1、,道路勘測(cè)設(shè)計(jì)（第二章 平面設(shè)計(jì)）,內(nèi)容提要,汽車(chē)行駛軌跡特性與道路平面線(xiàn)形要素 。 直線(xiàn)的特點(diǎn)和運(yùn)用、最大長(zhǎng)度和最小長(zhǎng)度。 圓曲線(xiàn)的特點(diǎn)、半徑大小及其長(zhǎng)度 。 緩和曲線(xiàn)的性質(zhì)、形式及最小長(zhǎng)度和參數(shù) 。 平面線(xiàn)形設(shè)計(jì)原則和線(xiàn)形要素組合類(lèi)型 。,第一節(jié) 概 述,一、路線(xiàn)的相關(guān)概念 道路：一條三維空間的實(shí)體，是由路基、路面、橋梁、涵洞、隧道等組成的空間帶狀構(gòu)造物。 路線(xiàn)：道路中線(xiàn)的空間位置。 線(xiàn)形：道路中心線(xiàn)的立體形狀。 路線(xiàn)平面：路線(xiàn)在水平面上的投影。 路線(xiàn)縱斷面：沿中線(xiàn)豎直剖切再行展開(kāi)的斷面（展開(kāi)是指展開(kāi)平面、縱坡不變）。 路線(xiàn)橫斷面：中線(xiàn)上任一點(diǎn)的法向切面。 路線(xiàn)設(shè)計(jì)：確定路線(xiàn)空間位置和各部

2、分的幾何尺寸。,二、汽車(chē)行駛軌跡與道路平面線(xiàn)形,（一）汽車(chē)行駛軌跡 行駛中的汽車(chē)其重心的軌跡在幾何性質(zhì)上有以下特征： 軌跡是連續(xù)的、圓滑的，任一點(diǎn)不出現(xiàn)錯(cuò)頭和破折。 曲率是連續(xù)的，任一點(diǎn)不出現(xiàn)兩個(gè)曲率值。 曲率變化是連續(xù)的，任一點(diǎn)不出現(xiàn)兩個(gè)曲率變化率值。,直線(xiàn)圓直線(xiàn): 不滿(mǎn)足第二、三條性質(zhì)，但滿(mǎn)足第一條要求，滿(mǎn)足了車(chē)輛的直行和轉(zhuǎn)向要求，可作為低等級(jí)山區(qū)道路采用。,直緩圓緩直: 為滿(mǎn)足第二條要求，在直線(xiàn)與圓曲線(xiàn)間引入了一條曲率逐漸變化的“緩和曲線(xiàn)”，使整條線(xiàn)形符合汽車(chē)行駛軌跡特性的第一條和二條，保持了線(xiàn)形的曲率連續(xù)。它不滿(mǎn)足第三條要求，不是最理想的，但與汽車(chē)行駛軌跡接近，國(guó)內(nèi)外普遍采用。,平面線(xiàn)

3、形三要素：直線(xiàn)、圓曲線(xiàn)和緩和曲線(xiàn)。 道路平面線(xiàn)形設(shè)計(jì)，是根據(jù)汽車(chē)行駛的力學(xué)性質(zhì)和行駛軌跡要求，合理地確定各線(xiàn)形要素的幾何參數(shù)，保持線(xiàn)形的連續(xù)性和均衡性，避免采用長(zhǎng)直線(xiàn)，并注意使線(xiàn)形與地形、地物、環(huán)境和景觀等協(xié)調(diào)。對(duì)于車(chē)速較高的道路，線(xiàn)形設(shè)計(jì)還應(yīng)考慮汽車(chē)行駛美學(xué)及駕駛員視覺(jué)和心理上的要求。,（二）平面線(xiàn)形要素,第二節(jié) 直線(xiàn),一、直線(xiàn)的特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn) 兩點(diǎn)之間距離最短。 具有短捷、直達(dá)的印象。 行駛受力簡(jiǎn)單，方向明確，駕駛操作簡(jiǎn)易。 測(cè)設(shè)簡(jiǎn)單方便（用簡(jiǎn)單的就可以精確量 距、放樣等）。 在直線(xiàn)上設(shè)構(gòu)造物更具經(jīng)濟(jì)性。,缺點(diǎn) 直線(xiàn)單一無(wú)變化，與地形及線(xiàn)形自身難以協(xié) 調(diào)。 過(guò)長(zhǎng)的直線(xiàn)在交通量不大且景觀缺乏變化

