第二章-道路平面PPT课件.ppt

2020 3 23 1 2020 3 23 2 一 道路路线道路是一条三维空间的实体 它是由路基 路面 桥梁 涵洞 隧道和沿线设施所组成的线形构造物 路线 是指道路中线的空间位置 路线平面图 路线在水平面上的投影 路线纵断面图 沿道路中线的竖向剖面图 再行展开即是路线的纵断面 路线横断面图 道路中线上任意一点的法向切面是道路在该点横断面 2020 3 23 3 路线设计 指确定路线空间位置和各部分几何尺寸的工作 路线平面设计 在路线平面图上研究道路的基本走向及线形的过程 路线纵断面设计 在路线纵断面图上研究道路纵坡及坡长的过程 路线横断面设计 在路线横断面图上研究路基断面形状的过程 2020 3 23 4 二 平面线形设计的基本要求 行驶中汽车的轨迹的几何特征 1 轨迹连续 这个轨迹是连续的和圆滑的 即在任何一点上下出现错头和破折 一 汽车行驶轨迹 2020 3 23 5 2 曲率连续 其曲率是连续的 即轨迹上任一点不出现两个曲率的值 2020 3 23 6 3 曲率变化连续 其曲率的变化率是连续的 即轨迹上任一点不出现两个曲率变化率的值 2020 3 23 7 二 平面线形要素 行驶中汽车的导向轮与车身纵轴之间的关系 1 角度为零 2 角度为常数 3 角度为变数 汽车行驶轨迹线曲率为0 直线曲率为常数 圆曲线曲率为变数 缓和曲线 现代道路平面线形正是由上述三种基本线形构成的 称为平面线形三要素 2020 3 23 8 第二节道路平面线形设计要素一 直线 一 直线的特点1 直线距离短 直捷 通视条件好 2 汽车在直线上行驶受力简单 方向明确 驾驶操作简易 3 便于测设 4 直线线形大多难于与地形相协调 若长度运用不当 不仅破坏了线形的连续性 也不便达到线形设计自身的协调 5 过长的直线易使驾驶人感到单调 疲倦 难以目测车间距离 2020 3 23 9 1 宜采用直线线形的路段 1 不受地形 地物限制的平坦地区或山间的开阔谷地 2 市镇及其近郊 或规划方正的农耕区等以直线条为主的地区 3 长的桥梁 隧道等构造物路段 4 路线交叉点及其前后 5 双车道公路提供超车的路段 2020 3 23 10 1 在直线上纵坡不宜过大 因长直线再加下陡坡更易导致高速度 2 长直线与大半径凹竖曲线组合为宜 这样可以使生硬呆板的直线得到一些缓和 2 当采用长的直线线形时 应注意的问题 2020 3 23 11 3 道路两侧过于空旷时 宜采取植不同树种或设置一定建筑物 雕塑 广告牌等措施 以改善单调的景观 4 长直线或长下坡的尽头的平曲线 除曲线半径 超高 视距等必须符合规定外 还必须采取设置标志 增加路面抗滑能力等安全措施 2020 3 23 12 标准 规定 直线的最大与最小长度应有所限制 一条公路的直线与曲线的长度设计应合理 德国规定直线的最大长度 以米计 为20V 计算行车速度 km h 适于高速公路V 100km h 公路线形首先考虑的不是在平面线形上尽量多采用直线 或者是必须由连续的曲线所构成 而是必须采用与自然地形相协调的线形 合理利用地形和避免采用长直线 3 最大直线长度问题 2020 3 23 13 规范 同向曲线间的最短直线长度以不小于设计速度的6倍为宜 6V 规范 规定 反向曲线间最小直线长度 以m计 以不小于设计速度 以km h计 的2倍为宜 直线的最小长度 2020 3 23 14 圆曲线的特点各级公路和城市道路不论转角大小均应设置平曲线 而圆曲线是平曲线中的主要组成部分 路线平面线形中常用的单曲线 复曲线 双交点或多交点曲线 虚交点曲线 回头曲线等中一般均包含了圆曲线 圆曲线具有易与地形相适应 可循性好 线形美观 易于测设等优点 使用十分普遍 二 圆曲线 2020 3 23 15 圆曲线几何要素为 主点里程桩号计算ZY JD TYZ ZY LQZ ZY L 2JD QZ J 2 2020 3 23 16 一 计算公式与因素根据汽车行驶在曲线上力的平衡式计算曲线半径 圆曲线半径 2020 3 23 17 ih 标准 中规定的最小平曲线半径是汽车在曲线部分能安全而又顺适的行驶的条件而确定的 最小平曲线半径的实质是汽车行驶在公路曲线部分时 所产生的离心力等横向力不超过轮胎与路面的摩阻力所允许的界限 并使乘车人感觉良好的曲线半径值 二 最小半径的计算 2020 3 23 18 是各级公路按设计速度行驶的车辆能保证安全行车的最小允许半径 1 极限最小半径 2020 3 23 19 一般最小半径是指各级公路按设计速度行驶的车辆能保证安全 舒适行车的最小允许半径 2 一般最小半径 2020 3 23 20 圆曲线半径大于一定数值时 可以不设置超高 而允许设置等于直线路段路拱的反超高 从行驶的舒适性考虑 必须把横向力系数控制到最小值 3 不设超高的最小半径 2020 3 23 21 4 最小半径指标的应用 1 公路线形设计时应根据沿线地形等情况 尽量选用较大半径 