平面第4章 平面线行设计.ppt

第4章平面线形设计 第四章平面线形设计 4 1概述 4 2直线 4 3圆曲线 4 4缓和曲线 4 5超高与加宽 4 6行车视距 4 7平面线形的组合与衔接 4 8平面图的绘制 4 1概述 4 1概述 4 1概述 4 2直线 一 直线的特点 平面线形的最基本要素之一 二 直线的最大长度与最小长度 疲劳驾驶 直线的最大长度限制 4 2直线 1 直线最大长度 2 直线最小长度保持平面线形连续性舒适感及视觉 直线最小长度限制 4 2直线 4 2直线 三 直线的运用 不受地形地物限制的地区城镇街道桥梁 隧道铁路 交叉口专用超车路段 4 3圆曲线 圆曲线是平曲线的主要组成部分 圆曲线上任意一点的曲率半径R 常数 4 3圆曲线 一 圆曲线半径 半径是圆曲线的重要元素 半径确定了 平曲线大小就确定了 圆曲线半径计算 4 3圆曲线 i 4 3圆曲线 4 3圆曲线 4 3圆曲线 1 圆曲线最小半径 1 极限最小半径保证安全行驶的最小半径 即采用极限最小半径时 必须设置最大超高值 采用最大值 4 3圆曲线 1 圆曲线最小半径 2 不设超高最小半径汽车安全稳定行驶所采用的最小半径 此时 ih 路拱横坡 0 015 横向力系数公路 0 035城市 0 06 3 一般最小半径 或推荐最小半径 介于极限最小半径和不设超高最小半径之间的推荐采用的最小半径 4 3圆曲线 2 圆曲线最大半径 公路规范 圆曲线最大半径以不超过10000m为宜 4 3圆曲线 二 平曲线最小长度 1 平曲线最小长度规定 从驾驶员操纵方便 行车舒适性以及视觉要求 需要对平曲线长度加以限制 公路规范 按6s行程长度 4 3圆曲线 二 平曲线最小长度 2 小偏角平曲线长度规定 当公路转角小于或等于7 时 容易造成错觉 为避免错觉及保证行车安全 应设置较长平曲线 4 3圆曲线 三 圆曲线要素 T 切线长度L 曲线长度E 外矢距 转角 T 4 3圆曲线 三 圆曲线要素 T R tan 2 切线长m E R sec 2 1 外矢距m L R 180曲线长m 4 3圆曲线 三 圆曲线要素 T J 2T L校正值 ZY 桩号 JD 桩号 T YZ 桩号 ZY 桩号 L QZ 桩号 YZ 桩号 L 2 JD 桩号 QZ 桩号 J 2 T QZ 4 3圆曲线 四 圆曲线半径的确定 1 一般情况下宜采用极限最小半径的4 8倍或超高为2 4 的圆曲线 2 地形条件受到限制时 应采用大于或接近于一般最小半径的圆曲线半径 3 地形条件特别困难不得已时 方可采用极限最小半径 4 每个弯道半径值得确定 应根据实地的地形 地理 地质 以及必须经过的控制点综合计算确定 4 4缓和曲线 一 缓和曲线的作用与线形 缓和曲线是指在直线与圆曲线之间或者半径相差较大的两个转向相同圆曲线之间设置的一种曲率连续变化的曲线 4 4缓和曲线 一 缓和曲线的作用与线形 1 缓和曲线的作用 1 线形缓和曲率渐变 线形圆滑美观 有良好的视觉效果和心理作用感 2 行车缓和使汽车前轮转向角从0至 角逐渐转向 有利于驾驶员操作方向盘 3 离心加速缓和逐渐变化 不致产生侧向冲突 4 超高和加宽缓和正常路拱和宽度到超高或加宽之间的缓和过渡段 4 4缓和曲线 一 缓和曲线的作用与线形 2 缓和曲线的线形 一般缓和曲线多采用回旋线方程 l C l 由缓和曲线起点到任意点的弧长C 参数 设C A2A 称为回旋线参数 4 4缓和曲线 一 缓和曲线的作用与线形 3 回旋曲线参数A 设计中A值是根据线形舒顺和美观要求按圆曲线半径R的大小来确定的 从视觉出发 当缓和曲线很短 缓和曲线角 29 时 圆曲线与缓和曲线不能很好协调 R 3 A R 4 4缓和曲线 二 缓和曲线的计算 x y x l y d P dl dy dx O dl d dx dlcosd dy dlsind 以 l A2 代入得 dl d A2 l 当l 0 0积分得 2A2 l2 以 l A2 代入得 A 2 l A 2 1 缓和曲线的要素计算 x l l3 40 2 l5 3456 4 y l4 336 3 l6 42240 5 l 6 xp L L3 40R2 L5 3456R4 yp L4 336R3 L6 42240R5 L2 6R 1 缓和曲线的要素计算 P点处的曲率半径 A 2 P点的回旋线长度 l A 2 P点处的缓和曲线角 2A2 l2 l 2 P点曲率圆的内移值 Rp y cos 长切线长 TL x ycos 短切线长 Tk y sin P点的弦长 s0 y sin P点的弦偏角 arctan y x 3 2 带缓和曲线的圆曲线的要素计算 q 2 lh 0 90 240R2 l h 3 R lh R 24R lh 2384R3 lh 4 2 Th R R tan 2 q Lh 180 R lh 2 0 180 R 2lh Eh R R sec 2 R Ly Lh 2lh J 2T Lh 3 带缓和曲线的平曲线的主点桩号计算 xh lh 40R2 l