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《公路線型平面設(shè)計(jì).ppt》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、道路勘測(cè)設(shè)計(jì)平面設(shè)計(jì)主講教師:秦建平長(zhǎng)安大學(xué)內(nèi)容提要汽車行駛軌跡特性與道路平面線形要素;直線的特點(diǎn)和運(yùn)用、最大長(zhǎng)度和最小長(zhǎng)度;汽車行駛的橫向穩(wěn)定性、圓曲線半徑大小及其長(zhǎng)度;緩和曲線的性質(zhì)、形式及最小長(zhǎng)度和參數(shù);道路平面設(shè)計(jì)主要成果等內(nèi)容。第一節(jié)概述一、路線的相關(guān)概念道路:一條三維空間的實(shí)體,是由路基、路面、橋梁、涵洞、隧道等組成的空間帶狀構(gòu)造物。路線:道路中線的空間位置。線形:道路中心線的立體形狀。路線平面:路線在水平面上的投影。路線縱斷面:沿中線豎直剖切再行展開的斷面(展開是指展開平面、縱坡不變)。路線橫斷面:中線上任一點(diǎn)
2、的法向切面。路線設(shè)計(jì):確定路線空間位置和各部分的幾何尺寸。二、汽車行駛軌跡與道路平面線形(一)汽車行駛軌跡行駛中的汽車其重心的軌跡在幾何性質(zhì)上有以下特征:①軌跡是連續(xù)的、圓滑的,任一點(diǎn)不出現(xiàn)錯(cuò)頭和破折。②曲率是連續(xù)的,任一點(diǎn)不出現(xiàn)兩個(gè)曲率值。③曲率變化是連續(xù)的,任一點(diǎn)不出現(xiàn)兩個(gè)曲率變化率值。直線-圓-直線:不滿足第二、三條性質(zhì),但滿足第一條要求,滿足了車輛的直行和轉(zhuǎn)向要求,可作為低等級(jí)山區(qū)道路采用。直-緩-圓-緩-直:為滿足第二條要求,在直線與圓曲線間引入了一條曲率逐漸變化的“緩和曲線”,使整條線形符合汽車行駛軌跡特性的第一
3、條和二條,保持了線形的曲率連續(xù)。它不滿足第三條要求,不是最理想的,但與汽車行駛軌跡接近,國(guó)內(nèi)外普遍采用。平面線形三要素:直線、圓曲線和緩和曲線。(二)平面線形要素第二節(jié)直線一、直線的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)兩點(diǎn)之間距離最短。具有短捷、直達(dá)的印象。行駛受力簡(jiǎn)單,方向明確,駕駛操作簡(jiǎn)易。測(cè)設(shè)簡(jiǎn)單方便(用簡(jiǎn)單的就可以精確量距、放樣等)。在直線上設(shè)構(gòu)造物更具經(jīng)濟(jì)性。缺點(diǎn)直線單一無變化,與地形及線形自身難以協(xié)調(diào)。過長(zhǎng)的直線在交通量不大且景觀缺乏變化時(shí),易使駕駛?cè)藛T感到單調(diào)、疲倦。在直線縱坡路段,易錯(cuò)誤估計(jì)車間距離、行車速度及上坡坡度。易對(duì)長(zhǎng)直線估計(jì)得
4、過短或產(chǎn)生急躁情緒,超速行駛。采用直線線形時(shí)必須注意線形與地形的關(guān)系,在運(yùn)用直線線形并決定其長(zhǎng)度時(shí),必須慎重考慮,一般不宜采用長(zhǎng)直線。路線完全不受地形、地物限制的平坦地區(qū)或山間的寬闊河谷地帶;城鎮(zhèn)及其近郊道路,或以直線為主體進(jìn)行規(guī)劃的地區(qū);長(zhǎng)大橋梁、隧道等構(gòu)造物路段;路線交叉點(diǎn)及其附近;雙車道公路提供超車的路段。二、直線的運(yùn)用三.直線設(shè)計(jì)及計(jì)算1.實(shí)地定交點(diǎn):選線人員根據(jù)道路等級(jí)和地形條件定出一系列直線,相鄰兩直線相交得到各個(gè)交點(diǎn)(JD1、JD2、…),通過測(cè)量交點(diǎn)的距離,確定交點(diǎn)之間的關(guān)系;或通過測(cè)量交點(diǎn)與導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo)關(guān)系
