道路规划与几何设计二

道路规划与几何设计

道路是一条三维空间的带状构造物，几何尺寸描述了道路的空间形态，人们习惯把路线在水平面上的投影称作路线的平面，其是中间位置的一条线一般成为道路的中线，沿中线竖直剖切再行展开则是路线的纵断面，中线上任意一点的法向切面是道路在该点的横断面。路线几何设计是指确定路线空间位置的工作，一般把它分解为路线平面设计、路线纵断面设计和横断面设计，这三者是相互关联的，既要分别进行，又综合考虑，特别是现代道路许多新的技术要求更是需要进行三维的协调设计。

一、汽车的行驶轨迹①不打方向盘a=0、②等角速度W打方向盘a=常数、③打方向盘的角速度均匀变化a=变数。导向轮旋转面与纵轴之间夹角a二、路线平面基本线形直线：曲率K=0、圆曲线：曲率K=常数、缓和曲线：曲率K=变数；曲率K为半径R的倒数。直线、圆曲线和缓和曲线三种组合而成，“平面线形三要素”。基本型曲线S型曲线复曲线回头曲线卵型曲线凸型曲线C型曲线三、直线直线适用于地形平坦、视线目标无障碍处。在平原区，直线作为主要线形要素是适宜的。直线有测设简单、前进方向明确、路线短捷等优点，直线路段能提供较好的超车条件，对双车道公路有必要在间隔适当距离处设置一定长度的直线，在美学上直线也有其特点。但直线过长、景色单调，往往会出现过高的车速或司机由于缺乏警觉易疲劳而发生事故，并且在地形变化复杂地段，工程费用高。1、概述直线的优点①.里程最短②.定线、设计、量距、绘图、计算、放样方便。③.无视距障碍④.驾驶方便⑤.车辆不受离心力作用乘车舒适直线的缺点①.对地形适应性差②.行车单调易产生疲劳2、描述直线的指标①最大直线长度：目前最大直线长度的量化还是一个需要研究的课题，目前各国有不同的处理方法，德国和日本规定20V(单位为米，V为计算行车速度，用公里/小时为单位)，美国为180s的行程，我国对于设计速度大于或等于60km/h的公路最大直线长度为以汽车按设计速度行驶70s左右的距离控制，一般直线路段的最大长度(以m计)应控制在设计速度(以km/h计)的20倍为宜。②同向曲线间最小长度：若在同向曲线间插入短直线容易产生把直线和两端的曲线看成为反向曲线的错觉,当直线过短时甚至可能把两个曲线看成一个曲线，容易造成司机的判断错误。对于设计速度大于或等于60km/h的公路，同向曲线之间直线的最小长度(以m计)以不小于设计速度(以km/h计)的6倍为宜。③反向曲线间最小长度：在转向相反的两个圆曲线之间，如果没有设置缓和曲线，考虑到设置超高、加宽缓和段以及驾驶人员转向操作的需要，宜设置一定长度的直线。对于设计速度大于或等于60km/h的公路，反向曲线之间的最小直线长度(以m计)以不小于设计速度(以km/h计)的2倍为宜。3、关暗于直线租的运用直线的趋最大与株最小长巧度应有招所限制牙，一条冶公路的红直线与戚曲线的区长度设泄计应合郑理。最大直慰线长度谢不必太阻拘泥，坦最小长败度应该宫保证。四、圆曲米线1、概疾述圆曲线是希路线平面淹设计中的借主要组成活部分，常串用的单曲谈线、复曲酒线、双（壮多）交点程曲线、虚叔交点曲线家、回头曲姥线等均包棕含了圆曲办线，圆曲遵线具有易尸与地形相亲协调、可颠循性好、毙线形美观兵、容易测厕设等优点办，使用十戴分普遍。圆曲线的形优点①.符婚合地形想、布线宪灵活②.线形刃优美圆曲线的滔缺点①.路线捉较直线长②.行私车受力再复杂③.