【道路工程】第三章平面设计
道路平面
2.直线的最小长度 相邻两曲线之间应 有一定长度的直线, 这个直线是指前一 曲线的终点(HZ或YZ) 到后一曲线的起点(ZH或ZY)之间的长度。
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(1)同向曲线间的直线最小长度 同向曲线:是指两个转向相同的相邻曲线之间连以直 线而形成的平面线形。 断背曲线:同向曲线间以短直线相连而成的曲线。
道路工程
—— 道路路线设计
交通运输与物流学院 李娟
长安大学公路学院
长安大学公路学院
第三章 道路平面
道路平面
相关概念:
道路:一条三维空间的实体,是由路基、路面、桥梁、涵 洞、隧道等组成的空间带状构造物。 路线:道路中线的空间位置。 线形:道路中心线的立体形状。 路线平面:路线在水平面上的投影。 路线纵断面:沿中线竖直剖切再行展开的断面(展开是指 展开平面、纵坡不变)。 路线横断面:中线上任一点的法向切面。 路线设计:确定路线空间位置和各部分的几何尺寸。
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知识拓展——直线的最大长度
➢由于长直线的安全性差,一些国家对直线的最大长度 作 了 规 定 : 德 国 规 定 不 超 过 20V ( V 是 设 计 车 速 , 用 km/h表示,20V相当于72s的行程);前苏联规定为 8km;美国为4.83km。我国目前尚无统一的规定。在 运用直线线形并确定其长度时。必须持谨慎态度。 ➢总的原则是: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,当采用长直线时,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。
1
角度为常数
2
角度为变数
3
行驶轨迹为: 曲率为零的线形—直线 曲率为常数的线形—圆曲线 曲率为变数的线形—缓和曲线
道路平面线形正是由上述三种线形,即直线、圆曲线和缓和曲 线构成,称之为“平面线形三要素”。
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4.1 直线
一、直线的特点
优点: 两点之间距离最短。 具有短捷、直达的印象。 行驶受力简单,方向明确,驾驶操作简易。 测设简单方便(用简单的就可以精确量距、放样等)。 在直线上设构造物更具经济性。
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断背曲线的错觉: ① 当直线较短时,在视觉上容易形成直线与两端曲线构 成反弯的错觉; ② 当直线过短甚至把两个曲线看成是一个曲线。 危害: 破坏了线形的连续性,造成驾驶操作失误,应尽量避免。 解决办法: 因为是视觉上的判断错觉,最好的办法是在两同向曲线间 插入长的直线段,如果条件允许可以考虑插入大半径曲线 或组成复曲线。
线形并决定其长度时,必须慎重考虑。
一般不宜采用长直线!!!!
路线完全不受地形、地物限制的平坦地区或山间的宽阔 河谷地带; 城镇及其近郊道路,或以直线为主体进行规划的地区; 长大桥梁、隧道等构造物路段; 路线交叉点及其附近; 双车道公路提供超车的路段。
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二、直线的长度
1.直线的最大长度 我国《标准》和《规范》对直线的最大长度没有具体的 规定,但原则规定直线的最大长度应有所限制,尽量避 免长直线。 最大长度主要应根据驾驶员的视觉反应及心理上的承受 能力来确定。 一般认为:直线的最大长度在城镇附近或其他景色有变 化的地点大于20V(km/h)即72s行程,是可以接受的; 在景色单调的地点最好控制在20V(km/h)以内;而 在特殊的地理条件下应特殊处理。
l 2V
当直线两端设置有缓和曲线时,也可以直接相连,构成S 型曲线。 当设计速度≤40km/h时,可参照下述规定执行: 三、四级公路无超高加宽,可径相衔接;无超高而有加 宽时,中间有长度不小于10m的加宽缓和段;四级公路设
置超高时,中间直线长度不得小于15m。
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缺点: ➢ 直线单一无变化,与地形及线形自身难以协 调。 ➢ 过长的直线在交通量不大且景观缺乏变化时,易使 驾驶人员感到单调、疲倦。 ➢ 在直线纵坡路段,易错误估计车间距离、行车速度 及上坡坡度。 ➢ 易对长直线估计得过短或产生急躁情绪,超速行驶。
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二、直线的运用
采用直线线形时必须注意线形与地形的关系,在运用直线
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《规范》规定: 当 设 计 速 度 ≥ 60km/h 时 , 同 向 曲 线 间 的 直 线 最 小 长 度 (以m计)以不小于设计速度(以km/h计)的6倍为宜; 当地形条件及其它特殊情况限制时,最小直线长度不得 小于设计速度(以km/h计)的3倍。 对于设计速度≤40km/h时,参考执行即可。 在受到条件限制时,宜将同向曲线改为大半径曲线或将 两曲线作成复曲线、卵形曲线或C形曲线。
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汽车行驶轨迹:
行驶中的汽车其重心的轨迹在几何性质上有以下特征: ① 轨迹是连续的、圆滑的,任一点不出现错头和破折。 ② 曲率是连续的,任一点不出现两个曲率值。 ③ 曲率变化是连续的,任一点不出现两个曲率变化率值。
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直线-圆曲线-直线
不满足第二、三条性质, 但满足第一条要求,满 足了车辆的直行和转向 要求,可作为低等级山 区道路采用。
道路平面 为满足第二条要求,在直线与圆曲线间引入了一条曲率 逐渐变化的“缓和曲线”,使整条线形符合汽车行驶轨 迹特性的第一条和二条,保持了线形的曲率连续。它不 满足第三条要求,不是最理想的,但与汽车行驶轨迹接 近,国内外普遍采用。
直线-缓和曲线-圆曲线-缓和曲线-直线
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汽车前轮转向角:
角度为零
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当直线长度大于1km时,可采用 下列技术措施予以弥补: 纵坡不应过大,一般应小于3%。 同大半径凹型竖曲线结合为宜。
两侧地形过于空旷时,宜采取栽植不同树种或设置一定 建筑物等措施。 长直线或长下坡尽头的平曲线,应对路面超高、停车视 距等进行检验,必要时须采用设置标志、增加路面抗滑 能力等安全措施。
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(2)反向曲线间直线的最小长度 反向曲线:两个转向相反的相邻曲线之间连以直线所 形成的平面线形。 对反向曲线间直线最小长度的规定,主要考虑到其超 高和加宽缓和的需要,以及驾驶人员操作的方便。
JD1
α1
α2 JD2
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《规范》规定: 当设计速度≥60km/h时,反向曲线间直线最小长度(以m 计)以不小于设计速度(以km/h计)的2倍为宜。