道路勘測(cè)設(shè)計(jì)習(xí)題及答案

1、求臨界速度例題1G=80kN ，路Vmax ?汽車(chē)在彎道上行駛，如果彎道半徑很小，路面橫坡不當(dāng)，汽車(chē) 輪距窄且裝載重心高度過(guò)大，且速度較高，汽車(chē)就可能產(chǎn)生 傾覆危險(xiǎn)。假設(shè) b=1.7m ， hg=1.8m， R=50m， 面外側(cè)道路橫坡=-0.03。試求傾覆時(shí)的臨界速度解題思路:根據(jù)發(fā)生傾覆極限平衡狀態(tài)，rf號(hào)們V2可得：Vmax=J127R(盤(pán) 5)602所以，Vmax=J127*5O (梟-0.03)止 53(km / h)超高半徑例題2已知某道路一處半徑為 400米，超高橫坡為5%的彎道的 最大橫向力系數(shù)為0.15，試求該路段允許的最大車(chē)速？ 若該道路的設(shè)計(jì)速度為60km/h，路拱橫坡為

2、1.5%，當(dāng) 某彎道不設(shè)置超高時(shí)，該平曲線的半徑至少應(yīng)為多大？解題思路:根據(jù)，R =”注意卩和ih 的取值可得V = J127R(P +ih) = J127*400(0.15 +0.05)止 100(km/h)R = V上豈min 更.035R _ 60 農(nóng) 1417( m)C 127( Sh)ih=1.5%C 127(0.035 -0.015) I IW)第三節(jié) 汽車(chē)行駛的橫向穩(wěn)定性 與圓曲線半徑7、圓曲線要素及各主點(diǎn)樁計(jì)算T = Rtg 2(m)L =0.01745 R(m)E = R(sec2 -1)(m)D = 2T - L(m)曲線主點(diǎn)樁樁號(hào)計(jì)算ZY樁號(hào)=JD樁號(hào)wTYZ樁號(hào)=ZY樁

3、號(hào)+ L勺O交點(diǎn)樁號(hào)作用X.QZ樁號(hào)=YZ樁號(hào)-L/2JD樁號(hào)=QZ樁號(hào)+ D/2例題3樁號(hào)計(jì)算復(fù)核某二級(jí)公路設(shè)計(jì)速度為60km/h，已知JD4的交點(diǎn)樁號(hào)為K0+750.000 的偏角為右偏13o30 /該處的平面線形為 單圓曲線，圓曲線半徑為600m， 試計(jì)算該圓曲線的幾何要素及曲線主點(diǎn)樁的樁號(hào)？已知 R=600m, a y=1330 = 13.5 則 T =Rta n 羅=600a n 粵=71.015(m) L=180dR=e18r0=141.372(m)E= R(seC2 -1) = 600% (sec1-1 4.188(m) D =2T -L =2x71.015-141.372 =0

4、.658(m) ZY=JDffi號(hào)-T=K0+750.000-71.015=K0+678 .985 YZ=ZY+L=K0+678.985+141.372=K0+820.357 QZ二YZ = KO +820.357= KO +749.671樁號(hào)計(jì)算校核：JD 樁號(hào)=QZ=K0+749.671+晉8 =K0 + 750.000=JD 樁號(hào)曲線幾何要素計(jì)算:主點(diǎn)樁計(jì)算如下:,JD4例題4某二級(jí)公路設(shè)計(jì)速度為 60km/h，已知JD3的交點(diǎn)樁號(hào)為K0+750.00， 偏角為右偏13o30 /平面線形為單圓曲線，圓曲線半徑為600m。JD3到JD4的距離為320m，試計(jì)算JD4的交點(diǎn)樁號(hào)？(1 計(jì)算

