第三章 道路勘測設(shè)計 平面設(shè)計3-4、3-5

1、道路勘測設(shè)計道路勘測設(shè)計（第三章 平面設(shè)計：45節(jié)）D U T三、緩和曲線的長度及參數(shù)三、緩和曲線的長度及參數(shù)（一）緩和曲線的最小長度（一）緩和曲線的最小長度: :1 1旅客感覺舒適旅客感覺舒適: :v 汽車行駛在緩和曲線上，其離心加速度將隨著緩和曲線曲率的變汽車行駛在緩和曲線上，其離心加速度將隨著緩和曲線曲率的變化而變化，若變化過快，將會使旅客有不舒適的感覺?；兓糇兓^快，將會使旅客有不舒適的感覺。v 離心加速度的變化率離心加速度的變化率as：2savatRtn在等速行駛的情況下：在等速行駛的情況下： Lstv3330.021447svVVaRLsRLsRLsD U Tn滿足乘車舒適

2、感的緩和曲線最小長度滿足乘車舒適感的緩和曲線最小長度 ：3min0.0214sVLsRan我國公路計算規(guī)范一般建議我國公路計算規(guī)范一般建議as0.6 3min0.036VLsR緩和系數(shù)緩和系數(shù)D U T2 2超高漸變率適中超高漸變率適中v 由于緩和曲線上設(shè)有超高緩和段，如果緩和段太短，則會因路面由于緩和曲線上設(shè)有超高緩和段，如果緩和段太短，則會因路面急劇地由雙坡變?yōu)閱纹露纬梢环N扭曲的面，對行車和路容均不急劇地由雙坡變?yōu)閱纹露纬梢环N扭曲的面，對行車和路容均不利。利。v 規(guī)范規(guī)定了適中的超高漸變率，由此可導(dǎo)出計算緩和段最小規(guī)范規(guī)定了適中的超高漸變率，由此可導(dǎo)出計算緩和段最小長度的公式：長度的公

3、式： 式中：式中：B旋轉(zhuǎn)軸至行車道（設(shè)路緣帶時為路緣帶）外側(cè)邊緣旋轉(zhuǎn)軸至行車道（設(shè)路緣帶時為路緣帶）外側(cè)邊緣的寬度；的寬度； i超高坡度與路拱坡度代數(shù)差（超高坡度與路拱坡度代數(shù)差（%）；）； p 超高漸變率，即旋轉(zhuǎn)軸線與行車道外側(cè)邊緣線之超高漸變率，即旋轉(zhuǎn)軸線與行車道外側(cè)邊緣線之間的相對坡度。間的相對坡度。 miniBLspD U T3 3行駛時間不過短行駛時間不過短v 緩和曲線不管其參數(shù)如何，都不可使車輛在緩和曲線上的行駛時緩和曲線不管其參數(shù)如何，都不可使車輛在緩和曲線上的行駛時間過短而使司機駕駛操縱過于匆忙。一般認(rèn)為間過短而使司機駕駛操縱過于匆忙。一般認(rèn)為汽車在緩和曲線上汽車在緩和曲線上的

4、的行駛時間至少應(yīng)有行駛時間至少應(yīng)有3s標(biāo)準(zhǔn)制定了各級公路緩和曲線最小長度。標(biāo)準(zhǔn)制定了各級公路緩和曲線最小長度。城規(guī)制定了城市道路的最小緩和曲線長度。城規(guī)制定了城市道路的最小緩和曲線長度。min33.61.2VVLsvt D U T4. 4. 視覺條件要求視覺條件要求從視覺條件要求確定從視覺條件要求確定LsLs：v 考察司機的視覺，當(dāng)回旋曲線很短，其回旋線考察司機的視覺，當(dāng)回旋曲線很短，其回旋線切線角切線角（或（或稱緩和曲線角）稱緩和曲線角）在在3左右時，曲線極不明顯，在視覺上左右時，曲線極不明顯，在視覺上容易被忽略。容易被忽略。v 回旋線過長回旋線過長大于大于29時，圓曲線與回旋線不能很好協(xié)調(diào)

