5第五章線型設(shè)計ppt課件

1、5.1 5.1 平面線形設(shè)計平面線形設(shè)計一、平面線型設(shè)計要點：線形流暢、直捷，與地形相適應(yīng)，與環(huán)境相協(xié)調(diào)。避免以下組合：長直線盡頭接小半徑曲線；短直線接大半徑平曲線，線形不美；相鄰圓曲線大小半徑之比宜小于2.0；高低標(biāo)準(zhǔn)之間要有過度。保證平曲線長度5.1 5.1 平面線形設(shè)計平面線形設(shè)計直線與曲線的組合直線與曲線的組合路線的行車平順性要求直線與曲線彼此協(xié)調(diào)而有比例地交替，路線的行車平順性要求直線與曲線彼此協(xié)調(diào)而有比例地交替，路線直曲的變化應(yīng)緩和勻順。路線直曲的變化應(yīng)緩和勻順。平面曲線的半徑、長度與相鄰的直線長度應(yīng)相適應(yīng)。過長的直平面曲線的半徑、長度與相鄰的直線長度應(yīng)相適應(yīng)。過長的直線段會使司機

2、感到疲倦，同時也是肇事的原因之一，只有在線段會使司機感到疲倦，同時也是肇事的原因之一，只有在公路所指方向地平線處有明顯目標(biāo)時才允許采用長直線段。公路所指方向地平線處有明顯目標(biāo)時才允許采用長直線段。直線與曲線組合得當(dāng)，能提高線形的行駛質(zhì)量。直線與曲線配直線與曲線組合得當(dāng)，能提高線形的行駛質(zhì)量。直線與曲線配合不好的線形應(yīng)予避免。合不好的線形應(yīng)予避免。 例如，長直線末端應(yīng)避免小半徑平曲線，同向曲線間的短直例如，長直線末端應(yīng)避免小半徑平曲線，同向曲線間的短直線可用大半徑的曲線來代替。線可用大半徑的曲線來代替。曲線與曲線的組合曲線與曲線的組合 1. 圓曲線的組合圓曲線的組合圓曲線是曲線組成的基本要素，它

3、的組合有同向曲線、反向圓曲線是曲線組成的基本要素，它的組合有同向曲線、反向曲線、復(fù)曲線。對于相鄰兩同向曲線或反向曲線，應(yīng)注意曲線、復(fù)曲線。對于相鄰兩同向曲線或反向曲線，應(yīng)注意它們的協(xié)調(diào)和中間直線長度應(yīng)滿足相關(guān)規(guī)定。對于復(fù)曲線它們的協(xié)調(diào)和中間直線長度應(yīng)滿足相關(guān)規(guī)定。對于復(fù)曲線應(yīng)注意它的適用條件和要求。應(yīng)注意它的適用條件和要求。2. 回頭曲線回頭曲線回頭曲線指在山區(qū)公路為克服高差，在同一坡面上展線時所回頭曲線指在山區(qū)公路為克服高差，在同一坡面上展線時所采用的，其圓心角一般接近或大于采用的，其圓心角一般接近或大于180的曲線，回頭曲的曲線，回頭曲線轉(zhuǎn)角大、半徑小、線形差，一般較少采用，只有在二、線轉(zhuǎn)

4、角大、半徑小、線形差，一般較少采用，只有在二、三、四級公路當(dāng)自然展線無法爭取需要的距離以克服高差三、四級公路當(dāng)自然展線無法爭取需要的距離以克服高差時，或因地形、地質(zhì)條件所限不能采取自然展線時，可采時，或因地形、地質(zhì)條件所限不能采取自然展線時，可采用回頭曲線展線。相鄰兩回頭曲線之間，應(yīng)爭取有較長的用回頭曲線展線。相鄰兩回頭曲線之間，應(yīng)爭取有較長的距離。由一回頭曲線的終點至下一回頭曲線起點的距離，距離。由一回頭曲線的終點至下一回頭曲線起點的距離，在二、三、四級公路上分別應(yīng)不小于在二、三、四級公路上分別應(yīng)不小于200、150、100米。米。平縱面線形組合設(shè)計w道路的空間線形是指由道路的平面線形和縱面

