第7讲平面设计2-5

1、p 平面线形设计示例平面线形设计示例n 例例 1 ： 平 原 区 某 公 路 有 两 个 交 点 间 距 为： 平 原 区 某 公 路 有 两 个 交 点 间 距 为 4 0 7 . 5 4 m ，JD1=K7+231.38，偏角，偏角1=122420（右偏），半径（右偏），半径R1=1200m；JD2为左偏，为左偏，2=153250，R2=1000m。n 要求：要求：按按S型曲线计算型曲线计算Ls1、Ls2长度，并计算两曲线主点里程长度，并计算两曲线主点里程桩号。桩号。21JD1JD2T1T2L1L2n 解：解：（1）计算确定缓和曲线长度）计算确定缓和曲线长度Ls1、Ls2：n 令两曲线的切

2、线长相当，则取令两曲线的切线长相当，则取T1=407.54/2=203.77mn 按各线形要素长度按各线形要素长度1：1：1计算计算Ls1：n Ls1=R/2=12.4055/1801200/2=129.91mn 取取Ls1=130mn 则经计算得，则经计算得，T1=195.48m 407.54/2=203.77mn 203.77-195.48=8.29m，即，即T1计算值偏短。计算值偏短。tan22slTRpqqn 切线长度与缓和曲线长度的增减有近似切线长度与缓和曲线长度的增减有近似1/21/2的关系，的关系，n LS1=130+28.29=146.58m，取，取Ls1=140mn 则则计算

3、得计算得，T1= 200.49mn T2=407.54-T1=407.54-200.49=207.05 mn 按按1：1：1计算计算Ls2：n Ls2=R/2=15.3250/1801000/2=135.68mn 计算切线长计算切线长T2得，得，T2=204.45mn 207.05-204.45=2.60mn 取取Ls2=135.68+22.60=140.88mn 计算得，计算得， T2=207.055mn 207.05-207.055=-0.005mn 取取Ls2=140.88-20.005=140.87m n JD JD1 1曲线要素及主点里程桩号计算：曲线要素及主点里程桩号计算：n R1

4、=1200m Ls1=140m 1=12.2420n T1=200.49m L1=399.82m E1=7.75m J1=1.15mn JD1= K7+231.38n ZH1=K7+030.89n HY1=K7+170.89n QZ1=K7+230.80n YH1=K7+290.71n HZ1=K7+430.71JD2里程桩号计算：里程桩号计算： JD2 = JD1+ 407.54 - - J1= 7231.38 + 407.54 - -1.15 = K7 + 637.7721JD1JD2T1T2L1L2HZ1ZH2nJD2 = JD1+ 交点间距交点间距 - - J1n = HZ1 + 曲线

5、间直线长度曲线间直线长度 + T2LZXJD2里程桩号计算：里程桩号计算： JD2曲线要素及主点里程桩号计算：曲线要素及主点里程桩号计算： T2=207.05 m L2=412.22 m E2=10.11 m J2=1.88m JD2=K7+637.77 ZH2=K7+430.72 HY2=K7+571.59 QZ2=K7+636.83 YH2=K7+702.07 HZ2=K7+842.94nJD2 = K7 + 637.77nR2=1000 m Ls2=140.87 m 2=15.3250例例2：某平原区二级公路，已知：某平原区二级公路，已知JD1、JD2、JD3的坐标分别为（的坐标分别为（

6、40961.914，91066.103）；（）；（40433.528，91250.097），（），（40547.416，91810.392），），并设并设JD2的桩号为的桩号为K2+400，JD2的的R=150M，LS=40M，求，求JD2的曲线要素的曲线要素及主点里程桩号。及主点里程桩号。 例例3：己知：平曲线：己知：平曲线JD1桩号为桩号为K15+629.04，其，其HZ点桩号为点桩号为Kl5+700.60，JD2桩号为桩号为K16+340.34，两曲线间直线距离，两曲线间直线距离520.90m，若，若JD2所设对称式所设对称式基本型平曲线基本型平曲线R=300m，A*A=21000，L=

7、232.18m。 试计算：试计算： JD2切线切线T，曲线的，曲线的5个主点桩号。个主点桩号。 若若JD2与与JD3为同向曲线，为同向曲线，JD3曲线的曲线的ZH点桩号为点桩号为 K16+940.68，设计行车速度设计行车速度V=80km/h，试问两曲线间距离是否满足规范要求，试问两曲线间距离是否满足规范要求 ？非对称缓和曲线计算方法 规范规范规定，基本型也可使用非对称的缓和曲线，以适应规定，基本型也可使用非对称的缓和曲线，以适应周围地形地物。周围地形地物。 （一）计算原理（一）计算原理 缓和曲线采用的线型一般为回旋线，其性质满足缓和曲线采用的线型一般为回旋线，其性质满足r l= C（常量）。

8、公路设计中定义该常量（常量）。公路设计中定义该常量C为回旋线参数为回旋线参数A，且，且A2=RLs。这样当圆曲线半径。这样当圆曲线半径R和缓和曲线长度和缓和曲线长度Ls确定时，参确定时，参数数A就是定值，圆曲线的内移值就是定值，圆曲线的内移值p，也就是定值。，也就是定值。 非对称缓和曲线计算原理21Ls1Ls1Ls2Ls2RO （1 1）计算原理）计算原理 设第一缓和曲线长度为设第一缓和曲线长度为Ls1，第二缓和曲线长度为，第二缓和曲线长度为Ls2，且且Ls1 Ls2，则，则 缓和曲线参数：缓和曲线参数：A12 = RLs1，A22 = RLs2RLsRLsLsqRLsp2,2402,2411

