《道路勘测设计》24章课后习题及答案.docx
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《道路勘测设计》24章课后习题及答案
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试求不设超高得圆曲线半径及设置超高(ih8%)得极限最小半径(值分别取0、035与0、15)。
⑵当采用极限最小半径时,缓与曲线长度应为多少(路面宽B=9m,超高渐
变率取1/150)?
解:
⑴不设超高时:
教材P36表2-1中,规定取2500m
设超高时:
教材P36表2-1中,规定取250m
缓与曲线长度:
L旦一2(%2%)=135m
p1/150
2-6某丘陵区公路,设计速度为40km/h,路线转角49504'38",JD4到JD5得
距离D=267、71m。
由于地形限制,选定R4110mLs4=70m试定JD5得圆曲
线半径R5与缓与曲线长Ls5
解:
由测量得公式可计算出各曲线要素:
则Ts267、71-157、24=110、49m
考虑JD5可能得曲线长以及相邻两个曲线指标平衡得因素,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JDs距离分别
为458、96m、560、54m。
选定R
300,LS1
65m,试分别确定JD2、JD3
得圆曲线半径与缓与曲线长度。
解:
(1)
JD1曲线要素计算
P0
I587,q2s
ls3
32.487,
240R2
则T1(RP)taq111.63m
由于JD1与JD2就是同向曲线,查《规范》可知,同向曲线之间得直线段长度至少为设计速度得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得长
度。
(2)JD2曲线拟定
由于JD2与JD1得转角接近,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之间得直线段长度为458.96111.63128.84218.49m
接近速度得4倍,可以接受。
(3)JD3曲线拟定
由于JD3就是小偏角,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,直线段最小为速度得2倍,即120m,
则有560.54-128.84-77.7354m,显然满足曲线得要求。
按Lmin反算半径:
1180
RLmin1801980.59m,由于半径大于不设超高最小半径,
可不设缓与曲线,则Ls30,R3
1980.59m。
第三章纵断面设计
3-9某条道路变坡点桩号为K25+46000,高程为780、72、mi1=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+40000、K25+46000、K25+50000、终点得设计高程。
解:
(1)判断凸、凹性
i2i,5%0.8%4.2%0,凹曲线
(2)竖曲线要素计算
LR50004.2%210m;
T2105m;
起点
K25+355
780、72-105>0、8%=779、88
h—0
2R
779、88+0=779、
88
K25+400
780、
72-60>、8%=780、
24
452h」0.22R
780、24+0、
2=780、44
K25+460
780、
72-0>、8%=780、
72
1052
h1.1
780、24+1、
2R
仁781、82
K25+500
780、72+40X5%=782、72
h652
2R
0.42782、72+0、
42=783、14
终点K25+565
780、72+105X5%=785、
97
02h
2R
0785、97+0=785、
97
第二种方法:
(教材上得方法-从起点开算)
里程桩号切线高程
2
竖距h—设计高程
2R
2=780、44
仁781、82
14
41=785、97
3-10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+52000,标高为429、00m由于受地下管线与地形限制,曲线中点处得标高要求不低于429、30m,且不高于429、40m,试确定竖曲线得半径,并计算
K1+50000、K1+52000、K1+51500点得设计标高。
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;
=K1+520-35
=K1+520+35
=K1+485
=K1+555
里程桩号
切线咼程
2
竖距hX
2R
设计高程
起点
K1+485
429+35X2、5%=429、875
h020
2R
429、875+0=429、
875
K1+500
429+20>2、5%=429、50h
152
0.0642R
429、50+0、064=429
564
K1+520
429+0X2、5%=429、00h
352
0.35
2R
429、00+0、35=429、
35
K1+515
429+5X2、5%=429、125h
302
0.257
2R
429、125+0、257=429、
382
终占
—乙八、、
K1+555
429+35X1、5%=429、525
h°20
429、525+0=429、
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
(2)取半径R1500m
LR
15004.0%60m;
TL
30m;
2
T2
302
E
0.30m
2R
21500
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
切线咼程
2
竖距hX
设计高程
2R
起点K1+490
429+30X2、5%=429、75
h"0
429、75+0=429、75
2R
K1+500
429+20X、5%=429、50
h
152
429、50+0、033=429
2R
0.033
533
K1+520
429+0X2、5%=429、00
h
352
0.30
429、00+0、30=429、
2R
30
K1+515
429+5X2、5%=429、125
h
302
0.104
429、125+0、104=429
2R
229
终占
—乙八、、
K1+550
429+30X1、5%=429、
45
h
020
429、45+0=429、
2R
45
(3)
取半径R2000m
LR
20004.0%80m;
TL
40m;
2
十2
亠2
LT
40小c
E
0.40m
设计高程计算
=K1+520-40
=K1+520+40
=K1+560
=K1+480
竖距h
里程桩号
切线咼程
2x
2R
设计高程
起点
K1+480
429+40X2、5%=430、
00
02h
2R
0
430、00+0=430、00
K1+500
429+20>2、5%=429、
50
h202
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、125h
350.306
2R
429、125+0、306=429
431
终占
—乙八、、
K1+560
429+40X1、5%=429、60
h02
-0
429、60+0=429、
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
2R
60
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,该曲线上允许得最大纵坡度为多少?
