老师给的公路勘测设计计算题答案.doc

第二章 平面设计注：无解题步骤，不给分！1若二级公路的设计车速取V=80，、；一般情况下取、，试计算圆曲线极限最小半径值和一般最小半径值（取50m的整数倍）。解： R极限=250mR一般=400m2高速公路设计车速为V=120，路拱横坡度为2%，若横向力系数采用0.04。试计算不设超高圆曲线最小半径（取500m的整数倍）。解： R不设=5500m3某新建二级公路（设计车速为80km/h），有一处弯道半径R=300m，试根据驾驶员操作方向盘所需时间的要求计算该弯道可采用的缓和曲线最小长度（取10m的整数倍）。解：缓和曲线最小长度为70m。4某新建三级公路有一处弯道，其平曲线半径R取120m，偏角，若该平曲线需设置缓和曲线，其缓和曲线长度最大可取多长？解：缓和曲线长度最大可取61.44m。5某新建二级公路有一弯道，其平曲线半径R为400m，缓和曲线长为80m，试计算缓和曲线上距起点40m点和缓和曲线终点的坐标（以缓和曲线起点为原点）。解：缓和曲线上距起点40m点坐标:x=39.998y=0.333 缓和曲线终点坐标：x=79.92y=2.6656从某公路设计文件直线、曲线及转角一览表中摘抄的一组路线设计资料如下：JD8： K3+425.982 K3+311.099 K3+346.099 K3+492.155 K3+527.155 JD9：K4+135.169 =K4+047.436 =K4+221.135试计算（1）JD8曲线的切线长、曲线长、缓和曲线长及曲线中点桩号；（2）计算JD9曲线的切线长、曲线长和曲线中点桩号；（3）计算两曲线交点间距及所夹直线段长度。解：（1）JD8曲线的切线长、曲线长、缓和曲线长及曲线中点桩号分别为：114.883（m）216.056（m）35（m）QZ的桩号：K3+419.127 （2）JD9曲线的切线长、曲线长和曲线中点桩号分别为：87.733（m）173.699（m）QZ的桩号： K4+134.285（3）计算两曲线交点间距及所夹直线段长度分别为：JD8JD9间距=722.897（m）所夹直线长度=520.281（m）7已知两相邻平曲线：JD50桩号为K9+977.54，T =65.42 m，缓和曲线长=35m，切曲差J=1.25m；JD51桩号为K10+182.69，T =45 .83 m。试计算（1）JD50平曲线五个主点桩桩号；（2）JD50JD51交点间的距离；（3）两曲线间的直线长度为多少。解：（1）JD50平曲线五个主点桩桩号计算如下： ZH：K9+912.12HY: K9+947.12YH: K10+006.71HZ: K10+041.71QZ: K9+976.915（2）JD50JD51的间距计算如下：交点间距=J206.40（m）（3）两曲线间的直线长度计算如下：直线长度= 95.15（m）8某二级公路有一弯道，其平曲线半径R=400m，交点桩号为K8+075.756，偏角，若缓和曲线长度为70m，试计算该平曲线的五个基本桩号。解：五个基本桩号ZH：K7+941.283HY：K8+011.283QZ：K8+073.618YH：K8+135.953HZ：K8+205.9539某单圆曲线，交点桩号为K1+469.230，转角为a=514124，若要该曲线外距控制约为10 m，试确定该曲线的平曲线半径（取100m的整数倍数），并计算曲线要素及主点桩号。解： 半径计算略，取：R=100m曲线要素计算略计算主点桩号如下：ZY：K1+420.791QZ: K1+465.876YZ: K1+510.96110公路上某平曲线交点桩号为K1+469.230，偏角，为了使曲线长度超过300m，且不设缓和曲线，试确定该平曲线的半径（取100m的整数倍），并计算曲线要素及主点桩号。解：半径计算略，取：R=3000m曲线要素计算略计算主点桩号如下：ZY：K1+305.209QZ: K1+468.984YZ: K1+632.75811某三级公路（设计车速V=40）双交点曲线如下图。已知，Lh=35m，试确定平曲线半径。解： 平曲线半径R=170.643m，Lh=35m12、某高速公路设计车速为100km/h，有一圆曲线初设半径R=2000，交点桩号为K100+000，转角为300，缓和曲线Ls=150m。计算其缓和曲线要素（、Th、和Lh）及平曲线5个基本桩号。