要公路的面层。
3、沥青混凝土有哪几种组成结构,他们在材料组成、力学特性及路用性能等方面有何特性,举例说明代表性的沥青混凝土类型。(15分)
4、根据基层类型,沥青混凝土可分为哪些类,基层各采用什么材料?并对各基层的沥青混凝土进行评价。(15分)
5. 沥青面层的分层、各层的功能以及各层常用的材料?(8分)
面层可以分为单层、双层或三层。双层结构分为表面层、下面层;三层结构分为表面层、中面层、下面层。
  表面层功能:平整密实、抗滑耐磨、低温抗裂、抗车辙、抗老化。中、下面层功能:高温抗车辙、抗剪切、密实。其中下面层更要抗疲劳开裂,中面层更需要抗车辙。
表面层通常可以采用表面粗糙的密实型细粒式或中粒式沥青混凝土混合料(AC-C)。对于重交通和特重交通等级,可以采用SMA。多雨地区的高速公路,也可以采用OGFC。中面层采用粗级配,使混合料向骨架密实型级配发展,如选用AC-20C、SUP -19、SMA-20等。下面层可选择沥青混凝土AC-25或使用ATB-25、LSM-25做柔性基层。
6、什么是改性沥青、沥青马蹄脂碎石(SMA)、排水(开级配)沥青层(OGFC)、稀浆封层?(20分) 答:p296
7.试述沥青混合料组成结构类型。
一、名词解释
1、设计年限:规定的期限内满足预测标准累计轴载所需承载力,并允许在该期限内进行一次恢复路面功能的维修(罩面),路面应具有的使用寿命。
2、设计弯沉:根据设计年限内一个车道上预测通过的累计当量轴次、公路等级、面层和基层类型而确定的路面弯沉设计值。
3、地基反应模量K:在地基上施加荷载时,地基单位面积上压力值与变形量之比。它是反映地基变形难易程度的系数。
4、临界荷位:水泥混凝土路面应力分析时,混凝土路面板温度应力与荷载应力产生的综合疲劳破坏最大的位置。
5、路基的干燥类型:实测不利季节路床表面以下80cm深度内土的平均相对含水量或平均稠度,结合路基干湿状态的分界含水量或平均稠度的建议值确定。一般分为干燥、中湿、潮湿和过湿四种。
2、初始年平均日交通量:
3、劲度模量:
5、弹性层状体系:
一、名词解释
1、路基工作区:在路基某一深度处,当车轮荷载引起的垂直应力与路基土自重引起的垂直应力相比所占的比例很小,仅为1/10~1/5时,该深度范围内的路基称为路基工作区。
2、路基干湿类型:路基按其干湿状态不同,分为四类:干燥、中湿、潮湿和过湿。
3、路基临界高度:与分界稠度相对应的路基离地下水位或地表积水水位的高度称为路基临界高度。
4、设计弯沉值:指根据设计年限内每个车道通过的累计当量轴次、公路等级、面层和基层类型确定的,相当于路面竣工后第一年不利季节、路面在标准轴载100KN作用下,测得的最大回弹弯沉值。
5、温度翘曲应力:由于混凝土板、基层和土基的导热性能较差,当温度变化较快时,使板顶面与底面产生温度差,因而板顶与板底的胀缩变形大小也就不同,由此产生的应力称为温度翘曲应力。
6、车辙:指路面的结构层及土基在行车荷载作用下的补充压实,以及结构层材料的侧向位移产生的累计永久变形。
4.修复困难,可采取改用其它类型的混凝土路面,加快修复速度
6、路基压实度:压实度是指以应达到的干密度绝对值与标准击实得到的最大干密度之比值的百分率来表示。
7、当量轴次:各级轴载等效换算成标准轴载的当量作用次数。
10、半刚性基层:是指用无机结合料稳定集料或稳定土组成,具有一定厚度的结构层。
1、通行能力:是指某一路段所能承受的最大交通量,以单位时间内通过的最大车辆数表示。
3、锚固式挡土墙:是指由预制的钢筋混凝土立柱、挡土板构成墙面,与水平或倾斜的刚锚杆联合组成的挡土墙。锚杆的一端与立柱连接,另一端被锚固在山坡深处的稳定岩层或土层中。
5、沥青混凝土:是矿质混合料与沥青结合料经拌制而成的混合料的总称,其中矿料起骨架作用,沥青与填料起胶结和填充作用
一、名词解释(5×5分)
1、平面线形:
4、轴载换算:
5、温度应力:
2. 压实度:实测干密度与采用标准夯击方法得到的最大干容重的比值称为压实度。
3 车辙:路面在行车荷载重复反复作用下产生的压密与侧向变形的永久性塑性变形。
4疲劳破坏:是指路面在重复荷载作用下,低于1次静载作用下的抗压极限强度,经受重复拉应力与拉应变导致的路面疲劳损伤破坏。
5. 路床——路基表面0.8米范围内被称为路床。
1、岩质路基(路堑、路堤)的施工方法
2. 水泥混凝土路面分为哪些种类?
水泥砼分为普通混凝土路面、钢筋混凝土路面、预应力混凝土路面、连续配筋混凝土路面、装配式混凝土路面以及钢纤维混凝土路面。
3.②水泥混凝土路面维修与防护
②水泥混凝土路面维修与防护  p466
4.简述沥青路面材料和无机结合料的性质,指标有哪些?
道路勘测设计部分
1.绪论:掌握道路的功能与分级、道路设计控制;熟悉现行“标准”和“规范”中道路主要技术标准规定;了解城市道路网和红线规划的主要内容;了解道路勘测设计的阶段和任务。比例10~15%(1)道路功能与道路分级、道路设计控制。
1、公路分级和城市道路分类的主要依据分别有哪些?并简述我国现行的公路分级和城市道路分类情况。(道路勘测设计第一章P5~7)
答:公路分级的依据有公路的功能和适应的远景交通量。城市道路按照道路在城市道路网中的地位、交通能力以及对沿线建筑的服务功能对城市道路进行分类。
我国现行的公路分为五个等级:高级公路、一级公路、二级公路、三级公路和四级公路。高速公路专供汽车分向分车道行驶并全部控制出入的多车道公路;一级公路供汽车分向分车道行驶,并可根据需要控制出入的多车道公路;二级公路供汽车行驶的双车道公路;三级公路主要供汽车行驶的双车道公路;四级公路供各种车辆行驶的双车道或单车道公路。
我国现行城市道路分为四类:快速路、主干路、次干路和支路。快速路为城市中距离快速交通服务;主干路为连接城市主要分区的干线道路,以交通功能为主;次干路与主干路结合组成城市道路网,起集散交通的作用,兼有服务功能;支路为次干路与居民区、工业区、市中心、市政公用设施用地和交通设施用地等内部道路的连接线,解决局部区域交通,以服务功能为主。
2、公路为什么要划分等级?公路分级的依据是什么?1997年11月26日交通部发布的《公路工程技术标准》(JTJ001—97)中是如何分级的?(12分)(1—5)
答:为了满足经济发展、规划交通量、路网建设和功能等的要求,公路必须分等级建设。
公路分级的依据有公路的功能和适应的远景交通量。
我国现行的公路分为五个等级:高级公路、一级公路、二级公路、三级公路和四级公路。高速公路专供汽车分向分车道行驶并全部控制出入的多车道公路;一级公路供汽车分向分车道行驶,并可根据需要控制出入的多车道公路;二级公路供汽车行驶的双车道公路;三级公路主要供汽车行驶的双车道公路;四级公路供各种车辆行驶的双车道或单车道公路。
3、高速公路与其他等级公路的主要区别是什么?(1—5)
答:高速公路与其他等级公路的主要区别有:1)必须具有四条或四条以上的车道;2)必须设置中间带;3)必须设置禁入栅栏;4)必须设置立体交叉。
4、叙述设计速度的定义。设计速度对道路平纵面线型的哪些指标有直接影响?(道勘       1—12)
答:设计速度是指当气候条件良好、交通密度小、汽车运行只受道路本身条件(几何要素、路面、附属设施等)的影响时,中等驾驶技术的驾驶员能保持安全顺适行驶的最大行驶速度。设计速度是决定道路几何形状的基本依据,道路平面线形的曲线半径、超高、视距等直接与设计速度有关。曲线半径由公式R=V2/127(u+-ih)确定,超高由公式ih=V2/127R-u确定。道路纵面线形的竖曲线最小半径确定、最大纵坡和最小纵坡的限制等也直接与设计速度有关。
5、道路勘测设计的依据有哪些?这些依据在公路设计中的作用是什么?(道路勘测设计第一章P10)
答:道路设计的基本依据有:设计车辆、设计车速、交通量和通行能力。
1、道路首先满足汽车行驶的需要,而汽车的物理及力学特性,以及各种汽车的组成对道路几何设计有着重要的意义。在道路设计中,作为道路设计依据把汽车分为四类,即:小客车、载重汽车、鞍式列车。
2、设计车速是指气候正常、交通密度小、汽车运行只受道路本身条件(几何线形、路面及附属设施)的影响时,一般驾驶员能保持安全而舒适地行驶的最大行驶速度。设计车速是确定道路几何形状的重要依据。各等级道路设计车速的确定,与汽车的最高行驶车速、经济车速、平均技术速度及地形、工程经济有关。
3、交通量是指单位时间内通过道路某断面的交通流量(即单位时间内通过道路某断面的车辆数)。其具体数值由交通调查及预测确定。规划交通量对确定道路等级,论证道路的设计费用和各项结构设计有着重要的作用。
4、通行能力亦称道路交通容量,是指在一定的道路条件及交通条件下,单位时间内通过道路上某一断面处的最大车辆数,以辆/小时表示。它是正常条件下道路交通的极限值。通行能力与服务水平有密切关系。
5、简述设计速度的作用和道路设计时选用设计速度时考虑的因素
5、叙述设计速度的定义,设计速度对道路平、纵面线形的哪些指标有直接影响?(15分)
答:设计速度是指当气候条件良好、交通密度小、汽车运行只受道路本身条件的影响时,中等驾驶技术的驾驶员能保持安全顺适行驶的最大行驶速度。设计速度直接影响道路的曲线半径、超高、视距等指标,同时也影响车道宽度、中间带宽度和路肩宽度等指标的确定
5、道路通行能力是否随车流V的增快而加大?为什么?
