道路勘测设计习题.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,道路,勘测设计习题,交通,1403,陈重阳,已知设计速度,v=80,，路拱横坡为,2%,解：（,1,）不设超高时，,取,0.035,，,由于路拱横坡为,2%,，所以此情况超高值为,-2%,（反超高）,根据书,p36,页公式,2-9R=,V,2,/127,（,+,i,h,）,可以,计算,R=80,2,/127,（,0.035-0.02,）,=3359.58m,根据,标准,，查书,p36,表,2-1,最小半径,取,2500,设置超高,i,h,=8%,时，,取,0,.,15,根据公式计算,R=,V,2,/127,（,+,i,h,）,=,80,2,/127,（,0.15+0.08,）,=219.1,根据,标准,极限最小半径取,250,（,2,）路宽,B=9m,，超高渐变率,p=1/150,根据书,p42,页公式,2-20,计算,L,smin,B,i,/,p,9,（,8,+2,）,/,（,1/150,）,=135m,2-5,设某二级公路设计速度为,80km/h,，路拱横坡为,2,。,（,1,）试求不设超高的平曲线半径及设置超高（,i,h,8,）的极限最小半径（,分别取,0.035,和,0.15,）。,（,2,）当采用极限最小半径时，缓和曲线长度应为多少（路面宽,B,=9m,，超高渐变率取,1/150,）？,2-6,某,三级路，设计速度为,40km/h,。路线转角,4,右,=950438,，,5,左,=692028,，,JD 4,至,JD 5,的距离,D=267.71m,。由于地形限制，选定,R 4=110m,，,Ls 4=70m,，试定,JD 5,的,R 5,和,Ls 5,。,950438,692028,JD 4,JD 5,JD,4,曲线,计算（公式,p135,）,R,4=110m,L,s4=70m,内移值,p=,L,s,2,/24R-,L,s,4,/2384R,3,q=,L,s/2-,L,s,3,/,240R,2,切线长,T4=(R+p)tana/2+q=157.110m,根据书,p31,页内容简称,规范,，同向曲线间的直线最小长度以不小于设计速度的,6,倍为宜，反向曲线间的直线最小长度以不小于设计速度的,2,倍为宜，由题可知，该路线设计速度为,v=40km/h,6v=240m,2v=80m,所以该路线应当设置反向曲线，两曲线间直线距离至少为,80m,267.71-80-157.11=110.6m,，,所以,T5,最大值为,110.6m,假定,L,s5=60m,，则可以反算出,R5,2-7,某,二级路，设计速度为,60km/h,，路线转角,1,右,=2930,，,2,左,=3254,，,3,左,=430,，,JD 1,至,JD 2,、,JD,2,至,JD 3,的距离分别,为,560.54m458.96m,。选定,R 1=300m,，,Ls 1=65m,，试分别确定,JD 2,、,JD 3,的曲线,半径,和缓和曲线长度。,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,）,i2-i1,5,-0.8,4.2,，,0,，故为凹,曲线（公式见书,p66,）,（,2,）由二次抛物线型竖曲线特性知,曲线长,L:L=R=5000,4.2%=210m,切线长,T,：,T=L/2,R/2,=210/2=105m,外 距,E,：,E=T,2,/2R,R,2,/8=1.10m,（,3,）设计高程,竖曲线起点桩号：,K25+460-T,K25+355.00,设计高程：,780.72-1050.8,779.88 m,K25+400,：,横距：,x,（,K25+400,）,-,（,K25+355.00,）,45m,竖距：,h,x2/2R,0.20 