视颈距受阻④.驾扫驶劳动赏强度大⑤.测设忠、施工等扫工作量大男、计算复偏杂2、描辨述圆曲禁线的指右标①最小圆腹曲线半婆径：[极限最小勇半径]车辆在言设置超无高的曲划线上安照全行驶举，满足冒最低舒黄适性要著求的半谊径规定材值。尽鱼量避免渔使用，睡只有当谜路线受亡地形或屿其它条珍件限制秀时方可高使用。[一般最置小半径]通常情况袋下采用的旅最小半径恰，兼顾汽否车行驶的困要求与使碑用上的可蔑能，设计椒时建议的让最小值，细设超高。[不设邪超高最举小半径花]，道路蛋曲线半笔径较大荷、离心逮较小时秩，汽车足沿双向屿路拱（霉不设超繁高）外奋侧行驶裙的路面竭摩擦力俩，足以快保证汽撇车行驶夕安全稳筑定采用允的最小窄半径。公路：不设缓舌和曲线咽半径=线不设超抗高半径，城市盏道路：夫不设缓规和曲线影半径＞桨不设超误高半径项。（1）悼确定最召小半径攀的原则圆曲线询最小半种径是以拿汽车在缝曲线部岭分能安蹄全而又捏顺适地菊行驶所独需要的浪条件，野而确定篇的圆曲附线最小愿半径的辰实质是疯汽车行掌驶在公挑路曲线逗部分时珠所产生遍的离心唐力等横姥向力不种超过轮吨胎与路尚面的摩响阻力所迹允许的鹿界限。不产生葡横向滑捞移。横向力爬系数，学极限值耐为路面罚与轮胎铸之间的吊横向摩桶阻系数超高横坡馋度[极限最询小半径偿]车辆在设低置超高的蝴曲线上安荣全行驶，挥满足最低荷舒适性要副求的半径穗规定值。V采泻用各级口公路相我应的设属计速度编因此确钞定，圆芹曲线最抱小半径挠的关键宰参数是辆横向力戏系数和鬼超高横合坡。横系向力系尿数的大辅小直接喂影响乘桃车人的端舒适感鼓。车辆旧在曲线娇上稳定成行驶的峡必要条拍件是横印向力系忌数不能括超过路灭面与轮默胎之间纳的横向揉摩阻系蹈数。超高值变凡化范围在勇10%-茧6%之间骑计算圆曲颤线最小半店径时分别域用6%元8%、和焦10%的片超高值代劫入计算，雹横向力系崖数0.1们0∼0逝.17。[一般最固小半径]通常情况委下采用的遍最小半径做，兼顾汽叉车行驶的抵要求与使酱用上的可惩能，设计择时建议的青最小值，夺设超高。确定一般湿圆曲线最并小半径采殃用的横向尘力系数值沃为0.0非5-麻0.0诊6这样行车洋将更加舒玻适而且这押种半径在相大多数的句情况下有督可能被采邀用。一般圆曲风线最小半痛径对按设貌计速度行殿驶的车辆巧能保证其找安全性与阴舒适性是即设计时建唇议采用的抽值参考国考内外使用浩的经验采胶用了表3猫-6所酸列横向力出系数和超经高值代入扁公式计算羞。[不设超引高最小半踩径]，道路狼曲线半廉径较大吩、离心跑较小时葱，汽车垮沿双向苏路拱（竞不设超仇高）外炎侧行驶境的路面浑摩擦力砖，足以究保证汽凳车行驶览安全稳皱定采用箭的最小状半径。圆曲线袜半径大隐于一定艺数值时垂可以不慨设置超稻高而允越许设置邮等于直海线路段亏路拱的盲反超高宗，从行河驶的舒疾适性考赖虑必须宅把横向琴力系数拜控制到波最小值谅标。当路拱河横坡为泼1.5串%时横骂向力系娱数采用睡0.0和35，叹当路拱肠横坡为谦2.5敬%时横迷向力系猪数采用绒0.0魂40，属当路垮拱横坡的为3.爱0%时待横向力佣系数采隐用0.搏045学，当零路拱横盐坡为3杆.5%霉时横向炎力系数挂采用0腔.05耗0。（2）最停小半径的旋标准②最大圆曲龙线半径：半径大到父一定程度归时，其几偿何性质与动行车条件流与直线无历太大区别贱，容易给模驾驶人员鸡造成错误吃判断反而稿带来不良姨后果，最今大半径不趁宜超过1铜0000敢m。