道路勘测设计-3课件

第三章平面设计第一节道路平面线形概述一、路线二、平面线形设计的基本要求(一)汽车行驶轨迹行驶中的汽车，其轨迹在几何性质上有以下特征：(1)这个轨迹是连续的和圆滑的，即在任何一点上不出现错头和破折(2)其曲率是连续的，即轨迹上任一点不出现两个曲率的值；(3)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。

2023/7/241---道路勘测设计---(二)平面线形要素行驶中的汽车其导向轮旋转面与车身纵轴之间有下列三种关系：1.角度为零；2.角度为常数；3.角度为变数。与上述三种状态对应的行驶轨迹线为：1.曲率为零的线形：直线；2.曲率为常数的线形：圆曲线；3.曲率为变数的线形：缓和曲线。yya2023/7/242---道路勘测设计---第二节

直

线

一、直线的特点二、直线的运用下述路段可采用直线：(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)长大桥梁、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。2023/7/243---道路勘测设计---直线的最大长度直线的最大长度应为所限制。当采用长的直线线形时，为弥补景观单调之缺陷，应结合沿线具体情况采取相应的技术措施并注意下述问题：(1)在长直线上纵坡不宜过大，因长直线再加下陡坡行驶更易导致高速度。(2)长直线与大半径凹形竖曲线组合为宜，这样可以使生硬呆板的直线得到一些缓和(图3—5)。(3)道路两侧地形过于空旷时，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。2023/7/244---道路勘测设计---直线的最大长度经过对不同路段，按100km/h的行驶车速对驾驶人员和乘客调查其心理反应和感受，有如下结果：(1)位于城市附近的道路，作为城市干道的一部分，由于路旁高大建筑和多彩的城市风光无论路基高低均被纳入视线范围，驾驶员和乘客无直线过长希望驶出的不良反应。(2)位于乡间平原区的公路，随季节和地区不同，驾乘人员有不同反应。北方的冬季，绿色枯萎，景色单调，太长的直线使人情绪受到影响。夏天稍许改善一些，但驾驶人员加速行驶希望尽快驶完直线的心理的普遍存在。2023/7/245---道路勘测设计---直线的最大长度在我国，目前并未规定直线段的最大长度，参照德国、日本的20V(72s),美国的180s(50V),前苏联的8km，我国倾向于按20V进行检查，一般应满足该指标。2023/7/246---道路勘测设计---二、直线的最小长度路线也可以看成是直线连接曲线而成的，被连接的曲线可分为同向曲线与反向曲线两类。2023/7/247---道路勘测设计---1.同向曲线间的直线最小长度6V(m)2023/7/248---道路勘测设计---2.反向曲线间的直线最小长度2V(m)2023/7/249---道路勘测设计---第三节圆曲线（平面设计理论）一、圆曲线的几何元素不带缓和曲线的导线法平面设计，提出并强调桩号的概念。2023/7/2410---道路勘测设计---二、圆曲线半径(一)公式与因素1.关于横向力系数μ(1)危及行车安全(2)增加驾驶操纵的困难(3)增加燃料消耗和轮胎磨损(4)行旅不舒适2023/7/2411---道路勘测设计---乘客随μ的变化其心理反应当μ<0.10时，不感到有曲线存在，很平稳；当μ＝0.15时，稍感到有曲线存在，尚平稳；当μ＝0.20时，已感到有曲线存在，稍有不稳定；当μ＝0.35时，感到有曲线存在，不稳定；当μ≥0.40时，非常不稳定，有倾车的危险感。2023/7/2412---道路勘测设计---超高与圆曲线半径2.关于最大超高ｉh(max)(二)最小半径的计算1.极限半径的计算2.一般最小半径3.不设超高最小半径(三)圆曲线最大半径应不超过10000m。2023/7/2413---道路勘测设计---设计车速(km/h)极限最小半径(m)一般最小半径(m)不设缓和曲线最小半径(m)2015301503030653504060100600601252001500802504002500100400700400012065010005500三种最小半径2023/7/2414---道路勘测设计---第四节、缓和曲线(一)缓和曲线的最小长度1.旅客感觉舒适2.超高渐变率适中3.行驶时间不过短2023/7/2415---道路勘测设计---四、缓和曲线的长度及参数(二)回旋曲线参数的确定(三)缓和曲线的省略(1)在直线与圆曲线间，当圆曲线半径大于或等于表3-8所列“不设超高的最小半径”时；(2)半径不同的同向圆曲线间，当小圆半径大于或等于“不设超高的最小半径”时；(3)小圆半径大于表3-8中所列半径，且符合下列条件之一时2023/7/2416---道路勘测设计---缓和曲线的省略①小圆曲线按规定设置相当最小回旋线长的回旋线时，其大圆与小圆的内移值之差不超过0.10m。②计算行车速度≥80km/h时，大圆半径(R1)与小圆半径(R2)之比小于1.5。③计算行车速度＜80km/h时，大圆半径(R1)与小圆半径(R2)之比小于2。2023/7/2417---道路勘测设计---第五节平面线形设计一、平面线形设计一般原则(一)平面线形应直捷、连续、顺适，并与地形、地物相适应，与周围环境相协调(二)行驶力学上的要求是基本的，视觉和心理上的要求对高速路应尽量满足2023/7/2418---道路勘测设计---第五节平面线形设计(三)保持平面线形的均衡与连贯1.长直线尽头不能接以小半径曲线。2.高、低标准之间要有过渡。(四)应避免连续急弯的线形(五)平曲线应有足够的长度2023/7/2419---道路勘测设计---长直线尽头不能接以小半径曲线示意图2023/7/2420---道路勘测设计---二、平面线形要素的组合类型基本型曲线S型曲线卵形曲线凸曲线复合曲线C型曲线