5、。時，圓曲線與回旋線不能很好協(xié)調(diào)。v 適宜的緩和曲線角是適宜的緩和曲線角是=329。 D U T由由0 0=3=32929推導(dǎo)出合適的推導(dǎo)出合適的A A值：值： v 將0=3和0=29分別代入上式，則A的取值范圍為：09028.6479LsLsRR028.6479RLs028.6479ARLsR3RAR9RLsRD U T經(jīng)驗證明：經(jīng)驗證明：v 當(dāng)當(dāng)R在在100m左右時，左右時，通常取通常取AR；v 如果如果R小于小于100m，則則選擇選擇AR。v 圓曲線半徑較大時，圓曲線半徑較大時， R3000m，AR/3。 D U T公路緩和曲線最小長度公路緩和曲線最小長度: :城市道路的緩和曲線最小長度

6、城市道路的緩和曲線最小長度: :計算行車速度計算行車速度(km/h)806050403020緩和曲線最小長度緩和曲線最小長度(m)705045352520D U T（三）緩和曲線的省略（三）緩和曲線的省略v 在直線和圓曲線間設(shè)置緩和曲線后，圓曲線產(chǎn)生了內(nèi)移，其位移在直線和圓曲線間設(shè)置緩和曲線后，圓曲線產(chǎn)生了內(nèi)移，其位移值為值為p:n在在Ls一定的情況下，一定的情況下，p與圓曲線半徑成反比，與圓曲線半徑成反比，當(dāng)當(dāng)R大到一定程度時，大到一定程度時，p值將會很小值將會很小。這時緩和曲線的設(shè)置與否，線形上已經(jīng)沒有多大差異。這時緩和曲線的設(shè)置與否，線形上已經(jīng)沒有多大差異。n一般認(rèn)為當(dāng)一般認(rèn)為當(dāng)p0.1

7、0時，即可忽略緩和曲線。若取時，即可忽略緩和曲線。若取p=0.10，則不設(shè)緩則不設(shè)緩和曲線的臨界半徑為：和曲線的臨界半徑為：224LspR22211()0.2892424 0.10 1.2hLsVRVpD U Tn設(shè)緩和曲線的臨界半徑比不設(shè)超高的最小半徑小。考慮到緩和設(shè)緩和曲線的臨界半徑比不設(shè)超高的最小半徑小?？紤]到緩和曲線還有完成超高和加寬的作用，曲線還有完成超高和加寬的作用，應(yīng)按超高控制應(yīng)按超高控制。D U T規(guī)范規(guī)定可不設(shè)緩和曲線的情況：規(guī)范規(guī)定可不設(shè)緩和曲線的情況：n 在直線和圓曲線間在直線和圓曲線間：當(dāng)圓曲線半徑大于或等于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的當(dāng)圓曲線半徑大于或等于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的“不設(shè)超高的最小半徑

8、不設(shè)超高的最小半徑”時；時；n 同向圓曲線間同向圓曲線間：a)a)當(dāng)小圓半徑大于或等于當(dāng)小圓半徑大于或等于“不設(shè)超高的最小半徑不設(shè)超高的最小半徑”時；時；b)b)小圓半徑大于表小圓半徑大于表7.4.27.4.2中所列半徑，且符合下列條件之一時：中所列半徑，且符合下列條件之一時：D U Tn 小圓曲線按規(guī)定設(shè)置相當(dāng)于最小回旋線長的回旋線時，小圓曲線按規(guī)定設(shè)置相當(dāng)于最小回旋線長的回旋線時，其大圓與小圓的內(nèi)移值之差其大圓與小圓的內(nèi)移值之差不超過不超過0.10m。n 計算行車速度計算行車速度80km/h時，大圓半徑（時，大圓半徑（R1）與小圓半徑與小圓半徑(R2)之比之比小于小于1.5。n 計算行車速

9、度計算行車速度 140m （平曲線最小長度）0018010028.64799 32 57.482300LsR22 155.20301.598.81JTLmD U T主點里程樁號計算：主點里程樁號計算： T=155.20 Ls=100. JD = K17+068.32 ZH = K16+913.12 HY = K17+013.12 QZ = K17+063.92 YH = K17+114.71 HZ = K17+214.71 JD = K17+214.71 +8.81-155.20 =K17+068.32D U T計算方法計算方法：n令圓曲線令圓曲線=緩和曲線：緩和曲線：n0帶入帶入: n故故