m,切线高程：,779.88+450.8,780.2 m,设计高程：,780.24+0.20,780.44 m,K25+460,：变坡点处,设计高程,=,变坡点高程,+E=780.72+1.10,781.82 m,竖曲线终点桩号：,K25+460+T,K25+565,设计高程：,780.72+1055,785.97 m,K25+500,：从,竖曲线起点开始计算,横距,：,x,（,K25+500,）,-,（,K25+355.00,）,145m,竖距：,h,x2/2R,2.10 m,切线高程（从竖曲线起点越过变坡点向前延伸）：,779.88+1450.8%=781.04m,设计高程：,781.04+2.10,783.14 m,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？,合成坡度（,0.052+0.082,）,0.5=0.094=9.43%,9.0%,，,不符合要求,书,p65,规范,规定：在设有超高的平曲线上，超高与纵坡的合成坡度值不得超过表,3-16,的规定，在积雪或冰冻地区，合成坡度值不应大于,0.08,公路等级级,高速公路,一级公路,二级公路,三级公路,四级公路,设计速度,120,100,80,100,80,60,80,60,40,30,20,合成坡度,%,10.0,10.0,10.5,10.0,10.5,10.5,9.0,9.5,10.0,10.0,10.0,设纵坡为,x,x2+0.082=0.092,解得,x=0.0412,则最大纵坡为,4.12%,4-1,某,新建三级公路，设计速度,V,30km/h,，路面宽度,B,7m,，路拱,iG=2%,，路肩,bj,0.75m,，,ij,3,。某平曲线,345008,，,R,150m,，,Ls,40m,，交点桩号为,K7+086.42,。试求曲线上,5,个主点及下列桩号的路基路面宽度、横断面上的高程与设计高程之差：,1,）,K7+030,；,2)K7+080,；,3,）,K7+140,；,4)K7+160,已知：,JD,K7+086.42,，,345008,，,R=150,m,，,Ls,40,m,平曲线要素计算,：,主点桩号计算,：,ZH,K7+019.234,HY,K7+059.234,QZ=K7+074.834,YH,K7+110.433,HZ,K7+150.433,超高过渡及加宽计算：,超高过渡采用内边轴旋转，加宽线性过渡，路基边缘为设计高程，山岭重丘区三级公路采用第一类加宽：,b,0.6 m,，已知,ih,4,，则,x0,ia/ihLc,2/440,20 m,K7+030,处：（,前缓和曲线上,）,x,10.766 bx,x/Lcb,0.16 m,，,i,内,ig,2,，,i,外,x/Lc2ih,ig,0.1532,B,内,3.66 B,外,3.50 bj,0.75 B,内,4.41 B,外,4.25,h,内,bjij,（,bj+bx,）,i,内,0.753,（,0.75+0.16,）,2,0.004,h,内,bjij,bji,内,0.753,0.162,0.019,h,中,bjij+B/2i,内,0.753,+7.0/22,0.093,h,外,bjij+B/2,（,i,内,+i,外）,0.753,+3.5,（,2,+0.1532,）,0.098,h,外,bjij+B/2i,内,+,（,B/2+bj,）,i,外,0.753,+3.52,+,（,3.5+0.75,）,0.1532,0.099,K7+080,处：（圆曲线上）,i,内,i,外,4,B,内,4.10 B,外,3.50 B,内,4.85 