东南大学道路勘测设计第三版杨少伟课后答案第二至第四完整版.pdfVIP

道路勘测设计第二章作业 2-1、汽车行驶轨迹有哪些特征？道路平面线形由哪些要素组成？ 答： 特征： （1）轨迹是连续的，即轨道上任一点不出现折转和错位； （2）轨迹的曲率是连续的，任一点不出现两个曲率值； （3）曲率变化是连续的，任一点不出现两个曲率变化率值。 平面线形要素：直线、圆曲线和缓和曲线。 2-2、为何要限制直线的长度？ 答： （1）在地形起伏较大的地区，直线难与地形相适应，产生高填深挖路基，破 坏自然景观； （2）若长度运用不当，会影响线性的连续性； （3）过长的直线会使驾驶员感到单调、疲倦和急躁，易超速行驶，对安全行 车不利。 2-3、公路的最小圆曲线半径有几种? 分别在何情况下使用？ 答：三种：极限最小半径、一般最小半径和不设超高的最小半径。 （1）极限最小半径：是路线设计中的极限值，是在特殊困难条件下不得已才 使用的，一般不轻易采用。 （2）一般最小半径：是在通常情况下推荐采用的最小半径。 （3）不设超高的最小半径：当圆曲线半径较大时，离心力的影响较小，路面 摩阻力可保证汽车有足够的稳定性，这时可使用不设超高的最小半径。 2-4、缓和曲线的作用是什么？确定其长度应考虑哪些因素？ 答：作用：1.曲率连续变化，便于车辆遵循。 2.离心加速度逐渐变化，旅客感觉舒适。 3.超高横坡度及加宽逐渐变化，行车更加平稳。 4.与圆曲线配合，增加线形美观。 因素：1.旅客感觉舒适；2.超高渐变率适中；行驶时间不过短。 2-5、设某二级公路设计速度为 80km/h ，路拱横坡为 2%。 （1）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） 。 （2） 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： （1）不设超高时： ）（h V R i127 2 0.02)-(0.035127 802 3359.58 m，规范 中取 3350m. 设超高时： ）（h V R i127 2 0.8)(0.15127 802 219.1 m，规范中取 250m。 （2）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： p iB L 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“3804954，4JD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： 180 6 , 180 22402 m, 24 0 0 0 0 2 000 32 R l R l R ll R l p， RTlRLmpRT 2q2 180 )2(, 2 tan)(00， 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： 5 2 24 60 p R ,30 2 60 m，“2820695 解得5R115.227m 2-7、某山岭区公路，设计速度为 40km/h ,路线转角 “0054322右 ，“003043右 ，1JD至2JD、2JD到3JD距离分别 为 458.96 m 、560.54 m 。选定mLR S 65300 11 ，试分别确定2JD、3JD 的圆曲线半径和缓和曲线长度。 解：(1) 1 JD曲线要素计算 587. 0 24 p 2 s 0 R l ， 487.32 2402 q 2 3 s R ll s ， 则mqPRT63.111 2 tan)( 1 由于 1 JD与 2 JD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036063.11196.458 2 T 所以这样设置不可行，所以只能减少直线段的长度。 （2） 2 JD曲线拟定 由于 2 JD与 1 JD的转角接近， 所以在根据 规范 拟定mLR80300 2S2 ，, 则计算可得：889.0p ，40q ，mT84.128 2 所以 2 JD与 1 JD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） 3 JD曲线拟定 由于 3 JD是小偏角，根据规范可得，所需曲线最小长度为： mL555.155 5 . 4 700700 min ，则切线长m7 .77 2 3 L T 2 JD与 3 JD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。 , 30291右 按 min L反算半径：m59.1980 180 min L R，由于半径大于不设超高最小半 径，可不设缓和曲线，则mRLS59.19800 33 ，。 第三章作业 3-9 某条道路变坡点桩号为 K25+460.00，高程为 780.72.m，i10.8，i25，竖曲线半 径为 5000 m。 （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）= 12 i -i5%-0.8%=4.2% 0,故为凹形竖曲线。 （2）竖曲线要素： =4.2% L=R=210m 切线长 T=L/2=105m 外距 E= 2R T 2 =1.10m （3）变坡点 K25+460.00 处高程为 780.72m 竖距 h=E=1.10m 设计高程为 780.72+1.10=781.82m 起点桩号=K25+460.00-105=K25+355.00 起点高程=780.72-1050.8%=779.88m 桩号 K25+400.00 处： 横距 1 x=（K25+400.00）-（K25+355.00）=45m 竖距 1 h= 2R x 2 1 =0.20m 切线高程=779.88+450.8%=780.24m 设计高程=780.24+0.20=780.44m 终点桩号=K25+460.00105K25+565.00 终点高程=780.72+1055785.97 m K25+500 处：从竖曲线终点计算 横距 2 x=（K25+500）-（K25+355.00）=145m 竖距 2 h= 2R x 2 2 =2.10 m 切线高程=779.88+1450.8%=781.04m 2 i 1 i 设计高程：781.04+2.10783.14 m 3-10 某城市 I 级干道，其纵坡分别为%5 . 