复曲线2023/7/2421---道路勘测设计---(一)基本型1/2按直线—回旋线—圆曲线—回旋线—直线的顺序组合。2023/7/2422---道路勘测设计---(一)基本型2/21回旋线在线形设计中应作为主要线形要素加以运用。2在确定回旋线参数时，应在下述范围内选定：R/3≤A≤RA—回旋线参数；R—与回旋线相连接的圆曲线半径(m)。A值的大小依据地形条件及线形要求而确定。当R接近于100m时，取A等于R；当R小于100m时，取A等于或大于R。当R较大或接近于3000m时，取A等于R/3；当R大于3000m时，取A小于R/3。2023/7/2423---道路勘测设计---(二)S型1/2两个反向圆曲线用回旋曲线连接的组合。2023/7/2424---道路勘测设计---(二)S型2/2S型相邻两个回旋线参数A1与A2宜相等。当采用不同的参数时，A1

与A2之比应小于2.0，有条件时以小于1.5为宜。高速公路，当A2≤200时，A1应不大于1.5倍A2。S型的两个反向回旋线以径相衔接为宜，当地形等条件限制必须插入短直线或当两圆曲线的回旋线相互重合时，短直线或重合段的长度应符合下式规定：L≤(A1+A2)/40

L—反向回旋线间短直线或重合段的长度(m)A1、A2—回旋线参数。两圆曲线半径之比不宜过大，以R1/R2≤2为宜。R2为小圆曲线半径(m)；R1为大圆曲线半径(m)。2023/7/2425---道路勘测设计---(三)卵型1/2用一个回旋线连接两个同向圆曲线的组合。2023/7/2426---道路勘测设计---(三)卵型2/2卵型回旋线的参数宜符合下式)规定的范围：R2/2≤A≤R2

式中：A—回旋线参数；R2—小圆的圆曲线半径(m)。两圆曲线半径之比，以R2/R1=0.2～0.8为宜。两圆曲线的间距，以D/R2=0.003～0.03为宜。D—两圆曲线间的最小间距(m)。2023/7/2427---道路勘测设计---(四)凸型在两个同向回旋线间不插入圆曲线而径相衔接的形式

