道路勘測設(shè)計典型計算例題

1、求臨界速度例題 1汽車在彎道上行駛，如果彎道半徑很小，路面橫坡不當，汽車輪距窄且裝載重心高度過大，且速度較高，汽車就可能產(chǎn)生傾覆危險。假設(shè) b=1.7m ，h g=1.8m ，R=50m ，G=80kN ，路面外側(cè)道路橫坡 =-0.03 。試求傾覆時的臨界速度Vmax ？解題思路 :根據(jù)發(fā)生傾覆極限平衡狀態(tài)， RV 2bi127h2hg可得： Vmax127R( 2bhih )g所以， V127*50（1.70.03)53(km/ h)max2* 1.8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速？若該道路的

2、設(shè)計速度為 60km/h ，路拱橫坡為 1.5% ，當某彎道不設(shè)置超高時，該平曲線的半徑至少應(yīng)為多大？解題思路 :根據(jù)，R2注意和 ihV的取值127ih可得 V127R(i h )127*400(0.150.05)100(km/ h)RV 2min 0.035R6021417(m)127( ih )ih1.5%127(0.0350.015)第三節(jié)汽車行駛的橫向穩(wěn)定性與圓曲線半徑7、圓曲線要素及各主點樁計算TRtg 2 (m)L180R0.01745 R(m)TJDEE R(sec 2 1)(m)ZYQZYZLD2TL(m)曲線主點樁樁號計算ZY樁號JD樁號TYZ樁號ZY樁號LQZ 樁號YZ樁

3、號L / 2JD樁號QZ 樁號D / 2R /2O交點樁號作用樁號計算復(fù)核例題 3某二級公路設(shè)計速度為 60km/h ，已知 JD4 的交點樁號 為K0+750.000 ， JD4 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 ，試計算該圓曲線的幾何要素及曲線主點樁的樁號？已知R，yoo600m1330 13.5曲線幾何要素計算：則 TR tan 2600tan 132.571.015( m)LR13.5600141.372( m)180180ER(sec 21)600(sec 132.51) 4.188( m)D2TL271.015141.3720.658(

4、 m)主點樁計算如下：ZY=JD樁號 -T=K0+750.000-71.015=K0+678 .985YZ=ZY+L=K0+678.985+141.372=K0+820.357QZ=YZ-L2樁號計算校核：JD樁號QZD2K 0820.357141.372K 0 749.6712K 0749.6710.658K 0750.000 JD 樁號2例題 4某二級公路設(shè)計速度為 60km/h ，已知 JD 3的交點樁號為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 。JD 3 到JD 4的距離為 320m ，試計算 JD 4的交點樁號？1 計算 JD3幾何要

5、素已知R，yoo600m13 3013.5則 TR tan 2600tan 132.571.015(m)LR13.5600141.372(m)180180ER(sec 21)600(sec 132.51)4.188( m)2 計算 JD 的交點樁號 D 2TL2 71.015141.372 0.658(m)4JD4的交點樁號JD3的交點樁號TLJD3 JD4 TJD3的交點樁號JD3 JD4 （2TL） JD3的交點樁號JD3 JD4 DK 0750.0003200.658K169.342ER(sec 21)600(sec 132.51)4.188( m)例題 5設(shè)某城市一條次干道，設(shè)計速度為

6、 40km/h ；當路線跨越一條河流時，要求橋頭至少有 40m 直線段；由橋頭到路線轉(zhuǎn)折點的距離為 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？根據(jù)已知條件分析得：160Tmax=160-40=120 （ m）40y 42o42°由 TR tan 2 得：RRmaxTVR ？tan 2120312.611(m)tan 422例題 6某城市ì級主干道，紅線寬度為40m ，設(shè)計速度為60km/h ，路線必須在一山麓與河濱中間轉(zhuǎn)折，轉(zhuǎn)折角濱的間距只有 46m ，交點 IP離 A 點為 26ma=16 o，山麓與河，離 B點為 20m ，如下圖所示

7、。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（m）濱oBy 1620 IP 26由ER(sec 2 -1) 得：ARmaxEsec 2 1河4.51 457.895(m)sec162第四節(jié)緩和曲線五、對稱的基本型曲線的幾何要素計算xl(1l 2qLsL3s(m)o0HZ40r 2 )2240R2yl 2l 2pLs2Ls4 0L s6 r (12 )24 R3 (m) /256r2688RRLLs(o)L y0L sQZ28.6479 RT(Rp) tan 2q(m)YHZHpHYELy(20 ) 180 R(m)qTJDLLy2 Ls(2 0

