超全道路工程平面線型設(shè)計word版

1、傳播優(yōu)秀word版文檔 ，希望對您有幫助，可雙擊去除！一、道路平面線型概述一、路 線道路：路基、路面、橋梁、涵洞、隧道和沿線設(shè)施構(gòu)成的三維實體。路線：是指道路中線的空間位置。平面圖：路線在水平面上的投影?？v斷面圖：沿道路中線的豎向剖面圖，再行展開。橫斷面圖：道路中線上任意一點的法向切面。路線設(shè)計：確定路線空間位置和各部分幾何尺寸。分解成三步：路線平面設(shè)計：研究道路的基本走向及線形的過程。路線縱斷面設(shè)計：研究道路縱坡及坡長的過程。路線橫斷面設(shè)計：研究路基斷面形狀與組成的過程。二、汽車行駛軌跡與道路平面線形（一）汽車行駛軌跡傳播優(yōu)秀word版文檔 ，希望對您有幫助，可雙擊去除！行駛中汽車的軌跡的幾

2、何特征：點擊工程資料免費下載（1）軌跡連續(xù)：連續(xù)和圓滑的，不出現(xiàn)錯頭和折轉(zhuǎn)；（2）曲率連續(xù)：即軌跡上任一點不出現(xiàn)兩個曲率的值。（3）曲率變化連續(xù)：即軌跡上任一點不出現(xiàn)兩個曲率變化率的值。（二）平面線形要素行駛中汽車的導(dǎo)向輪與車身縱軸的關(guān)系：現(xiàn)代道路平面線形正是由上述三種基本線形構(gòu)成的，稱為平面線形三要素。傳播優(yōu)秀word版文檔 ，希望對您有幫助，可雙擊去除！二、直線一、直線的特點1.優(yōu)點：距離短，直捷，通視條件好。汽車行駛受力簡單，方向明確，駕駛操作簡易。便于測設(shè)。2.缺點線形難于與地形相協(xié)調(diào)過長的直線易使駕駛?cè)烁械絾握{(diào)、疲倦，難以目測車間距離。易超速二. 最大直線長度問題：標準規(guī)定：直線的最

3、大與最小長度應(yīng)有所限制。德國：20v（m）。美國：3mile（4.38km）我國：暫無強制規(guī)定 景觀有變化 20v；3km 景觀單調(diào) 20v公路線形設(shè)計不是在平面線形上盡量多采用直線，或者是必須由連續(xù)的曲線所構(gòu)成，而是必須采用與自然地形相協(xié)調(diào)的線形。采用長的直線應(yīng)注意的問題：公路線形應(yīng)與地形相適應(yīng)，與景觀相協(xié)調(diào)，直線的最大長度應(yīng)有所限制，當(dāng)采用長的直線線形時，為彌補景觀單調(diào)的缺陷，應(yīng)結(jié)合具體情況采取相應(yīng)的技術(shù)措施。（1）直線上縱坡不宜過大，易導(dǎo)致高速度。（2）長直線盡頭的平曲線，設(shè)置標志、增加路面抗滑性能（3）直線應(yīng)與大半徑凹豎曲線組合，視覺緩和。傳播優(yōu)秀word版文檔 ，希望對您有幫助，可雙

4、擊去除?。?）植樹或設(shè)置一定建筑物、雕塑等改善景觀。三、直線的最小長度直線的長度：前一個曲線終點到下一個曲線起點之間的距離。yz(zh)zh（zy) 之間的距離 點擊工程資料免費下載1同向曲線間的直線最小長度同向曲線：指兩個轉(zhuǎn)向相同的相鄰曲線之間連以直線而形成的平面曲線規(guī)范：當(dāng)v60km時，lmin6v； 當(dāng)v40km時， 參考執(zhí)行直線短，易產(chǎn)生是反向曲線的錯覺，再短，易將兩個曲線看成是一個曲線斷背曲線操作失誤事故2反向曲線間的直線最小長度反向曲線：指兩個轉(zhuǎn)向相反的相鄰曲線之間連以直線而形成的平面曲線規(guī)范規(guī)定： v60km時:不小于2v。-考慮超高加寬的需要。設(shè)置緩和曲線時，可構(gòu)成s形曲線；v