5.设计小时交通量、设计通行能力的区别是什么?各自的作用如何?(10分
6、试述综合运输系统的组成及各种运输方式的特点。(1—1)
答:综合运输系统是由铁路、道路、水运、航空及管道五种运输方式组成的。
各种运输方式由于技术经济特征不同,各有其优缺点。铁路运输远程客货运量大、连续性强、成本较低、速度较高、但建设周期相对较长、投资大、需中转;水运通过能力高、运输量大、耗能少、成本低、投资省、一般不占用农田,但受自然条件限制大、连续性较差、速度慢;航空运输速度快、两点间运距短,但运量小、成本高;管道是随石油工业而发展起来的一种运输方式,具有连续性强、成本低、安全性好、损耗少的优点,但其仅适用于油、气、水等货物运输;道路运输机动灵活、中转少、直达门户、批量不限、货物送达速度快、覆盖面广,是其他运输方式所不能比拟的,也是最活跃的运输方式。
7、城市道路网是由城市范围内所有道路组成的一个体系,城市道路网的基本形式有哪几种?分别阐述它们的特点和适用性。(8分)(1—18)
答:城市道路网可有四种基本形式:方格网式、环形放射式、自由式和混合式。
1、方格网式的特点是街坊整齐,有利于建筑布置和方向识别;交叉简单,多为十字形交叉,个别为T形,交通组织简单便利;交通分散,不会造成市中心的交通压力过重;车流重新分配灵活性大,车辆绕行方便;但对角线方向交通不便,非直线系数高达1.2~1.41。方格网式道路网适用于地形平坦的中、小城市或大城市的局部布局。
2、环形放射式的特点是能使市中心区与郊区、外围相邻各区间交通联系方便;道路有直有曲,易与地形相适应;非直线系数小,一般在1.1左右;但市中心地区交通压力大,交通灵活性不如方格网式好,小范围使用会出现不规则街坊。环形放射式道路网络适用于大城市或特大城市的干道系统。
3、自由式的特点是能充分利用地形使线形自然顺适、工程造价底,但因路线曲折而使非直线系数大、不规则街坊多、建筑用地分散。自由式道路网适用于地形起伏较大的中小城市或大城市的局部地区。
4、混合式的特点是能因地制宜,发扬前三种的优点,避免缺点,达到较好的效果。混合式道路网络适用于大、中城市的道路系统。
8、现代道路勘测技术的现状及未来发展方向。(道路测设一体化,DTM,GPS,GIS,RS等技术)
2.熟悉汽车行驶轨迹的特性和汽车行驶的横向稳定性。
1、汽车行驶特性是道路勘测设计的理论基础。根据汽车在道路上的行驶特性,主要解决道路勘测设计中的哪些问题?(15分)   
答:p25共4条答:汽车行驶特性包括汽车行驶的轨迹特性、汽车行驶的动力特性和制动性、汽车行驶的稳定性。
1、汽车在道路上的行驶的轨迹特性有以下几点:一是这个轨迹是连续的而且是圆滑的;二是这个轨迹的曲率是连续的,即轨迹上任一点不出现两个曲率值;三是这个轨迹的曲率变化是连续的,即轨迹上任一点不出现两个曲率变化值。通过对汽车行驶轨迹的研究,能了解公路平面线形的几何构成,更好的组合平曲线三要素,避免不利于汽车平稳顺适行驶的线形组合。
2、不同类型的车辆具有不同的动力特性和制动性能,其上坡时的爬坡能力和下坡时的制动效能也各不相同。因此,按照道路上行驶的车辆类型及其所具有的动力特性来确定汽车在规定速度下的爬坡能力和下坡的安全性,是确定道路最大纵坡的常用方法。
3、汽车行驶的稳定性包括纵向稳定性和横向稳定性。根据汽车行驶的纵向稳定性可以确定道路纵坡度i;根据汽车行驶的横向稳定性可以确定圆曲线的最小半径和道路曲线上路拱横向坡度的极大值
2、叙述汽车在道路上行驶时所遇到的各种阻力及汽车行驶条件(2—29)
答:汽车在行驶中要克服各种行驶阻力。包括空气阻力,道路阻力和惯性阻力。
1、空气阻力主要由三部分组成:1)迎风面空气质点压力;2)车后面真空吸引力;3)空气质点与车身的摩擦力,总称空气阻力。
2、道路阻力是由弹性轮胎变形和道路的不同路面类型及纵坡而产生的阻力,主要包括滚动阻力和坡度阻力。
3、惯性阻力是汽车变速行驶时,需要克服其质量变速运动时产生的惯性力和惯性力矩。
4、汽车行驶的第一个条件是汽车必须有足够的驱动力来克服各种行驶阻力。当驱动力等于各种阻力之和时,汽车就等速行驶;当驱动力大于各种行驶阻力之和时,汽车就加速行驶;当驱动力小于各种行驶阻力之和时,汽车就减速行驶,直至停车。汽车行驶的第二个条件是驱动轮与路面之间的附着力必须足够大,否则,车轮将在路面上打滑,不能行进。
3、汽车在平曲线上行驶时力的平衡关系为u=V2/127R-ih。设:离心力为F、横向力为X、竖向力为Y、汽车重力为G、汽车轮距为b,汽车重心高度为hg、横向附着系数为φh。试分析汽车在平曲线上以一定速度行驶时的横向倾覆条件和横向滑移条件(15分)。(2—40或者笔记)
答:详见《道路勘测设计》第二章P40
4、根据汽车在平曲线上行驶时力的平衡,推导公式u=V2/127R—ih。(详见笔记)
答:P39。
5、叙述横向力系数及其对汽车行驶不利影响。(15分)(2012年考题)
6、试述保证汽车纵向与横向稳定行驶的条件。
7、试述汽车稳定行驶的充分、必要条件。
3.平面设计:掌握平面线形三要素的概念、作用、确定方法及其要求;。比例10~15%(2)平面线形三要素的概念、确定方法及其要求、平面线形三要素的作用和性质。
1、为什么要设置缓和曲线?其长度取决于什么?若缓和曲线长度Ls=100米,终点半径=900米,则缓和曲线长度A=?(3—53、57)/影响缓和曲线长度的主要因素有哪些?现行《公路工程技术标准》最小缓和曲线长度的确定主要考虑的因素是什么?
