【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 點(diǎn)之間的連接長(zhǎng)度以直線最短；汽車在直線上行駛時(shí)受力簡(jiǎn)單、方向明確，駕駛操作容易；同時(shí)，路線測(cè)設(shè)簡(jiǎn)單、方便。基于直線的上述優(yōu)點(diǎn)，在各種線形工程中都有著其獨(dú)特的地位。 (2) 直線的缺點(diǎn) 直線線形靈活性差，難以與地形、地物等周圍的環(huán)境相協(xié)調(diào)；過長(zhǎng)的直線易使駕駛?cè)藛T感到單調(diào)、疲倦、注意力難以集中；直 線路段上難以準(zhǔn)確目測(cè)車輛之間的距離；長(zhǎng)直線上容易導(dǎo)致高速行車，引發(fā)交通事故等。因此，在運(yùn)用直線線形和確定其長(zhǎng)度時(shí)，需要持謹(jǐn)慎的態(tài)度，盡量不采用過多和過長(zhǎng)的直線線形。 4．直線的運(yùn)用 (1)適宜采用直線的路段 為了更好地與環(huán)境相協(xié)調(diào)、節(jié)約耕地和工程造價(jià)以及保證必要的視距條件，通常情況下平面線形適宜采用直線的地段有： 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)大的橋梁、隧道等構(gòu)造物路段； 4).路線交叉點(diǎn)及其前后； 5).為雙車 道公路提供超車的路段。 (2)．長(zhǎng)直線路段的注意事項(xiàng) 在平面線形設(shè)計(jì)中，當(dāng)采用了長(zhǎng)直線時(shí)，應(yīng)結(jié)合沿線的具體情況采取相應(yīng)的技術(shù)措施，以彌補(bǔ)景觀單調(diào)的缺陷，并需要注意以下事項(xiàng)： 1).長(zhǎng)直線上縱坡不宜過大，因?yàn)殚L(zhǎng)直線與下陡坡相重合的路段更容易導(dǎo)致高速行駛。 2).長(zhǎng)直線盡頭的平曲線半徑應(yīng)盡量大一些，以保證線形的連續(xù)性，除了保證曲線超高、視距等符合相應(yīng)的規(guī)定外，還必須采取設(shè)置標(biāo)志、增加路面抗滑能力等必要的安全措施。 2).為了緩和長(zhǎng)直線帶來的呆板，長(zhǎng)直線宜與大半徑凹形豎曲線組合為宜。 3).道路兩側(cè)地形過于空曠時(shí) ，宜采取不同的植被條件或設(shè)置建筑物、雕塑、廣山 東 交 通 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （論文） １５ 告牌等各種措施，以改善單調(diào)的景觀。 (3)．直線長(zhǎng)度的限制 1).直線的最大長(zhǎng)度 我國(guó)地域遼闊，各地區(qū)的地形條件差異非常大，很難統(tǒng)一規(guī)定直線的最大長(zhǎng)度。我國(guó)在道路設(shè)計(jì)中參照使用國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)值，根據(jù)德國(guó)和日本的規(guī)定：直線的最大長(zhǎng)度（以 m計(jì)）為 20V（ V— 設(shè)計(jì)速度 , 用 km/h 表示）。雖然地域不同、環(huán)境不同，但一般情況下應(yīng)盡量地避免追求過長(zhǎng)的直線指標(biāo)。 2).直線的最小長(zhǎng)度 為了保證行車安全，相鄰兩曲線之間應(yīng)具有一定的直線長(zhǎng)度。這個(gè)直線長(zhǎng)度是指前一曲線的終點(diǎn) （ 緩直 HZ 或圓直 YZ） 到后一曲線起點(diǎn) （ 直緩 ZH 或直圓 ZY） 之間的長(zhǎng)度。 ①對(duì)于同向曲線間的最小直線長(zhǎng)度：《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》（ JTJ01194）（簡(jiǎn)稱《規(guī)范》）規(guī)定同向曲線間的最短直線長(zhǎng)度（以 m計(jì)）以不小于 6V（以 km/h 計(jì)）為宜，如圖 ）所示。