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1、大逐式2大学网络教育学院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：2013年 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 al6600： 200 辆;黄海 dd680： 420 辆；北京bj30： 200辆;Epl40： 580 辆;东风 sp9250： 310 辆。设计交通量：N d = N X （1 +寸式中：远景设计年平均日交通量（辆/日）；乂一起始年平均交通量（辆/日）；厂一年平均增长率；一远景设计年限。代入数字计算：解：一级、高速公路 Nd
2、 = Nx（l + r） = （2300+200+420+200+310） x （1+0.07） 201=12404.69 （辆/日）二、三级高速公路 N = Nox（l + r） = （2300+200+420+200+310） x （1+0.07）51=8844.37 （辆/臼）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
3、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
4、汽车行驶的横向稳定性而定：127(/ + /)式中：V-行车速度km/h；横向力系数；j-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：内移值：p=24R2384 R3桩号的确定:缓和曲线角：凡=28.6479全ry切线长：T = (R + p)tg + q曲线长：L = (a-2d)R + 2L 0 180.ry外距：E = (R+ p)sec-R切曲差：J=2T-LZH点里程:JDTHY点里程:ZH +Q
5、Z点里程:ZH + -2YH 点里程：ZH + L-2LsHZ点里程：YH + LS道路交点桩号为K45 + 654.32,转角。=26。30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：。、AR、q；（2）计算平曲线要素：几、狐、Eh、Oh；（3）计算五个基本桩号（ZH、HY, QZ、YH. HZyO解:计算几何要素:NR = -24R 2384H380280424x600 2384 x6003=0.444mLR808O3S3 2 240A22 240x6002=39.994mJQQB = 28.6479J = 28.6479卫=34910R600计算平曲线要
6、素：7； = (R + AT?) tan 4 + q = (600 + 0.444) x tan 仝+ 39.994 = 181.380m2r180180兀aR T 3.14x26 30x600 o o _ o+ L=+ 80 = 357.367mEh =(R + AR) sec 4 R = (600 + 0.444) sec600 = 16.865mDh=2Th-Lh=2X 181. 38-357. 367=5. 393(3)计算基本桩号：ZH二JD-Th=K45+654. 32-181. 380445+472. 94HY=ZH+Ls=K45+472. 94+80445+552. 94QZ=
7、ZH+L/2=K45+472. 94+357. 367/2*45+651. 624HZ=ZH+L=K45+472. 94+357. 367445+830. 307YH二HZ-Ls=K45+830. 307-80*45+750. 307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。JD=QZ+D/2=K45+651. 624+5. 393/2*45+654. 323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
8、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2-3. 68%和心=+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 E268. 560-66. 770=1. 79mS E=T2/2XR,和 T=l/2XRw,可以得到:E=1/4XRw2/2R 即 R=8E/w=8Xl.
9、79/0. 0206-（-0. 0368） =4346. 29m 根据题意可以得到R=4400m计算竖曲线起始点桩号:L=RXw=RX (i2-i1)=4400X (0. 0368+0. 0206)=252. 56m T=L/2=252. 56/2=126. 28, E=T2/2XR=126. 2872X4400=1. 812m竖曲线起点桩号为：K10+450-126. 28410+323. 72竖曲线起点桩号为：K10+450+126. 28=K10+576. 284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
10、、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,路拱坡度沁=2%,路肩坡度后3%, 一弯道平曲线长L=151m缓和曲线长/s=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+84。和K4+86。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:BM 3.5 x (2%+ 4%)1 / 1= 50238 150/s可以作为超高过渡段ZH=K4+800, HY=K4+850, YH= K5+901AK4+860位于圆曲线上，K4+810和K4+840位于缓和曲线上K4+860： h860=0. 75 X (3%-2%) + (0. 75+3. 50) X (2%+4%) =0. 2625 (m)K4+810： X8io=4810-4800= 10 (m), h.= 10/50 X 0. 2625=0. 0525 (m)K4+840： x840=4840-4800=40 (m), h840=40/50 X 0. 2625=0. 21 (m)