《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%。⑴试求不设超高的圆曲线半径及设置超高（%8ih）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=9m,超高渐变率取1/150）？解：⑴不设超高时：）（hVRi1272＝0.02)]-(0.035[127802＝3359.58m，教材P36表2-1中，规定取2500m。设超高时：）（hVRi1272＝0.8)](0.15[127802＝219.1m，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）（=135m2-6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，RTlRLmpRT2q2180)2(,2tan)(00，解得：p=1.86m,q=35m,4T157.24m,则5T267.71-157.24=110.49m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=60m，2则有：522460pR,30260m，28'20695解得5R115.227m2-7、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458.96m、560.54m。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587.024p2s0Rl，487.322402q23sRlls，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036063.11196.4582T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m7.7723LT2JD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：m59.1980180minLR，由于半径大于不设超高最小半径，,'30291右3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%512ii，凹曲线（2）竖曲线要素计算mRL210%2.45000；mLT1052；mRTE1.150002105222（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+355780.72-105×0.8%=779.880202Rh779.88+0=779.88K25+400780.72-60×0.8%=780.242.02452Rh780.24+0.2=780.44K25+460780.72-0×0.8%=780.721.121052Rh780.24+1.1=781.82K25+500780.72+40×5%=782.7242.02652Rh782.72+0.42=783.144终点K25+565780.72+105×5%=785.970202Rh785.97+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+355780.72-105×0.8%=779.880202Rh779.88+0=779.88K25+400779.88+45×0.8%=780.242.02452Rh780.24+0.2=780.44K25+460779.88+105×0.8%=780.721.121052Rh780.24+1.1=781.82K25+500779.88+145×0.8%=781.041.221452Rh781.04+2.1=783.14终点K25+565779.88+210×0.8%=781.5641.422102Rh781.56+4.41=785.973-10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）；（）；（4.03.00.429-40.4290.429-30.42922RTE；且22RLT，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；5mLT352；mRTE35.01750235222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+485429+35×2.5%=429.8750202Rh429.875+0=429.875K1+500429+20×2.5%=429.50064.02152Rh429.50+0.064=429.564K1+520429+0×2.5%=429.0035.02352Rh429.00+0.35=429.35K1+515429+5×2.5%=429.125257.02302Rh429.125+0.257=429.382终点K1+555429+35×1.5%=429.5250202Rh429.525+0=429.525（2）取半径mR1500mRL60%0.41500；mLT302；mRTE30.01500230222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+5506里程桩号切线高程竖距Rxh22设计高程起点K1+490429+30×2.5%=429.750202Rh429.75+0=429.75K1+500429+20×2.5%=429.50033.02152Rh429.50+0.033=429.533K1+520429+0×2.5%=429.0030.02352Rh429.00+0.30=429.30K1+515429+5×2.5%=429.125104.02302Rh429.125+0.104=429.229终点K1+550429+30×1.5%=429.450202Rh429.45+0=429.45（3）取半径mR2000mRL80%0.42000；mLT402；mRTE40.02000240222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+480429+40×2.5%=430.000202Rh430.00+0=430.00K1+500429+20×2.5%=429.501.02202Rh429.50+0.1=429.6K1+520429+0×2.5%=429.004.02402Rh429.00+0.4=429.407K1+515429+5×2.5%=429.125306.02352Rh429.125+0.306=429.431终点K1+560429+40×1.5%=429.600202Rh429.60+0=429.603-11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%52222hiiI，不满足要求；因此该曲线上允许的最大纵坡度为：%12.4%8%92222hiIi。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Gi，路肩mbJ75.0，路肩横坡%3Ji。某平曲线转角800534，半径mR150，缓和曲线mLs40，加宽值mb7.0，超高%3hi，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：①K7+030；②K7+080；③K7+140；④K7+160。解：已知：JD＝K7+086.42，800534，mR150，mLs40⑴平曲线要素计算：）（mRLps44.015024402422）（mRLlqSs99.191502404024024022323）（mtgqtgpRT19.6799.192800534)0.44150(2)()(21.13140800534150180L180mRLs8)(67.75012800534sec)0.44150(2sec)(mRpRE）（mLTD17.321.13119.6722（2）主点里程桩号计算JDK7+086.42-T-67.19ZHK7+019.23+Ls+40HYK7+059.23ZHK7+019.23+L/2+131.21/2QZK7+84.84ZHK7+019.23+L+131.21HZK7+150.44-Ls-40YHK7+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mb7.0，超高%3hi，临界断面距过渡段起点mLiixchG67.2640%3%20。①先计算加宽值：K7+030处，处于前一段缓和曲线上，则有：K7+030-（K7+019.23）=10.77(m))(67.260mx，由教材P106表4-13可得：)(19.07.04077.10mbLxbcx；路基路面宽度为：7+2×0.75+0.19=8.69(m)；K7