4、時(shí)， 易使駕駛?cè)藛T感到單調(diào)、疲倦。 在直線(xiàn)縱坡路段，易錯(cuò)誤估計(jì)車(chē)間距離、行車(chē) 速度及上坡坡度。 易對(duì)長(zhǎng)直線(xiàn)估計(jì)得過(guò)短或產(chǎn)生急躁情緒，超速 行駛。,采用直線(xiàn)線(xiàn)形時(shí)必須注意線(xiàn)形與地形的關(guān)系，在運(yùn)用直線(xiàn)線(xiàn)形并決定其長(zhǎng)度時(shí)，必須慎重考慮，一般不宜采用長(zhǎng)直線(xiàn)。 路線(xiàn)完全不受地形、地物限制的平坦地區(qū)或山間的寬闊河谷 地帶； 城鎮(zhèn)及其近郊道路，或以直線(xiàn)為主體進(jìn)行規(guī)劃的地區(qū)； 長(zhǎng)大橋梁、隧道等構(gòu)造物路段； 路線(xiàn)交叉點(diǎn)及其附近； 雙車(chē)道公路提供超車(chē)的路段。,二、直線(xiàn)的運(yùn)用,三.直線(xiàn)設(shè)計(jì)及計(jì)算,1.實(shí)地定交點(diǎn): 選線(xiàn)人員根據(jù)道路等級(jí)和地形條件定出一系列直線(xiàn)，相鄰兩直線(xiàn)相交得到各個(gè)交點(diǎn)(JD1、JD2、)，通過(guò)測(cè)量

5、交點(diǎn)的距離，確定交點(diǎn)之間的關(guān)系；或通過(guò)測(cè)量交點(diǎn)與導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)的坐標(biāo)關(guān)系，確定交點(diǎn)坐標(biāo)，再根據(jù)相鄰交點(diǎn)坐標(biāo)算出交點(diǎn)偏角和距離。,偏角的測(cè)量：偏角或稱(chēng)轉(zhuǎn)角，是指路線(xiàn)由一個(gè)方向偏向另一個(gè)方向時(shí)，偏轉(zhuǎn)后的方向與原方向的夾角。偏轉(zhuǎn)后的方向位于原方向左側(cè)時(shí)，稱(chēng)左偏，位于原方向右側(cè)時(shí)，稱(chēng)右偏。在路線(xiàn)測(cè)量中，一般規(guī)定測(cè)交點(diǎn)右角，由右角計(jì)算偏角。右角是指前進(jìn)方向右側(cè)夾角，一般用全測(cè)回法測(cè)量。右角大小為，右角（后視讀數(shù)）（前視讀數(shù)），當(dāng)后視讀數(shù)小于前視讀數(shù)時(shí)，上式為，右角(后視讀數(shù)360)（前視讀數(shù)）。偏角按下式計(jì)算：,以直線(xiàn)為主定交點(diǎn)：主要用于平原、微丘區(qū)，是根據(jù)地形、地物條件，選設(shè)定作為路線(xiàn)基本軸線(xiàn)的直線(xiàn)，再根據(jù)兩

6、兩直線(xiàn)相交得交點(diǎn)，繼而設(shè)置圓曲線(xiàn)和緩和曲線(xiàn)，該方法稱(chēng)以直線(xiàn)為主定交點(diǎn)法，也是傳統(tǒng)的方法。 以曲線(xiàn)為主定交點(diǎn)：常用于互通立交匝道布線(xiàn)、定線(xiàn)或山嶺、重丘區(qū)高速公路、一級(jí)公路選線(xiàn)、定線(xiàn)，是根據(jù)地形及環(huán)境條件和路線(xiàn)技術(shù)要求設(shè)置圓曲線(xiàn)（或圓曲線(xiàn)與緩和曲線(xiàn)組合）作為基本軸線(xiàn)，再把曲線(xiàn)的切線(xiàn)畫(huà)出，延長(zhǎng)各切線(xiàn)兩兩相交定出交點(diǎn)。,2.紙上定線(xiàn),路線(xiàn)偏角的計(jì)算：已知相鄰兩邊方位角i和i+1，計(jì)算該交點(diǎn)的偏角。 = i+1-i 當(dāng) 0時(shí)，路線(xiàn)為右偏R；當(dāng) 0時(shí)，路線(xiàn)為左偏L。,四、直線(xiàn)的最大長(zhǎng)度和最小長(zhǎng)度,1直線(xiàn)的最大長(zhǎng)度 我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范對(duì)直線(xiàn)的最大長(zhǎng)度沒(méi)有具體的規(guī)定，但原則規(guī)定直線(xiàn)的最大長(zhǎng)度應(yīng)有所限制，盡量避免長(zhǎng)