答:影响缓和曲线长度的主要因素有(rl=A2)
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。缓和曲线的长度取决于以下几点:一是旅客感觉舒适,汽车在缓和曲线上行驶,其离心加速度随缓和曲线曲率的变化而变化,如果变化过快将会使乘客感受到横向的冲击。二是超高渐变率适中,由于在缓和曲线上设置有超高过渡段,如果过渡段太短则会因路面急剧地由双坡变为单坡而形成一种扭曲的面,对行车和路容均不利,太长对排水不利。三是行驶时间不过短,过短会使驾驶员操作不便,甚至造成驾驶员操作的紧张和忙乱。
缓和曲线常采用什么形式?为什么?(20分)
答:缓和曲线常用的形式有:回旋线、三次抛物线和双扭线。因为他们的曲线半径是随长度成比例变化的,这与缓和曲线的作用原理是一致的。
2、在公路平面设计中,如果圆曲线半径为R,从驾驶员的视觉考虑,如何确定回旋线参数A值。(10分)/如何确定回旋线的最小参数A值?若从视觉考虑A值应满足什么条件?
答:回旋线的最小参数A值应根据汽车在缓和曲线上缓和行驶的要求(即离心加速度变化率)、行驶时间要求以及允许的超高渐变率要求等决定。我国规范和标准规定了缓和曲线的最小长度要求,因此根据公式RLs=A2可相应得到最小参数A值。通常只要A值满足R/3≤A≤R,便可满足视觉要求。
3、直线作为道路平面线形要素之一,它有哪些优点?为什么要限制直线的最大长度和直线的最小长度?(3—47)(12分)
答:直线在道路设计中应用广泛,两点连线距离最短;能给人以短捷、直达的良好印象;汽车在直线上行驶时,受力简单,方向明确,驾驶操作简单;测设容易。
在地形有较大起伏的地区,直线线形大多难于与地形相协调,若长度应用不当,不仅破坏了线形的连续性,也不便达到线形设计自身的协调。过长的直线易使驾驶人员感到单调、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,一再加速以致超过规定车速许多,容易导致安全事故。因此要对直线最大长度进行限制。
限制同向曲线间的直线最小长度,是为了避免视觉错觉。限制反向曲线间的直线的最小长度是考虑到超高和加宽缓和的需要,以及驾驶人员操作的方便 。
4、简答汽车行驶轨迹的特性及平面线形要素。(3—45)
答:汽车行驶轨迹的特性:1)这个轨迹是连续的而且是圆滑的;2)这个轨迹的曲率是连续的,即轨迹上任一点不出现两个曲率值;3)这个轨迹的曲率变化率是连续的,即轨迹上任一点不出现两个曲率变化率值。
平面线形的要素包括直线、圆曲线和缓和曲线。
5、平曲线上为什么要设置加宽?如何加宽?(5—107或笔记)
答:平曲线设置加宽的原因是,汽车行驶在曲线上,各轮迹半径不同,其中后内轮轨迹半径最小,且偏向曲线内侧,所以曲线内侧应增加宽度,以确保曲线上行车的顺适与安全。
平曲线上加宽视不同的公路等级取不同的加宽值,四级公路和设计速度为30km/h的三级公路采用第1类加宽值;其余各级公路采用第3类加宽值;对不经常通行集装箱运输半挂车的公路,可采用第2类加宽值。
加宽的过渡方式有比例过渡、高次抛物线过渡、回旋线过渡和直线与圆弧相切过渡。
对于设置缓和曲线的平曲线,加宽过渡段应采用与缓和曲线相同的长度。对于不设置缓和曲线,但设置有超高过渡段的平曲线,可采用与超高过渡段相同的长度。既不设置缓和曲线又不设超高的平曲线,加宽过渡段应按渐变率为1:15且长度不小于10m的要求设置。
6、叙述公路平面线型要素的组合类型及各种组合类型的设计要点。(3—61)
答:公路平面线型要素的组合类型有基本型、S型、卵型、凸型、C型和复合型等六种。
基本型是指平曲线按直线—回旋线(A1)—圆曲线—回旋线(A2)—直线的顺序组合而成的线型,设计时,为使线形协调,A值的选择最好使回旋线、圆曲线、回旋线的长度之比为1:1:1~1:2:1,并注意满足设置基本型曲线的几何条件:2β≤α。
S型是指两个反向圆曲线用两段反向回旋线连接的组合形式,设计时S型曲线相邻两回旋线参数A1 和A2值最好相等,当采用不同的参数时,A1 与A2之比应小于2,有条件时以小于1.5为宜。
卵型是指两同向的平曲线,按直线—缓和曲线(A1)—圆曲线(R1)—缓和曲线(A)—圆曲线(R2)—缓和曲线(A2)—直线的顺序组合而成的线形。设计时其两圆曲线的公共缓和曲线的参数A最好在R2/2≤A≤R2范围内(R2为小圆半径),两圆的半径之比以满足0.2~0.8为宜。如用一个回旋线连接两个圆曲线而构成卵型,要求大圆能完全包住小圆。
凸型是指两段同向缓和曲线之间不插入圆曲线而径相衔接的组合形式。凸型的回旋线最小参数及其连接点处的半径值,应分别符合容许最小回旋线参数和圆曲线一般最小半径的规定。
复合型是将两个以上的同向回旋线在曲率相等处相互连接的线形。复合型的相邻两个回旋线参数之比以小于1:1.5为宜。
C型是指同向回旋线在曲率为零处径相连接的组合形式。C型只有在特殊地形条件下方可采用。两个回旋线的参数可相等也可不等。
7、公路圆曲线最小半径分为哪几种?每一种最小半径是如何确定的?设计中应如何选用?(3—52)
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。
极限最小半径是指各级公路再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。《标准》中的极限最小半径就是在规定的设计速度时,按ih=8%,φh=0.1~0.16用R=V2/127(ih+φh)计算后得来的。
一般最小半径是指各级公路在采用允许的超高和横向摩阻系数时,能保证汽车以设计速度安全、舒适行驶的最小半径。标准中的一般最小半径值是按ih=6%~8%,φh =0.05~0.06计算取整得来的
不设超高的最小半径是指不必设置超高就能满足行驶稳定性的最小半径。《标准》中不设超高的最小半径是分别取φh =0.035,ih= -0.015和取φh =0.04,ih= -0.025按公式计算取整得来的。
道路平面设计时,应根据沿线地形、地物等条件,尽量选用较大半径,以便于安全舒适行驶。在选定半径时既要满足技术合理,又要注意经济适用;既不能盲目采用高标准(大半径)而过分增加工程量,也不能仅考虑眼前通行要求而采用低标准。运用平曲线半径的三个最小半径时,应遵循的一般原则是,在地形条件许可时,应力求使半径尽可能接近不设超高最小半径;一般情况下或地形有限制时,应尽量采用大于一般最小半径;只有在地形特别困难不得已时,方可采用极限最小半径。
8、阐述平面线形要素组合的类型,其中哪种(哪几种)类型只在特殊条件下采用?(3—61)
答:公路平面线型要素的组合类型有基本型、S型、卵型、凸型、C型和复合型等六种。
基本型是指平曲线按直线—回旋线(A1)—圆曲线—回旋线(A2)—直线的顺序组合而成的线型;S型是指两个反向圆曲线用两段反向回旋线连接的组合形式;卵型是指两同向的平曲线,按直线—缓和曲线(A1)—圆曲线(R1)—缓和曲线(A)—圆曲线(R2)—缓和曲线(A2)—直线的顺序组合而成的线形;凸型是指两段同向缓和曲线之间不插入圆曲线而径相衔接的组合形式;复合型是将两个以上的同向回旋线在曲率相等处相互连接的线形。复合型的相邻两个回旋线参数之比以小于1:1.5为宜;C型是指同向回旋线在曲率为零处径相连接的组合形式。
其中,凸型只有在路线受到地形条件限制的山嘴或特殊困难情况下才可考虑使用;复合型仅在地形或其他特殊原因限制时使用;C型只有在特殊地形条件下方可使用。
9、双车道公路超高缓和段长度的计算公式为Lc=B⊿i/p,试说明公式中各个参数的含义。当按此公式计算的超高缓和段长度小于设计的缓和曲线长度时,如何处理?(道勘  5—113或笔记)
答:Lc——最小超高过渡段长度;B——旋转轴至行车道(设路缘带时为路缘带)外侧边缘的宽度;⊿i——超高坡度与路拱坡度的代数差(%);p——超高渐变率,即旋转轴线与行车道(设路缘带时为路缘带)外侧边缘之间的相对坡度。
当超高缓和段长度Lc小于设计的缓和曲线长度Ls时,按以下方法处理:1)若Ls>计算出的Lc,但只要超高渐变率p≥1/330,仍取Lc=Ls;2)若Ls>计算出的Lc,且p<1/330时,①超高过渡段在缓和曲线部分范围内完成,即超高过渡起点可从缓和曲线起点至缓和曲线上不设超高的最小半径之间任一点开始,②超高在缓和曲线全长内按两种渐变率分段进行,即第一段从缓和曲线起点由双向路拱坡以超高渐变率1/330过渡到单向路拱横坡,第二段由单向路拱横坡过渡到缓和曲线终点处的超高横坡。
10.叙述公路平面线形三要素及其平面线形设计的一般原则。
11. 为什么要避免长直线尽头接小半径平曲线?如果已建公路上存在这样平面线形,可以采取哪些措施来提高公路的安全性?(15分)
12.从满足排水的角度出发,公路线形设计中应注意哪些问题?(15分)。
13.圆曲线的最小半径是如何确定的,半径类型有哪些?
