【正文】 ??? DYDXS 象限角： || ?? DXDYa rctg? 00 ＜，＜ DYDX 所以 1 8 1 4 31 8 01 ??? ?A 同樣的方法可以計(jì)算出 ?A 所以轉(zhuǎn)角 ???? AA? (2) 直線上中樁坐標(biāo)計(jì)算 設(shè)交點(diǎn)坐標(biāo)為 ),( YJXJJD ，交點(diǎn)相鄰直線的方位角分別為 1A 和 2A 。 視距保證 為了行車(chē)安全，駕駛?cè)藛T應(yīng)能隨時(shí)看到汽車(chē)前面相當(dāng)遠(yuǎn)的一段路程，一旦發(fā)現(xiàn)前方路面上有障礙物或迎面來(lái)車(chē)，能及時(shí)采取措施，避免相撞，這一必需的最短距離稱為行車(chē)視距。對(duì)于快、慢車(chē)分道行駛的多車(chē)道公路可 不要求超車(chē)視距。在設(shè)計(jì)時(shí)，只要滿足規(guī)范中最小豎曲線半徑的要求，也就同時(shí)滿足了豎曲線上視距的要求。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第五 章 縱斷面設(shè)計(jì) 30 停車(chē)視距的確定 停車(chē)視距可分解為反應(yīng)距離和制動(dòng)距離兩部分來(lái)研究。在高速行車(chē)時(shí)的感覺(jué)時(shí)間要比低速時(shí)短一些，這是由于高速行駛時(shí)警惕性會(huì)更高的緣故。行駛速度 v ：設(shè)計(jì) 速度為 120~80km／ h 時(shí)， 采用設(shè)計(jì)速度的 85％ ； 60~40km/h 時(shí)， 采用設(shè)計(jì)速度 90%； 30~20km/h 時(shí)，采用 設(shè)計(jì)速度。直線 (即均勻坡度線 )有上坡和下坡，是用坡度和水平長(zhǎng)度表示的。因此，從行車(chē)的平順性和線形幾何的連續(xù)性考慮，縱坡都不宜過(guò)短。在高速公路以及快慢車(chē)混合行駛的公路上坡度大、坡長(zhǎng)過(guò)長(zhǎng)會(huì)影響行車(chē)速度和通行能力，因此對(duì)縱坡長(zhǎng)度也必須加以限制。 最大縱坡 最大縱坡是指在縱坡設(shè)計(jì)時(shí)各級(jí)道路允許采用的最大坡度值。我國(guó)《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定最大縱坡時(shí)，對(duì)汽車(chē)在坡道上行駛情況進(jìn)行了 大量調(diào)查、試驗(yàn)，并廣泛征求了各有關(guān)方面特別是駕駛員的意見(jiàn)，同時(shí)考慮了汽車(chē)帶一拖掛車(chē)及畜力車(chē)通行的狀況，結(jié)合交通組成、汽車(chē)性能、工程費(fèi)用和營(yíng)運(yùn)經(jīng)濟(jì)等，經(jīng)綜合分析研究后確定了最大縱坡值。 為使縱坡設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)合理，必須在全面掌握勘測(cè)資料基礎(chǔ)上，結(jié)合選線的縱坡安排意圖，經(jīng)過(guò)綜合分析、反復(fù)比較定出設(shè)計(jì)縱坡。連續(xù)上坡或下坡路段，應(yīng)避免河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第五 章 縱斷面設(shè)計(jì) 30 設(shè)置反坡段。 （ 6）對(duì)連接段縱坡，如大、中橋引道及隧道兩端接線等，縱坡應(yīng)和緩，避免產(chǎn)生突變。通常在公路使用范圍內(nèi)，圓弧和拋物線幾乎沒(méi)有差別。這個(gè)力在凹形豎曲線上是增重，在凸形豎曲線于是減重。其長(zhǎng)度過(guò)短，汽車(chē)倏忽而過(guò)，駕駛員產(chǎn)生變坡很急的錯(cuò)覺(jué)，旅客也會(huì)感到不舒適。因此為了保證行車(chē)安全，對(duì)豎曲線的最小半徑和最小長(zhǎng)度應(yīng)加以限制。 實(shí)踐證明，合成坡度對(duì)于控制急彎和陡坡組合的路段縱坡設(shè)計(jì)是非常必要的．在條件許可時(shí)，以采用較小的合成坡度為宜。