平面平面线行设计PPT课件

1、4.1 概述第1页/共82页4.1 概述第2页/共82页4.1 概述第3页/共82页4.2 直线一、直线的特点平面线形的最基本要素之一第4页/共82页二、直线的最大长度与最小长度疲劳驾驶-直线的最大长度限制4.2 直线1。直线最大长度2。直线最小长度 保持平面线形连续性 舒适感及视觉-直线最小长度限制第5页/共82页4.2 直线第6页/共82页4.2 直线三、直线的运用不受地形地物限制的地区城镇街道桥梁、隧道铁路、交叉口专用超车路段第7页/共82页4.3 圆曲线圆曲线是平曲线的主要组成部分圆曲线上任意一点的曲率半径R=常数第8页/共82页4.3 圆曲线一、圆曲线半径半径是圆曲线的重要元素，半径

2、确定了，平曲线大小就确定了圆曲线半径计算第9页/共82页4.3 圆曲线i i第10页/共82页4.3 圆曲线第11页/共82页4.3 圆曲线第12页/共82页4.3 圆曲线1）圆曲线最小半径（1）极限最小半径 保证安全行驶的最小半径，即采用极限最小半径时，必须设置最大超高值；采用最大值第13页/共82页4.3 圆曲线1）圆曲线最小半径（2）不设超高最小半径 汽车安全稳定行驶所采用的最小半径，此时：ih=路拱横坡 =0.015 =横向力系数 公路：0.035 城市：0.06 （3）一般最小半径（或推荐最小半径） 介于极限最小半径和不设超高最小半径之间的推荐采用的最小半径第14页/共82页4.3

3、圆曲线2）圆曲线最大半径公路规范： 圆曲线最大半径以不超过10000m为宜第15页/共82页4.3 圆曲线二、平曲线最小长度1）平曲线最小长度规定从驾驶员操纵方便、行车舒适性以及视觉要求，需要对平曲线长度加以限制公路规范： 按6s行程长度第16页/共82页4.3 圆曲线二、平曲线最小长度2）小偏角平曲线长度规定当公路转角小于或等于7时，容易造成错觉，为避免错觉及保证行车安全，应设置较长平曲线第17页/共82页4.3 圆曲线三、圆曲线要素T=切线长度 L=曲线长度 E=外矢距 =转角T第18页/共82页4.3 圆曲线三、圆曲线要素T=Rtan(/2) 切线长m E=Rsec(/2)-1 外矢距m

4、L=R/180 曲线长m第19页/共82页4.3 圆曲线三、圆曲线要素TJ=2T-L 校正值ZY(桩号)=JD(桩号)-TYZ(桩号)=ZY(桩号)+LQZ(桩号)=YZ(桩号)-L/2JD(桩号)=QZ(桩号)+J/2TQZ第20页/共82页4.3 圆曲线四、圆曲线半径的确定（1）一般情况下宜采用极限最小半径的48倍或超高为2%4%的圆曲线（2）地形条件受到限制时，应采用大于或接近于一般最小半径的圆曲线半径（3）地形条件特别困难不得已时，方可采用极限最小半径（4）每个弯道半径值得确定，应根据实地的地形、地理、地质、以及必须经过的控制点综合计算确定第21页/共82页4.4 缓和曲线一、缓和曲线

5、的作用与线形缓和曲线是指在直线与圆曲线之间或者半径相差较大的两个转向相同圆曲线之间设置的一种曲率连续变化的曲线第22页/共82页4.4 缓和曲线一、缓和曲线的作用与线形1。缓和曲线的作用：（1）线形缓和 曲率渐变、线形圆滑美观、有良好的视觉效果和心理作用感（2）行车缓和 使汽车前轮转向角从0至角逐渐转向，有利于驾驶员操作方向盘（3）离心加速缓和 逐渐变化，不致产生侧向冲突（4）超高和加宽缓和 正常路拱和宽度到超高或加宽之间的缓和过渡段第23页/共82页4.4 缓和曲线一、缓和曲线的作用与线形2。缓和曲线的线形：一般缓和曲线多采用回旋线方程l=Cl-由缓和曲线起点到任意点的弧长C-参数设C=A2

