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时间:2018-07-26
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1、Ch3道路平面线形设计【本章主要内容】§3-1平面线形概述§3-2直线§3-3圆曲线§3-4缓和曲线(3h)§3-5平面线形的组合与衔接§3-6行车视距§3-7道路平面设计成果【本章学习要求】掌握平面线型的基本组成要素:直线、圆曲线、缓和曲线的设计标准、影响因素及确定方法、要素计算;行车视距的种类及保证;平面设计的设计成果;了解平面线型的组合设计。本章重点:缓和曲线设计与计算、平面设计注意事项,难点:缓和曲线。§3-1道路平面线形概述基本要求:掌握平面线形的概念,平面线形三要素,了解汽车行驶轨迹对道路线形的要求。重点:平面线形的概
2、念。难点:平面线形三要素。1平面线形的概念平面线形—道路中线在平面上的水平投影,反映道路的走向。2平面线形三要素2.1汽车行驶轨迹大量的观测和研究表明,行驶中的汽车,其导向抡旋转面与车身纵轴之间的关系对应的行驶轨迹为:1)角度为0时,汽车的行驶轨迹为直线;2)角度不变时,汽车的行驶轨迹为圆曲线;3)角度匀速变化时,汽车的行驶轨迹为缓和曲线。行驶中的汽车,其轨迹在几何性质上有以下特征:1)轨迹是连续和圆滑的;2)曲率是连续的;3)曲率的变化是连续的。直线一圆曲线一直线符合第(1)条规律直一缓一圆一缓一直符合第(1)、(2)条规律整条
3、高次抛物线可能符合全部规律,但计算困难,测设麻烦。2.2平面线形要素直线、圆曲线、缓和曲线称为平面线形的三要素。§3-2直线基本要求:了解直线的使用特点和适用条件;掌握直线的设计标准及计算。重点:直线的设计标准。难点:路线方位角、转角的计算。1直线的特点1.1以最短的矩离连接两目的地;1.2线形简单,容易测绘;1.3长直线,行车安全性差;1.4山区、丘陵区难与地形与周围环境协调。2设计标准2.1直线最大长度1)限制理由2)直线最大长度:20V。2.2直线最小长度Lmin1)同向曲线间的Lmin:6V。其中直线很短时,形成所谓的“断
4、背曲线”。2)反向曲线间的Lmin:2V。考虑其超高和加宽缓和的需要,以及驾驶人员的操作方便。3直线的运用3.1适用条件1)路线完全不受地形、地物限制的平原区或山间的开阔谷地;2)市镇及其近郊或规划耕区等;3)长大桥梁、高架桥、隧道等路段;4)平面交叉口附近,为争取较好的行车和通视条件;5)双车道公路提供超车的路段。3.2注意问题1)不宜过长;2)长直线上纵坡不宜过大;3)长直线尽头不得设置小半径平曲线;4)不宜过短。4直线的表达式(★补充)已知直线上两点的坐标(X1,Y1)(X2,Y2)则直线的数学表达式为:Y-Y1X-X1Y2
5、-Y1X2-X1两点间的直线长度:L=[(X1-X2)2+(Y1-Y2)2]1/2§3-3圆曲线基本要求:了解圆曲线的使用特点和适用条件;掌握圆曲线的设计标准及要素计算。重点:圆曲线半径的设计标准。难点:曲线桩号的敷设。《规范》规定:各级公路不论转角大小,均应设置曲线。1特点圆曲线是路线上常采用的最简单的曲线,其主要特点是:1)曲线上任意点的曲率半径为常数,故测设比缓和曲线简便;2)汽车在曲线上行驶时受到离心力;3)汽车在曲线上行驶时要多占用宽度;4)视距条件差;2圆曲线半径2.1圆曲线半径计算的一般公式R=V2/127(μ±i)
6、----取整!关于μ值:横向力存在,对行车会产生影响。主要表现为:(1)危及行车安全,使汽车产生侧滑或倾覆的危险要求:u≤Ф0、u≤b/2hg(2)增加操纵困难,(3)增加燃料消耗和轮胎磨损,(4)行旅不舒适。2.2考虑因素1)行车2)施工3)地形4)线形均衡5)纵坡2.3设计标准1)极限最小半径R1:仅保证行车安全,在任何条件下均必须满足。按μ=0.15,i=8%计算,见表3-4、5。2)一般最小半径R2:考虑使用质量、线形协调、等级提高等多方面的因素,设计时尽量采用大于或等于R2的值。按相应的μ,i计算,见表3-4、5。3)不
7、设超高最小半径R3:R很大时,车辆在弯道上行驶所受的离心力很小,可不设超高。按μ=0.04,i=-2%计算,见表3-8。4)不设缓和曲线最小半径R4※公路:R12.0%7500525033501900800450200
8、4)最大半径《规范》规定Rmax≯10000为宜。3圆曲线的几何要素切线长T=R·tgα/2曲线长L=π/180·α·R外失矩E=R(secα/2–1)校正数J=2T-L4桩号敷设JD-TZY+L/2QZ+L/2YZ-T+JJD例:某道路有一弯道,
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