道路勘测设计PPT课件

1、道路勘测设计道路勘测设计冯晓新冯晓新 重庆交通职业学院道桥系重庆交通职业学院道桥系平面线形设计原则平面线形设计原则 1平曲线最小长度平曲线最小长度 2线形要素组合类型的定义、组合要求线形要素组合类型的定义、组合要求 3第五节 平面线形设计2021-12-202021-12-20复习复习平面线形三要素：直线、圆曲线缓和曲线 从以下几方面考虑： （1）特点； （2）应用； （3）限制条件2021-12-201、直线、直线 优点优点u两点之间距离最短。两点之间距离最短。u具有短捷、直达的印象。具有短捷、直达的印象。u行驶受力简单，方向明确，驾驶操作简易。行驶受力简单，方向明确，驾驶操作简易。u测设简

2、单方便（用简单的就可以精确量测设简单方便（用简单的就可以精确量 距、放样等）。距、放样等）。u在直线上设构造物更具经济性。在直线上设构造物更具经济性。 (1)直线的特点直线的特点2021-12-20 缺点：缺点：u直线单一无变化，与地形及线形自身难以协调。u过长的直线在交通量不大且景观缺乏变化时，易使驾驶人员感到单调、疲倦。 u在直线纵坡路段，易错误估计车间距离、行车速度及上坡坡度。u易对长直线估计得过短或产生急躁情绪，超速行驶。2021-12-20(2)直线的运用直线的运用宜采用直线线形的路段：1）路线不受地形、地物限制的平坦地区或山间的开阔谷地；2）市镇及其近郊，或规划方正的农耕区等以直线

3、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）双车道公路提供较好的超车路段。2021-12-20 1 1）在直线上纵坡不宜过大，因长直线再加下陡坡更易导）在直线上纵坡不宜过大，因长直线再加下陡坡更易导致致 高速度。高速度。 2 2）长直线与大半径凹竖曲线组合为宜，这样可以使生硬）长直线与大半径凹竖曲线组合为宜，这样可以使生硬呆板的直线得到一些缓和。呆板的直线得到一些缓和。（3）当采用长的直线线形时，应注意的问题）当采用长的直线线形时，应注意的问题2021-12-203）道路两侧过于空旷时，宜采取植不同树种或设置一定建筑物、雕塑、广告牌等措施，以改善单调的景观。4）

4、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。5）对较高设计车速（60km/h）的公路，直线长度宜在70s左右时间的行程距离。2021-12-20(4)(4)最长直线限制最长直线限制l标准规定：直线的最大与最小长度应有所限制。一条公路的直线与曲线的长度设计应合理。l德国规定直线的最大长度（以米计）为20V（计算行车速度，km/h）（适于高速公路V100km/h）。l公路线形首先考虑的不是在平面线形上尽量多采用直线，或者是必须由连续的曲线所构成，而是必须采用与自然地形相协调的线形。l合理利用地形和避免采用长直线。2021-12

5、-20当直线长度大于1km时，可采用下列技术措施予以弥补：u纵坡不应过大，一般应小于3%。u同大半径凹型竖曲线结合为宜。u两侧地形过于空旷时，宜采取栽植不同树种或设置 一定建筑物等措施。u长直线或长下坡尽头的平曲线，应对路面超高、停 车视距等进行检验，必要时须采用设置标志、增加 路面抗滑能力等安全措施。2021-12-20(5)(5)最短直线限制最短直线限制同向曲线间最小直线长度（以m计）以不小于设计速度（以kmh计）的6倍为宜（6V）反向曲线间最小直线长度（以m计）以不小于设计速度（以kmh计）的2倍为宜（2V）2021-12-202、圆曲线、圆曲线（1）特点 1）曲率为常数； 2）比直线更

