路線平面設計之緩和曲線

1、公路勘測技術公路勘測技術學習情境二 路線平面任務布置: 1、基本資料、基本資料 2、任務：、任務： 1）完成平曲線要素計算，并提供相應的計算書；）完成平曲線要素計算，并提供相應的計算書； 2）各小組繪制一張）各小組繪制一張1：2000路線草圖，注明主點、里程樁號；路線草圖，注明主點、里程樁號； 3）計算各交點間距，計算交點間直線段長度，并分析設計路）計算各交點間距，計算交點間直線段長度，并分析設計路段的直線段長度是否合理；段的直線段長度是否合理； 4）計算各緩和曲線參數(shù)，并分析其設置的合理性；）計算各緩和曲線參數(shù)，并分析其設置的合理性； 5）教材圖）教材圖2-1-19的公路平面線形布置圖，分組

2、討論并詳細分的公路平面線形布置圖，分組討論并詳細分析各圖中公路平面線形的合理性。析各圖中公路平面線形的合理性。任務布置 交點號交點樁號交點偏角半徑（m）緩和曲線長左偏右偏起點K0+000JD1K0+198.882583250.110030JD2K0+509.284113806.918035JD3K0+813.393381608.612030JD4K1+077.74824565712025JD4K1+267.814124538.228050浙江交通職業(yè)技術學院計算資料 公路線形的研究，實際上是對直線、圓曲線和緩和曲線三要素的研究，并對三要素進行恰當組合，適應自然地形以保證汽車在公路上能安全、順適

3、運行。公路平面線形平面線形公路路線線形：浙江交通職業(yè)技術學院浙江交通職業(yè)技術學院最大長度：最大長度：直線直線最大長度的控制最大長度的控制主要是考慮了駕主要是考慮了駕駛員的視覺反應駛員的視覺反應及心理承受能力及心理承受能力，同時還與地形，同時還與地形、地貌條件有關、地貌條件有關 。直線直線最小長度：最小長度：規(guī)范規(guī)定，當設，當設計速度計速度V60/km/h時，時，同向曲線間的直線長同向曲線間的直線長度（以度（以m計）應以不計）應以不小于該公路設計速度小于該公路設計速度（以（以km/h計）的計）的6倍為宜。倍為宜。 什么是斷背曲線？什么是斷背曲線？浙江交通職業(yè)技術學院 斷背曲線的視覺效果平面線形組

4、成分析平面線形組成分析反向曲線間的直線最小長度反向曲線間的直線最小長度 ：規(guī)范規(guī)范規(guī)定反向曲線間最小直線長度以不小于行車速度的規(guī)定反向曲線間最小直線長度以不小于行車速度的2 2倍為宜。倍為宜。若兩反向曲線已設緩和曲線，在受到限制的地點也可將二反向緩和曲若兩反向曲線已設緩和曲線，在受到限制的地點也可將二反向緩和曲線首尾相接構成線首尾相接構成S S形曲線。形曲線。對于設計速度小于對于設計速度小于40km40kmh h的公路，曲線間最小長度可參照執(zhí)行。的公路，曲線間最小長度可參照執(zhí)行。直線運用：直線運用： 適宜采用直線的場合 （1）不受地形、地物限制的平坦地區(qū)和山間的開闊地段； （2）城鎮(zhèn)及其近郊或

5、規(guī)劃方正的農(nóng)耕區(qū)等以直線條為主體的地區(qū)； （3）長大橋梁、隧道等結構物地段； （4）路線交叉點前后； （5）雙車道公路供超車的路段。直線運用平面線形組成分析1、安全性分析；、安全性分析；2、經(jīng)濟性分析；、經(jīng)濟性分析；3、舒適性分析、舒適性分析4、公式要素取值；、公式要素取值；理論公式解析：理論公式解析：圓曲線圓曲線三個最小半徑：三個最小半徑： 一般最小半徑極限最小半徑免設超高最小半徑)(1272iVR標準圓曲線最小半徑的幾點要求： 選用圓曲線半徑時，應與設計速度相適應，并應盡可能選用較大的圓曲選用圓曲線半徑時，應與設計速度相適應，并應盡可能選用較大的圓曲線半徑；線半徑； 一般情況下盡量選用大于

