大工14春《道路勘测设计课程设计》离线作业答案 (1).doc

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《道路勘测设计课程设计》

题目：

某公路施工图设计

学习中心：

专业：

年级：

年春/秋季

学号：

学生：

指导教师：

乔娜

1设计交通量的计算

设计年限内交通量的平均年增长率为7%，路面竣工后第一年日交通量如下：

桑塔纳2000：

2300辆；

江淮a16600：

200辆；

黄海dd680：

420辆；

北京bj30：

200辆；

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：

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：

式中：

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）。

解：

（1）计算几何要素：

（2）计算平曲线要素：

（3）计算基本桩号：

检验校正：

与题目中给定的交点桩号相同，说明计算正确无误。

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。

．解：

计算竖曲线半径最小值：

外距

由，和，可以得到：

即

根据题意可以得到

计算竖曲线起始点桩号：

，

竖曲线起点桩号为：

竖曲线起点桩号为：

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）。

解：

<

∴可以作为超高过渡段

ZH=K4+800，HY=K4+850，YH=K5+901

∴K4+860位于圆曲线上，K4+810和K4+840位于缓和曲线上

K4+860：

h860=0.75（3%-2%）+（0.75+3.50）（2%+4%）=0.2625（m）

K4+810：

x810=4810-4800=10（m），h810==0.0525（m）

K4+840：

x840=4840-4800=40（m），h840==0.21（m）

5