長(zhǎng)安大學(xué)_道路勘測(cè)設(shè)計(jì)__第二章_平面設(shè)計(jì)

1、20082008年年4 4月月 道路勘測(cè)設(shè)計(jì)道路勘測(cè)設(shè)計(jì) （第二章（第二章 平面設(shè)計(jì)）平面設(shè)計(jì)） 長(zhǎng)長(zhǎng) 安安 大大 學(xué)學(xué) Highway college, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 內(nèi)容提要內(nèi)容提要 汽車行駛軌跡特性與道路平面線形要素汽車行駛軌跡特性與道路平面線形要素 。 直線的特點(diǎn)和運(yùn)用、最大長(zhǎng)度和最小長(zhǎng)度。直線的特點(diǎn)和運(yùn)用、最大長(zhǎng)度和最小長(zhǎng)度。 圓曲線的特點(diǎn)、半徑大小及其長(zhǎng)度圓曲線的特點(diǎn)、半徑大小及其長(zhǎng)度 。 緩和曲線的性質(zhì)、形式及最小長(zhǎng)度和參數(shù)緩和曲線的性質(zhì)、形式及最小長(zhǎng)度和參數(shù) 。 平面線形設(shè)計(jì)原則和線形要素組合類型平面線形設(shè)計(jì)原則和線形要素組合類型 。

2、Highway college, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述 一、路線的相關(guān)概念一、路線的相關(guān)概念 道路道路：一條三維空間的實(shí)體，是由路基、路面、橋梁、涵：一條三維空間的實(shí)體，是由路基、路面、橋梁、涵 洞、隧道等組成的空間帶狀構(gòu)造物。洞、隧道等組成的空間帶狀構(gòu)造物。 路線路線：道路中線的空間位置。：道路中線的空間位置。 線形線形：道路中心線的立體形狀。：道路中心線的立體形狀。 路線平面路線平面：路線在水平面上的投影。：路線在水平面上的投影。 路線縱斷面路線縱斷面：沿中線豎直剖切再行展開的斷面（展開是指：沿中線豎直剖切再行展開的斷面（展開是指

3、 展開平面、縱坡不變）。展開平面、縱坡不變）。 路線橫斷面路線橫斷面：中線上任一點(diǎn)的法向切面。：中線上任一點(diǎn)的法向切面。 路線設(shè)計(jì)路線設(shè)計(jì)：確定路線空間位置和各部分的幾何尺寸。：確定路線空間位置和各部分的幾何尺寸。 Highway college, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 Highway college, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 二、汽車行駛軌跡與道路平面線形二、汽車行駛軌跡與道路平面線形 （一）汽車行駛軌跡（一）汽車行駛軌跡 行駛中的汽車其重心的軌跡在幾何性質(zhì)上有以下特征：行駛中的汽車其重心的軌跡在幾何性質(zhì)上有以下特征： 軌跡是

4、連續(xù)的、圓滑的，任一點(diǎn)不出現(xiàn)錯(cuò)頭和破折。軌跡是連續(xù)的、圓滑的，任一點(diǎn)不出現(xiàn)錯(cuò)頭和破折。 曲率是連續(xù)的，任一點(diǎn)不出現(xiàn)兩個(gè)曲率值。曲率是連續(xù)的，任一點(diǎn)不出現(xiàn)兩個(gè)曲率值。 曲率變化是連續(xù)的，任一點(diǎn)不出現(xiàn)兩個(gè)曲率變化率值曲率變化是連續(xù)的，任一點(diǎn)不出現(xiàn)兩個(gè)曲率變化率值 。 Highway college, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 Highway college, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 直線圓直線直線圓直線: : 不滿足第二、三條不滿足第二、三條 性質(zhì)，但滿足第一條要性質(zhì)，但滿足第一條要 求，滿足了車輛的直行求，滿足了車輛的直行 和轉(zhuǎn)向要求

5、，可作為低和轉(zhuǎn)向要求，可作為低 等級(jí)山區(qū)道路采用等級(jí)山區(qū)道路采用。 Highway college, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 直緩圓緩直直緩圓緩直: : 為滿足第二條要求，在直線與圓曲線為滿足第二條要求，在直線與圓曲線 間引入了一條曲率逐漸變化的間引入了一條曲率逐漸變化的“緩和曲線緩和曲線 ”，使整條線形符合汽車行駛軌跡特性的使整條線形符合汽車行駛軌跡特性的 第一條和二條，保持了線形的曲率連續(xù)。第一條和二條，保持了線形的曲率連續(xù)。 它不滿足第三條要求，不是最理想的，但它不滿足第三條要求，不是最理想的，但 與汽車行駛軌跡接近，國(guó)內(nèi)外普遍采用。與汽車行駛軌跡接近，國(guó)

6、內(nèi)外普遍采用。 Highway college, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 平面線形三要素：平面線形三要素：直線、圓曲線和緩和曲線直線、圓曲線和緩和曲線。 道路平面線形設(shè)計(jì)，是根據(jù)汽車行駛的力學(xué)性質(zhì)道路平面線形設(shè)計(jì)，是根據(jù)汽車行駛的力學(xué)性質(zhì) 和行駛軌跡要求，合理地確定各線形要素的幾何參數(shù)和行駛軌跡要求，合理地確定各線形要素的幾何參數(shù) ，保持線形的連續(xù)性和均衡性，避免采用長(zhǎng)直線，并，保持線形的連續(xù)性和均衡性，避免采用長(zhǎng)直線，并 注意使線形與地形、地物、環(huán)境和景觀等協(xié)調(diào)。對(duì)于注意使線形與地形、地物、環(huán)境和景觀等協(xié)調(diào)。對(duì)于 車速較高的道路，線形設(shè)計(jì)還應(yīng)考慮汽車行駛美學(xué)及

7、車速較高的道路，線形設(shè)計(jì)還應(yīng)考慮汽車行駛美學(xué)及 駕駛員視覺和心理上的要求。駕駛員視覺和心理上的要求。 （二）平面線形要素（二）平面線形要素 Highway college, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 第二節(jié)第二節(jié) 直線直線 一、直線的特點(diǎn)一、直線的特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) u兩點(diǎn)之間距離最短。兩點(diǎn)之間距離最短。 u具有短捷、直達(dá)的印象。具有短捷、直達(dá)的印象。 u行駛受力簡(jiǎn)單，方向明確，駕駛操作簡(jiǎn)易。行駛受力簡(jiǎn)單，方向明確，駕駛操作簡(jiǎn)易。 u測(cè)設(shè)簡(jiǎn)單方便（用簡(jiǎn)單的就可以精確量測(cè)設(shè)簡(jiǎn)單方便（用簡(jiǎn)單的就可以精確量 距、放樣等）。距、放樣等）。 u在直線上設(shè)構(gòu)造物更具經(jīng)濟(jì)性。在直線