7、直線(xiàn)。 最大長(zhǎng)度主要應(yīng)根據(jù)駕駛員的視覺(jué)反應(yīng)及心理上的承受能力來(lái)確定。 一般認(rèn)為：直線(xiàn)的最大長(zhǎng)度在城鎮(zhèn)附近或其他景色有變化的地點(diǎn)大于20V是可以接受的；在景色單調(diào)的地點(diǎn)最好控制在20V以?xún)?nèi)；而在特殊的地理?xiàng)l件下應(yīng)特殊處理。,當(dāng)直線(xiàn)長(zhǎng)度大于1km時(shí)，可采用下列技術(shù)措施予以彌補(bǔ)： 縱坡不應(yīng)過(guò)大，一般應(yīng)小于3%。 同大半徑凹型豎曲線(xiàn)結(jié)合為宜。 兩側(cè)地形過(guò)于空曠時(shí)，宜采取栽植不同樹(shù)種或設(shè)置 一定建筑物等措施。 長(zhǎng)直線(xiàn)或長(zhǎng)下坡盡頭的平曲線(xiàn)，應(yīng)對(duì)路面超高、停 車(chē)視距等進(jìn)行檢驗(yàn)，必要時(shí)須采用設(shè)置標(biāo)志、增加 路面抗滑能力等安全措施。,相鄰兩曲線(xiàn)之間應(yīng)有一定長(zhǎng)度的直線(xiàn)，這個(gè)直線(xiàn)是指前一曲線(xiàn)的終點(diǎn)（HZ或YZ）到后

8、一曲線(xiàn)的起點(diǎn)（ZH或ZY）之間的長(zhǎng)度。 （1）同向曲線(xiàn)間的直線(xiàn)最小長(zhǎng)度 同向曲線(xiàn)：是指兩個(gè)轉(zhuǎn)向相同的相鄰曲線(xiàn)之間連以直線(xiàn)而形成的平面線(xiàn)形。 斷背曲線(xiàn)：同向曲線(xiàn)間連以短的直線(xiàn)。,2直線(xiàn)的最小長(zhǎng)度,斷背曲線(xiàn)的錯(cuò)覺(jué) 當(dāng)直線(xiàn)較短時(shí)，在視覺(jué)上容易形成直線(xiàn)與兩端曲線(xiàn)構(gòu)成反彎的錯(cuò)覺(jué)； 當(dāng)直線(xiàn)過(guò)短甚至把兩個(gè)曲線(xiàn)看成是一個(gè)曲線(xiàn)。 危害： 破壞了線(xiàn)形的連續(xù)性，造成駕駛操作失誤，應(yīng)盡量避免。 解決辦法： 因?yàn)槭且曈X(jué)上的判斷錯(cuò)覺(jué)，最好的辦法是在兩同向曲線(xiàn)間插入長(zhǎng)的直線(xiàn)段，讓駕駛員在前一個(gè)曲線(xiàn)上看不到下一個(gè)曲線(xiàn)。,規(guī)范規(guī)定： 當(dāng)設(shè)計(jì)速度60km/h時(shí)，同向曲線(xiàn)間的直線(xiàn)最小長(zhǎng)度（以m計(jì)）以不小于設(shè)計(jì)速度（以km/h計(jì)）的

9、6倍為宜；當(dāng)?shù)匦螚l件及其它特殊情況限制時(shí)，最小直線(xiàn)長(zhǎng)度不得小于設(shè)計(jì)速度(以km/h計(jì))的3倍。 對(duì)于設(shè)計(jì)速度40km/h時(shí)，參考執(zhí)行即可。 在受到條件限制時(shí)，宜將同向曲線(xiàn)改為大半徑曲線(xiàn)或?qū)汕€(xiàn)作成復(fù)曲線(xiàn)、卵形曲線(xiàn)或C形曲線(xiàn)。,（2）反向曲線(xiàn)間直線(xiàn)的最小長(zhǎng)度,反向曲線(xiàn)：兩個(gè)轉(zhuǎn)向相反的相鄰曲線(xiàn)之間連以直線(xiàn)所形成的平面線(xiàn)形。 對(duì)反向曲線(xiàn)間直線(xiàn)最小長(zhǎng)度的規(guī)定，主要考慮考慮到其超高和加寬緩和的需要，以及駕駛?cè)藛T操作的方便。,規(guī)范規(guī)定： 當(dāng)設(shè)計(jì)速度60km/h時(shí)，反向曲線(xiàn)間直線(xiàn)最小長(zhǎng)度（以m計(jì)）以不小于設(shè)計(jì)速度（以km/h計(jì)）的2倍為宜。 當(dāng)設(shè)計(jì)速度40km/h時(shí)，可參照上述規(guī)定執(zhí)行。 當(dāng)直線(xiàn)兩端設(shè)置有

