平曲線線形設(shè)計一般原則ppt課件

1、跳轉(zhuǎn)到第一頁n 一、平曲線線形設(shè)計普通原那么一、平曲線線形設(shè)計普通原那么n 一平面線形應(yīng)直捷、延續(xù)、順適，并與地形、一平面線形應(yīng)直捷、延續(xù)、順適，并與地形、地物相順應(yīng)，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)地物相順應(yīng)，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)n 二行駛力學(xué)上的要求是根本的，視覺和心思二行駛力學(xué)上的要求是根本的，視覺和心思上的要求對高速路應(yīng)盡量滿足上的要求對高速路應(yīng)盡量滿足n 高速公路、一級公路以及設(shè)計速度高速公路、一級公路以及設(shè)計速度60km/h60km/h的公的公路，應(yīng)注重立體線形設(shè)計，盡量做到線形延續(xù)、目的路，應(yīng)注重立體線形設(shè)計，盡量做到線形延續(xù)、目的平衡、視覺良好、景觀協(xié)調(diào)、平安溫馨。平衡、視覺良好、景觀協(xié)調(diào)、平安溫

2、馨。n 設(shè)計速度設(shè)計速度40km40kmh h的公路，首先應(yīng)在保證行車的公路，首先應(yīng)在保證行車平安的前提下，正確地運(yùn)用平面線形要素最小值。平安的前提下，正確地運(yùn)用平面線形要素最小值。第五節(jié)第五節(jié) 平面線形設(shè)計平面線形設(shè)計 跳轉(zhuǎn)到第一頁 1 1長直線盡頭不能接以小半徑曲線。特別是在下長直線盡頭不能接以小半徑曲線。特別是在下坡方向的盡頭更要留意。坡方向的盡頭更要留意。 假設(shè)由于地形所限小半徑曲線難免時，中間應(yīng)假設(shè)由于地形所限小半徑曲線難免時，中間應(yīng)插入中等曲率的過渡性曲線，并使縱坡不要過大。插入中等曲率的過渡性曲線，并使縱坡不要過大。 三堅持平面線形的平衡與銜接技術(shù)目的的三堅持平面線形的平衡與銜接

3、技術(shù)目的的平衡與延續(xù)性平衡與延續(xù)性跳轉(zhuǎn)到第一頁 四應(yīng)防止延續(xù)急彎的線形四應(yīng)防止延續(xù)急彎的線形 這種線形給駕駛者呵斥不便，給乘客的溫馨也帶這種線形給駕駛者呵斥不便，給乘客的溫馨也帶來不良影響。設(shè)計時可在曲線間插入足夠長的直線或來不良影響。設(shè)計時可在曲線間插入足夠長的直線或盤旋線。盤旋線。 三堅持平面線形的平衡與銜接技術(shù)目的的三堅持平面線形的平衡與銜接技術(shù)目的的平衡與延續(xù)性平衡與延續(xù)性 1 1長直線盡頭不能接以小半徑曲線。特別是在下長直線盡頭不能接以小半徑曲線。特別是在下坡方向的盡頭更要留意。坡方向的盡頭更要留意。 假設(shè)由于地形所限小半徑曲線難免時，中間應(yīng)假設(shè)由于地形所限小半徑曲線難免時，中間應(yīng)插

4、入中等曲率的過渡性曲線，并使縱坡不要過大。插入中等曲率的過渡性曲線，并使縱坡不要過大。 2 2高、低規(guī)范之間要有過渡。高、低規(guī)范之間要有過渡。跳轉(zhuǎn)到第一頁五平曲線應(yīng)有足夠的長度五平曲線應(yīng)有足夠的長度 汽車在公路的任何線形是行駛的時間均不宜短于汽車在公路的任何線形是行駛的時間均不宜短于3s3s，以使駕駛操作不顯的過分緊張。以使駕駛操作不顯的過分緊張。(1)(1)平曲線普通最小長度為平曲線普通最小長度為9s9s行程；行程；(2)(2)平曲線極限最小長度為平曲線極限最小長度為6s6s行程。行程。 (3)(3)偏角小于偏角小于7 7時的平曲線最小長度時的平曲線最小長度 ：Ls14V7 .11766 .