8、上設(shè)構(gòu)造物更具經(jīng)濟(jì)性。 Highway college, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 缺點(diǎn)缺點(diǎn) u直線單一無變化，與地形及線形自身難以協(xié)直線單一無變化，與地形及線形自身難以協(xié) 調(diào)。調(diào)。 u過長(zhǎng)的直線在交通量不大且景觀缺乏變化時(shí)，過長(zhǎng)的直線在交通量不大且景觀缺乏變化時(shí)， 易使駕駛?cè)藛T感到單調(diào)、疲倦。易使駕駛?cè)藛T感到單調(diào)、疲倦。 u在直線縱坡路段，易錯(cuò)誤估計(jì)車間距離、行車在直線縱坡路段，易錯(cuò)誤估計(jì)車間距離、行車 速度及上坡坡度。速度及上坡坡度。 u易對(duì)長(zhǎng)直線估計(jì)得過短或產(chǎn)生急躁情緒，超速易對(duì)長(zhǎng)直線估計(jì)得過短或產(chǎn)生急躁情緒，超速 行駛。行駛。 Highway colleg

9、e, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 采用直線線形時(shí)必須采用直線線形時(shí)必須注意線形與地形注意線形與地形的關(guān)系，在運(yùn)用直線線的關(guān)系，在運(yùn)用直線線 形并決定其長(zhǎng)度時(shí)，必須慎重考慮，一般不宜采用長(zhǎng)直線形并決定其長(zhǎng)度時(shí)，必須慎重考慮，一般不宜采用長(zhǎng)直線。 u路線完全不受地形、地物限制的平坦地區(qū)或山間的寬闊河谷路線完全不受地形、地物限制的平坦地區(qū)或山間的寬闊河谷 地帶；地帶； u城鎮(zhèn)及其近郊道路，或以直線為主體進(jìn)行規(guī)劃的地區(qū)；城鎮(zhèn)及其近郊道路，或以直線為主體進(jìn)行規(guī)劃的地區(qū)； u長(zhǎng)大橋梁、隧道等構(gòu)造物路段；長(zhǎng)大橋梁、隧道等構(gòu)造物路段； u路線交叉點(diǎn)及其附近；路線交叉點(diǎn)及其附近； u

10、雙車道公路提供超車的路段。雙車道公路提供超車的路段。 二、直線的運(yùn)用二、直線的運(yùn)用 Highway college, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 三三.直線設(shè)計(jì)及計(jì)算直線設(shè)計(jì)及計(jì)算 1.實(shí)地定交點(diǎn)實(shí)地定交點(diǎn): 選線人員根據(jù)道路等級(jí)和地形條件選線人員根據(jù)道路等級(jí)和地形條件 定出一系列直線，相鄰兩直線相交得到定出一系列直線，相鄰兩直線相交得到 各個(gè)交點(diǎn)各個(gè)交點(diǎn)(JD1、JD2、)，通過測(cè)量交，通過測(cè)量交 點(diǎn)的距離，確定交點(diǎn)之間的關(guān)系；或通點(diǎn)的距離，確定交點(diǎn)之間的關(guān)系；或通 過測(cè)量交點(diǎn)與導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo)關(guān)系，確定過測(cè)量交點(diǎn)與導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo)關(guān)系，確定 交點(diǎn)坐標(biāo)，再根據(jù)相鄰交點(diǎn)坐標(biāo)

11、算出交交點(diǎn)坐標(biāo)，再根據(jù)相鄰交點(diǎn)坐標(biāo)算出交 點(diǎn)偏角和距離。點(diǎn)偏角和距離。 Highway college, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 右右右左 ，180180 偏角的測(cè)量：偏角的測(cè)量：偏角或稱轉(zhuǎn)角，是指路線由一個(gè)方偏角或稱轉(zhuǎn)角，是指路線由一個(gè)方 向偏向另一個(gè)方向時(shí)，偏轉(zhuǎn)后的方向與原方向的向偏向另一個(gè)方向時(shí)，偏轉(zhuǎn)后的方向與原方向的 夾角。偏轉(zhuǎn)后的方向位于原方向左側(cè)時(shí)，稱左偏，夾角。偏轉(zhuǎn)后的方向位于原方向左側(cè)時(shí)，稱左偏， 位于原方向右側(cè)時(shí)，稱右偏。在路線測(cè)量中，一位于原方向右側(cè)時(shí)，稱右偏。在路線測(cè)量中，一 般規(guī)定測(cè)交點(diǎn)右角，由右角計(jì)算偏角。右角是指般規(guī)定測(cè)交點(diǎn)右角，由右

12、角計(jì)算偏角。右角是指 前進(jìn)方向右側(cè)夾角，一般用全測(cè)回法測(cè)量。右角前進(jìn)方向右側(cè)夾角，一般用全測(cè)回法測(cè)量。右角 大小為，右角（后視讀數(shù)）（前視讀數(shù)），大小為，右角（后視讀數(shù)）（前視讀數(shù)）， 當(dāng)后視讀數(shù)小于前視讀數(shù)時(shí)，上式為，右角當(dāng)后視讀數(shù)小于前視讀數(shù)時(shí)，上式為，右角 (后視讀數(shù)后視讀數(shù)360)（前視讀數(shù)）。（前視讀數(shù)）。 偏角按下式計(jì)算：偏角按下式計(jì)算： Highway college, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 以直線為主定交點(diǎn)以直線為主定交點(diǎn)：主要用于平原、微丘區(qū)，是：主要用于平原、微丘區(qū)，是 根據(jù)地形、地物條件，選設(shè)定作為路線基本軸線的直根據(jù)地形、地物條件，選設(shè)

13、定作為路線基本軸線的直 線，再根據(jù)兩兩直線相交得交點(diǎn)，繼而設(shè)置圓曲線和線，再根據(jù)兩兩直線相交得交點(diǎn)，繼而設(shè)置圓曲線和 緩和曲線，該方法稱以直線為主定交點(diǎn)法，也是傳統(tǒng)緩和曲線，該方法稱以直線為主定交點(diǎn)法，也是傳統(tǒng) 的方法。的方法。 以曲線為主定交點(diǎn)以曲線為主定交點(diǎn)：常用于互通立交匝道布線、：常用于互通立交匝道布線、 定線或山嶺、重丘區(qū)高速公路、一級(jí)公路選線、定線定線或山嶺、重丘區(qū)高速公路、一級(jí)公路選線、定線 ，是根據(jù)地形及環(huán)境條件和路線技術(shù)要求設(shè)置圓曲線，是根據(jù)地形及環(huán)境條件和路線技術(shù)要求設(shè)置圓曲線 （或圓曲線與緩和曲線組合）作為基本軸線，再把曲（或圓曲線與緩和曲線組合）作為基本軸線，再把曲 線

14、的切線畫出，延長(zhǎng)各切線兩兩相交定出交點(diǎn)。線的切線畫出，延長(zhǎng)各切線兩兩相交定出交點(diǎn)。 2.紙上定線紙上定線 Highway college, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 路線偏角的計(jì)算：已知相鄰兩邊方位角i和i+1， 計(jì)算該交點(diǎn)的偏角。 = i+1-i 當(dāng) 0時(shí)，路線為右偏R；當(dāng) 0時(shí)，路線為左偏 L。 Highway college, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 四、直線的最大長(zhǎng)度和最小長(zhǎng)度四、直線的最大長(zhǎng)度和最小長(zhǎng)度 1直線的最大長(zhǎng)度直線的最大長(zhǎng)度 我國(guó)我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)和和規(guī)范規(guī)范對(duì)直線的最大長(zhǎng)度沒有具體的規(guī)定對(duì)直線的最大長(zhǎng)度沒有具體的規(guī)定