10、緩和曲線(xiàn)時(shí)，也可以直接相連，構(gòu)成S型曲線(xiàn)。,第三節(jié) 圓曲線(xiàn) 一、圓曲線(xiàn)的特點(diǎn),各級(jí)公路和城市道路不論轉(zhuǎn)角大小均應(yīng)設(shè)置圓曲線(xiàn)。 圓曲線(xiàn)作為公路平面線(xiàn)形具有以下主要特點(diǎn)： 曲率1/R=常數(shù)，測(cè)設(shè)和計(jì)算簡(jiǎn)單； 比直線(xiàn)更能適應(yīng)地形的變化； 在圓曲線(xiàn)上行駛要受到離心力的作用； 要比在直線(xiàn)上行駛多占用道路寬度； 在小半徑的圓曲線(xiàn)內(nèi)側(cè)行駛時(shí)，視距條件較差。,二汽車(chē)行駛時(shí)的橫向穩(wěn)定性 1.汽車(chē)在彎道上行駛所受的離心力,Y,X,二汽車(chē)行駛時(shí)的橫向穩(wěn)定性 1.汽車(chē)在彎道上行駛所受的離心力,假定：汽車(chē)在圓曲線(xiàn)上作勻速圓運(yùn)動(dòng)。 離心力：汽車(chē)在彎道上，由于慣性產(chǎn)生離心力。 作用點(diǎn)：汽車(chē)重心 方向：水平背離圓心 大?。?

11、離心力的影響：對(duì)汽車(chē)在平曲線(xiàn)上行駛的穩(wěn)定性影響很大，可能產(chǎn)生橫向滑移或橫向傾覆。,超高：為了減少離心力的作用，保證汽車(chē)在平曲線(xiàn)上穩(wěn)定行駛，必須使平曲 線(xiàn)上的路面做成外側(cè)高、內(nèi)側(cè)低呈單向橫披的形式，稱(chēng)為橫向超高。,2.曲線(xiàn)上汽車(chē)的受力分析,將離心力F和車(chē)重分解為平行于路面的橫向力和垂直于路面的豎向力，即： 橫向力： XFcosGSin 豎向力： YFSinGcos 很小，可以認(rèn)為sintgih ，cos1 ， ih稱(chēng)為橫向超高坡度,2.曲線(xiàn)上汽車(chē)的受力分析,引入橫向力系數(shù)，作為衡量穩(wěn)定性程度的指標(biāo)，其意義為單位車(chē)重的橫向力，即,用V（km/h）表達(dá)上述公式，則：,3.橫向傾覆條件分析,橫向傾覆：

12、汽車(chē)在橫向力的作用下，可能產(chǎn)生繞外側(cè)車(chē)輪觸地點(diǎn)向外傾覆的危險(xiǎn)。,X,hg,b,Y,橫向滑移：汽車(chē)在橫向力的作用下，可能產(chǎn)生沿橫向力方向的側(cè)向滑移。 穩(wěn)定條件：橫向力大于或等于輪胎與路面之間的橫向附著力。即：,利用此式可計(jì)算出汽車(chē)在平曲線(xiàn)上行駛時(shí)，不產(chǎn)生橫向滑移的最小平曲線(xiàn)半徑R或最大允許行駛速度V。,3.橫向滑移條件分析,h橫向附著系數(shù),4.橫向傾覆條件分析,穩(wěn)定條件：傾覆力矩小于或等于穩(wěn)定力矩。 即 :,Fhi比G小得多，可略去不計(jì)，則,汽車(chē)在平曲線(xiàn)上行駛時(shí)的橫向穩(wěn)定性主要取決于橫向力系數(shù)值的大小。 現(xiàn)代汽車(chē)在設(shè)計(jì)制造時(shí)重心較低，一般,汽車(chē)在平曲線(xiàn)上行駛時(shí)，在發(fā)生橫向傾覆之前先產(chǎn)生橫向滑移現(xiàn)

