[交通运输]Ch2道路线形设计平面.ppt
Ch2 道路平面线形设计,【本章学习要求】掌握平面线型的基本组成要素:直线、圆曲线、缓和曲线的设计标准、影响因素及确定方法；行车视距的种类及保证；平面设计的设计成果；了解平面线型的组合设计。,【本章主要内容】2-1 平面线形概述 2-2 直线 2-3 圆曲线 2-4 缓和曲线 2-5 平面线形的组合与衔接 2-6 道路平面设计成果,1平面线形的概念,平面线形道路中线在平面上的水平投影，反映道路的走向,2-1 道路平面线形概述,道路工程Ch2道路平面线形设计,2 平面线形设计的基本要求,21满足汽车行驶轨迹,大量的观测和研究表明，行驶中的汽车，其轨迹在几何性质上有以下特征：(1)轨迹是连续和圆滑的(2)其曲率是连续的(3)曲率的变化是连续的,道路工程Ch2 道路平面线形设计,直线一圆曲线一直线 符合第（1）条规律,直一缓一圆一缓一直符合第（1）、（2）条规律,整条高次抛物线可能符合全部规律，但计算困难，测设麻烦。,道路工程Ch2 道路平面线形设计,2.2平面线形要素,1)方向盘转动角度为0时，汽车的行驶轨迹为直线,2)方向盘转动角度不变时，汽车的行驶轨迹为圆曲线,3)方向盘转动角度匀速变化时，汽车的行驶轨迹为缓和曲线,直线、圆曲线、缓和曲线 称为平面线形的三要素,道路工程Ch2 道路平面线形设计,1 直线的特点,1.1 以最短的矩离连接两目的 地1.2 线形简单，容易测绘1.3 长直线，行车安全性差1.4 山区、丘陵区难与地形与周 围环境协调,2-2 直线,道路工程Ch2 道路平面线形设计,2 设计标准,2.1直线最大长度:20V,2.2直线最小长度L min,1）同向曲线间的L min：6V,2）反向曲线间的L min：2V,道路工程Ch2 道路平面线形设计,3路线方向的表示,1)方位角：路线方向与正北方向的夹角（由正北方向顺时针旋转到该直线的夹角）,2）转角：前一条直线的延长线与后一条直线的夹角,道路工程Ch2 道路平面线形设计,规范规定：各级公路不论转角大小，均应设置曲线,1圆曲线半径计算的一般公式,R=V2/127(i),-取整！,2-3 圆曲线,2考虑因素 1）行车 2）施工 3）地形 4）线形均衡 5）纵坡,道路工程Ch2 道路平面线形设计,1）极限最小半径,3设计标准,2）一般最小半径,3）不设超高最小半径,4）不设缓和曲线最小半径 R4,各级公路圆曲线最小半径,5)最大半径 规范规定Rmax10000为宜。,道路工程Ch2 道路平面线形设计,2-4 缓和曲线,1 缓和曲线的作用,1.1线形缓和,缓和曲线是指在直线和圆曲线或者半径不同的同向圆曲线之间，设置的曲率连续变化的曲线。,1.2行车缓和,1.3超高缓和,1.4加宽缓和,道路工程Ch2 道路平面线形设计,2 缓和曲线线形的选择,推证说明，汽车匀速从直线进入圆曲线（或相反）其行驶轨迹的弧长与曲线的曲率半径之乘积为一常数。此轨迹与数学上的回旋曲线相一致。我国规范规定取回旋线作为缓和曲线。,道路工程Ch2 道路平面线形设计,1）依离心加速变化率：操纵驾驶从容，旅客感觉舒适 2）依司机操作反应时间：Ls=V/1.2 3）超高渐变率适中：Ls=Bi/P 4）使线型协调、和谐：L：Ls：L=1：1：11：2：1,3 设计标准,标准规定了各级公路缓和曲线最小长度如P.51表3-6。,各级公路缓和曲线最小长度,道路工程Ch2 道路平面线形设计,2-5 平面线形的组合与衔接,1 一般原则,1.1平面线形应直捷、连续、顺适，并与地形、地物相适应，与周围环境相协调,1.2行驶力学上的要求是基本的，视觉和心理上的要求对高速公路应尽量满足,1.3保持平面线形的均衡与连贯,1.4应避免连续急弯,1.5平曲线应有足够的长度,道路工程Ch2 道路平面线形设计,2.1简单型曲线：直线圆曲线直线,2 平面线形要素组合的类型,条件：圆曲线半径R不设超高最小半径R不设。