道勘线形设计5分解培训讲学.ppt

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1、道勘线形设计5分解二.平面线形要素组合设计（一）、平面线形要素的组合类型1、基本型若A1=A2≠0，叫对称基本型；若A1≠A2，叫非对称基本型；A1=A2=0，叫简单型。图5-1（a）简单型图5-1（b）对称基本型1、基本型适用场合：交点间距不受限。从线形的协调性出发，宜将回旋线、圆曲线、回旋线之长度比设计成1：1：1～1：2：1。当按1：1：1设计时，由平曲线长度L=αR+LsL=3Ls，则3Ls=αR+Ls故:（rad）1、基本型2、S型两个反向圆曲线用两段回旋线连接的组合适用场合：交点间距受限（交点间距较小）。图5-2S型曲线<2Vα2α1JD1JD22、S型（2）

2、在S型曲线上，两个反向回旋线之间不设直线，是行驶力学上所希望的。不得已插入直线时，必须尽量地短，其短直线的长度或重合段的长度应符合下式：式中：l——反向回旋线间短直线或重合段的长度。（1）S型相邻两个回旋线参数A1与A2宜相等。当采用不同的参数时，A1与A2之比应小于2.0，有条件时以小于1.5为宜。（3）S型两圆曲线半径之比不宜过大，宜为：式中：R1——大圆半径（m）；R2——小圆半径（m）。2、S型用一个回旋线连接两个同向圆曲线的组合。中间的回旋线是曲率从1/R1到1/R2的一段不完整的回旋线。适用场合：交点间距受限（交点间距较小）。3、卵型图5-3卵型曲线式中：A—

3、—回旋线参数；R2——小圆半径（m）。（2）两圆曲线半径之比宜在下列界限之内：适用条件：（1）卵型上的回旋线参数A不应小于该级公路关于回旋线最小参数的规定，同时宜在下列界限之内：3、卵型（3）两圆曲线的间距，宜在下列界限之内：式中：D——两圆曲线最小间距（m）。图5-4卵型曲线两圆曲线最小间距4、凸型两个同向回旋线间不插入圆曲线而径相衔接的组合。凸型的回旋线的参数及其连接点的曲率半径，应分别符合容许最小回旋线参数和圆曲线一般最小半径的规定。连接点附近0.3V长度应保持相同的超高横坡度。因中间无圆曲线，对行车不利，只有在地形受限处采用。图5-5凸型曲线5、复合型两个以上同向

4、回旋线在曲率相等处相互连接的线形。两个回旋线参数之比宜小于1.5；除受地形和其它特殊限制外，一般很少使用，多用在互通式立交的匝道上。图5-6复合型曲线6、C型同向曲线的两回旋线在曲率为零处径相衔接的线形。其连接处的曲率为0，相当于两基本型的同向曲线中间直线长度为0，对行车不利，只有在特殊地形条件下方可采用。适用场合：交点间距受限（交点间距较小）。图5-7C型曲线7、回头曲线山区道路为克服高差，在同一坡面上转角接近或大于180°，由主、辅曲线组合的线形。三、四级公路因无法自然展线，或因地形、地质条件不能自然展线时，可采用回头曲线；高差较大的山城也可采用。图5-8回头曲线（二

5、）平面线形要素组合计算1、基本型曲线设计与计算（1）、对称基本型曲线设计与计算：（详见第2章第四节缓和曲线部分）（又称切曲差D）（此处单位为rad）（即内移值p）（切线增长值）缓和曲线上各点坐标计算圆曲线上各点坐标计算按回旋线敷设缓和曲线式中：(以ZH点或HZ点为坐标原点)为该点至HY或HY点的曲线长P点曲率圆的内移值：p=y+rcosβ-r圆心M点的坐标：xm=x–rsinβym=r+pP点的弦长：P点弦偏角：pr(1-cosβ)（2）、非对称基本型曲线设计与计算：主点桩号的计算（同对称型）：（3）、单圆曲线设计与计算：主点桩号的计算：（二）平面线形要素组合计算2、凸型

6、曲线设计与计算对称凸型曲线：可根据Lh，求R；或根据R，求Lh。用切线长控制时，将：代入：得到：用外距控制时，由：得到：不对称凸型曲线（通常选定一端的缓和曲线长度和半径，求另一端缓和曲线长度和半径）计算方法同前。第二节纵断面线形设计一、纵断面线形设计要点：（一）坡极限值纵坡设计应从工程和环境、道路通行能力和车辆的行驶速度、路面纵向排水、非机动车爬坡能力等几方面综合考虑，避免长陡坡或过分追求平缓坡（0.3～0.5％）。（二）最短坡长要求坡长不宜过短（≥9s行程），连续起伏路段应避免锯齿形的纵断面。（三）竖曲线半径的选用竖曲线应选用较大半径为宜。受限时可采用一般最小值，特殊困

7、难地段可采用极限值；坡差小时应尽量选用大半径。有条件时，宜按P139表5-4选用。视觉要求的最小竖曲线半径值（表5-4）（四）相邻竖曲线的衔接相邻两同向竖曲线间直线段不长时，应避免断背曲线；相邻两反向竖曲线间直线坡长至少大于3s行程，也可采用大半径直接相连。（五）各种地形条件下的纵坡设计1．平原、微丘区：保证最小填土高度和最小纵坡，最好作包线设计。2．山岭、重丘区：按纵向填挖平衡设计，尽量采用平缓些的纵坡。垭口附近因视距不太好，纵坡应尽量平缓些。二、纵断面线形设计的一般原则：（1）应满足纵坡及竖曲线的各项规定（最大、小纵坡，坡