15、 ，但原則規(guī)定直線的最大長(zhǎng)度應(yīng)有所限制，盡量避免長(zhǎng)直線。，但原則規(guī)定直線的最大長(zhǎng)度應(yīng)有所限制，盡量避免長(zhǎng)直線。 最大長(zhǎng)度主要應(yīng)根據(jù)駕駛員的視覺反應(yīng)及心理上的承受能最大長(zhǎng)度主要應(yīng)根據(jù)駕駛員的視覺反應(yīng)及心理上的承受能 力來確定。力來確定。 一般認(rèn)為：直線的最大長(zhǎng)度在城鎮(zhèn)附近或其他景色有變化一般認(rèn)為：直線的最大長(zhǎng)度在城鎮(zhèn)附近或其他景色有變化 的地點(diǎn)大于的地點(diǎn)大于20V20V是可以接受的；在景色單調(diào)的地點(diǎn)最好控制在是可以接受的；在景色單調(diào)的地點(diǎn)最好控制在 20V20V以內(nèi)；而在特殊的地理?xiàng)l件下應(yīng)特殊處理。以內(nèi)；而在特殊的地理?xiàng)l件下應(yīng)特殊處理。 Highway college, Changan Univ

16、ersity 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 當(dāng)直線長(zhǎng)度大于當(dāng)直線長(zhǎng)度大于1km1km時(shí)，可采用下列技術(shù)措施予以彌補(bǔ)：時(shí)，可采用下列技術(shù)措施予以彌補(bǔ)： u縱坡不應(yīng)過大，一般應(yīng)小于縱坡不應(yīng)過大，一般應(yīng)小于3%3%。 u同大半徑凹型豎曲線結(jié)合為宜。同大半徑凹型豎曲線結(jié)合為宜。 u兩側(cè)地形過于空曠時(shí)，宜采取栽植不同樹種或設(shè)置兩側(cè)地形過于空曠時(shí)，宜采取栽植不同樹種或設(shè)置 一定建筑物等措施。一定建筑物等措施。 u長(zhǎng)直線或長(zhǎng)下坡盡頭的平曲線，應(yīng)對(duì)路面超高、停長(zhǎng)直線或長(zhǎng)下坡盡頭的平曲線，應(yīng)對(duì)路面超高、停 車視距等進(jìn)行檢驗(yàn)，必要時(shí)須采用設(shè)置標(biāo)志、增加車視距等進(jìn)行檢驗(yàn)，必要時(shí)須采用設(shè)置標(biāo)志、增加 路面抗滑能力等安全措施。路面

17、抗滑能力等安全措施。 Highway college, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 相鄰兩曲線之間應(yīng)有一定長(zhǎng)度的直線，這個(gè)直相鄰兩曲線之間應(yīng)有一定長(zhǎng)度的直線，這個(gè)直 線是指前一曲線的線是指前一曲線的終點(diǎn)（終點(diǎn)（HZHZ或或YZYZ）到后一曲線的到后一曲線的起起 點(diǎn)（點(diǎn)（ZHZH或或ZYZY）之間的長(zhǎng)度。之間的長(zhǎng)度。 （1 1）同向曲線間的直線最小長(zhǎng)度）同向曲線間的直線最小長(zhǎng)度 同向曲線同向曲線：是指兩個(gè)轉(zhuǎn)向相同的相鄰曲線之間：是指兩個(gè)轉(zhuǎn)向相同的相鄰曲線之間 連以直線而形成的平面線形。連以直線而形成的平面線形。 斷背曲線斷背曲線：同向曲線間連以短的直線。：同向曲線間連

18、以短的直線。 2直線的最小長(zhǎng)度直線的最小長(zhǎng)度 Highway college, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 斷背曲線的錯(cuò)覺斷背曲線的錯(cuò)覺 當(dāng)直線較短時(shí)，在視覺上容易形成直線與兩端當(dāng)直線較短時(shí)，在視覺上容易形成直線與兩端 曲線構(gòu)成反彎的錯(cuò)覺；曲線構(gòu)成反彎的錯(cuò)覺； 當(dāng)直線過短甚至把兩個(gè)曲線看成是一個(gè)曲線。當(dāng)直線過短甚至把兩個(gè)曲線看成是一個(gè)曲線。 危害危害： 破壞了線形的連續(xù)性，造成駕駛操作失誤，應(yīng)盡破壞了線形的連續(xù)性，造成駕駛操作失誤，應(yīng)盡 量避免。量避免。 解決辦法解決辦法： 因?yàn)槭且曈X上的判斷錯(cuò)覺，最好的辦法是在兩同因?yàn)槭且曈X上的判斷錯(cuò)覺，最好的辦法是在兩同 向曲線

19、間插入長(zhǎng)的直線段，讓駕駛員在前一個(gè)曲線向曲線間插入長(zhǎng)的直線段，讓駕駛員在前一個(gè)曲線 上看不到下一個(gè)曲線。上看不到下一個(gè)曲線。 Highway college, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 規(guī)范規(guī)范規(guī)定：規(guī)定： 當(dāng)當(dāng)設(shè)計(jì)速度設(shè)計(jì)速度60km/h60km/h時(shí)，同向曲線間的直線最小時(shí)，同向曲線間的直線最小 長(zhǎng)度（以長(zhǎng)度（以m m計(jì)）以不小于設(shè)計(jì)速度（以計(jì)）以不小于設(shè)計(jì)速度（以km/hkm/h計(jì)）的計(jì)）的6 6 倍為宜；當(dāng)?shù)匦螚l件及其它特殊情況限制時(shí)，最小倍為宜；當(dāng)?shù)匦螚l件及其它特殊情況限制時(shí)，最小 直線長(zhǎng)度不得小于設(shè)計(jì)速度直線長(zhǎng)度不得小于設(shè)計(jì)速度( (以以km/hkm/

20、h計(jì)計(jì)) )的的3 3倍。倍。 對(duì)于對(duì)于設(shè)計(jì)速度設(shè)計(jì)速度40km/h40km/h時(shí)，參考執(zhí)行即可。時(shí)，參考執(zhí)行即可。 在受到條件限制時(shí)，宜將同向曲線改為大半徑在受到條件限制時(shí)，宜將同向曲線改為大半徑 曲線或?qū)汕€作成復(fù)曲線、卵形曲線或曲線或?qū)汕€作成復(fù)曲線、卵形曲線或C C形曲線。形曲線。 Highway college, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 （2 2）反向曲線間直線的最小長(zhǎng)度）反向曲線間直線的最小長(zhǎng)度 反向曲線反向曲線：兩個(gè)轉(zhuǎn)向相反的相鄰曲線之間連以：兩個(gè)轉(zhuǎn)向相反的相鄰曲線之間連以 直線所形成的平面線形。直線所形成的平面線形。 對(duì)反向曲線間直線最小長(zhǎng)度