5、 3VL7n式中：式中：公路偏角，當(dāng)公路偏角，當(dāng)2時，按時，按=2計算。計算。 跳轉(zhuǎn)到第一頁二、平面線形要素的組合類型 n一根本型一根本型n 按直線按直線-盤旋線盤旋線-圓曲線圓曲線-盤旋線盤旋線-直線的順序組合的直線的順序組合的線形。線形。n 適用場所：交點(diǎn)間距不受限。適用場所：交點(diǎn)間距不受限。跳轉(zhuǎn)到第一頁二、平面線形要素的組合類型 n計算方法：計算方法：n由平曲線長度由平曲線長度L=R+Lsn按按1：1：1設(shè)計時，設(shè)計時，L=3Ls，那么，那么3Ls=R+Lsn故故 R2Lsn一根本型一根本型n 按直線按直線-盤旋線盤旋線-圓曲線圓曲線-盤旋線盤旋線-直線的順序組合的直線的順序組合的線形。

6、線形。n 適用場所：交點(diǎn)間距不受限。適用場所：交點(diǎn)間距不受限。n 從線形的協(xié)調(diào)性出發(fā)，宜將盤旋線、圓曲線、盤旋從線形的協(xié)調(diào)性出發(fā)，宜將盤旋線、圓曲線、盤旋線之長度比設(shè)計成線之長度比設(shè)計成1：1：1。 跳轉(zhuǎn)到第一頁n二二S型型n 兩個反向圓曲線用兩段盤旋線銜接的組合。兩個反向圓曲線用兩段盤旋線銜接的組合。n 適用場所：交點(diǎn)間距受限交點(diǎn)間距較小。適用場所：交點(diǎn)間距受限交點(diǎn)間距較小。2V21JD1JD2跳轉(zhuǎn)到第一頁n二二S型型n 兩個反向圓曲線用兩段盤旋線銜接的組合兩個反向圓曲線用兩段盤旋線銜接的組合n 適用場所：交點(diǎn)間距受限交點(diǎn)間距較小。適用場所：交點(diǎn)間距受限交點(diǎn)間距較小。n 適用條件：適用條件：

7、 跳轉(zhuǎn)到第一頁n二二S型型n 2在在S型曲線上，兩個反向盤旋線之間不設(shè)直線，型曲線上，兩個反向盤旋線之間不設(shè)直線，是行駛力學(xué)上所希望的。不得已插入直線時，必需盡是行駛力學(xué)上所希望的。不得已插入直線時，必需盡量地短，其短直線的長度或重合段的長度應(yīng)符合下式：量地短，其短直線的長度或重合段的長度應(yīng)符合下式：)(4021mAAln式中：式中：l反向盤旋線間短直線或重合段的長度。反向盤旋線間短直線或重合段的長度。 n 兩個反向圓曲線用兩段盤旋線銜接的組合兩個反向圓曲線用兩段盤旋線銜接的組合n 適用場所：交點(diǎn)間距受限交點(diǎn)間距較小。適用場所：交點(diǎn)間距受限交點(diǎn)間距較小。n 適用條件：適用條件： n 1S型相鄰

8、兩個盤旋線參數(shù)型相鄰兩個盤旋線參數(shù)A1與與A2宜相等。當(dāng)采宜相等。當(dāng)采用不同的參數(shù)時，用不同的參數(shù)時，A1與與A2之比應(yīng)小于之比應(yīng)小于2.0，有條件時，有條件時以小于以小于1.5為宜。為宜。 跳轉(zhuǎn)到第一頁n3S型兩圓曲線半徑之比不宜過大，宜為：型兩圓曲線半徑之比不宜過大，宜為：n式中：式中：R1大圓半徑大圓半徑m；n R2小圓半徑小圓半徑m。311RR12跳轉(zhuǎn)到第一頁n 用一個盤旋線銜接兩個同向圓曲線的組合。用一個盤旋線銜接兩個同向圓曲線的組合。n 適用場所：交點(diǎn)間距受限交點(diǎn)間距較小。適用場所：交點(diǎn)間距受限交點(diǎn)間距較小。三卵型三卵型跳轉(zhuǎn)到第一頁n式中：式中：A盤旋線參數(shù)；盤旋線參數(shù)；n R2小

