道路勘測設(shè)計(jì)課程(2)(編輯修改稿)
2025-02-03 01:45 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 線直接過渡到圓曲線或由圓曲線直接過渡到直線，因?yàn)?φ有一個漸變的過程 ，這樣才實(shí)現(xiàn)了直線與圓曲線的過渡 推證說明，汽車勻速從直線進(jìn)入圓曲線（或相反）時，其行駛軌跡的弧長與曲線的曲率半徑之乘積為一常數(shù)。這一性質(zhì)與數(shù)學(xué)上的回旋線正好相符 回旋線作為緩和曲線 回旋線 是公路路線設(shè)計(jì)中最常用的一種緩和曲線； 我國 《 公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 》 和 《 城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范 》 均規(guī)定 緩和曲線采用回旋線 k 工程設(shè)計(jì)中可由已知 2個條件求解另一個未知量 推導(dǎo)時對照簡圖 回旋線的幾何要素 任一點(diǎn) P處的 曲率半徑 r ?22Ar ??2Al ?P點(diǎn)的回旋線長 l 緩和曲線角 β sRLl22??rryp ??? ?c o sP點(diǎn)曲率圓的 內(nèi)移值 p ?s inrxx m ??prym ??P點(diǎn)曲率圓圓心的M點(diǎn)坐標(biāo) ?c o syxT L ??長切線長 TL 短切線長 Ts ?sinyTK ??sinya ?P點(diǎn)的弦長 a 3/)/( ?? ?? xya rc tgP點(diǎn)的弦偏角 δ 各要素的計(jì)算公式 道路平面線形三要數(shù)的基本組成是： 直線 — 回旋線 — 圓曲線 — 回旋線 — 直線 ，這種組合也稱作平曲線的 “ 基本型 ” 。 見圖 612 對應(yīng)圖 6－ 12，基本型平曲線，其幾何元素的計(jì)算公式如下 ： 回旋線的相似性 回旋線的曲率是連續(xù)變化的，而且曲率的變化與曲線長度的變化呈 線形性關(guān)系 。 －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 回旋線的形狀只是一種只需改變參數(shù) A就能得到不同大小的回旋曲線， A相當(dāng)于回旋線的放大系數(shù)?；匦€的這種相似性對于簡化其幾何要數(shù)的計(jì)算和編制曲線表很有用處。 －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ A=1時的回旋曲線叫單位回旋曲線。 －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 根據(jù)相似性，由單位回旋曲線要素計(jì)算任意回旋曲線的要素。 各要素中， 分長度要素 （如切線長、曲線長、內(nèi)移值、直角坐標(biāo)等） 非長度要素 （如緩和曲線角、弦偏角 )兩類 －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 它們的計(jì)算方法為： 回旋線長度要素 = 單位回旋線長度要素 A 回旋線非長度要素 = 單位回旋線非長度要素。 其中 單位回旋線要素 可直接查專用的 “ 曲線用表 ” 得到 其它形式的緩和曲線 雙扭線 37336 3 3 6lly R Ls R Ls???? 緩和曲線的長度及參數(shù) 旅客感覺舒適 汽車行駛在緩和曲線上，其離心加速度將隨著緩和曲線的變化而變化，若變化過快，將會使旅客有不舒適的感覺 tRvs /)(2?? 23333 AVCVRLVRL vsss ?????vLt s /?ss RVL?3( m in) ?當(dāng)取 as“ 適當(dāng)?shù)淖畲笾?” 時 便可推求緩和曲線最小長度 Ls 超高漸變率適中 《 公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范 》 規(guī)定了適當(dāng)?shù)某邼u變率，由此可導(dǎo)出計(jì)算緩和段最小長度的公式 piBLs??( m in)式中： B — 道路超高橫斷面旋轉(zhuǎn)軸至車行道路緣帶外側(cè)邊緣的寬度（ m） Δi — 超高橫坡度與路拱坡度的代數(shù)差 p — 適當(dāng)?shù)某邼u變率，即旋轉(zhuǎn)軸線與車行道外側(cè)邊緣線之間的相對坡度 行駛時間不過短 緩和曲線不管其參數(shù)如何，都不可使車輛在緩和曲線上的行駛時間過短而使司機(jī)駕駛操縱過于匆忙。一般認(rèn)為汽車在緩和曲線上的行駛時間至少應(yīng)有 3s行程 ,可得： ? 3)(( m in ) VVL s ???《 公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 》 CJJ 37—90規(guī)范 城市道路 回旋曲線參數(shù)的確定 按離心加速度的變化率來確定回旋線的最小參數(shù) 限定離心加速度的變化率 as，則可按左式求出最小參數(shù) Amin sVA??按車輛在緩和曲線上的行駛時間不能太短、超高變化率適中等條件，同樣可以得出回旋線的最小參數(shù) RVRLAs ?? piRBRLAs???根據(jù)線形順適與美觀要求，按圓曲線半徑的大小來確定緩和曲線最小參數(shù) Amin 當(dāng)回旋線很短，其回旋線切線角（或稱緩和曲線角） β在3176。 左右時，曲線極不明顯，在視覺上容易被忽略。但回旋線過長、 β大于 29176。 時，圓曲線與回旋線不能很好協(xié)調(diào)。因此，從適宜的緩和曲線角 β=3~29176。 這一區(qū)間可以推導(dǎo)出合適的 A值 當(dāng) R在 100m左右時，通常 A=R；如果 R小于 100m，選擇 A等于 R或大于 R。在圓曲線較大時，可選擇 A在左右，如 R超過了 3000m，即使 A小于 R/3，在視覺上也是沒有問題的 緩和曲線的省略 直線和圓曲線之間設(shè)置緩和曲線后，圓曲線在原來與直線相切的基礎(chǔ)上產(chǎn)生了一個內(nèi)移值 p，在緩和曲線長度 Ls 一定的情況下， p與圓曲線半徑成反比，當(dāng) R大到一定程度時， p值甚微，即使直線與圓曲線徑相聯(lián)接，汽車也能完成緩和曲線的行駛，因?yàn)樵诼访娴母挥鄬挾戎幸呀?jīng)包含了這個內(nèi)移值 在直線與圓曲線間，當(dāng)圓曲線半徑大于或等于“不設(shè)超高的最小半徑” 半徑不同的同向圓曲線徑相連接處，當(dāng)小圓半徑大于或等于“不設(shè)超高的最小半徑”時 半徑不同的同向圓曲線徑相連接處，小圓半徑大于 “公路復(fù)曲線中 小圓臨界曲線半徑”中所列半徑，且符合一定條件時 《 公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范 》 滿足下列情況下可不設(shè)回旋線 ? ① 小圓半徑大于或等于不設(shè)緩和曲線的最小圓曲線半徑 ② 小圓半徑小于不設(shè)緩和曲線的最小圓曲線半徑，但大圓與小圓的內(nèi)移值之差小于或等于 ③ 大圓半徑與小圓半徑之比小于或等于 《 城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范 》 受地形限制并符合下述條件之一時，可省略緩和曲線 ? 設(shè)計(jì)一般原則 平面線形簡捷、連續(xù)，與地形、地物相適應(yīng)，與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào) 在滿足行駛力學(xué)基本要求的前提下，高速路應(yīng)盡量滿足視覺和心理上的要求 保持平面線形的均衡與連貫 不出現(xiàn) 技術(shù)指標(biāo)的突變 。充分注意： ① 長直線盡頭不能接一小半徑曲線 ② 高、低標(biāo)準(zhǔn)
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