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道路平面设计之道路平面线形


2 h
l
y
=
l3 6R lh

l7 336 ⋅ R 3lh3
l ―回旋线上任一点到 曲线起点的曲线长度
R―主曲线半径 lh ―缓和曲线长度
坐标原点在ZH、HZ
(4)在圆曲线上任意点的坐标公式
ϕm
=
αm
+
β0
=
90
π
⋅ ( 2lm + lh R
)
x = q + R ⋅sin ϕm
y = ΔR + R(1− cosϕm )
三. 缓和曲线
2、缓和曲线的选择
(1)缓和曲线轨迹特点:由直线驶入圆曲线 转弯时,其轨迹上的任一点的曲率半径与其行 程l(自转弯开始点算起)成反比,此轨迹方程 为回旋曲线方程。因此我国《标准》规定缓和 曲线采用回旋曲线。
三. 缓和曲线
(2)缓和曲线的一般方程式:
ρ ⋅l = C
(2-26)
为了设计方便,使量纲一致,故令A2=C,则
一. 直 线
断背曲线:互相通视的同向曲线间若插以短直 线,容易产生把直线和两端的曲线看成为反向曲 线的错觉,当直线过短时甚至把两个曲线看成是 一个曲线,这种线形破坏了线形的连续性,且容 易造成驾驶操作的失误,通常称为断背曲线。
设计中应尽量避免。
一. 直 线
断背曲线
X 直线的计算
一. 直 线
不设超高最小半径(m) 5500 4000 2500 1500 600 350 150
二. 圆曲线
3、平曲线长度(curve radius)
(1)平曲线最小长度规定
① 从驾驶员操纵方便、行车舒适性以及视觉要求来 看,应对平曲线长度加以限制。
② 公路按6s行程长度控制(条件许可的按9s控制) LS:LY:LS≈1:1:1,才能使其线形美观、顺畅。
哪一个最大? 哪一个最小?
(3)圆曲线最大半径 10000m 为宜。
二. 圆曲线
圆曲线最小半径
设计速度(km/h)
120 100 80 60 40 30 20
极限最小半径(m) 650 400 250 125 60 30 15
一般最小半径(m) 1000 700 400 200 100 65 30
T
L
T
p22
二. 圆曲线
圆曲线要素计算例题
三. 缓和曲线
缓和曲线(transition curve)
指在直线与圆曲线之间或者半径相差较大的 两个转向相同圆曲线之间设置的一种曲率连 续变化的曲线。
三. 缓和曲线
1、缓和曲线作用
⑴ 曲率连续变化,视觉效果ห้องสมุดไป่ตู้。(线形缓和)
⑵ 离心加速度逐渐变化,旅客感觉舒适。(行车缓和) ⑶ 超高横坡度逐渐变化,行车更加平稳。(超高缓和)
(2)汽车在圆曲线上的行驶要受到离心力;在 平曲线上行驶时要多占路面宽。
(3)视距条件差,容易发生交通事故。 (4)较大半径的长缓圆曲线具有线形美观、顺 适、行车舒适等特点。故常采用。
二. 圆曲线
2、圆曲线半径(curve radius)
确定半径的计算依据 圆曲线最小半径 圆曲线最大半径
极限最小半径 一般最小半径 不设超高的最小半径
路线的方位角 θ按下式计算:
第一象限: △X>0 △Y>0 θ=β
第二象限: △X<0 △Y>0 θ=180°-β
第三象限: △X<0 △Y<0 θ=180°+β
第四象限: △X>0 △Y<0 θ=360°-β
转角α=θ2-θ1 “+“为右转 ”-“为左转
Y
二. 圆曲线
1、圆曲线线形特征
(1)曲线上任意一点的曲率半径R=常数,故 测设比缓和曲线简便。
ZH(桩号)=JD(桩号)-T
HY(桩号)=ZH(桩号)+Lh HZ(桩号)=HY(桩号)+(L-Lh)
YH(桩号)=HZ(桩号)-Lh
QZ(桩号)=YH (桩号)-(L-2LH)/2
JD(桩号)=QZ(桩号)+J/2
ZH
HZ
YH QZ HY
JD
(3)回旋曲线上任意点的坐标公式
x
=
l

