第三章縱斷面設計思考題縱斷面設計成果包括哪些內容？簡述縱坡設計的步驟；豎曲線上的設計高如何計算？如何進行平、縱組合？5.習題一、填空題1．在公路路線縱斷面圖上，有兩條主要的線：一條是 ；另一條是 ?？v斷面設計就是根據汽車的 、 、 和 ，以及當地氣候、地形、地物、地質、水文、土質條件、排水要求、工程量等來研究這條空間線形的縱坡布置。3．縱斷面的設計線是由 和 組成的。4．縱坡度表征勻坡路段縱坡度的大小，它是以路線 和 之間的百分數來量度的，即i=h／l(%)。5．理想的縱坡應當 平緩，各種車輛都能最大限度以接近 速度行駛。6．汽車在公路上行駛，要受到 阻力、 阻力、 阻力和 阻力等四種行車阻力的作用。7．最大縱坡的確定主要根據汽車的 、 、 ，并要保證8．最小坡長通常以計算行車速度行駛 的行程來作規定。9．設置爬坡車道的目的主要是為了提高高速公路和一級公路的 ，以免影響 的車輛行駛。10．縱斷面線型的布置包括 的控制， 和 的決定。11．縱斷面圖上設計標高指的是 的設計標高。12．轉坡點是相鄰縱坡設計線的 ，兩轉坡點之間的水平距離稱為 。13．調整縱坡線的方法有抬高、降低、 、 縱坡線和 縱坡度等。14．凸形豎曲線的最小長度和半徑主要根據 和 來選取其中較大者。15．凹形豎曲線的最小長度和半徑主要根據 和 來選取其中較大者。16．縱斷面設計圖反映路線所經中心 和 之間的關系。豎曲線范圍內的設計標高必須改正，按公式h=l2/2R計算，l代表距 的距離，TOC\o"1-5"\h\z豎曲線上任一點l值在轉坡點前從豎曲線 標起，在轉坡點后從豎曲線 標起。18．凸形豎曲線的標高改正值為 ，凹形豎曲線為 ；設計標高=未設豎曲線的標高 。當路面為表處(_f=，解放牌汽車用III檔，以30km/h不減速行駛(D=時，可爬升的最大縱坡為 。在確定豎曲線半徑大小時，《規范》規定當條件受限制時，方可采用 最小值，特殊困難不得已時，才允許采用 最小值。21．在凸形豎曲線的頂部或凹形豎曲線的底部應避免插入 平曲線，或將這些頂點作為反向曲線的 。22．縱斷面設計的最后成果，主要反映在路線 和 上。23．緩和坡段的縱坡不大于 ，且坡長不得 最小坡長的規定值。二、三、四級公路越嶺路線的平均縱坡，一般以接 (相對高差為200-500m)和 (相對高差大于500m)為宜，并注意任何相連3km路段的平均縱坡不宜大于高速公路和一級公路，當縱坡大于 時，可設爬坡車道，其寬度一般為各級公路的 路段，以及其它 的路段，均應采用不小于％的縱坡。二、選擇題路基設計標高一般是指()。A.路基中線標咼；B.路面邊緣標咼；c.路肩邊緣標咼；D.路基坡腳標咼設有中間帶的高速公路和一級公路，其路基設計標高為( )。A.路面中線標高； B.路面邊緣標高；c.路緣帶外側邊緣標高；D.中央分隔帶外側邊緣標高凸形豎曲線最小長度和最小半徑的確定，主要根據( )來選取其中較大值。A.行程時間、離心加速度和視距；B.行程時間和離心力；c行程時間和視距； D.視距和離心加速度豎曲線起終點對應的里程樁號之差為豎曲線的( )。A.切線長；B.切曲差；C.曲線長平原微丘區一級公路合成坡度的限制值為10％，設計中某一路段，按平曲線半徑設置超高橫坡度達到10％，則此路段縱坡度只能用到()。A.O％； B.0.3％； C.2％； D.3％汽車在公路上行駛，當牽引力的大小等于各種行駛阻力的代數和時，汽車就( )行駛。A.加速；B.等速；c.減速；D.無法確定7?牽引平衡方程式P=P+P+P+P中的各種阻力，坡度阻力P與車速()關系。wifjiA?有直接；B?有間接；c.完全無當某一排檔的巾二D時，說明該排檔不能()。maxA.加速；B.等速；C.減速最大縱坡的限制主要是考慮( )時汽車行駛的安全。A.上坡；B.下坡；C.平坡確定路線最小縱坡的依據是( )。A?汽車動力性能；B?公路等級；c?自然因素；D?排水要求新建公路路基設計標高一般是以( )標高為準。A.路基中心；B.加寬后的路基內側邊緣；c.未加寬前的路肩外側邊緣汽車下坡減速行駛時，其行使阻力中( )為正值。