6、或等于一般最小半徑，只有受地形限制及其它一般情況下盡量選用大于或等于一般最小半徑，只有受地形限制及其它特殊困難時，才可采用極限最小半徑；特殊困難時，才可采用極限最小半徑； 橋位處兩端設置圓曲線時，一般大于一般最小半徑；橋位處兩端設置圓曲線時，一般大于一般最小半徑； 隧道內(nèi)必須設置圓曲線時，應大于不設超高的最小半徑；隧道內(nèi)必須設置圓曲線時，應大于不設超高的最小半徑； 長直線或陡坡盡頭，不得采用小半徑圓曲線；長直線或陡坡盡頭，不得采用小半徑圓曲線； 不論偏角大小，均應設置圓曲線；不論偏角大小，均應設置圓曲線； 改建公路工程中利用現(xiàn)有公路路段，設計速度為改建公路工程中利用現(xiàn)有公路路段，設計速度為40

7、km/h的最小圓曲線的最小圓曲線半徑可采用半徑可采用50m；設計速度為；設計速度為30km/h的最小圓曲線半徑可采用的最小圓曲線半徑可采用25m。 半徑過大也無實際意義，故一般宜小于半徑過大也無實際意義，故一般宜小于10000米。米。緩和曲線即“回旋線”緩和曲線是設置在直線與圓曲線之間或大圓與小圓之間的過渡線形。特征：曲率連續(xù)均勻變化。標準規(guī)定，除四級公路可不設緩和曲線外，其它各級公路，當平曲線半徑小于不設超高的最小半徑時，均應設緩和曲線。在公路線形設計時，合理地使用緩和曲線可增加汽車行駛的安全與舒適，美化線形。1、回旋線在線形設計中應作為主要線形要素加以運用。2、在確定回旋線參數(shù)時，應在下述

8、范圍內(nèi)選定：浙江交通職業(yè)技術學院當R100mA=R；當R3000mAR/3；RAR3緩和曲線的作用便于司機操縱方向盤便于司機操縱方向盤 。滿足超高、加寬緩和段過渡，利于平穩(wěn)行車。滿足超高、加寬緩和段過渡，利于平穩(wěn)行車。 與圓曲線配合得當，增加線形美觀。與圓曲線配合得當，增加線形美觀。 滿足乘客乘車的舒適與穩(wěn)定，減小離心力變化滿足乘客乘車的舒適與穩(wěn)定，減小離心力變化。 緩和曲線的作用a）未設緩和曲線的視覺效果；b）設置緩和曲線后的視覺效果設置緩和曲線前后效果緩和曲線的性質緩和曲線的性質 二個結論：二個結論：一是該曲線上任一點的曲率半徑與一是該曲線上任一點的曲率半徑與該點至曲線起點的距離成反比，它

9、符該點至曲線起點的距離成反比，它符合于汽車在道路上的行駛軌跡；合于汽車在道路上的行駛軌跡；二是參數(shù)二是參數(shù)A A對某一曲線來說，是一個對某一曲線來說，是一個常數(shù)，但在整個公路線形而言，其實常數(shù)，但在整個公路線形而言，其實質為一個放大倍數(shù)，它適應于不同的質為一個放大倍數(shù)，它適應于不同的情況。情況。 RAlh22As RAlh2緩和曲線最小長度 設計速度1201008060403020最小長度100857050352520浙江交通職業(yè)技術學院限制離心加速度限制離心加速度 控制時間控制時間超高加寬緩和段超高加寬緩和段視覺要求視覺要求shRaVl4732 . 1VlhphlchRAR3緩和曲線的直角坐