5、40km時：參考執(zhí)行三、汽車行駛的橫向穩(wěn)定性與圓曲線半徑1汽車在平曲線上行駛時力的平衡受力分析：橫向力x失穩(wěn)豎向力y穩(wěn)定離心力 作用點：汽車重心， 方 向：水平背離圓心。離心力f與汽車重力g分解：x平行于路面的橫向力傳播優(yōu)秀word版文檔 ，希望對您有幫助，可雙擊去除！y垂直于路面的豎向力，由于路面橫向傾角一般很小，則sintg=ih，cos1，其中ih稱為橫向超高坡度，采用橫向力系數(shù)來衡量穩(wěn)定性程度，其意義為單位車重的橫向力，即(注：u越大，行車越不穩(wěn)定)2.橫向傾覆條件分析橫向傾覆：汽車在平曲線上行駛時，由于橫向力的作用，使汽車繞外側(cè)車輪觸地點產(chǎn)生向外橫向傾覆。臨界條件： 傾覆力矩穩(wěn)定力矩

6、。橫向傾覆平衡條件分析：傾覆力矩： xhg穩(wěn)定力矩：3.橫向滑移條件分析橫向滑移：平曲線上，因橫向力的存在，汽車可能產(chǎn)生橫向滑移。產(chǎn)生條件：橫向力大于輪胎與路面的橫向附著力。極限平衡條件：橫向滑移穩(wěn)定條件：4橫向穩(wěn)定性的保證橫向穩(wěn)定性主要取決于：的大小。汽車重心較低，一般b2hg，而 jh0.5,即汽車在平曲線上行駛時，先滑移，后傾覆。保證不產(chǎn)生橫向滑移，即可保證橫向穩(wěn)定性。保證橫向穩(wěn)定性的條件：側(cè)翻示例：四、圓曲線傳播優(yōu)秀word版文檔 ，希望對您有幫助，可雙擊去除！道路不論轉(zhuǎn)角大小均應(yīng)設(shè)平曲線來實現(xiàn)路線方向的改變 一、圓曲線的特點 點擊工程資料免費下載圓曲線半徑r常數(shù)，曲率1/r=常數(shù)，易

7、測設(shè)計算。對地形、地物、環(huán)境的適應(yīng)能力強。多占用車道寬。視距條件差（r小時）路塹遮擋二、圓曲線半徑（一）計算公式與因素根據(jù)汽車行駛在曲線上力的平衡式計算曲線半徑：當(dāng)設(shè)超高時 ：式中：v計算行車速度，（km/h）； 橫向力系數(shù)； ih超高橫坡度； i1路面橫坡度。不設(shè)超高時 ：1橫向力系數(shù)對行車的影響及其值的確定：（1）危及行車安全汽車輪胎不在路面上滑移，要求：與車速、路面種類及狀態(tài)、輪胎狀態(tài)等有關(guān)；干燥路面： 0.400.80，潮濕路面： 0.250.40。結(jié)冰和積雪：3v(m/s)-三秒行車五、緩和曲線一、緩和曲線的作用與性質(zhì) （一）緩和曲線的作用1曲率連續(xù)變化，便于車輛行駛2離心加速度逐漸

8、變化，旅客感覺舒適3超高橫坡度逐漸變化，行車更加平穩(wěn)4與圓曲線配合得當(dāng)，增加線形美觀（二）緩和曲線的性質(zhì)二、回旋線作為緩和曲線回旋曲線、三次拋物線和雙紐線線形比較：回旋曲線、三次拋物線和雙紐線在極角較?。?6）時，幾乎沒有差別。隨著極角的增加，三次拋物線的長度比雙紐線的長度增加的較快，而雙紐線的長度又比回旋線的長度增加得快些?；匦€的半徑減小得最快，而三次拋物線則減小的最慢。從保證汽車平順過渡的角度看，三種曲線都可以作為緩和曲線。此外，也有使用n次（n3）拋物線、正弦形曲線、多圓弧曲線作為緩和曲線的。但世界各國使用回旋曲線居多，我國標準推薦的緩和曲線也是回旋線。滿足乘車舒適感的緩和曲線最小長度

9、 ：傳播優(yōu)秀word版文檔 ，希望對您有幫助，可雙擊去除！我國公路計算規(guī)范一般建議as0.62超高漸變率適中由于緩和曲線上設(shè)有超高緩和段，如果緩和段太短，則會因路面急劇地由雙坡變?yōu)閱纹露纬梢环N扭曲的面，對行車和路容均不利。規(guī)范規(guī)定了適中的超高漸變率，由此可導(dǎo)出計算緩和段最小長度的公式：式中：b旋轉(zhuǎn)軸至行車道（設(shè)路緣帶時為路緣帶）外側(cè)邊緣的寬度； i超高坡度與路拱坡度代數(shù)差（%）； p 超高漸變率，即旋轉(zhuǎn)軸線與行車道外側(cè)邊緣線之間的相對坡度。3行駛時間不過短緩和曲線不管其參數(shù)如何，都不可使車輛在緩和曲線上的行駛時間過短而使司機駕駛操縱過于匆忙。一般認為汽車在緩和曲線上的行駛時間至少應(yīng)有3s標準