凸型的回旋线参数及其连接点的曲率半径，应分别符合容许最小回旋参数和圆曲线一般最小半径的规定。连接点附近最小0.3V的长度范围内，应保持以连接点的曲率半径确定的路拱横坡度。适用条件：只有在路线严格受地形、地物限制处方可采用凸型。2023/7/2428---道路勘测设计---(五)复合型LEiAR1M1R1R2M2DR2A小圆大圆切线缓和曲线两个以上同向回旋线间在曲率相等处相互连接的形式

复合型的两个回旋线参数之比以小于1：1.5为宜。适用条件：仅在受地形或其它特殊原因限制时(互通式立体交叉除外)使用。2023/7/2429---道路勘测设计---(六)C型两个同向圆曲线用回旋曲线连接的组合。2023/7/2430---道路勘测设计---(七)复曲线1/2两个不同半径的圆弧迳向（同向）连接的形式

T1+T2=TP1=P21/R1-1/R2≤规范值2023/7/2431---道路勘测设计---回头曲线2023/7/2432---道路勘测设计---第六节行车视距行车视距有四种类型：1.停车视距2.会车视距3.错车视距4.超车视距2023/7/2433---道路勘测设计---一、停车视距2023/7/2434---道路勘测设计---停车视距值计算行车速度（km／h）8060504540353025201510停车视距（m）110706045403530252015102023/7/2435---道路勘测设计---二、会车视距2023/7/2436---道路勘测设计---四、超车视距2023/7/2437---道路勘测设计---超车视距值公

路

等

级高

速

公

路一二三四计算行车速度（km／h）120100806010060804060304020停车视距（m）21016011075160751104075304020超车视距（m）5502003501502001002023/7/2438---道路勘测设计---例题微丘区三级公路上某交点桩号为K87+952.00,偏角a右=46o37’,圆曲线半径R=160m,路面横坡iG=0.02,路肩横坡iJ=0.04，试计算此平曲线的要素及桩号。2023/7/2439---道路勘测设计---解：一、确定ih、b、

Lc、Lsih=V2/127R-=602/(127*160)-0.12=0.06b=0.60m(查《规范》)Lc=B(iG+ih)/2p=7*(0.02+0.06)/(2*1/175)=49.00mLs=max(Lc,0.035*V3/R,V/1.2,15*b)=max(49,47.25,50,9)=50.00m取Lc=Ls=50.00m2023/7/2440---道路勘测设计---二、平曲线计算0=8o57’9”p=0.65mq=25.00mT=94.21mL’=80.19mL=180.19mE=14.93mJ=8.23m主点里程：

ZH=K87+857.79HY=K87+907.79QZ=K87+947.89YH=K87+987.98HZ=K88+037.98校核：JD＝HZ-T+J＝K87+952.002023/7/2441---道路勘测设计---第七节道路平面设计成果2023/7/2442---道路勘测设计---一、直线、曲线及转角表插入示意图2023/7/2443---道路勘测设计---2023/7/24---道路勘测设计---44一、直线、曲线及转角表

插入示意图2023/7/2444---道路勘测设计---二、逐桩坐标表插入示意图2023/7/2445---道路勘测设计---2023/7/24---道路勘测设计---46二、逐桩坐标表

2023/7/2446---道路勘测设计---(一)坐标系统的采用根据测区内原坐标系统，一般可作下列几种选择：1.采用统一的高斯正投影3°带平面直角坐标系统；2.采用高斯正投影3°带或任意带平面直角坐标系统，投影面可采用1985年国家高程基准、测区抵偿高程面或测区平均高程面；2023/7/2447---道路勘测设计---(一)坐标系统的采用3.三级和三级以下公路、独立桥梁、隧道及其它构造物等小测区，可不经投影，采用平面直角坐标系统在平面上直接进行计算；4.在已有平面控制网的地区，应尽量沿用原有的坐标系统，如精度不合要求，也应充分利用其点位，选用其中一点的坐标及含此点的方位角，作为平面控制的起算依据。2023/7/2448---道路