5、,確定交點(diǎn)坐標(biāo),再根據(jù)相鄰交點(diǎn)坐標(biāo)算出交點(diǎn)偏角和距離。偏角的測(cè)量:偏角或稱轉(zhuǎn)角,是指路線由一個(gè)方向偏向另一個(gè)方向時(shí),偏轉(zhuǎn)后的方向與原方向的夾角。偏轉(zhuǎn)后的方向位于原方向左側(cè)時(shí),稱左偏,位于原方向右側(cè)時(shí),稱右偏。在路線測(cè)量中,一般規(guī)定測(cè)交點(diǎn)右角,由右角計(jì)算偏角。右角是指前進(jìn)方向右側(cè)夾角,一般用全測(cè)回法測(cè)量。右角大小為,右角=(后視讀數(shù))-(前視讀數(shù)),當(dāng)后視讀數(shù)小于前視讀數(shù)時(shí),上式為,右角=(后視讀數(shù)+360°)-(前視讀數(shù))。偏角按下式計(jì)算:以直線為主定交點(diǎn):主要用于平原、微丘區(qū),是根據(jù)地形、地物條件,選設(shè)定作為路線基本軸線
6、的直線,再根據(jù)兩兩直線相交得交點(diǎn),繼而設(shè)置圓曲線和緩和曲線,該方法稱以直線為主定交點(diǎn)法,也是傳統(tǒng)的方法。以曲線為主定交點(diǎn):常用于互通立交匝道布線、定線或山嶺、重丘區(qū)高速公路、一級(jí)公路選線、定線,是根據(jù)地形及環(huán)境條件和路線技術(shù)要求設(shè)置圓曲線(或圓曲線與緩和曲線組合)作為基本軸線,再把曲線的切線畫出,延長(zhǎng)各切線兩兩相交定出交點(diǎn)。2.紙上定線路線偏角的計(jì)算:已知相鄰兩邊方位角θi和θi+1,計(jì)算該交點(diǎn)的偏角α。α=θi+1-θi當(dāng)α>0時(shí),路線為右偏R;當(dāng)α<0時(shí),路線為左偏L。四、直線的最大長(zhǎng)度和最小長(zhǎng)度1.直線的最大長(zhǎng)度我國(guó)《
7、標(biāo)準(zhǔn)》和《規(guī)范》對(duì)直線的最大長(zhǎng)度沒有具體的規(guī)定,但原則規(guī)定直線的最大長(zhǎng)度應(yīng)有所限制,盡量避免長(zhǎng)直線。最大長(zhǎng)度主要應(yīng)根據(jù)駕駛員的視覺反應(yīng)及心理上的承受能力來確定。一般認(rèn)為:直線的最大長(zhǎng)度在城鎮(zhèn)附近或其他景色有變化的地點(diǎn)大于20V是可以接受的;在景色單調(diào)的地點(diǎn)最好控制在20V以內(nèi);而在特殊的地理?xiàng)l件下應(yīng)特殊處理。當(dāng)直線長(zhǎng)度大于1km時(shí),可采用下列技術(shù)措施予以彌補(bǔ):縱坡不應(yīng)過大,一般應(yīng)小于3%。同大半徑凹型豎曲線結(jié)合為宜。兩側(cè)地形過于空曠時(shí),宜采取栽植不同樹種或設(shè)置一定建筑物等措施。長(zhǎng)直線或長(zhǎng)下坡盡頭的平曲線,應(yīng)對(duì)路面超高、停車視
8、距等進(jìn)行檢驗(yàn),必要時(shí)須采用設(shè)置標(biāo)志、增加路面抗滑能力等安全措施。相鄰兩曲線之間應(yīng)有一定長(zhǎng)度的直線,這個(gè)直線是指前一曲線的終點(diǎn)(HZ或YZ)到后一曲線的起點(diǎn)(ZH或ZY)之間的長(zhǎng)度。2.直線的最小長(zhǎng)度(1)同向曲線間的直線最小長(zhǎng)度同向曲線:是指兩個(gè)轉(zhuǎn)向相同的相鄰曲線之間連以直線而形成的平面線