14、简述圆曲线的优点和道路设计时如何选择圆曲线半径
3.纵断面设计:掌握纵坡及坡长设计的规定,竖曲线设计的原则和要求,爬坡车道和避险车道设置条件和设置方法;熟悉汽车的动力特性,纵断面的设计方法和步骤;了解纵断面图的组成和规定、纵坡设计的一般要求。比例10~15%(3)纵坡、坡长及竖曲线设计的原则和要求;爬坡车道和避险车道设置条件和设置方法。
4.线形设计:掌握平面线形设计的一般原则和线形要素的组合类型;掌握平纵线形组合设计的原则和要求;熟悉纵断面设计要点和高程控制条件;熟悉线形设计检验与评价方法。比例10~15%(5)线形要素的组合类型和平面线形设计的一般原则;平纵线形组合设计的原则和要求;线形设计检验与评价方法.
1、平纵线形组合设计的原则是什么?若配合不好,会产生哪些不良后果?、谈谈你对平、纵组合设计原则的理解(4—82)
答:平、纵线形组合的一般设计原则:
1、在视觉上能自然地诱导驾驶员的视线,并保持视线的连续性。任何使驾驶员感到迷惑和判断失误的线形都有可能导致操作的失误,最终导致交通事故。比如,凸型竖曲线接小半径平曲线,挖方或暗弯视距不足接急弯和反向曲线。
2、保持平、纵线形的技术指标大小均衡。它不仅影响线形的平顺性,而且与工程费用密切相关,任何单一提高某方面的技术指标都是毫无意义的。
3、为保证路面排水和行车安全,必须选择适合的合成坡度。
4、注意和周围环境的配合,以减轻驾驶员的疲劳和紧张程度。特别是在路堑地段,要注意路堑边坡的美化设计。
若平纵线形组合不好,会破坏道路线形的美观与平顺性,影响驾驶员视线的连续性,道路排水不畅等。
2、如果你承担了一条公路的纵断面设计工作,你将采取什么方法步骤进行纵断面设计?(12分)(纵断面设计的笔记)
答:将采取的方法和步骤如下:
1、准备工作。收集相关的资料,领会意图和要求,点绘地面线。
2、标注控制点,标高控制点是纵坡设计的依据。经济点的判断与选择分三种情况:1)地面横坡较平缓时,断面的填挖面积大致相等,对应的纵断面上的标高点为经济点;2)横坡较陡时,一边需设置挡墙,填方小于挖方时,若能取消挡土墙,对应的标高点为经济点;3)特殊情况下,全挖断面对应的标高点为经济点。
3、试坡。试坡的原则是:以控制点为依据,照顾多数经济点,即通过严格控制点,满足一般控制点要求,山区公路照顾多数经济点,试定出若干直线段。
4、调整。调整的方法有:平移、延伸、缩短和改变坡度值。
5、对重要路段进行核对。
6、定坡。
7、设置竖曲线。
3.某公路设计车速为80km/h,平面设计数据如下:
交点号        ZH        HY        QZ        YH        HZ        半径
JD(左偏)        K1+760.55        +960.55        K2+210.60        460.65        660.65        1500
JD(右偏)        K3+060.00        +210.00        +400.55        591.10        741.10        1200
纵断面设计
1.        试评价该路段平纵组合情况。
2.        进行平纵组合检查手段有哪些?
4、平曲线与竖曲线组合中应避免哪些不利的组合?为什么?(4—84)
答:平曲线与竖曲线组合中应避免的不利组合有以下七种:
1、避免竖曲线的顶、底部插入小半径的平曲线。因为如果在凸形竖曲线的顶部有小半径的平曲线,不仅不能引导视线而且急转方向盘致使行车危险。在凹形竖曲线的底部有小半径的平曲线,便会出现汽车加速而急转弯,同样可能发生危险。
2、避免将小半径的平曲线起、迄点设在或接近竖曲线的顶部或底部。若将凸形竖曲线的顶部设在小半径平曲线的起点,会产生不连续的线形,失去了视线引导作用。而将凹形竖曲线的底部设在小半径平曲线的起点,除了视觉上扭曲外,产生下坡尽头接急弯的不安全组合。
3、避免使竖曲线顶、底部与反向平曲线的拐点重合。这样的组合都存在不同程度的扭曲外观,前者不能正确引导视线,会使驾驶员操作失误;后者路面排水不畅,积水影响行车安全。
4、避免出现驼峰、暗凹、跳跃、断背、折曲等使驾驶员视线中断的线形。
5、避免在长直线上设置陡坡或曲线长度短、半径小的凹形竖曲线。因为前者易超速行驶,危及行车安全;后者使驾驶员产生坡底道路变窄的错觉,导致高速行驶中的制动操作,影响行车安全。
6、避免急弯与陡坡的不利组合。
7、应避免小半径的竖曲线与缓和曲线的重合。
5、试解释理想的最大纵坡和不限长度的最大纵坡,并分析汽车在其上的行驶状态。(12分)
答:理想的最大纵坡i1是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V1等速行驶所能克服的坡度。由于地形等条件的限制,理想的最大纵坡不是总能得到,因此,有必要允许车速V1降到V2,以获得较大坡度i2,对应的纵坡称为不限长度的纵坡。汽车在坡度小于或等于不限长度最大纵坡的坡道上行驶时,只要初速度大于容许速度,汽车至多减速到容许车速;当坡度大于不限长度的最大纵坡时,为防止汽车行驶速度低于容许速度,应对其坡长加以限制。
6、为什么要规定最大纵坡和最大坡长限制?(4—69)
答:规定最大纵坡和最大坡长限制的原因有以下几点:1)从汽车的动力特性考虑,汽车沿陡坡行驶时,因克服升坡阻力和其他阻力需要增大牵引力,车速会降低,若陡坡过长,将导致汽车水箱“开锅”、气阻等情况,严重时,还可能使发动机熄火,使驾驶条件恶化;若沿下坡行驶,因制动次数增多,制动器易发而失效,驾驶员心理紧张,很容易发生事故。
2)根据不同的道路等级对应不同的设计速度,汽车的爬坡能力与行驶速度成反比。等级高时通行能力大,要求的行车速度也快,相应的其纵坡要求小。
3)公路所经过地区的自然条件不同,地形起伏、海拔高度、气温、降雪等自然因素对汽车的行驶条件和爬坡能力都会产生影响。
4)规定最大纵坡的时候要考虑工程和营运的经济。
5)限制最大坡长从保证行车速度角度考虑是为了减少载重车对小车的影响。
九、限制最短坡长和最大坡长的主要目的是什么?(10分)
答:限制最短坡长的目的:纵断面上若变坡点过多,从行车来看,纵向起伏变化频繁,影响行车的舒适和安全;从纵向几何构成来看,相邻变坡点之间的距离不宜过短,最短应不小于相邻竖曲线的切线长,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和布置。