B,外,4.25,h,内,bjij,（,bj+bx,）,i,内,0.753,（,0.75+0.16,）,4,0.032,h,内,bjij,bji,内,0.753,0.64,0.002,h,中,bjij+B/2i,内,0.753,+7.0/24,0.163,h,外,bjij+B/2,（,i,内,+i,外）,0.753,+3.5,（,4,+4,）,0.303,h,外,bjij+B/2i,内,+,（,B/2+bj,）,i,外,0.753,+3.54,+,（,3.5+0.75,）,4,0.333,K7+140,处：（与,K7+030,处相似，后缓和曲线上）,i,内,ig,2,x,10.433 bx,0.16 i,外,0.0866,h,内,bjij,（,bj+bx,）,i,内,0.753,（,0.75+0.16,）,2,0.004,h,内,bjij,bji,内,0.753,0.62,0.019,h,中,bjij+B/2i,内,0.753,+7.0/22,0.093,h,外,bjij+B/2,（,i,内,+i,外）,0.753,+3.5,（,2,+0.0866,）,0.096,h,外,bjij+B/2i,内,+,（,B/2+bj,）,i,外,0.753,+3.52,+,（,3.5+0.75,）,0.0866,0.096,K7+160,处：（直线段上）,B,内,3.50 B,外,3.50 B,内,4.25 B,外,4.25,h,内,0,h,内,bjij,0.023,h,中,bjij+B/2ig,0.753,+7.0/24,0.093,h,外,0,h,外,bjij,0.023,某双车道公路，设计速度,V,60km/h,，路基宽度,8.5m,，路面宽度,7.0m,。某平曲线,R,125m,，,Ls,50m,，,513248,。曲线内侧中心附近的障碍物距路基边缘,3m,。试检查该平曲线能否保证停车视距和超车视距？若不能保证，清除的最大宽度是多少？,对平原微丘区，采用三类加宽：,b,1.5 m,停车视距,ST,75 m,，超车视距,SC,350 m,513248,0.89966 rad,轨迹半径：,Rs,R-B/2+1.5,125-7/2+1.5=123 m,缓和曲线角：,0,Ls/2R,50/250,0.2 rad,偏移量：,e,125-123,2 m,轨迹线圆曲线长：,L,Rs,（,-2,）,123,（,0.89966,0.22,）,=61.458 m,轨迹线缓和曲线长：,l,Ls,e,50,20.2,49.6 m,轨迹线曲线长：,L,L+2l,61.458+2 49.6,160.658 m,按停车视距控制时：,LSTL,满足,要求,按超车视距控制时：,LSC,清除距离,h=hmax h=63.504-6.75=56.754 m,第五章,一,.,平面线形设计的要点有哪些？（,p131,）,1.,平面线形应直捷、流畅、，与地形、地物相适应，与周围环境相协调,2.,保持平面线形的均衡与连续,3.,注意与纵断面设计相协调,4.,平曲线应有足够的长度,二,.,平面线形的组合形式有哪些？分别叙述各种形式的设计要点。（,p133,）,1.,基本型（平曲线按直线,回旋线,圆曲线,回旋线,直线顺序的组合形式）,2.S,形曲线（两个反向圆曲线用两段反向回旋线连接的组合）,3.,卵形曲线（用一个回旋线连接两个同向圆曲线的组合形式）,4.,凸形曲线（两个同向回旋线间不插入圆曲线而径相衔接的组合）,5.C,行曲线（两同向回旋线在曲率为零处径向连接的组合）,6.,复合形（两个以上的同向回旋线在曲率相等处相互连接的组合）,7.,回头形（在同一坡面上转角接近或大于,180,，有主曲线和辅助曲线的组合）,三,.,纵断面线形设计要点有哪些？（,p138,）,1.,纵坡极限值的的运用,2.,最短坡长,3.,竖曲线半径的选用,4.,相邻竖曲线的衔接,5.,各种地形条件下的纵坡设计,四,.,纵断面设计的一般原则是什么？