【正文】 s。其對稱形曲線幾何要素的計算公式和過程如下：緩和曲線切線增值 （44）圓曲線的內(nèi)移值 （45） 平曲線切線長 （46） 平曲線長 （47）外距 （48）切曲差 （49） 緩和曲線角 (410) 具體計算如下：樁號K0+(1) 緩和曲線切線增值 (2) 圓曲線的內(nèi)移值 (3) 緩和曲線角 (4) 切線長： (5) 曲線長 (6) 外距 (7) 校正值（超距） 樁號K1+(1) 緩和曲線切線增值 (2) 圓曲線的內(nèi)移值 (3) 緩和曲線角 (4) 切線長： (5) 曲線長 (6) 外距 (7) 校正值（超距） 樁號K2+(1) 緩和曲線切線增值 (2) 圓曲線的內(nèi)移值 (3) 緩和曲線角 (4) 切線長： (5) 曲線長 (6) 外距 (7) 校正值（超距） 曲線主點樁號的確定(1) 交點樁號：K0+ZH點：HY點：HZ點：YH點： QZ點：JD點：(2) 交點樁號：K1+ZH點：HY點：HZ點：YH點： QZ點：JD點：(3) 交點樁號：K2+ZH點：HY點：HZ點：YH點： QZ點：JD點：平曲線要素和主點樁號的計算結果總結見附表(直線、曲線及轉角表) 逐樁坐標的計算(1) 路線轉角、交點間距、曲線要素及主點樁計算河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文） 第五章 縱斷面設計設起點坐標為，第個交點坐標為，1，2，…，n，則坐標增量 ：，交點間距： （411）象限角： （412）計算方位角： 轉角： （413）為“+”路線右偏，為“－”路線左偏例如：起點坐標(3538600, 507300）, ( ,)交點間距：象限角： 所以同樣的方法可以計算出 所以轉角 (2) 直線上中樁坐標計算設交點坐標為，交點相鄰直線的方位角分別為和。HZ的樁號K0+，則HZ點坐標設直線上加樁里程為L,ZH,HZ表示曲線起、終點里程，則前直線上任意點坐標（LZH），取樁K0+300則：后直線上任意點坐標（L＞HZ），取樁K0+800(3) 設緩和曲線的單曲線中樁坐標計算曲線上任意點的切線橫距 （416） 式中：—緩和曲線上任意點至點的曲線長； —緩和曲線長度；① 第一緩和曲線（～）任意點坐標 （417）② 圓曲線內(nèi)任意點坐標 由～時 （418）式中：—圓曲線內(nèi)任意點至點的曲線長； 、—點的坐標。 視距保證為了行車安全，駕駛人員應能隨時看到汽車前面相當遠的一段路程，一旦發(fā)現(xiàn)前方路面上有障礙物或迎面來車，能及時采取措施，避免相撞，這一必需的最短距離稱為行車視距。前三種屬于對向行駛，第四種屬于同向行駛。對于快、慢車分道行駛的多車道公路可不要求超車視距。我國標準規(guī)定二、三、四級公路的視距不得小于停車視距的兩倍，對向行駛的雙車道公路要求有一定比例的路段保證超車視距。在設計時，只要滿足規(guī)范中最小豎曲線半徑的要求，也就同時滿足了豎曲線上視距的要求。凡屬“暗彎”都應該進行視距檢查，若不能保證該級公路或城市道路的最短視距，則應該將阻礙視線的障礙物清除。 停車視距的確定 停車視距可分解為反應距離和制動距離兩部分來研究。這段時間又可分為“感覺時間”和“反應時間”。在高速行車時的感覺時間要比低速時短一些，這是由于高速行駛時警惕性會更高的緣故。感覺和制動反應的總時間t=，在這個時間內(nèi)汽車行駛的距離為： （421）制動距離是指汽車從制動生效到汽車完全停住，這段時間內(nèi)所走的距離。行駛速度：設計速度為120~80km／h時，采用設計速度的85％；60~40km/h時，采用設計速度90%；30~20km/h時，采用設計速度。第五章 縱斷面設計 縱坡及坡長設計 在縱斷面圖上有兩條主要的線：一條是地面線，它是根據(jù)中線上各樁點的高程面點繪的一條不規(guī)則的折線，反映沿著中線地面的起伏變化情況；另一條是設計線，它是設計人員經(jīng)過技術上，經(jīng)濟上以及美學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。