路线平面设计之缓和曲线

1、公路勘测技术公路勘测技术学习情境二 路线平面任务布置: 1、基本资料、基本资料 2、任务：、任务： 1）完成平曲线要素计算，并提供相应的计算书；）完成平曲线要素计算，并提供相应的计算书； 2）各小组绘制一张）各小组绘制一张1：2000路线草图，注明主点、里程桩号；路线草图，注明主点、里程桩号； 3）计算各交点间距，计算交点间直线段长度，并分析设计路）计算各交点间距，计算交点间直线段长度，并分析设计路段的直线段长度是否合理；段的直线段长度是否合理； 4）计算各缓和曲线参数，并分析其设置的合理性；）计算各缓和曲线参数，并分析其设置的合理性； 5）教材图）教材图2-1-19的公路平面线形布置图，分组

2、讨论并详细分的公路平面线形布置图，分组讨论并详细分析各图中公路平面线形的合理性。析各图中公路平面线形的合理性。任务布置 交点号交点桩号交点偏角半径（m）缓和曲线长左偏右偏起点K0+000JD1K0+198.882583250.110030JD2K0+509.284113806.918035JD3K0+813.393381608.612030JD4K1+077.74824565712025JD4K1+267.814124538.228050浙江交通职业技术学院计算资料 公路线形的研究，实际上是对直线、圆曲线和缓和曲线三要素的研究，并对三要素进行恰当组合，适应自然地形以保证汽车在公路上能安全、顺适

3、运行。公路平面线形平面线形公路路线线形：浙江交通职业技术学院浙江交通职业技术学院最大长度：最大长度：直线直线最大长度的控制最大长度的控制主要是考虑了驾主要是考虑了驾驶员的视觉反应驶员的视觉反应及心理承受能力及心理承受能力，同时还与地形，同时还与地形、地貌条件有关、地貌条件有关 。直线直线最小长度：最小长度：规范规定，当设，当设计速度计速度V60/km/h时，时，同向曲线间的直线长同向曲线间的直线长度（以度（以m计）应以不计）应以不小于该公路设计速度小于该公路设计速度（以（以km/h计）的计）的6倍为宜。倍为宜。 什么是断背曲线？什么是断背曲线？浙江交通职业技术学院 断背曲线的视觉效果平面线形组

4、成分析平面线形组成分析反向曲线间的直线最小长度反向曲线间的直线最小长度 ：规范规范规定反向曲线间最小直线长度以不小于行车速度的规定反向曲线间最小直线长度以不小于行车速度的2 2倍为宜。倍为宜。若两反向曲线已设缓和曲线，在受到限制的地点也可将二反向缓和曲若两反向曲线已设缓和曲线，在受到限制的地点也可将二反向缓和曲线首尾相接构成线首尾相接构成S S形曲线。形曲线。对于设计速度小于对于设计速度小于40km40kmh h的公路，曲线间最小长度可参照执行。的公路，曲线间最小长度可参照执行。直线运用：直线运用： 适宜采用直线的场合 （1）不受地形、地物限制的平坦地区和山间的开阔地段； （2）城镇及其近郊或

5、规划方正的农耕区等以直线条为主体的地区； （3）长大桥梁、隧道等结构物地段； （4）路线交叉点前后； （5）双车道公路供超车的路段。直线运用平面线形组成分析1、安全性分析；、安全性分析；2、经济性分析；、经济性分析；3、舒适性分析、舒适性分析4、公式要素取值；、公式要素取值；理论公式解析：理论公式解析：圆曲线圆曲线三个最小半径：三个最小半径： 一般最小半径极限最小半径免设超高最小半径)(1272iVR标准圆曲线最小半径的几点要求： 选用圆曲线半径时，应与设计速度相适应，并应尽可能选用较大的圆曲选用圆曲线半径时，应与设计速度相适应，并应尽可能选用较大的圆曲线半径；线半径； 一般情况下尽量选用大于

6、或等于一般最小半径，只有受地形限制及其它一般情况下尽量选用大于或等于一般最小半径，只有受地形限制及其它特殊困难时，才可采用极限最小半径；特殊困难时，才可采用极限最小半径； 桥位处两端设置圆曲线时，一般大于一般最小半径；桥位处两端设置圆曲线时，一般大于一般最小半径； 隧道内必须设置圆曲线时，应大于不设超高的最小半径；隧道内必须设置圆曲线时，应大于不设超高的最小半径； 长直线或陡坡尽头，不得采用小半径圆曲线；长直线或陡坡尽头，不得采用小半径圆曲线； 不论偏角大小，均应设置圆曲线；不论偏角大小，均应设置圆曲线； 改建公路工程中利用现有公路路段，设计速度为改建公路工程中利用现有公路路段，设计速度为40

7、km/h的最小圆曲线的最小圆曲线半径可采用半径可采用50m；设计速度为；设计速度为30km/h的最小圆曲线半径可采用的最小圆曲线半径可采用25m。 半径过大也无实际意义，故一般宜小于半径过大也无实际意义，故一般宜小于10000米。米。缓和曲线即“回旋线”缓和曲线是设置在直线与圆曲线之间或大圆与小圆之间的过渡线形。特征：曲率连续均匀变化。标准规定，除四级公路可不设缓和曲线外，其它各级公路，当平曲线半径小于不设超高的最小半径时，均应设缓和曲线。在公路线形设计时，合理地使用缓和曲线可增加汽车行驶的安全与舒适，美化线形。1、回旋线在线形设计中应作为主要线形要素加以运用。2、在确定回旋线参数时，应在下述