平、縱線形組合是指在滿足汽車(chē)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)要求的前提下，研究如何滿足視覺(jué)和心理方面的連續(xù)、舒適及與周?chē)h(huán)境相協(xié)調(diào)的要求，并有良好的排水條件。設(shè)計(jì)速度愈高，線形設(shè)計(jì)可考慮的因素應(yīng)周全。在視覺(jué)上能自然地誘導(dǎo)視線，是衡量平、縱線形組合優(yōu)劣的最基本問(wèn)題。 （ 4）注意與道路周?chē)h(huán)境的配合。其優(yōu)點(diǎn)是：當(dāng)車(chē)輛駛?cè)胪剐呜Q曲線的頂點(diǎn)之前，即能清楚地看到平曲線的始端，辨明轉(zhuǎn)彎的走向，不致因判斷錯(cuò)誤而發(fā)生事故。平曲線與豎曲線的大小 如果不均衡，會(huì)給人以不愉快的感覺(jué)，失去了視覺(jué)上的均衡性，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，平曲線半徑如果不大于 1000m，豎曲線的半徑為平曲線的 10~20 倍，便可達(dá)到線形的均衡性。 合成坡度過(guò)大對(duì)行車(chē)不利，特別是在冬季結(jié)冰期更危險(xiǎn)。 （ 2）如果在凸形豎曲線的頂部有小半徑的平曲線，不僅不能引導(dǎo)視線而且急轉(zhuǎn)方向盤(pán)致使行車(chē)危險(xiǎn)。而將凹形豎曲線的底部設(shè) 在小半徑平曲線的起點(diǎn)，除了視覺(jué)上扭曲外，產(chǎn)生下坡盡頭接急彎的不安全組合。避免在長(zhǎng)直線上設(shè)置陡坡或曲線長(zhǎng)度短、半徑小的凹形豎曲線。 道路線性與景觀的協(xié)調(diào)與配合 道路作為一種人工構(gòu)造物，應(yīng)將其視為景觀的對(duì)象來(lái)研究。否則，即使線形組合符合有關(guān)規(guī)定也不一定是良好設(shè)計(jì)。當(dāng)在六、八車(chē)道的超高過(guò)渡段中出現(xiàn)寬而平緩的路面時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況在短段落內(nèi)設(shè)置兩個(gè)路拱。但 在積雪凍融的地區(qū)，宜設(shè)置雙向路拱。 在本設(shè)計(jì)中， JD JD JD3 處所取的圓曲線半徑均小于 不設(shè) 超高最小圓曲線半徑 。有三條以上車(chē)道構(gòu)成的行車(chē)道，其加寬值應(yīng)另行計(jì)算。加寬過(guò)渡的設(shè)置根據(jù)道路性質(zhì)和等級(jí)可采用不同的方法。 按《規(guī)范》有： L = SL =60m，圓曲線上的全加寬值 b= bLLb ZHZH ? = ? =0m bLLb HYHY ? = ? = bLLb YHYH ? = ? = bLLb HZHZ ? = ? =0m 其他平曲線半徑均大于 250m，可不設(shè)加寬。 JD1 處圓曲線半徑 R=200m，緩和曲線 sL =60m。 加寬過(guò)渡 為了使路面由直線上的正常寬度過(guò)渡到曲線上設(shè)置了加寬的寬度，需設(shè)置河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第五 章 縱斷面設(shè)計(jì) 39 加寬緩和段。 本次設(shè)計(jì)的合成坡度值均為不超過(guò) 10%，驗(yàn)算合成坡度，合成坡度均滿足要求。 本次設(shè)計(jì)中所取的圓曲線半徑在 JD JD3 處大于不設(shè)加寬最小圓曲線半徑， 故在 JD JD3 不需要進(jìn)行加寬設(shè)計(jì)，而 在 JD1 拐彎處需要進(jìn)行加寬計(jì)算。 高速公路、一級(jí)公路位于中等強(qiáng)度降雨地區(qū)時(shí)，路拱坡度宜采用 2%；位于嚴(yán)重強(qiáng)度降雨地區(qū)時(shí)，路拱坡度可適當(dāng)增大。對(duì)設(shè)計(jì)速度高的道路，平、 縱線形組合設(shè)計(jì)與周?chē)坝^配合尤為重要。而道路兩側(cè)的自然景觀反過(guò)來(lái)又會(huì)影響道路上汽車(chē)的行駛，特別是對(duì)駕駛員的視覺(jué)、心理以及駕駛操作等都有很大影響。 （ 6）避免急彎與陡坡的不利組合。 