    限制最大坡长的目的:长距离的坡长对汽车行驶不利;对城市道路来说,还应考虑非机动车的要求。
7、限制最短坡长和最大坡长的主要目的是什么?(道勘  4—71或笔记)
答:限制最短坡长的目的有,从行车来看,纵向起伏变化频繁,会使车辆行驶颠簸频繁,车速愈高表现愈明显,影响了行车的舒适和安全;从线形几何构成来看,相邻边坡点之间的距离不宜过短,最短应不小于相邻竖曲线的切线长,以便插入适当的竖曲线和纵坡的要求,同时也便于平纵线形的合理组合与布置。
限制最大坡长从保证行车速度角度考虑是为了减少载重车对小车的影响,另外,长距离的陡坡对汽车下坡行驶也很不利,因坡度过陡,坡段过长频繁制动,影响行车安全。
8、最大纵坡的确定应考虑哪些因素?(道路勘测设计第四章P69)
答:各级道路允许的最大纵坡是根据汽车的动力特性、道路等级、自然条件以及工程和营运经济等因素,通过综合分析,全面考虑,合理确定的。
1、汽车的动力特性。不同类型的车辆具有不同的动力特性和制动性能,其上坡时的爬坡能力和下坡时的制动效能也各不相同。按照道路上行驶的车辆类型及其所具有的动力特性确定汽车在规定速度下的爬坡能力和下坡的安全性,是确定道路最大纵坡的常用方法。
2、纵向稳定性。设置最大纵坡要防止汽车产生纵向倾覆和纵向滑移。
3、道路等级。不同的道路等级对应于不同的设计速度,汽车的爬坡能力与行驶速度成反比。等级高时,通行能力大,要求的行车速度也快,相应地其纵坡要求小。
4、自然条件。公路所经地区的地形起伏情况、海拔高度、气温、降雨、冰雪等自然因素对汽车的行驶条件和爬坡能力都会产生影响。
5、工程和营运的经济。确定最大纵坡时,要征求驾驶员的意见,考虑汽车带一拖挂车及畜力车通行的情况,结合交通组成、汽车性能、工程费用和营运经济等,经综合分析研究后确定最大纵坡值。
6、快速、安全。设计最大纵坡时,行驶区间内速度最大程度接近设计速度。
7、城市道路、非机动车混行的道路以自行车为主要因素。
9、什么是平均纵坡和合成坡度?道路设计中限制平均纵坡和合成坡度的目的分别是什么?(道路勘测设计第四章P73)
答:平均纵坡指在一定长度路段内,路线在纵向所克服的高差值与该路段的距离之比。
道路设计中限制平均纵坡的目的是从行车顺适和安全的角度来考虑的,保证路线平均纵坡不至于过陡,避免局部地段使用过大的平均纵坡,防止形成最大纵坡和缓和坡段交替出现的“台阶式”纵断面。
合成坡度是指在设有超高的平曲线上,路线纵坡与超高横坡所组成的坡度。限制合成坡度的目的是保证行车舒适、安全。防止汽车沿合成坡度方向滑移。因为当纵坡大而平曲线半径小时,由于合成坡度的影响而使汽车重心发生偏移,给汽车行驶带来危险。另外,合成坡度对于控制急弯和陡坡组合的路段纵坡设计是非常必要的。
10、 最大纵坡的设计目的以及设计时应考虑哪些因素(最大坡长)
11、试从上坡和下坡两方面简述不能采用坡长过长的原因
12、分析长大纵坡对汽车行驶或公路营运有哪些不利影响?并提出改进措施(15分)(2012考题)
4.横断面设计:掌握横断面各个组成部分的作用和要求;掌握平曲线加宽及其过渡方法,超高和超高过渡方法;掌握行车视距的类型、要求及视距保证的措施;熟悉公路和城市道路横断面形式及适用范围;了解横断面设计方法和要求。比例10~20%(4)横断面各个组成部分的作用和要求;平曲线加宽及其过渡方法,超高和超高过渡方法;行车视距的类型及其要求及视距保证的措施;公路和城市道路横断面形式及适用范围。
1、简述高速公路的横断面组成。(道路勘测设计第五章P94)
答:高速公路的横断面图详见P94图5—1。各部分的作用如下:
1、行车道:供车辆行驶。
2、路肩的作用:保护路面结构;供故障车辆停放;安定驾驶员的心理;养护作业场地;美化道路,诱导视线。
3、中间带的作用:将上、下行车流分开;可作设置标志牌及其他交通管理设施的场地;可作为行人的安全岛使用;起到美化路容和环境的作用;引导驾驶员视线,增加行车侧向余宽。
4、路缘石的作用:起到导向、连接和便于排水的作用。
5、路基的作用:承受由面层传来的车辆荷载的垂直力,并扩散到下面的垫层和土基中去。22.分别简述公路和城市道路横断面的布置类型和适用性。(12分)(5—94~96或者笔记)
答:1、公路横断面的布置类型有:单幅双车道、双幅多车道和单车道。
①单幅双车道公路指的是整体式的供双向行车的双车道公路。这类公路适用于二级、三级公路和一部分四级公路,适应的交通量范围大。
②双幅多车道公路的行车速度高、通行能力大,行车速度受对向车的干扰小。这类公路适应车速高、通行能力大,每条车道能担负的交通量比一条双车道公路还多,而且行车顺适、事故率低。适用于我国的高速公路和一级公路。
③单车道适用于交通量小、地形复杂、工程艰巨的山区公路或地方性道路。
2、城市道路常见的横断面布置类型有:单幅路、双幅路、三幅路和四幅路。
单幅路俗称“一块板”断面,适用于机动车交通量不大,非机动车较少的次干路、支路以及用地不足,拆迁困难的旧城市。
双幅路俗称“两块板”,适用于单向两条机动车道以上,非机动车较少的道路。有平行道路可供非机动车通行的快速路和郊区道路以及横向高差大或地形特殊的路段。
三幅路俗称“三块板”,适用于机动车交通量大,非机动车多,红线宽度大于或等于40m的道路。
四幅路俗称“四块板”,适用于机动车行驶速度高,单向两条机动车车道以上,非机动车多的快速路与主干路。
3、高速公路为什么要设置路肩和中间带?(8分 )
答:P101.(从路肩和中间带的作用出发,可知它们的重要性及设置原因)
路肩的作用:保护路面结构;供故障车辆停放;安定驾驶员的心理;养护作业场地;美好道路,诱导视线。
中间带的作用:将上、下行车流分开;可作设置标志牌及其他交通管理设施的场地;可作为行人的安全岛使用;起到美化路容和环境的作用;引导驾驶员视线,增加行车侧向余宽。
4、徒手画一副直线段整体式高速公路路基标准横断面图,并说明各主要组成部分的作用。(5—94)
答:高速公路路基标准横断面图。
行车道:供车辆行驶适用。
路肩的作用:保护路面结构;供故障车辆停放;安定驾驶员的心理;养护作业场地;美好道路,诱导视线。
中间带的作用:将上、下行车流分开;可作设置标志牌及其他交通管理设施的场地;可作为行人的安全岛使用;起到美化路容和环境的作用;引导驾驶员视线,增加行车侧向余宽。
路缘石的作用:起到导向、连接和便于排水的作用。
路基的作用:承受面层传来的轴向荷载和垂直力,并扩散到下面的垫层和土基中去。
5、何谓超高?超高设置有哪几种方式?
