道堪第二章作业参考答案.docx

道堪第二章作业参考答案.docx

《道堪第二章作业参考答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《道堪第二章作业参考答案.docx（11页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

道堪第二章作业参考答案

2-1汽车行驶轨迹有哪些特征？

道路平面线形有哪些要素组成？

解答：

1.轨迹是连续的，即轨道上任一点不出现折转和错位；

2.轨迹的曲率是连续的，即轨迹上任一点不出现两个曲率值；

3.轨迹的曲率变化率是连续的，即轨迹上任意一点不出现两个曲率变化率值。

道路平面线形三要素为直线、圆曲线及缓和曲线

2-2为何要限制直线长度？

解答：

1.在地形起伏较大的地区，直线难以与地形相适应，产生高填深挖路基，破坏自然景观。

若长度运用不当，会影响线形的连续性。

2.过长的直线会使驾驶员感到单调、疲倦和急躁，易超速行驶，对安全行车不利。

3.所以在定线中直线的运用、长度的确定，应当慎重考虑，不宜采用过长的直线。

2-3公路的最小圆曲线半径有几种？

分别在何情况下使用？

解答：

三种：

极限最小半径、一般最小半径和不设超高的最小半径。

使用的情况为：

1.极限最小半径：

是路线设计中的极限值，是在特殊困难条件下不得已才使用的，一般不轻易采用。

2.一般最小半径：

是在通常情况下推荐采用的最小半径。

3.不设超高的最小半径：

当圆曲线半径较大时，离心力的影响较小，路面摩阻力可保证汽车有足够的稳定性，这时可使用不设超高的最小半径。

2-4缓和曲线的作用是什么？

确定其长度应考虑哪些因素？

解答：

 作用：

1.曲率连续变化，便于车辆遵循；

2.离心加速度逐渐变化，旅客感觉舒适；

3.超高横坡度及加宽逐渐变化，行车更加平稳；

4.与圆曲线配合，增加线形美观。

因素：

1.旅客感觉舒适；2.超高渐变率适中；行驶时间不过短。

2-5参照课本p105-108

2-6参照课本p135-136

2-7参照课本p135-136

注：

2-7的所给的图形有问题

3-9某条道路变坡点桩号为K25+460.00，高程为780.72m，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。

解答：

（1）ω＝i2-i1＝5％-0.8％＝4.2％，凹曲线

（2）竖曲线要素

L＝R⋅ω＝5000×4.2％＝210.00m

T＝L/2＝105.00m

E=T^2/2R＝1.10m

（3）设计高程

竖曲线起点桩号：

K25+460-T＝K25+355.00

设计高程：

780.72-105×0.8％＝779.88m

K25+400：

横距：

x＝（K25+400）-（K25+355.00）＝45m

竖距：

h＝x^2/2R＝0.20m

切线高程：

779.88+45×0.8％＝780.2m

设计高程：

780.24+0.20＝780.44m

K25+460：

变坡点处

设计高程=变坡点高程+E=780.72+1.10＝781.82m

竖曲线终点桩号：

K25+460+T＝K25+565

设计高程：

780.72+105×5％＝785.97m

K25+500：

两种方法1）从竖曲线起点开始计算横距：

x＝（K25+500）-（K25+355.00）＝145m

竖距：

h＝x^2/2R＝2.10m

切线高程（从竖曲线起点越过变坡点向前延伸）：

779.88+145×0.8%=781.04m

设计高程：

781.04+2.10＝783.14m

2）从竖曲线终点开始计算横距：

x＝（K25+565）-（K25+500）＝65m

竖距：

h＝x^2/2R＝0.42m

切线高程（从竖曲线终点反向计算）：

785.97-65×5%=782.72m或从变坡点计算：

780.72+（105-65）×5%=782.72m

设计高程：

782.72+0.42＝783.14m

两种方法结果相同

3-10某城市I级主干道，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。

解答：

ω＝i2-i1＝1.5％-（-2.5）％＝4％，ω>0，故为凹曲线

由二次抛物线型竖曲线特性知：

切线长T：

T=L/2＝Rω/2

外距E：

E=T^2/2R＝Rω^2/8

竖曲线中点处的设计高程为变坡点高程加外距，则外距的取值范围为E=（429.30-429，429.40-429）＝（0.30，0.40）

所以：

E＝Rω^2/8＝（0.30，0.40），半径的取值范围：

R=（1500，2000）

以R=1800.00为例：

L＝Rω＝1800×4％＝72.00mT＝L/2＝36.00mE＝Rω^2/8＝1800×（4％）2/8＝0.36m

设计高程计算：

竖曲线起点桩号：

K1+520.00-T＝K1+520.00-36.00＝K1+484.00竖曲线起点高程：

429.00+36×2.5％＝429.90m

竖曲线终点桩号：

K1+520.00+T＝K1+520.00+36.00＝K1+556.00竖曲线终点高程：

429.00+36×1.5％＝429.54m

K1+500.00处：

横距x1＝（K1+500.00）-（K1+484.00）＝16.00m

竖距h1＝x1^2/2R＝16^2/（2×1800）＝0.07m

切线高程＝429.90-2.5％×16＝429.50m

设计高程＝429.50+0.07＝429.57m

K1+520.00处：

设计高程＝429.00+0.36＝429.36m

K1+515.00处：

横距x3＝（K1+515.00）-（K1+484.00）＝31.00m

竖距h3＝x3^2/2R＝31^2/（2×1800）＝0.27m

切线高程＝429.90－2.5％×31＝429.125m

设计高程＝429.125+0.27＝429.39m

3-11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？

解答：

根据《公路路线设计规范》，二级公路、设计速度80km/h，最大合成坡度值应取9.0%

>Imax

这是不满足要求的。

4.1解析：

已知：

JD＝K7+086.42，＝34°50′08″，R=150m，Ls＝40m

平曲线要素计算：

主点桩号计算：

ZH＝K7+019.23

HY＝K7+059.23

QZ=K7+074.83

YH＝K7+110.43

HZ＝K7+150.43

对于三级公路超高过渡方式一般采用绕内边线旋转，加宽设为线性过渡，路基边缘为设计高程

查最大超高渐变率设计速度为30km/h时，p取1/75

有公式

可知

又知P>1/330固有

K7+030（处在第一段缓和曲线上）：

=K7+030-K7+019.234=10.766m<

（处在双坡过程）

=0.074m

中线

内缘

K30+080（处在圆曲线上）：

外缘

中线

内缘

K30+140（处在第二段缓和曲线上）：

=K7+150.43-K7+140=10.43m<

（处在双坡过程）

=0.072m

中线

内缘

K30+160（处在直线段）

中线

外缘与内缘都为零

4.2解析：

停车视距ST＝75m，超车视距SC＝350m

＝51º32ˊ48"＝0.89966rad

轨迹半径：

Rs＝R-B/2+1.5＝125-7/2+1.5=123m

缓和曲线角：

β0＝Ls/2R＝50/250＝0.2rad

偏移量：

e＝125-123＝2m

轨迹线圆曲线长：

L′＝Rs×（α-2β）＝123×（0.89966－0.2×2）=61.458m

轨迹线缓和曲线长：

l＝Ls－e·β＝50－2×0.2＝49.6m

轨迹线曲线长：

L＝L′+2l＝61.458+2×49.6＝160.658m

按停车视距控制时：

L>ST>L'

，满足要求。

按超车视距控制时：

L

=63.804m

清除距离△h=hmax–h=63.804-6.75=57.054m