《道路勘测设计》24章课后习题与答案.docx
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《道路勘测设计》24章课后习题与答案
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%
⑴试求不设超高的圆曲线半径及设置超高(ih8%)的极限最小半径(值分别取0.035和0.15)。
⑵当采用极限最小半径时,缓和曲线长度应为多少(路面宽B=9m,超高渐
变率取1/150)?
802
解:
⑴不设超高时:
RV==3359.58m,
127(ih)[127(0.035-0.02)]
教材P36表2-1中,规定取2500m
802
设超咼时:
RV==219.1m,
127(ih)[127(0.150.8)]
线半径R5和缓和曲线长Ls5。
解:
由测量的公式可计算出各曲线要素:
解得:
p=1.86m,q=35m,T4157.24m
则Ts267.71-157.24=110.49m
考虑JD5可能的曲线长以及相邻两个曲线指标平衡的因素,拟定Ls5=60m,
则有:
p^6—,m6030,56920'28"解得R5115.227m
24R52
2-7、某山岭区公路,设计速度为40km/h,路线转角佑2930',
2右3254'00",3右43000',JDi至JD2、JD2到JD3距离分别
为458.96m、560.54m。
选定尺
300,Ls165m,试分别确定JD2、JD3
的圆曲线半径和缓和曲线长度
由于JD1与JD2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606360m,此时T2458.96111.633600
所以这样设置不可行,所以只能减少直线段的长度。
(2)JD2曲线拟定
由于JD2与JD1的转角接近,所以在根据《规范》拟定R2300,Ls280m,
则计算可得:
P0.889,q40,T2128.84m
所以JD2与J0之间的直线段长度为458.96111.63128.84218.49m
接近速度的4倍,可以接受。
(3)JD3曲线拟定
由于JD3是小偏角,根据《规范》可得,所需曲线最小长度为:
Lmin700700155.555m,则切线长T3-77.7m
4.52
JD2与JD3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560.54-128.84-77.7354m,显然满足曲线的要求。
按Lmin反算半径:
R—1801980.59m,由于半径大于不设超高最小半径,
可不设缓和曲线,则Ls30,R31980.59m
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,1=0.8%,i2=5%,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、K25+460.00、K25+500.00、终点的设计高程。
解:
(1)判断凸、凹性
i2i15%0.8%4.2%0,凹曲线
(2)竖曲线要素计算
LR50004.2%210m;
T2105m;
(3)设计高程计算
起点里程桩号=交点里程桩号一T终点里程桩号=交点里程桩号+T
第二种方法:
(教材上的方法-从起点开算)
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
i2i11.5%(-2.5%)4.0%0,凹曲线
竖曲线要素半径计算
2R
(429.30-429.0;29.40-429.0)(0.3;0.4)•且T-
2
代入后解得:
R(1500;2000)m
分下面三种情况计算:
(1)取半径R1750m
LR17504.0%70m;
T235m;
429+5X2.5%=429.125
K1+515
429.125+0.257=429.382
设计高程计算
起点里程桩号=交点里程桩号一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
卜切线咼程
竖距h
x设计高程
2R
起点K1+485
429+35X2.5%=429.875
h°2
2R
0
429.875+0=429.875
K1+500
429+20X2.5%=429.50
h
152
2R
0.064429.50+0.064
=429.564
K1+520
429+0X2.5%=429.00h
352
2R
0.35
429.00+0.35=429.35
2
h
302
0.257
2R
(2)
取半径R1500m
LR15004.0%60m;
T230m;
设计高程计算
起点里程桩号=交点里程桩号一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
2
竖距h—设计高程
2R
=429.533
=429.229
(3)
取半径R2000m
L
R
20004.0%80m;
T
L
40m;
2
T2
402小小
E
0.40m
2R
22000
设计高程计算
里程桩号切线高程
竖距h
2
X设计高程
2R
起点
K1+480
429+40X2.5%=430.00h
02
2R
0
430.00+0=430.00
K1+500429+20X2.5%=429.50h
202
2R
0.1
429.50+0.1=429.6
K1+520
429+0X2.5%=429.00h
402
2R
0.4
429.00+0.4=429.40
K1+515
429+5X2.5%=429.125
h
352
2R
0.306429.125+0.306
=429.431
终占
—乙八、、
K1+560
429+40X1.5%=429.60
h:
R0
429.60+0=429.60
=K1+480
=K1+560
3-11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%
IJ2i2.5%28%29.43%9%,不满足要求;
因此该曲线上允许的最大纵坡度为:
i..I2—if.9%28%24.12%。
第四章横断面设计
4-1某新建三级公路,设计速度V=30km/h,路面宽度B=7m,路拱iG2%,
路肩bj0.75m,路肩横坡ij3%。
某平曲线转角345008,半径R150m,
缓和曲线Ls40m,加宽值b0.7m,超高ih3%,交点桩号为K7+086.42。
试求平曲线上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:
①K7+030;②K7+080③K7+140;④K7+16Q
解:
已知:
JD=K7+086.42,345008,R150m,Ls40m
⑴平曲线要素计算:
超咼过渡米用米用内边
b0.7m,超高ih3%,
-Ls-40
YHK7+110.44
⑶超高过渡及加宽计算:
新建三级公路,设计速度V=30km/h,无中间带,
线旋转,加宽线性过渡,路基边缘为设计高程,加宽值
临界断面距过渡段起点x0iG?