③最小圆曲配线长度：汽车在道而路曲线段六行驶时，洁如果曲线怠很短，司霉机操作方文向盘频繁广，在高速闹驾驶的情俯况下是危番险的，圆娇曲线宜有职大于3s捆的行程。3、关于抖圆曲线的址运用曲线最小傅半径应符仆合上表的黄规定。直钟线与小于恢上表所列址不设超高愁的圆曲线赚最小半径居相衔接处抄应设置回格旋线回旋蛋线，参数笔及其长度嘱应根据线游形设计以纠及对安全慌视觉景观价等的要求吗选用较大桥的数值。四级公路敢的直线与糖小于不设哈超高的圆崖曲线最小泽半径相衔讨接处可不谷设置回旋杠线用超高叙加宽缓和介段径相连惜接。4、关侦于城市河道路与公路写不同，守《城市梢道路设兵计规范守》提供柏了设超姐高最小禁半径，秃设超高撒推荐半键径，不荣设超高疼最小半亦径以及躲不设缓膊和曲线归最小半哀径。当该受地形投条件限扎制时，依可采用馆设超高机推荐半广径值；葡当地形些条件特可别困难揪时，可短采用设密超高最扎小半径爆值。五、缓酬和曲线缓和曲线朱是道路平殿面线形要咸素之一，背它是设置冰在直线与抛圆曲线之迷间或半径朱相差较大困的两个转侵向相同的功圆曲线之展间的一种妥曲率连续洲变化的曲袖线。除四挡级路可不少设缓和曲秃线外，其崇余各级公僻路都应设保置缓和曲铺线。在现脖代高速公绝路上，有哄时缓和曲灯线所占的湿比例超过国了直线和循圆曲线，趋成为平面喇线形的主冰要组成部嫁分。在城躲市道路上野，缓和曲陡线也被广快泛地使用狱。1、概述2、缓和室曲线的作特用通过曲率宗的变化，狐适应汽车礼转向操作忠的行驶轨驳迹及路线匠的顺畅，讯便于车辆剩遵循；离渔心加速度牛逐渐变化涂，不致产之生侧向冲技击力，乘模客感觉舒驾适；超高穷横坡度逐省渐变化，淋减少行车婶振荡，使上行车更加四平稳；与呀圆曲线配捆合得当，花线形连续烦光滑，构移成美观与摆视觉协调示的最佳线姻形。(1)符谢合汽车转忠向时的行峡驶轨迹(2)使冤离心力加抖速度逐渐依变化(3)拆作为超骆高、加谢宽的缓翻和带(4)艇与圆曲学线配合的，增加贝线形美外观3、缓班和曲线苹的性质我国回旋爹线作为缓塞和曲线4、缓和幅曲线的数听学表达5、缓港和曲线帆的几何岸要素6、带缓护和曲线的时平曲线几绩何要素两缓和曲缎线长度不顺等卵型曲线S型曲线C型曲线7、带缓知和曲线的偿平曲线中缓和曲线放样8、带慰缓和曲侦线的平臣曲线中圆曲线放样9、关于销桩号JD桩号主点Z霜H，H圣Y，Y吗H，H板Z10、其蒜他形式缓催和曲线三次抛物隶线、双纽疮线11、狂缓和曲惨线最小颜长度（1）旅喊客感觉舒丹适（2）超殿高渐变率（3）行芝驶的时间丙3s12、屈缓和曲踪蝶线参数纪A的确虽定（1）a聚的变化率（2）舅视觉要答求六、平窃面线形掏的设计1、一丑般原则平曲线长层度足够：基每种曲线般长度应大敌于行驶3状″的距离(1)格应直捷徐、连续殊、均衡琴，并与呜沿线的谜地形、因地物相华适应，咏与周围宵环境相崖协调。(2)不膝论转角大泛小均应敷积设平面曲耀线，并尽挠量选用较眯大的圆曲蝇线半径。货当公路转携角较小时臣，应设法死调整平面刻线形，当觉不得已而泡设置小于友7o的偏角时魄，则必须掀设置足够生长的曲线痒。(3)蔽曲线间破应设置仅足够长弊度的直近线，一僚般以不摩小于6显倍设计久车速（韵以k肉m／h宰计）的择直线长梯度为宜争。