（计算结果取小数点后两位）解：曲线要素计算略ZH K99+388.98 HY K99+538.98 QZK99+987.18 YH K100+435.38 HZ K100+ 585.38 Th 611.02 Eh 71.038 Lh 1196.4013、公路某段平面线形设计有关资料见下页表，请确定曲线2的半径R2，并把表格填完整。设计速度60km/h，R1=400m，Ls1=80m，Ls2=80m，其它已知条件见下表。（20分）注意：写清步骤，无步骤不给分。交点号交点桩号转角值曲线要素值（m）RLsThLhEhDh起点K0+000JD1K0+482.671左22453440080120.641238.8858.7022.397JD2K0+760.172右495756254.90280159.257302.29127.46616.223终点K1+065.278第 3 页 共 4 页交点号曲线位置（主点桩号）直线长度（m）交点间距（m）ZHHYQZYHHZ起点JD1K0+362.030K0+442.030K0+481.472K0+520.915K0+600.915362.03482.671JD2K0+600.915K0+680.915K0+752.061K0+823.206K0+903.2060279.898终点162.072321.329第三章 纵断面设计注：无解题步骤，不给分！1某二级公路连续纵坡设计时第一坡段纵坡为7%，长度为200m；第二坡段纵坡为6%，长度为300m，则第三坡段纵坡为5%的坡长最多可拉多长？ 纵坡长度限制表（m）5%6%7%900700500解: 可拉154.28m2某公路有连续三个变坡点分别为：K8+700、K9+100、K9+380，对应的设计标高分别为：77.756m、65.356m、68.716m。若在变坡点K9+100处的竖曲线半径为3000m，试计算：（1）该竖曲线要素及起止点桩号；（2）桩号K8+980、K9+060、K9+150、K9+220的路基设计标高。解：（1）竖曲线要素计算略竖曲线起点桩号= K9+035.5竖曲线止点桩号= K9+164.5（2）计算桩号K9+060、K9+150的路基设计标高。对于K9+060：路基设计标高=66.696（m）对于K9+150：路基设计标高=65.991（m）3某路段中有一变坡点桩号为K15+450，高程为66.770m，其相邻坡段的纵坡分别为3.68%和+2.06%。为保证路基的最小填土高度，变坡点处的路基设计标高不得低于68.560m。试进行：（1）计算竖曲线半径最小应为多少m（取100m的整数倍数）？（2）用确定的竖曲线半径计算竖曲线起止点桩号。解：（1）依题意（取100m的整数倍数）可得R=4400（m）（2）竖曲线起点桩号= K15+323.72竖曲线止点桩号= K15+576.284某高速公路设计车速为120km/h，其中一变坡点的桩号为K50+000，高程为1000.00m，竖曲线半径取值为12000m。试敷设该竖曲线，计算竖曲线的三个要素（L、T及外距E），求算五个指定桩号的设计高程（五个指定桩号：K49+880、K49+920、K50+000、K50+040、K50+100）。（计算结果取小数点后两位）解：竖曲线的三个要素计算略竖曲线起点桩号：K49+700，设计高程：1009竖曲线终点桩号：K50+300，设计高程：1006K49+880: 1004.95K49+920: 1004.42K50+000：1003.75K50+040: 1003.62K50+100: 1003.675、设计车速为100km/h的的高速公路，某段纵坡坡度为4%，坡长为480m；紧邻着为一同向纵坡，坡度为3%，试求该纵坡的坡长的最大值。（4分）（注：设计车速为100km/h时，其对应于3%的纵坡最大坡长为1000m，对应于4%的纵坡最大坡长为800m）解：最大值：400（m）6、某高速公路设计车速为120km/h，有一圆曲线半径R=3000，交点桩号为K200+000，转角为200，缓和曲线长Ls=150m，计算（结果取小数点后两位）:1) 平曲线5个基本桩号；（16分）2）K200+000同时是一变坡点，试依据平纵线形组合的原则敷设一竖曲线，简要说明理由，计算竖曲线的三个要素（L、T及外距E）和起终点桩号。