第2章-道路平面设计2.1-2.3..ppt

第二章平面设计教师：陈改霞,第一节概述第二节平面圆曲线半径、全超高、全加宽第三节缓和段第四节行车视距第五节平面线形的设计与调整第六节平面设计成果,本章内容,公路路线-指道路中心线的空间线形。,第一节概述,路线的平面-道路中线在水平面上的投影。路线纵断面-沿着中线竖直剖切，再行展开。公路横断面-中线各点的法向切面。,中线,第一节概述,第二节平面圆曲线半径、全超高、全加宽,（1）各级公路和城市道路不论转角大小均应设置平曲线。（2）平面线形要素：直线、圆曲线、缓和曲线,第二节平面圆曲线半径、全超高、全加宽,（3）当圆曲线半径不设超高半径时，应在曲线上设置由路面向内侧倾斜的单向坡（超高）（4）当圆曲线半径250m，应在圆曲线路面内侧进行全加宽。,2.1圆曲线半径2.1.1汽车在圆曲线上的受力特点,第二节平面圆曲线半径、全超高、全加宽,图1-0-2-1汽车在弯道内侧行驶的受力分析,X轴,Y轴,汽车在平曲线上行驶时产生两种失稳倾向：车辆向外滑移或者倾覆。,2.1.1汽车在圆曲线上的受力特点,第二节平面圆曲线半径、全超高、全加宽,（1）横向力和竖向力是反映汽车是否稳定的两个重要因素，其中横向力为不稳定因素，竖向力为稳定因素。,（2）横向力系数：横向力与竖向力的比值。,2.1.1汽车在圆曲线上的受力特点,第二节平面圆曲线半径、全超高、全加宽,2）横向倾覆分析横向力与汽车重心所产生的不稳定Xh竖向力对车轮外侧所产生的稳定力矩Yb/2。,b两后轮中心距，m；h-汽车重心至路面的高度，m；,2.1.1汽车在圆曲线上的受力特点,第二节平面圆曲线半径、全超高、全加宽,3）横向滑移分析汽车向外侧滑移的横向力和阻止汽车向外侧滑移的横向摩阻力。,轮胎与路面之间的横向摩阻系数,2.1.2计算公式及其影响因素圆曲线半径计算公式：,第二节平面圆曲线半径、全超高、全加宽,标准规定圆曲线最小半径有三类：极限最小半径（满足行车安全、适当考虑舒适性）、一般最小半径（具有较好的安全性和舒适性）、不设超高的最小半径（不设超高也能满足安全与舒适）。,2.1.2计算公式及其影响因素1）行车安全性分析,第二节平面圆曲线半径、全超高、全加宽,2）舒适性分析横向力系数越大，舒适度越差。0.1为宜，最大值0.15。,3）经济性分析横向力系数越大，燃料消耗、轮胎磨损越大。,2.1.3圆曲线最小半径确定1）极限最小半径（节约投资，不考虑线形的整体协调性）,第二节平面圆曲线半径、全超高、全加宽,极限最小半径时路线设计中各级公路所能允许的极限值，因此在非特殊困难的情况下，一般不轻易采用。,2.1.3圆曲线最小半径确定2）一般最小半径,第二节平面圆曲线半径、全超高、全加宽,既节约投资，又考虑线形的整体协调性，使驾驶着及乘客感觉具有充分的舒适感。,2.1.3圆曲线最小半径确定,第二节平面圆曲线半径、全超高、全加宽,3）不设超高的最小半径,所对应的弯道可以不设超高，即路拱为双向横坡度，横坡度的大小与直线相同。,（1）与设计速度相适应，尽可能选用较大的半径。（2）一般尽量应采用一般最小半径的圆曲线半径，地形条件特别困难不得已时，方可采用极限最小半径；（3）桥位处两端设置圆曲线时，一般最小半径。（4）隧道内必须设置圆曲线时，不设超高的最小半径。,标准规定三种圆曲线最小半径应用时，需考虑：,第二节平面圆曲线半径、全超高、全加宽,（5）长直线或陡坡尽头，不得采用小半径圆曲线（6）不论偏角大小，均应设置圆曲线。（7）改建公路工程中利用现有公路路段，设计速度为40Km/h的最小圆曲线半径可采用50m，设计速度为30Km/h的最小圆曲线半径可采用25m。,第二节平面圆曲线半径、全超高、全加宽,例题1、例题2、例题3,2.2全超高2.2.1超高及其作用概念：在平曲线设计中，将弯道的路基外侧边缘抬高，构成与内侧车道同坡度的单向坡，称为平曲线超高。作用：为了使汽车在圆曲线上行驶时获得一个指向内侧的横向分力，以克服离心力，减少横向力。,第二节平面圆曲线半径、全超高、全加宽,2.2全超高2.2.2超高横坡度的确定（1）最大超高横坡度确定。（查标准）（2）确定R,第二节平面圆曲线半径、全超高、全加宽,（3）作出图中OB及BD的中点A和C点并连接AC，作圆弧OE和ED并使两弧相切即可。,标准规定，当圆曲线半径小于不设超高的最小半径时，必须设置超高。,2.2全超高2.2.3设置超高的一般规定和要求（1）一般地区的圆曲线最大超高值宜采用8%。（2）超高横坡度的大小（具体问题具体分析）（3）圆曲线最小超高与直线的路拱横坡度一致。（4）市区路段全超高横坡度按表1-0-2-7。（5）按表1-0-2-6设置超高值。（6）合成坡度,第二节平面圆曲线半径、全超高、全加宽,2.3全加宽2.3.1加宽及其作用,第二节平面圆曲线半径、全超高、全加宽,（1）什么是全加宽？（2）全加宽的作用是什么？（3）全加宽提高了造价？为什么还要进行全加宽设计？,3.1缓和曲线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。,第三节缓和段,规范规定：除四级公路外的其它各级公路都应设置缓和曲线，另外，当圆曲线半径小于“不设超高的最小半径”，应设缓和曲线。,3.1.1缓和曲线作用1）便于驾驶员操纵转向盘。（线形缓和）,2）离心加速度逐渐变化，旅客感觉舒适（行车缓和）3）超高横坡度逐渐变化，行车更加平稳（超高缓和）4）线形美观。,第三节缓和段,3.1.2缓和曲线的性质1）该曲线上任一点的曲率半径与该点至曲线起点距离成反比。2）参数A,第三节缓和段,R回旋线上某点的曲率半径Ls回旋线上某点到原点的曲线长,3.1.3回旋线的基本方程,第三节缓和段,3.1.4缓和曲线最小长度1）控制离心加速度的