13、象。在道路設(shè)計(jì)中應(yīng)保證汽車(chē)不產(chǎn)生橫向滑移，同時(shí)也就保證了橫向傾覆的穩(wěn)定性。,5.橫向穩(wěn)定性的保證,三、圓曲線(xiàn)半徑及圓曲線(xiàn)長(zhǎng)度,（一）公式與因素,在指定車(chē)速V下，極限最小半徑?jīng)Q定于容許的最大橫向力系數(shù)和該曲線(xiàn)的最大超高。 1關(guān)于橫向力系數(shù) （1）危及行車(chē)安全 為保證汽車(chē)用普通輪胎在最不利路面狀況下能不產(chǎn)生橫向滑移， 應(yīng)小于0.2。 h （2）增加駕駛操縱的困難 要求0.3。,（3）增加燃料消耗和輪胎磨損 的存在使車(chē)輛的燃油消耗和輪胎磨損增加。橫向力系數(shù) 為0.2時(shí)，其燃料消耗 與輪胎磨損 分別比0時(shí)多20和近3倍。 （4）行旅不舒適 當(dāng)超過(guò)一定數(shù)值時(shí)，駕駛者在曲線(xiàn)行駛中駕駛緊張，乘客感到不舒適。

14、 0.10.15間，舒適性可以接受。 綜上所述對(duì)行車(chē)的安全、經(jīng)濟(jì)與舒適方面的要求，最大橫向力系數(shù)采用：,2關(guān)于最大超高 （1）要考慮車(chē)輛組成 在混合交通的道路上，要同時(shí)顧及快、慢車(chē)，快車(chē)超高宜大，慢車(chē)超高宜小。 （2）要考慮氣候因素 慢車(chē)及停在彎道上的車(chē)輛在不利季節(jié)情況要能避免沿路面最大合成坡度下滑。 （一年中氣候惡劣季節(jié)路面的橫向摩阻系數(shù)） （3）要考慮駕駛者和乘客以心理上的安全感 對(duì)重山區(qū)、城市附近、交叉口以及有相當(dāng)數(shù)量非機(jī)動(dòng)車(chē)行駛的道路，最大超高還要比一般道路小些。,標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)不同橫向摩阻系數(shù)值，對(duì)于不同等級(jí)的公路規(guī)定了極限最小半徑、一般最小半徑和不設(shè)超高的最小半徑三個(gè)最小半徑。 1極限最

15、小半徑 定義：指各級(jí)公路在采用允許最大超高和允許的橫向摩阻系數(shù)情況下，能保證汽車(chē)安全行駛的最小半徑。 強(qiáng)調(diào)說(shuō)明：極限最小半徑是路線(xiàn)設(shè)計(jì)中的極限值，是在特殊困難條件下不得已才使用的，一般不輕易采用。,（二）最小半徑的計(jì)算,定義：指各級(jí)公路在采用允許最大超高和允許的橫向摩阻系數(shù)情況下，能保證汽車(chē)安全行駛的最小半徑。 標(biāo)準(zhǔn)中計(jì)算一般最小半徑時(shí): 適用：一般最小半徑是在通常情況下推薦采用的最小半徑。 一方面考慮了汽車(chē)在這種曲線(xiàn)上以設(shè)計(jì)速度或以接近設(shè)計(jì)速度行駛時(shí)，旅客有充分的舒適感； 另一方面考慮到在地形比較復(fù)雜的情況下不會(huì)過(guò)多增加工程量。,2一般最小半徑,3不設(shè)超高的最小半徑 定義：指平曲線(xiàn)半徑較大，

16、離心力較小時(shí)，汽車(chē)沿雙向路拱（不設(shè)超高）外側(cè)行駛的路面摩阻力足以保證汽車(chē)行駛安全穩(wěn)定所采用的最小半徑。路面不設(shè)超高。,，,=0.0350.040,=0.0400.050,（三）圓曲線(xiàn)半徑的運(yùn)用,1.在適應(yīng)地形的情況下應(yīng)選用較大的曲線(xiàn)半徑。 2.在確定圓曲線(xiàn)半徑時(shí)，應(yīng)注意： 一般情況下宜采用最小平曲線(xiàn)半徑的48倍，或超高為 2%4%的圓曲線(xiàn)半徑。 地形條件受限制時(shí)，應(yīng)采用大于或接近于圓曲線(xiàn)最小半 徑的“一般值”。 地形條件特殊困難而不得已時(shí)，方可采用圓曲線(xiàn)最小半 徑的“最小值”。 應(yīng)同前后線(xiàn)形要素相協(xié)調(diào)，使之構(gòu)成連續(xù)、均衡的曲線(xiàn) 線(xiàn)形。 應(yīng)同縱面線(xiàn)形相配合，必須避免小半徑曲線(xiàn)與陡坡相重 合。 選