直線(即均勻坡度線)有上坡和下坡，是用坡度和水平長度表示的。 坡長設計的一般要求坡長是縱斷面上相鄰兩變坡點間的長度：坡長限制，主要是對較陡縱坡的最大長度和一般縱坡的最小長度加以限制。因此，從行車的平順性和線形幾何的連續(xù)性考慮，縱坡都不宜過短?！稑藴省芬?guī)定了各級道路的最小坡長，設計速度為60km/h的道路最小坡長是200m。在高速公路以及快慢車混合行駛的公路上坡度大、坡長過長會影響行車速度和通行能力，因此對縱坡長度也必須加以限制。在此基礎上，《標準》規(guī)定了各級公路的最大坡長。 最大縱坡最大縱坡是指在縱坡設計時各級道路允許采用的最大坡度值。在地形起伏較大地區(qū)，直接影響路線的長短、使用質量、運輸成本及造價。我國《標準》規(guī)定最大縱坡時，對汽車在坡道上行駛情況進行了大量調(diào)查、試驗，并廣泛征求了各有關方面特別是駕駛員的意見，同時考慮了汽車帶一拖掛車及畜力車通行的狀況，結合交通組成、汽車性能、工程費用和營運經(jīng)濟等，經(jīng)綜合分析研究后確定了最大縱坡值。 最小縱坡在挖方路段、設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，％的縱坡(％為宜)；當然，對于干旱地區(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。為使縱坡設計經(jīng)濟合理，必須在全面掌握勘測資料基礎上，結合選線的縱坡安排意圖，經(jīng)過綜合分析、反復比較定出設計縱坡。（2）為保證車輛能以—定速度安全順適地行駛，縱坡應具—定的平順性，起伏不宜過大和過于頻繁。連續(xù)上坡或下坡路段，應避免設置反坡段。（4）一般情況下縱坡設計應考慮填挖平衡，盡量使挖方運作就近路段填方，以減少借方和廢方，降低造價和節(jié)省用地。（6）對連接段縱坡，如大、中橋引道及隧道兩端接線等，縱坡應和緩，避免產(chǎn)生突變。 豎曲線 縱斷面上兩個坡段的轉折處，為了行車安全、舒適以及視距的需要用一段曲線緩和，稱為豎曲線。通常在公路使用范圍內(nèi)，圓弧和拋物線幾乎沒有差別。 豎曲線最小半徑和最小長度的確定在縱斷面設計中，豎曲線的設計要受眾多因素的限制，其中有三個限制因素決定著豎曲線的最小半徑或最小長度。這個力在凹形豎曲線上是增重，在凸形豎曲線于是減重。但考慮到不因沖擊而造成的不舒適感，以及視覺平順等的要求，我國《標準》規(guī)定的凹形豎曲線最小半徑值：或 （53）（2）時間行程不過短汽車從直坡道行駛到豎曲線上，盡管豎曲線半徑較大。其長度過短，汽車倏忽而過，駕駛員產(chǎn)生變坡很急的錯覺，旅客也會感到不舒適。最短應滿足3s行程，即: （54）（3）滿足視距的要求汽車行駛在豎曲線上，若為凸形豎曲線，如果半徑太小，會阻擋駕駛員的視線。因此為了保證行車安全，對豎曲線的最小半徑和最小長度應加以限制。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，汽車在設有超高的坡道上行駛時，不僅要受坡度阻力的影響，而且還要受離心力的影響，尤其是當縱坡大而平曲線半徑小時，合成坡度大，由于合成坡度的影響而使汽車重心發(fā)生偏移，給汽車行駛帶來危險。 實踐證明，合成坡度對于控制急彎和陡坡組合的路段縱坡設計是非常必要的．在條件許可時，以采用較小的合成坡度為宜。為了保證路面排水，《規(guī)范》%；%時，應采用綜合排水措施，以保證路面排水暢通。平、縱線形組合是指在滿足汽車運動學和動力學要求的前提下，研究如何滿足視覺和心理方面的連續(xù)、舒適及與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)的要求，并有良好的排水條件。平、縱線形組合設計的總要求：對于設計速度大于等于60km/h的道路，必須注意平、縱的合理組合。設計速度愈高，線形設計可考慮的因素應周全。 