Ch2道路线形设计.ppt课件

1、Ch2 Ch2 道路平面线形设计道路平面线形设计 【本章学习要求】【本章学习要求】 掌握平面线型的掌握平面线型的根本组成要素根本组成要素:直线、直线、圆曲线、缓和曲线的圆曲线、缓和曲线的设计规范、影响要素设计规范、影响要素及确定方法；行车视及确定方法；行车视距的种类及保证；平距的种类及保证；平面设计的设计成果；面设计的设计成果；了解平面线型的组合了解平面线型的组合设计。设计。 【本章主要内容】【本章主要内容】2-1 平面线形概述平面线形概述 2-2 直线直线 2-3 圆曲线圆曲线 2-4 缓和曲线缓和曲线 2-5 平面线形的组合与衔平面线形的组合与衔接接 2-6 道路平面设计成果道路平面设计成

2、果1平面线形的概念平面线形的概念平面线形平面线形道路中线在平面上道路中线在平面上的程度投影，反映道路的走向的程度投影，反映道路的走向2-1 2-1 道路平面线形概述道路平面线形概述 Ch2Ch2道路平面线形设计道路平面线形设计 2 平面线形设计的根本要求平面线形设计的根本要求2 21 1满足汽车行驶轨迹满足汽车行驶轨迹 大量的观测和研讨阐明，行驶中的汽车，其轨迹在大量的观测和研讨阐明，行驶中的汽车，其轨迹在几何性质上有以下特征：几何性质上有以下特征： (1) (1)轨迹是延续和圆滑的轨迹是延续和圆滑的 (2) (2)其曲率是延续的其曲率是延续的 (3) (3)曲率的变化是延续的曲率的变化是延续

3、的Ch2 Ch2 道路平面线形设计道路平面线形设计 直线一圆曲线不断线直线一圆曲线不断线 符合第符合第1 1条规律条规律 直一缓一圆一缓不断直一缓一圆一缓不断符合第符合第1 1、2 2条规律条规律整条高次抛物线能够符合全部规律，但计算困难，测设费事。整条高次抛物线能够符合全部规律，但计算困难，测设费事。Ch2 Ch2 道路平面线形设计道路平面线形设计 2.22.2平面线形要素平面线形要素1)1)方向盘转动角度为方向盘转动角度为0 0时，汽车的行驶轨迹为直线时，汽车的行驶轨迹为直线2)2)方向盘转动角度不变时，汽车的行驶轨迹为圆曲线方向盘转动角度不变时，汽车的行驶轨迹为圆曲线3)3)方向盘转动角

4、度匀速变化时，汽车的行驶轨迹为缓和曲线方向盘转动角度匀速变化时，汽车的行驶轨迹为缓和曲线直线、圆曲线、缓和曲线直线、圆曲线、缓和曲线 称为平面线形的三要素称为平面线形的三要素Ch2 Ch2 道路平面线形设计道路平面线形设计 1 直线的特点直线的特点1.1 1.1 以最短的矩离衔接两目的以最短的矩离衔接两目的 地地1.2 1.2 线形简单，容易测绘线形简单，容易测绘1.3 1.3 长直线，行车平安性差长直线，行车平安性差1.4 1.4 山区、丘陵区难与地形与周山区、丘陵区难与地形与周 围环境协调围环境协调2-2 2-2 直线直线 Ch2 Ch2 道路平面线形设计道路平面线形设计 2 设计规范设计

5、规范2.12.1直线最大长度直线最大长度:20V:20V2.22.2直线最小长度直线最小长度L minL min1 1同向曲线间的同向曲线间的L minL min：6V 6V 2 2反向曲线间的反向曲线间的L minL min：2V2V Ch2 Ch2 道路平面线形设计道路平面线形设计 3 3道路方向的表示道路方向的表示 1) 1)方位角：道路方向与正北方向的夹角方位角：道路方向与正北方向的夹角 由正北方向顺时针旋转到该直线的夹角由正北方向顺时针旋转到该直线的夹角 2 2转角：前一条直线的延伸线与后一条直线的夹角转角：前一条直线的延伸线与后一条直线的夹角Ch2 Ch2 道路平面线形设计道路平面