17、用曲線(xiàn)半徑時(shí)，最大半徑值一般不應(yīng)超過(guò)10000m為 宜。,第四節(jié) 緩和曲線(xiàn),緩和曲線(xiàn)是道路平面線(xiàn)形三要素之一。 緩和曲線(xiàn)：設(shè)置在直線(xiàn)和圓曲線(xiàn)之間或半徑相差較大的兩個(gè)轉(zhuǎn)向相同的圓曲線(xiàn)之間的一種曲率連續(xù)變化的曲線(xiàn)。 規(guī)范規(guī)定：除四級(jí)公路外的其它各級(jí)公路都應(yīng)設(shè)置緩和曲線(xiàn)，另外，當(dāng)圓曲線(xiàn)半徑大于“不設(shè)超高的最小半徑”時(shí)可省略緩和曲線(xiàn)。,1.曲率連續(xù)變化，便于車(chē)輛遵循。 2.離心加速度逐漸變化，旅客感覺(jué)舒適。 3.超高橫坡度及加寬逐漸變化，行車(chē)更加平穩(wěn)。 4.與圓曲線(xiàn)配合，增加線(xiàn)形美觀。,一、緩和曲線(xiàn)的作用,（一）緩和曲線(xiàn)的基本要求 可行性好：它的線(xiàn)形應(yīng)符合行駛軌跡，它的幾何特征應(yīng)滿(mǎn)足汽車(chē)軌跡的三條幾何

18、特征。 緩和性好：是指緩和曲線(xiàn)要有一定長(zhǎng)度，如太短，駕駛員操作緊張，旅客不舒適，線(xiàn)形不協(xié)調(diào)。 計(jì)算方便，公式簡(jiǎn)單;便于在設(shè)計(jì)、施工中使用。,二、緩和曲線(xiàn)的基本要求、性質(zhì)及采用形式,假定： 1.汽車(chē)為一剛體，轉(zhuǎn)彎時(shí)汽車(chē)不變形，忽略彈性輪胎的變形。 2.左、右輪差別不計(jì)，只研究重心的軌跡。 3.轉(zhuǎn)彎時(shí)汽車(chē)等速行駛，駕駛員勻速轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)。,（二）緩和曲線(xiàn)的性質(zhì),軌跡方程討論:,回旋線(xiàn) 三次拋物線(xiàn) 雙紐線(xiàn) n次拋物線(xiàn) 正弦形曲線(xiàn) 我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)推薦的緩和曲線(xiàn)是回旋線(xiàn),（三）緩和曲線(xiàn)的采用形式,三、回旋線(xiàn)作為緩和曲線(xiàn) （一）回旋線(xiàn)的基本方式 1.定義：回旋線(xiàn)是曲率隨著曲線(xiàn)長(zhǎng)度成比例變化的曲線(xiàn) 2.基本公式：

19、A回旋線(xiàn)參數(shù)，表示回旋線(xiàn)曲率變化的緩急程度。A為長(zhǎng)度量綱 3.特點(diǎn):滿(mǎn)足行駛軌跡三條特征的程度,（二）回旋線(xiàn)的性質(zhì),1.曲率按線(xiàn)形函數(shù)增大 A越大，曲率k越小，回旋線(xiàn)變化慢； A越小，曲率k越大，回旋線(xiàn)變化快. 2.所有回旋線(xiàn)都幾何相似 回旋線(xiàn)的形狀是相似的，單位回旋線(xiàn)的性質(zhì)可以代表所有回旋線(xiàn)。,幾何要素,四、緩和曲線(xiàn)的最小長(zhǎng)度及參數(shù) （一）緩和曲線(xiàn)的最小長(zhǎng)度 1.旅客感覺(jué)舒適 2.超高漸變率適中 3.行駛時(shí)間不過(guò)短,（二）緩和曲線(xiàn)參數(shù)A值 1. 回旋線(xiàn)最小參數(shù)值 公路平面線(xiàn)形設(shè)計(jì)時(shí)，不僅可以選定緩和曲線(xiàn)長(zhǎng)度，同樣也可以選定緩和曲線(xiàn)參數(shù)A值。 2.視覺(jué)要求A與R的關(guān)系 R/3AR 當(dāng)R接近10

20、0m時(shí)，取A等于R； 當(dāng)R小于100m時(shí)，則取A等于或大于R； 在圓曲線(xiàn)較大時(shí)，可選擇A在R/3左右； 如R超過(guò)了3000m，可取A小于R/3。,（三）緩和曲線(xiàn)的省略 1.在直線(xiàn)與圓曲線(xiàn)間，當(dāng)圓曲線(xiàn)半徑大于或等于“不設(shè)超高的最小半徑”時(shí)； 2.半徑不同的同向圓曲線(xiàn) (1)半徑不同的同向圓曲線(xiàn)間，當(dāng)小圓半徑大于或等于“不設(shè)超高的最小半徑”時(shí)，直線(xiàn)與圓曲線(xiàn)間和大圓與小圓間均不設(shè)緩和曲線(xiàn)； （2）小圓半徑大于表中所列臨界曲線(xiàn)半徑，且符合下列條件之一時(shí)，大圓與小圓間不設(shè)緩和曲線(xiàn)： 小圓曲線(xiàn)按規(guī)定設(shè)置相當(dāng)于最小緩和曲線(xiàn)長(zhǎng)的回旋線(xiàn)時(shí)，其大圓與小圓的內(nèi)移值之差不超過(guò)0.10m。 設(shè)計(jì)速度80km/h時(shí)，大圓