另外，對(duì)于計(jì)算行車速度 V≤ 40km/h的山嶺重丘區(qū)公路的特殊困難地段，可以適當(dāng)放寬。 ②對(duì)于反向曲線間的最小直線長(zhǎng)度：《規(guī)范》規(guī)定反向曲線間最小直線長(zhǎng)度（以m計(jì)）以不小于 2V（以 km/h 計(jì)）為宜，如圖 ）所示。 ③回頭曲 線間的最小直線長(zhǎng)度： 表 回頭曲線間最小直線 長(zhǎng)度 《規(guī)范》規(guī)定兩回頭曲線之間，即一個(gè)回頭曲線的終點(diǎn)至下一個(gè)回頭曲線的起點(diǎn)的距離，最好能滿足表 ： 5．圓曲線的運(yùn)用： 直線長(zhǎng)度公路等級(jí) 一般值 （ m） 低限值（ m） 二級(jí)公路 200 120 三級(jí)公路 150 100 四級(jí)公路 100 80 圖 同向與反向曲線 a）同向曲線 b）反向曲線 山 東 交 通 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （論文） １６ (1)各級(jí)公路不論轉(zhuǎn)角大小均應(yīng)設(shè)置圓曲線。在選用圓曲線半徑時(shí)應(yīng)與計(jì)算行車速度相適應(yīng)，并應(yīng)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)一 級(jí)公路設(shè)計(jì)速度為（ 80km/h） 時(shí)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定極限最小半徑為 250m，一般最小半徑為 400m，不設(shè)超高最小半徑為 2500m。 (3)當(dāng)平曲線小于不設(shè)超高最小半徑時(shí)，應(yīng)在曲線上設(shè)置超高，超高加橫坡度按計(jì)算行車速度、半徑大小、結(jié)合路面類型、自然條件和車輛組成等情況確定，此路線超高值應(yīng)不大于 6%。 (4)平曲線半徑不大于 2500m時(shí)，應(yīng)設(shè)置超高。 6．圓曲線半徑的選用原則 : 圓曲線能較好的適應(yīng)地形的變化，并可以獲得圓滑的線形。在與地形、地物等條件相適應(yīng)的前提下， 宜盡量采用較大曲線半徑，以優(yōu)化線形和改善行車條件。 確定圓曲線半徑時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： （ 1）在條件許可時(shí)，爭(zhēng)取選用不設(shè)超高的圓曲線半徑。 （ 2）在一般情況下，宜采用極限最小半徑的 4～ 8倍或超高橫坡度為（ 2～ 4） %的圓曲線半徑。 （ 3）當(dāng)?shù)匦螚l件受到限制時(shí)，曲線半徑應(yīng)盡量大于或接近于一般最小半徑。 （ 4）在自然條件特殊困難或受其它條件嚴(yán)格限制而不得已時(shí)，方可采用圓曲線的極限最小半徑。 （ 5）圓曲線的最大半徑不宜超過 10000m 。 7．緩和曲線的應(yīng)用： 緩和曲線是道路平面線形要素之一，它是設(shè)置在直線與圓曲 線之間或兩個(gè)圓曲線之間的曲率半徑逐漸變化的線形?！稑?biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，除四級(jí)公路可不設(shè)緩和曲線外，其余各級(jí)公路在其半徑小于不設(shè)超高的最小半徑時(shí)都應(yīng)設(shè)置緩和曲線。在高速公路和城市道路上，緩和曲線均得以廣泛的應(yīng)用。 （ 1） 緩和曲線的作用 1） 曲率逐漸變化，便于駕駛操作 當(dāng)汽車從直線進(jìn)入圓曲線時(shí)，司機(jī)應(yīng)逐漸的改變前輪轉(zhuǎn)向角，使其適應(yīng)圓曲線的需要，前輪的轉(zhuǎn)向是在進(jìn)入圓曲線前的路段范圍內(nèi)逐漸完成的。