6、 A称为回旋线参数第24页/共82页4.4 缓和曲线一、缓和曲线的作用与线形3。回旋曲线参数A：设计中A值是根据线形舒顺和美观要求按圆曲线半径R的大小来确定的。从视觉出发，当缓和曲线很短，缓和曲线角29时，圆曲线与缓和曲线不能很好协调R/3AR第25页/共82页第26页/共82页4.4 缓和曲线二、缓和曲线的计算xyxlydPdldydxOdl=ddx=dlcosddy=dlsind第27页/共82页以l=A2,代入得：dl= dA2l当l=0,=0 积分得： = 2A2l2以l=A2,代入得：= A2l=A21。缓和曲线的要素计算第28页/共82页x=l- + -l3402l534564y=

7、 - + -l43363l6422405l6第29页/共82页xp=L- + -L340R2L53456R4yp= - + -L4336R3L642240R5L26R第30页/共82页1.缓和曲线的要素计算P点处的曲率半径= A2P点的回旋线长度l=A2P点处的缓和曲线角 = = 2A2l2l2 P点曲率圆的内移值Rp=y+cos- 长切线长：TL=x-ycos短切线长：Tk=y/sinP点的弦长：s0=y/sinP点的弦偏角：=arctan(y/x)/3第31页/共82页2。带缓和曲线的圆曲线的要素计算第32页/共82页q= - 2lh 0= 90240R2lh3RlhR= - 24Rlh2

8、384R3lh42Th=(R+R)tan(/2)+qLh=(/180)R+lh=(-20)(/180)R+2lhEh=(R-R)sec(/2)-RLy=Lh-2lhJ=2T-Lh第33页/共82页3。带缓和曲线的平曲线的主点桩号计算xh= - lh40R2lh3yh= - 6Rlh336R3lh42ZH(桩号）=JD(桩号)-THY(桩号）=ZH(桩号+lhYH(桩号）=HY(桩号)-LyHZ(桩号）=YH(桩号+lhQZ(桩号）=HZ(桩号)-L/2JD(桩号）=QZ(桩号)+J/2第34页/共82页4.4 缓和曲线三、缓和曲线的设计标准（一）缓和曲线的最小长度车辆在缓和曲线上过度行驶旅客感

9、觉舒适要求超高渐变率行驶时间不过短第35页/共82页（二）缓和曲线的省略当R大到一定程度时，R非常小时，可以不设缓和曲线当R1与R2的R差值非常小时（0.10m），可以不设缓和曲线第36页/共82页4.5 超高与加宽一、超高为了抵消车辆在曲线路段上行驶时产生的离心力，在该路段横断面上设置的外侧高于内侧的单向横坡，称为超高。1.定义第37页/共82页第38页/共82页4.5 超高与加宽一、超高1）最大超高坡度2.超高坡度当V=0时，产生滑移极限状态=采用极限最小半径时即为最大超高坡度第39页/共82页4.5 超高与加宽一、超高2）超高坡度的确定第40页/共82页4.5 超高与加宽一、超高3. 超

10、高方式(1)无中央分隔带超高横坡度等于路拱横坡度时第41页/共82页4.5 超高与加宽一、超高3. 超高方式超高横坡度大于路拱坡度时有三种过度方式第42页/共82页4.5 超高与加宽一、超高3. 超高方式超高横坡度大于路拱坡度时有三种过度方式第43页/共82页4.5 超高与加宽一、超高3. 超高方式超高横坡度大于路拱坡度时有三种过度方式第44页/共82页4.5 超高与加宽一、超高3. 超高方式有中央分隔带的超高方式城市道路的超高方式第45页/共82页4.5 超高与加宽一、超高4. 超高缓和段超高是设置在圆曲线范围内，两端用过度段与直线相连。从直线段的双向横坡渐变到圆曲线路段具有超高的单向横坡的