10、按行駛時間不小于3s的要求制定了各級公路緩和曲線最小長度。（二）回旋曲線參數(shù)的確定在一般情況下，特別是當(dāng)圓曲線半徑較大時，車速較高時，應(yīng)該使用更長的緩和曲線。回旋線參數(shù)表達式： a2 = rls從視覺條件要求確定a：考察司機的視覺，當(dāng)回旋曲線很短，其回旋線切線角（或稱緩和曲線角）在3左右時，曲線極不明顯，在視覺上容易被忽略?；匦€過長大于29時，圓曲線與回旋線不能很好協(xié)調(diào)。適宜的緩和曲線角是=329。由0=329推導(dǎo)出合適的a值：將0=3和0=29分別代入上式，則a的取值范圍為：（三）緩和曲線的省略在直線和圓曲線間設(shè)置緩和曲線后，圓曲線產(chǎn)生了內(nèi)移，其位移值為p，傳播優(yōu)秀word版文檔 ，希望對

11、您有幫助，可雙擊去除！在ls一定的情況下，p與圓曲線半徑成反比，當(dāng)r大到一定程度時，p值將會很小。這時緩和曲線的設(shè)置與否，線形上已經(jīng)沒有多大差異。一般認為當(dāng)p0.10時，即可忽略緩和曲線。如按3s行程計算緩和曲線長度時，若取p=0.10，則不設(shè)緩和曲線的臨界半徑為：（三）緩和曲線的省略由上表可知，設(shè)緩和曲線的臨界半徑比不設(shè)超高的最小半徑小。考慮到緩和曲線還有完成超高和加寬的作用，應(yīng)按超高控制。標準規(guī)定：當(dāng)公路的平曲線半徑小于不設(shè)超高的最小半徑時，應(yīng)設(shè)緩和曲線。四級公路可不設(shè)緩和曲線。規(guī)范規(guī)定可不設(shè)緩和曲線的情況：（1）在直線和圓曲線間，當(dāng)圓曲線半徑大于或等于標準規(guī)定的“不設(shè)超高的最小半徑”時；

12、（2）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)超高的最小半徑”時；（3）小圓半徑大于表7.4.2中所列半徑，且符合下列條件之一時：小圓曲線按規(guī)定設(shè)置相當(dāng)于最小緩和曲線長度的回旋線時，其大圓與小圓的內(nèi)移值之差不超過0.1m設(shè)計速度80km/h時，大圓半徑與小圓半徑之比小于1.5設(shè)計速度 80km/h時，大圓半徑與小圓半徑之比小于2直線計算：四、圓曲線幾何元素：五、曲線主點里程樁號計算：計算基點為交點里程樁號，記為jd，zy=jd-tyz=zy+lqz=zy+l/2jd=qz+j/2傳播優(yōu)秀word版文檔 ，希望對您有幫助，可雙擊去除！六、回旋線回旋線的應(yīng)用范圍：緩和曲線起點：回旋線的起

13、點，l=0，r=；緩和曲線終點：回旋線某一點，lls，rr。則 rls=a2，即回旋線的參數(shù)值為：2. 回旋線的數(shù)學(xué)表達式：對dx,dy分別進行積分：回旋線終點坐標計算公式：七、路線平面設(shè)計成果1. 設(shè)計圖：路線平面設(shè)計圖；道路平面布置圖2. 設(shè)計表：直線、曲線及轉(zhuǎn)角表；逐樁坐標表；路線固定表；總里程及斷鏈樁表等。一、直線、曲線及轉(zhuǎn)角表直線、曲線及轉(zhuǎn)角表全面地反映了路線的平面位置和路線平面線形的各項指標，它是道路設(shè)計的主要成果之一。平面線形設(shè)計成果：路線各交點樁號jd；半徑r；緩和曲線長度ls；公路偏角；交點坐標（x，y）等。二、逐樁坐標表（一）坐標系統(tǒng)的采用：1采用統(tǒng)一的高斯正投影3帶平面直角坐標系統(tǒng)；2采用高斯正投影3帶或任意帶平面直角坐標系統(tǒng)，投影面可采用1985年國家高程基準、測區(qū)抵償高程面或測區(qū)平均高程面；傳播優(yōu)秀word版文檔 ，希望對您有幫助，可雙擊去除！3三級和