21、的規(guī)定，主要考慮對(duì)反向曲線間直線最小長(zhǎng)度的規(guī)定，主要考慮 考慮到其超高和加寬緩和的需要，以及駕駛?cè)藛T操考慮到其超高和加寬緩和的需要，以及駕駛?cè)藛T操 作的方便。作的方便。 Highway college, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 規(guī)范規(guī)范規(guī)定規(guī)定： 當(dāng)設(shè)計(jì)速度當(dāng)設(shè)計(jì)速度60km/h60km/h時(shí)，反向曲線間直線最小時(shí)，反向曲線間直線最小 長(zhǎng)度（以長(zhǎng)度（以m m計(jì)）以不小于設(shè)計(jì)速度（以計(jì)）以不小于設(shè)計(jì)速度（以km/hkm/h計(jì)）的計(jì)）的2 2 倍為宜。倍為宜。 當(dāng)設(shè)計(jì)速度當(dāng)設(shè)計(jì)速度40km/h40km/h時(shí)，可參照上述規(guī)定執(zhí)行時(shí)，可參照上述規(guī)定執(zhí)行 。 當(dāng)直線兩端設(shè)

22、置有緩和曲線時(shí)，也可以直接相當(dāng)直線兩端設(shè)置有緩和曲線時(shí)，也可以直接相 連，構(gòu)成連，構(gòu)成S S型曲線。型曲線。 2Vl Highway college, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 第三節(jié)第三節(jié) 圓曲線圓曲線 一、圓曲線的特點(diǎn)一、圓曲線的特點(diǎn) 各級(jí)公路和城市道路不論轉(zhuǎn)角大小均應(yīng)設(shè)置各級(jí)公路和城市道路不論轉(zhuǎn)角大小均應(yīng)設(shè)置 圓曲線。圓曲線。 圓曲線作為公路平面線形具有以下主要特點(diǎn)：圓曲線作為公路平面線形具有以下主要特點(diǎn)： u曲率曲率1/R=常數(shù)，測(cè)設(shè)和計(jì)算簡(jiǎn)單；常數(shù)，測(cè)設(shè)和計(jì)算簡(jiǎn)單； u比直線更能適應(yīng)地形的變化；比直線更能適應(yīng)地形的變化； u在圓曲線上行駛要受到離心力的作

23、用；在圓曲線上行駛要受到離心力的作用； u要比在直線上行駛多占用道路寬度；要比在直線上行駛多占用道路寬度； u在小半徑的圓曲線內(nèi)側(cè)行駛時(shí)，視距條件較差在小半徑的圓曲線內(nèi)側(cè)行駛時(shí)，視距條件較差 。 Highway college, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 二汽車行駛時(shí)的橫向穩(wěn)定性二汽車行駛時(shí)的橫向穩(wěn)定性 1.1.汽車在彎道上行駛所受的離心力汽車在彎道上行駛所受的離心力 Y X Highway college, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 二汽車行駛時(shí)的橫向穩(wěn)定性二汽車行駛時(shí)的橫向穩(wěn)定性 1.1.汽車在彎道上行駛所受的離心力汽車在彎道上行

24、駛所受的離心力 假定：假定：汽車在圓曲線上作勻速圓運(yùn)汽車在圓曲線上作勻速圓運(yùn) 動(dòng)。動(dòng)。 離心力：離心力：汽車在彎道上，由于慣性汽車在彎道上，由于慣性 產(chǎn)生離心力。產(chǎn)生離心力。 作用點(diǎn)：作用點(diǎn)：汽車重心汽車重心 方向：方向：水平水平 背離圓心背離圓心 大?。捍笮。?gR Gv F 2 離心力的影響：離心力的影響：對(duì)汽車在對(duì)汽車在 平曲線上行駛的穩(wěn)定性影平曲線上行駛的穩(wěn)定性影 響很大，可能產(chǎn)生橫向滑響很大，可能產(chǎn)生橫向滑 移或橫向傾覆。移或橫向傾覆。 超高：超高：為了減少離心力的作用，保證汽車在平曲線上穩(wěn)定行駛，必須使平曲為了減少離心力的作用，保證汽車在平曲線上穩(wěn)定行駛，必須使平曲 線上的路面做成

25、外側(cè)高、內(nèi)側(cè)低呈單向橫披的形式，稱為橫向超高。線上的路面做成外側(cè)高、內(nèi)側(cè)低呈單向橫披的形式，稱為橫向超高。 Highway college, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 2.2.曲線上汽車的受力分析曲線上汽車的受力分析 將離心力將離心力F和車重分解為平行于路面的橫向和車重分解為平行于路面的橫向 力和垂直于路面的豎向力，即：力和垂直于路面的豎向力，即： 橫向力：橫向力： XFcosGSin 豎向力：豎向力： YFSinGcos 很小，可以認(rèn)為很小，可以認(rèn)為sintgih ，cos1 ， ih稱為橫向超高坡度稱為橫向超高坡度 h i h 2 h 2 h i gR v G

26、Gi gR Gv GiFX Highway college, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 2.2.曲線上汽車的受力分析曲線上汽車的受力分析 引入橫向力系數(shù)引入橫向力系數(shù)，作為衡量穩(wěn)定性程度的，作為衡量穩(wěn)定性程度的 指標(biāo)，其意義為指標(biāo)，其意義為單位車重的橫向力單位車重的橫向力，即，即 h i gR v G X 2 用用V V（km/hkm/h）表達(dá)上述公式，則：）表達(dá)上述公式，則： h i R V 127 2 Highway college, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 3.3.橫向傾覆條件分析橫向傾覆條件分析 橫向傾覆橫向傾覆：汽車在橫向

27、力的作用下，可能產(chǎn)生繞外側(cè)車輪觸：汽車在橫向力的作用下，可能產(chǎn)生繞外側(cè)車輪觸 地點(diǎn)向外傾覆的危險(xiǎn)。地點(diǎn)向外傾覆的危險(xiǎn)。 X hg b Y Highway college, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 橫向滑移橫向滑移：汽車在橫向力的作用下，可能產(chǎn)生沿橫向力方汽車在橫向力的作用下，可能產(chǎn)生沿橫向力方 向的側(cè)向滑移。向的側(cè)向滑移。 穩(wěn)定條件：穩(wěn)定條件：橫向力大于或等于輪胎與路面之間的橫向附著橫向力大于或等于輪胎與路面之間的橫向附著 力。即：力。即： 利用此式可計(jì)算出汽車在平曲線上行駛時(shí)，不產(chǎn)生橫利用此式可計(jì)算出汽車在平曲線上行駛時(shí)，不產(chǎn)生橫 向滑移的最小平曲線半徑向滑移

28、的最小平曲線半徑R R或最大允許行駛速度或最大允許行駛速度V V。 3 3. .橫向滑移條件分析橫向滑移條件分析 hh GYX h G X h橫向附著系數(shù)橫向附著系數(shù) hh i V R 127 2 Highway college, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 4 4. .橫向傾覆條件分析橫向傾覆條件分析 穩(wěn)定條件穩(wěn)定條件：傾覆力矩小于或等于穩(wěn)定力矩。傾覆力矩小于或等于穩(wěn)定力矩。 即即 : 2 )( 2 b GFi b YXh hg FhFhi i比比G G小得多，可略去不計(jì)，則小得多，可略去不計(jì)，則 g h b G X 2 h i R V 127 2 h g i h