8、范围内选定：浙江交通职业技术学院当R100mA=R；当R3000mAR/3；RAR3缓和曲线的作用便于司机操纵方向盘便于司机操纵方向盘 。满足超高、加宽缓和段过渡，利于平稳行车。满足超高、加宽缓和段过渡，利于平稳行车。 与圆曲线配合得当，增加线形美观。与圆曲线配合得当，增加线形美观。 满足乘客乘车的舒适与稳定，减小离心力变化满足乘客乘车的舒适与稳定，减小离心力变化。 缓和曲线的作用a）未设缓和曲线的视觉效果；b）设置缓和曲线后的视觉效果设置缓和曲线前后效果缓和曲线的性质缓和曲线的性质 二个结论：二个结论：一是该曲线上任一点的曲率半径与一是该曲线上任一点的曲率半径与该点至曲线起点的距离成反比，它

9、符该点至曲线起点的距离成反比，它符合于汽车在道路上的行驶轨迹；合于汽车在道路上的行驶轨迹；二是参数二是参数A A对某一曲线来说，是一个对某一曲线来说，是一个常数，但在整个公路线形而言，其实常数，但在整个公路线形而言，其实质为一个放大倍数，它适应于不同的质为一个放大倍数，它适应于不同的情况。情况。 RAlh22As RAlh2缓和曲线最小长度 设计速度1201008060403020最小长度100857050352520浙江交通职业技术学院限制离心加速度限制离心加速度 控制时间控制时间超高加宽缓和段超高加宽缓和段视觉要求视觉要求shRaVl4732 . 1VlhphlchRAR3缓和曲线的直角坐

10、标 步骤步骤 1步骤步骤 2步骤步骤 3xxdsdydsdxsin.cos.2253373403366hhhlRssxlRsRlsy23342403366RllXRlRlYhhhhhh了解一下缓和曲线常数 缓和曲线6个常数Rlph242232402Rllqhh2323126313601132RllTRllThhkhhd23342403366RllXRlRlYhhhhhhRlhh2366/2hhhhhRllRlhhhXCsec带缓和曲线的平曲线要素计算 （二）公路平面线形的基本组合（二）公路平面线形的基本组合 基本型基本型1基本型基本型 :回旋线：圆曲线：回旋线回旋线：圆曲线：回旋线=1：1：1

11、基本型基本型2S形形两个反向圆曲线用回旋线连接组合的线形为两个反向圆曲线用回旋线连接组合的线形为S形形 S形的两相邻回旋线参数形的两相邻回旋线参数A1与与A2宜相等。当采用不同参数时，宜相等。当采用不同参数时，A1与与A2之比应小于之比应小于2.0，有条件时以小于，有条件时以小于1.5为宜。当为宜。当A2 200 时，时，A1 与与A2之比应小于之比应小于1.5 12卵形曲线卵形曲线用一个回旋线连接两用一个回旋线连接两个同向圆曲线的组合个同向圆曲线的组合的平面线形称之卵形的平面线形称之卵形曲线曲线两相邻圆曲线半径之比，两相邻圆曲线半径之比，以以R2/R1=0.20.8为为宜。宜。两圆曲线的间距

12、，以两圆曲线的间距，以D/R2=0.0030.03为宜。为宜。复合形复合形 两个以上同向回旋线间在曲率相等两个以上同向回旋线间在曲率相等处相互连接的形式为复合曲线处相互连接的形式为复合曲线 。复合形的两个回旋线参数之比复合形的两个回旋线参数之比以小于以小于1：1.5为宜。为宜。复合曲线在受地形条件限制，复合曲线在受地形条件限制，互通式立体交叉的匝道设计中互通式立体交叉的匝道设计中可采用。可采用。C形形回头曲线回头曲线同向曲线的两回旋线在曲率为零处径相衔接同向曲线的两回旋线在曲率为零处径相衔接（即连接处曲率为（即连接处曲率为0，R=）的形式）的形式 回头曲线实景回头曲线中线关于凸形曲线的案例关于

13、凸形曲线的案例 某二级公路某二级公路,其其V=80Km/h，现有一平曲线，偏角，现有一平曲线，偏角为为15030，现拟采用，现拟采用R=260m，问是否合理？，问是否合理？ 回头曲线技术指标 主线设计速度（km/h）403020回头曲线设计速度（km/h）35302520圆曲线最小半径（m）40302015缓和曲线最小长度（m）35302520超高横坡度（%）6.0双车道路面加宽值（m）2.52.52.53.0最大纵坡（%）3.53.54.04.5浙江交通职业技术学院1 1平面线形应短捷、连续，并与地形相适应，平面线形应短捷、连续，并与地形相适应，与周围环境相协调。与周围环境相协调。2 2各级

14、公路不论各级公路不论转角大小均应敷设转角大小均应敷设曲线曲线 3 3平面线形设计应保平面线形设计应保持线形的均衡与连贯。持线形的均衡与连贯。 4 4线形设计的要求与线形设计的要求与内容应随公路等级和设计内容应随公路等级和设计速度的不同而异。速度的不同而异。 5 5应解决好线形与桥、隧道轴线之间应解决好线形与桥、隧道轴线之间的关系的关系 各级公路平曲线最小长度各级公路平曲线最小长度 设计速度(Km/h)1201008060403020一般值600500400300200150100最小值200170140100705040缓和曲线最小长度缓和曲线最小长度设计速度（设计速度（Km/h）1201008060403020最小长度最小