5、JD3幾何要素已知 R = 600m, a y =1330=13.5則丁 = Rta n 多=600xta n 竽=71.015(m)L =加 R =i130600 = 141.372(m)E =R(sec2-1) =600x(sec罟-1) = 4.188(m)(2 )計(jì)算JD4的交點(diǎn)樁號(hào) D T -L 亠71.015-141.372 = 0.658(m)JD4的交點(diǎn)樁號(hào)=JD3的交點(diǎn)樁號(hào)-T + L + JD3 JD4 -T=JD3的交點(diǎn)樁號(hào)+ JD3JD4 -(2T - L) = JD3的交點(diǎn)樁號(hào)+ JD3JD4 - D=K 0 + 750.000 + 320 - 0.658 = K1

6、+ 69.342E =R(sec特二)MOOxGec1%5 -1)=4.188(m)例題5根據(jù)已知條件分析得:設(shè)某城市一條次干道，設(shè)計(jì)速度為40km/h ;當(dāng)路線跨越一條河流時(shí)，要求橋頭至少有 40m直線段；由橋頭到路線轉(zhuǎn)折 點(diǎn)的距離為160m，轉(zhuǎn)角a=42 o;如下圖所示。試求該路中 線可能的最大圓曲線半徑？Tnax=160-40=120( a = 42Iy “由 T = Rta n 號(hào) 得:Rmax tan 今=冷 312.611m)例題6某城市1級(jí)主干道，紅線寬度為 40m，設(shè)計(jì)速度為60km/h , 路線必須在一山麓與河濱中間轉(zhuǎn)折，轉(zhuǎn)折角a=16o,山麓與河濱的間距只有46m，交點(diǎn)IP

7、離A點(diǎn)為26m，離B點(diǎn)為20m，如 下圖所示。試求該路中線可能的最大圓曲線半徑？根據(jù)已知條件分析得：Emax=26-1.5-20=4.5（ mGy =16；由E= R（sec號(hào)-1） 得:Rma - sec皆第四節(jié)緩和曲線=走=457.895（m）五、對(duì)稱(chēng)的基本型曲線 的幾何要素計(jì)算12x = l（1-話）q二 y洛仆一HZRL yLsHY-jDLsl3 (m)T 240R(m)24R-km)ZH 一卜 q J T|240r256 r2 ) P = % =28.6479詁T = (R + p)tan7 + q(m)Ly =0 -2p0)180R(m)L = Ly +2Ls =(0 -2p0)i

8、80R + 2Ls(m)E = (R + p)sec多-R(m)XZH (hz)二 Ls - 40R2I2.4D =2T-L(m)yzH(Hz)=竊第四節(jié)緩和曲線四、緩和曲線的最小長(zhǎng)度及參數(shù)1、緩和曲線的最小長(zhǎng)度操縱性）=V_-12從控制方向操縱的最短時(shí)間考慮(3s，I丄 V Xt =3sIl . = vt =1 lsmin八 3.6 smin舒適性).3離心加速度變化率應(yīng)限制在一定范圍內(nèi)(233as 二務(wù)二 RfT Ismin = 4VRar( Ismin = 0.0214RV；)(m)從控制超高附加縱坡不宜過(guò)陡Ismin3 或 l i lp 八 ismi nc例題7已知某山嶺區(qū)三級(jí)公路，設(shè)

9、計(jì)速度為40km/h，JD5交點(diǎn)樁號(hào)為K1+300 , JD5為左偏17024,該平曲線為 對(duì)稱(chēng)的基本型曲線， 試定該曲線的圓曲線半徑和緩和曲線長(zhǎng)，并計(jì)算曲線的幾何要 素及主點(diǎn)樁樁號(hào)。(1無(wú)特殊控制要求時(shí)，按一般情況，初定圓曲線半徑R=300m緩和曲線長(zhǎng) J =40m(2 )計(jì)算基本型曲線的幾何要素并檢查技術(shù)要求滿(mǎn)足情況II 33404P 需-26P 二-誌 7.222(m)(3 )主點(diǎn)樁樁號(hào)計(jì)算YH+LsK1+325.16640.000JD5K1+300-T65.937HZK1+365 166ZHK1+234.063L-265.552+Ls40.000QZK1+299.614HYK1+274