6、能适应地形变化； 3）在圆曲线上行驶驾驶员受到离心力作用； 4）要比在直线上行驶多占用道路宽度； 5）在小半径圆曲线内侧行驶，视距条件较差。2021-12-20（2）应用n 一般采用极限半径的48倍n 一般不宜大于10000mn 各级公路均应设置平曲线n 整个平面线形应是连续、均衡的曲线线形n 应于纵断面线形协调，必须避免小半径平曲线与竖曲线相重合圆曲线半径圆曲线半径值的选择以值的选择以及长度大小及长度大小2021-12-203、缓和曲线、缓和曲线（1）特点 1）曲率是连续变化的； 2）作为超高与价款变化的过渡段； 3）适应汽车转向操作的行驶轨迹及路线的顺畅，构成美观及视觉协调的最佳线形； 2

7、021-12-20（2）缓和曲线的运用回旋线回旋线是曲率随着曲线长度成比例变化的曲线。是曲率随着曲线长度成比例变化的曲线。基本公式：基本公式：2AlrA回旋线参数，表示回旋线曲率变化的缓急程度。回旋线参数，表示回旋线曲率变化的缓急程度。A为长度量纲为长度量纲21Alrk2021-12-20 要求（1）回旋线在线形设计中应作为主要线形要素加以运用（2）回旋线参数应满足 R/3 A R（3）A的取值与R有关： 当R接近100m时，取A等于R； 当R小于100m时，则取A等于或大于R； 在圆曲线较大时，可选择A在R/3左右； 如R超过了3000m，可取A小于R/3。2021-12-20（3）缓和曲线

8、的最小长度 1 1）旅客感觉舒适）旅客感觉舒适 2 2）超高渐变率适中）超高渐变率适中 3 3）行驶时间不过短）行驶时间不过短设计速度设计速度(km/h)1201008060403020缓和曲线最小长度缓和曲线最小长度(m)100857060403020缓和曲线缓和曲线省略省略2021-12-20一、平面线形设计一般原则 1. 1.平面线形应直捷、连续、顺适，并与地形、地物相平面线形应直捷、连续、顺适，并与地形、地物相适应，与周围环境相协调。适应，与周围环境相协调。 原则：原则：与地形相适应，宜直则直，宜曲则曲，不片面追求直曲。 直线、圆曲线、缓和曲线的选用与合理组合取决于地形地物等具体条件，

9、片面强调路线要以直线为主或以曲线为主，或人为规定二者的比例都是错误的。 2021-12-20 在宽阔的平原微丘区，路线应直捷顺畅。在宽阔的平原微丘区，路线应直捷顺畅。2021-12-20在起伏的山岭和丘陵地区，线形以曲线为主。在起伏的山岭和丘陵地区，线形以曲线为主。 2021-12-20 在没有任何障碍物的戈壁、草原等开阔地区，应以在没有任何障碍物的戈壁、草原等开阔地区，应以直线为主。直线为主。2021-12-20 （2 2）保持平面线形的均衡与连贯。）保持平面线形的均衡与连贯。 为使一条道路上行驶的车辆尽量以均匀速度行驶，平面线形各要素应保持连续而均衡，必须避免线形的突变。 长直线的尽头避免

10、接小半径曲线长直线的尽头避免接小半径曲线 长直线上汽车行驶速度较高，如果突然遇到小半径曲线，易产生减速不及造成的事故。 事故形态：事故形态：车辆侧翻到曲线外侧路基或与对向车辆相撞或碰撞路侧护栏。2021-12-20 要求：要求：长直线的尽头避免接小半径曲线，特别避免长直线的尽头避免接小半径曲线，特别避免长直线下坡尽头接小半径平曲线。若由于地形所限小半长直线下坡尽头接小半径平曲线。若由于地形所限小半径曲线难免时，中间应插入中等曲率的过渡性曲线，并径曲线难免时，中间应插入中等曲率的过渡性曲线，并使纵坡不要过大。使纵坡不要过大。2021-12-20高低标准之间要有过渡高低标准之间要有过渡 同一等级道