,道路工程Ch2 道路平面线形设计,22基本型曲线：直线-缓和曲线-圆曲线-缓和曲线-直线,条件：20 回旋线圆曲线回旋线长度之比最好设成1：1：1 1：2：1,道路工程Ch2 道路平面线形设计,相邻两个回旋线参数最好相等，A1/A21.5为宜。须插入短直线时，其长度L（A1+A2）/40。两圆曲线半径之比不宜过大，以R2/R1=1 1/3为宜。,2.3 S型曲线：用两个回旋线连接两个反向圆曲线的组合,道路工程Ch2 道路平面线形设计,2.4卵型曲线：用一个回旋线连接两个同向圆曲线的组合,回旋参数A宜在下列界限之内：R2/2 A R2两圆曲线半径之比宜在下列界限之内：0.2R2/R1 0.8两圆曲线的间距宜在下列界限之内：0.003D/R2 0.03R1-大圆半径，R2-小圆半径,道路工程Ch2 道路平面线形设计,2.5凸型曲线：两同向回旋线间不插入圆曲线而直接径向 衔接的组合,在严格受地形、地物限制处方可采用,道路工程Ch2 道路平面线形设计,2.6复合型曲线：两个以上同向回旋线间在曲率相等处相互 衔接的组合,两回旋线参数之比宜为：A2/A1=1/1.5除受地形和其他特殊限制的地方一般很少使用,道路工程Ch2 道路平面线形设计,2.7 C型曲线：同向曲线的两回旋线在曲率为零处径相衔接,特殊地形条件下方可采用,道路工程Ch2 道路平面线形设计,28复曲线：两个或两个以上半径不同、转向相同的圆曲线 径相衔接,满足缓和曲省略条件（2）方可采用,道路工程Ch2 道路平面线形设计,29回头曲线：在山区公路为克服高差在同一坡面上展线时所采用的、其圆心角一般接近或大于180o的曲线,前后线形应有连续性，两头宜布设过渡性曲线,道路工程Ch2 道路平面线形设计,2-6 行车视距,为保证行车安全，当司机看到一定距离外的障碍物或迎面来车时，进行汽车刹车或绕过它们而在路上行驶所必须的安全距离，称为行车视距,1行车视距的定义,道路工程Ch2 道路平面线形设计,2 行车视距种类及计算,2.1停车视距：汽车在路上行驶时，司机看到前方障碍物，紧急安全制动所需的最短距离,S停 S反+S制+S安（i)+S安,道路工程Ch2 道路平面线形设计,2.2会车视距:两辆对向行驶的汽车在同一车道上及时刹车 所必须的距离,S会2S停,道路工程Ch2 道路平面线形设计,2.3超车视距：汽车行驶时为超越前车所必须的距离,S超 S+S+S+S,道路工程Ch2 道路平面线形设计,高速公路、一级公路停车视距,二、三、四级公路停车视距、会车视距与超车视距,城市道路的各类视距规范上无明确规定值，由具体情况计算。,道路工程Ch2 道路平面线形设计,3 各级公路对视距的要求,规范规定：1）高速公路、一级公路采用停车视距（分向，分道行驶）；2）其它各等级公路应满足会车视距的要求，其长度2 S停3）工程特殊困难或受其它条件限制地段，可采用S停，但必须采取措施分道行驶，对向行驶的双车道公路要求有一定比例路段保证S超。,道路工程Ch2 道路平面线形设计,3）内容：沿线的地形、地物，路线（标出里程桩号，断链，平曲线要素及主要桩位）、水准点、大中桥、沿线交叉、隧道、主要沿线施工的位置等。高等级公路尚应示出坐标格网，导线点，列出 导线点及交点坐标表。城市道路平面图应标明道路中心线、车行道线、人行道线、绿化带、交通岛、人行横道线、雨 水口、窨井、交叉口等。,2-7 道路平面设计成果,1 直线、曲线转角一览表（如表3-14）,2 路线平面图（如图3-25、27）,1）比例：公路一般为1：2000-1：5000；城市道路一般为1：500-1：1000。,2）测绘范围：公路一般为中线两侧各200-250m；城市道路一般为红线两侧各20-50m。,道路工程Ch2 道路平面线形设计,3 逐桩坐标表（如表3-15）,其它成果 征用土地表 总里程及断桩断链表；赔偿树木、青苗数量表；拆迁建筑表；折迁电力电讯设施表等。,道路工程Ch2 道路平面线形设计,
