公路勘测设计第四章:横断面设计
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《道路勘测设计》课程教学大纲课程代码:10011114课程名称:道路勘测设计 适用专业:土木工程第一部分大纲说明一、 课程的性质、目的和任务《道路勘测设计》是土木工程专业道路桥梁方向的专业课,是一门研究道路路线设计的基 本理论、标准,以及实用方法和技能、道路选线要点的课程,旨在培养学生掌握路线设计理论 与方法,平、纵、横设计与计算能力。
二、 课程的基本要求1. 掌握路线设计理论与方法。
2. 掌握平、纵、横设计与计算能力。
三、 本课程与相关课程的联系《道路勘测设计》以土木工程测量为基础,是一门道桥方向专业课,与《交通工程学》 《路基路面工程》等课程相配合,为毕业后从事道路方向有关工作奠定了基础。
四、学时分配本课程学分为2学分,建议开设32学时。
五、教材与参考书教材:《道路勘测设计》,杨少伟 编,人民交通出版社,第三版。
主要参考书:1•《道路路线设计》,张廷楷主编,同济大学出版社,第一版。
课程类型: 道桥方向专业课 学 分:22. 《城市道路设计》,周荣沾主编,人民交通出版社,第一版。
3. 《公路路线设计规范》,交通部行业标准,人民交通出版社,第一版。
4. 《城市道路设计规范》,建设部行业标准,中国建筑工业出版社,第一版。
六、教学方法与手段建议本课程主要采用多媒体教学方法,结合工程实例讲解。
七、课程考核方式与成绩评定办法采用闭卷考试,综合评定成绩,其中考试成绩占60%,平时成绩占10%,作业成绩占30% 。
第二部分理论课程内容大纲(含随堂讨论、习题课等)本课程内容建议开设32 学时。
第一章绪论(2 学时)一、教学目的和要求了解道路运输的特点与组成;熟悉我国道路现状和发展规划;掌握道路分级与技术标准,道路勘测设计的阶段和任务,设计依据与程序。
二、教学内容1. 道路运输的特点与作用(交通运输系统的组成;道路运输的特点;基本组成;作用)。
2. 道路的分类、公路与城市道路的分类与技术分级(道路的分类分级;技术标准)。
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%2=G i ,路肩m b J 75.0=,路肩横坡%3=J i 。
某平曲线转角800534'''= α,半径m R 150=,缓和曲线m L s 40=,加宽值m b 7.0=,超高%3=h i ,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:① K7+030;②K7+080;③K7+140;④K7+160。
解:已知:JD =K7+086.42,800534'''= α,m R 150=,m L s 40=⑴平曲线要素计算:)(m R L p s44.015024402422=⨯==)(m R L l q S s 99.191502404024024022323=⨯-=-=)(m tg q tg p R T 19.6799.192800534)0.44150(2)(=+'''⋅+=+⋅+== α)(21.13140800534150180L 180m R L s =+'''⨯⨯=+=παπ)(67.75012800534sec )0.44150(2sec )(m R p R E =-'''⋅+=-⋅+= α)(m L T D 17.321.13119.6722=-⨯=-= (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 -40YH K7+110.44⑶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m b 7.0=,超高%3=h i ,临界断面距过渡段起点m L i i x c h G 67.2640%3%20=⨯=•=。
《道路勘测设计》复习思考题第一章:绪论2. 城市道路分为几类?答:快速路,主干路,次干路,支路。
3. 公路工程建设项目一般采用几阶段设计?答:一阶段设计:即施工图设计,适用于技术简单、方案明确的小型建设项目。
两阶段设计:即初步设计和施工图设计,适用于一般建设项目。
三阶段设计:即初步设计、技术设计和施工图设计,适用于技术复杂、基础资料缺乏和不足的建设项目或建设项目中的个别路段、特大桥互通式立体交叉、隧道等。
4. 道路勘测设计的研究方法答:先对平、纵、横三个基本几何构成分别进行讨论,然后以汽车行驶特性和自然条件为基础,把他们组合成整体综合研究,以实现空间实体的几何设计。
5. 设计车辆设计速度.答:设计车辆:指道路设计所采用的具有代表性车辆。
设计速度:指当天气条件良好、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。