答:超高是指将路面做成外侧高内侧低的单向横坡形式。超高设置的方式有以下几种:无中间带道路绕内边线旋转。无中间带道路绕中线旋转。无中间带道路绕外边线旋转。有中间带公路绕中间带的中线线旋转。有中间带公路绕中央分隔带边缘旋转。有中间带公路绕各自行车道中线旋转。
6、叙述无中间带公路的超高过渡方式及其适用性。(5—112)
答:无中间带公路的超高过渡方式有三种:绕内边线旋转、绕中线旋转、绕外边缘旋转。
1、绕内边线旋转,先将外侧车道绕路中线旋转,待达到与内侧车道构成单向横坡后,整个断面在绕未加宽前的内侧车道边线旋转,直至超高坡度值。由于该法外侧提高较多,为填方,施工质量易控制,内侧降低不多,利于排水,适用于新建公路。
2、绕中线旋转,先将外侧车道绕路中线旋转,待达到与内侧车道构成单向横坡后,整个断面绕中线旋转,直至超高横坡度。这种方法,中线标高不变,外侧太高不多,内侧有所降低,适用于旧路改建。
3、绕外边缘旋转先将外侧车道绕外边缘旋转,与此同时,内侧车道随中线的降低而相应降低,待达到单向横坡后,整个断面仍绕外侧车道边缘旋转,直至超高横坡度。由于内侧降低较多,容易积水,于安全不利,一般不采用。
7、简述有中间带公路的超高过渡方式及其适用范围。(5—112)
答:有中间带公路的超高过渡方式有三种:绕中间带的中心线旋转、绕中央分隔带边缘旋转和绕各自行车道中线旋转。
绕中间带的中心线旋转,先将外侧行车道绕中央分隔带边缘旋转,待达到与内侧行车道构成单向横坡后,整个断面一同绕中心线旋转,直至超高横批度值。
绕中央分隔带边缘旋转,将两侧行车道分别绕中央分隔带边缘旋转,使之各自成为独立的单向超高断面,此时中央分隔带维持原水平状态。
绕各自行车道中线旋转,将两侧行车道分别绕各自的中心线旋转,使之各自成为独立 单向超高断面,此时中央分隔带两边缘分别升高与降低而成为倾斜断面。
8、何为行车视距?道路上哪些地方可能存在视距不足的问题?如何解决?(5—121、124)
答:行车视距是指为了行车安全,驾驶人员应能随时看到汽车前面相当远的一段路程,一旦发现前方路面上有障碍物或迎面来车,能及时采取措施,避免相撞,这一必需的最短距离。
行车视距根据驾驶员发现障碍物或迎面来车所采取的不同措施,可分为以下四种:停车视距、会车视距、错车视距、超车视距等。
在道路平面上的暗弯(处于挖方路段的曲线和内侧有障碍物的曲线)、纵断面上的凸形竖曲线以及下穿式立体交叉的凹形竖曲线上都有可能存在视距不足的问题。
对于纵断面上的凸形竖曲线以及下穿式立体交叉凹形竖曲线上的视距问题,在设计时,只要满足规范中最小竖曲线半径的要求,也就同时满足了竖曲线上视距的要求。对于平面上暗弯的视距不足问题,凡属暗弯都应该进行视距检查,若不能保证该级公路或城市道路的最短视距,则应该将阻碍视线的障碍物清除。如果是因曲线内侧及中间带设置护栏或其他人工构造物等而不能保证视距时,可采取加宽中间带、加宽路肩或将构造物后移等措施予以处理;如果是因为挖方边坡妨碍了视线,则应按所需净距绘制包络线开挖视距台
9、什么是行车视距?行车视距有哪几种类型?各级公路对视距是如何要求的?(道勘  5—121或笔记)
答:行车视距是指为了行车安全,驾驶人员应能随时看到汽车前面相当远的一段路程,一旦发现前方路面上有障碍物或迎面来车,能及时采取措施,避免相撞,这一必需的最短距离。
行车视距根据驾驶员发现障碍物或迎面来车所采取的不同措施,可分为以下四种:停车视距、会车视距、错车视距、超车视距等。
各级公路对视距的要求:1)各级公路均应满足停车视距;2)高速、一级及快慢车分道行驶的道路保证停车视距;3)二、三、四级公路级快慢车混行的道路,满足二倍停车视距即会车视距;4)对向行驶的双车道公路,要求一定比例的路段保证超车视距(大于30%路段)。
10、视距的类型?在设计中视距保证的措施有哪些?各级公路对行车视距如
何要求的?
11、试述各级公路对视距要求及视距不良路段改善措施(10分)(2012年考题)
12.山区高速公路哪些路段可能存在视距不足问题?如何保证?(15分)
13.试述山区高速公路附加车道(爬坡车道、避险车道、变速车道)的作用。(15分)
14、设计爬坡车道和避险车道的作用和要点
15、 叙述道路横断面设计的主要内容
.选线与总体设计:掌握平原区、山岭区和丘陵区路线布设要点;熟悉选线新理念与总体设计以及路线方案选择的一般原则;了解道路选线的方法和步骤;了解各种特殊和不良地质条件下的选线要点。比例10~15%6)总体设计要点;平原区、山岭区和丘陵区路线布设要点;路线方案选择的一般原则
1、叙述平原区路线的特点和路线布设应注意的要点。(道勘  6—146或笔记)
答:平原区路线受平原区地形的限制不大,路线的基本特点是线形指标高、短捷顺直和前期工程可以为后期利用。两控制点之间,如无地物、地质等障碍和应趋就的风景、文物及居民点等,则与两点直接连线想吻合的路线是最理想的。但这只有在戈壁滩里和大草原上,才有可能。而在一般地区,按公路的使用任务和性质,有的需要靠近它,有的需要绕避,从而产生了路线的转折,虽增长了距离,但这是必要的。
平原区路线布设应注意的要点有以下几点:1)正确处理道路与农业的关系。①尽量少占或不占高产田,避免片面求直,占大量高产田同时也要避免为避让某快高产田而做路线弯曲;②与水利建设相结合,利于灌溉,少于水渠相交加;③低洼地区,争取靠河布线,以起到保村保田的作用。2)合理处理路线与城镇的关系。①干线公路、国防公路做到“靠而不进”; ②低等级公路(地方道路)可以穿越村镇;③避让重要电力电信设施。3)处理好路线与桥、隧、立交的关系。①特大桥应与路线布设综合考虑;②大桥、隧道、互通式立交、铁道交叉原则上服从路线走向;③中小桥服从路线。4)考虑水文地质条件,大的池塘、泥沼、洼地应绕避。5)充分利用旧路。①二级公路改建成一级、高速公路时,二级公路作辅道;②低一级向高一级改建时,利用老路。6)靠近材料产地。
2、试述平原区选线如何处理好路线与城镇关系(10分)(2012年考研)
3、山岭区公路有哪几种主要类型?各种线型布线主要解决哪些问题?(道路勘测设计第六章P148)
答:山岭区公路的主要线型有三种:越岭线、山脊线和山腰线。
1、沿河线路线布局主要解决路线和水的关系,纵断面受限较少,平面受限较多。路线的布设要点有河岸的选择、路线高度的选择和桥位的选择。这三个问题是相互联系和相互影响的。①河岸选择应充分利用有利的一岸,在适当情况下跨河,绕避因地形、地质和水文条件造成的复杂艰巨工程。②路线高度的确定要处理好与设计洪水位的关系。③按路线与河流的关系,有跨支流和跨主流两类桥位。跨支流的桥位选择,一般属于局部方案问题,而跨主河的桥位选择多属于路线布局的问题。
2、越岭线布局应解决的主要问题是:垭口选择、过岭标高选择和垭口两侧路线展线的拟定。它们是相互联系,相互影响的,布局时应综合处理。①垭口的选择应在基本符合路线走向的较大范围内选择,要全面考虑垭口的位置、标高、地形地质条件和展线条件等。垭口位置应定在高差小,接线顺,不需无效延长路线或稍微偏离路线方向,但接线顺的地方。②过岭标高应结合路线等级、越岭地段的地形、地质以及两侧展线方案,过岭方式等因素,经过技术经济比价来选定合理的过岭标高。过岭方式主要有以下几种:浅挖低填、深挖垭口和隧道穿越。③在进行垭口两侧路线的展线时,越岭线利用有利地形地质,避让不利地形地质,是通过合理调整坡度和设置必要的回头线来实现的。越岭线的展线方式有自然展线、回头展线和螺旋展线三种。
3、山脊线方案考虑以下几个问题:①分水岭的方向不能偏离路线总方向过远;②分水岭平面不能过于迂回曲折,纵面上各垭口的高差不过于悬殊;③控制垭口间山坡的地质情况较好,地形不过于陡峻凌乱;④上下山脊线的引线要有合适的地形可以利用。
4、由于沿河线的高线和越岭线山脊线的大部分路线都处于山腰,因此,山腰线布线主要解决的要点与上述几点相似。
4、简述沿河线的布设要点。(6—148)
答:沿河线路线布局主要解决路线和水的关系,纵断面受限较少,平面受限较多。路线的布设要点有河岸的选择、路线高度的选择和桥位的选择。这三个问题是相互联系和相互影响的。河岸选择应充分利用有利的一岸,在适当情况下跨河,绕避因地形、地质和水文条件造成的复杂艰巨工程。
路线高度的确定要处理好与设计洪水位的关系。
按路线与河流的关系,有跨支流和跨主流两类桥位。跨支流的桥位选择,一般属于局部方案问题,而跨主河的桥位选择多属于路线布局的问题。
5、道路选线三个主要步骤和各个步骤主要解决的问题
6、简述路线方案选择的方法和步骤(12分)(6—142)
答:路线方案是通过许多方案的比较淘汰而确定的。路线方案选择的做法通常是:
1、收集资料。为了做好公路选线工作,必须尽可能收集现有资料,以减少勘测调查的工作量。
2、根据确定了的路线总方向和公路等级,先在小比例尺(1:50000或1:100000)的地形图上,结合收集的资料,初步研究各种可能的路线走向。研究重点应放在地形、地质、地物复杂、外界干扰多和牵涉面大的段落。
3、按室内初步研究提出的方案进行实地调查,连同野外调查中发现的新方案,都必须坚持跑到、看到、调查到,不遗落一个可能的方案。野外调查要求做到以下几点:初步落实各据点的具体位置;对路线、大桥、隧道均应提出推荐方案;分段提出采用技术标准和主要技术指标的意见;在渗入调查的基础上,通过比较,选定路线必经的控制点;分段估算各种工程量;筑路材料调查;其他如沿线民族习惯、居住、生活供应、水源等情况也应进行调查,为下一步勘测提供情况。
4、分项整理汇总调查成果,编写工程可行性研究报告,为上级编制或补充修改设计任务书提供依据。
7、山区公路有哪几种主要线型?各类线型在布线时考虑主要方面的问题是什么?