2 1 i、%5 . 1 2 i，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 计高程。 解：变坡点桩号 K1+520.00 处高程 429.00，要求竖曲线终点高程不低于 429.30m，且不高于 429.40m，不妨取变坡点高程为 429.35m， 即 E= 2R T 2 =0.35m，=1.5%+2.5%=4%0，故为凹形竖曲线。 又因为 L=R=2T E= 4T/ T 2 =35. 0 100 T 解得 T=35m， L=70m，R=L/=1750m1000m（极限最小半径） ，满足条件。 此时，K1+520.00 处设计高程为 429.35m 起点桩号= K1+520.00-35=K1+485.00 起点高程=429.00+352.5%=429.88m 终点桩号= K1+520.00+35=K1+555.00 终点高程=429.00+351.5%=429.53m K1+500.00 处 横距 1 x= （K1+500.00）-（K1+485.00）=15m 竖距 1 h= 2R x 2 1 =0.06m 切线高程=429.88-152.5%=429.51m 设计高程=429.51+0.06=429.57m K1+515.00 处，从终点处计算， 横距 2 x=（K1+555.00）-（K1+515.00）=40m 竖距 2 h= 2R x 2 2 =0.46m 切线高程=429.53-401.5%=428.93m 设计高程=428.93+0.46=429.39m 3-11 某平原区二级公路，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：合成坡度 I= 22 h ii =2 2 %8%5=9.4%9.0%故不满足要求。 超高值不变的情况下 I= 22 h ii =2 2 %8i9.0% %12. 4i 1 i 2 i 因此，该平曲线上允许的最大纵坡为 4.12%。 第四章作业 4.1 某新建三级公路， 设计速度 V30km/h， 路面宽度 B7m， 路拱 G i=2%， 路肩 J b0.75m， J i3。某平曲线3450“08，R150m，Ls40m，加宽值 b=0.7m，超高 h i=3%， 交点桩号为 K7+086.42。试求曲线上 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；2) K7+080；3）K7+140；4) K7+160。 解： （1）平面要素计算 p=0.44 q=19.99 T=67.18 L=131.20 E=7.67 则五个主点桩号如下 ZH 点：K7+019.24 HY 点：K7+ 059.24 QZ 点：K7+084.84 YH 点：K7+110.44 HZ 点：K7+150.44 加宽值采用比例过渡，bx=b L Lx ,最终结 果如下表 桩号 加宽值 路基路面宽度 ZH K7+019.24 0 8.5 K7+030 0.19 8.69 HY K7+059.24 0.7 9.2 K7+ 080 0.7 9.2 QZ K7+084.84 0.7 9.2 YH K7+110.44 0.7 9.2 K7+140 0.18 8.68 HZ K7+150.44 0 8.5 K7+160 0 8.5 单位：m （2）该工程宜采用绕内线旋转。最小超高过渡段长度 Lc= p B i =-16.8755.73m,故满足停车视距条件。 （2）超车视距 2 S=350mL, h= s R（1-cos 2 2- ）+sin( - 2 )l+ sin 2 L-S 2 2 ,其中 s R l 6 tanarc。 带入数据得：h=63.57m 0 h，要清除的距离 x=h- 0 h=56.82m。 4.3 公路横断面的组成、类型及其适用性是什么？ 答：整体式断面包括：行车道、中间带、路肩、紧急停车带、爬坡车道、避险车道、变速车道等。分离式断 面不包括中间带。还有人行道自行车道等。 类型及适用性：单幅双车道（适用于二级、三级和一部分四级公路） 、双幅多车道（适用于高速公路和一 级公路） 、单车道（适用于地形困难的四级公路） 4.4 城市道路横断面的组成、类型及其适用性是什么？ 答：行车道（机动车道、非机动车道） 、人行道、分隔带、绿化带 类型及适用：单幅路（适用于机动车交通量不大且非机动车较少的次干路、支路积极用地不足和拆迁困难 的旧城改建的城市道路） 、双幅路（主要用于各向至少具有两条机动车道，非机动车较少的道路） 、三幅路（用 于机动车交通量大，非机动车多的城市道路） 、四幅路（适用于机动车车速较高、各向两条机动车道以上、非 机动车多的快速路与主干路） 4.5 各级公路都要设置路肩，路肩的作用是什么？ 答：保护及支撑路面结构；供临时停车之用；作为侧向余宽的一部分，能增加驾驶的安全和舒适感，尤其在 挖方路段，可增加弯道视距，减少行车事故；提供道路养护作业、埋设地下管线的场地；对未设人行道的道 路，可供行人及非机动车使用。 4.6 四条及四条以上的车道的公路应设置中间带，其作用是什么？ 答： （1）将上、下行车流分开，既可防止因快车驶人对向行车带造成车祸，又能减少公路中心线附近的交通 阻力，从而提高通行能力。 （2）可作设置公路标志牌及其它交通管理没施的场地，也可作为行人的安全岛使用。 （3）设置一定宽度的中间带并种植花草灌木或设置防眩网，可防止对向车辆灯光眩目，还可起到美化路容 和环境的作用。 （4）设于分隔带两侧的路缘带，由于有一定宽度且颜色醒目，既引导驾驶员视线，又增加行车所必须的侧 向余宽，从而提高行车的安全性和舒适性。 4.7 试述无中间带道路的超高过渡方式及适用条件？ 答：绕内边线旋转（车道内侧不降低，利于路基纵向排水，一般新建工程多用） 、绕中线旋转（保持中线高程 不变，多用于旧路改建工程） 、绕外边线旋转（仅用于某些改善路容的地点） 4.8 试述有中间带道路的超高过渡方式及适用条件？ 答：绕中央分隔带中线旋转、绕中央分隔带边线旋转、绕自行车道中线旋转；三种方式可按中间带宽度和车 道数选用。中间带宽度较窄时（=4.5m）可采用绕中央分隔带中线旋转；各种宽度的中间带都可采用绕中央 分隔带边线旋转；双向车道数大于 4 条的公路可采用绕各自行车道中线旋转。 4.9 在确定超高过渡段长度时应考虑什么？ 答：为行车舒适、路容美观，超高过度段应不小于计算的长度。从利于排除路面雨水考虑，超高过渡段不能 设的过