道路线形设计[第1部分].ppt

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1、§4-1道路平面线形道路中线：道路是一种三维空间的结构实体，其中心上各点的连线称作道路中线，它是一条空间曲线。道路线形：道路中线在空间的立体几何形状。路线平面：道路中线在水平面上的投影，称为路线的平面。道路平面线形的组成：直线、曲线（圆曲线、缓和曲线）。第一篇道路路线第4章道路线形设计直线曲线曲线——圆曲线曲线——缓和曲线一、圆曲线（一）圆曲线半径的计算公式1．离心力在圆曲线上行驶的汽车，可以看成是做圆周运动的物体，会受到离心力的作用，如果处于双面横坡的外侧，汽车很有可能因离心力的作用，沿圆曲线的切线方向滑出行车道。圆心oGGCC一、圆曲线（一）圆曲线半

2、径的计算公式1．离心力为避免这一危险的出现，公路设计中往往在圆曲线处，将路面沿横断面方向做成向内侧倾斜的单向横坡形式。圆心oGGCCibxyxyGG2．圆曲线半径公式1）由受力分析可知，行驶在内侧车道的汽车，在重力G和离心力C的综合作用下：（1）平行于路面方向的横向力：（2）垂直于路面方向的竖向力：很小，因此有因为xy（3）横向力系数μ将单位车重承受的横向力称为横向力系数，用μ表示。所以将V（单位为km/h）换算为m/s、g=9.8代入得：2）同理，对于行驶在外侧车道的汽车，在重力G和离心力C的综合作用下：综合，得：xyG内侧+外侧-（二）横向力系数μ值

3、的选用1．按汽车行驶稳定性确定μ值汽车在弯道上行驶的稳定性，包括横向倾覆稳定性和横向滑移稳定性。但由于现代汽车在设计时重心都比较低，正常情况下，汽车在平曲线上行驶的倾覆稳定性是可以得到保证的。因而，平曲线设计时主要考虑汽车的是横向滑移稳定，即轮胎不应在路面上发生滑移。为此，要求横向力Y应不大于轮胎与路面间的摩阻力F，即Y≤F。摩阻系数因路面与轮胎的状况而异，参见表1-4-1即故有F=X如果轮胎与路面间的横向摩阻系数为，则摩阻力为：也即路面类型路面状态干燥潮湿泥泞冰滑水泥混凝土路面0.70.5----沥青混凝土路面0.60.4----中级及低级路面0.50

4、.30.20.1路面纵向摩阻系数的取值路面横向摩阻系数=（0.6～0.7）2．按行车舒适性确定μ值当μ≤0.10时，不感到曲线的存在，很平稳。当μ=0.15时，稍感到曲线的存在，但尚平稳。当μ=0.20时，已感到曲线的存在，乘客略感到不平稳。当μ=0.35时，已感到曲线的存在，乘客已感到不平稳。当μ=0.40时，感到已非常不稳定，站不住，有要倾倒的危险。由此可知，从乘客的舒适出发，μ值最好不超过0.1，最大应不超过0.15～0.20。（二）横向力系数μ值的选用1．按汽车行驶稳定性确定μ值3．按燃料消耗和轮胎磨损确定μ值由于横向力的影响，行驶在曲线上的汽车

5、比在直线上的燃料消耗和轮胎磨损都要大。这是因为当汽车在曲线上行驶时，除了要克服行驶阻力外，还要克服横向力对行车的作用，才能使汽车沿着正确的方向行驶，为此增加了燃料的消耗；与此同时，在曲线上行驶时，横向力的作用使汽车轮胎发生变形，致使轮胎的磨耗也额外增加了。（二）横向力系数μ值的选用1．按汽车行驶稳定性确定μ值2．按行车舒适性确定μ值横向力系数与燃料消耗、轮胎磨损关系表横向力系数μ燃料消耗（%）轮胎磨损（%）01001000.051051600.101102200.151153000.20120390因此，从汽车营运经济性出发，μ值以不超过0.1～0.15

6、为宜。综上所述，我国公路技术标准中把各级公路的横向力系数控制在μ=0.15以内，以保证公路弯道的行驶条件不过分恶化。（三）圆曲线最小半径的选用1．三个最小半径（1)极限最小半径是各级公路对按计算行车速度行驶的车辆，能保证其安全行车的最小允许半径。《技术标准》规定最小极限半径各参数的取值为：i=8%，μ=0.1～0.16。例：某三级公路，计算行车速度V=40km/h，试计算其极限最小半径。解：取i=8%，μ=0.14，则取整得：R=60m。（2）一般最小半径一般最小半径是指通常情况下，各级公路对按计算行车速度行驶的车辆，能保证其安全性和舒适性行车所推荐采用

7、的最小半径。设置超高时的推荐半径，各参数一般取i=6%～8%，μ=0.05～0.06。1．三个最小半径（1）极限最小半径（3）不设超高的最小半径是指不必设超高就能满足行车稳定性的最小允许半径。当平曲线半径较大时，离心力影响将变得非常小，仅有路面的摩阻力就可以保证汽车有足够的稳定性，此时就不需要设置超高，而在道路横向上设置与直线段上相同的双向横坡形式。=-1.5%～-2%，μ=0.035～0.04。此时，不设超高，对于行驶在曲线外侧车道上的车辆来说是“反超高”,其值为负，大小与路拱坡度相同。1．三个最小半径（1）极限最小半径（2）一般最小半径例：某平原微丘

8、区二级公路，计算行车速度V=80km/h，路面为沥青混凝土，试计算其不设超高的最