A.空氣阻力與滾動阻力；B.滾動阻力與慣性阻力；c空氣阻力與坡度阻力汽車下坡減速行駛時，其行使阻力中( )為負值。A.空氣阻力與慣性阻力；B.滾動阻力與慣性阻力；c慣性阻力與坡度阻力汽車上坡減速行駛時，其行使阻力中( )為負值。A?慣性阻力；B?滾動阻力；C?坡度阻力15．汽車下坡加速行駛時，其行使阻力中()為正值。A.慣性阻力；B.空氣阻力；C.坡度阻力16．公路縱坡越大越長，則汽車越需要()。A.較高排檔；B.較高車速；c.較大D值17．公路的最小坡長通常是以設計速度行駛()的行程來規定的。A.3~6s；~9s；C.9~15s；D.15?20s在平原區，縱斷面設計標高的控制主要取決于( )。A.路基最小填土高度； B?土石方填挖平衡；c.最大縱坡和坡長；D.路基設計洪水頻率在縱坡設計中，轉坡點樁號應設在( )的整數倍樁號處。A.5m；B.10m；C.20m；D.50m《設計規范》中規定，高速公路和一級公路當縱坡大于4％時，可沿上坡方向車道右側設置()。A.爬坡車道；B.變速車道；c.錯車道；D.輔道《設計規范》規定：公路豎曲線采用()。A.二次拋物線；B.三次拋物線；c.回旋曲線；D.雙紐線TOC\o"1-5"\h\z對于海拔高度在4500m的平原微丘區二級公路，其最大縱坡值應為()。A.3％； B.4％； C.5％； D.6％路基設計表是匯集了路線( )設計成果。A.平面；B.縱斷面；C.橫斷面；D.平、縱、橫各級公路在積雪冰凍地區，合成坡度值不應大于( )。A.4％； B.6％； C.8％：D.10％各級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％三、問答題決定轉坡點位置時應考慮哪些問題?緩和坡段的作用是什么?平、縱面線形組合的基本原則是什么?從汽車行駛的動力特性出發，對道路縱坡有何要求?路線縱斷面設計應考慮哪些主要標高控制點?汽車行駛的條件是什么?道路縱坡設計應考慮哪些技術指標的限定要求?相鄰豎曲線在銜接時應注意哪些問題?簡答縱坡設計的步驟?？v坡大于5％的坡段長度為什么要加以限制?為什么要控制平均縱坡?合成坡度過大對汽車行駛有什么不利?對平曲線與豎曲線組合設計有何要求?四、計算題1.如圖1所示，A點里程樁號為K3+040,其設計標高為478.00m,變坡點B（K3+240） 圖1處豎曲線的切線長用25m。求：K3+215,K3+240,K3+260及C點（K3+390）的設計標2.某豎曲線半徑R=3000m,其相鄰坡段的縱坡度分別為：1=3%,i2=1%,轉坡點樁號為K6+770,高程為396.67m。要求完成：（1）豎曲線各要素計算；（2）如果曲線上每隔10m設置一樁，請按表1完成豎曲線上各樁點的高程計算。豎曲線高程計算表 表1230高程為。問該轉坡點處最大能設多大的豎曲線半徑（取5m整倍數）？根據所設半徑求A、B和K2+230處的路線設計高程。某山嶺重丘區三級公路，所經地區積雪季節較長。試問在縱坡設計時，平曲線半徑為100m的彎道上，其最大縱坡不應超過何值？（卩=,丨合=路段中某一轉坡點的標高為,其相鄰坡段的縱坡分 圖2別為一6%和4%,根據實際情況,轉坡點處的設計標高不得低于。問：豎曲線半徑最小應為多少米（取百米的整倍數）?習題參考答案一、填空題地面線 設計線動力性能 道路性質公路等級交通組成勻坡線 豎曲線升降高度h 水平距離1均勻 設計空氣 滾動坡度慣性動力性能 公路等級自然條件行車安全9s?15s通行能力 較高車速設計標高 設計縱坡度變坡點位置11.路肩邊緣(有超高、加寬則為未超高、加寬前的路肩邊緣)12.交點坡長13.延長縮短加大縮小14.視距行程時間15.離心力行程時間16．地面起伏設計標高17．切點起點終點18.負值正值土h值19．％20.一般極限小半徑轉向點縱斷面圖路基設計表23.3％小于24.％5％％25.4％長路塹橫向排水不暢二、選擇題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三、問答題答：(1)考慮坡長限制；(2)最大縱坡；緩和坡段和縱坡設計的有關要求；縱面線型與平面線型的相互協調、配合；使工程量最小而線型最好；轉坡點位置設在10m整倍數的樁號上。