9、23111211RLsRLsLsqRLsp2,2402,242223222222（2）几何要素计算： 上、下半支曲线分别按上、下半支曲线分别按 LsLs1 1和和 LsLs2 2单独计算。单独计算。 切线长：上半支切线长：上半支 下半支下半支 1112)(qtgpRT2222)(qtgpRT22)2(1111LsRLsRL22)2(2222LsRLsRL2121180)(21LsLsRLLLn 曲线总长曲线总长n 曲线长：上半支曲线长：上半支 n 下半支下半支n 外外 距：距：RpRE2sec)(1n 校正值：校正值： J =T1+T2- L ？ 平行切线法平行切线法DCADqT11ECBEq

10、T22T1T2ORp1p2R112q1q2Ls1Ls2ABDECO）tan/ )(tan(/ )(11pRpRAD）sin/ )(sin(/ )(22pRpRDCsin/ )(tan/ )(2111pRpRqTsin/ )(tan/ )(1222pRpRqT22)(212121LsLsRLsLsRLF1111111arctan180hSTqR pQZ ZHR L例例4：一非对称式基本形平曲线，其交点（：一非对称式基本形平曲线，其交点（JD1）桩号为）桩号为15+567.38 ，设，设计行车速度计行车速度V =60Km/h，圆曲线半径，圆曲线半径R=300m，第一回旋线长度，第一回旋线长度Ls1

11、为为3s行程，曲线长度满足行程，曲线长度满足Ls1:Ly:Ls2=1:2:1.2，经计算：，经计算：T1 =92.84m、T2 =143.21m ，试计算，试计算: 回旋线参数回旋线参数A1及及A2 曲线起点及终点桩号曲线起点及终点桩号 若若JD1与与JD2为反向曲线，曲线间直线距离为为反向曲线，曲线间直线距离为2倍速度加倍速度加50m，已知：，已知：JD2平曲线平曲线T =150m，试求，试求JD2桩号及两交点间距？桩号及两交点间距？ D12= 463.21m(437.16) 例例5：某山岭区二级公路有一平曲线，半径：某山岭区二级公路有一平曲线，半径R=250m，交点桩号为，交点桩号为K9+

12、522，偏角为，偏角为27，第一缓和曲线长度为，第一缓和曲线长度为60m，第二缓和曲线长度，第二缓和曲线长度为为35m，试计算平曲线各主点桩号。，试计算平曲线各主点桩号。 卵形曲线要素计算卵形曲线要素计算 凸形曲线要素计算（对称和非对称）凸形曲线要素计算（对称和非对称） 例例6：已知某公路：已知某公路JD5，转角为，转角为42，要求切线长，要求切线长T=65m，试按凸形曲线计算曲线半径和缓和曲线长。，试按凸形曲线计算曲线半径和缓和曲线长。 02tan2TRpq1. 设计表：设计表：直线、曲线及转角表直线、曲线及转角表 总里程及断链桩表总里程及断链桩表 逐桩坐标表等逐桩坐标表等2. 设计图：设计

13、图： 公路平面图公路平面图 城市道路平面图城市道路平面图第六节 道路平面设计成果 平面线形设计成果：平面线形设计成果：n 路线各交点桩号路线各交点桩号JDn 半径半径Rn 缓和曲线长度缓和曲线长度Lsn 公路偏角公路偏角n 交点坐标（交点坐标（X，Y）等）等一、直线、曲线及转角表 二、测量断链二、测量断链 测量断链：测量断链：因局部改线或量距中发生错误等造成里程桩号与实际距离不符，因局部改线或量距中发生错误等造成里程桩号与实际距离不符，这种在里程中间不连续的情况叫这种在里程中间不连续的情况叫“断链断链”。 适用情况：适用情况：1）测量错误）测量错误 2）改线引起的路线不连续）改线引起的路线不连

14、续 3）分段测量引起始终点桩号不连续）分段测量引起始终点桩号不连续 断链处理：断链处理：不牵动全线桩号，允许中间断链，就近在直线段选一个整桩的不牵动全线桩号，允许中间断链，就近在直线段选一个整桩的老桩号为断链桩，分别标明新老两种里程及相互关系。老桩号为断链桩，分别标明新老两种里程及相互关系。 例：例：K1+125.3A K2+357.6K2+285.9K2+290=K2+361.7（短链短链71.7m）BC三、逐桩坐标表 （一）坐标系统的采用：（一）坐标系统的采用：n 1采用统一的高斯正投影采用统一的高斯正投影3带平面直角坐标系统；带平面直角坐标系统；n 2采用高斯正投影采用高斯正投影3带或任

15、意带平面直角坐标系统，投影带或任意带平面直角坐标系统，投影 面可采用面可采用1985年国家高程基准、测区平均高程面；年国家高程基准、测区平均高程面；n 3三级和三级以下公路、独立桥梁、隧道及其它构造物等三级和三级以下公路、独立桥梁、隧道及其它构造物等小测区，采用平面直角坐标系统，在平面上直接进行计算；小测区，采用平面直角坐标系统，在平面上直接进行计算；n 4在已有平面控制网的地区，应尽量沿用原有的坐标系统。在已有平面控制网的地区，应尽量沿用原有的坐标系统。计算交点坐标：计算交点坐标： Xn=Xn-1+LJDcosn-1 Yn=Yn-1+LJDsinn-1 式中：式中：XnJDn的的X坐标（北坐标）；坐标（北坐标）； YnJDn的的Y坐