,(p139),1.,应满足纵坡及竖曲线的各项规定，一级相关高程控制点和构造物设计对纵断面的要求,2.,纵断面线性设计应根据设计速度，在适应地形及幻境的原则下，对纵坡大小、长短及前后坡段协调的情况，竖曲线半径及其与平面线性的组合等进行综合研究，反复调整，设计出平顺、连续的纵断面线性,3.,平面上直线段不宜在短距离内出现凹凸欺负频繁的纵断面线性，起凸起部分易遮挡视线，凹下去部分易形成盲区，使驾驶员产生茫然感，导致视线中断，使线性失去连续性，影响行车安全,4.,连续上下坡路段应符合平纵坡的规定，并采用运行速度对通行能力与行车安全进行检查,5.,长下坡的直坡段端部不应设计小半径的凹形竖曲线或平曲线，以保证行车安全,6.,纵断面的设计应考虑路面排水的要求,五,.,纵断面线形设计中考虑哪些高程控制因素？,考虑洪水位、地下水位、特殊地质段、桥涵通道净空高度、隧道等对纵断面线性设计高程的特殊要求,六,.,驾驶员动视觉的特点是什么？（,p145,）,1.,驾驶过程中，驾驶员不易全面正确感觉车外的情况变化,2.,驾驶过程中，驾驶员的空间分辨能力低,3.,高速行驶时，对驾驶员易造成“道路催眠”,4.,高速行驶时，驾驶员更易出现错觉，导致判断失误增加,七,.,平纵线性组合的原则及设计要点有哪些？（,p145,）,原则：,1.,在视觉上能自然地引导驾驶员的视线，并保持视觉的连续性,2.,保持线性技术指标在视觉和心理上的大小均衡,3.,选择组合得当的合成坡度，以利于路面排水和行车安全,4.,注意与道路周围环境配合,要点：平面为直线，纵断面是直坡段,构成恒等坡度的直线,平面为直线，纵断面是凹形竖曲线,构成凹下去的直线,平面为直线，纵断面是凸形竖曲线,构成凸起的直线,平面为曲线，纵断面是直坡段,构成恒等坡度的平曲线,平面为曲线，纵断面是凹形竖曲线,构成凹下去的平曲线 平面为曲线，纵断面是凸形竖曲线,构成凸起的平曲线,八,.,线性设计检验的评价方法有哪些？,1.,道路透视图,2.,沿线耗油量,3.,事故率预测模型,4.,可能速度法,5,运行速度法,第六章,一,.,道路选线的原则方法和步骤（,p161,）,原则：,1.,在道路设计的各阶段，应运用各种先进的手段对路线方案作深入、细致的研究，在多方论证、比选的基础下，选定最优方案,2.,在保证行车安全舒适迅速的前提下，做到工程量小、造价低、效益好并有利于施工养护,3.,选线应注意同农田基本建设相结合，做到少占田地,4.,通过名胜、风景、古迹地区的道路，应注意保护原有的自然状态，与周围环境、景观相协调,5.,选线时应对工程地质和水文地质进行深入勘测调查，查清对工程的影响,6.,注意环境保护，汽车运行产生的污染,7.,对于高速路和一级路，由于路幅较宽，本着因地制宜的原则，合理采用上下行车道分离的形式设线,方法和步骤,:1.,路线方案选择,2.,路线带选择,3.,具体定线,二,.,道路选线的新理念与总体设计内容有哪些？（,p162,）,新理念：,1.,以人为本,2.,尊重自然规律,3.,坚持可持续发展观,4.,灵活运用技术指标,内容：,1.,路线方案,2.,技术指标、工程规模及工程方案的拟定,3.,线形设计,4.,公路环境保护设计,5.,公路景观设计,三,.,路线方案选择的方法步骤是什么？（,p169,）,1.,搜集与路线方案有关的规划、计划、统计资料及各种比例尺的地图、航测图、水文、地质、气象等资料,2.,根据确定的路线总方向和公路等级，现在小比例尺的地形图上结合搜集的资料，初步研究各种可能的路线走向,3.,安室内初步研究提出的方案进行实地调查，连同野外调查中发现的新方案，都必须坚持跑到、看到、调查到不遗漏一个可能的方案,4.,分享整理汇总调查成果，编写工程可行性研究报告，为上级编制或补充设计任务书提供依据,四、简述平原区选线要点,(p172),1.,正确处理道路与农业的关系,2.,合理考虑路线与城镇的关系,3.,处理好路线与桥位的关系,4.,注意土壤水文条件,5.,正确处理新、旧路关系,6,尽量靠近建