1、3.5.2 平面線形要素的組合與銜接1直線與曲線的組合直線與曲線的組合與過(guò)渡應(yīng)協(xié)調(diào)勻順。平曲線的半徑及其設(shè)計(jì)使用長(zhǎng)度應(yīng)與鄰近的直線長(zhǎng)度相適應(yīng)。長(zhǎng)直線容易導(dǎo)致高速行車，所以，長(zhǎng)直線的盡端應(yīng)避免使用小半徑的曲線，當(dāng)直線長(zhǎng)度L500m時(shí)，宜有R500m；而較短的直線與小半徑的平曲線連在一起，頻繁轉(zhuǎn)彎，造成駕駛員操作緊張，此時(shí)的曲線不宜太小，當(dāng)L500m時(shí)，宜有RL（m）。 2曲線與曲線的組合1）復(fù)曲線。復(fù)曲線是指半徑不同的兩同向圓曲線徑相連接的組合形。 各級(jí)公路構(gòu)成圓曲線應(yīng)符合的條件為： 第一頁(yè)，共27頁(yè)。3.5.2 平面線形要素的組合與銜接（2）回頭曲線 轉(zhuǎn)角接近、等于或大于180的曲線稱為回頭曲

2、線?；仡^曲線一般由主曲線和兩個(gè)副曲線組成。第二頁(yè)，共27頁(yè)。3. 平面線形的組合（1）基本型 按直線-回旋線-圓曲線-回旋線-直線的順序組合的線形。 適用場(chǎng)合：交點(diǎn)間距不受限。計(jì)算方法：由平曲線長(zhǎng)度L=R+Ls按1：1：1設(shè)計(jì)時(shí)，L=3Ls，則3Ls=R+Ls故 從線形的協(xié)調(diào)性出發(fā)，宜將回旋線、圓曲線、回旋線之長(zhǎng)度比設(shè)計(jì)成1：1：1。 當(dāng)曲線半徑較大，平曲線較長(zhǎng)時(shí)，也可以將回旋線圓曲線回旋線之長(zhǎng)度比設(shè)計(jì)成1:2:1等組合形式。第三頁(yè)，共27頁(yè)。21JD1JD2（2）S型 兩個(gè)反向圓曲線用兩段回旋線連接的組合。 適用場(chǎng)合：交點(diǎn)間距受限（交點(diǎn)間距較?。?。2V S 型第四頁(yè)，共27頁(yè)。（3）S型兩圓

3、曲線半徑之比不宜過(guò)大，宜為： 適用條件： （1）S型相鄰兩個(gè)回旋線參數(shù)A1與A2宜相等。當(dāng)采用不同的參數(shù)時(shí)，A1與A2之比應(yīng)小于2.0，有條件時(shí)以小于1.5為宜。 （2）在S型曲線上，兩個(gè)反向回旋線之間不設(shè)直線，是行駛力學(xué)上所希望的。不得已插入直線時(shí)，必須盡量地短，其短直線的長(zhǎng)度應(yīng)符合下式： （2）S型 兩個(gè)反向圓曲線用兩段回旋線連接的組合。 適用場(chǎng)合：交點(diǎn)間距受限（交點(diǎn)間距較小）。式中：R1 ，R2分別為大、小圓半徑（m）。第五頁(yè)，共27頁(yè)。 用一個(gè)回旋線連接兩個(gè)同向圓曲線的組合。 適用場(chǎng)合：交點(diǎn)間距受限（交點(diǎn)間距較小）。（3）卵型第六頁(yè)，共27頁(yè)。 式中：A回旋線參數(shù)； R2小圓半徑（m）

