道路勘测设计2-4章课后习题及答案

1、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%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 分别取和）。当采用极限最小半径时，缓和曲线长度应为多少（路面宽B = 9m ,超高渐变率取1/150）?解：不设超高时：V =_127(ih)127802(0.035-0.02)=3359.58 m ,教材P36表2-1中，规定取2500m设超高时：V2127(ih)802127 (0.150.8)=219.1 m ,教材P36表2-1中，规定取250m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：L B i 9 (8% 2%)

2、=135 m p1/150495 0438，JD4 至到 JD5 的Ls4=70rr，试定JD5的圆曲2-6某丘陵区公路，设计速度为40km/h,路线转角距离D=267.71m。由于地形限制，选定 R4 110m线半径R5和缓和曲线长Ls5解：由测量的公式可计算出各曲线要素:I。24R，mI0I032 ，2240R2l0 ?1806R T (R p)?tam, L R(2 0)面 2l0, q 2T R解得：p=1.86 m , q = 35 m ,T4 157.24 m则 T5= 110.49 m考虑JD5可能的曲线长以及相邻两个曲线指标平衡的因素，拟定Ls5=60 m，则有：p 6 , m

3、 60 30 ,5 69 2028解得 R5 115.227m24R522- 7、某山岭区公路，设计速度为 40km/h ,路线转角 佑 29 30,2右 32 5400 , 3右 4 3000 , JDi 至 JD2、JD2 到 JD3距离分别为 458.96 m、560.54 m。选定 尺300, Ls165m，试分别确定JD2、JD3的圆曲线半径和缓和曲线长度。解: (1)JD1曲线要素计算P02；r.587，q 2sls332 .487，240 R2则 T1 （R P）ta q 111.63m由于JD1与JD2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60

4、 6360m，此时T2458.96111.633600所以这样设置不可行，所以只能减少直线段的长度。（2） JD2曲线拟定由于JD2与JD1的转角接近，所以在根据规范拟定R2300，Ls2 80m ,则计算可得：p 0.889 ，q 40，T2128.84m所以JD2与J0之间的直线段长度为 458.96 111.63 128.84218.49m接近速度的4倍，可以接受。（3） JD3曲线拟定由于JD3是小偏角，根据规范可得，所需曲线最小长度为：Lmin 700 700 155.555m，则切线长 T3 - 77.7m4.52JD2与JD3为反向曲线，由规范可得，直线段最小为速度的2倍，即12

5、0m,则有560.54-128.84 -77.7354m，显然满足曲线的要求。按Lmin反算半径：RLmin1801980.59m，由于半径大于不设超高最小半径,可不设缓和曲线，则Ls3 0, R3 1980.59m第三章纵断面设计3- 9某条道路变坡点桩号为 K25+,高程为，i1 =%, 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+、K25+、K25+、终点的设计高程。解：（1）判断凸、凹性i2 h 5%0.8%4.2%0,凹曲线（2）竖曲线要素计算L R 5000 4.2%210m;T 2 105m ；亡2R10522

6、50001.1m（3）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=K25+=K25+105=K25+355= K25+565第一种方法：（从交点开算）2里程桩号切线咼程竖距h x2R设计高程起点 K25+355X %=h020+0=2RK25+400X %=h4520.2+=2RK25+460X %=h10521.1+=2R6520.42K25+500+40 X 5%=h+=2R2+0=终点 K25+565+105 X 5%= h 02R第二种方法：(教材上的方法-从起点开算)里程桩号切线咼程竖距h2x2R设计高程起点 K25+355 X %= h 02R+0=K

7、25+400 +45 X %= h4522R0.2+=K25+460 +105 X %= h10522R1.1+=K25+500 +145 X %= h14522R2.1+=终点 K25+565 +210 X %= h21022R4.41+=3-10某城市I级干道，其纵坡分别为i1 =%、i2 = +%,变坡点桩号为K1+，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+、K1+、K1+点的设计标高。解：判断凸、凹性i2 i1 1.5% (- 2.5%) 4.0% 0，凹曲线竖曲线要素半径计算因