29、 b V R 2 127 2 Highway college, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 汽車在平曲線上行駛時(shí)的橫向穩(wěn)定性主要取決于橫向力系汽車在平曲線上行駛時(shí)的橫向穩(wěn)定性主要取決于橫向力系 數(shù)值的大小。數(shù)值的大小。 現(xiàn)代汽車在設(shè)計(jì)制造時(shí)重心較低，一般現(xiàn)代汽車在設(shè)計(jì)制造時(shí)重心較低，一般 汽車在平曲線上行駛時(shí)，在發(fā)生橫向傾覆之前先產(chǎn)生橫汽車在平曲線上行駛時(shí)，在發(fā)生橫向傾覆之前先產(chǎn)生橫 向滑移現(xiàn)象。在道路設(shè)計(jì)中應(yīng)保證汽車不產(chǎn)生橫向滑移，同向滑移現(xiàn)象。在道路設(shè)計(jì)中應(yīng)保證汽車不產(chǎn)生橫向滑移，同 時(shí)也就保證了橫向傾覆的穩(wěn)定性。時(shí)也就保證了橫向傾覆的穩(wěn)定性。 5.5.橫向穩(wěn)定

30、性的保證橫向穩(wěn)定性的保證 g hb2 1 2 g h b 5 . 0 h h g h b 2 Highway college, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 三、圓曲線半徑及圓曲線長(zhǎng)度三、圓曲線半徑及圓曲線長(zhǎng)度 （一）公式與因素（一）公式與因素 )(127 2 h i V R 在指定車速在指定車速V下，極限最小半徑?jīng)Q定于容下，極限最小半徑?jīng)Q定于容 許的最大橫向力系數(shù)和該曲線的最大超高。許的最大橫向力系數(shù)和該曲線的最大超高。 1關(guān)于橫向力系數(shù)關(guān)于橫向力系數(shù) （1）危及行車安全）危及行車安全 為保證汽車用普通輪胎在最不利路面狀為保證汽車用普通輪胎在最不利路面狀 況下能不產(chǎn)

31、生橫向滑移，況下能不產(chǎn)生橫向滑移， 應(yīng)小于應(yīng)小于0.2。 h （2）增加駕駛操縱的困難）增加駕駛操縱的困難 要求要求0.3。 Highway college, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 （3 3）增加燃料消耗和輪胎磨損）增加燃料消耗和輪胎磨損 的存在使車輛的燃油消耗和輪胎磨損增加。橫向力系的存在使車輛的燃油消耗和輪胎磨損增加。橫向力系 數(shù)數(shù) 為為0.20.2時(shí)，其燃料消耗時(shí)，其燃料消耗 與輪胎磨損與輪胎磨損 分別比分別比0 0時(shí)時(shí) 多多2020和近和近3 3倍。倍。 （4 4）行旅不舒適）行旅不舒適 當(dāng)當(dāng)超過一定數(shù)值時(shí)，駕駛者在曲線行駛中駕駛緊張，乘超過一定數(shù)值時(shí)

32、，駕駛者在曲線行駛中駕駛緊張，乘 客感到不舒適?？透械讲皇孢m。 0.10.10.150.15間，舒適性可以接受。間，舒適性可以接受。 綜上所述對(duì)行車的安全、經(jīng)濟(jì)與舒適方面的要求，最大綜上所述對(duì)行車的安全、經(jīng)濟(jì)與舒適方面的要求，最大 橫向力系數(shù)采用：橫向力系數(shù)采用： 設(shè)計(jì)速度設(shè)計(jì)速度12012010010080806060404030302020 橫向力系數(shù)橫向力系數(shù)0.10.10.120.120.130.130.150.150.150.150.160.160.170.17 Highway college, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 2 2關(guān)于最大超高關(guān)于最大超高

33、（1 1）要考慮車輛組成）要考慮車輛組成 在混合交通的道路上，要同時(shí)顧及快、慢車，快車超高在混合交通的道路上，要同時(shí)顧及快、慢車，快車超高 宜大，慢車超高宜小。宜大，慢車超高宜小。 （2 2）要考慮氣候因素）要考慮氣候因素 慢車及停在彎道上的車輛在不利季節(jié)情況要能避免沿路慢車及停在彎道上的車輛在不利季節(jié)情況要能避免沿路 面最大合成坡度下滑。面最大合成坡度下滑。 （一年中氣候惡劣季節(jié)路面（一年中氣候惡劣季節(jié)路面 的橫向摩阻系數(shù)）的橫向摩阻系數(shù)） （3 3）要考慮駕駛者和乘客以心理上的安全感）要考慮駕駛者和乘客以心理上的安全感 對(duì)重山區(qū)、城市附近、交叉口以及有相當(dāng)數(shù)量非機(jī)動(dòng)車對(duì)重山區(qū)、城市附近、交

34、叉口以及有相當(dāng)數(shù)量非機(jī)動(dòng)車 行駛的道路，最大超高還要比一般道路小些。行駛的道路，最大超高還要比一般道路小些。 Highway college, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)不同橫向摩阻系數(shù)值，對(duì)于不同等級(jí)的公路規(guī)根據(jù)不同橫向摩阻系數(shù)值，對(duì)于不同等級(jí)的公路規(guī) 定了定了極限最小半徑、一般最小半徑和不設(shè)超高的最小半徑三個(gè)極限最小半徑、一般最小半徑和不設(shè)超高的最小半徑三個(gè) 最小半徑最小半徑。 1 1極限最小半徑極限最小半徑 定義：定義：指各級(jí)公路在采用允許最大超高和允許的橫向摩阻系指各級(jí)公路在采用允許最大超高和允許的橫向摩阻系 數(shù)情況下，能保證汽車安全行駛的最小

35、半徑數(shù)情況下，能保證汽車安全行駛的最小半徑。 強(qiáng)調(diào)說明：強(qiáng)調(diào)說明：極限最小半徑是路線設(shè)計(jì)中的極限值，是在特殊極限最小半徑是路線設(shè)計(jì)中的極限值，是在特殊 困難條件下不得已才使用的，一般不輕易采用。困難條件下不得已才使用的，一般不輕易采用。 %8 h i 17. 01 . 0 h （二）最小半徑的計(jì)算（二）最小半徑的計(jì)算 Highway college, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 定義：定義：指各級(jí)公路在采用允許最大超高和允許指各級(jí)公路在采用允許最大超高和允許 的橫向摩阻系數(shù)情況下，能保證汽車安全行駛的最的橫向摩阻系數(shù)情況下，能保證汽車安全行駛的最 小半徑。小半徑。