6、线形设计 规定：各级公路不论转角大小，均应设置曲线规定：各级公路不论转角大小，均应设置曲线 1 1圆曲线半径计算的普通公式圆曲线半径计算的普通公式R=V2/127(R=V2/127(i)i)- 取整！2-3 2-3 圆曲线圆曲线 2 2思索要素思索要素 1 1行车行车 2 2施工施工 3 3地形地形 4 4线形平衡线形平衡 5 5纵坡纵坡Ch2 Ch2 道路平面线形设计道路平面线形设计 1极限最小半径3 3设计规范设计规范2普通最小半径3不设超高最小半径4不设缓和曲线最小半径 R4 各级公路圆曲线最小半径各级公路圆曲线最小半径 设计速度设计速度 （Km/h) Km/h) 12012010010

7、080806060404030302020一般值一般值( (m)m)1000100070070040040020020010010065653030极限值极限值( (m)m)650650400400250250125125606030301515不设超高不设超高最小半径最小半径( (m)m)路拱路拱2.0%2.0%55005500400040002500250015001500600600350350150150路拱路拱2.0%2.0%750075005250525033503350190019008008004504502002005) 5) 最大半径最大半径 规定规定Rmax10000Rm

8、ax10000为宜。为宜。Ch2 Ch2 道路平面线形设计道路平面线形设计 2-4 2-4 缓和曲线缓和曲线 1 缓和曲线的作用缓和曲线的作用 1.11.1线形缓和线形缓和 缓和曲线是指在直线和圆缓和曲线是指在直线和圆曲线或者半径不同的同向圆曲曲线或者半径不同的同向圆曲线之间，设置的曲率延续变化线之间，设置的曲率延续变化的曲线。的曲线。1.21.2行车缓和行车缓和1.31.3超高缓和超高缓和1.41.4加宽缓和加宽缓和Ch2 Ch2 道路平面线形设计道路平面线形设计 2 缓和曲线线形的选择缓和曲线线形的选择 推证阐明，汽车匀速从直线进入圆曲线或相反其推证阐明，汽车匀速从直线进入圆曲线或相反其行

9、驶轨迹的弧长与曲线的曲率半径之乘积为一常数。此轨行驶轨迹的弧长与曲线的曲率半径之乘积为一常数。此轨迹与数学上的盘旋曲线相一致。我国规范规定取盘旋线作迹与数学上的盘旋曲线相一致。我国规范规定取盘旋线作为缓和曲线。为缓和曲线。 Ch2 Ch2 道路平面线形设计道路平面线形设计 1 1依离心加速变化率：支配驾驶从容，旅客觉得温馨依离心加速变化率：支配驾驶从容，旅客觉得温馨 2 2依司机操作反响时间：依司机操作反响时间：Ls=V/1.2Ls=V/1.2 3 3超高渐变率适中：超高渐变率适中：Ls=Bi/PLs=Bi/P 4 4使线型协调、调和：使线型协调、调和：L L：LsLs：L=1L=1：1 1：

10、1 11 1：2 2：1 1 3 设计规范设计规范 规定了各级公路缓和曲线最小长度如规定了各级公路缓和曲线最小长度如P.51P.51表表3-63-6。 设计速度设计速度 （Km/h) Km/h) 12012010010080806060404030302020缓和曲线最小长度缓和曲线最小长度( (m)m)100100858570705050353525252020各级公路缓和曲线最小长度各级公路缓和曲线最小长度Ch2 Ch2 道路平面线形设计道路平面线形设计 2-5 2-5 平面线形的组合与衔接平面线形的组合与衔接 1 普通原那么普通原那么1.1平面线形应直捷、延续、顺适，并与地形、地物相顺应