筑材料产地,五、简述沿河岸线布线要点,(p175),1.,河岸选择,2.,路线高度,3.,桥位选择,六、简述越岭线布设要点,(p181),1.,垭口选择（位置、标高、展线条件、地质条件的选择）,2.,过岭标高的选择（浅挖低填、深挖垭口、隧道穿越）,3.,垭口两侧路线的展线（展线布局、方式）,七、简述山脊线布设要点,(p188),控制垭口选择、侧破选择（选择布线条件好的一侧，以保证平纵线性好，工程量小和路基稳定）、试坡布线（在两固定控制点间布线，力求距离短捷，坡度和缓）,八、简述丘陵区选线要点,(p190),1.,注意利用有利地形减少工程量,2.,注意平纵组合合理设计,3.,注意少占耕地不占良田,平坦地带,走直线,斜坡地带,走匀坡线,起伏地带,走中间,第七章,一、定线任务及其影响因素（,P205,）,任务：在选线布局阶段选定的路线带的范围内，按已定的技术标准结合细部地形、地质等自然条件，综合考虑平纵横的合理安排，定出道路中线的确切位置,因素：除受地形地质地物等有形因素限制外道路定线还要受技术标准、国家政策、社会需求,道路美学、风俗习惯等无形因素制约,二、公路定线的主要方法,(p205),1.,纸上定线法,2.,现场定线,3.,航测定线,三、简述直线型与曲线型定线的适用场合,四、简述在纸上定线的过程中，是如何做到平纵横三者有机配合的,通过修正导线，先试定平面和纵断面，然后一次修正导线，目的用纵断面修正平面在二次修正导线，用横断面最佳位置修正平面，使三者有机结合。,五、直接定线与纸上定线的比较,纸上定线适用于各等级、各类型条件的定线,现场定线适用于标准较低或地形地物,六、实地放线的基本方法,1.,穿线交点法,2.,直接定点法,3.,坐标法,第八章,交叉口：道路与道路（或其他线形工程）在同一平面上的相互交叉称为平面交叉，又称交叉口。,交叉口设计的基本要求,：一是保证车辆与行人在交叉口能以最短的时间顺利通过，使交叉口的通行能力适应各条道路的行车要求；二是正确设计交叉口立面，保证转弯车辆行车稳定，符合排水要求。,分流点：一股车流分为两股或多股车流的点,合流点：两股或多股车流合为一股车流的点,冲突点：交叉口内各方向车流固定行驶轨迹的交 汇点,交叉口的基本类型：加铺转角式分道转弯式扩宽路口式环形交叉,交叉口设计的基本依据：交叉口的设计速度设计车辆设计交通量通行能力,简述交叉口车辆交通组织的基本方法：设置专用车道组织渠化交通,实施信号管制调整交通组织,交叉口拓宽的原因：当相交道路交通量较大,转弯车辆较多而车速又高时，若,交叉口进口道仍采用路段上的车道数，会导致转弯车辆和直行车辆受阻，分,流与合流困难，且易发生交通事故。此时应设置转弯车道，以改善交叉口的,通行条件，提高通行能力。,交织角：进环车辆与出环车辆轨迹的平均相交角度,交叉口立面设计的一般原则：,1.,相同等级道路相交时，一般维持各自的,纵坡不变，而改变它们的横坡度。通常是改变纵坡较小道路的横断面形状,，将路脊线（路拱顶点的连线）逐渐向纵坡较大道路的车行道边线移动，使,其横断面的横坡度与纵坡较大道路的纵坡一致。,2.,主要道路与次要道路相交时，主要道路的纵、横断面均维持不变，而将次,要道路双坡横断面，逐渐过渡到与主要道路纵坡相一致的单坡横断面，以保,证主要道路的交通便利。,3.,设计时至少应有一条道路的纵坡方向背离交叉口，以利于排水。如遇特殊地形，,所有道路纵坡方向都向着交叉口时，必须在交叉口内设置雨水口和排水管道，以保证排水要求。,4.,交叉口范围布置雨水口时，一条道路的雨水不应流过交叉口的人行横道，或流入另一条道路，也不能使交叉口内产生积水。所以，雨水口应设在人行横道之前或低洼处。,5.,交叉口范围内横坡要平缓些，一般不大于路段横坡，以利于行车。纵坡度宜不大于,2%,，困难情况下应不大于,3%.,6.,交叉口立面设计标高应与周围建筑物的地坪标高协调一致,