8、E T (429.30-429.0;429.40-429.0)(0.3;0.4)；2R代入后解得：R (1500;2000)m分下面三种情况计算：(1)取半径R 1750mL R 1750 4.0%70m;T 2 35m ；E 匸0.35m2R 2 1750设计高程计算起点里程桩号=交点里程桩号终点里程桩号=交点里程桩号+T=K1+520-35=K1+520+35=K1+485=K1+555里程桩号切线咼程竖距hx22R设计高程起点 K1+485 429+35X %=022R0 +0=K1+500 429+20X %=1520.064 + =2RK1+520429+0 X %=3520.35+

9、=2RK1+515429+5 X %= h3020.257+=2R终点K1+555429+35 X %=丄02R+0=(2)取半径1500m1500 4.0%60m ；30m ；T23022R花0 0.30m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=K1+520-30=K1+520+30=K1+490=K1+550里程桩号切线咼程竖距h2x2R设计高程起点 K1+490 429+30 X %=022R+0=K1+500 429+20 X %=1522R0.033K1+520 429+0 X %=3522R0.30+=K1+515 429+5 X %= h3022

10、R0.104终点 K1+550 429+30 X %=01 02R+0=(3)取半径R 2000m2000 4.0%80m;40m ;2R亠 0.40m2 2000=K1+520-40K1+520+40=K1+480=K1+560里程桩号切线咼程2竖距h x2R设计高程起点 K1+480 429+40X %= h022R0+0=K1+500 429+20X %= h2022R0.1+ =429. 6K1+520 429+0 X %= h4022R0.4+=设计高程计算终点里程桩号=交点里程桩号+T起点里程桩号=交点里程桩号一TK1+515 429+5 X %= h3522R0.306 + =终

11、点 K1+560429+40 X %=0202R+0=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%I i2 i25%28%29.43%9%，不满足要求；因此该曲线上允许的最大纵坡度为：i . I2if. 9%2 8%2 4.12%。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iG 2%，路肩bj 0.75m，路肩横坡ij 3%。某平曲线转角34 50 08，半径R

12、150m，缓和曲线Ls 40m，加宽值b 0.7m，超高3%，交点桩号为K7+。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: K7+030; K7+080; K7+140 K7+160b解：已知：JD= K7+，34 50 08，R 150m，Ls 40m平曲线要素计算:2 20.44( m)Ls 4024R24 15031 Ls4022 240 R2240219.99( m)240 1502(R P)tg2 q(1500.44) tg34 50 08219.99 67.19(m)34 50 08 E (R p) sec R (150 0.44) sec150

13、7.67(m)2 2D 2T L 2 67.19 131.21 3.17( m)(2)主点里程桩号计算JDK7+-T ZHK7+Ls+40HYK7+ZHK7+L/2+2QZK7+ZHK7+L+HZK7+-Ls-40YHK7+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 b 0.7m，超高ih 3%，临界断面距过渡段起点x0 iG? Lc40 26.67m。ih3%先计算加宽值：K7+030处，处于前一段缓和曲线上，则有：K7+030-( K7+) =(m) x0 26.67(m)，由教材 P10

14、6 表 4-13 可得：x 10 77bx?b0.7 0.19(m)；Lc40路基路面宽度为：7+2 x +=(m);K7+14 0处，处于后一段缓和曲线上，则有：K7+ (K7+140) = (m)STL，用教材P126式5-39计算l !(L S) 160.658 7542.829m2larcta n 16RSarctan 处6 12342.829242.82949.649.6arcta nO .1753540.17359rad2hmaxRs 1 边于sin3.818 1.8475.665mh 1.5 1.5 0.75 36.75mhmaxh，满足要求。按超车视距控制时：LSC用教材P12

15、6式5-40计算arctanarctan 49.66艮6x1230.067108rad2lx Rs 1边于sinl sin -Ls2 23.818 18.522 41.46463.504mhmax h，不满足视距要求,需清除一定距离。清除距离厶h=hmax -h=56.754 m 已知平原区某一级公路有一弯道，偏角16 36 42，半径R 1000m，交点里程桩号JD=K7+求:缓和曲线长度；平曲线几何要素；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确定缓和曲线长度由旅客感觉舒适得:Ls0.036V30.0361003 “36 m ；R1000由行驶时间不过短：LsV10083.3mLs ( min)83.3m1.21.2查教材P42表2-3可知，取该平曲线中缓和曲线长为：Ls 85m平曲线要素计算: 2 2Ls 8524R24 10000.30( m)3lsLs