《公路设计》平面设计.ppt

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1、公路设计-平面设计,本章重、难点,重点：最小圆曲线半径、最小缓和曲线长度缓和曲线要素超高和加宽的设计原理和方法难点：超高和加宽的设计原理和方法,圆曲线三个最小半径,极限最小半径一般最小半径不设超高最小半径,三个最小半径之间的关系及适用条件,一般情况下尽量选用大于或等于一般最小半径，只有受地形限制及其他特殊困难时，才可采用极限最小半径；桥位处两端设置圆曲线时，一般大于一般最小半径；隧道内必须设置圆曲线时应大于不设超高的最小半径；长直线或陡坡尽头，不得采用小半径圆曲线；不论偏角大小，均应设置圆曲线；半径过大也无实际意义，故一般宜小于10000m。,极限最小半径,一般最小半径,不设超高最小半径,缓和

2、曲线,缓和曲线的作用与性质作用便于驾驶员操纵方向盘乘客舒适稳定满足超高加宽过度与圆曲线配合，增加美观性质基本方程最小长度以离心加速度计算以驾驶员操纵方向盘所需计算以超高附加纵坡不宜过陡确定视觉上计算,平曲线超高,超高及其作用 当汽车在弯道上行驶时，要受到离心力的作用，所以在平曲线设计时，常将弯道外侧车道抬高，构成与内侧车道同坡度的单向坡，这种设置称为平曲线超高，其作用是为了使汽车在平曲线上行驶时能获得一个指向内侧的横向分力，用以克服离心力，减少横向力，从而保证汽车行驶的稳定性及乘客的舒适性。超高横坡度的确定 超高横坡度的大小与公路等级、平曲线半径及公路所处的环境、自然条件、路面类型、车辆组成等

3、因素相关。,超高的一般规定和要求,各级公路的圆曲线部分的最小超高横坡度须大于该公路直线部分的路拱横坡度，以利于排水。当公路通过城镇作为城市道路时按正常设置超高有困难时，可视实际情况进行适当处理。在有纵坡的弯道上设置超高时，应考虑合成坡度。,超高缓和段,绕路面未加宽时的内边轴,无中央分隔带,绕中心线,绕路面外边轴,绕中央分隔带两侧边缘分别旋转,有中央分隔带,绕中央分隔带中心旋转,绕中央分隔带两侧路面中心旋转,绕内边轴旋转,绕中轴旋转,绕边轴旋转,三种超高方式的特点,高差影响大(道路抬高),绕内边轴,线形美观,适用条件:新建道路,高差影响小,绕中轴,线形较美观,适用条件:改建道路,高差影响大(道路

4、压底),绕外边轴,线形不美观,适用条件:下穿式道路,平曲线加宽,加宽及其作用公路工程技术标难规定，当R250m时，应设置加宽，双车道路面的全加宽值见表1-2-10。单车道路面的全加宽值按表1-2-10值的12取用，三车道以上的路面其加宽值应另行计算。四级公路和山岭重丘区的三级公路采用表1-2-10中的第一类加宽；其余各级公路采用第三类加宽值。对不经常通行集装箱运输半挂车的公路，可采用第二类加宽值；圆曲线的加宽应设置在圆曲线的内侧，当路面加宽时路基一般也同时加宽；分道行驶的公路当园曲线半径较小时，其内侧的加宽值应大于外侧车道的加宽值。设计时应按内外车道不同半径通过计算分别确定其加宽值。加宽缓和段

5、加宽缓和段长度计算 渐变1:15,5的整倍数加宽值的计算直线高次抛物线,行车视距,停车视距会车视距超车视距平面视距保证,视距保证方法及步骤(图P55),按比例绘制弯道平面图及各桩号断面图；确定Rs并计算h值；丈量(或量取)行车轨迹线至障碍物线之间的距离h0值；判断视距是否保证，若视距不能保证，则需进行下列工作；在平面图上距曲线起点(或终点)处分别向直线方向沿轨迹线两端量取s长度得o点及n点；在on长度范围内将轨迹线平分苦干等分，得o、1、2、3、4n各点；由1点开始，沿轨迹线方向每隔等距离量取s得l、2、3、4n各点，并连接1-l、2-2、3-3用一光滑曲线外切各连线，该光滑曲线即为视距包络线