纸上定线:掌握纸上定线的工作步骤;熟悉路线中线坐标计算方法;了解纸上定线和直接定线的特点。比例5%~10%((7)纸上定线的工作步骤。
1、纸上定线的基本步骤是什么?
2.曲线型定线方法的基本步骤是什么?
3.将纸上定线的路线敷设到地面上供详细测量和施工之用的方法称为实地放线,简述实地放线的常用方法和它们的特点(包括适用性)。(12分)
答:⒈穿线交点法,它是根据平面图上路线与施测地形时敷设的控制导线之间所建立的关系,把纸上路线的每条边逐一而独立地放到实地上去,延伸这些直线找出交点,构成路线导线。具体可分为支距法和解析法两种。适用于直线型定线方法。
⒉直线定交点法,在地形平坦、视线开阔、路线受限不十分严、路线位置能根据地面目标明显决定的目标,可依据纸上路线和地貌地物的关系,现场直接将交点绘出。适用于直线型定线方法。
⒊坐标法,根据实地的控制导线,对坐标进行放样。适用于直线型定线方法和曲线型定线方法。
4、道路测设的外业工作是由测量队完成的,一般情况下,一个外业测量队应包括哪些作业组?各组的主要工作任务是什么?(15分)
答:一个外业测量队应包括测量仪器操作小组、扶尺小组和数据记录小组。
测量仪器操作小组的主要任务是正确、准确、快速的读数,注意测量仪器的正确使用,保护好仪器,做好仪器的日常维护。
扶尺小组的主要任务是能根据仪器操作小组的要求快速的作出反映,根据距离适中、视野开阔、便于测量的原则选择合适的立尺点。
数据记录小组要做好数据的记录工作,加强与读数人员的交流,做到重复报数,不漏记,不错记,并保管好资料,为内业计算做好准备
5、常用定线方法的适用条件和主要工作步骤。(7—182或笔记)
答:常用的定线方法有纸上定线和直接定线两种。纸上定线适用于技术标准高或地形、地物复杂的路线,定线过程是先在大比例尺地形图上室内定线,然后把纸上路线敷设到地面上;直接定线适用于标准低或地形、地物简单的路线,是在现场直接定出路线中线的位置。
纸上定线根据地形的不同,分为平原、微丘区定线和山岭、重丘区定线。平原、微丘区定线的主要工作步骤有以下几点:1)认真分析路线走向范围内的地形,地质及建筑物和其他地物的分布情况,确定中间控制点及其可活动的范围。2)通过或靠近大部分控制点连线,交汇出交点。3)用量角器和直尺量出偏角和交点间距或通过交点坐标计算出偏角和交点间距,推荐半径、缓和曲线长度。4)计算曲线要素和路线里程,画出曲线。5)绘出纵断面图的地面线。6)进行纵断面设计。7)在试定出3~5km路线后,进行检查。8)桥涵及其它单项工程的布置。
山岭、重丘区定线的主要工作步骤如下:1)判断是否需要展线。若连线3km以上的地面平均自然坡度大于道路设计平均的坡度(5%~5.5%),则考虑展线,否则不需要或只有局部地段需要展线。2)分析地形、拟定各种可能的走法。先求平距,定坡度线,然后确定中间控制点,分段调整纵坡,定导向线。3)修正导向线。试定出平面和纵断面,避免纵向大填大挖。4)二次修正导向线。对横坡较陡的困难地段需要进行横断面修正。5)定线。
6、纸上定线中如何确定匀坡线、导向线和修正导向线?其中匀坡线、导向线的作用是什么?(7—183)/越岭线的纸上定线中,导向线和修正导向线的定义和作用。(15分)
答:1、定匀坡线也称放坡,首先求出平距a,设等高距为h,平均坡度为ip,则等高线平距为a=h/ip。然后使用分规进行点的确定,分规的张开度等于平距a值,a值的比例尺应与地形图的比例尺相同。最后连接各点构成折线。这条匀坡线是具有平均坡度的折线,其作用一是放通了路线,证明方案是成立的,二是放坡可发现中间控制点,为下步工作提供依据。
2、定导向线的步骤,首先,分析匀坡线利用地形、避让不良地质的情况,找出中间控制点,然后分段调整纵坡定出导向线。这条导向线是具有理想坡度的折线,利用了有利地形,避开了不利地形,可作为试定平面线形的参考。
3、修正导向线首先试定平面线形,点绘纵断面图,设计理想纵坡;然后在平面试线各桩的横断方向上点出与概略设计标高相应的点子,在纵断面图上读出每个桩的填、挖高度,点回到平面试线各桩的横断面方向上,连接这些点的折线称为修正导向线。修正导向线避免纵向大填大挖。
7、以越岭线为例叙述纸上定线的基本步骤(道路勘测设计第七章P183~P185或笔记)
山岭、重丘区定线的主要工作步骤如下:
1)判断是否需要展线。若连线3km以上的地面平均自然坡度大于道路设计平均的坡度(5%~5.5%),则考虑展线,否则不需要或只有局部地段需要展线。
2)分析地形、拟定各种可能的走法。在地形图上仔细研究各主要控制点之间的地形、地质情况,选择有利地形,拟定各种可能的走法。
3)定导向线。先求平距,定坡度线,然后确定中间控制点,分段调整纵坡,定导向线。
4)修正导向线。试定出平面和纵断面,然后平纵结合起来定修正导向线,避免纵向大填大挖。
4)二次修正导向线。结合平、纵、横三者,对横坡较陡的困难地段需要进行横断面修正。
5)定线。先定平面线形,再定纵断面。
.道路平面交叉口:掌握各类平面交叉口型式、适用条件及设计要点;了解交叉口的交通组织设计。比例10~15%(8)各类平面交叉口型式、适用条件及设计要点
1、环形交叉口的优点、缺点及适用条件。(道路勘测设计笔记)
答:环形交叉口的优点:车流连续,只有合流、分流,没有冲突点,交通组织简单,不需要信号控制,可处理多路交叉,畸形交叉,中心岛可以用来美化环境。
环形交叉的缺点:占地面积大,车辆绕行距离长,造价高。
适用条件:交通量不大(小于2000/时),左右转弯车辆都多,适用于干道、二级公路交叉。
2、何为冲突点、合流点和分流点?它那对交通的干扰和行车的安全影响程度有何不同?采用哪些方法可以消灭冲突点?(12分)(8209
答:冲突点是指来自不同行驶方向的车辆以较大的角度相互交叉的地点;合流点是指来自不同行驶方向的车辆以较小的角度向同一方向汇合行驶的地点;分流点是指同一行驶方向的车辆向不同方向分离行驶的地点。
此三类交错点都存在相互尾撞、挤撞或碰撞的可能性,是影响交叉口行车速度、通行能力和发生交通事故的主要原因。其中,以直行与直行、左转与左转以及直行与左转车辆之间所产生的冲突点,对交通的干扰和行车的安全影响最大,其次是合流点,再次是分流点。
消灭冲突点的方法有:1、实行交通管制,在时间上分开车流;2、渠化交通,分道行驶;3、修建立体交叉,在空间上将不同的车流分开。
3、在道路交叉中,如何消灭车流之间的冲突点?并举例说明。(8211
答:减少或消灭车流之间冲突点的方法:
1、实行交通管制。在交叉口设置交通信号灯或由交通警指挥,使发生冲突的车流从通行时间上错开。如四路交叉口实行管制后,冲突点由16个减至两个,分、合流点分别由8个减至4个。若禁止车流左转可完全消灭冲突点。