在不得已情况下方可使用极限最小半径 2 当地形条件许可时 应尽量采用大于一般最小半径的值 3 有条件时 最好采用不设超高的最小半径 4 选用曲线半径时 应注意前后线形的协调 不应突然采用小半径曲线 5 长直线或线形较好路段 不能采用极限最小半径 6 从地形条件好的区段进入地形条件较差区段时 线形技术指标应逐渐过渡 防止突变 2020 3 23 22 三 圆曲线最大半径 选用圆曲线半径时 在与地形等条件相适应的前提下应尽量采用大半径 但半径大到一定程度时 其几何性质和行车条件与直线无太大区别 容易给驾驶人员造成判断上的错误反而带来不良后果 同时也无谓增加计算和测量上的麻烦 规范 规定圆曲线的最大半在不宜超过10000m 2020 3 23 23 一 缓和曲线的特点1 曲率连续变化 便于车辆行驶2 离心加速度逐渐变化 旅客感觉舒适3 超高横坡度逐渐变化 行车更加平稳4 与圆曲线配合得当 增加线形美观 三 缓和曲线 2020 3 23 24 2020 3 23 25 2020 3 23 26 2 主点里程桩号计算方法 ZH JD THY ZH LsQZ ZH L 2YH HZ LsHZ ZH L 2020 3 23 27 一 缓和曲线的最小长度 1 旅客感觉舒适 汽车行驶在缓和曲线上 其离心加速度将随着缓和曲线曲率的变化而变化 若变化过快 将会使旅客有不舒适的感觉 离心加速度的变化率as 2020 3 23 28 由于缓和曲线上设有超高缓和段 如果缓和段太短 则会因路面急剧地由双坡变为单坡而形成一种扭曲的面 对行车和路容均不利 规范 规定了适中的超高渐变率 由此可导出计算缓和段最小长度的公式 式中 B 旋转轴至行车道 设路缘带时为路缘带 外侧边缘的宽度 i 超高坡度与路拱坡度代数差 p 超高渐变率 即旋转轴线与行车道外侧边缘线之间的相对坡度 2020 3 23 29 缓和曲线不管其参数如何 都不可使车辆在缓和曲线上的行驶时间过短而使司机驾驶操纵过于匆忙 一般认为汽车在缓和曲线上的行驶时间至少应有3s 标准 按行驶时间不小于3s的要求制定了各级公路缓和曲线最小长度 2020 3 23 30 一 超高1 定义为抵消车辆在曲线路段上行驶时所产生的离心力 在该路段横断面上设置的外侧高于内侧的单向横坡 称之为超高 当汽车行驶在设有超高的弯道上时 汽车自重分力将抵消一部分离心力 从而提高行车的安全性和舒适性 超高的布置如图 2020 3 23 31 2020 3 23 32 2020 3 23 33 2020 3 23 34 2020 3 23 35 2020 3 23 36 2020 3 23 37 2020 3 23 38 1 定义 汽车在曲线路段上行驶时 靠近曲线内侧后轮行驶的曲线半径最小 靠曲线外侧的前轮行驶的曲线半径最大 为适应汽车在平曲线上行驶时 后轮轨迹偏向曲线内侧的需要 在平曲线内侧相应增加的路面 路基宽度称为曲线加宽 又称弯道加宽 2 加宽值圆曲线上加宽值与平曲线半径 设计车辆的轴距有关 同时还要考虑弯道上行驶车辆摆动及驾驶员的操作所需的附加宽度 因此 圆曲线上加宽值由几何需要的加宽和汽车转弯时摆动加宽两部分组成 2020 3 23 39 2020 3 23 40 2020 3 23 40 2020 3 23 41 2020 3 23 42 一 视距的意义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为0 1m的物体顶点的距离 是该车道中心线量得的长度 规定视距标准是为了保证行车安全 使驾驶员能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 能及时采取措施 在平面上 弯道内侧有挖方边坡或障碍物 纵断面上的凸形竖曲线处以及路线交叉口附近 均有可能存在视距不良的问题 在道路设计中保证足够的行车视距 是确保行车安全 快速 增加行车安全感 提高行车舒适性的重要措施 2020 3 23 43 2020 3 23 44 2020 3 23 44 2020 3 23 45 2020 3 23 46 2020 3 23 47 2020 3 23 48 停车 会车 超车视距 应根据道路的等级和具体条件采用 标准 和 公路路线设计规范 规定 1 高速公路和一级公路应满足停车视距的要求 其原因是高速公路和一级公路均有中间分隔带 无对向车 因此 不存在会车问题 并且高速公路和一级公路的车道数均在4个车道以上 快慢车用划线分隔行驶 各行其道 也不存在超车问题 2 二 三 四级公路 一般应满足会车视距的要求 在工程特别困难或受其它限制地段 可采用停车视距 但必须采取分道行驶的措施 如设分隔带 分道线 分隔桩 或设两条分离的单车道 3 对向行驶的双车道公路 应根据需要并结合地形在适当的距离内设置具有超车视距的路段 一般情况下 不小于路线总长度的 2020 3 23 49 2020 3 2