6.自然条件对道路设计有哪些影响?答:主要影响道路等级和设计速度的选用、路线方案的确定、路线平纵横的几何形状、桥隧等构造物的位置和规模、工程数量和造价等。
第二章:平面设计1. 道路的平面、纵断面、横断面。
答:路线在水平面上的投影称作路线的平面,沿中线竖直剖切再行展开则是路线的纵断面,中线上任一点法向切面是道路在该点的横断面。
2. 为何要限制直线长度?答:在地形起伏较大地区,直线难与地形相适应,产生高填深挖,破坏自然景观,运用不当会影响线形的连续性,过长会使驾驶员感到单调、疲惫急躁,不利于安全行驶。
3. 汽车的行驶轨迹特征。
答:轨迹是连续的,曲率是连续的饿,曲率变化率是连续的。
4. 公路的最小圆曲线半径有几种?分别在何种情况下使用。
答:极限最小半径,特殊困难情况下使用,一般不轻易使用;一般最小半径,通常情况下使用;不设超高的最小半径,在不必设置超高就能满足行驶稳定性的圆曲线使用。
5. 平面线形要素及各要素的特点。
答:直线,圆曲线,缓和曲线。
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%2=G i ,路肩m b J 75.0=,路肩横坡%3=J i 。
某平曲线转角800534'''= α,半径m R 150=,缓和曲线m L s 40=,加宽值m b 7.0=,超高%3=h i ,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:① K7+030;②K7+080;③K7+140;④K7+160。
解:已知:JD =K7+086.42,800534'''= α,m R 150=,m L s 40=⑴平曲线要素计算:)(m R L p s44.015024402422=⨯==)(m R L l q S s 99.191502404024024022323=⨯-=-=)(m tg q tg p R T 19.6799.192800534)0.44150(2)(=+'''⋅+=+⋅+== α)(21.13140800534150180L 180m R L s =+'''⨯⨯=+=παπ)(67.75012800534sec )0.44150(2sec )(m R p R E =-'''⋅+=-⋅+= α)(m L T D 17.321.13119.6722=-⨯=-= (2)主点里程桩号计算 JD K7+086.42 -T -67.19 ZH K7+019.23 +Ls +40HY 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 -40YH K7+110.44⑶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m b 7.0=,超高%3=h i ,临界断面距过渡段起点m L i i x c h G 67.2640%3%20=⨯=•=。
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(ih=8%)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 二9 m ,超高渐 变率取1/150) ? 解:⑴不设超高时:R=W : 127(“ + %) 002—-3359. 58 m,[127x(0.035-0.02)]教材P36表2-1中,规定取2500mo设超咼时:R= =127(〃 + %)0()2 二 -219. 1 m,[127x(0-15 + 0.8)]教材P36表2-1中,规定取250m 。
⑵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:厶=色空=9X (8% + 2%)=]35皿p1/1502-6某丘陵区公路,设计速度为40km/h,路线转角= 95°0438H ,丿Di 到的线半径E 和缓和曲线长厶S5。
解:由测量的公式可计算出各曲线要素:n yr T = (R+p)・ tan-+讥=/?(a —20。
)届 + 2Zo, 解得:p 二 1.86 m , q = 35 m , T A = 157. 24 m , 则 75 = 267.71-157. 24 = 110. 49 m距离D=267. 71m 。
由于地形限制,选定l?4 = 110m,L S 4 =70m,试定丿D 的 Zo 2 /o Zo 3 ----- m = ----------------- 24/?' 2 2407?2 恥虫•竺,恥乜•竺 27? 7i 6R 71 q = 2T —R考虑“5可能的曲线长以及相邻两个曲线指标平衡的因素,拟定厶s5 =60 m,则有:P = S;'m = T = 30>心69。
20,28”解得心15.227〃2-7.某山岭区公路,设计速度为40km/h,路线转角3右=29°30\G2右=32。