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1、第三章?????平面線形設(shè)計PlaneLineDesign第一節(jié)概述Generalization一、路線Route道路是一條三維空間實體，它是由路基、路面、橋梁、涵洞、隧道和沿線設(shè)施所組成的線形構(gòu)造物。一般所說的路線，是指道路中線的空間位置，它是一條空間曲線。路線在水平面上的投影稱為路線的平面；沿中線豎直剖切再行展開則是路線的縱斷面；中線上任意一點的法向切面是道路在該點的橫斷面。設(shè)計順序：一般是先定平面，并沿這個平面線形進行勘查測量，以取得地面線、地質(zhì)及水文地質(zhì)等資料。然后再設(shè)計縱斷面和橫斷面。為
2、求得線形的均衡和減少土石方工程量，必要時再修改平面位置。這樣經(jīng)過幾次反復(fù)，可望得到一個令人滿意的結(jié)果。二、平面線形設(shè)計的基本要求EssentialDemandofPlaneLineDesign（一）汽車行駛軌跡（1）汽車運行軌跡是連續(xù)的、圓滑的，即在任何一點不出現(xiàn)錯頭和破折；（2）其曲率是連續(xù)的，即軌跡上任意一點不出現(xiàn)兩個曲率值；（3）其曲率的變化率是連續(xù)的，即軌跡上任意一點不出現(xiàn)兩個曲率變化率的值。不滿足上述第一條的線路如圖3－1所示。滿足上述第一條，但不滿足上述第二條的線路如圖3－2所示。圖3
3、－1和圖3－2的線形一般是不允許的，在低等級公路個別情況下可以采用。（二）??平面線形要素1、汽車導(dǎo)向輪旋轉(zhuǎn)面與車身縱軸的關(guān)系：（1）角度為零；直線（2）角度為常數(shù)；圓曲線（3）角度為變數(shù)。緩和曲線2、平面線形的三要素：1、直線―――曲率為零的線形；2、圓曲線―――曲率為常數(shù)的線形；3、緩和曲線―――曲率為變數(shù)的線形?，F(xiàn)代道路每線形正是由上述三種線形構(gòu)成的，稱為“平面線形三要素”。第二節(jié)直線StraightLine一、直線的特點TheCharacterofStraightLine1、優(yōu)點（1）因為
4、兩點之間以直線為最短，一般在定線時，只要地勢平坦、無大的地面障礙物，定線人員都首先考慮采用直線通過；（2）筆直的道路給人以短捷、直達的良好印象，給人以美的感受；（3）汽車在直線行駛時受力簡單，方向明確，駕駛操作簡易；（4）從測設(shè)上看，直線只需定出兩點，就可方便地測定方向和距離。2、缺點（1）過長的直線易使駕駛員感到單調(diào)、疲倦，難以目測車間距離，于是產(chǎn)生盡快駛出直線的急躁情緒，車速一再加快，很容易造成交通事故；（2）在地形變化復(fù)雜地段，直線線形難于與地形相協(xié)調(diào)，造成工程費用顯著增高。二、直線的運用A
5、pplicationofStraightLine下述路段可采用直線線形：1、不受地形、地物限制的平坦地區(qū)或山間的開闊谷地；2、以直線條為主的城鎮(zhèn)、近郊或農(nóng)村；3、長大橋梁、隧道等構(gòu)造物路段；4、路線交叉點及其前后；5、雙車道公路提供超車的路段。當(dāng)采用長的直線線形時，為彌補景觀單調(diào)之缺陷，可采取如下技術(shù)措施：（1）長直線上的縱坡坡度不宜過大，因長直線再加上陡坡行駛更容易造成高速度；（2）長直線與大半徑凹形豎曲線組合為宜（見圖3－5），這樣可以使生硬呆板的直線得到一些緩和；（3）道路兩側(cè)地形空曠時，宜
6、采取植不同樹種或設(shè)置一定建筑物、雕塑、廣告牌等措施，以改善單調(diào)的景觀；（4）長直線或長下坡盡頭的平曲線，除曲線半徑、超高、視距等必須符合規(guī)定外，還必須采取設(shè)置標(biāo)志、增加路面抗滑能力等安全措施。在《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中，由于缺乏資料目前尚無明確規(guī)定，但在《公路路線設(shè)計規(guī)范》中已明確在確定直線長度時，必須持謹(jǐn)慎態(tài)度，盡量不采用較長的直線。直線的最大長度可參見下表。四、直線的最小長度TheMinimumLengthofStraightLine1、同向曲線間的直線最小長度（見上表）互相通視的同向曲線間若插
7、以短直線，容易產(chǎn)生把直線和兩端曲線看成為反向曲線的錯覺，造成駕駛員操作失誤，在設(shè)計中這種情況應(yīng)盡量避免。這個距離在數(shù)值上大約是行車速度V（km/h）的6倍(以m計)，所以《規(guī)范》推薦同向曲線間的最小直線長度以不小于6V為宜。2、反向曲線間的直線最小長度轉(zhuǎn)向相反的兩圓曲線之間，考慮到為設(shè)置超高和加寬緩和段的需要，以及駕駛員轉(zhuǎn)向的需要，應(yīng)設(shè)置一定長度的直線。如果無緩和曲線時，設(shè)置直線段最小長度以不小于行車速度的2倍為宜；若二反向曲線已設(shè)緩和曲線，在受到限制的地點，也可將二反向緩和曲線首尾相接。第三節(jié)圓
8、曲線CircularCurve一、圓曲線的幾何要素TheGeometryElementofCircularCurve在平面線形中，圓曲線也是常用的基本線形，它在路線遇到障礙或地形需要改變方向時設(shè)置。各級公路和城市道路，不論轉(zhuǎn)角大小均應(yīng)設(shè)置圓曲線。圓曲線具有易與地形相適應(yīng)、可循性好、線形美觀、易于測設(shè)等優(yōu)點，使用十分普遍。圓曲線的幾何要素為：式中：T―――切線長(m)；L―――曲線長(m)；E―――外距(m)；J―――超距（校正數(shù)）(m)；R―――圓曲線半徑(m)；α―――轉(zhuǎn)角（度）
