道路工程第四章路線幾何設(shè)計(jì)(已修改)
2025-01-19 01:45 本頁(yè)面
【正文】 第五章 路線幾何設(shè)計(jì) 第一節(jié) 道路平面設(shè)計(jì) 一、平面 （是指道路中心線在水平面上的投影） 二、 平面線形要素 三、 直線 四． 圓曲線 五、緩和曲線 六、平曲線測(cè)設(shè) 七、平曲線視距的保證 二、平面線形要素 直線 曲率為 0的線形。 圓曲線 曲率為常數(shù)的線形。 緩和曲線 曲率為變數(shù)的線形。 三、直線 直線的特點(diǎn) ①路線短捷，縮短里程，行車方向明顯； ②線形簡(jiǎn)單，易測(cè)設(shè)； ③長(zhǎng)直線、行車安全性差； ④直線只能滿足兩個(gè)控制點(diǎn)的要求，難以與地形及周圍環(huán)境協(xié)調(diào)。 二、直線的運(yùn)用 宜采用直線線形的路段： （ 1）不受地形、地物限制的平坦地區(qū)或山 間的開闊谷地； （ 2）市鎮(zhèn)及其近郊，或規(guī)劃方正的農(nóng)耕區(qū)等以直線條為主的地區(qū)； （ 3）長(zhǎng)的橋梁、隧道等構(gòu)造物路段； （ 4）路線交叉點(diǎn)及其前后； （ 5）雙車道公路提供超車的路段。 采用長(zhǎng)直線應(yīng)注意的問題 （ 1）在直線上縱坡不宜過大，因長(zhǎng)直線再加下陡坡更易導(dǎo)致高速度。 （ 2）長(zhǎng)直線與大半徑凹豎曲線組合為宜，這樣可以使生硬呆板的直線得到一些緩和。 （ 3）道路兩側(cè)過于空曠時(shí)，宜采取植不同樹種或設(shè)臵一定建筑物、雕塑、廣告牌等措施，以改善單調(diào)的景觀。 （ 4）長(zhǎng)直線或長(zhǎng)下坡的盡頭的平曲線，除曲線半徑、超高、視距等必須符合規(guī)定外，還必須采取設(shè)臵標(biāo)志、增加路面抗滑能力等安全措施。 最長(zhǎng)直線限制 ? 《 標(biāo)準(zhǔn) 》 規(guī)定：直線的最大與最小長(zhǎng)度應(yīng)有所限制 。 一條公路的直線與曲線的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)應(yīng)合理 。 ? 德國(guó)規(guī)定直線的最大長(zhǎng)度 （ 以米計(jì) ） 為20V（ 計(jì)算行車速度 ， km/h） （ 適于高速公路 V≥ 100km/h） 。 ? 公路線形首先考慮的不是在平面線形上盡量多采用直線 ， 或者是必須由連續(xù)的曲線所構(gòu)成 ， 而是必須采用與自然地形相協(xié)調(diào)的線形 。 ? 合理利用地形和避免采用長(zhǎng)直線 。 最短直線限制 ? 同向曲線間最小直線長(zhǎng)度（以 m計(jì)）以不小于設(shè)計(jì)速度（以 km／ h計(jì)）的 6倍為宜（ 6V） ? 反向曲線間最小直線長(zhǎng)度（以 m計(jì)）以不小于設(shè)計(jì)速度（以 km／ h計(jì)）的 2倍為宜（ 2V） 四． 圓曲線 1．圓曲線的特點(diǎn) ① 測(cè)試簡(jiǎn)單； ②適應(yīng)地形變化，適用范圍廣而靈活； ③較大半徑圓曲線線形美觀、順適、行車舒適； ④汽車行駛在圓曲線上比在直線上多占用寬度； ⑤圓曲線半徑較小時(shí)，視距條件差。 2．圓曲線的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 《 公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范 》 中規(guī)定： ①各級(jí)公路不論轉(zhuǎn)角大小均應(yīng)設(shè)臵圓曲線。在選用圓曲線半徑時(shí)應(yīng)與計(jì)算行車速度相適應(yīng)，并盡可能選用較大的圓曲線半徑，以提高公路的使用質(zhì)量。 ② 各級(jí)公路圓曲線的最小半徑： 是路線設(shè)計(jì)中的極限值，在特殊困難條件下不得以采用的，一般不輕易采用。 是指能夠滿足旅客舒適感和工程量要求時(shí)所采取的半徑。 是指即使在雙向橫坡的彎道上行駛也能安全、經(jīng)濟(jì)、舒適的通過時(shí)所采用的半徑。 