9、圓半徑小圓半徑m。n 2兩圓曲線半徑之比宜在以下界限之內(nèi)：兩圓曲線半徑之比宜在以下界限之內(nèi)：n 1卵型上的盤旋線參數(shù)卵型上的盤旋線參數(shù)A不應(yīng)小于該級公路關(guān)不應(yīng)小于該級公路關(guān)于盤旋線最小參數(shù)的規(guī)定，同時宜在以下界限之內(nèi)：于盤旋線最小參數(shù)的規(guī)定，同時宜在以下界限之內(nèi)：三卵型三卵型22RA2R8 . 0RR2 . 012n 用一個盤旋線銜接兩個同向圓曲線的組合。用一個盤旋線銜接兩個同向圓曲線的組合。n 適用場所：交點(diǎn)間距受限交點(diǎn)間距較小。適用場所：交點(diǎn)間距受限交點(diǎn)間距較小。n 適用條件：適用條件：跳轉(zhuǎn)到第一頁n3兩圓曲線的間距，宜在以下界限之內(nèi)：兩圓曲線的間距，宜在以下界限之內(nèi)： n式中：式中：D兩

10、圓曲線最小間距兩圓曲線最小間距m。 03. 0RD003. 02跳轉(zhuǎn)到第一頁n凸型的盤旋線的參數(shù)及其銜接點(diǎn)的曲率半徑，應(yīng)分別凸型的盤旋線的參數(shù)及其銜接點(diǎn)的曲率半徑，應(yīng)分別符合允許最小盤旋線參數(shù)和圓曲線普通最小半徑的規(guī)符合允許最小盤旋線參數(shù)和圓曲線普通最小半徑的規(guī)定。定。 四凸型四凸型n在兩個同向盤旋線間不插入圓曲線而徑相銜接的組合。在兩個同向盤旋線間不插入圓曲線而徑相銜接的組合。跳轉(zhuǎn)到第一頁n兩個盤旋線參數(shù)之比宜為：兩個盤旋線參數(shù)之比宜為：A2A2：A1=1A1=1：1.51.5n復(fù)臺型盤旋線除了受地形和其它特殊限制的地方外復(fù)臺型盤旋線除了受地形和其它特殊限制的地方外普通很少運(yùn)用，多出如今互通

11、式立體交叉的匝道線普通很少運(yùn)用，多出如今互通式立體交叉的匝道線形設(shè)計中。形設(shè)計中。五復(fù)合型五復(fù)合型n兩個以上同向盤旋線間在曲率相等處相互銜接的線形。兩個以上同向盤旋線間在曲率相等處相互銜接的線形。跳轉(zhuǎn)到第一頁六六C C型型n 其銜接處的曲率為其銜接處的曲率為0，也就是，也就是R=，相當(dāng)于兩根本型，相當(dāng)于兩根本型的同向曲線中間直線長度為的同向曲線中間直線長度為0。n 適用場所：交點(diǎn)間距受限交點(diǎn)間距較小。適用場所：交點(diǎn)間距受限交點(diǎn)間距較小。C型型曲線只需在特殊地形條件下方可采用。曲線只需在特殊地形條件下方可采用。n 適用條件：同卵形曲線。適用條件：同卵形曲線。 n 同向曲線的兩盤旋線在曲率為零處徑

