第10讲 平面设计3-5.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,跳转到第一页,*,一、平曲线线形设计一般原则,（一）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,（二）行驶力学上的要求是基本的，视觉和心理上的要求对高速路应尽量满足,高速公路、一级公路以及,设计,速度60,km/h,的公路，应注重立体线形设计，尽量做到线形连续、指标均衡、视觉良好、景观协调、安全舒适。,设计速度,40,km,h,的公路，首先应在保证行车安全的前提下，正确地运用平面线形要素最小值。,第五节 平面线形设计,1长直线尽头不能接以小半径曲线。特别是在下坡方向的尽头更要注意。,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，并使纵坡不要过大。,（三）保持平面线形的均衡与连贯（技术指标的均衡与连续性）,（四）应避免连续急弯的线形,这种线形给驾驶者造成不便，给乘客的舒适也带来不良影响。设计时可在曲线间插入足够长的直线或回旋线。,（三）保持平面线形的均衡与连贯（技术指标的均衡与连续性）,1长直线尽头不能接以小半径曲线。特别是在下坡方向的尽头更要注意。,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，并使纵坡不要过大。,2,高、低标准之间要有过渡。,（五）平曲线应有足够的长度,汽车在公路的任何线形是行驶的时间均不宜短于3,s，,以使驾驶操作不显的过分紧张。,(1)平曲线一般最小长度为9,s,行程；,(2)平曲线极限最小长度为6,s,行程。,(3)偏角小于,7,时的平曲线最小长度,：,式中：,公路偏角，当,2,时，按,=2,计算。,二、平面线形要素的组合类型,（一）基本型,按直线-回旋线-圆曲线-回旋线-直线的顺序组合的线形。,适用场合：交点间距不受限。,二、平面线形要素的组合类型,计算方法：,由平曲线长度,L=,R+Ls,按,1,：,1,：,1,设计时，,L=3Ls,，,则,3,Ls=,R+Ls,故,（一）基本型,按直线-回旋线-圆曲线-回旋线-直线的顺序组合的线形。,适用场合：交点间距不受限。,从线形的协调性出发，宜将回旋线、圆曲线、回旋线之长度比设计成1：1：1。,（,二）,S,型,两个反向圆曲线用两段回旋线连接的组合。,适用场合：交点间距受限（交点间距较小）。,2,V,2,1,JD,1,JD,2,（,二）,S,型,两个反向圆曲线用两段回旋线连接的组合,适用场合：交点间距受限（交点间距较小）。,适用条件：,（,二）,S,型,（2）在,S,型曲线上，两个反向回旋线之间不设直线，是行驶力学上所希望的。不得已插入直线时，必须尽量地短，其短直线的长度或重合段的长度应符合下式：,式中：,l,反向回旋线间短直线或重合段的长度。,两个反向圆曲线用两段回旋线连接的组合,适用场合：交点间距受限（交点间距较小）。,适用条件：,（,1,）,S,型相邻两个回旋线参数,A,1,与,A,2,宜相等。当采用不同的参数时，,A,1,与,A,2,之比应小于2.0，有条件时以小于1.5为宜。,（3）,S,型两圆曲线半径之比不宜过大，宜为：,式中：,R,1,大圆半径（,m）；,R,2,小圆半径（,m）。,用一个回旋线连接两个同向圆曲线的组合。,适用场合：交点间距受限（交点间距较小）。,（三）卵型,式中：,A,回旋线参数；,R,2,小圆半径（,m）。,（2）,两圆曲线半径之比宜在下列界限之内：,（1）卵型上的回旋线参数,A,不应小于该级公路关于回旋线最小参数的规定，同时宜在下列界限之内：,（三）卵型,用一个回旋线连接两个同向圆曲线的组合。,适用场合：交点间距受限（交点间距较小）。,适用条件：,（,3,）两圆曲线的间距，宜在下列界限之内：,式中：,D,两圆曲线最小间距（,m,）。,凸型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一般最小半径的规定。,（四）凸型,在两个同向回旋线间不插入圆曲线而径相衔接的组合。,两个回旋线参数之比宜为：,A,2,：A,1,=1：1.5,复台型回旋线除了受地形和其它特殊限制的地方外一般很少使用，多出现在互通式立体交叉的匝道线形设计中。,（五）复合型,两个以上同向回旋线间在曲率相等处相互连接的,线形。,（六）,C,型,其连接处的曲率为,0,，,也就是,R=,，,相当于两基本型的同向曲线中间直线长度为0,。,适用场合：交点间距受限（交点间距较小）。,C,型曲线只有在特殊地形条件下方可采用。,适用条件：同卵形曲线。,同向曲线的两回旋线在曲率为零处径相衔接的,线形。,例：平原区某公路有两个交点间距为407.54,m，JD,1,=K7+231.38，,偏角,1,=122420（,左偏），半径,R,1,=1200m,；,JD,2,为右偏，,2,=153250，R,2,=1000m,。,要求：,按,S,型曲线计算,Ls,1,、Ls,2,长度，并计算两曲线主点里程桩号。,2,1,JD,1,JD,2,T,1,T,2,L,1,L,2,例：平原区某公路有两个交点间距为407.54,m，JD,1,=K7+231.38，,偏角,1,=122420（,左偏），半径,R,1,=1200m,；,JD,2,为右偏，,2,=153250，R,2,=1000m,。