此類(lèi)組合都存在不同程度的扭曲外觀，前者不能正確引導(dǎo)視線，全使駕駛員操作失誤；后者路面排水不暢，積水影響行車(chē)安全。 （ 3）避免將小半徑的平曲線起、訖點(diǎn)設(shè)在或接近豎曲線的頂部或底部。雖然《標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)合成坡度的最大允許值作了規(guī)定，但在進(jìn)行平、縱面線形組 合時(shí)，如條件可能，最好使合成坡度小于 8％，最小合成坡度不應(yīng)小于 ％ 。這對(duì)平坦地區(qū)的高速公路設(shè)計(jì)是重要的。若做不到豎曲線與平曲線較好的配合，且兩者的半徑都小于某限度時(shí)，寧可把平、豎曲線拉開(kāi)相當(dāng)距離，使平曲線位于直坡段上或豎曲線位于直線上，最小豎曲線半徑值見(jiàn)表 51。 平、縱線性組合的基本要求 表 51 最小豎曲線半徑值 平曲線半徑（ m） 豎曲線半徑（ m） 平曲線半徑（ m） 豎曲線半徑（ m） 500 10000 1100 30000 700 120xx 1200 40000 800 16000 1500 60000 900 20xx0 20xx 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第五 章 縱斷面設(shè)計(jì) 36 100000 1000 25000 — — （ 1）當(dāng)豎曲線與平曲線組合時(shí)，豎曲線宜包含在平曲線之內(nèi)，且平曲線應(yīng)稍長(zhǎng)于豎曲線。它不僅影響線形的平順性，面且與工程費(fèi)用相關(guān)。 道路平、縱組合設(shè)計(jì)的原則 （ 1）應(yīng)在視覺(jué)上能自然地引導(dǎo)駕駛員的視線，并保持視覺(jué)的連續(xù)性。 平、縱線形組合設(shè)計(jì)的總要求：對(duì)于設(shè)計(jì)速度大于等于 60km/h 的道路，必河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第五 章 縱斷面設(shè)計(jì) 35 須注意平、縱的合理組合 。為了保證路面排水，《規(guī)范》還規(guī)定各級(jí)公路的最小合成坡度不宜小于 %；當(dāng)合成坡度小于 %時(shí)，應(yīng)采用綜合排水措施，以保證路面排水暢通。 由于合成坡度是由縱向坡度與橫向坡度組合而成的，其坡度值比原路線縱坡大，汽車(chē)在設(shè)有超高的坡道上行駛時(shí)，不僅要受坡度阻力的影響，而且還要受離心力的影響，尤其是當(dāng)縱坡大而平曲線半徑小時(shí)，合成坡度大，由于合成坡度的影響而 使汽車(chē)重心發(fā)生偏移，給汽車(chē)行駛帶來(lái)危險(xiǎn)。最短應(yīng)滿足 3s 行程，即 : min ?? （ 54） （ 3）滿足視距的要求 汽車(chē)行駛在豎曲線上，若為凸形豎曲線，如果半徑太小，會(huì)阻擋駕駛員的視線。但考慮到不因沖擊而造成的不舒適感，以及視覺(jué)平順等的要求，我國(guó)《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的凹形豎曲線最小半徑值： 2min ? 或2min ?? （ 53） （ 2）時(shí)間 行程不過(guò)短 汽車(chē)從直坡道行駛到豎曲線上，盡管豎曲線半徑較大。 豎曲線最小半徑和最小長(zhǎng)度的確定 在縱斷面設(shè)計(jì)中，豎曲線的設(shè)計(jì)要受眾多因素的限制，其中有三個(gè)限制因 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第五 章 縱斷面設(shè)計(jì) 31 素決定著豎曲線的最小半徑或最小長(zhǎng)度。 豎曲線 縱斷面上兩個(gè)坡段的轉(zhuǎn)折處，為了行車(chē)安 全、舒適以及視距的需要用一段曲線緩和，稱為豎曲線。 （ 4）一般情況下縱坡設(shè)計(jì)應(yīng)考慮填挖平衡，盡量使挖方運(yùn)作就近路段填方，以減少借方和廢方，降低造價(jià)和節(jié)省用地。 （ 2）為保證車(chē)輛能以 — 定速度安全順適地行駛，縱坡應(yīng)具 — 定的平順性，起伏不宜過(guò)大和過(guò)于頻繁。 