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《道路勘测设计》2-4章课后习题及答案.doc

1、第二章 平面设计2-5.设某二级公路设计速度为80km/h ,路拱横坡为2%。 试求不设超高的圆曲线半径及设置超高()的极限最小半径(值分别取0.035和0.15)。 当采用极限最小半径时,缓和曲线长度应为多少(路面宽B = 9 m ,超高渐变率取1/150)?解:不设超高时:3359.58 m,教材P36表2-1中,规定取2500m。设超高时:219.1 m,教材P36表2-1中,规定取250m。 当采用极限最小半径时,以内侧边缘为旋转轴,由公式计算可得:缓和曲线长度:=135 m 2-6 某丘陵区公路,设计速度为40km/h,路线转角,到的距离D=267.71m 。由于地形限制,选定110

2、m,=70m,试定的圆曲线半径和缓和曲线长。解:由测量的公式可计算出各曲线要素: 解得:p=1.86 m , q = 35 m , 157.24 m ,则267.71-157.24 = 110.49 m 考虑可能的曲线长以及相邻两个曲线指标平衡的因素,拟定=60 m,则有: ,, 解得115.227m 2-7、某山岭区公路,设计速度为40km/h ,路线转角 , ,至、到距离分别为458.96 m 、560.54 m 。选定,试分别确定、的圆曲线半径和缓和曲线长度。解:(1) 曲线要素计算 , ,则由于与是同向曲线,查规范可知,同向曲线之间的直线段长度至少为设计速度的6倍,即,此时所以这样设置

3、不可行,所以只能减少直线段的长度。(2) 曲线拟定由于与的转角接近,所以在根据规范拟定,则计算可得:,所以与之间的直线段长度为 接近速度的4倍,可以接受。(3) 曲线拟定由于是小偏角,根据规范可得,所需曲线最小长度为:,则切线长与为反向曲线,由规范可得,直线段最小为速度的2倍,即120m,则有,显然满足曲线的要求。按反算半径:,由于半径大于不设超高最小半径,可不设缓和曲线,则。第三章 纵断面设计3-9 某条道路变坡点桩号为K25+460.00,高程为780.72.m,i10.8,i25,竖曲线半径为5000m。(1)判断凸、凹性;(2)计算竖曲线要素;(3)计算竖曲线起点、K25+400.00

4、、K25+460.00、K25+500.00、终点的设计高程。 解:(1)判断凸、凹性,凹曲线 (2)竖曲线要素计算;(3)设计高程计算起点里程桩号=交点里程桩号T 终点里程桩号=交点里程桩号+T =K25+460.00-105 = K25+460.00+105 = K25+355 = K25+565第一种方法:(从交点开算)里程桩号 切线高程 竖距 设计高程起点 K25+355 780.72-1050.8%=779.88 779.88+0=779.88 K25+400 780.72-600.8%=780.24 780.24+0.2=780.44K25+460 780.72-00.8%=780

5、.72 780.24+1.1=781.82 K25+500 780.72+405%=782.72 782.72+0.42=783.14终点 K25+565 780.72+1055%=785.97 785.97+0=785.97第二种方法:(教材上的方法-从起点开算) 里程桩号 切线高程 竖距 设计高程起点 K25+355 780.72-1050.8%=779.88 779.88+0=779.88 K25+400 779.88+450.8%=780.24 780.24+0.2=780.44K25+460 779.88+1050.8%=780.72 780.24+1.1=781.82 K25+50

6、0 779.88+1450.8%=781.04 781.04+2.1=783.14终点 K25+565 779.88+2100.8%=781.56 781.56+4.41=785.973-10某城市I级干道,其纵坡分别为i1-2.5、i2+1.5,变坡点桩号为K1+520.00,标高为429.00m,由于受地下管线和地形限制,曲线中点处的标高要求不低于429.30m,且不高于429.40m,试确定竖曲线的半径,并计算K1+500.00、K1+520.00、K1+515.00点的设计标高。解:判断凸、凹性,凹曲线 竖曲线要素半径计算因;且,代入后解得:分下面三种情况计算:(1)取半径;设计高程计