10、1()2 180LsR從線形的協(xié)調(diào)性出發(fā)，宜將回旋線、圓曲線、回旋線之長度比從線形的協(xié)調(diào)性出發(fā)，宜將回旋線、圓曲線、回旋線之長度比設(shè)計成設(shè)計成1：1：11：2：1。 u 按按直線直線-回旋線回旋線-圓曲線圓曲線-回旋線回旋線-直線直線的順序組合的線形，稱之的順序組合的線形，稱之為為基本型基本型LsLs的確定的確定0(2)180RLs01802LsR2180RLs取取LsLs等于設(shè)置緩和曲線等于設(shè)置緩和曲線前圓曲線長度的一半！前圓曲線長度的一半！D U T作業(yè)題：作業(yè)題：已知某山區(qū)二級公路有一彎道，偏角已知某山區(qū)二級公路有一彎道，偏角右右=182735，半徑半徑R=550m，JD=K3+956.

11、31。要求：要求： （1）繪制該平曲線示意圖；）繪制該平曲線示意圖； （2）計算確定緩和曲線長度）計算確定緩和曲線長度Ls； （3）計算曲線主點里程樁號；）計算曲線主點里程樁號； （4）計算緩和曲線上每隔）計算緩和曲線上每隔25m整樁號的切線支距整樁號的切線支距值。值。D U T一、平曲線線形設(shè)計一般原則一、平曲線線形設(shè)計一般原則（一）平面線形應(yīng)（一）平面線形應(yīng)直捷、連續(xù)、順適直捷、連續(xù)、順適，并與地形、地物相適應(yīng)，并與地形、地物相適應(yīng)，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)（二）行駛力學(xué)上的要求是基本的，視覺和心理上的要求對高速（二）行駛力學(xué)上的要求是基本的，視覺和心理上的要求對高速路應(yīng)盡量滿足路

12、應(yīng)盡量滿足u 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6060km/hkm/h的公路，應(yīng)注重的公路，應(yīng)注重立體線形設(shè)計，盡量做到立體線形設(shè)計，盡量做到線形連續(xù)、指標(biāo)均衡、視覺良好、景觀線形連續(xù)、指標(biāo)均衡、視覺良好、景觀協(xié)調(diào)、安全舒適協(xié)調(diào)、安全舒適。u 設(shè)計速度設(shè)計速度4040kmkmh h的公路，首先應(yīng)在保證行車安全的前提下，的公路，首先應(yīng)在保證行車安全的前提下，正確地運用平面線形要素最小值正確地運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 D U T（四）應(yīng)避免連續(xù)急彎的線形（四）應(yīng)避免連續(xù)急彎的線形u這種線形給駕駛者造成不便，給乘客的舒適也帶來不良影響

13、。設(shè)這種線形給駕駛者造成不便，給乘客的舒適也帶來不良影響。設(shè)計時可在曲線間插入足夠長的直線或回旋線。計時可在曲線間插入足夠長的直線或回旋線。 （三）保持平面線形的均衡與連貫（技術(shù)指標(biāo)的均衡與連續(xù)性）（三）保持平面線形的均衡與連貫（技術(shù)指標(biāo)的均衡與連續(xù)性）u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注意。注意。u若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若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。性曲線，并使縱坡不要過大。u高、低標(biāo)準(zhǔn)之間要有過渡。高、低標(biāo)準(zhǔn)之間要有過渡。D

14、U T（五）平曲線應(yīng)有足夠的長度（五）平曲線應(yīng)有足夠的長度 u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3 3s s，以使駕駛操以使駕駛操作不顯的過分緊張。作不顯的過分緊張。 (1) (1)平曲線一般最小長度為平曲線一般最小長度為9 9s s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6 6s s行程。行程。D U T (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 ：城市道路偏角小于城市道路偏角小于7 7時的平曲線最小長度時的平曲線最小長度: :D U T（一）基本型（一）基本型 按按直線直線-回旋線

15、回旋線-圓曲線圓曲線-回旋線回旋線-直線直線的順序組合的線形。的順序組合的線形。 適用場合：適用場合：交點間距不受限。交點間距不受限。二、平面線形要素的組合類型二、平面線形要素的組合類型 D U T（二）（二）S型型 兩個兩個反向圓曲線反向圓曲線用用兩段回旋線兩段回旋線連接的組合連接的組合 D U T （2）在）在S型曲線上，兩個反向回旋線之間不設(shè)直線，是行駛力學(xué)上型曲線上，兩個反向回旋線之間不設(shè)直線，是行駛力學(xué)上所希望的。不得已插入直線時，必須盡量地短，其短直線的長度或所希望的。不得已插入直線時，必須盡量地短，其短直線的長度或重合段的長度應(yīng)符合下式：重合段的長度應(yīng)符合下式：)(4021mAA