答：(1)改善汽車在大于5％的坡道上行駛的緊張狀態，避免汽車長時間使用低檔爬坡；(2)增大汽車下坡行駛時的安全性，減輕汽車機件負荷(上坡)和降低制動器過高的溫度(下坡)。答：(1)應該在視覺上自然誘導駕駛員的視線；保持視覺上的連續性，平、縱面線形的技術指標應大小均衡，使線形在視覺上、心理上保持平衡；選擇組合得當的合成坡度，以利于路面排水和行車安全。答：(1)縱坡力求平緩；陡坡宜短，長坡道的縱坡應加以嚴格限制；縱坡度不宜變化太大，尤其應避免急劇起伏變化，力求縱坡均勻。答：應標出公路起終點、埡口、橋涵、地質不良地段范圍、最小填土高度、沿河線洪水位、隧道、路線交叉點等位置的控制標高，以及工程艱巨地段橫斷面的最大容許填土高度和最小挖深限度。6．答：(1)必要條件：牽引力必須大于或等于各行駛阻力之代數和；充分條件：牽引力不能大于路面和輪胎之間的摩阻力，即滿足PWP。wmax7．答：(1)最大縱坡；最小縱坡；最大坡長；最小坡長；緩和坡段；平均縱坡；合成坡度。8．答：(1)同向豎曲線，特別是同向凹曲線問，如果直線坡段不長，應合并為單曲線或復曲線形式的豎曲線，避免出現“斷背”曲線；(2)反向曲線間，最好設置一段直線坡段，其長度一般不小于計算行車速度的3s行程。9.答：(1)準備工作：①點繪出里程、樁號、直線與平曲線、地面高程和地面線；②標出橋涵、地質、土質及有關資料。(2)縱坡設計：標出控制點；試定坡度線；調整縱坡線；根據橫斷面圖核對縱坡線；確定縱坡線；計算各樁號設計標高。10．答：(1)縱坡大于5％的坡段太長會因克服升坡阻力需要增大牽引力，動力因數提高，速度降低。在提高動力因數時汽車功率必須提高，從而熱量大大增加而使水箱開鍋，產生氣阻，致使汽車爬坡無力，甚至熄火，機件磨損大，駕駛員工作條件惡劣；(2)下坡時制動次數太多，使制動器發熱而失效，造成車禍。11．答：(1)若平均縱度較大，上坡用低檔的時間較長，容易引起汽車“開鍋”；(2)下坡時較長時間加速，為保安全必須頻繁制動，引起制動器發熱，甚至燒毀制動片而造成車禍；為使行車便利和安全，合理運用最大縱坡坡長及緩和坡段的規定。12．答：(1)如果合成坡度過大，當汽車速度較慢或停在彎道上時，可能沿合成坡度的方向產生側滑或打滑；若遇急彎陡坡，汽車可能在短時間內沿合成坡度方向下坡，因合成坡度比縱坡和橫坡均大，汽車會突然加速，沖出彎道而造成車禍；在合成坡度上行車，還會造成汽車傾斜、貨物偏重，致使汽車傾倒。13．答：(1)平曲線與豎曲線應相互重合，且平曲線應稍長于豎曲線，即“平包豎”；(2)平曲線與豎曲線的半徑大小應保持均衡。四、計算題1.解：(1)B點樁號豎曲線計算：B點樁號為K3+240,?二0.05, L=2T=50m,252R二L/o二50/0.05二1000m,E二T2/2R二 二0.31m2x1000（2）標高計算K3+215處：H二478.00+0.03x175二483.25mK3+240處：H二478.00+0.03x200-0.31二483.69mK3+260處：H'二H—0.02x20=484.00—0.40=483.60mBx2 5.02y二二 二0.01m2R 2x1000H=H'—y=483.60—0.01=483.59mC點處，即K3+390處：H二H—0.02x150二481.00mB2.解：（1）o=i—i=0.03—0.01=0.02（凸形豎曲線）12L二R?=3000x0.02二60mT二L/2二30mT2 302E= = =0.15m2R2x3000（2）豎曲線起點樁號=K6+770-30=K6+740豎曲線終點樁號=K6+770+30=K6+800l2豎曲線上任一樁號的標高改正值計算公式為h=-2R凸形豎曲線設計標高=切線標高-h詳細計算結果請見表2。豎曲線高程計算表 表2樁號至曲線起、終點距離l(m)標高改正值h(m)坡道咼程(m)豎曲線高程(m)起點K6+74000+