最小縱坡 在挖方路段、設(shè)置邊溝的低填方路段和其他橫向排水不暢的路段，為了保證排水，防止水滲入路基而影響路基的穩(wěn)定性，應(yīng)設(shè)置不小于 ％的縱坡 (一般情況下以采用不小于 ％為宜 )；當(dāng)然，對(duì)于干旱地區(qū)，以及橫向排水良好 不產(chǎn)生路面積水的路段，也可不受此最小 縱坡的限制。在地形起伏較大地區(qū)，直接影響路線的長(zhǎng)短、使用質(zhì)量、運(yùn)輸成本及造價(jià)。在此基礎(chǔ)上，《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定 了各級(jí)公路的最大坡長(zhǎng)?！稑?biāo)準(zhǔn)》規(guī)定了各級(jí)道路的最小坡長(zhǎng)，設(shè)計(jì)速度為 60km/h 的道路最小坡長(zhǎng)是 200m。 坡長(zhǎng)設(shè)計(jì)的一般要求 坡長(zhǎng)是縱斷面上相鄰兩變坡點(diǎn)間的長(zhǎng)度：坡長(zhǎng)限制，主要是對(duì)較陡縱坡的最大長(zhǎng)度和一般縱坡的最小長(zhǎng)度加以限制。 第五章 縱斷面設(shè)計(jì) 縱坡及坡長(zhǎng)設(shè)計(jì) 在縱斷面圖上有兩條主要的線：一條是地面線，它是根據(jù)中線上各樁點(diǎn)的高程面點(diǎn)繪的一條不規(guī)則的折線，反映沿著中線地面的起伏變化情況；另一條是設(shè)計(jì)線，它是設(shè)計(jì)人員經(jīng)過(guò)技術(shù)上，經(jīng)濟(jì)上 以及美學(xué)上等多方面比較后定出的一條具有規(guī)則形狀的幾何線，反映了道路路線的起伏變化情況。感覺(jué)和制動(dòng)反應(yīng)的總時(shí)間 t=，在這個(gè)時(shí)間內(nèi)汽車(chē)行駛的距離為： tvS ? （ 421） 制動(dòng)距離是指汽車(chē)從制動(dòng)生效到汽車(chē)完全停住，這段時(shí)間內(nèi)所走的距離。這段時(shí)間又可分為“感覺(jué)時(shí)間”和“反應(yīng)時(shí)間”。凡屬“暗彎”都應(yīng)該進(jìn)行視距檢查，若不能保證該級(jí)公路或城市道路的最短視距，則應(yīng)該將阻礙視線的障礙物清除。 我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定二、三、四級(jí)公路的視距不得小于停車(chē)視距的兩倍，對(duì)向行駛的雙車(chē)道公路要求有一定比例的路段保證超車(chē)視距。前三種屬于對(duì)向行駛，第四種屬于同向行駛。 2 8 5 3 8 4 2 8)1 8 01 8 1 4 3(c 0 96 1 5 3 8 3 3 3 ????ZHX 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第五 章 縱斷面設(shè)計(jì) 28 3 4 0 6 9 6 0)1 8 01 8 1 4 3(s i 0 90 8 0 0 6 7 7 3 ????ZHY HZ 的樁號(hào) K0+，則 HZ 點(diǎn)坐標(biāo) 1 1 5 3 8 1 3 74 6 6 5 9c 0 96 1 5 3 8 3 3 3 ???HZX 6 7 0 6 8 4 65 9 . 4 6 6 61s i 0 90 8 0 0 6 7 7 3 ???HZY 設(shè)直線上加樁里程為 L,ZH,HZ 表示曲線起、終點(diǎn)里程， 則前直線上任意點(diǎn)坐標(biāo)（ L? ZH） ， 取樁 K0+300 則 ： )180 i n ()()180s i n ()( 5 3 8 4 64)180 o s ()( 5 3 8 3 33)180c o s ()(11??????????????????????ALZHTYJYALZHTXJX后直線上任意點(diǎn)坐標(biāo) （ L＞ HZ） ，取樁 K0+800 0 6 8 7 0 i n)( 0 6 7 7 3s i n)( 5 3 8 0 7 4 o s)( 5 3 8 3 3 3c o s)(22??????????????????AHZLTYJYAHZLTXJX(3) 設(shè)緩和曲線的單曲線中樁坐標(biāo)計(jì)算 曲線上任意點(diǎn)的切線橫距 5 9 1 32 2 4 4 6 64 0