11、，平面线形应直捷、延续、顺适，并与地形、地物相顺应，与周围环境相协调与周围环境相协调1.2行驶力学上的要求是根本的，视觉和心思上的要求对高行驶力学上的要求是根本的，视觉和心思上的要求对高速公路应尽量满足速公路应尽量满足1.3坚持平面线形的平衡与衔接坚持平面线形的平衡与衔接1.4应防止延续急弯应防止延续急弯1.5平曲线应有足够的长度平曲线应有足够的长度Ch2 Ch2 道路平面线形设计道路平面线形设计 2.12.1简单型曲线：简单型曲线： 直线直线圆曲线圆曲线直线直线 2 平面线形要素组合的类型平面线形要素组合的类型条件：圆曲线半径条件：圆曲线半径R不设超高最小半径不设超高最小半径R不设。不设。C

12、h2 Ch2 道路平面线形设计道路平面线形设计 2 22 2根本型曲线：直线根本型曲线：直线- -缓和曲线缓和曲线- -圆曲线圆曲线- -缓和曲线缓和曲线- -直线直线条件：条件： 20 20 盘旋线盘旋线圆曲线圆曲线盘旋线长度之比最好设成盘旋线长度之比最好设成1 1：1 1：1 1 1 1：2 2：1 1Ch2 Ch2 道路平面线形设计道路平面线形设计 相邻两个盘旋线参数最好相等，相邻两个盘旋线参数最好相等，A1/A21.5A1/A21.5为宜。为宜。须插入短直线时，其长度须插入短直线时，其长度LLA1+A2A1+A2/40/40。两圆曲线半径之比不宜过大，以两圆曲线半径之比不宜过大，以R2

13、/R1=1R2/R1=1 1/3 1/3为宜。为宜。 2.3 S2.3 S型曲线：用两个盘旋线衔接两个反向圆曲线的组合型曲线：用两个盘旋线衔接两个反向圆曲线的组合Ch2 Ch2 道路平面线形设计道路平面线形设计 2.42.4卵型曲线：用一个盘旋线衔接两个同向圆曲线的组合卵型曲线：用一个盘旋线衔接两个同向圆曲线的组合 盘旋参数盘旋参数A A宜在以下界限之内：宜在以下界限之内：R2/2 A R2R2/2 A R2两圆曲线半径之比宜在以下界限之内：两圆曲线半径之比宜在以下界限之内：0.2R2 /R1 0.80.2R2 /R1 0.8两圆曲线的间距宜在以下界限之内：两圆曲线的间距宜在以下界限之内：0.

14、003D/R2 0.030.003D/R2 0.03R1-R1-大圆半径，大圆半径， R2- R2-小圆半径小圆半径Ch2 Ch2 道路平面线形设计道路平面线形设计 2.52.5凸型曲线：两同向盘旋线间不插入圆曲线而直接径向凸型曲线：两同向盘旋线间不插入圆曲线而直接径向 衔接的组合衔接的组合 在严厉受地形、地物限制处方可采用在严厉受地形、地物限制处方可采用Ch2 Ch2 道路平面线形设计道路平面线形设计 2.62.6复合型曲线：两个以上同向盘旋线间在曲率相等处相互复合型曲线：两个以上同向盘旋线间在曲率相等处相互 衔接的组合衔接的组合两盘旋线参数之比宜为：两盘旋线参数之比宜为：A2/A1=1/1