10、標 步驟步驟 1步驟步驟 2步驟步驟 3xxdsdydsdxsin.cos.2253373403366hhhlRssxlRsRlsy23342403366RllXRlRlYhhhhhh了解一下緩和曲線常數(shù) 緩和曲線6個常數(shù)Rlph242232402Rllqhh2323126313601132RllTRllThhkhhd23342403366RllXRlRlYhhhhhhRlhh2366/2hhhhhRllRlhhhXCsec帶緩和曲線的平曲線要素計算 （二）公路平面線形的基本組合（二）公路平面線形的基本組合 基本型基本型1基本型基本型 :回旋線：圓曲線：回旋線回旋線：圓曲線：回旋線=1：1：1

11、基本型基本型2S形形兩個反向圓曲線用回旋線連接組合的線形為兩個反向圓曲線用回旋線連接組合的線形為S形形 S形的兩相鄰回旋線參數(shù)形的兩相鄰回旋線參數(shù)A1與與A2宜相等。當采用不同參數(shù)時，宜相等。當采用不同參數(shù)時，A1與與A2之比應小于之比應小于2.0，有條件時以小于，有條件時以小于1.5為宜。當為宜。當A2 200 時，時，A1 與與A2之比應小于之比應小于1.5 12卵形曲線卵形曲線用一個回旋線連接兩用一個回旋線連接兩個同向圓曲線的組合個同向圓曲線的組合的平面線形稱之卵形的平面線形稱之卵形曲線曲線兩相鄰圓曲線半徑之比，兩相鄰圓曲線半徑之比，以以R2/R1=0.20.8為為宜。宜。兩圓曲線的間距

12、，以兩圓曲線的間距，以D/R2=0.0030.03為宜。為宜。復合形復合形 兩個以上同向回旋線間在曲率相等兩個以上同向回旋線間在曲率相等處相互連接的形式為復合曲線處相互連接的形式為復合曲線 。復合形的兩個回旋線參數(shù)之比復合形的兩個回旋線參數(shù)之比以小于以小于1：1.5為宜。為宜。復合曲線在受地形條件限制，復合曲線在受地形條件限制，互通式立體交叉的匝道設計中互通式立體交叉的匝道設計中可采用?？刹捎?。C形形回頭曲線回頭曲線同向曲線的兩回旋線在曲率為零處徑相銜接同向曲線的兩回旋線在曲率為零處徑相銜接（即連接處曲率為（即連接處曲率為0，R=）的形式）的形式 回頭曲線實景回頭曲線中線關于凸形曲線的案例關于

13、凸形曲線的案例 某二級公路某二級公路,其其V=80Km/h，現(xiàn)有一平曲線，偏角，現(xiàn)有一平曲線，偏角為為15030，現(xiàn)擬采用，現(xiàn)擬采用R=260m，問是否合理？，問是否合理？ 回頭曲線技術指標 主線設計速度（km/h）403020回頭曲線設計速度（km/h）35302520圓曲線最小半徑（m）40302015緩和曲線最小長度（m）35302520超高橫坡度（%）6.0雙車道路面加寬值（m）2.52.52.53.0最大縱坡（%）3.53.54.04.5浙江交通職業(yè)技術學院1 1平面線形應短捷、連續(xù)，并與地形相適應，平面線形應短捷、連續(xù)，并與地形相適應，與周圍環(huán)境相協(xié)調。與周圍環(huán)境相協(xié)調。2 2各級

14、公路不論各級公路不論轉角大小均應敷設轉角大小均應敷設曲線曲線 3 3平面線形設計應保平面線形設計應保持線形的均衡與連貫。持線形的均衡與連貫。 4 4線形設計的要求與線形設計的要求與內(nèi)容應隨公路等級和設計內(nèi)容應隨公路等級和設計速度的不同而異。速度的不同而異。 5 5應解決好線形與橋、隧道軸線之間應解決好線形與橋、隧道軸線之間的關系的關系 各級公路平曲線最小長度各級公路平曲線最小長度 設計速度(Km/h)1201008060403020一般值600500400300200150100最小值200170140100705040緩和曲線最小長度緩和曲線最小長度設計速度（設計速度（Km/h）1201008060403020最小長度最小