道路平纵横设计课件.ppt

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1、第二章平面设计道路平面线形概述直线圆曲线缓和曲线道路平面设计成果主要内容道路平面线形概述(一)路线(二)汽车行驶轨迹(三)道路平面线形要素直线圆曲线缓和曲线道路平面设计成果(一)路线道路是一条三维空间的实体。它是由路基、路面、桥梁、涵洞、隧道和沿线设施所组成的线形构造物。路线:道路中线的空间位置。路线在水平面上的投影称作路线的平面。这个轨迹是连续的和圆滑的，即在任何一点上不出现错头和破折；其曲率是连续的，即轨迹上任一点不出现两个曲率的值。其曲率的变化率是连续的，即轨迹上任一点不出现两个曲率变化率的值。(二)汽车行驶轨迹导向轮旋转面与纵轴之间夹角a(三)道路平面线形要素角度为零角度为常

2、数角度为变数直线圆曲线缓和曲线直线、圆曲线、缓和曲线--------平面线形三要素(即为基本组成，各要素所占比例及使用频率无规定)高速公路、一级公路、二级公路、三级公路平面线形应由直线、圆曲线、回旋线三种要素组成。四级公路平面线形应由直线、圆曲线二种要素组成。END道路平面线形概述直线(一)直线特点(二)直线运用(三)直线的长度圆曲线缓和曲线平面线形设计道路平面设计成果缺点：直线线形大多难于与地形相协调过长的直线易使驾驶人感到单调疲倦，难以目测车间距离，于是产生尽快驶出直线的急燥情绪，一再加速，容易导致交通事故的发生。不宜采用过长的直线。优点：短捷、直达；汽车在直线上行驶受力简单，方

3、向明确，驾驶操作简易，测设方便。(一)直线的特点(二)直线的运用不受地形、地物限制的平坦地区或山间的开阔谷地；市镇及其近郊，或规划方正的农耕区等以直线条为主的地区；(3)长大桥梁、隧道等构造物路段；(4)路线交叉点及其前后；(5)双车道公路提供超车的路段。长直线纵坡不宜过大，因其易导致高速度。长直线与大半径凹形竖曲线组合为宜，可使生硬呆板的直线得到一些缓和道路两侧地形过于空旷时，宜采取措施，如植不同树种或设置雕塑、广告牌等，以改善单调的景观。长直线或长下坡尽头的平曲线，除曲线半径、超高、视距等必须符合规定外，还必须采取设置标志、增加路面抗滑能力等安全措施。大量的观测资料证明，行车速度

4、愈高，司机愈是注视远处的目标，这个距离在数值上大约是行车速度V(以km／h计)的6倍(以m计)。《规范》推荐：设计速度大于等于60km/h时，同向曲线间的最短直线长度以不小于6V为宜。在受到条件限制时，无论是高速路还是低速路，都宜将在同向曲线间插人大半径曲线或将两曲线作成复曲线、卵形曲线或C形曲线。1．同向曲线间的直线最小长度(三)直线的最小长度END转向相反的两圆曲线之间，考虑到为设置超高和加宽缓和段的需要以及驾驶人员转向操作的需要，如无缓和曲线时，宜设置一定长度的直线。《规范》规定反向曲线间最小直线长度(以m计)以不小于行车速度(以km／h计)的2倍为宜。若二反向曲线已设缓和曲线

5、，在受到限制的地点也可将二反向缓和曲线首尾相接。但被连接的二缓和曲线和圆曲线宜满足一定的条件。2．反向曲线间的直线最小长度道路平面线形概述直线圆曲线(一)横向稳定性(二)圆曲线半径、长度(三)圆曲线特点(四)圆曲线运用缓和曲线平面线形设计道路平面设计成果(一)横向稳定性汽车在平曲线上行驶时力的平衡离心力对汽车在平曲线上行驶的稳定性影响很大，它可能使汽车向外侧滑移或倾覆。计算公式为：式中：F为离心力(N)；R为平曲线半径(m)；v为汽车行驶速度(m/s)。F=Gv2/(gR)为了减小离心力的作用，保证汽车在平曲线上稳定行驶，必须使平曲线上路面做成外侧高、内侧低呈单向横坡的形式，称为横向

6、超高。如图2-11。汽车行驶在具有超高的平曲线上时，其车重的水平分力可以抵消一部分离心力的作用，其余部分由汽车轮胎与路面之间的横向摩阻力与之平衡。将离心力F与汽车重力分解为平行于路面的横向力X和垂直于路面的竖向力Y，即X=Fcosa-GsinaY=Fsina+Gcosa由于路面横向倾角a一般很小，则sinatga=ih,cosa1其中ih称为横向超高坡度（简称超高率），所以横向力X是汽车行驶的不稳定因素，竖向力是稳定因素。但对于同一横向力作用于不同车型上会有完全不同的结果，因此采用横向力系数来衡量稳定性程度，其意义为单位车重的横向力，即＝X/G＝v2/(gR)ih将车速v(m

7、/s)化为V(km/h)，则＝V2/(127R)ihR为平曲线半径（m）；为横向力系数；V为行车速度（km/h）；ih为横向超高坡度。(2-1)横向倾覆条件分析横向力可能使汽车绕外侧车轮触地点产生向外横向倾覆的危险。为使汽车不产生倾覆，必须使倾覆力矩小于或等于稳定力矩。XhgYb/2=(Fih+G)b/2因Fih比G小得多，可略去不计=X/Gb/(2hg)(2-2)把上两式代入整理得利用此式可计算汽车在平曲线上行驶时，不产生横向倾覆的最小平