不得城以短直麻线相连话形成断钩臂曲线掘而影响裂线形连惹续和美息观，否唯则应调金整线形株使之成功为一个岗单曲线除或复曲疫线，或警运用回怀旋线组架合成卵漂型、复鹅合型及砌凸型等滩曲线，煮改善线朗形质量谜。(4)陵曲线间竿应设置捏足够长材的直线缴，一般新以不小河于2倍事设计车诞速（以避km／弱h计）脑的直线忠长度为量宜。否惧则应调朴整线形嘉，或运述用回旋蜂线将其豪组合成挡S型曲岔线，改苏善线形乓质量。(5)学连续急直弯的线毕形，可话在曲线骂间插入驱足够长损的直线避或回旋钩线，以耽保证线熄形的光档滑、连染续、平伪顺。(6)视组合复堵杂的线罩形，应歇特别注喜意整条之路线技织术指标恨的均衡与性与连待续性，桌以获得眉良好舒壤适的行谋车条件肯。(7)平效面线形设相计时，应装注意平面锦线形与纵受断面线形娱之间的良绒好组合，项形成良好脑的空间线晋形，保证徒行车的快报速、安全价、舒适。2、平蹈面线形骡的组合（一）曾基本型叮：直—章缓—圆大—缓—首直从线形协东调性来看课希望直：熟圆：缓=嘉1：1：盯1（二）版S型：必两个反啊向圆曲变线用回责旋线连笑接的组颤合（三）刮卵型：灿用一个震回旋线员连接两慰个同向颜圆曲线洗的组合（四）融回头：股当山区符因地形吗地质条亏件自然功展线困锄难时所煎设置的芒圆心角取接近于史或者大两于18讯0o咏的回头垂形状的艺曲线，朝被称为达回头曲吼线六、行宏车视距魄及其保护证为了行车烤安全，驾扫驶人员应包能随时看南到汽车前帐面相当远译的一段路彼程，一旦剑发现前方插路面上有箭障碍物或唤迎面来车柱，能及时领采取措施涛，避免相盖撞，这一押必须的最令短距离称站为行车视笼距。行车嗽视距是否翠充分，直区接关系到涨行车的安陡全与迅速咳，它是道颗路使用质防量的重要据指标之一筒。在道路云平面上的诱暗弯（处性于挖方路滴段的弯道窄和内侧有绝障碍物的筒弯道）、嗽纵断面上漫的凸形竖壁曲线以及碰下穿式立嘉体交叉的屈凹形竖曲带线上都有受可能存在轧视距不足接的问题。（1）停车视慰距汽车行驶哭时，自驾鹊驶人员看顺到前方障衣碍物时起胖，至到达饲障碍物前安全停颂止，所押需的最败短距离。（2）会晨车视距在同一会车道上愁两对向哗汽车相祝遇，从居相互发保现时起仓，至同强时采取槽制动措屋施使两船车安全停止，柄所需的挤最短距奴离。（3）咽错车视留距在没有明幕确划分车原道线的双郑车道道路惰上，两对盏向行驶之清汽车相遇南，发现后剧即采取减饶速避让措搬施安全累错车所民需的最桑短距离蝴。（4）超车视觉距在双车道臣公路上，栋后车超越正前车时，便从开始驶庆离原车道慕之处起，锹至可见逆陪行车并能昨超车后安乎全驶回原走车道所需响的最短距种离。（一）停车视距停车视距习是指驾驶摔人员发现贵前方有障贸碍物到汽驻车在障碍欣物前停住绢所需要的秩最短距离鼻。停车视中距可分解苗为反应距青离和制动愤距离两部死分来研究涨。路面与墨轮胎之呀间的附闷着系数道路阻力嫁系数采用感阵觉时间榜为1.命5s，乱制动反朋应时间河取1.炕0s是斗较适当饭的。感宫觉和制译动反应摄的总时浸间t＝黄2.5撕s（二）超车视距在一般布双车道丽公路上研行驶着捷各种不反同速度再的车辆第，当快窃速车追怀上慢速润车以后弓，需要企占用供酸对向汽魄车行驶龟的车道毁进行超丝式车。为目了超车猪时的安惕全，司兄机必须鞭能看到班前面足椒够长度塔的车流职空隙，蓝以便在章相邻车摧道上没封有出现描对向驶疾来的汽告车之前脆完成超缎车而不岁阻碍被枣超汽车团的行驶咬。这种成快车超似越前面值慢车后捧再回到缩慧原来车瘦道所需尿要