4、。 （2）兩圓曲線半徑之比宜在下列界限之內(nèi)： 適用條件： （1）卵型上的回旋線參數(shù)A不應(yīng)小于該級(jí)公路關(guān)于回旋線最小參數(shù)的規(guī)定，同時(shí)宜在下列界限之內(nèi)：適用場(chǎng)合：交點(diǎn)間距受限（交點(diǎn)間距較?。?。（3）卵型-用一個(gè)回旋線連接兩個(gè)同向圓曲線的組合。 （3）兩圓曲線的間距，宜在下列界限之內(nèi)：式中：D兩圓曲線最小間距（m）。 第七頁(yè)，共27頁(yè)。（4）凸型在兩個(gè)同向回旋線間不插入圓曲線而徑相銜接的組合。第八頁(yè)，共27頁(yè)。多出現(xiàn)在互通式立體交叉的匝道線形設(shè)計(jì)中。（5）復(fù)合型兩個(gè)以上同向回旋線間在曲率相等處相互連接的線形。兩個(gè)回旋線參數(shù)之比宜為：A2:A1=1:1.5第九頁(yè)，共27頁(yè)。（6）C型 相當(dāng)于兩基本型的

5、同向曲線中間直線長(zhǎng)度為0。 適用場(chǎng)合：交點(diǎn)間距受限（交點(diǎn)間距較小）。C型曲線只有在特殊地形條件下方可采用。 適用條件：同卵形曲線。 同向曲線的兩回旋線在曲率為零處徑相銜接的線形。第十頁(yè)，共27頁(yè)。3.5.3 平曲線的最小長(zhǎng)度 汽車在公路的任何線形是行駛的時(shí)間均不宜短于3s，以使駕駛操作不顯的過(guò)分緊張。(1)平曲線極限最小長(zhǎng)度為6s行程。(2)平曲線一般最小長(zhǎng)度為9s行程； (3)偏角小于7時(shí)的平曲線最小長(zhǎng)度 ：式中：公路偏角，當(dāng)2時(shí)，按=2計(jì)算。 第十一頁(yè)，共27頁(yè)。例：平原區(qū)某公路有兩個(gè)交點(diǎn)間距為407.54m，JD1=K7+231.38，偏角1=122420（右偏），半徑R1=1200m；

6、JD2為左偏，2=153250，R2=1000m。要求：按S型曲線計(jì)算Ls1、Ls2長(zhǎng)度，并計(jì)算兩曲線主點(diǎn)里程樁號(hào)。21JD1JD2T1T2L1L2第十二頁(yè)，共27頁(yè)。解：（1）計(jì)算確定緩和曲線長(zhǎng)度Ls1、Ls2：令兩曲線的切線長(zhǎng)相當(dāng)，則取T1=407.54/2=203.77m 按各線形要素長(zhǎng)度1：1：1計(jì)算Ls1： Ls1=R/2=122420/1801200/2=129.91 取Ls1=130m 則經(jīng)計(jì)算得，T1=195.48m 212.06 取Ls2=150.90-20.02=150.86 計(jì)算得， T2=212.06mLS2的確定也可按解方程的方法： 212.06- 204.45 =7

7、.61，即T2計(jì)算值偏短。則計(jì)算得，T2= 212.17m 212.06 取Ls2=151.09-20.11=150.88 計(jì)算得， T2=212.07m第十四頁(yè)，共27頁(yè)。JD1曲線要素及主點(diǎn)里程樁號(hào)計(jì)算R1=1200 Ls1=130 1=122420T1=195.48 L1=389.82 E1=7.66 J1=1.14JD1= K7+231.38ZH1=K7+035.90HY1=K7+165.90QZ1=K7+230.81YH1=K7+295.72HZ1=K7+425.72第十五頁(yè)，共27頁(yè)。JD2里程樁號(hào)計(jì)算：JD2 = JD1+ 407.54 - J1= 7231.38 + 407.5