15、.5除受地形和其他特殊限制的地方普通很少运用除受地形和其他特殊限制的地方普通很少运用Ch2 Ch2 道路平面线形设计道路平面线形设计 2.7 C2.7 C型曲线：同向曲线的两盘旋线在曲率为零处径相衔接型曲线：同向曲线的两盘旋线在曲率为零处径相衔接特殊地形条件下方可采用特殊地形条件下方可采用Ch2 Ch2 道路平面线形设计道路平面线形设计 2 28 8复曲线：两个或两个以上半径不同、转向一样的圆曲线复曲线：两个或两个以上半径不同、转向一样的圆曲线 径相衔接径相衔接满足缓和曲省略条件满足缓和曲省略条件2方可采用方可采用Ch2 Ch2 道路平面线形设计道路平面线形设计 2 29 9回头曲线：在山区公

16、路为抑制高差在同一坡面上展线时回头曲线：在山区公路为抑制高差在同一坡面上展线时所采用的、其圆心角普通接近或大于所采用的、其圆心角普通接近或大于180o180o的曲线的曲线 前后线形应有延续性，前后线形应有延续性，两头宜布设过渡性曲线两头宜布设过渡性曲线Ch2 Ch2 道路平面线形设计道路平面线形设计 2-6 2-6 行车视距行车视距 为保证行车平安，为保证行车平安，当司机看到一定间当司机看到一定间隔外的妨碍物或迎隔外的妨碍物或迎面来车时，进展汽面来车时，进展汽车刹车或绕过它们车刹车或绕过它们而在路上行驶所必而在路上行驶所必需的平安间隔，称需的平安间隔，称为行车视距为行车视距1行车视距的定义行车

17、视距的定义Ch2 Ch2 道路平面线形设计道路平面线形设计 2 行车视距种类及计算行车视距种类及计算2.12.1停车视距：汽车在路上行驶时，司机看到前方妨碍物，停车视距：汽车在路上行驶时，司机看到前方妨碍物，紧急平安制动所需的最短间隔紧急平安制动所需的最短间隔S S停停 S S反反+ S+ S制制+ S+ S安安 i)+S i)+S安安Ch2 Ch2 道路平面线形设计道路平面线形设计 2.22.2会车视距会车视距: :两辆对向行驶的汽车在同一车道上及时刹车两辆对向行驶的汽车在同一车道上及时刹车 所必需的间隔所必需的间隔 S S会会22S S停停Ch2 Ch2 道路平面线形设计道路平面线形设计

18、2.32.3超车视距：汽车行驶时为超越前车所必需的间隔超车视距：汽车行驶时为超越前车所必需的间隔 S S超超 S S+ S+ S+ S+ S + S + SCh2 Ch2 道路平面线形设计道路平面线形设计 设计速度（设计速度（m/h)m/h)停车视距停车视距( (m)m)设计速度（设计速度（m/h)m/h)停车视距停车视距( (m)m)会车视距会车视距( (m)m) 超车视距超车视距( (m)m) 高速公路、一级公路停车视距高速公路、一级公路停车视距二、三、四级公路停车视距、会车视距与超车视距二、三、四级公路停车视距、会车视距与超车视距城市道路的各类视距规范上无明确规定值，由详细情况计算。城市

19、道路的各类视距规范上无明确规定值，由详细情况计算。Ch2 Ch2 道路平面线形设计道路平面线形设计 3 各级公路对视距的要求各级公路对视距的要求 规定：规定：1 1高速公路、一级公路采用停车视距分向，分道行驶；高速公路、一级公路采用停车视距分向，分道行驶；2 2其它各等级公路应满足会车视距的要求，其长度其它各等级公路应满足会车视距的要求，其长度2 S2 S停停3 3工程特殊困难或受其它条件限制地段，可采用工程特殊困难或受其它条件限制地段，可采用S S停，但必停，但必须采取措施分道行驶，对向行驶的双车道公路要求有一定须采取措施分道行驶，对向行驶的双车道公路要求有一定比例路段保证比例路段保证S S超。超。Ch2 Ch2 道路平面线形设计道路平面线形设计 3 3内容：内容： 沿线的地形、地物，道路标出里程桩号，断沿线的地形、地物，道路标出里程桩号，断链，平曲线要素及主要桩位、水准点、大中桥、沿线