12、相銜接的線形。同向曲線的兩盤旋線在曲率為零處徑相銜接的線形。跳轉(zhuǎn)到第一頁n例：平原區(qū)某公路有兩個交點(diǎn)間距為例：平原區(qū)某公路有兩個交點(diǎn)間距為407.54m，JD1=K7+231.38，偏角，偏角1=122420左偏，半徑左偏，半徑R1=1200m；JD2為右偏，為右偏，2=153250，R2=1000m。n要求：按要求：按S型曲線計算型曲線計算Ls1、Ls2長度，并計算兩曲線長度，并計算兩曲線主點(diǎn)里程樁號。主點(diǎn)里程樁號。21JD1JD2T1T2L1L2跳轉(zhuǎn)到第一頁n例：平原區(qū)某公路有兩個交點(diǎn)間距為例：平原區(qū)某公路有兩個交點(diǎn)間距為407.54m，JD1=K7+231.38，偏角，偏角1=12242

13、0左偏，半徑左偏，半徑R1=1200m；JD2為右偏，為右偏，2=153250，R2=1000m。n要求：按要求：按S型曲線計算型曲線計算Ls1、Ls2長度，并計算兩曲線長度，并計算兩曲線主點(diǎn)里程樁號。主點(diǎn)里程樁號。n解：解：1計算確定緩和曲線長度計算確定緩和曲線長度Ls1、Ls2：n令 兩 曲 線 的 切 線 長 相 當(dāng) ， 那 么 取令 兩 曲 線 的 切 線 長 相 當(dāng) ， 那 么 取T1=407.54/2=203.77mn 按各線形要素長度按各線形要素長度1：1：1計算計算Ls1：n Ls1=R/2=12.2420/1801200/2=129.91n 取取Ls1=130mn 那么經(jīng)計算

14、得，那么經(jīng)計算得，T1=195.48m 407.54/2=203.77m跳轉(zhuǎn)到第一頁n切線長度與緩和曲線長度的增減有近似切線長度與緩和曲線長度的增減有近似1/21/2的關(guān)系，的關(guān)系，n LS1=130+2LS1=130+28.29=146.588.29=146.58，取，取Ls1=140mLs1=140m。n那么計算得，那么計算得，T1= 200.49mT1= 200.49mn T2=407.54-T1=407.54-200.49=207.05 T2=407.54-T1=407.54-200.49=207.05 n按按1 1：1 1：1 1計算計算Ls2Ls2：n Ls2=R/2=15.325

15、0Ls2=R/2=15.3250PI/180PI/1801000/2=.681000/2=.68n計算切線長計算切線長T2T2得，得，T2=204.45mT2=204.45mn 207.05-204.45=2.60 207.05-204.45=2.60n 取取Ls2=.68+2Ls2=.68+22.60=140.882.60=140.88n 計算得，計算得， T2=207.055mT2=207.055mn 207.05-207.055=-0.005 207.05-207.055=-0.005n 取取Ls2=140.88-2Ls2=140.88-20.005=140.870.005=140.87

16、n 203.77-195.48=8.29 203.77-195.48=8.29，即，即T1T1計算值偏短。計算值偏短。跳轉(zhuǎn)到第一頁nJD1JD1曲線要素及主點(diǎn)里程樁號計算曲線要素及主點(diǎn)里程樁號計算nR1=1200 Ls1=140 1=12.2420nT1=200.49 L1=399.82 E1=7.75 J1=1.15nJD1= K7+231.38nZH1=K7+030.89nHY1=K7+170.89nQZ1=K7+230.80nYH1=K7+290.71nHZ1=K7+430.71跳轉(zhuǎn)到第一頁JD2里程樁號計算：里程樁號計算：nJD2 = JD1+ 407.54 - J1= 7231.38

17、 + 407.54 -1.15n = K7 + 637.7721JD1JD2T1T2L1L2HZ1ZH2nJD2 = JD1+ 交點(diǎn)間距交點(diǎn)間距 - J1n = HZ1 + 曲線間直線長度曲線間直線長度 + T2LZX跳轉(zhuǎn)到第一頁JD2里程樁號計算：里程樁號計算：n JD2曲線要素及主點(diǎn)里程樁號計算曲線要素及主點(diǎn)里程樁號計算n T2=207.05 L2=412.22 E2=10.11 J2=1.88n JD2=K7+637.77n ZH2=K7+430.72 n HY2=K7+571.59 n QZ2=K7+636.83n YH2=K7+702.07 n HZ2=K7+842.94nJD2 =