l5
40
R
2l
50
20
注:当α<2°时,按α=2°计算
二. 圆曲线
4、圆曲线半径的确定
①一般情况下宜采用极限最小半径的4~8倍或超高 为2~4%的圆曲线半径;
②地形条件受限制时,应采用大于或接近于一般最 小半径的圆曲线半径;
③地形条件特别困难不得已时,方可采用极限最小 半径;
④应同前后线形要素相协调,使之构成连续、均衡 的曲线线形;
• 直线线形大多难于与地形相协调 • 若长度运用不当,不仅破坏了线形的连续性,也不便达到线
形设计自身的协调 • 过长的直线易使驾驶人感到单调、疲倦,难以目测车间距离
(3)宜采用直线线形的路段:
不受地形、地物限制的平坦地区或山间的开阔谷地 市镇及其近郊,或规划方正的农耕区等以直线条为主的地
区 长的桥梁、隧道等构造物路段 路线交叉点及其前后 双车道公路提供超车的路段
(1)汽车在转弯行驶时的受力特点与力的平衡
式中:
R=
V2
127(μ ± iB )
iB -路面横坡,无超高时为路拱横坡,有超高时为超高横坡
μ -横向力系数:单位车重所承受的实际横向力
二. 圆曲线
¾ 横向力系数μ的确定
①行车的横向倾覆稳定性 µ<1.0 ②行车的滑动稳定性 µ =0.4~0.6干燥路面 0.1~0.15一般路面 ③乘客舒适性 µ< 0.1 ④营运经济性 µ <0.1~0.15
舒适性的最小半径,它是通常情况下推荐采用的最小半径值。统计 90%。
不设超高最小半 径:是指曲线半径较大,离心力较小,靠轮胎与路
面间的摩 阻力就足以保证汽车 安全稳定行驶所采用 的最小半径,这时路 面 就可以不设超高。
公路按μ=0.0 35,iB =-0.015。 城市道路按μ=0 .06,iB=-0.015。
80
最大超高横坡度(%)
6
60,50 4
40,30,20 2
二. 圆曲线
(2)圆曲线最小半径
极限最小半径(minimum radius of horizontal curve):当μ和 iB
(最大超高)都得到最大值。
一 般 最小 半径 :指 按计 算行 车速 度 行驶 的车 辆能 保证 其安 全性和
E
T
L
T = Rtg a
T
2
L = π aR = 0.01745 aR
180
E = R(sec a − 1) 2
J = 2T − L
(2)圆曲线主点里程桩号计算:
ZY(桩号)=JD(桩号)-T YZ(桩号)=ZY(桩号)+L QZ(桩号)=YZ(桩号)-L/2 JD(桩号)=QZ(桩号)+J/2
E
一. 直 线
2、直线的标准规定:
(1)直线的最大长度
德国20V; 前苏联8km;美国4.83km。 总的原则:公路线形应与地形相适应,与景观相协
调,直线的最大长度应有所限制,当采用长的直线 线形时,为弥补景观单调的缺陷,应结合具体情况 采取相应的技术措施。
一. 直 线
采用长的直线线形时,应注意的问题:
缓和曲线最 小长度(m)
高速公路




120 100 80 60 100 60 80 40 60 30 40 20
100 85 70 50 85 50 70 35 50 25 35 20
三. 缓和曲线
4、缓和曲线的省略
(1)R≥RP (2)四级公路:可采用超高加宽缓和段代替 (3)城市道路
城市道路不设缓和曲线的最小圆曲线半径
平曲线最小长度(m) 200 170 140 100 70 50 20
公路转角等于或小于7°时的平曲线长度
设计速度(km/h)
120
100
80
60
40
30
20
平曲线长度 (m)
一般值 低限值
1400/α 1200/α 1000/α 700/α 500/α 350/α 280/α
200
170
140 100 70
直线的最大长度应有所限制。当采用长的直线线形 时,为弥补景观单调之缺陷,应结合沿线具体情况采取 相应的技术措施并注意下述问题:
① 长直线上纵坡不宜过大,因长直线再加下陡坡 行驶更易导致高速度;
② 长直线与大半径凹形竖曲线组合为宜,可以使 生硬呆板的直线得到一些缓和。
一. 直 线
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、 雕塑、广告牌 等措施,
二. 圆曲线
3、平曲线长度
(2)小转角时的平曲线长度
当公路转角小于或等于7°时,曲线长度往往看 上去较实际长度为短。因为在曲线两端附近的曲线 部分被误认为是直线,只有在交点附近的部分才能 看出是曲线,这就会给驾驶员造成急转弯的错觉。
二. 圆曲线
各级公路平曲线最小长度
设计速度(km/h)
120 100 80 60 40 30 20
以改善单调的景观。 ④ 长直线或长下坡尽头的平曲线必须采取设
置标志、增加路面抗滑能力等安全措施。
一. 直 线
(2)直线的最小长度 ① 同向曲线间的直线最小长度
同向曲线(adjacent curve in one direc-tion)----指两
个转向相同的相邻曲线间连以直线所形成的平面线形。 A.当V≥60km/h时,直线≥6V(以km/h计)为宜 B.当V≤40km/h时,可参照上述规定执行
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