8、)180R2Ls (m)L3sE(Rp)sec 2R(m)xZH ( HZ )L s40 R2D2TL (m)yZH ( HZ )Ls2L4s6 R336 R3第四節(jié)緩和曲線四、緩和曲線的最小長度及參數(shù)1、緩和曲線的最小長度從控制方向操縱的最短時間考慮（3s ，操縱性 ）l sminvtVt 3slsminV3.6 t1.2離心加速度變化率應(yīng)限制在一定范圍內(nèi)（舒適性 ）av2lsminV 3V 3astRt47Ras ( lsmin0.0214R s )(m)從控制超高附加縱坡不宜過陡ls minB p?i 或 ls minlc例題 7已知某山嶺區(qū)三級公路，設(shè)計速度為40km/h ， JD5

9、交點樁號為K1+300 ， JD5 為左偏 17o24，該平曲線為 對稱的基本型曲線 ，試定該曲線的圓曲線半徑和緩和曲線長，并計算曲線的幾何要素及主點樁樁號。1 無特殊控制要求時，按一般情況，初定圓曲線半徑R=300m，緩和曲線長 Ls40m2 計算基本型曲線的幾何要素并檢查技術(shù)要求滿足情況qpLsL3s4040319.997(m)2240 R22240 3002L2sL4sp40240424R2688R324 3002688 30030.222(m)例題 73 主點樁樁號計算YH K1+325.166JD5K1+300+L40.000s-T65.937HZ K1+365.166ZH K1+2

10、34.063- 2L65.552+Ls40.000QZ K1+299.614HY K1+274.063+ 2D0.386+Ly51.103JD5K1+300YH K1+325.166樁號計算校核無誤例題 8在平原區(qū)某二級公路設(shè)計速度為80km/h，有一彎道R=250m，交點 JD 的樁號為K17+568.38，轉(zhuǎn)角=38°30 00 ，該平曲線為對稱的基本型曲線 ，試定該曲線的緩和曲線長，并計算設(shè)置緩和曲線后的平曲線幾何要素。1 確定緩和曲線長 LL30.036373.728(m)0.036VR25080LV8066.667( m)LBi1.21.2p由RA R得LR: R25025

11、027.778 : 250(m)399取整數(shù)， L75(m)例題 9已知某段山嶺區(qū)三級公路，設(shè)計速度為30km/h ，交點 4為右偏75o30 ，交點 5為左偏 49o20 ，兩點間的距離為248.52m ，交點4為基本型曲線，其半徑值為100m ，緩和曲線長為60m ，試定交點 5的曲線半徑和緩和曲線長。解題思路分析已知條件，計算交點4的幾何要素；確定線形組合形式（反向曲線間最小直線長度）；初擬緩和曲線長，試算半徑；檢查組合線形的技術(shù)要求是否滿足，若滿足，則選定半徑和緩和曲線長（一般為 5或 10 的整數(shù)倍），若不滿足，則重新擬定緩和曲線長，再試算半徑，直至滿足技術(shù)要求。1 計算JD4基本型

12、曲線的幾何要素q=LsL3s6060329.938(m)2240 R22240 1202pL2sL4s60260 424R2688324 12031.247(m)R2688 1200 28.6479LRs 28.6479 12060 14.324(o)T( Rp) tan 2 q1201.247 tan75o3029.938 123.817(m)2L y2 0180 R75o302 14.324180120 98.127(m)LLy2Ls98.1272 60218.127( m)2 確定 JD5的平曲線形式、半徑 R、緩和曲線長 Ls根據(jù)已知條件分析得， JD4和JD5構(gòu)成 S型曲線，則：T5

13、 =248.52-123.817=124.703(m)設(shè)Ls5，則qLs；Ls2602150(m)60m230(m) p24 R24 RR( R15049o2030，解此方程得： R=205.595(m)R ) tan2124.7033 計算 JD5基本型曲線的幾何要素并檢查技術(shù)要求滿足情況LsL3s6060329.979(m)q= 2240 R22240205.5852pLs2L4s60260 424R2688R324 205.5852688205.58530.729(m)28.6479Ls60o0R28.6479 205.5858.361( )T ( Rp) tan 2q205.5850.729 tan49o2029.979124.727(m)2L y20180 R49o202 8.361180205.585117.014(m)A4R4Ls41206084.853A5R5 Ls5205.58560111.063A5/A4111.063/ 84.8531.3經(jīng)檢查符合各項技術(shù)要求，所以R5205.585m， Ls5 60m。例題 82 計算基本型曲線的幾何要素qLsL3s7575337.472(m)2240R22240 2502pLs2L4s7527540.937(m)24 R2688R324 2502688