大工16秋《道路勘测设计课程设计》大作业答案Word文档格式.doc
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桑塔纳2000:
2300辆;
江淮a16600:
200辆;
黄海dd680:
420辆;
北京bj30:
Ep140:
580辆;
东风sp9250:
310辆。
设计交通量:
=×
式中:
—远景设计年平均日交通量(辆/日);
—起始年平均交通量(辆/日);
—年平均增长率;
—远景设计年限。
代入数字计算:
解:
=2300+200+420+200+580+310=4010(辆/日)
假设远景设计年限为20年,则将上述的种种数字带入公式后计算:
=4010×
(1+0.07)19
=14502(辆/日)
2平面设计
路线设计包括平面设计、纵断面设计和横断面设计三大部分。
道路是一个三维空间体系,它的中线是一条空间曲线。
中线在水平面上的投影称为路线的平面。
沿着中线竖直的剖切,再展开就成为纵断面。
中线各点的法向切面是横断面。
道路的平面、纵断面和各个横断面是道路的几何组成。
道路的平面线形,受当地地形、地物等障碍的影响而发生转折时,在转折处需要设置曲线,为保证行车的舒顺与安全,在直线、圆曲线间或不同半径的两圆曲线之间要插入缓和曲线。
因此,直线、圆曲线、缓和曲线是平面线形的主要组成因素。
直线是平面线形中的基本线形。
在设计中过长和过短都不好,因此要加以限制。
直线使用与地形平坦、视线目标无障碍处。
直线有测设简单、前进方向明确、路线短截等特点,直线路段能提供较好的超车条件,但长直线容易使司机由于缺乏警觉产生疲劳而发生事故。
圆曲线也是平面线形中常用的线性。
《公路路线设计规范》规定,各级公路不论大小均应设置圆曲线。
平曲线的技术标准主要有:
圆曲线半径,平曲线最小长度以及回头曲线技术指标等。
平曲线的半径确定是根据汽车行驶的横向稳定性而定:
V-行车速度km/h;
-横向力系数;
-横向超高,我国公路对超高的规定。
缓和曲线通过曲率的逐渐变化,适应汽车转向操作的行驶轨迹及路线的顺畅,以构成美观及视觉协调的最佳线形;
离心加速度的逐渐变化,不致产生侧向冲击;
缓和超高最为超高变化的过渡段,以减小行车震荡。
平曲线要素:
切线增长值:
q=-
内移值:
p=-
缓和曲线角:
=28.6479
切线长:
曲线长:
外距:
切曲差:
桩号的确定:
ZH点里程:
HY点里程:
QZ点里程:
YH点里程:
HZ点里程:
道路交点桩号为K45+654.32,转角,圆曲线半径设计为600m,缓和曲线设计为80m,试计算:
(1)计算几何要素:
、ΔR、q;
(2)计算平曲线要素:
Th、Lh、Eh、Dh;
(3)计算五个基本桩号(ZH、HY、QZ、YH、HZ)。
(1)计算几何要素
p=-=m
Th、Lh、Eh、Dh
m
(3)计算五个基本桩号(ZH、HY、QZ、YH、HZ)
直缓点:
ZH==K45+654.32177.83=K45+476.49
缓圆点:
HY==K45+476.49+80=K45+556.49
曲中点:
QZ==K45+476.49+178.705=K45+655.195
圆缓点:
YH==K45+556.49+(357.412×
80)=K45+753.9
缓直点:
HZ==K45+753.9+80=K45+833.9
3纵断面设计
道路纵断面主要反映路线起伏、纵坡与原地面的切割等情况。
纵断面设计线是由直线和竖曲线组成的,直线有上坡和下坡,是用高程差和水平长度表示的。
直线的长度和坡度影响着汽车的行驶速度和运输的经济及行车安全。
在直线的坡度转折处为平顺过渡设置竖曲线。
按坡度转折形式的不同,竖曲线有凹有凸,其大小用半径和水平长度表示。
某路段中有一变坡点桩号为K10+450,高程为66.770m,其相邻坡段纵坡分别为i1=-3.68%和i2=+2.06%,为保证路基的最小填土高度,变坡点处的路基设计标高不得低于68.560m。
试进行:
(1)计算竖曲线半径最小应为多少m(取百米的整数倍数)?
(2)用确定的竖曲线半径计算竖曲线的起止点桩号。
(1)计算竖曲线半径最小值如下:
外距E=68.560-66.770=1.79m根据ω=2.06%-(-3.68%)=0.0574
通过,
可以得出
代入数据得R=4346.3(m)
通过题意(取百米的整数倍数)可得R=4400(m)
(2)计算该竖曲线起止点桩号
L=Rω=4400×
0.0574=252.56(m),T=L/2=126.28(m)
竖曲线起点桩号=(K10+450)-T=(K10+450)-126.28
=K10+323.72
竖曲线止点桩号=(K10+450)+T=(K10+450)+126.28
=K10+576.28
4横断面设计
道路横断面,是指中线上各点的法向切面,它是由横断面设计线和地面线所组成的。
其中横断面设计线包括行车道、路肩、分隔带、边沟边坡、截水沟、护坡道以及取土坑、弃土堆、环境保护等设施。
某公路,路面宽7.0m,土路肩宽0.75m,路拱坡度iG=2%,路肩坡度ij=3%,一弯道平曲线长L=151m缓和曲线长ls=50m,需设置超高,超高横坡度为4%,平曲线起点(ZH)桩号为K4+800。
试计算K4+810、K4+840和K4+860点处的路基边缘高程与设计高之差。
(注:
绕行车道中线旋转时最大超高渐变率为1/150,本题按绕行车道中线旋转计算)。
(1)超高渐变率检验
根据规范《公路路线设计规范》JTGD20-2006,本例中绕行车道中线旋转时最大超高渐变率为1/330<
1/150<
1/75,满足要求。
(2)确定加宽值
根据规范《公路路线设计规范》JTGD20-2006,假设设计速度为30km/h的三级公路,可以使用第一类加宽,圆曲线上的全加宽值为b=0.6m,加宽采用线性过度。
(3)横断面上路基边缘高程与设计高之差
K4+810处:
位置
距过渡段起点:
内侧行车道横坡:
;
加宽值:
,
外侧行车道横坡:
B内=3.66B外=3.50bj=0.75B内’=4.41B外’=4.25
中心线:
△h中=bj×
ij+B/2×
i内=0.75×
3%+7.0/2×
2%=0.093
外侧路基边缘:
△h外=bj×
ij+B/2(i内+i外)=0.75×
3%+3.5×
(2%+0.1532%)=0.098
内侧路基边缘:
△h内=bj×
ij-(bj+bx)i内=0.75×
3%-(0.75+0.16)×
2%=0.004
内侧行车道边缘:
△h内’=bj×
ij-bj×
3%-0.16×
2%=0.019
外侧行车道边缘:
△h外’=bj×
i内+(B/2+bj)×
i外=0.75×
2%+(3.5+0.75)×
0.1532%=0.099
K4+840处:
(圆曲线上)
由于内外在同一直线段上,所以内侧行车道横坡等于外侧行车道横坡:
i内=i外=4%
B内=4.10B外=3.50B内′=4.85B外′=4.25
4%=-0.032
△h内′=bj×
3%-0.6×
4%=0.002
4%=0.163
(i内+i外)=0.75×
(4%+4%)=0.303
△h外′=bj×
i内+(B/2+bj)×
4%+(3.5+0.75)×
4%=0.333
K4+860处:
,同理可得:
(2%+0.0866%)=0.096
0.0866%=0.096