直線上的曲率半徑為無(wú)窮大，曲率為零，而圓曲線上的半徑為一定值 R ，曲率為 1/R。若兩種線形 徑向銜接，則在連接處構(gòu)成了曲率的突變點(diǎn)，尤其是當(dāng)半徑較小時(shí)，這種變化就更加突然和明顯。若汽車高速駛過該點(diǎn)附近，汽車很可能超越原來的車道駛出一條很長(zhǎng)的過渡性的軌跡線。從安全和易于駕駛的角度出發(fā)，非常有必要設(shè)置一條曲率逐漸變化的曲線，以符合汽車的行駛軌跡。 2）離心加速度逐漸變化，消除了離心力突變 汽車行駛在直線段上沒有離心力影響，而在圓曲線上需要受到離心力的作用，山 東 交 通 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （論文） １７ 并且離心力的大小與曲線的曲率成正比。汽車由直線駛?cè)藞A曲或由圓曲線駛?cè)胫本€，離心力是突然產(chǎn)生或消失的，這對(duì)行車的安全性和舒適性非常不利。離心力從無(wú)到有 、從小到大的變化應(yīng)該是逐漸的，所以應(yīng)在直線與圓曲線之間或半徑不同的兩圓曲線之間設(shè)置一條過渡性的曲線以緩和離心加速度的變化。為設(shè)置超高和加寬提供過渡段為了保證線形的順暢、避免或減少轉(zhuǎn)折的出現(xiàn)，當(dāng)彎道上需要設(shè)置超高或加寬時(shí)，應(yīng)在緩和曲線內(nèi)完成超高或加寬的漸變過程，為此緩和曲線的長(zhǎng)度應(yīng)滿足設(shè)置超高或加寬緩和段長(zhǎng)度的需要。 3) 與圓曲線配合得當(dāng)，美化線形圓曲線與直線徑相連接，在連接處曲率突變，視覺效果差，產(chǎn)生折點(diǎn)和扭曲現(xiàn)象。加設(shè)緩和曲線以后，曲率漸變，線形連續(xù)圓滑，增加線形的美觀程度。同時(shí)，能產(chǎn)生良好的視覺效果和 心理感受。 直線同半徑小于不設(shè)超高最小半徑的圓曲線徑相連接處，應(yīng)設(shè)置緩和曲線，緩和曲線采用回旋值。 3． 1． 4 平曲線的計(jì)算 ： 平曲線 1 設(shè)計(jì) 確定 交點(diǎn)樁號(hào)為 K0+, 交點(diǎn)轉(zhuǎn)角α 1=26176。 44′ 53﹑ 2″ ， 主要控制 E值為 18m. 先假定半徑 R 為 550m (1) 緩和曲線長(zhǎng)度計(jì)算 33( m in) ???? RVL s （ m） ( m in), ??? VL s（ m） 由《標(biāo)準(zhǔn) 》圖 ： B =2179。 =； 由《規(guī)范》表 ： ??? bii ； 由《規(guī)范》表 ： 1501?p 。 1501( m in ) ????? p iBL s （ m） ( m in), ??? RL s（ m） 綜合以上各項(xiàng)，取 ?(min)sL 70m 山 東 交 通 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （論文） １８ 又有 sL =ɑ/2179。 R179。∏ /180=26176。 44′ 53﹑ 2″ /2179。 550179。∏ /180=,且 為使線形連續(xù)協(xié)調(diào)，最終可取 sL =130m (2) 曲線要素的計(jì)算 13055024 130238424 3423421 ??????? RLRLp ss （ m） )(550240 13021302402 23231 mRLLq ss ?????? )()(2tan)(1 mqpRT h ???????? ? sh LRL ?? 1801 ?? ?????? ? 3（ m） e c)(2s e c)(1 ???????? RpRE h ? （滿足要求） 3 1 6 8 60 3 9 6221 ?????? hhh LTJ （ m） HY點(diǎn)的坐標(biāo) (X。， Y。 ) mRLsYmRLsLsX 1306 1301304022023230?????????? （ 3） 曲線 1的主點(diǎn)樁號(hào)計(jì)算如下： hTJDZH ?? = K0+－ = K0+ sLZHHY ?? = K0++130= K0+ )2( sh LLHYYH ??? = K0++ ??? )( K0+ sLYHHZ ?? = K0++130= K0+ 2hLHZQZ ??= K0+ = K0+ 2hJQZJD ??= K0+++（計(jì)算無(wú)誤） 2. 平曲線 2， 3 計(jì)算 （ s形曲線） 確定兩交點(diǎn)轉(zhuǎn)角的的α 2=50176。 1′ ″ ，α 3=22176。 0′ ″，交點(diǎn)間距。 根據(jù)實(shí)際地形情況交點(diǎn) 2處布線受地形限制，所以先考慮設(shè)置曲線 2。 山 東 交 通 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （論文） １９ 主要控制 E值為 45m ,先假設(shè)半徑為 400m. (1) 緩和曲線長(zhǎng)度計(jì)算 33( m in ) ???? RVL s （ m） in, ??? VL s（ m） 由《標(biāo)準(zhǔn)》圖 ： B =； 由《規(guī)范》表 ： ??? bii ； 由《規(guī)范》表 ： 1501?p 。 150/1 ( m in) ????? p iBL s（ m） m in, ??? RL s（ m） 又有 sL =ɑ/2179。 R179?！?/180=50176。 1′ ″ /2179。 400179?！?/180=,且 為使線形連續(xù)協(xié)調(diào)，并結(jié)合實(shí)際地形情況最終可取 sL =160m (2) 曲線要素的計(jì)算 16040024 160238424 3423422 ??????? RLRLp ss （ m） 16021602402 23232 ?????? RLLq ss （ m） a n)(2t a n)(2 ???????? qpRT h ? （ m） sh LRL ?? 1802 ?? ?????? ?（ m） e c)(2s e c)(2 ????????? RpRE h ?（ m）（滿足要求） 2 8 0 0 97 4 6 7222 ?????? hhh LTJ （ m） HY點(diǎn)的坐標(biāo) (X。， Y。 ) 山 東 交 通 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （論文） ２０ mRLsYmRLsLsX 1606 1601604022023230?????????? (3).設(shè)計(jì)曲線 3的半徑和緩和曲線長(zhǎng)度 因?yàn)?32?L = ??? ? 2323 hh TLT =（ m） 這時(shí)首先根據(jù)交點(diǎn) 3處的地形、地物等自然條件的限制來確定 3R ，同時(shí) 3R 應(yīng)滿足： 1) 3R ≥相應(yīng)等級(jí)和地形條件的 minR =400； 2) 132?RR ～ 31 。 根據(jù)地形 情況，初擬 6353 ?R m， 3R ≥ minR =400m；且 R2/R3= ? ，在 1～31之間。由此可得： 3422233433233 202138420214238424 ?????? ssss LLRLRLp 2333233 333 30024022402 ????? ssss LLRLLq 將 3p 、 3q 代入 3hT （為了簡(jiǎn)化計(jì)算，在此可只取 3p 、 3q 的第一項(xiàng)）得： a n)63524635(2t a n)( 32333333 ssh LLqpRT ???????? ?= 解之得： ?3sL 取整 ?3sL 160m （ 4）驗(yàn)算曲線 3的緩和曲線長(zhǎng)度 分別按離心加速度的變化率、駕駛員的操作及反應(yīng)時(shí)間、超高漸變率及視覺條件等進(jìn)行驗(yàn)算，可知 3sL =160m均滿足要求。 （ 5） S型平曲線使用條件驗(yàn)算