h 3 yh 6R lh 336R3 l h 4 2 ZH 桩号 JD 桩号 T HY 桩号 ZH 桩号 lh YH 桩号 HY 桩号 Ly HZ 桩号 YH 桩号 lh QZ 桩号 HZ 桩号 L 2 JD 桩号 QZ 桩号 J 2 4 4缓和曲线 三 缓和曲线的设计标准 一 缓和曲线的最小长度 车辆在缓和曲线上过度行驶 旅客感觉舒适要求 超高渐变率 行驶时间不过短 二 缓和曲线的省略 当R大到一定程度时 R非常小时 可以不设缓和曲线 当R1与R2的 R差值非常小时 0 10m 可以不设缓和曲线 4 5超高与加宽 一 超高 为了抵消车辆在曲线路段上行驶时产生的离心力 在该路段横断面上设置的外侧高于内侧的单向横坡 称为超高 1 定义 4 5超高与加宽 一 超高 1 最大超高坡度 2 超高坡度 当V 0时 产生滑移极限状态 采用极限最小半径时即为最大超高坡度 4 5超高与加宽 一 超高 2 超高坡度的确定 4 5超高与加宽 一 超高 3 超高方式 1 无中央分隔带 超高横坡度等于路拱横坡度时 4 5超高与加宽 一 超高 3 超高方式 超高横坡度大于路拱坡度时有三种过度方式 4 5超高与加宽 一 超高 3 超高方式 超高横坡度大于路拱坡度时有三种过度方式 4 5超高与加宽 一 超高 3 超高方式 超高横坡度大于路拱坡度时有三种过度方式 4 5超高与加宽 一 超高 3 超高方式 有中央分隔带的超高方式 城市道路的超高方式 4 5超高与加宽 一 超高 4 超高缓和段 超高是设置在圆曲线范围内 两端用过度段与直线相连 从直线段的双向横坡渐变到圆曲线路段具有超高的单向横坡的过渡段称为超高缓和段 4 5超高与加宽 一 超高 4 超高缓和段 超高缓和段长度 一般应采用5的倍数 并不于10m 超高缓和段应在回旋线范围内进行 必须满足最小超高渐变率的要求 4 5超高与加宽 一 超高 5 超高值h计算 4 5超高与加宽 二 加宽 1 定义 曲线上靠近内侧车道半径最小 为适应汽车在平曲线上行驶时后轮轨迹偏向曲线内测的需要 在平曲线内侧增加的路面 路基宽度称为曲线加宽 又称弯道加宽 当R 250m需要加宽 4 5超高与加宽 二 加宽 2 加宽值 4 5超高与加宽 二 加宽 3 加宽缓和段 4 5超高与加宽 二 加宽 3 加宽缓和段 加宽缓和段的长度Lj 1 渐变率1 15且不小于10m 2 超高缓和段长度Lc 3 缓和曲线长度lh 4 5超高与加宽 二 加宽 3 加宽缓和段 加宽缓和段过渡方式 1 按直线比例变化 2 切线法 4 6行车视距 一 视距的意义及其类型 1 定义 所谓视距 是指从车道中心线上1 2m的高度能看到该车道中心线上高度0 1m的物体顶点的距离 视距的意义 为了保证行车安全 使驾驶员能够随时看到汽车前方一定距离的道路 以便发现前方障碍物或来车时 能够及时采取措施 4 6行车视距 一 视距的意义及其类型 2 视距的种类 视距的种类 停车视距会车视距超车视距错车视距避让障碍物视距 4 6行车视距 二 视距标准及运用 1 停车视距 汽车行驶时 自驾驶员看到前方障碍物起至到达障碍物前安全停车止所需要的最短行车距离称停车视距 4 6行车视距 二 视距标准及运用 1 停车视距 4 6行车视距 二 视距标准及运用 2 会车视距 会车视距应不小于停车视距的两倍 4 6行车视距 二 视距标准及运用 3 超车视距 4 6行车视距 二 视距标准及运用 4 视距标准的采用 1 高速公路和一级公路应满足停车视距的要求 2 二 三 四级公路应满足会车视距的要求 4 6行车视距 二 视距标准及运用 5 视距标准的采用 1 高速公路和一级公路应满足停车视距的要求 2 二 三 四级公路一般应满足会车视距的要求 3 双车道公路 适当距离设置满足超车视距的路段 长度不小于路线总长度的10 30 4 6行车视距 二 视距标准及运用 6 视距保证 4 7平面线形的组合与衔接 一 直线与曲线的组合 直线长度平曲线半径平曲线长度 二 曲线与曲线的组合 圆曲线同向曲线反向曲线复曲线 4 7平面线形的组合与衔接 二 曲线与曲线的组合 回头曲线 在山区公路为克服高差 在同一坡面上展线时采用的 其圆心角一般接近或大于180 的曲线 主要在三 四级公路应用 一般避免采用 4 7平面线形的组合与衔接 三 平面组合线形 1 简单型曲线 4 7平面线形的组合与衔接 三 平面组合线形 2 基本型曲线 2 0 4 7平面线形的组合与衔接 三 平面组合线形 3 凸型曲线 2 0 4 7平面线形的组合与衔接 三 平面组合线形 4 S型曲线 A1 A2 1 5 2 R1 R2 0 3 1 4 7平面线形的组合与衔接 三 平面组合线形 5 C型曲线 A1 A2 A1 A2 4 7平面线形的组合与衔接 三 平面组合线形 6 复合型曲线 A1 A2 1 5 4 7平面线形的组合与衔接 三 平面组合线形 7 复曲线 1 圆曲线直接相连接的组合形式 lF 0 ls 0 4 7平面线形的组合与衔接 三 平面组合线形 7 复曲