道路路线设计一圆曲线市公开课金奖市赛课一等奖课件

道路工程第四章道路路线设计第1页本节重点：圆曲线半径公式推导三种最小半径含义及应用圆曲线半径选择圆曲线要素计算及主点桩号推导第2页第一节道路平面线形道路线形——道路路幅中心线立体形状。平面线形——道路中线在水平面上投影形状称为~。平面线形基本要素：直线――曲率为零线形；圆曲线――曲率为常数线形；缓解曲线――曲率为变数线形。第3页圆曲线第4页直线与圆曲线之间插入缓解曲线第5页基于直线这些优点，在平面线形设计中，广泛采取直线线形。补充：直线（1）直线特点优点：短线路捷、方向明确、测设简单、乘车舒适、无视距障碍。缺点：①过长直线易使驾驶员感到单调、疲惫，难以目测车间距离，于是产生尽快驶出直线急躁情绪，车速一再加紧，很轻易造成交通事故。②在地形改变复杂地段，直线线形难以与地形相协调，造成工程费用显著增高。第6页

所以，在采取直线线形并确定其长度时，必须持慎重态度，不宜采取过长直线，并注意直线设置要与地形、地物、环境相适应。第7页（2）直线最大长度当前最大直线长度量化还是一个需要研究课题，当前各国有不一样处理方法：德国、西班牙和日本要求20V，即72s行程；法国认为长直线应用半径5000m以上圆曲线代替；美国认为线形尽可能直接，并与地形相适应。我国没有明确要求，仅要求“直线长度不宜过长”。第8页同向曲线间插入短直线轻易产生把直线和两端曲线看成为反向曲线错觉当直线过短时甚至可能把两个曲线看成一个曲线，轻易造成司机判断错误。同向曲线之间直线最小长度(以m计)以大于设计速度(以km/h计)6倍为宜。（3）直线最小长度①同向曲线间直线最小长度：第9页反向曲线之间最小直线长度(以m计)以大于设计速度(以km/h计)2倍为宜。②反向曲线间最小长度：在转向相反两个圆曲线之间，假如没有设置缓解曲线，考虑到设置超高、加宽缓解段以及驾驶人员转向操作需要，宜设置一定长度直线。第10页（4）直线利用下述路段可采取直线线形：①不受地形、地物限制平坦地域或山间开阔谷地；②以直线条为主城镇、近郊或农村；③长大桥梁、隧道等结构物路段；④路线交叉点及其前后；⑤双车道公路提供超车路段。第11页当采取长直线线形时，为填补景观单调之缺点，可采取以下技术办法：（1）长直线上纵坡坡度不宜过大，因长直线再加上陡坡行驶更轻易造成高速度；（2）长直线与大半径凹形竖曲线组合为宜，这么能够使生硬呆板直线得到一些缓解；（3）道路两侧地形空阔时，宜采取植不一样树种或设置一定建筑物、雕塑、广告牌等办法，以改进单调景观；（4）长直线或长下坡尽头平曲线，除曲线半径、超高、视距等必须符合要求外，还必须采取设置标志、增加路面抗滑能力等安全办法。第12页一、圆曲线在路线碰到障碍或地形需要改变方向时设置圆曲线。各级公路和城市道路，不论转角大小均应设置园曲线。优点：易与地形相适应、可循性好、线形美观、易于测设等。描述圆曲线指标圆曲线半径圆曲线长度第13页（一）圆曲线半径公式推导确定最小半径标准确定圆曲线最小半径实质是汽车行驶在公路曲线部分时所产生离心力等横向力不超出轮胎与路面摩阻力所允许界限，即不产生横向滑移。第14页汽车质量kg汽车速度m/s圆曲线半径m则汽车受到离心力为汽车受到重力为离心力与重力在平行路面方向分力分别为则汽车受到横向力为第15页令——横向力系数物理意义：单位车重受到横向力。因为很小，故于是有第16页由此可见，其它条件一定情况下，半径大小取决于横向力系数。普通取值不超出0.15~0.20横向力系数确实定要考虑以下原因：汽车横向滑移汽车横向倾覆乘客心理感受轮胎和燃料消耗第17页当受条件限制而无法设置大半径曲线时怎么办？车辆行驶在曲线哪一侧更安全？怎样确保曲线外侧车辆安全？内：外：思绪一：控制离心力大小。思绪二：改变外侧车辆受力状态。第18页设置超高！能不能无限制地设置超高？不能！第19页《规范（标准）》要求圆曲线最小半径：极限最小半径：指圆曲线半径采取最小极限值。只有地形困难或受其它条件限制时方可使用。采取极限最小半径时，设置最大超高。第20页例：某山岭重丘区二级公路，计算行车速度V=40km/h，计算极限最小半径。解：取i=8%，μ=0.14则取整R=60m。第21页普通最小半径（设超高推荐半径）：指设超高时推荐值，通常情况下采取最小半径。其数值介于不设超高最小半径与极限最小半径之间。超高值随半径增大而按百分比减小。第22页不设超高最小半径：道路曲线半径较大、离心力较小时，汽车沿双向路拱（不设超高）外侧行驶时，路面摩擦力，足以确保汽车安全行驶采取最小半径。第23页例：某平原微丘区二级公路，计算行车速度V=80km/h，路面为沥青混凝土，计算不设超高最小半径。取整得平原微丘区二级公路不设超高最小半径为2500米。解：取i=1.5%，μ=0.035。第24页各级公路圆曲线最小半径第25页城市道路圆曲线最小半径第26页圆曲线半径选取：条件许可时，选大于不设超高最小半径；普通条件时，选大于普通最小半径；极端困难时，选极限最小半径。第27页补充：圆曲线要素计算切线长：曲线长：外矢距：第28页圆曲线主点桩号推导：

JDK423+165.77-T190.51ZYK422+975.26+L373.87YZK423+349.13-L/2373.87/2QZK423+162.195+J/27.15/2JDK423+165.77YZ——圆直点QZ——直圆点ZY——曲中点第29页例题一：某山区二级公路，设计速度V=60km/h，交点桩号为K187+461.44，转角，选取圆曲线半径为300m，试求圆曲线要素并计算主点桩号。解、（1）曲线要素计算第30页（2）主点桩号计算

JDK187+461.44-T85.85ZYK187+375.59+L167.15YZK187+542.74-L/283.575QZK187+459.165+J/22.275JDK187+461.44（校核无误）第31页例题二：某城市Ⅱ级主干道，红线宽度为40m，设计车速为40km/h，路线须跨越一河流，要求桥头最少有60m直线段，由桥头到路线转折点距离为120m，转角为38°，试求路线中最大可能平曲线