36、標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)中計(jì)算一般最小半徑時(shí)中計(jì)算一般最小半徑時(shí): : 適用：適用：一般最小半徑是在通常情況下推薦采用一般最小半徑是在通常情況下推薦采用 的最小半徑。的最小半徑。 一方面考慮了汽車在這種曲線上以設(shè)計(jì)速度或一方面考慮了汽車在這種曲線上以設(shè)計(jì)速度或 以接近設(shè)計(jì)速度行駛時(shí)，旅客有充分的舒適感；以接近設(shè)計(jì)速度行駛時(shí)，旅客有充分的舒適感； 另一方面考慮到在地形比較復(fù)雜的情況下不會(huì)另一方面考慮到在地形比較復(fù)雜的情況下不會(huì) 過多增加工程量。過多增加工程量。 06. 005. 0 h %8%6 h i 2一般最小半徑一般最小半徑 Highway college, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)

37、公路學(xué)院 3 3不設(shè)超高的最小半徑不設(shè)超高的最小半徑 定義：定義：指平曲線半徑較大，離心力較小時(shí)，汽指平曲線半徑較大，離心力較小時(shí)，汽 車沿雙向路拱（不設(shè)超高）外側(cè)行駛的路面摩阻力車沿雙向路拱（不設(shè)超高）外側(cè)行駛的路面摩阻力 足以保證汽車行駛安全穩(wěn)定所采用的最小半徑。路足以保證汽車行駛安全穩(wěn)定所采用的最小半徑。路 面不設(shè)超高。面不設(shè)超高。 %2 h i %2 h i ， =0.0350.040 =0.0400.050 Highway college, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 （三）圓曲線半徑的運(yùn)用（三）圓曲線半徑的運(yùn)用 1.1.在適應(yīng)地形的情況下應(yīng)選用較大的曲線

38、半徑。在適應(yīng)地形的情況下應(yīng)選用較大的曲線半徑。 2.2.在確定圓曲線半徑時(shí)，應(yīng)注意：在確定圓曲線半徑時(shí)，應(yīng)注意： u一般情況下宜采用最小平曲線半徑的一般情況下宜采用最小平曲線半徑的4 48 8倍，或超高為倍，或超高為 2%2%4%4%的圓曲線半徑。的圓曲線半徑。 u地形條件受限制時(shí)，應(yīng)采用大于或接近于圓曲線最小半地形條件受限制時(shí)，應(yīng)采用大于或接近于圓曲線最小半 徑的徑的“一般值一般值”。 u地形條件特殊困難而不得已時(shí)，方可采用圓曲線最小半地形條件特殊困難而不得已時(shí)，方可采用圓曲線最小半 徑的徑的“最小值最小值”。 u應(yīng)同前后線形要素相協(xié)調(diào)，使之構(gòu)成連續(xù)、均衡的曲線應(yīng)同前后線形要素相協(xié)調(diào)，使之構(gòu)

39、成連續(xù)、均衡的曲線 線形。線形。 u應(yīng)同縱面線形相配合，必須避免小半徑曲線與陡坡相重應(yīng)同縱面線形相配合，必須避免小半徑曲線與陡坡相重 合。合。 u選用曲線半徑時(shí)，最大半徑值一般不應(yīng)超過選用曲線半徑時(shí)，最大半徑值一般不應(yīng)超過10000m10000m為為 宜。宜。 Highway college, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 第四節(jié)第四節(jié) 緩和曲線緩和曲線 緩和曲線是道路平面線形三要素之一。緩和曲線是道路平面線形三要素之一。 緩和曲線：緩和曲線：設(shè)置在直線和圓曲線之間或半徑相設(shè)置在直線和圓曲線之間或半徑相 差較大的兩個(gè)轉(zhuǎn)向相同的圓曲線之間的一種曲率連差較大的兩個(gè)轉(zhuǎn)向相同

40、的圓曲線之間的一種曲率連 續(xù)變化的曲線。續(xù)變化的曲線。 規(guī)范規(guī)范規(guī)定：規(guī)定：除四級(jí)公路外的其它各級(jí)公路都除四級(jí)公路外的其它各級(jí)公路都 應(yīng)設(shè)置緩和曲線，另外，當(dāng)圓曲線半徑大于應(yīng)設(shè)置緩和曲線，另外，當(dāng)圓曲線半徑大于“不設(shè)不設(shè) 超高的最小半徑超高的最小半徑”時(shí)可省略緩和曲線。時(shí)可省略緩和曲線。 Highway college, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 1.1.曲率連續(xù)變化，便于車輛遵循。曲率連續(xù)變化，便于車輛遵循。 2.2.離心加速度逐漸變化，旅客感覺舒適。離心加速度逐漸變化，旅客感覺舒適。 3.3.超高橫坡度及加寬逐漸變化，行車更加平穩(wěn)。超高橫坡度及加寬逐漸變化，行

41、車更加平穩(wěn)。 4.4.與圓曲線配合，增加線形美觀。與圓曲線配合，增加線形美觀。 一、緩和曲線的作用一、緩和曲線的作用 Highway college, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 （一）緩和曲線的基本要求（一）緩和曲線的基本要求 u可行性好：它的線形應(yīng)符合行駛軌跡，它的幾可行性好：它的線形應(yīng)符合行駛軌跡，它的幾 何特征應(yīng)滿足汽車軌跡的三條幾何特征。何特征應(yīng)滿足汽車軌跡的三條幾何特征。 u緩和性好：是指緩和曲線要有一定長(zhǎng)度，如太緩和性好：是指緩和曲線要有一定長(zhǎng)度，如太 短，駕駛員操作緊張，旅客不舒適，線形不協(xié)調(diào)短，駕駛員操作緊張，旅客不舒適，線形不協(xié)調(diào) 。 u計(jì)算方便

42、，公式簡(jiǎn)單計(jì)算方便，公式簡(jiǎn)單;便于在設(shè)計(jì)、施工中使用便于在設(shè)計(jì)、施工中使用 。 二、緩和曲線的基本要求、性質(zhì)及采用形式二、緩和曲線的基本要求、性質(zhì)及采用形式 Highway college, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 假定：假定： 1.1.汽車為一剛體，轉(zhuǎn)彎時(shí)汽車不變形，忽略彈性輪汽車為一剛體，轉(zhuǎn)彎時(shí)汽車不變形，忽略彈性輪 胎的變形。胎的變形。 2.2.左、右輪差別不計(jì)，只研究重心的軌跡。左、右輪差別不計(jì)，只研究重心的軌跡。 3.3.轉(zhuǎn)彎時(shí)汽車等速行駛，駕駛員勻速轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤轉(zhuǎn)彎時(shí)汽車等速行駛，駕駛員勻速轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤 。 （二）緩和曲線的性質(zhì)（二）緩和曲線的性質(zhì) Hi

43、ghway college, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 )(radk )(radt )(radtk )m( tg d r )m( tk dd r )m(vtl rk d t rk d vl C k vd r C l 軌跡方程討論: Highway college, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 u回旋線回旋線 u三次拋物線三次拋物線 u 雙紐線雙紐線 u n次拋物線次拋物線 u 正弦形曲線正弦形曲線 我國(guó)我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)推薦的緩和曲線是推薦的緩和曲線是回旋線回旋線 （三）緩和曲線的采用形式（三）緩和曲線的采用形式 Highway colleg