解:
根据教材P65表3-16,合成坡度值应取9、0%
I■i2i25%28%29.43%9%,不满足要求;
因此该曲线上允许得最大纵坡度为:
iI2if9%28%24.12%0
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,
缓与曲线Ls40m,加宽值b0.7m,超高ih3%,交点桩号为K7+08642。
试求平曲线上5个主点及下列桩号得路基路面宽度、横断面上得高程与设计高
程之差:
①K7+030;②K7+O80③K7+140;④K7+16Q
解:
已知:
JD=K7+08642,
345008,R150m,Ls40m
⑴平曲线要素计算:
L;402
24R24150
3
1Ls
2240R2
(RP)tg
0.44(m)
40
2
40219.99(m)
2401502
q(1500.44)tg345008
2
19.9967.19(m)
L
R
180
Ls180
150345008
P)
secR
2
……345008
(1500.44)sec
2
L
267.19
131.21
3.17(m)
(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
、23
ZH
K7+019
、23
+L/2+131
、21/2
QZ
K7+84
、84
ZH
K7+019
、23
+L
+131
、21
2
40
(R
150
2T
131.21(m)
7.67(m)
HZK7+150、44
-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,超高过渡采用采用内边线旋转,加宽线性过渡,路基边缘为设计高程,加宽值b0.7m,超高ih3%,临界断面距过渡段起点X。
©?
Lc2%4026.67m。
ih3%
①先计算加宽值:
K7+030处,处于前一段缓与曲线上,则有:
K7+030-(K7+01923)=10、77(m) 26.67(m),由教材P106表4-13 可得: bx—? b^0^70.70.19(m); Lc40 路基路面宽度为: 7+2X0、75+0、19=8、69(m); K7+140处,处于后一段缓与曲线上,则有: K7+15044-(K7+140=10、44(m) 可得: bx—? b10土0.70.18(m); Lc40 路基路面宽度为: 7+2X0、75+0、18=8、68(m); HY(K7+05923)、K7+080QZ(K7+084834)、YH(K7+11043)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,x 10.77 Xo 26.67m,bx 0.19m; h外bjijiG bjiG bj Bih— Lc 0.753%2%0.752%0.7573%0.074 B7 h中bjijiG0.753%上2%0.093 22 h内bjij-bjbxiG0.753%-70.192%0.0037 B7 h中bjijiG0.753%上2%0.093 22 位置 h外bjijiGbJiGbjBih— Lc 1043 0.753%2%0.752%0.7573%0.072 40 B7 h中bjijiG0.753%2%0.093 22 h内bjij-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 &5 0、0075 0、093 0、0075 K7+030 0、19 8、69 0、074 0、093 0、0037 HYK7+05924 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+11043 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 &5 0、0075 0、093 0、0075 K7+160 0 &5 0 0 0 4-2某双车道公路,设计速度V=60km/h,路基宽度&5m路面宽度7、0m 某平曲线R=125mLs=50ma=51°32'48"。 曲线内侧中心附近得障碍物距路基边缘3m=试检查该平曲线能否保证停车视距与超车视距? 若不能保证,清除得最大宽度就是多少? 解: ⑴平曲线要素计算: 3 5050 22401252 T(Rp)tg -q 2 (1250.83)tg513248 2 24.9785.73(m) LR Ls 125513248 50 126.42(m) 180 180 E(Rp)secR (125 513248 0.83)sec— 125 77.34(m) 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 缓与曲线角: 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 轨迹线缓与曲线长: 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 arctan0.175354 0.17359rad 3.8181.8475.665m h1.51.50.7536.75m max h,满足要求 按超车视距控制时: L 3.81818.52241.464 63.504m hmaxh,不满足视距要求,需清除一定距离 75=56、754m 清除距离厶h=hmax-h=63、504-6、 交点里程桩号JD=K7+15363,求: ①缓与曲线长度;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确定缓与曲线长度: 由旅客感觉舒适得: Ls 0.036 V3 0.036 1003 36m; R 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,取该平曲线中缓与曲线长为: Ls85m ⑵平曲线要素计算: 24R 852 241000 0.30(m) ls Ls3 2240R2 85853 224010002 42.45(m) 42.45188.48(m) (RP)tgq(10000.30)tg163642 22 L180R Ls 面1000163642 85374.93(m) p)sec—R(10000.30)sec163642 22 D2TL2188.48374.932.0(m) -T -188 、48 ZH K6+965 、15 +Ls +85 HY K7+050 、15 ZH K6+965 、15 +L/2 +374 、93/2 QZ K7+152 、56 ZH K6+965 、15 +L +374 、93 HZ K7+340 、029 -Ls -85 YH K7+255 、029 ⑶主点里程桩号计算 JDK7+153 、63
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