11、过渡段称为超高缓和段第46页/共82页4.5 超高与加宽一、超高4. 超高缓和段超高缓和段长度： 一般应采用5的倍数，并不于10m超高缓和段应在回旋线范围内进行，必须满足最小超高渐变率的要求第47页/共82页4.5 超高与加宽一、超高5. 超高值h计算第48页/共82页4.5 超高与加宽二、加宽1. 定义曲线上靠近内侧车道半径最小，为适应汽车在平曲线上行驶时后轮轨迹偏向曲线内测的需要，在平曲线内侧增加的路面、路基宽度称为曲线加宽（又称弯道加宽）当R250m 需要加宽第49页/共82页4.5 超高与加宽二、加宽2. 加宽值第50页/共82页4.5 超高与加宽二、加宽3. 加宽缓和段第51页/共8

12、2页4.5 超高与加宽二、加宽3. 加宽缓和段加宽缓和段的长度Lj（1）渐变率1：15 且不小于10m（2）超高缓和段长度Lc（3）缓和曲线长度lh第52页/共82页4.5 超高与加宽二、加宽3. 加宽缓和段加宽缓和段过渡方式（1）按直线比例变化（2）切线法第53页/共82页4.6 行车视距一、视距的意义及其类型1. 定义所谓视距，是指从车道中心线上1.2m的高度能看到该车道中心线上高度0.1m的物体顶点的距离视距的意义：为了保证行车安全，使驾驶员能够随时看到汽车前方一定距离的道路，以便发现前方障碍物或来车时，能够及时采取措施。第54页/共82页4.6 行车视距一、视距的意义及其类型2. 视距

13、的种类视距的种类：停车视距 会车视距 超车视距 错车视距 避让障碍物视距第55页/共82页4.6 行车视距二、视距标准及运用1. 停车视距汽车行驶时，自驾驶员看到前方障碍物起至到达障碍物前安全停车止所需要的最短行车距离称停车视距第56页/共82页4.6 行车视距二、视距标准及运用1. 停车视距第57页/共82页4.6 行车视距二、视距标准及运用2. 会车视距会车视距应不小于停车视距的两倍第58页/共82页4.6 行车视距二、视距标准及运用3. 超车视距第59页/共82页4.6 行车视距二、视距标准及运用4. 视距标准的采用1）高速公路和一级公路应满足停车视距的要求2）二、三、四级公路应满足会车

14、视距的要求第60页/共82页4.6 行车视距二、视距标准及运用5. 视距标准的采用1）高速公路和一级公路应满足停车视距的要求2）二、三、四级公路一般应满足会车视距的要求3）双车道公路，适当距离设置满足超车视距的路段，长度不小于路线总长度的10%30%第61页/共82页4.6 行车视距二、视距标准及运用6. 视距保证第62页/共82页4.7 平面线形的组合与衔接一、直线与曲线的组合直线长度 平曲线半径 平曲线长度二、曲线与曲线的组合圆曲线 同向曲线 反向曲线 复曲线第63页/共82页4.7 平面线形的组合与衔接二、曲线与曲线的组合回头曲线：在山区公路为克服高差，在同一坡面上展线时采用的，其圆心角

15、一般接近或大于180的曲线。主要在三、四级公路应用，一般避免采用。第64页/共82页4.7 平面线形的组合与衔接三、平面组合线形1。简单型曲线第65页/共82页4.7 平面线形的组合与衔接三、平面组合线形2。基本型曲线20第66页/共82页4.7 平面线形的组合与衔接三、平面组合线形3。凸型曲线20=第67页/共82页4.7 平面线形的组合与衔接三、平面组合线形4。S型曲线A1/A21.52R1/R20.31第68页/共82页4.7 平面线形的组合与衔接三、平面组合线形5。C型曲线A1=A2A1=A2第69页/共82页4.7 平面线形的组合与衔接三、平面组合线形6。复合型曲线A1/A21.5第70页/共82页4.7 平面线形的组合与衔接三、平面组合线形7。复曲线（1）圆曲线直接相连接的组合形式（l lFF=0,l ls s=0)第71页/共82页4.7 平面线形的组合与衔接三、平面组合线形7。复曲线（2）两端带缓和曲线的组合形式（l lFF=0,l ls s=0)第72页/共82页4.7 平面线形的组合与衔接三、平面组合线形7。复曲线（3）卵型曲线（l lFF=0,l l