21、半徑（R1）與小圓半徑（R2）之比小于1.5。 設(shè)計(jì)速度80km/h時(shí)，大圓半徑（R1）與小圓半徑（R2）之比小于2。,道路勘測(cè)設(shè)計(jì)（第五節(jié) 平面線(xiàn)形設(shè)計(jì)）甘肅建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院道橋教研室 侯小強(qiáng),甘肅建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院,摘要內(nèi)容：,線(xiàn)形要素組合類(lèi)型的定義、組合要求,3,長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院,講課重點(diǎn)：,1.平面線(xiàn)形設(shè)計(jì)原則； 2.小偏角問(wèn)題； 3.線(xiàn)形組合類(lèi)型中基本形、S形以及卵形曲線(xiàn)等的 定義、組合要求以及計(jì)算。,長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院,講課難點(diǎn)：,1. 平面線(xiàn)形高低標(biāo)準(zhǔn)之間的均衡與過(guò)渡； 2. 基本形、S形以及卵形曲線(xiàn)等組合類(lèi)型的組合要求。,甘肅建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院,一、平面線(xiàn)形設(shè)計(jì)一般原則,1.平面線(xiàn)形

22、應(yīng)直捷、連續(xù)、順適，并與地形、地物相適應(yīng)，與周?chē)h(huán)境相協(xié)調(diào)。 原則：與地形相適應(yīng)，宜直則直，宜曲則曲，不片面追求直曲。 直線(xiàn)、圓曲線(xiàn)、緩和曲線(xiàn)的選用與合理組合取決于地形地物等具體條件，片面強(qiáng)調(diào)路線(xiàn)要以直線(xiàn)為主或以曲線(xiàn)為主，或人為規(guī)定二者的比例都是錯(cuò)誤的。,在寬闊的平原微丘區(qū)，路線(xiàn)應(yīng)直捷順暢。,長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院,在起伏的山嶺和丘陵地區(qū)，線(xiàn)形以曲線(xiàn)為主。,長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院,在沒(méi)有任何障礙物的戈壁、草原等開(kāi)闊地區(qū)，應(yīng)以直線(xiàn)為主。,2.保持平面線(xiàn)形的均衡與連貫。 為使一條道路上行駛的車(chē)輛盡量以均勻速度行駛，平面線(xiàn)形各要素應(yīng)保持連續(xù)而均衡，必須避免線(xiàn)形的突變。 長(zhǎng)直線(xiàn)的盡頭避免接小半徑曲線(xiàn) 長(zhǎng)直線(xiàn)上汽車(chē)

23、行駛速度較高，如果突然遇到小半徑曲線(xiàn)，易產(chǎn)生減速不及造成的事故。 事故形態(tài)：車(chē)輛側(cè)翻到曲線(xiàn)外側(cè)路基或與對(duì)向車(chē)輛相撞或碰撞路側(cè)護(hù)欄。,要求：長(zhǎng)直線(xiàn)的盡頭避免接小半徑曲線(xiàn)，特別避免長(zhǎng)直線(xiàn)下坡盡頭接小半徑平曲線(xiàn)。若由于地形所限小半徑曲線(xiàn)難免時(shí)，中間應(yīng)插入中等曲率的過(guò)渡性曲線(xiàn)，并使縱坡不要過(guò)大。,高低標(biāo)準(zhǔn)之間要有過(guò)渡 同一等級(jí)道路上大、小指標(biāo)間的均衡過(guò)渡 長(zhǎng)直線(xiàn)與小半徑曲線(xiàn)之間。 相鄰的大小半徑曲線(xiàn)之間。 同一條道路上采用不同計(jì)算行車(chē)速度設(shè)計(jì)的路段之間的過(guò)渡。 在標(biāo)準(zhǔn)變更的相互銜接處前、后一定長(zhǎng)度范圍內(nèi)主要技術(shù)指標(biāo)應(yīng)逐漸過(guò)渡，避免產(chǎn)生突變，設(shè)計(jì)速度高的一端應(yīng)采用較低的平、縱技術(shù)指標(biāo)，反之則應(yīng)采用較高的

24、平、縱技術(shù)指標(biāo)，以使平、縱線(xiàn)形技術(shù)指標(biāo)較為均衡。,3.回頭曲線(xiàn)的設(shè)置。 回頭曲線(xiàn)是在山區(qū)越嶺線(xiàn)的特別困難地段，以延長(zhǎng)展線(xiàn)方式克服高差而采用的一種特殊曲線(xiàn)類(lèi)型。,回頭曲線(xiàn)一般是由一個(gè)主曲線(xiàn)、兩個(gè)輔助曲線(xiàn)和主、輔曲線(xiàn)所夾的直線(xiàn)段組合而成的復(fù)雜曲線(xiàn)。,4.平曲線(xiàn)應(yīng)有足夠的長(zhǎng)度 平曲線(xiàn)的最小長(zhǎng)度 平曲線(xiàn)一般由前后緩和曲線(xiàn)和中間圓曲線(xiàn)共三段曲線(xiàn)組成，每段曲線(xiàn)至少需要3s的時(shí)間。 基本型曲線(xiàn)：9s行程 凸型曲線(xiàn)：6s的行程 平曲線(xiàn)最小長(zhǎng)度不得小于下表規(guī)定。,小偏角的平曲線(xiàn)長(zhǎng)度： 小偏角曲線(xiàn)的問(wèn)題：設(shè)置了較大的半徑也容易把曲線(xiàn)長(zhǎng)看成比實(shí)際的要短，造成急轉(zhuǎn)彎的錯(cuò)覺(jué)。,小偏角曲線(xiàn)要求的平曲線(xiàn)長(zhǎng)度 7屬于小偏角彎

25、道 。為保證小偏角曲線(xiàn)有足夠的長(zhǎng)度，采用 7的曲線(xiàn)外矢距E與=7時(shí)曲線(xiàn)的E相等時(shí)的曲線(xiàn)長(zhǎng)為最小平曲線(xiàn)長(zhǎng)。,表中的為公路轉(zhuǎn)角值（度），當(dāng)2時(shí)，按=2計(jì)。,二、平面線(xiàn)形要素的組合類(lèi)型,1.基本形 （1）定義：當(dāng)按直線(xiàn)回旋線(xiàn)（A1）圓曲線(xiàn)回旋線(xiàn)（ A2 ）直線(xiàn)的順序組合而成線(xiàn)形。 當(dāng)A1=A2時(shí)，叫對(duì)稱(chēng)基本型；當(dāng)A1A2時(shí)，叫非對(duì)稱(chēng)基本型， A1 : A2應(yīng)不大于2.0。,二、平面線(xiàn)形要素的組合類(lèi)型,（2）組合要求 基本形設(shè)計(jì)時(shí)，為使線(xiàn)形協(xié)調(diào)，A值的選擇最好使回旋線(xiàn)、圓曲線(xiàn)、回旋線(xiàn)的長(zhǎng)度以大致接近為宜（但在許多情況下是無(wú)法做到的）。,二、平面線(xiàn)形要素的組合類(lèi)型,2.S形 （1）S形定義： 兩個(gè)反向圓

26、曲線(xiàn)用兩段反向回旋線(xiàn)連接的組合形式。,二、平面線(xiàn)形要素的組合類(lèi)型,（2）組合要求 S形相鄰兩個(gè)回旋線(xiàn)參數(shù)A1與A2宜相等。達(dá)不到時(shí)，A1與A2之比應(yīng)小于2.0，有條件時(shí)以小于1.5為宜。當(dāng)A2 200時(shí)， A1與A2之比應(yīng)小于1.5。 S型的兩個(gè)反向回旋線(xiàn)以徑相連接為宜。當(dāng)受地形或其它條件限制而不得不插入短直線(xiàn)或兩圓曲線(xiàn)的回旋線(xiàn)相互重合時(shí)，其短直線(xiàn)的長(zhǎng)度應(yīng)符合下式規(guī)定： L（A1A2）/40 兩圓曲線(xiàn)半徑之比也不宜過(guò)大，以R1/R21/2為宜( R1、 R2分別為大小圓半徑， A1、A2分別為大小圓的緩和曲線(xiàn)參數(shù)）。,二、平面線(xiàn)形要素的組合類(lèi)型,（3）S形曲線(xiàn)的計(jì)算 已知某公路有兩個(gè)交點(diǎn)間距為D=328.912m，JD1=K5+250.14，偏角1=491517（右偏），半徑R1=200m