道路平面線形設計

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1、Ch3道路平面線形設計【本章主要內容】§3-1平面線形概述§3-2直線§3-3圓曲線§3-4緩和曲線（3h)§3-5平面線形的組合與銜接§3-6行車視距§3-7道路平面設計成果【本章學習要求】掌握平面線型的基本組成要素:直線、圓曲線、緩和曲線的設計標準、影響因素及確定方法、要素計算；行車視距的種類及保證；平面設計的設計成果；了解平面線型的組合設計。本章重點：緩和曲線設計與計算、平面設計注意事項，難點：緩和曲線?！?-1道路平面線形概述基本要求：掌握平面線形的概念，平面線形三要素，了解汽車行駛軌跡對道路線形的要求。重點：平面線形的概念。難點：平面線形三要素。1平面線形的概念平面線形—道路中線在平

2、面上的水平投影，反映道路的走向。2平面線形三要素2．1汽車行駛軌跡大量的觀測和研究表明，行駛中的汽車，其導向掄旋轉面與車身縱軸之間的關系對應的行駛軌跡為：1)角度為0時，汽車的行駛軌跡為直線；2)角度不變時，汽車的行駛軌跡為圓曲線；3)角度勻速變化時，汽車的行駛軌跡為緩和曲線。行駛中的汽車，其軌跡在幾何性質上有以下特征：1)軌跡是連續(xù)和圓滑的；2)曲率是連續(xù)的；3)曲率的變化是連續(xù)的。直線一圓曲線一直線符合第（1）條規(guī)律直一緩一圓一緩一直符合第（1）、（2）條規(guī)律整條高次拋物線可能符合全部規(guī)律，但計算困難，測設麻煩。2.2平面線形要素直線、圓曲線、緩和曲線稱為平面線形的三要素?！?-2直線基本

3、要求：了解直線的使用特點和適用條件；掌握直線的設計標準及計算。重點：直線的設計標準。難點：路線方位角、轉角的計算。1直線的特點1.1以最短的矩離連接兩目的地；1.2線形簡單，容易測繪；1.3長直線，行車安全性差；1.4山區(qū)、丘陵區(qū)難與地形與周圍環(huán)境協(xié)調。2設計標準2.1直線最大長度1）限制理由2）直線最大長度：20V。2.2直線最小長度Lmin1）同向曲線間的Lmin：6V。其中直線很短時，形成所謂的“斷背曲線”。2）反向曲線間的Lmin：2V?？紤]其超高和加寬緩和的需要，以及駕駛人員的操作方便。3直線的運用3.1適用條件1）路線完全不受地形、地物限制的平原區(qū)或山間的開闊谷地；2）市鎮(zhèn)及其近郊

4、或規(guī)劃耕區(qū)等；3）長大橋梁、高架橋、隧道等路段；4）平面交叉口附近，為爭取較好的行車和通視條件；5）雙車道公路提供超車的路段。3.2注意問題1）不宜過長；2）長直線上縱坡不宜過大；3）長直線盡頭不得設置小半徑平曲線；4）不宜過短。4直線的表達式（★補充）已知直線上兩點的坐標（X1，Y1）（X2，Y2）則直線的數學表達式為：Y-Y1X-X1Y2-Y1X2-X1兩點間的直線長度：L=[（X1-X2）2+（Y1-Y2）2]1/2§3-3圓曲線基本要求：了解圓曲線的使用特點和適用條件；掌握圓曲線的設計標準及要素計算。重點：圓曲線半徑的設計標準。難點：曲線樁號的敷設?！兑?guī)范》規(guī)定：各級公路不論轉角大小，

5、均應設置曲線。1特點圓曲線是路線上常采用的最簡單的曲線，其主要特點是：1）曲線上任意點的曲率半徑為常數，故測設比緩和曲線簡便；2）汽車在曲線上行駛時受到離心力；3）汽車在曲線上行駛時要多占用寬度；4）視距條件差；2圓曲線半徑2.1圓曲線半徑計算的一般公式R=V2/127(μ±i)----取整！關于μ值：橫向力存在，對行車會產生影響。主要表現(xiàn)為：（1）危及行車安全，使汽車產生側滑或傾覆的危險要求：u≤Ф0、u≤b/2hg（2）增加操縱困難，（3）增加燃料消耗和輪胎磨損，（4）行旅不舒適。2.2考慮因素1）行車2）施工3）地形4）線形均衡5）縱坡2.3設計標準1）極限最小半徑R1：僅保證行車安全，

6、在任何條件下均必須滿足。按μ=0.15,i=8%計算,見表3-4、5。2）一般最小半徑R2：考慮使用質量、線形協(xié)調、等級提高等多方面的因素，設計時盡量采用大于或等于R2的值。按相應的μ，i計算，見表3-4、5。3）不設超高最小半徑R3：R很大時，車輛在彎道上行駛所受的離心力很小，可不設超高。按μ=0.04，i=-2%計算，見表3-8。4）不設緩和曲線最小半徑R4※公路：R1

7、5不設超高最小半徑(m)路拱≤2.0%5500400025001500600350150路拱>2.0%75005250335019008004502004)最大半徑《規(guī)范》規(guī)定Rmax≯10000為宜。3圓曲線的幾何要素切線長T=R·tgα/2曲線長L=π/180·α·R外失矩E=R（secα/2–1）校正數J=2T-L4樁號敷設JD-TZY+L/2QZ+L/2YZ-T+JJD例：某道路有一彎道，