10、.063+i0.386+Ly51.103JD5 K1+300YHK1+325.166樁號(hào)計(jì)算校核無(wú)誤例題880km/h，有一彎道 R=250m , a =38 30 00 ，該平曲在平原區(qū)某二級(jí)公路設(shè)計(jì)速度為交點(diǎn)JD的樁號(hào)為K17+568.38，轉(zhuǎn)角線為對(duì)稱(chēng)的基本型曲線，試定該曲線的緩和曲線長(zhǎng)，并計(jì)算設(shè) 置緩和曲線后的平曲線幾何要素。(1 )確定緩和曲線長(zhǎng)L谿=73.728(m)-66.667(m) L 二罟R =詈-250 = 27.778匚 250(m)L = 0.036看=0.036I 乂 = m由3ar得l=L取整數(shù)，L=75(m)J 1.21.2例題9已知某段山嶺區(qū)三級(jí)公路，設(shè)計(jì)速度

11、為30km/h，交點(diǎn)4為右偏75O30，交點(diǎn)5為左偏49o20 兩點(diǎn)間的距離為 248.52m，交點(diǎn) 4為基本型曲線，其半徑值為100m，緩和曲線長(zhǎng)為60m，試定交點(diǎn)5的曲線半徑和緩和曲線長(zhǎng)。解題思路分析已知條件，計(jì)算交點(diǎn) 4的幾何要素；確定線形組合形式(反向曲線間最小直線長(zhǎng)度)；初擬緩和曲線長(zhǎng)，試算半徑；檢查組合線形的技術(shù)要求是否滿(mǎn)足，若滿(mǎn)足，則選定半徑和緩和曲線長(zhǎng)(一般為 5或10的整數(shù)倍)，若不滿(mǎn)足，則重新擬 定緩和曲線長(zhǎng)，再試算半徑，直至滿(mǎn)足技術(shù)要求。(1 )計(jì)算JD4基本型曲線的幾何要素q=!-縣=號(hào)-益12廠 29.938(m)I 2I 424P = 2- 2688XR3 = 21

12、2- 2688120 1.247(m) P0 = 28.6479* = 28.6479X 蟲(chóng)=14.324()T = (R + p) ta n 2 + q = (120 +1.247 )tan 窖 + 29.938 = 123.817(m)Ly =(a -2P0=(75302X14.324 F盤(pán)X120 =98.127( m)L =Ly +2Ls =98.127 +2X60 =218.127(m)(2 )確定JD5的平曲線形式、半徑R、緩和曲線長(zhǎng)Ls 根據(jù)已知條件分析得，JD4和JD5構(gòu)成S型曲線，則： 15=248.52-123.817=124.703(m)II 22設(shè)Ls5 =60m,貝U

13、 q 俺 y=30(m); p 止 24R =銖=150(m)/. (R + 罟曲n 49尹+30 =124.703,解此方程得：R=205.595(m)（3）計(jì)算JDs基本型曲線的幾何要素并檢查技術(shù)要求滿(mǎn)足情況603q=L240l60240g = 29.979(m)p LsLs _ 602604_ 0 729( m)p _ 24熾2688冰3 24x205.585 2688X205.5853 一 0.729( m)p0 = 28.6479； = 28.6479X 晶=8.361()T =(R +p)tan 羅 + q = (205.585 + 0.729 )tan獰 + 29.979 = 1

14、24.727(m)Ly =(a -2P0=(49202x8.361 產(chǎn)筒X 205.585 =117.014( m)2 TRLT =山20咒 60 二 84.853 A = TRLT =(205.585% 60 = 111.063A5/A4 =111.063/84.853 =1.3經(jīng)檢查符合各項(xiàng)技術(shù)要求，所以R5 = 205.585m, Ls5=60mo例題8(2 )計(jì)算基本型曲線的幾何要素q亠臬斗懸皿化)L2L47匚274P = 24R _ 268；R3 二 24減250 2688試2503 二 0.937( m)P。=28.6479 =28.6479% 250 =8.594()T = (R + P )ta n 羅