（8分）解：ZH K199+395.97 HYK199+545.97QZ K199+994.57YH K200+443.17 HZK200+593.17 Th 604.034 Eh 46.597 Lh 1197.198 Ly 897.198 P0.312 Q 74.998竖曲线半径=22000(m)起点桩号：K199+450终点桩号：K200+5507、某设计速度为60km/h的公路，3%、4%、5%、6%坡度所对应的最大纵坡长度分别为：1200m、1000m、800m、600m，最小坡长是200m。设计一段纵坡，初定i1=4%，坡长700米。1） 若i2=5%，可以设置多少坡长不超过限制？（3分）2） 若i2=6%，该如何设计才不违反规范？请给出建议。（4分）解：1）i2=5%可设置坡长： 240m2) 略第四章 横断面设计注：无解题步骤，不给分！1某路段两两相邻桩号分别为K1+250（1点）、K1+276（2点）和K1+300（3点），计算出横断面面积分别为：AT1=38.2m2、AT2=15.2m2、AW2=16.1m2和AW3=47.5m2。计算K1+250K1+300路段的填方数量、挖方数量、利用方数量、填缺数量、挖余数量。解：填方体积为：694+182=876m3 挖方体积为：211+763=974 m3本桩利用方体积为： 393 m3填缺体积为： 483 m3挖余体积为： 581m32完善以下路基土方计算表（单位为：m、m2、m3 ）： 桩号挖方 面积填方 面积挖方平 均面积填方平 均面积距离挖方体积填方体积本桩利用填缺挖余+300035.4/+35033.621.2+368.4542.510.2+38052.80合计/解：完善表格如下：桩号挖方 面积填方 面积挖方平 均面积填方平 均面积距离挖方体积填方体积本桩利用填缺挖余+300035.4/+35033.621.2+368.4542.510.247.75.111.555515959/492+38052.80合计/802094176411895759053.已知桩号K1+020处横断面的填、挖方面积分别为0.2m2和0.3m2，相邻桩号K1+040处横断面的填、挖方面积分别为0.25m2和0.35m2，试按平均断面法计算该相邻两桩号间的填、挖方体积。解：填方： 4.5(m3)挖方：6.5(m3)4.在路基土石方数量计算时，在桩号K5240，横断面挖方面积为45.2m2,其中石方占60（按类计），土方占40（按类计），下一个桩号为K5300，挖方面积为21.3m2,其中石方占40，土方占60（土石类别与前一桩号相同），试计算这段路基土、石挖方量？解：挖石方： 1069.2(m3)挖土方： 925.8(m3)5某改建二级公路，设计车速为80km/h，路面宽度9m，路肩宽1.5m，路拱横坡度采用2%，路肩横坡度为3%。有一弯道超高横坡度为6%，加宽值为1.0m，根据实际情况拟采用中轴旋转方式，最大超高渐变率取，试计算超高缓和段最小长度（取5m的整倍数）。解：取5m的整倍数得超高缓和段最小长度为70m。6某新建二级公路，设计车速为80km/h，路面宽9m，路肩宽1.5m，路拱横坡度采用2%，路肩横坡度3%，有一弯道超高横坡度为6.0%，全加宽值为1.0m，根据实际情况拟采用内边轴旋转方式，最大超高渐变率取，试计算超高缓和段最小长度（取5m的整倍数）。解：取5m的整倍数得超高缓和段最小长度为80m。7、某双向四车道高速公路设计车速为120km/h，路基宽28.00m，横断面组成为：中央分隔带宽3.00m，左侧路缘带宽0.75m，车道宽3.75m，右侧硬路肩宽3.50m，土路肩宽0.75m。行车道及硬路肩横坡为2%，土路肩横坡为3%。下表为一路基设计表的一部分，该段位于直线段上，一变坡点的桩号为K9+400，高程为81.84m，竖曲线半径为10000m.另两个变坡点桩号分别为K8+900和K9+800。将该表未完成部分做完（计算结果取小数点后两位）。注意：竖曲线要素及设计高程计算要写清步骤。部分答案：桩号坡度坡长竖曲线地面标高设计标高填挖高度路基宽路基边缘与设计高之差填挖左右左右K9+240 i =2% L=500 9184R =10000 T = 225 E =2.5376.4478.43+26078.681.641414-