18、 K7 + 637.77nR2=1000 Ls1=140.87 2=15.3250跳轉(zhuǎn)到第一頁作業(yè)：作業(yè)：n平原區(qū)某公路有兩個交點(diǎn)間距為平原區(qū)某公路有兩個交點(diǎn)間距為371.82m，JD1=K15+385.63，偏角，偏角1=201952右偏，右偏，半徑半徑R1=700m，JD2為右偏，為右偏，2=170532，R2=850m，試按，試按S型曲線計算型曲線計算LS1、LS2長度，并長度，并計算兩曲線主點(diǎn)里程樁號。計算兩曲線主點(diǎn)里程樁號。 跳轉(zhuǎn)到第一頁附：非對稱緩和曲線計算方法附：非對稱緩和曲線計算方法 n 公路平面線形根本要素是由直線、圓曲線和緩公路平面線形根本要素是由直線、圓曲線和緩和曲線三個

19、要素構(gòu)成的。和曲線三個要素構(gòu)成的。n 規(guī)定，根本型也可運(yùn)用非對稱的緩和曲線，規(guī)定，根本型也可運(yùn)用非對稱的緩和曲線，以順應(yīng)周圍地形地物。以順應(yīng)周圍地形地物。 n一計算原理一計算原理n 緩和曲線采用的線型普通為盤旋線，其性質(zhì)滿足緩和曲線采用的線型普通為盤旋線，其性質(zhì)滿足rl=C常量。公路設(shè)計中定義該常量常量。公路設(shè)計中定義該常量C為盤旋線為盤旋線參數(shù)參數(shù)A，且，且A2=RLs。這樣當(dāng)圓曲線半徑。這樣當(dāng)圓曲線半徑R和緩和曲和緩和曲線長度線長度Ls確定時，參數(shù)確定時，參數(shù)A就是定值，圓曲線的內(nèi)移就是定值，圓曲線的內(nèi)移值值p，也就是定值。，也就是定值。 跳轉(zhuǎn)到第一頁非對稱緩和曲線計算原理非對稱緩和曲線計

20、算原理22Ls1Ls1Ls2Ls2RO跳轉(zhuǎn)到第一頁二采用的測設(shè)方法二采用的測設(shè)方法 n平移圓心平移圓心 法：平移圓心使圓曲線到兩條切線的間隔法：平移圓心使圓曲線到兩條切線的間隔分別等于兩個內(nèi)移值，這樣設(shè)計的平曲線位置相對分別等于兩個內(nèi)移值，這樣設(shè)計的平曲線位置相對于切線是不對稱的。于切線是不對稱的。n調(diào)整緩和曲線參數(shù)法：堅持圓心位置不變而經(jīng)過調(diào)調(diào)整緩和曲線參數(shù)法：堅持圓心位置不變而經(jīng)過調(diào)整緩和曲線參數(shù)整緩和曲線參數(shù)A值來實現(xiàn)非對稱緩和曲線設(shè)計。值來實現(xiàn)非對稱緩和曲線設(shè)計。 跳轉(zhuǎn)到第一頁二采用的測設(shè)方法二采用的測設(shè)方法 n1.平移圓心平移圓心 法法DCADqT11ECBEqT22T1T2ORp1p2R112q1q1Ls1Ls2ABDECO）tan/ )(tan(/ )(11pRpRAD）sin/ )(sin(/ )(22pRpRDCsin/ )(tan/ )(2111pRpRqTsin/ )(tan/ )(1222pRpRqT22)(212121LsLsRLsLsRL跳轉(zhuǎn)到第一頁2. 調(diào)整緩和曲線參數(shù)法調(diào)整緩和曲線參數(shù)法 n按緩和曲線平均插入圓曲線原那么設(shè)計：22 -2-22Ls1Ls1Ls2Ls2RO跳轉(zhuǎn)到第一頁n1 1計算原理計算原理n設(shè)第一緩和曲線長度為設(shè)第一緩和曲線長度為Ls1Ls1，第二緩和曲線長度為，