11、路上大、小指标间的均衡过渡l 长直线与小半径曲线之间。长直线与小半径曲线之间。l 相邻的大小半径曲线之间。相邻的大小半径曲线之间。 同一条道路上采用不同计算行车速度设计的路段之间的过渡。 在标准变更的相互衔接处前、后一定长度范围内主要技术指标应逐在标准变更的相互衔接处前、后一定长度范围内主要技术指标应逐渐过渡，避免产生突变，设计速度高的一端应采用较低的平、纵技术指渐过渡，避免产生突变，设计速度高的一端应采用较低的平、纵技术指标，反之则应采用较高的平、纵技术指标，以使平、纵线形技术指标较标，反之则应采用较高的平、纵技术指标，以使平、纵线形技术指标较为均衡。为均衡。2021-12-20 3.3.回

12、头曲线的设置。回头曲线的设置。 回头曲线是在山区越岭线的特别困难地段，以延长展线方回头曲线是在山区越岭线的特别困难地段，以延长展线方式克服高差而采用的一种特殊曲线类型。式克服高差而采用的一种特殊曲线类型。 回头曲线一般是由一个主曲线、回头曲线一般是由一个主曲线、两个辅助曲线和主、辅曲线所夹两个辅助曲线和主、辅曲线所夹的直线段组合而成的复杂曲线。的直线段组合而成的复杂曲线。2021-12-20 4.4.平曲线应有足够的长度平曲线应有足够的长度 平曲线的最小长度平曲线的最小长度 平曲线一般由前后缓和曲线和中间圆曲线共三段曲线组成，平曲线一般由前后缓和曲线和中间圆曲线共三段曲线组成，每段曲线至少需要

13、每段曲线至少需要3s的时间。的时间。 基本型曲线：基本型曲线：9s行程行程 凸型曲线：凸型曲线：6s的行程的行程 平曲线最小长度不得小于下表规定。平曲线最小长度不得小于下表规定。设计速度设计速度(km/h)1201008060403020一般值（一般值（m）600500400300200150100最小值（最小值（m）2001701401007050402021-12-20 小偏角的平曲线长度：小偏角的平曲线长度： 小偏角曲线的问题小偏角曲线的问题：设置了较大的半径也容易把曲：设置了较大的半径也容易把曲线长看成比实际的要短，造成急转弯的错觉。线长看成比实际的要短，造成急转弯的错觉。2021-1

14、2-20小偏角曲线要求的平曲线长度小偏角曲线要求的平曲线长度 7属于小偏角弯道属于小偏角弯道 。为保证小偏角曲线有足够的长度，。为保证小偏角曲线有足够的长度，采用采用 7的曲线外矢距的曲线外矢距E与与=7时曲线的时曲线的E相等时的曲线长相等时的曲线长为最小平曲线长。为最小平曲线长。设计速度设计速度(km/h)(km/h)12012010010080806060404030302020平曲线最小长度平曲线最小长度(m)(m)1400/ 1400/ 1200/ 1200/ 1000/ 1000/ 700/ 700/ 500/ 500/ 350/ 350/ 250/ 250/ 表中的为公路转角值（度

15、），当表中的为公路转角值（度），当2 2时，按时，按=2=2计。计。2021-12-202021-12-202021-12-20二、平面线形要素的组合类型 1.1.基本形基本形 （1）定义：）定义：当按直线当按直线回旋线（回旋线（A1）圆曲线圆曲线回旋线回旋线（ A2 ）直线的顺序组合而成线形。直线的顺序组合而成线形。 当当A1=A2时，叫对称基本型；当时，叫对称基本型；当A1A2时，叫非对称基本时，叫非对称基本型，型， A1 : A2应不大于应不大于2.0。 2021-12-20 （2）组合要求）组合要求 基本形设计时，为使线形协调，基本形设计时，为使线形协调，A值的选择最好使回旋线、值的选