44、e, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 三、回旋線作為緩和曲線三、回旋線作為緩和曲線 （一）回旋線的基本方式（一）回旋線的基本方式 1.1.定義：定義：回旋線是曲率隨著曲線長(zhǎng)度成比例變化的曲回旋線是曲率隨著曲線長(zhǎng)度成比例變化的曲 線線 2.2.基本公式：基本公式： A A回旋線參數(shù)，表示回旋線曲率變化的緩急程度?；匦€參數(shù)，表示回旋線曲率變化的緩急程度。A A為為 長(zhǎng)度量綱長(zhǎng)度量綱 3.3.特點(diǎn)特點(diǎn): :滿足行駛軌跡三條特征的程度滿足行駛軌跡三條特征的程度 2 Alr Highway college, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 （二）回旋線的

45、性質(zhì)（二）回旋線的性質(zhì) 1.1.曲率按線形函數(shù)增大曲率按線形函數(shù)增大 A A越大，曲率越大，曲率k k越小，回旋線變化慢；越小，回旋線變化慢； A A越小，曲率越小，曲率k k越大，回旋線變化快越大，回旋線變化快. . 2.2.所有回旋線都幾何相似所有回旋線都幾何相似 回旋線的形狀是相似的，單位回旋線的性質(zhì)可以代表所有回旋線回旋線的形狀是相似的，單位回旋線的性質(zhì)可以代表所有回旋線 。 2 1 A l r k Highway college, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 2 A ldl r dl d 2 2 2A l sin 2 =sin= cos 2 =cos= A

46、 dldy A dldx 4 6 3 42 4 5 2 3 422403366 345640 r l r l r l y r l r l lx sin y a x y arctg yry rxx m m cos sin sin cot y T yxT K L 幾何要素 Highway college, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 4 6 3 42 0 4 5 2 3 0 422403366 345640 R l R l R l y R l R l lx sss ss s )( 90 )( 2 0 R l rad R l ss 00 00 sin cos1 Rxq R

47、yR Highway college, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 2 3 2 42 2402 238424 R ll q R l R l p ss ss sss ss y ss s LTD RpRE RL lRL qpRT 2 2 sec 180 2 2 180 2 2 tan 0 0 Highway college, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 my my Ry Rx cos1 sin pRpyy qRqxx my my cos1 sin Highway college, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 四、緩

48、和曲線的最小長(zhǎng)度及參數(shù)四、緩和曲線的最小長(zhǎng)度及參數(shù) （一）緩和曲線的最小長(zhǎng)度（一）緩和曲線的最小長(zhǎng)度 1.旅客感覺舒適旅客感覺舒適 2.超高漸變率適中超高漸變率適中 3.行駛時(shí)間不過短行駛時(shí)間不過短 s s R V L 3 (min) 0214. 0 p iB Ls (min) 2 . 1 (min) V Ls 設(shè)計(jì)速度(km/h)1201008060403020 緩和曲線最小長(zhǎng)度(m)100857060403020 Highway college, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 （二）緩和曲線參數(shù)（二）緩和曲線參數(shù)A A值值 1. 1. 回旋線最小參數(shù)值回旋線最小參

49、數(shù)值 公路平面線形設(shè)計(jì)時(shí)，不僅可以選定緩和曲線長(zhǎng)度，同樣公路平面線形設(shè)計(jì)時(shí)，不僅可以選定緩和曲線長(zhǎng)度，同樣 也可以選定緩和曲線參數(shù)也可以選定緩和曲線參數(shù)A A值。值。 2.2.視覺要求視覺要求A A與與R R的關(guān)系的關(guān)系 R/3ARR/3AR 當(dāng)當(dāng)R R接近接近100m100m時(shí)，取時(shí)，取A A等于等于R R； 當(dāng)當(dāng)R R小于小于100m100m時(shí)，則取時(shí)，則取A A等于或大于等于或大于R R； 在圓曲線較大時(shí)，可選擇在圓曲線較大時(shí)，可選擇A A在在R/3R/3左右；左右； 如如R R超過了超過了3000m3000m，可取，可取A A小于小于R/3R/3。 RLsA Highway colle

50、ge, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 （三）緩和曲線的省略（三）緩和曲線的省略 1. 1.在直線與圓曲線間，當(dāng)圓曲線半徑大于或等于在直線與圓曲線間，當(dāng)圓曲線半徑大于或等于“不設(shè)超高的最小半徑不設(shè)超高的最小半徑” 時(shí)；時(shí)； 2.2.半徑不同的同向圓曲線半徑不同的同向圓曲線 (1)(1)半徑不同的同向圓曲線間，當(dāng)小圓半徑大于或等于半徑不同的同向圓曲線間，當(dāng)小圓半徑大于或等于“不設(shè)超高的最小不設(shè)超高的最小 半徑半徑”時(shí)，直線與圓曲線間和大圓與小圓間均不設(shè)緩和曲線；時(shí)，直線與圓曲線間和大圓與小圓間均不設(shè)緩和曲線； （2 2）小圓半徑大于表中所列臨界曲線半徑，且符合下列條件之一

51、時(shí)，大）小圓半徑大于表中所列臨界曲線半徑，且符合下列條件之一時(shí)，大 圓與小圓間不設(shè)緩和曲線：圓與小圓間不設(shè)緩和曲線： 小圓曲線按規(guī)定設(shè)置相當(dāng)于最小緩和曲線長(zhǎng)的回旋線時(shí)，其大圓與小圓小圓曲線按規(guī)定設(shè)置相當(dāng)于最小緩和曲線長(zhǎng)的回旋線時(shí)，其大圓與小圓 的內(nèi)移值之差不超過的內(nèi)移值之差不超過0.10m0.10m。 設(shè)計(jì)速度設(shè)計(jì)速度80km/h80km/h時(shí)，大圓半徑（時(shí)，大圓半徑（R1R1）與小圓半徑（）與小圓半徑（R2R2）之比小于）之比小于1.51.5 。 設(shè)計(jì)速度設(shè)計(jì)速度80km/h80km/h時(shí)，大圓半徑（時(shí)，大圓半徑（R1R1）與小圓半徑（）與小圓半徑（R2R2）之比小于）之比小于2 2。 Hi

52、ghway college, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 道路勘測(cè)設(shè)計(jì)道路勘測(cè)設(shè)計(jì) （第五節(jié)第五節(jié) 平面線形設(shè)計(jì)）平面線形設(shè)計(jì)） 長(zhǎng)長(zhǎng) 安安 大大 學(xué)學(xué) Highway college, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 摘要內(nèi)容：摘要內(nèi)容： 平面線形設(shè)計(jì)原則平面線形設(shè)計(jì)原則 1 平曲線最小長(zhǎng)度平曲線最小長(zhǎng)度 2 線形要素組合類型的定義、組合要求線形要素組合類型的定義、組合要求 3 Highway college, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 講課重點(diǎn)：講課重點(diǎn)： 1.1.平面線形設(shè)計(jì)