7、算起点里程桩号=交点里程桩号T 终点里程桩号=交点里程桩号+T =K1+520-35 = K1+520+35 = K1+485 = K1+555里程桩号 切线高程 竖距 设计高程起点 K1+485 429+352.5%=429.875 429.875+0=429.875 K1+500 429+202.5%=429.50 429.50+0.064 =429.564K1+520 429+02.5%=429.00 429.00+0.35=429.35 K1+515 429+52.5%=429.125 429.125+0.257=429.382终点 K1+555 429+351.5%=429.525

8、429.525+0=429.525(2)取半径;设计高程计算起点里程桩号=交点里程桩号T 终点里程桩号=交点里程桩号+T =K1+520-30 = K1+520+30 = K1+490 = K1+550里程桩号 切线高程 竖距 设计高程起点 K1+490 429+302.5%=429.75 429.75+0=429.75 K1+500 429+202.5%=429.50 429.50+0.033 =429.533K1+520 429+02.5%=429.00 429.00+0.30=429.30 K1+515 429+52.5%=429.125 429.125+0.104 =429.229终点

9、 K1+550 429+301.5%=429.45 429.45 +0=429.45(3)取半径;设计高程计算起点里程桩号=交点里程桩号T 终点里程桩号=交点里程桩号+T =K1+520-40 = K1+520+40 = K1+480 = K1+560里程桩号 切线高程 竖距 设计高程起点 K1+480 429+402.5%=430.00 430.00+0=430.00 K1+500 429+202.5%=429.50 429.50+0.1 =429. 6K1+520 429+02.5%=429.00 429.00+0.4=429.40 K1+515 429+52.5%=429.125 429

10、.125 +0.306 =429.431终点 K1+560 429+401.5%=429.60 429.60 +0=429.603-11 某平原微丘区二级公路,设计速度80km/h,有一处平曲线半径为250m,该段纵坡初定为5%,超高横坡为8%,请检查合成坡度,若不满足要求时,该曲线上允许的最大纵坡度为多少?解:根据教材P65表3-16,合成坡度值应取9.0%,不满足要求;因此该曲线上允许的最大纵坡度为: 。第四章 横断面设计4-1 某新建三级公路,设计速度V30km/h,路面宽度B7m,路拱,路肩,路肩横坡。某平曲线转角,半径,缓和曲线,加宽值,超高,交点桩号为K7+086.42。试求平曲线

11、上5个主点及下列桩号的路基路面宽度、横断面上的高程与设计高程之差: K7+030;K7+080;K7+140;K7+160。解:已知:JDK7+086.42,平曲线要素计算: (2)主点里程桩号计算 JD K7+086.42 -T -67.19 ZH K7+019.23 +Ls +40 HY K7+059.23ZH K7+019.23 +L/2 +131.21/2 QZ K7+84.84ZH K7+019.23 +L +131.21 HZ K7+150.44 -Ls -40 YH K7+110.44 超高过渡及加宽计算:新建三级公路,设计速度V30km/h,无中间带,超高过渡采用采用内边线旋转

12、,加宽线性过渡,路基边缘为设计高程,加宽值,超高,临界断面距过渡段起点。先计算加宽值:K7+030处,处于前一段缓和曲线上,则有:K7+030-(K7+019.23)=10.77(m) ,由教材P106表4-13可得:;路基路面宽度为:7+20.75+0.19=8.69(m);K7+140处,处于后一段缓和曲线上,则有:K7+150.44-(K7+140)=10.44 (m)STL,用教材P126式5-39计算,满足要求。按超车视距控制时:LSC,用教材P126式5-40计算清除距离h=hmax h=63.504-6.75=56.754 m4-3 已知平原区某一级公路有一弯道,偏角,半径,交点里程桩号JD=K7+153.63,求:缓和曲线长度;平曲线几何要素;平曲线主点里程桩号。解:取平原区一级公路,设计速度为确定缓和曲线长度:由旅客感觉舒适得:;由行驶时间不过短: 查教材P42表2-3可知,取该平曲线中缓和曲线长为:平曲线要素计算: 主点里程桩号计算 JD K7+153.63 -T -188.48 ZH K6+965.15 +Ls +85 HY K7+050.15ZH K6+965.15 +L/2 +374.93/2 QZ K7+152.56ZH K6+965.15 +L +374.93 HZ K7+340.029 -Ls -85 YH K7+255.029 13

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