圓曲線最小半徑 設(shè)計(jì)速度 (km/h) 120 100 80 60 40 30 20 一般值 (m) 1000 700 400 200 100 65 30 極限值 (m) 650 400 250 125 60 30 15 不設(shè)超高最小半徑(m) 路拱≤ % 5500 4000 2500 1500 600 350 150 路拱 ＞% 7500 5250 3350 1900 800 450 200 （ 1）公路線形設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)沿線地形等情況，盡量選用較大半徑。在不得已情況下方可使用極限最小半徑； （ 2）當(dāng)?shù)匦螚l件許可時(shí)，應(yīng)盡量采用大于一般最小半徑的值； （ 3）有條件時(shí)，最好采用不設(shè)超高的最小半徑。 （ 4）選用曲線半徑時(shí)，應(yīng)注意前后線形的協(xié)調(diào)，不應(yīng)突然采用小半徑曲線； （ 5）長(zhǎng)直線或線形較好路段，不能采用極限最小半徑。 （ 6）從地形條件好的區(qū)段進(jìn)入地形條件較差區(qū)段時(shí)，線形技術(shù)指標(biāo)應(yīng)逐漸過渡，防止突變。 最小半徑指標(biāo)的應(yīng)用 ③ 圓曲線最大半徑 ? 選用圓曲線半徑時(shí)，在與地形等條件相適應(yīng)的前提下應(yīng)盡量采用大半徑。 ? 但半徑大到一定程度時(shí)，其幾何性質(zhì)和行車條件與直線無太大區(qū)別，容易給駕駛?cè)藛T造成判斷上的錯(cuò)誤反而帶來不良后果，同時(shí)也無謂增加計(jì)算和測(cè)量上的麻煩。 ? 《 規(guī)范 》 規(guī)定圓曲線的最大半在不宜超過 10000m。 圓曲線的設(shè)計(jì) ? 各級(jí)公路和城市道路不論轉(zhuǎn)角大小均應(yīng)設(shè)臵平曲線，而圓曲線是平曲線中的主要組成部分。 ? 路線平面線形中常用的單曲線、復(fù)曲線、雙交點(diǎn)或多交點(diǎn)曲線、虛交點(diǎn)曲線、回頭曲線等中一般均包含了圓曲線。 ? 圓曲線具有易與地形相適應(yīng)、可循性好、線形美觀、易于測(cè)設(shè)等優(yōu)點(diǎn)，使用十分普遍。 圓曲線幾何要素的確定 L2TJ1)2αR ( s e cERα1 8 0πL2αR tgT??????曲線主點(diǎn)里程樁號(hào)計(jì)算 計(jì)算基點(diǎn)為交點(diǎn)里程樁號(hào)，記為 JD， ZY=JDT YZ=ZY+L QZ=ZY+L/2 JD=QZ+J/2 根據(jù)汽車行駛在曲線上力的平衡式計(jì)算曲線半徑： 當(dāng)設(shè)超高時(shí) ： )(12 72hiVR???式中： V—— 計(jì)算行車速度，（ km/h）； μ —— 橫向力系數(shù)； ih—— 超高橫坡度； i1—— 路面橫坡度。 )(1 27 12iVR??? 不設(shè)超高時(shí) ： 計(jì)算公式與因素 五、緩和曲線 指設(shè)臵在直線與圓曲線之間或圓曲線與圓曲線之間的曲率連續(xù)變化的曲線。 緩和曲線的作用 ①線形緩和。使線形圓滑，增加線形美觀，有良好視覺效果。 ②行車緩和。有利于駕駛員操作方向盤。 ③超高加寬緩和。 緩和曲線的方程 式中： r —— 回旋線上某點(diǎn)的曲率半徑 L —— 回旋線上某點(diǎn)到原點(diǎn)的曲線長(zhǎng) A—— 回旋線參數(shù) 回旋線起點(diǎn)切線 o 2Alr ??緩和曲線幾何要素 緩和曲線起點(diǎn)位臵： 圓曲線內(nèi)移植： 回旋線終點(diǎn)處半徑方向與 Y軸的夾角 ： 232402 Rllq ss ??3432234824 RlRlp s ??Rl so ??切線長(zhǎng) 曲線長(zhǎng) 外距 超距 qPRT s ??? 2t a n)( ?sos lzL 2180)( 0 ??????RPRE ??? 2s e c)( ?ss LTD ?? 2 主點(diǎn)里程
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