16、l式中：式中：l反向回旋線間短直線或重合段的長度。反向回旋線間短直線或重合段的長度。 n適用場合：適用場合：交點間距受限（交點間距較?。?。交點間距受限（交點間距較小）。n適用條件：適用條件： （1）S型相鄰兩個回旋線參數(shù)型相鄰兩個回旋線參數(shù)A1與與A2宜相等。當(dāng)采用不同的參數(shù)時，宜相等。當(dāng)采用不同的參數(shù)時，A1與與A2之比應(yīng)小于之比應(yīng)小于2.0，有條件時以小于，有條件時以小于1.5為宜。為宜。 D U T（3）S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：式中：式中：R1大圓半徑（大圓半徑（m）；）； R2小圓半徑（小圓半徑（m）。）。311RR12D U T 用用一個

17、回旋線一個回旋線連接連接兩個同向圓曲線兩個同向圓曲線的組合。的組合。 適用場合：適用場合：交點間距受限（交點間距較小）。交點間距受限（交點間距較?。?。（三）卵型（三）卵型D U T式中：式中： A 回旋線參數(shù)；回旋線參數(shù)； R2 小圓半徑（小圓半徑（m）。）。 （2）兩圓曲線半徑之比宜在下列界限之內(nèi)：兩圓曲線半徑之比宜在下列界限之內(nèi)： （1）卵型上的回旋線參數(shù)）卵型上的回旋線參數(shù)A不應(yīng)小于該級公路關(guān)于回旋線最小參不應(yīng)小于該級公路關(guān)于回旋線最小參數(shù)的規(guī)定，同時宜在下列界限之內(nèi)：數(shù)的規(guī)定，同時宜在下列界限之內(nèi)：22RA2R8 . 0RR2 . 012 用用一個回旋線一個回旋線連接連接兩個同向圓曲線

18、兩個同向圓曲線的組合。的組合。 適用場合：適用場合：交點間距受限（交點間距較?。?。交點間距受限（交點間距較小）。 適用條件適用條件:（三）卵型（三）卵型D U T（3）兩圓曲線的間距，宜在下列界限之內(nèi)：）兩圓曲線的間距，宜在下列界限之內(nèi)： 式中：式中：D兩圓曲線最小兩圓曲線最小 間距（間距（m）。）。 03.0RD003.02D U T 凸型的回旋線的參數(shù)及其連接點的曲率半徑，應(yīng)分別符合凸型的回旋線的參數(shù)及其連接點的曲率半徑，應(yīng)分別符合容許最小容許最小回旋線參數(shù)回旋線參數(shù)和和圓曲線一般最小半徑圓曲線一般最小半徑的規(guī)定。的規(guī)定。 （四）凸型（四）凸型在在兩個同向回旋線兩個同向回旋線間不插入圓曲線

19、而徑相銜接的組合。間不插入圓曲線而徑相銜接的組合。D U Tv 兩個回旋線參數(shù)之比宜為：兩個回旋線參數(shù)之比宜為：A A2 2：A A1 1=1=1：1.51.5v 復(fù)臺型回旋線除了受地形和其它特殊限制的地方外一般很少使用，多出復(fù)臺型回旋線除了受地形和其它特殊限制的地方外一般很少使用，多出現(xiàn)在互通式立體交叉的匝道線形設(shè)計中?，F(xiàn)在互通式立體交叉的匝道線形設(shè)計中。（五）復(fù)合型（五）復(fù)合型兩個以上兩個以上同向回旋線間同向回旋線間在曲率相等處相互連接的在曲率相等處相互連接的線形。線形。D U T（六）（六）C C型型適用場合：適用場合：交點間距受限（交點間距較?。＝稽c間距受限（交點間距較?。?。C C型

