道路工程概述

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1、道路工程概述【内容提要和学习指导】2.1道路平面基本线形与定线1．道路平面基本线形道路的平面线形，通常指的是道路中线的平面投影，主要由直线和圆曲线两部分组成。对于等级较高的路线，在直线和圆曲线间还要插入缓和曲线，此时，该平面线形则由直线、圆曲线和缓和曲线三部分组成。2．道路平面设计的主要内容   平面设计的主要内容包括以下几个方面：1.图上和实地放线:即确定所设计路线的起、终点及中间各控制点在地形图上和实地上的具体位置。2.平曲线半径的选定以及曲线与直线的衔接，依情况设置超高、加宽和缓和曲线等。3.验算弯道内侧的安全行车视距及障

2、碍物的清除范围。4.进行沿线桥梁、道口、交叉口和广场的平面布置，道路绿化和照明布置，以及加油站和汽车停车场等公用设施的布置。5.绘制道路平面设计图。道路平面设计图的比例可根据具体需要而定，一般为1:500或1:1000。3．道路平面设计的基本要求  （1）道路平面设计必须遵循保证行车安全、迅速、经济以及舒适的线形设计的总原则，并符合设计任务书和设计规范、技术标准等有关文件的各项有关规定和要求。  （2）道路平面线形应适应相应等级的设计行车速度。   （3）综合考虑平、纵、横三个断面的相互关系。在平面线形设计中，应兼顾其他两个断面

3、在线形上可能出现的问题。   （4）道路平面线形确定后，将会影响交通组织和沿街建筑物、地上地下管线网以及绿化、照明等设施的布置，所以平面定线时须综合分析有关因素的影响，做出适当的处理。4．道路平面定线道路路线基本走向的选择，应根据指定的路线总方向和道路等级等因素综合考虑，并结合铁路、城镇、工矿企业、地形、地物等自然条件，选择一条最优的路线走向。在平面定线时，一般是先在地形图上进行纸上定线，然后进行实地放线。2.2 平曲线设计     在道路平面设计中，应在相交的两直线段交汇点处，用曲线将其平顺地连接起来，以利于汽车安全正常地通过

4、，这段曲线称为平曲线。平曲线一般为一段圆弧线，为了进一步提高使用质量，在圆曲线与两端的直线之间，还应插入一段过渡性的缓和曲线，以便更好地保证行车的安全和舒适。    1．汽车行驶理论汽车在弯道上行驶时，除有重力外还受到离心力的影响。由于离心力的产生，使汽车在平曲线上行驶时横向产生两种不稳定的危险:一是汽车向外滑移；二是向外倾覆。要使汽车在平曲线上行驶时达到横向安全状态，即确保汽车无侧滑和倾覆的危险，就必须分析汽车行驶在平曲线上的横向受力状态。(1)离心力：当汽车沿曲线行驶时，即产生离心力，它除了使车辆可能产生横向滑移与汽车在平曲

5、线上行驶的受力情况倾覆外，还会增大燃料的消耗，加剧车辆的磨耗、机件磨损等，并使乘客感到不舒适。(2)横向力系数：横向力与竖向力之比值称为横向力系数μ。横向力系数μ表示汽车转弯行驶时单位重量上所受到的横向力。μ值取决于行驶稳定性、乘客的舒适程度及运营经济。(3)行驶稳定性1)     横向倾覆分析在翻车危险状态时：μ≥1.0。2)横向滑动分析保证汽车不产生横向滑移的必要条件是：φ0----路面横向摩阻系数3）乘客舒适程度      当μ<0.10时，转弯不感到有曲线存在，很平稳；      当μ=0.15时，转弯略感到有曲线存在，

6、但尚平稳；      当μ=0.20时，转弯已感到有曲线存在，乘客稍感到不稳定；      当μ=0.35时，转弯感到有曲线存在，乘客已感到不稳定；当μ=0.40时，转弯已非常不稳定，站立不稳，而有倾倒的危险。4）运营经济实验得知μ≯0.15较经济。经综合分析，μ值大小与行车安全、经济与舒适密切相关。因此，μ值的选用应根据行车速度、圆曲线半径及超高横坡度的大小，在合理的范围内选择。2.平曲线最小半径道路平曲线半径的计算公式：   (m)  式中“+”指汽车在弯道内侧行驶，“-”指汽车在弯道的外侧行驶。综合分析，为了满足设计人员对

7、平曲线半径的不同使用目的与要求，《城规》和《路规》中规定了几种平曲线半径的最小值。《路规》规定不设超高的圆曲线半径是按μ=0.035,i超=-0.015按公式计算取整后得到；《城规》规定的不设超高的圆曲线半径是按μ=0.06,i超=-0.015按公式计算取整后得到。所谓不设超高的圆曲线半径，是考虑圆曲线半径较大时，离心力的影响较小，路面的摩阻力可以保证汽车有足够的稳定性，这时就不需要设置超高。汽车在不设超高的平曲线上行驶时，由于此半径是考虑汽车在最不利情况下计算出的，即使沿路拱外侧行驶，只要在规定的车速下，行驶还是安全的。所谓极

8、限最小半径是指能保证以设计车速行驶的车辆，安全行驶的最小半径。它是设计采用的极限值。曲线半径为极限最小半径时，应设置最大超高。所谓一般最小半径是指在通常情况下采用的最小半径，当圆曲线半径小于不设超高的最小半径时，应在曲线上设置超高，超高的横坡度按设计行车速度、半