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第三章平面设计


设计速度(km/h) 极限最小半径 一般最小半径
不设超高最小半径
120 0.10 0.05
100 0.12 0.05
80
60
40
0.13
0.15
0.15
0.06
0.06
0.06
i路拱≤2.0%,μ=0.035~0.040 i路拱>2.0%,μ=0.040~0.050
30 0.16 0.05
20 0.17 0.05
R V2
127( ih)
即在给定车速V的情况下,最小半径Rmin的值就故决于允许的最大横向力系数μmax与超高横坡值ih。
1.横向力系数μ的确定
最大横向力系数μmax需要综合考虑多方面因素,不仅要考虑汽车在弯道上行驶时对行车的力学 稳定性要求,还要考虑乘客的舒适程度,以及汽车燃料和轮船消耗的情况等。 (各级公路最小半径的横向 力系数选用如下)
加路面抗滑能力等安全措施。
注:《标准》中规定“避免采用长直线”,系指若干公里长的直线,甚至几十公里的长直线。 针对我国的实际情况,如何采用长直线,应该因地制宜,因等级而定,不宜定死。
三、直线的最小长度
HY ZH
Lmin
YH
HZ
ZH
HY YH
HZ
当车速V大于等于60km/h时,同向曲线间的最短直线长度Lmin不小于6V。 当车速V小于等于40km/h时,同向曲线间的最短直线长度Lmin限制可以放宽。
一.路线
平面线形
路线
纵断面线形 横断面线形来自直线 平曲线 直坡 竖曲线 地面线 设计折线
圆曲线 缓和曲线
二.平面线形设计的基本要求
几何特征: 轨迹连续圆滑; 曲率是连续的; 曲率的变化率是连续的。
行驶汽车的导向轮与车身纵轴之间关系: 角度为零; 角度为常数; 角度为变数。
三种状态的行驶轨迹:(即构成) 直线、圆曲线、缓和曲线。 高速公路、一级公路、二级公路和三级公路平面线形要素有直线、圆曲线、缓和曲线三种。 四级公路平面线形要素有直线、圆曲线两种。
二、直线的运用
适于路段: 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,或规划方正的农耕地区等以直线条为主的地区; 长大桥梁、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。
采用长大直线时,应注意的问题: 在长直线上纵坡不宜过大,否则易导致高速度; 长直线与大半径凹形竖曲线组合为宜; 道路两侧地形过于空旷或呆滞、单调时,宜种植不同树种或设置一定建筑、雕塑、广告牌等措施; 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外,还必须设置标志、增
HY ZH
YH
Lmin
HZ
ZH
HY
HZ YH
反向曲线间的最小直线长度Lmin以不小于计算行车速度V的2倍为宜,否则若两反向曲线已 设缓和曲线,就将两缓和曲线的首尾相接。
第三节 圆曲线
优点:能灵活的适应地形、可循性好、线形美观、易于设计和放设。 缺点:较小半径的圆曲线对行车不利、直接与直线相连不符和汽车行驶轨迹。
L
YZ
-)
L/2
QZ
+)
J/2
JD(校核)
算例:
某四级公路在交点K10+264.55处右转64.78º,试进行该交点的平曲线设计。根据地形、地物 资料,拟选曲线半径R为250m。
计算:曲线要素;主点桩号。
解: 计算曲线要素:
切线T长Rtg 250tg64.7815.8594m
2
2
L R 64.7825028.2656m
2. 超高率i和imax。
在车速较高的情况下,为了平衡离心力要用较大的超高,但道路上行驶车辆的速度并不一致,特别 是在混合交通的道路上。对于慢车乃至暂停在弯道上的车辆,其离心力接近于0,如超高率过大,超过车轮胎 与路面间的横向摩阻系数γ,车辆有沿着路面最大合成坡度下滑的危险,因此必须满足下式:
imax≤γ γ取一年中气候恶劣季节路面的横向摩阻系数。《标准》规定,公路最大超高值的变化范围在 10%~6%之间,一般地区的公路取imax =8%,积雪冰冻地区一般取imax =6%。当已知R、μ值时,可通过 计算或查表得到i值。
J/2
K10+247.284 17.266
JD(校核) K10+264.55(校核无误)
二.圆曲线最小半径的计算 汽车在曲线上行驶时,由于横向力的作用,使行车的安全与合适程度受到影响,而且横向力越大,
对行车就越不利,因此,必须对曲线行车的横向力的大小加以限制。横向力的大小是和圆曲线的半径成反 比的,要想降低横向力。就应采用较大的平曲线半径。
一、圆曲线的几何要素
T ZY
α E
JD T
QZ
L
YZ
R α/2 α/2 R
其中:T——切线长;L——曲线长;E——外距; J——超距;R——圆曲线半径;α——转角。
曲线要素计算及主点桩号计算:
T Rtg 2
L R 180
E R sec 1 2
J 2T L
JD
-)
T
ZY
+)
平面线形必须与地形、地物、环境、景观等相协调,同时应注意线形的连续与均衡性,并同纵面 线形相互配合。
三.平曲线主点名称 1、直线+圆曲线
2、直线+缓和曲线+圆曲线
第二节 直线
一、直线特点 优点:
1.短捷、直达、有美感; 2.汽车行驶受力简单,方向明确,操作容易; 3.易定线,方便测定方向和距离。 缺点: 1.过长直线不灵活,难与地形相协调; 2.直线长度运用不当,易破坏线形的连续性; 3.过长直线易使人感到单调疲劳,难以目测车间距离。
180 180
ER(sec 1)250(sec64.781)46.06m1
2
2
J 2TL215.859428.265634.532m
主点桩号计算:
JD
-)
T
K10+264.55 158.594
ZY
+)
L
K10+105.956 282.656
YZ
-)
L/2
K10+388.612 141.328
QZ
+)
ih
V2 127R
三. 圆曲线最小半径的指标:
1.极限最小半径 极限最小半径是各级公路对按计算车速行驶的车辆,能保证其安全行车的最小允许半径。
第三章 平面设计 第一节 道路平面线形概述
道路是一条三维空间的带状物。路线是指道路中线的空间位置。路线在水平面上的投影称作路线的平 面。沿中线竖直剖切再行展开则是路线的纵断面。中线上任意一点的法向切面是道路在该点的横断面。路 线设计是指确定路线空间位置和各部分几何尺寸的工作。路线可分解为平面、纵断面、横断面三大部分。 三者既要分别考虑,又是一个有机的整体。
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