《道路勘测设计》杨春风老师3讲

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1、教注内容第二章道路平面§2-1道路平面线形§2-2直线§2-3圆曲线教学目的与要求1.了解道路平面设计基本要求；2.了解平面线形基本要素；3.掌握直线线形应用；4.掌握圆曲线几何要素的计算、汽车行驶的横向稳定性。教学重点1.平面线形的基本要素2.直线线形应用要求与注意问题3.汽车行驶的横向稳定性教学难点1.直线的合理运用2.汽车行驶的横向稳定性教学环境普通教室、多媒体教室、实验室、实践基地第二章道路平面§2-1道路平面线形一、概述1、路线：是指道路中线的空间位置。2、路线的平面(平面线形)：路线在水平面的投影称作路线的平面。它反映道路平面的弯曲状况3

2、、路线的纵断面：沿道路中线竖直剖切再行展开在立面上的投影则是路线的纵断面。它反映道路纵向的起伏变化情况4、路线的横断面：中线上任意点的法向切面是道路在该点的横断面。它反映道路横向的宽度及具体的横向布置二、行车轨迹对平面现行的要求(1)这个轨迹是连续的而且是圆滑的；(2)这个轨迹的曲率是连续的，即轨迹上任一点不岀现两个曲率值；(3)这个轨迹的曲率变化率是连续的，即轨迹上任一点不岀两个曲率变化率值。三、平面线形的三要素在平面线形中，基本线形是和汽车的行驶状态相对应的，具有如下的几何性质：1.直线：曲率为零，汽车车身轴向与汽车行驶方向的夹角为零。2.圆曲线

3、：曲率为不为零的常数，汽车车身轴向与汽车行驶方向的夹角为固定值。3.缓和曲线：曲率为变数，汽车车身轴向与汽车行驶方向的夹角为变数。现代道路的平面线形正是由上述三种线形——直线、圆曲线和缓和曲线所构成的，我们称之为“平面线形几何三要素”。§2-2直线一、直线的运用(一)直线的特点1、直线的优点2、直线的缺点(二)适于是用直线的路段二、直线的长度（一）直线的最大长度从理论上讲，合理的直线长度应根据驾驶员的心理反应和视觉效果来确定，但目前这一问题尚在研究之中。各国普遍从经验出发，根据调查分析的结果来规定直线的最大长度。例如日本和德国，一般规定直线的最大长度

4、不超过20V（V为设计车速，以km/h计），前苏联规定为8km,美国则规定为3miIe（约为4.83km）。（二）直线的最小长度1、同向曲线之间的最小直线长度同向曲线之间的最短直线长度以不小于6V（m）（V以km/h计）为宜。对于较高等级的公路（VN60km/h）应尽量保证，而对于较低等级的公路（VW40km/h）时，可参照上述规定执行，放宽此要求，同向曲线间当地形条件及其它特殊情况限制时,最小直线长度（以m计）可适当减短，但不得小于设计速度（以km/h计）的3倍，2、反向曲线之间的最小直线长度反向曲线是指两个转向相反的相邻曲线之间连以直线所形成的平

5、面线形。《规范》中明确提出反向曲线之间的直线最小长度以不小于2V（m）（V以km/h计）为宜。3、相邻回头曲线间的最小直线长度相邻俩回头曲线（即前一回头曲线的终点至后一回头曲线的起点）之间，应争取有较长的距离。由一个回头曲线的终点至下一个回头曲线起点的距离，在设计速度为4Okm/h、30km/h、20km/h时，分别应不小于200m、150m.100m。§2-3圆曲线一、圆曲线的特点与几何要素（一）圆曲线的特点1、任一点的曲率半径R二常数，曲率1/R二常数，故测设和计算简单。2、任一点都不断改变方向，比直线更能适应地形的变化，尤其是有不同半径的多个圆

6、组成的复曲线、回头曲线等。3、汽车在圆曲线上行驶受到离心力的作用，往往比直线上行驶多占用道路宽度。4、汽车在小半径圆曲线内侧行驶时，视觉条件差。视线受到路堑或其它障碍物的影响较大。5、可循性好、线形美观。（二）圆曲线的几何要素・兀rL=ctRE=R(sec^-l)180J=2T-L二、圆曲线半径（一〉汽车行驶的横向稳定性分析1、汽车在曲线上行驶时受到的附加力——离心力FGv21~R2、抵消部分离心力的工程措施——超高如果离心力过大，将对行车安全产生不良影响，所以在工程中为抵消离心力的作用，保证汽车在平曲线上行驶的稳定性，把路面做成内侧低外侧高的单向横

7、坡形式，也就是超高，单向横坡的坡度为超高率。3、汽车行驶中受到的横向力沿着平行于路面的横向x和垂直于路面的竖向y对离心力F和汽车重力G进行分解，可得下式：横向力竖向力X=Fcosa-GsinaY=Fsina+Gcosa由于路面的横向倾角a一般很小，sina=tga=iy,cosa=1,其中..称为横向超高坡度(也称超高率)。因此可以得到横向力为：Gv2v2xw厂布5=G(五—J)在汽车行驶的过程中，横向力X是一个不稳定的因素，为了表示汽车所受横向力的程度，一般采用单位车重所受的横向力这个概念，也就是用横向力系数来衡量汽车所受横向力的程度，即：沪計;，

8、将车速心/h)变成5/h),形得到(2.1)V2127/?式中：〃横向力系数;超高横坡度(或称超高率);V计