道路勘测设计》章课后习题及答案
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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(% 8 ih )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 = 9 m ,超高渐变率取1/150)? 解:⑴不设超高时:
)(hVRi1272=0.02)]-(0.035[127802=3359.58 m, 教材P36表2-1中,规定取2500m。 设超高时:
)(hVRi1272=0.8)](0.15[127802=219.1 m,
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:piBL'150/1%2%89)(=135 m 2-6 某丘陵区公路,设计速度为40km/h,路线转角"38'04954,4JD到5JD的距离D=267.71m 。由于地形限制,选定4R110m,4sL=70m,试定5JD的圆曲线半径5R和缓和曲线长5sL。 解:由测量的公式可计算出各曲线要素:
••1806,18022402m,240000200032RlRlRllRlp,
解得:p=1.86 m , q = 35 m , 4T157.24 m , 则5T267.71-157.24 = 110.49 m
考虑5JD可能的曲线长以及相邻两个曲线指标平衡的因素,拟定5sL=60 m,则有:522460pR ,30260m,"28'20695 解得5R115.227m
2-7、某山岭区公路,设计速度为40km/h ,路线转角 "00'54322右
,"00'3043右 ,1JD至2JD、2JD到3JD距离分别为458.96
m 、560.54 m 。选定mLRS6530011,,试分别确定2JD、3JD的圆曲线半径和缓和曲线长度。 解:(1) 1JD曲线要素计算
587.024p2s0R
l , 487.322402q23sRlls,
则mqPRT63.1112tan)(1 由于1JD与2JD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m360660,此时036063.11196.4582T所以这样设置不可行,所以只能减少直线段的长度。 (2) 2JD曲线拟定 由于2JD与1JD的转角接近,所以在根据《规范》拟定mLR803002S2,,则计算可得:889.0p,40q,mT84.1282 所以2JD与1JD之间的直线段长度为 m49.21884.12863.11196.458接近速度的4倍,可以接受。 (3) 3JD曲线拟定 由于3JD是小偏角,根据《规范》可得,所需曲线最小长度为: mL555.1555.4700700min,则切线长m7.7723LT
2JD与3JD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354m77.7-128.84-54.560,显然满足曲线的要求。 按minL反算半径:m59.1980180minLR,由于半径大于不设超高最小半径,
,'30291右可不设缓和曲线,则mRLS59.1980033,。 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,i1=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 0%2.4%8.0%512ii,凹曲线
(2)竖曲线要素计算 mRL210%2.45000;
mLT1052; (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Rxh22 设计高程
起点 K25+355 780.72-105×0.8%=779.88 0202Rh 779.88+0=779.88 K25+400 780.72-60×0.8%=780.24 2.02452Rh 780.24+0.2=780.44 K25+460 780.72-0×0.8%=780.72 1.121052Rh 780.24+1.1=781.82 K25+500 780.72+40×5%=782.72 42.02652Rh 782.72+0.42=783.14 终点 K25+565 780.72+105×5%=785.97 0202Rh 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Rxh22 设计高程 起点 K25+355 780.72-105×0.8%=779.88 0202Rh 779.88+0=779.88 K25+400 779.88+45×0.8%=780.24 2.02452Rh 780.24+0.2=780.44 K25+460 779.88+105×0.8%=780.72 1.121052Rh 780.24+1.1=781.82 K25+500 779.88+145×0.8%=781.04 1.221452Rh 781.04+2.1=783.14 终点 K25+565 779.88+210×0.8%=781.56 41.422102Rh 781.56+4.41=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+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 0%0.4%5.2-%5.112)(ii,凹曲线
竖曲线要素半径计算
因);();(4.03.00.429-40.4290.429-30.42922RTE;且22RLT,代入后解得:mR)2000;1500( 分下面三种情况计算: (1)取半径mR1750 mRL70%0.41750;
mLT352;
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+520-35 = K1+520+35 = K1+485 = K1+555 里程桩号 切线高程 竖距Rxh22 设计高程
起点 K1+485 429+35×2.5%=429.875 0202Rh 429.875+0=429.875 K1+500 429+20×2.5%=429.50 064.02152Rh 429.50+0.064 =429.564 K1+520 429+0×2.5%=429.00 35.02352Rh 429.00+0.35=429.35 K1+515 429+5×2.5%=429.125 257.02302Rh 429.125+0.257=429.382 终点 K1+555 429+35×1.5%=429.525 0202Rh 429.525+0=429.525 (2)取半径mR1500 mRL60%0.41500;
mLT302; 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Rxh22 设计高程
起点 K1+490 429+30×2.5%=429.75 0202Rh 429.75+0=429.75 K1+500 429+20×2.5%=429.50 033.02152Rh 429.50+0.033 =429.533 K1+520 429+0×2.5%=429.00 30.02352Rh 429.00+0.30=429.30 K1+515 429+5×2.5%=429.125 104.02302Rh 429.125+0.104 =429.229 终点 K1+550 429+30×1.5%=429.45 0202Rh 429.45 +0=429.45 (3)取半径mR2000 mRL80%0.42000;
mLT402; 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Rxh22 设计高程
起点 K1+480 429+40×2.5%=430.00 0202Rh 430.00+0=430.00 K1+500 429+20×2.5%=429.50 1.02202Rh 429.50+0.1 =429. 6 K1+520 429+0×2.5%=429.00 4.02402Rh 429.00+0.4=429.40 K1+515 429+5×2.5%=429.125 306.02352Rh 429.125 +0.306 =429.431 终点 K1+560 429+40×1.5%=429.60 0202Rh 429.60 +0=429.60 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% %9%43.9%8%52222hiiI,不满足要求;
因此该曲线上允许的最大纵坡度为: