中南大学公路勘测设计课件第15讲纵断面设计.ppt

,1视觉分析的意义 视觉分析：从视觉心理出发，对道路的空间线形及其与周围自然景观和沿线建筑的协调等进行研究分析，以保持视觉的连续性，使行车具有足够的舒适感和安全感的综合设计称为视觉分析。,一、视觉分析,第六节 视觉分析及道路平、纵线形组合设计,2视觉与车速的动态规律,(1)驾驶员的注意力集中和心理紧张的程度随着车速的增加而增加。 (2)驾驶员的注意力集中点随着车速增加而向远方移动。当车速增加97kmh时，他的注意力集中点在前方600m以外的某一点。 (3)当车速超过97kmh时，对前景细节的视觉开始模糊起来。 (4)驾驶者的周界感随车速的增加而减少。当车速达到72km/h时，驾驶者可以看到公路两侧视角3040的范围，而当车速增加到97km/h时，视角减至20以下。当车速再增加，驾驶者的注意力随之引向景象中心而置两侧于不顾。,视觉评价方法：利用视觉印象随时间变化的道路透视图 道路透视图：是按照汽车在道路上的行驶位置，根据线形的几何状况确定的视轴方向以及由车速确定的视轴长度，利用坐标透视的原理绘制的。 通过透视图，可直观地看出立体线形是否顺适，有否易产生判断错误或茫然的地方，路旁障碍是否有妨碍视线的地方等等。若存在上述缺陷则要在设计阶段进行修改，然后再绘出透视图分析研究，直至满意为止。,3视觉评价方法,二、道路平、纵线形组合设计,适用条件： （1）当设计速度大于或等于60km/h时，必须注重平、纵的合理组合； （2）当设计速度小于或等于40km/h时，在条件允许情况下力求做到各种线于要素的合理组合，并尽量避免和减轻不利组合。,（一）平、纵组合的设计原则 1应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注意保持平、纵线形的技术指标大小应均衡,使线形在视觉上、心理上保持协调。 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应注意线形与自然环境和景观的配合与协调。,（二）平、纵线形组合设计要点：,线型组合要素,1、平面直线与纵面直线组合要素； 2、平面直线与凹型竖曲线组合要素； 3、平面直线与凸型竖曲线组合要素； 4、平曲线与纵面直线组合要素； 5、平曲线与纵面凹型竖曲线组合要素； 6、平曲线与纵面凸型竖曲线组合要素。,（二）平、纵线形组合要点：,2. 直线与纵断面的组合,（1）平面直线与纵面直线组合（纵坡不变的直线）,（2）平面直线与竖曲线组合要素 （凸凹型直线、凹型直线）,直线上一次变坡是很好的平、纵组合，从美学观点讲以包括一个凸型竖曲线为好，而包括一个凹型线次之； 直线中短距离内二次以上变坡会形成反复凸凹的“驼峰”和“凹陷”。,（2）平面直线与竖曲线组合要素 （凸凹型直线、凹型直线）,断背曲线的改善,断背曲线,(3)直线与纵断面应避免的组合,暗 凹,纵断面上：避免能看到纵坡起伏三次以上。,(3)直线与纵断面应避免的组合,3. 平曲线与纵断面的组合,（1）平曲线与纵面直线组合 组合时要注意平曲线半径与纵坡度协调，要避免急弯与陡坡相重合。 （2）平曲线与竖曲线的组合 平曲线与竖曲线应相互重合，且平曲线应稍长于竖曲线。 平竖曲线顶点重合，且平包竖。竖曲线的起终点最好分别放在平曲线的两个缓和曲线内，其中任一点都不要放在缓和曲线以外的直线上，也不要放在圆弧段之内。,（2）平曲线与竖曲线的组合,平曲线与竖曲线应相互重合，且平曲线应稍长于竖曲线。,（2）平曲线与竖曲线的组合,平曲线与竖曲线应相互重合，且平曲线应稍长于竖曲线。,平、竖曲线重合如果平曲线的中点与竖曲线的顶（底）点位置错开不超过平曲线长度的四分之一时，仍然可以获得比较满意的外观。,3. 平曲线与纵断面的组合,（1）平曲线与纵面直线组合要素 组合时要注意平曲线半径与纵坡度协调，要避免急弯与陡坡相重合。 （2）平曲线与竖曲线的组合 平曲线与竖曲线应相互重合，且平曲线应稍长于竖曲线。 平竖曲线顶点重合，且平包竖。竖曲线的起终点最好分别放在平曲线的两个缓和曲线内，其中任一点都不要放在缓和曲线以外的直线上，也不要放在圆弧段之内。,若做不到平、竖曲线较好的组合（顶点的重合），则宁可把平竖曲线分开相当距离（不小于3s行程），使平曲线位于直坡段或竖曲线位于直线上。 若平、竖曲线半径都很大，则平、竖位置可不受上述限制。,平曲线与竖曲线大小应保持均衡,半径：竖曲线半径大约为平曲线半径的1020倍时 长度：平曲线应稍长于竖曲线,平曲线与竖曲线大小应保持均衡,半径：竖曲线半径大约为平曲线半径的1020倍时 长度：平曲线应稍长于竖曲线,平曲线与竖曲线大小应保持均衡,半径：竖曲线半径大约为平曲线半径的1020倍时 长度：平曲线应稍长于竖曲线,平曲线和竖曲线其中一方大而平缓，那么另一方就不要形成多而小。一个长的平曲线内有两个以上竖曲线，或一个大的竖曲线含有两个以上平曲线，看上去非常别扭。,平曲线与竖曲线大小应保持均衡,半径：竖曲线半径大约为平曲线半径的1020倍时 长度：平曲线应稍长于竖曲线,平曲线和竖曲线其中一方大而平缓，那么另一方就不要形成多而小。一个长的平曲线内有两个以上竖曲线，或一个大的竖曲线含有两个以上平曲线，看上去非常别扭。,平曲线与竖曲线大小应保持均衡,半径：竖曲线半径大约为平曲线半径的1020倍时 长度：平曲线应稍长于竖曲线,暗、明弯与凸、凹竖曲线,暗弯与凸形竖曲线及明弯与凹形竖曲线的组合是合理的，悦目的。 注意避免“暗凹”组合。,暗、明弯与凸、凹竖曲线,暗弯与凸形竖曲线及明弯与凹形竖曲线的组合是合理的，悦目的。 注意避免“暗凹”组合。,平、竖曲线应避免的组合,要避免使凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部与反向平曲线的拐点重合。,凸形竖曲线与反向平曲线拐点重合,平、竖曲线应避免的组合,要避免使凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部与反向平曲线的拐点重合。,跳 跃,平、竖曲线应避免的组合,小半径竖曲线不宜与缓和曲线相重叠。 计算行车速度40km/h的道路，应避免在凸形竖曲线顶部或凹形竖曲线底部插入小半径的平曲线。,要避免使凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部与反向平曲线的拐点重合。,平、竖曲线应避免的组合,小半径竖曲线不宜与缓和曲线相重叠。 计算行车速度40km/h的道路，应避免在凸形竖曲线顶部或凹形竖曲线底部插入小半径的平曲线。,要避免使凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部与反向平曲线的拐点重合。,在长平曲线内，要尽量设计成直坡线，避免设置短的、半径小的竖曲线。避免在一个平曲线上连续出现多个凹、凸竖曲线。,平、竖曲线应避免的组合,小半径竖曲线不宜与缓和曲线相重叠。 计算行车速度40km/h的道路，应避免在凸形竖曲线顶部或凹形竖曲线底部插入小半径的平曲线。,要避免使凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部与反向平曲线的拐点重合。,在长平曲线内，要尽量设计成直坡线，避免设置短的、半径小的竖曲线。避免在一个平曲线上连续出现多个凹、凸竖曲线。,平、竖曲线半径都很小时不宜重合；此时应将两者分开，把二者拉开相当距离，使平曲线位于直坡段或竖曲线位于直线上。,平曲线与竖曲线的组合形象地表示为上图所示。若做不到平竖曲线较好的组合，宁可把二者拉开相当距离，使平曲线位于直坡段或竖曲线位于直线上。,（三）平、纵线形组合与景观的协调配合,内容： 充分利用自然景观 人造景观设计 线形与景观的配合应遵循以下原则： 1应在道路的规划、选线、设计、施工全过程中重视景观要求，尤其在规划和选线阶段，比如对风景旅游区、自然保护区、名胜古迹区、文物保护区等景点和其它特殊地区，一般以绕避为主。 2尽量少破坏沿线自然景观，避免深挖高填