2、采用渠化交通。在交叉口内合理布置交通岛、交通标志和标线、或增设车道等,引导各方向车流沿一定路径行驶,减少车辆之间的相互干扰。如环形平面交叉可消灭冲突点。如环形平面交叉可消灭冲突点。
3、修建立体交叉。将相互冲突的车流从通行空间上分开,使其互不干扰。这是解决交叉口交通问题最彻底的办法。
4、扩宽路口式平面交叉口的特点是什么?扩宽设计中主要应解决哪些问题?(8212
答:扩宽路口式平面交叉口是指为使转弯车辆不影响其它车辆的正常行驶,在交叉口连接部增设变速车道和转弯车道的平面交叉。其特点有:交叉口可减少转弯交通对直行交通的干扰,车速较高,事故率低,通行能力大,但占地多,投资较大。适用于交通量较大、转弯车辆较多的一级公路、二级公路和城市主干路。
设计中应解决的主要问题:设计时主要解决扩宽的车道数和位置,同时也要满足视距和转角曲线半径的要求。
5、叙述城市道路平面交叉口机动车交通组织方法。(8214
答:交通组织方法有:限定车流行驶方向,设置专用车道,渠化交叉口,实行信号管制等。
1、设置专用车道,组织不同行驶方向的车辆在各自的车道上分道行驶,互不干扰。根据行车道宽度和左、直、右行车辆的交通量大小可作出多种组合的车道划分。
2、左转弯车辆的交通组织,(1)设置专用左转车道,在行车道宽度内紧靠中线划出一条车道供左转车辆专用,以免阻碍直行交通;若原有行车道宽度不够时,可向中线左侧适当扩宽设置专用左转车道。设置专用左转车道后左转车辆须在左转车道上等待开放或寻机通过,而不影响直行交通。(2)实行交通管制,通过信号灯控制或交通警手势指挥,在规定时间内不准左转或允许左转。(3)变左转为右,环形交通:利用环道组织逆时针单向交通,变左转为右转,使冲突车流变为分流与合流。街坊绕行:使左转车辆环绕邻近街坊道路右转行驶实现左转。远引绕行:利用中间带开口绕行左转。
3、组织渠化交通,在行车道上划线,或用绿带和交通岛来分隔车流,使各种不同类型和不同速度的车辆,沿规定的方向互不干扰地行驶。
4、调整交通组织,调整交通主要是限制车辆行驶,控制行驶方向,组织单向交通,以及适当封闭一些主要干道上的支路等措施,简化交叉口交通,提高整个道路网的通行能力。
5、采用自动控制的交通信号指挥系统,提高行车速度和通行能力。
6、叙述道路平面交叉口左转车道的设置方法。(道路勘测设计第八章P225
答:左转车道是向进口道左侧扩宽的,依据相交道路是否设置中间带和中间带的宽窄可按以下方法实现左转车道。
1、宽型中间带:当设有较宽中间带时,将道上一定长度的中间带压缩宽度,由此增辟出左转车道(如图818a所示)。
2、窄型中间带:当设有较窄中间带时,利用中间带后宽度不够,可将道上单向或双向车道线向外侧偏移,增加不足部分宽度。向外侧移车道后,在路幅总宽度不变的情况下视具体条件可压缩人行道、两侧带或进口道车道宽度(如图818b所示)。
3、无中间带:当相交道路不设中间带时,可通过两种途径增辟左转车道。一是向进口道的一侧或两侧扩宽,增加进口道路幅总宽度,在进口道中心附近辟出左转车道(如图818c所示)。二是不扩宽进口道,占用靠近中心线的对向车道作为左转车道。
7. 叙述分道转弯式和拓宽路口式交叉口的特点,适用条件及其设计时解决的主要问题。
7.试分析平面交叉的交通特征,并说明减少或消灭冲突点的方法。(15分)(2012考题)
7、试述减少和消灭平面交叉口冲突点方法或措施。(10
8、何为A式和B式喇叭形立交?并简述喇叭形立交的特点和布设要点。(10分)(9254
答:喇叭形立体交叉,是三路立体交叉的代表形式,它是用一个环圈式左转匝道和一个半定向式左转匝道来实现车辆左转弯的完全互通立体交叉。经环圈式左转匝道驶入正线(或主线)为A式喇叭形立交,驶出时为B式喇叭形立交。
喇叭形立交的特点:除了环圈式匝道外,其他匝道都能为转弯车辆提供高速度的定向或半定向行驶;只需一座跨线构造物,投资较省;无冲突点和交织段,通行能力大,行车安全;结构简单,造型美观,行车方向容易辨别。
喇叭形立交布设时应将环圈式匝道设在交通量较小的匝道上,主线左转弯交通量大时宜采用A式,反之可采用B式。通常情况下,一般道路上跨时对转弯交通视野有利,下穿时宜斜交或弯穿分)
9、有一处主要公路(整体式断面)和次要公路相互十字交叉的地方拟修建一座收费立体交叉,如果不考虑地形、地物等条件限制,试规划只设一处收费站的立体交叉,徒手勾绘用各方向行车轨迹线表示的草图,并用箭头标出各行驶方向。(9252
一、名词解释(3×10分)
1、设计速度:是指当气候条件良好、交通密度小、汽车运行只受道路本身条件(几何要素、路面、附属设施等)的影响时,中等驾驶技术的驾驶员能保持安全顺适行驶的最大行驶速度。设计速度是决定道路几何形状的基本依据,道路平面线形的曲线半径、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。
2横向力系数:横向力系数是指单位车重承受的横向力。横向力系数与圆曲线半径的确定有关。是衡量行车稳定性的系数
3 平衡速度:在动力特性图上,与任意紻的相应等速行驶的速度称为平衡速度。
4 临界速度:满载汽车在路面平整坚实的水平路段上,稳定行驶时的最低速度。
5 行驶稳定性:指汽车在行驶过程中中,受外部因素作用,汽车尚能保持正常行驶状态和方向,不致失去控制而发生侧滑、倾覆等现象的能力。
6 路侧带:城市道路行车道两侧的人行道、绿带、公用设施带等统称为路侧带。
变速车道:变速车道是加速车道和减速车道的总称。加速车道是为了使车辆在进入主线之前,能安全地加速以保证汇流所需的距离而设的变速车道。减速车道是为了保证车辆驶出高速公路时能安全减速而设置的变速车道
7、横净距:在弯道各点的横断面上,汽车轨迹线与视距曲线之间的距离叫做横净距。横净距用于保证平曲线内侧有树林、房屋、边坡等阻碍驾驶员视线的行车安全。
8、导向线:经利用有利地形、避让不良地质的调整后的匀坡线组成的折线。导向线具有理想坡度的折线,利用了有利地形,避开了不利地形,可作为试定平面线形的参考。
9、缓和坡段:在纵断面设计中,当陡坡的长度达到限制坡长时,为恢复在陡坡上降低的速度而设置的一段缓坡称为缓和坡段。缓和坡段的作用是上坡时恢复降低的速度,下坡时考虑安全。
10、合成坡度:是指在设有超高的平曲线上,路线纵坡与超高横坡所组成的坡度。
11、缓和曲线:是设置在直线与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。

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