,要求：,按,S,型曲线计算,Ls,1,、Ls,2,长度，并计算两曲线主点里程桩号。,解：,（,1）计算确定缓和曲线长度,Ls,1,、Ls,2,：,令两曲线的切线长相当，则取,T,1,=407.54/2=203.77m,按各线形要素长度1：1：1计算,Ls,1,：,Ls,1,=R/2=12.2420/1801200/2=129.91,取,Ls,1,=130m,则经计算得，,T,1,=195.48m,407.54/2=203.77,m,切线长度与缓和曲线长度的增减有近似1/2的关系，,L,S1,=130+28.29=146.58，,取,Ls,1,=140m,。,则,计算得,，,T,1,=200.49m,T,2,=407.54-T,1,=407.54-200.49=207.05,按1：1：1计算,Ls,2,：,Ls,2,=R/2=15.3250PI/1801000/2=135.68,计算切线长,T,2,得，,T,2,=204.45m,207.05-204.45=2.60,取,Ls,2,=135.68+22.60=140.88,计算得，,T,2,=207.055m,207.05-207.055=-0.005,取,Ls,2,=140.88-20.005=140.87,203.77-195.48=8.29，即,T,1,计算值偏短。,JD,1,曲线要素及主点里程桩号计算,R,1,=1200 Ls,1,=140,1,=12.2420,T,1,=200.49 L,1,=399.82 E,1,=7.75 J,1,=1.15,JD,1,=K7+231.38,ZH,1,=K7+030.89,HY,1,=K7+170.89,QZ,1,=K7+230.80,YH,1,=K7+290.71,HZ,1,=K7+430.71,JD,2,里程桩号计算：,JD,2,=JD,1,+407.54,-,J,1,=7231.38+407.54,-,1.15,=K7+637.77,2,1,JD,1,JD,2,T,1,T,2,L,1,L,2,HZ,1,ZH,2,JD,2,=JD,1,+,交点间距,-,J,1,=HZ,1,+,曲线间直线长度+,T,2,L,ZX,JD,2,里程桩号计算：,JD,2,曲线要素及主点里程桩号计算,T,2,=207.05 L,2,=412.22 E,2,=10.11 J,2,=1.88,JD,2,=K7+637.77,ZH,2,=K7+430.72,HY,2,=K7+571.59,QZ,2,=K7+636.83,YH,2,=K7+702.07,HZ,2,=K7+842.94,JD,2,=K7+637.77,R,2,=1000,Ls,1,=140.87,2,=15.3250,作业：,平原区某公路有两个交点间距为371.82,m，JD,1,=K15+385.63，,偏角,1,=201952（,右偏），半径,R,1,=700m，JD,2,为右偏，,2,=170532，R,2,=850m，,试按,S,型曲线计算,L,S1,、L,S2,长度，并计算两曲线主点里程桩号。,附：非对称缓和曲线计算方法,公路平面线形基本要素是由直线、圆曲线和缓和曲线三个要素构成的。,规范规定，基本型也可使用非对称的缓和曲线，以适应周围地形地物。,（一）计算原理,缓和曲线采用的线型一般为回旋线，其性质满足,r,l=C,（,常量）。公路设计中定义该常量,C,为回旋线参数,A,，,且,A,2,=R,Ls,。,这样当圆曲线半径,R,和缓和曲线长度,Ls,确定时，参数,A,就是定值，圆曲线的内移值,p，,也就是定值。,非对称缓和曲线计算原理,2,2,Ls,1,Ls,1,Ls,2,Ls,2,R,O,（二）采用的测设方法,平移圆心 法,：平移圆心使圆曲线到两条切线的距离分别等于两个内移值，这样设计的平曲线位置相对于切线是不对称的。,调整缓和曲线参数法,：保持圆心位置不变而通过调整缓和曲线参数,A,值来实现非对称缓和曲线设计。,（二）采用的测设方法,1.平移圆心 法,T,1,T,2,O,R,p,1,p,2,R,1,1,2,q,1,q,1,Ls,1,Ls,2,A,B,D,E,C,O,2.调整缓和曲线参数法,按缓和曲线平均插入圆曲线原则设计：,2,2,-2,-2,2,Ls,1,Ls,1,Ls,2,Ls,2,R,O,（1）计算原理,设第一缓和曲线长度为,Ls,1,，,第二缓和曲线长度为,Ls,2,，,且,Ls,1,Ls,2,，,则,缓和曲线参数：,A,1,2,=RLs,1,，A,2,2,=RLs,2,缓和曲线参数：,A,1,2,=RLs,1,，A,2,2,=RLs,2,因为,Ls,1,Ls,2,，,所以,A,1,A,2,，p,1,p,2,，,方法,令,p,2=,p,1,，,由,p,2,反推缓和曲线参数,A,2,，,再进行缓和曲线计算。,因为,所以,（2）几何要素计算：,上、下半支曲线分别按,Ls,1,和,Ls,2,单独计算。,切线长：上半支,下半支,曲线总长,曲线长：上半支,下半支,外 距：,校正值：,J=T,1,+T,2,-L,习题：,已知某二级公路有一弯道，偏角,=123842，半径,R=800m，Ls,1,=120，Ls,2,=150，JD=K5+136.53。,计算曲线主点里程桩号。,