道路平、縱組合設計的原則（1）應在視覺上能自然地引導駕駛員的視線，并保持視覺的連續(xù)性。在視覺上能自然地誘導視線，是衡量平、縱線形組合優(yōu)劣的最基本問題。它不僅影響線形的平順性，面且與工程費用相關。（4）注意與道路周圍環(huán)境的配合。 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 30000700 12000 1200 40000800 16000 1500 60000900 20000 2000 1000001000 25000 — —（1）當豎曲線與平曲線組合時，豎曲線宜包含在平曲線之內(nèi)，且平曲線應稍長于豎曲線。其優(yōu)點是：當車輛駛入凸形豎曲線的頂點之前，即能清楚地看到平曲線的始端，辨明轉彎的走向，不致因判斷錯誤而發(fā)生事故。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，寧可把平、豎曲線拉開相當距離，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表51。平曲線與豎曲線的大小如果不均衡，會給人以不愉快的感覺，失去了視覺上的均衡性，根據(jù)經(jīng)驗，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，便可達到線形的均衡性。這對平坦地區(qū)的高速公路設計是重要的。合成坡度過大對行車不利，特別是在冬季結冰期更危險。雖然《標準》對合成坡度的最大允許值作了規(guī)定，但在進行平、縱面線形組合時，如條件可能，最好使合成坡度小于8％，％ 。（2）如果在凸形豎曲線的頂部有小半徑的平曲線，不僅不能引導視線而且急轉方向盤致使行車危險。（3）避免將小半徑的平曲線起、訖點設在或接近豎曲線的頂部或底部。而將凹形豎曲線的底部設在小半徑平曲線的起點，除了視覺上扭曲外，產(chǎn)生下坡盡頭接急彎的不安全組合。此類組合都存在不同程度的扭曲外觀，前者不能正確引導視線，全使駕駛員操作失誤；后者路面排水不暢，積水影響行車安全。避免在長直線上設置陡坡或曲線長度短、半徑小的凹形豎曲線。（6）避免急彎與陡坡的不利組合。 道路線性與景觀的協(xié)調(diào)與配合道路作為一種人工構造物，應將其視為景觀的對象來研究。而道路兩側的自然景觀反過來又會影響道路上汽車的行駛，特別是對駕駛員的視覺、心理以及駕駛操作等都有很大影響。否則，即使線形組合符合有關規(guī)定也不一定是良好設計。對設計速度高的道路，平、縱線形組合設計與周圍景觀配合尤為重要。當在六、八車道的超高過渡段中出現(xiàn)寬而平緩的路面時，可根據(jù)實際情況在短段落內(nèi)設置兩個路拱。高速公路、一級公路位于中等強度降雨地區(qū)時，路拱坡度宜采用2%；位于嚴重強度降雨地區(qū)時，路拱坡度可適當增大。但在積雪凍融的地區(qū)，宜設置雙向路拱。本次設計中所取的圓曲線半徑在JDJD3處大于不設加寬最小圓曲線半徑，故在JDJD3不需要進行加寬設計，而在JD1拐彎處需要進行加寬計算。因此，在JDJDJD3拐彎處都需要進行超高計算。對于R 250m的圓曲線，由于其加寬值甚小，可以不加寬。各級公路的路面加寬后，路基也應相應加寬。在加寬緩和段上，路面具有逐漸變化的寬度。本設計中主要是采用比例過渡，在加寬緩和段全長范圍內(nèi)按其長度成比例逐漸加寬，加寬緩和段內(nèi)任意點的加寬值： (61)式中：————任意點距緩和段起點的距離（m）； ————加寬緩和段長度（m）； ————圓曲線上的全加寬（m）。查相關參考文獻有：200R250時。比例過渡簡單易操作，但經(jīng)加寬以后的路面內(nèi)側與行車軌跡不符，緩和斷定起終點出現(xiàn)破折，于路容也不美觀。合理設置超高，可以全部或部分抵消離心力，提高汽車行駛在曲線上的穩(wěn)定性和舒適性。因此，超高橫坡度在圓曲線上應是與圓曲線半徑相適宜的全超高，在緩和曲線上應是逐漸