8、4 -1.14 = K7 + 637.7821JD1JD2T1T2L1L2HZ1ZH2JD2 = JD1+ 交點(diǎn)間距 - J1 = HZ1 + 曲線間直線長(zhǎng)度 + T2LZX第十六頁(yè)，共27頁(yè)。JD2里程樁號(hào)計(jì)算： JD2曲線要素及主點(diǎn)里程樁號(hào)計(jì)算 T2=207.06 L2=422.21 E2=10.23 J2=1.91 JD2=K7+637.78 ZH2=K7+425.72 HY2=K7+576.58 QZ2=K7+636.83 YH2=K7+697.07 HZ2=K7+847.93JD2 = K7 + 637.78R2=1000 Ls1=150.86 2=153250第十七頁(yè)，共27頁(yè)。作

9、業(yè)：平原區(qū)某公路有兩個(gè)交點(diǎn)間距為371.82m，JD1=K15+385.63，偏角1=201952（右偏），半徑R1=700m，JD2為右偏，2=170532，R2=850m，試按S型曲線計(jì)算LS1、LS2長(zhǎng)度，并計(jì)算兩曲線主點(diǎn)里程樁號(hào)。 第十八頁(yè)，共27頁(yè)。附：非對(duì)稱緩和曲線計(jì)算方法 公路平面線形基本要素是由直線、圓曲線和緩和曲線三個(gè)要素構(gòu)成的。規(guī)范規(guī)定，基本型也可使用非對(duì)稱的緩和曲線，以適應(yīng)周圍地形地物。 （1）定義兩條長(zhǎng)度不相等的緩和曲線連接圓曲線構(gòu)成的基本型曲線稱為非對(duì)稱曲線 。適用場(chǎng)合：由于地形或地物的限制不能設(shè)置對(duì)稱型緩和曲線的情況。如山區(qū)公路或立體交叉的環(huán)形匝道等線型，當(dāng)設(shè)等長(zhǎng)度

10、緩和曲線時(shí)，有時(shí)會(huì)導(dǎo)致工程量過(guò)分增加、或引起道路沿線建筑物的拆遷等不利情況。 第十九頁(yè)，共27頁(yè)。非對(duì)稱緩和曲線計(jì)算原理22Ls1Ls1Ls2Ls2RO第二十頁(yè)，共27頁(yè)。（2）采用的測(cè)設(shè)方法 平移圓心 法：平移圓心使圓曲線到兩條切線的距離分別等于兩個(gè)內(nèi)移值，這樣設(shè)計(jì)的平曲線位置相對(duì)于切線是不對(duì)稱的。調(diào)整緩和曲線參數(shù)法：保持圓心位置不變而通過(guò)調(diào)整緩和曲線參數(shù)A值來(lái)實(shí)現(xiàn)非對(duì)稱緩和曲線設(shè)計(jì)。 第二十一頁(yè)，共27頁(yè)。1.平移圓心 法Th1Th2ORp1p2R112q1q2Ls1Ls2ABDECOQZ點(diǎn)位于圓心O與JD連線上，通過(guò)計(jì)算1的角度值計(jì)算出來(lái) 上半支曲線長(zhǎng)度 第二十二頁(yè)，共27頁(yè)。2. 調(diào)整緩和曲線參數(shù)法 按緩和曲線平均插入圓曲線原則設(shè)計(jì)22-2-22Ls1Ls1Ls2Ls2RO第二十三頁(yè)，共27頁(yè)。（1）計(jì)算原理設(shè)第一緩和曲線長(zhǎng)度為L(zhǎng)s1，第二緩和曲線長(zhǎng)度為L(zhǎng)s2，且Ls1 Ls2，則緩和曲線參數(shù)：A12 = RLs1，A22 = RLs2第二十四頁(yè)，共27頁(yè)。緩和曲線參數(shù)：A12 = RLs1，A22 = RLs2因?yàn)長(zhǎng)s1Ls2，所以A1A2， p1p2， 方法令p2 = p1，由p2反推緩和曲線參數(shù)A2，再進(jìn)行緩和曲線計(jì)算。 因?yàn)樗缘诙屙?yè)，共27頁(yè)。（2）幾何要素