6、；图中的阴影部分即为视距切除范围；据平面图与横断面图个相对应的桩号分别在平面图上量取h0，如图1-2-24即为视距切除范围。,平面设计要点,直线的运用(一)适宜采用直线的路段 1不受地形、地物限制的平坦地区和山间的开阔地段；2城镇及其近郊或规划方正的农耕区等以直线条为主体的地区；3长大桥梁、隧道等结构物地段；4路线交叉点前后；5双车道公路供超车的路段。(二)当采用长直线线形时 1纵坡不宜过大；2同大半径凹形竖曲线组合为宜；3两侧地形过于空旷时，宜采取种植不同树种或设置一定建筑物等措施；4长直线或长下坡尽头的平曲线，除曲线半径、超高、视距等必须符合规定要求外，还必须采用设置标志、增加路面抗滑能力

7、等安全措施；5对较高车速的公路(v60km/h)，其最大直线长度宜控制在70s左右时间的行程距离。(三)最小直线长度的限制 同向:6V 反向:2V,平面设计要点,圆曲线的运用 1一般情况下，以采用极限半径的48倍为宜，当条件受限制时也应采用大于或等于一般最小半径，只有当地形特殊困难时才采用极限最小半径；2圆曲线半径过大也无实际意义，故一般不宜大于10000m；3各级公路不论a大小如何均应设置平曲线；4圆曲线应同前后相邻的平面线形相协调，不宜悬殊过大，使之构成连续、均衡的曲线线形；5应与纵断面线形相协调，必须避免小半径平曲线与竖曲线相重合。,平面设计要点,缓和曲线的运用 1基本型 按直线一回旋线

8、一圆曲线一回旋线一直线的顺序组合当选用基本组合时尽可能满足：回旋线：圆曲线：回旋线1：1：1：1：2：1 2S形 3卵形 4凸形 5复合型 6C形 C形只有在特殊地形条件下采用 C形没有很好解决直线到圆曲线的过度,平曲线最小长度,1保证驾驶员操纵方向盘所需时间 2小偏角平曲线最小长度的取值,平面线形的组合与衔接,1两相邻的同向曲线间应设有足够长度的直线段 2两反向曲线夹有直线段时，以设置不小于最小直线段长度的直线段为宜 3三、四级公路两相邻反向曲线无超高、加宽时可径相衔接；无超高有加宽时，中间应设有长度不小于10m的加宽缓和段。工程特殊的山岭区，三、四级公路设置超高时中间直线长度不得小于15m

9、。4应避免连续急弯的线形，可在曲线间插入足够长的直线或回旋线。5线形设计的要求与内容应随公路等级和计算行车速度的不同而异。6在路线交叉前后应尽可能采用技术指标较高的线形，保证行驶安全和提高公路的通行能力。7平面线形应在地形、地物、地质等各种具体条件的基础上，选用相应技术指标进行组合设计。,平面设计成果,两相邻的同向曲线间应设有足够长度的直线段两反向曲线夹有直线段时，以设置不小于最小直线段长度的直线段为宜 三、四级公路两相邻反向曲线无超高、加宽时可径相衔接；无超高有加宽时，中间应设有长度不小于10m的加宽缓和段。工程特殊的山岭区，三、四级公路设置超高时中间直线长度不得小于15m。应避免连续急弯的

10、线形，可在曲线间插入足够长的直线或回旋线。线形设计的要求与内容应随公路等级和计算行车速度的不同而异。在路线交叉前后应尽可能采用技术指标较高的线形，保证行驶安全和提高公路的通行能力。平面线形应在地形、地物、地质等各种具体条件的基础上，选用相应技术指标进行组合设计。,平面线形的组合与衔接,1两相邻的同向曲线间应设有足够长度的直线段 2两反向曲线夹有直线段时，以设置不小于最小直线段长度的直线段为宜 3三、四级公路两相邻反向曲线无超高、加宽时可径相衔接；无超高有加宽时，中间应设有长度不小于10m的加宽缓和段。工程特殊的山岭区，三、四级公路设置超高时中间直线长度不得小于15m。4应避免连续急弯的线形，可在曲线间插入足够长的直线或回旋线。5线形设计的要求与内容应随公路等级和计算行车速度的不同而异。6在路线交叉前后应尽可能采用技术指标较高的线形，保证行驶安全和提高公路的通行能力。7平面线形应在地形、地物、地质等各种具体条件的基础上，选用相应技术指标进行组合设计。,平面线形的组合与衔接,一、直线、曲线及转角表 二、路线平面图,示例,小 结,平面指标,半径,一般,极限,不设超高,直线,同向：6V,反向：2V,特殊情况,缓和曲线,Ls:Ly:Ls=1:1:11:2:1,超高的几种思考,S型曲线的接头部分的超高问题(应分有缓和曲线和无缓和曲线两种),