16、择最好使回旋线、圆曲线、回旋线的长度以大致接近为宜（但在许多情况下是无圆曲线、回旋线的长度以大致接近为宜（但在许多情况下是无法做到的）。法做到的）。2021-12-20 2.S2.S形形 （1）S形定义：形定义： 两个反向圆曲线用两段反向回旋线连接的组合形式。两个反向圆曲线用两段反向回旋线连接的组合形式。 2V21JD1JD22021-12-20（2）组合要求）组合要求 S形相邻两个回旋线参数A1与A2宜相等。达不到时，A1与A2之比应小于2.0，有条件时以小于1.5为宜。当A2 200时， A1与A2之比应小于1.5。 S型的两个反向回旋线以径相连接为宜。当受地形或其它条件限制而不得不插入短

17、直线或两圆曲线的回旋线相互重合时，其短直线的长度应符合下式规定： L（A1A2）/40 两圆曲线半径之比也不宜过大，以R1/R21/2为宜( R1、 R2分别为大小圆半径， A1、A2分别为大小圆的缓和曲线参数）。2021-12-20 （3）S形曲线的计算形曲线的计算 已知某公路有两个交点间距为已知某公路有两个交点间距为D=328.912m，JD1=K5+250.14，偏角，偏角1=491517（右偏），半径（右偏），半径R1=200m ；Ls1 =70m ；JD2为左偏，为左偏，2=853930 。要求：按。要求：按S型曲线计算确定型曲线计算确定Ls2、R2，并计算两曲线主点，并计算两曲线主

18、点里程桩号。里程桩号。 计算步骤计算步骤：（：（1）先根据）先根据1、R1、 Ls1，计算，计算T1; （2）T2=D-T2 根据根据S形的组合要求，假定形的组合要求，假定Ls2 （3）用）用T2、LS2、 2计算计算R2。 （4）检查）检查R2是否符合是否符合S形的组合要求，如不能，重新调整计算。形的组合要求，如不能，重新调整计算。2021-12-20 3.3.卵形卵形 （1）定义：）定义：两同向的平曲线两同向的平曲线，按直线，按直线缓和曲线缓和曲线 （A1）圆曲线（圆曲线（R1）缓和曲线（缓和曲线（AF）圆曲线（圆曲线（R2）缓和曲线缓和曲线（ A2）直线的顺序组合而成的线形。直线的顺序组

19、合而成的线形。 卵形卵形曲线曲线用 一 个 回用 一 个 回旋 线 连 接旋 线 连 接两 个 同 向两 个 同 向圆 曲 线 的圆 曲 线 的组合。组合。 2021-12-20 （2）组合要求：）组合要求：u大圆能完全包住小圆而且不是同心圆。大圆能完全包住小圆而且不是同心圆。u卵型曲线用一个回旋线连接两个圆曲线，其公用缓和曲线卵型曲线用一个回旋线连接两个圆曲线，其公用缓和曲线 的参数的参数AF最好在最好在R2 /2A R2范围内（范围内（ R2为小圆半径）；为小圆半径）；2021-12-20 （2）组合要求：）组合要求：u圆曲线半径之比以满足圆曲线半径之比以满足R2/R1 =0.20.8为宜

20、；为宜；u两圆曲线的间距，以两圆曲线的间距，以D/R2=0.0030.03为宜，（为宜，（D为两圆为两圆曲线间的最小间距）。曲线间的最小间距）。2021-12-20 4.4.凸形凸形 （1）定义：）定义：两段同向缓和曲线之间不插入圆曲线而径相衔接的组两段同向缓和曲线之间不插入圆曲线而径相衔接的组合形式（圆曲线长度为零）合形式（圆曲线长度为零） （2）组合要求：）组合要求：u凸形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凸形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最小半径的规定。回旋线参数和圆曲线最小半径的规定。u 连接点附近最小连接点附近最小0.3V的长度范围内，应保持以连接点的曲率半径的长度范围内，应保持以连接点的曲率半径确定的横坡度。确定