53、原則；平面線形設(shè)計(jì)原則； 2.2.小偏角問題；小偏角問題； 3.3.線形組合類型中基本形、線形組合類型中基本形、S S形以及卵形曲線等的形以及卵形曲線等的 定義、組合要求以及計(jì)算。定義、組合要求以及計(jì)算。 Highway college, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 講課難點(diǎn)：講課難點(diǎn)： 1. 1. 平面線形高低標(biāo)準(zhǔn)之間的均衡與過渡；平面線形高低標(biāo)準(zhǔn)之間的均衡與過渡； 2. 2. 基本形、基本形、S S形以及卵形曲線等組合類型的組合要求。形以及卵形曲線等組合類型的組合要求。 Highway college, Changan University 長(zhǎng)安

54、大學(xué)公路學(xué)院長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 一、平面線形設(shè)計(jì)一般原則 1. 1.平面線形應(yīng)直捷、連續(xù)、順適，并與地形、地物平面線形應(yīng)直捷、連續(xù)、順適，并與地形、地物 相適應(yīng)，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。相適應(yīng)，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。 原則：原則：與地形相適應(yīng)，宜直則直，宜曲則曲，不片面追求與地形相適應(yīng)，宜直則直，宜曲則曲，不片面追求 直曲。直曲。 直線、圓曲線、緩和曲線的選用與合理組合取決于地形地直線、圓曲線、緩和曲線的選用與合理組合取決于地形地 物等具體條件，片面強(qiáng)調(diào)路線要以直線為主或以曲線為主，或物等具體條件，片面強(qiáng)調(diào)路線要以直線為主或以曲線為主，或 人為規(guī)定二者的比例都是錯(cuò)誤的。人為規(guī)定二者的比例都是錯(cuò)誤的。 Hi

55、ghway college, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 在寬闊的平原微丘區(qū)，路線應(yīng)直捷順暢。在寬闊的平原微丘區(qū)，路線應(yīng)直捷順暢。 Highway college, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 在起伏的山嶺和丘陵地區(qū)，線形以曲線為主。在起伏的山嶺和丘陵地區(qū)，線形以曲線為主。 Highway college, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 在沒有任何障礙物的戈壁、草原等開闊地區(qū)，應(yīng)以在沒有任何障礙物的戈壁、草原等開闊地區(qū)，應(yīng)以 直線為主。直線為主。 Highway c

56、ollege, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 2. 2.保持平面線形的均衡與連貫。保持平面線形的均衡與連貫。 為使一條道路上行駛的車輛盡量以均勻速度行駛，平面線為使一條道路上行駛的車輛盡量以均勻速度行駛，平面線 形各要素應(yīng)保持連續(xù)而均衡，必須避免線形的突變。形各要素應(yīng)保持連續(xù)而均衡，必須避免線形的突變。 長(zhǎng)直線的盡頭避免接小半徑曲線長(zhǎng)直線的盡頭避免接小半徑曲線 長(zhǎng)直線上汽車行駛速度較高，如果突然遇到小半徑曲線，長(zhǎng)直線上汽車行駛速度較高，如果突然遇到小半徑曲線， 易產(chǎn)生減速不及造成的事故。易產(chǎn)生減速不及造成的事故。 事故形態(tài)：事故形態(tài)：車輛側(cè)翻到曲線外側(cè)

57、路基或與對(duì)向車輛相撞或碰車輛側(cè)翻到曲線外側(cè)路基或與對(duì)向車輛相撞或碰 撞路側(cè)護(hù)欄。撞路側(cè)護(hù)欄。 Highway college, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 要求：要求：長(zhǎng)直線的盡頭避免接小半徑曲線，特別避免長(zhǎng)直線下長(zhǎng)直線的盡頭避免接小半徑曲線，特別避免長(zhǎng)直線下 坡盡頭接小半徑平曲線。若由于地形所限小半徑曲線難免時(shí)，坡盡頭接小半徑平曲線。若由于地形所限小半徑曲線難免時(shí)， 中間應(yīng)插入中等曲率的過渡性曲線，并使縱坡不要過大。中間應(yīng)插入中等曲率的過渡性曲線，并使縱坡不要過大。 Highway college, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公

58、路學(xué)院長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 高低標(biāo)準(zhǔn)之間要有過渡高低標(biāo)準(zhǔn)之間要有過渡 u 同一等級(jí)道路上大、小指標(biāo)間的均衡過渡同一等級(jí)道路上大、小指標(biāo)間的均衡過渡 l 長(zhǎng)直線與小半徑曲線之間。長(zhǎng)直線與小半徑曲線之間。 l 相鄰的大小半徑曲線之間。相鄰的大小半徑曲線之間。 u同一條道路上采用不同計(jì)算行車速度設(shè)計(jì)的路段之間的過渡。同一條道路上采用不同計(jì)算行車速度設(shè)計(jì)的路段之間的過渡。 在標(biāo)準(zhǔn)變更的相互銜接處前、后一定長(zhǎng)度范圍內(nèi)主要技術(shù)指標(biāo)應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)變更的相互銜接處前、后一定長(zhǎng)度范圍內(nèi)主要技術(shù)指標(biāo)應(yīng) 逐漸過渡，避免產(chǎn)生突變，設(shè)計(jì)速度高的一端應(yīng)采用較低的平、縱技逐漸過渡，避免產(chǎn)生突變，設(shè)計(jì)速度高的一端應(yīng)采用較低的平、縱技

59、術(shù)指標(biāo)，反之則應(yīng)采用較高的平、縱技術(shù)指標(biāo)，以使平、縱線形技術(shù)術(shù)指標(biāo)，反之則應(yīng)采用較高的平、縱技術(shù)指標(biāo)，以使平、縱線形技術(shù) 指標(biāo)較為均衡。指標(biāo)較為均衡。 Highway college, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 3. 3.回頭曲線的設(shè)置?；仡^曲線的設(shè)置。 回頭曲線是在山區(qū)越嶺線的特別困難地段，以延長(zhǎng)展線方回頭曲線是在山區(qū)越嶺線的特別困難地段，以延長(zhǎng)展線方 式克服高差而采用的一種特殊曲線類型。式克服高差而采用的一種特殊曲線類型。 回頭曲線一般是由一個(gè)主曲線、回頭曲線一般是由一個(gè)主曲線、 兩個(gè)輔助曲線和主、輔曲線所夾兩個(gè)輔助曲線和主、輔曲線所夾 的直線

60、段組合而成的復(fù)雜曲線。的直線段組合而成的復(fù)雜曲線。 Highway college, Changan University 長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 4. 4.平曲線應(yīng)有足夠的長(zhǎng)度平曲線應(yīng)有足夠的長(zhǎng)度 平曲線的最小長(zhǎng)度平曲線的最小長(zhǎng)度 平曲線一般由前后緩和曲線和中間圓曲線共三段曲線組成，平曲線一般由前后緩和曲線和中間圓曲線共三段曲線組成， 每段曲線至少需要每段曲線至少需要3s的時(shí)間。的時(shí)間。 基本型曲線：基本型曲線：9s行程行程 凸型曲線：凸型曲線：6s的行程的行程 平曲線最小長(zhǎng)度不得小于下表規(guī)定。平曲線最小長(zhǎng)度不得小于下表規(guī)定。 設(shè)計(jì)速度(km/h)1201008060403020