20、曲線只有在特殊地型曲線只有在特殊地形條件下方可采用。形條件下方可采用。適用條件：適用條件：同卵形曲線。同卵形曲線。 同向曲線的同向曲線的兩回旋線兩回旋線在在曲率為零處曲率為零處徑相銜接的徑相銜接的線形。線形。D U T例：平原區(qū)某公路有兩個交點間距為例：平原區(qū)某公路有兩個交點間距為407.54m，JD1=K7+231.38，偏偏角角1=122420（左偏），半徑左偏），半徑R1=1200m；JD2為右偏，為右偏，2=153250，R2=1000m。要求：要求：按按S型曲線計算型曲線計算Ls1、Ls2長度，并計算兩曲線主點里程樁號。長度，并計算兩曲線主點里程樁號。21JD1JD2T1T2L1L2

21、D U T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： 令兩曲線的切線長相當(dāng)，則取令兩曲線的切線長相當(dāng)，則取T1=407.54/2=203.77m 按各線形要素長度按各線形要素長度1：1：1計算計算Ls1： Ls1=R/2=12.2420/1801200/2=129.91 取取Ls1=130m 則經(jīng)計算得，則經(jīng)計算得，T1=195.48m 407.54/2=203.77m 203.77-195.48=8.29，即，即T1計算值偏短。計算值偏短。D U T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， LS1=130+

22、28.29=146.58，取取Ls1=140m。則則計算得計算得，T1= 200.49m T2=407.54-T1=407.54-200.49=207.05 按按1：1：1計算計算Ls2： Ls2=R/2=15.3250PI/1801000/2=135.68計算切線長計算切線長T2得，得，T2=204.45m 207.05-204.45=2.60 取取Ls2=135.68+22.60=140.88 計算得，計算得， T2=207.055m 207.05-207.055=-0.005 取取Ls2=140.88-20.005=140.87D U TJDJD1 1曲線要素及主點里程樁號計算曲線要素及

23、主點里程樁號計算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+430.71D U TJD2里程樁號計算：里程樁號計算：v JD2 = JD1+ 407.54 - - J1= 7231.38 + 407.54 - -1.15v = K7 + 637.7721JD1JD2T1T2L1L2HZ1ZH2nJD2 = JD1+ 交點間距交點間距 - - J1n = HZ1

24、 + 曲線間直線長度曲線間直線長度 + T2LZXD U TJD2里程樁號計算：里程樁號計算： JD2曲線要素及主點里程樁號計算曲線要素及主點里程樁號計算v T2=207.05 L2=412.22 E2=10.11 J2=1.88v JD2=K7+637.77v ZH2=K7+430.72 v HY2=K7+571.59 v QZ2=K7+636.83v YH2=K7+702.07 v HZ2=K7+842.94nJD2 = K7 + 637.77nR2=1000 Ls1=140.87 2=15.3250D U T作業(yè)：作業(yè)： 平 原 區(qū) 某 公 路 有 兩 個 交 點 間 距 為平 原 區(qū)

25、某 公 路 有 兩 個 交 點 間 距 為 3 7 1 . 8 2 m ，JD1=K15+385.63，偏角偏角1=201952（右偏），半徑右偏），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，并計算兩曲線主點里程樁號。長度，并計算兩曲線主點里程樁號。 D U T第六節(jié)第六節(jié) 行車視距行車視距1.行車視距的定義：行車視距的定義： 為了行車安全，駕駛?cè)藛T應(yīng)能隨時看到汽車前面相當(dāng)遠的一段路為了行車安全，駕駛?cè)藛T應(yīng)能隨時看到汽車前面相當(dāng)遠的一段路程，一旦發(fā)現(xiàn)前方路面上有障礙物或迎面來車，能及時采取措施程，一旦發(fā)現(xiàn)前方路面上有障礙物或迎面來車，能及時采取措施，避免相撞，這一必須的最短距離稱為，避免相撞，這一必須的最短距離稱為行車視距行車視距。2、存在視距問題的情況：、存在視距問題的情況： （1）夜間行車：）夜間行車： （2）平面上：平曲線暗彎處）平面上：平曲線暗彎處 （3) 縱斷面上：凸形豎曲線處、路線交叉口附近、縱斷面上：凸形豎曲線處、路線交叉口附近、 下穿式立體交叉的凹形豎曲線上下穿式立體交叉的凹形豎曲線上行車視距行車視距是否充分，直接關(guān)系到行車的安全與迅速，它是道路使用是否充分，直接關(guān)系到行車