Lc2%4026.67m。
ih3%
1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) 可得: bx—? b^0^0.70.19(m); Lc40 路基路面宽度为: 7+2X0.75+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) 可得: bx—? b10理0.70.18(m); Lc40 路基路面宽度为: 7+2X0.75+0.18=8.68(m); HY(K7+059.23)、K7+080QZ(K7+084.834)、YH(K7+110.43)均位于圆曲线 上,加宽过渡已完成,加宽值均为: b0.7m; 路基路面宽度为: 7+2X0.75+0.7=9.2(m)。 2计算超高值: K7+030处,x10.77x026.67m,bx0.19m; x h外bjijigbjiGbjBih Lc 0.753%2%0.752%0.7573%0.074 40 B7 h中bjijiG0.753%—2%0.093 22 h内bjij-bjbxiG0.753%-70.192%0.0037 ZH(K7+019.23) 同HZ(K7+150.43),x0x。 26.67m,bx0m; h外bjijig 0.753%2%0.0075 h中bjijBiG 2 0.753%-2%0.093 2 h内bjij-bjig 0.753%0.0075 HY(K7+059.23) 、K7+080QZ(K7+084.834)、YH(K7+110.43)均位于圆曲线 上,四点xx。 26.67m,且位于圆曲线上, h外bjij iG bj Bih 0.753% 2% 0.7573%0.255 h中bjij B.ih 0.75 3% -3%0.1275 2 2 h内bjij- bj bih0.75 3%-70.7 3% -0.021 K7+140处, x 10.43 x0 26.67m,bx 0.18m; h外bjij iG bjiG bj Bih Lc 1043 0.753%2%0.752%0.7573%0.072 40 h中bjij h内bjij BiG0.753%-2%0.093 22 bjbxiG0.753%-70.183%0.0039 K7+160处,位于直线段上,已无超高。 经计算,各桩号超高加宽如表1所示: 表1各桩号超高加宽表 桩号 加宽值 路基路面宽度 外缘超高 中线超高 内缘超高 ZHK7+019.23 0 8.5 0.0075 0.093 0.0075 K7+030 0.19 8.69 0.074 0.093 0.0037 HYK7+059.24 0.7 9.2 0.255 0.1275 -0.021 K7+080 0.7 9.2 0.255 0.1275 -0.021 QZK7+084.83 0.7 9.2 0.255 0.1275 -0.021 YHK7+110.43 0.7 9.2 0.255 0.1275 -0.021 K7+140 0.18 8.68 0.072 0.093 0.0039 HZK7+150.43 0 8.5 0.0075 0.093 0.0075 K7+160 0 8.5 0 0 0 4-2某双车道公路,设计速度V60km/h,路基宽度8.5m,路面宽度7.0m。 某平曲线R=125mLs=50ma=51°32'48"。 曲线内侧中心附近的障碍物距路基边缘3m试检查该平曲线能否保证停车视距和超车视距? 若不能保证,清除的最大宽度是多少? 解: ⑴平曲线要素计算: T(Rp) tgq 2 (125 0.83)tg513248 2 24.9785.73(m) L RLs 125513248 50 126.42(m) 180 180 E(Rp)sec— R(125 0.83) 513248 125 77.34(m) sec 2 2 D2TL285.73162.46(m) (2)视距检查 对平原微丘区,采用三类加宽: b=1.5m,查教材P112表4-17知停车视距S =75m,查教材P114表4-20知超车视距Sc=350m =51o32/48"=0.89966rad 轨迹半径: Rs=R-B/2+1.5=125-7/2+1.5=123m 缓和曲线角: B0=Ls/2R=50/250=0.2rad 偏移量: e=125-123=2m 轨迹线圆曲线长: L'=RsX(a-2B)=123X(0.89966—0.2X2)=61.458m 轨迹线缓和曲线长: I=Ls—e・B=50—2X0.2=49.6m 轨迹线曲线长: L=L'+2l=61.458+2X49.6=160.658m 按停车视距控制时: L>ST>L',用教材P126式5-39计算 2 1 l2(LS) 160.6587542.829m l arctan1 6Rs arctan0.175354 0.17359rad 3.8181.847 5.665m hmaXh,满足要求。 3.81818.52241.464 63.504m 清除距离厶h=hmax-h=63.504-6.75=56.754m 4-3已知平原区某一级公路有一弯道,偏角左163642,半径R1000m,交点里程桩号JD=K7+153.63求: ①缓和曲线长度;②平曲线几何要素;③平曲线主点里程桩号 解: 取平原区一级公路,设计速度为V100km/h ⑴确定缓和曲线长度: 由旅客感觉舒适得: Ls 0.036V3 R 0.036 1003“ 36m; 1000 由行驶时间不过短: Ls V 100 83.3m Ls(min)83.3m 1.2 1.2 查教材P42表2-3可知,取该平曲线中缓和曲线长为: Ls85m ⑵平曲线要素计算: ⑶主点里程桩号计算 JDK7+153.63 -T-188.48 ZHK6+965.15 +Ls+85 HYK7+050.15 ZHK6+965.15 +L/2+374.93/2 QZK7+152.56 ZHK6+965.15 +L+374.93 HZK7+340.029 -Ls-85 YHK7+255.029
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