5、線形所組成的空間立體形狀。道路線形設(shè)計首先是從路線規(guī)劃開始的，然后經(jīng)選線、平面線形設(shè)計、縱面線形設(shè)計和平縱線形組合設(shè)計的過程，最終以平、縱組合的立體線形展現(xiàn)在駕駛員眼前的。行駛過程中，駕駛員所選擇的實際行駛速度，是由他對立體線形的判斷作出的，因而，設(shè)計中僅僅滿足平面、縱面線形標(biāo)準(zhǔn)還是不夠的。道路的空間線形應(yīng)能保持視覺的連續(xù)性，并有足夠的舒適感和安全感。設(shè)計車速60km/h的公路，應(yīng)注重空間線形設(shè)計，不僅要滿足汽車運動學(xué)和力學(xué)要求，而且應(yīng)充分考慮駕駛者在視覺和心理的要求，盡量做到線形連續(xù)、指標(biāo)均衡、視覺良好、景觀協(xié)調(diào)、安全舒適。設(shè)計車速越高，平縱組合設(shè)計所考慮的因素越應(yīng)周全。當(dāng)設(shè)計車速40 km

6、/h，首先應(yīng)在保證行駛安全的前提下，正確運用線形要素規(guī)定值，在條件允許的情況下力求作到各種線形要素的合理組合， 并盡量避免和減少不利組合。 道路平面線形和縱面線形的組合設(shè)計， 就是要得到一個既滿足汽車行駛安全、舒適的要求，能使工程造價及運營費用經(jīng)濟，能在司機視覺和心理狀態(tài)方面引起良好反映， 同時使道路與沿線周圍環(huán)境和景觀相協(xié)調(diào)的道路立體線形，從而達(dá)到安全、舒適、快速和經(jīng)濟的目的。 一一、 組組合合設(shè)設(shè)計計的的原原則則 1)應(yīng)在視覺上能自然地誘導(dǎo)駕駛員的視線，并保持視覺的連續(xù)性。這樣可以使駕駛員及時和準(zhǔn)確地判斷路線的變化情況，不致因錯覺而發(fā)生事故。任何使駕駛員感到茫然、迷惑或判斷失誤的線形，必須

7、盡力避免。在視覺上能否自然地誘導(dǎo)駕駛員的視線，是衡量平、縱線形組合好否的基本條件。 2)平、縱面線形的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)大小均衡，使線形在視覺上、心理上保持協(xié)調(diào)。 平曲線與豎曲線的大小如果不均衡，會給人以不愉快的感覺，失去了視覺上的均衡性。對于縱面線形反復(fù)起伏，而平面上卻采用高標(biāo)準(zhǔn)的線形是無意義的，反之亦然。 3)合成坡度應(yīng)組合得當(dāng)，以利于路面排水和行車安全。合成坡度過大，對行車不利， 合成坡度過小則對排水不利也影響行車。 在進行平縱組合設(shè)計時， 如條件可能，一般最大合成坡度不宜大于8，最小合成坡度不宜小于0.5。 4)注意與道路周圍環(huán)境的配合。 配合得好， 它可以減輕駕駛員的疲勞和緊張程度，還可以起

8、到引導(dǎo)視線的作用。 二二、線線形形組組合合設(shè)設(shè)計計要要點點 1.平曲線與豎曲線的組合 1)平曲線與豎曲線應(yīng)相互重合，且平曲線應(yīng)稍長于豎曲線，如圖 49。 這種組合是使豎曲線和平曲線對應(yīng)，最好使豎曲線的起、終點分別放在平曲線的兩個緩和曲線內(nèi)，即所謂的“平包豎” 。對于等級較高的道路應(yīng)盡量做到這種組合，并使平、豎曲線半徑都大一些才顯得協(xié)調(diào)，特別是凹形豎曲線處車速較高，二者半徑更應(yīng)該大一些。 2)平曲線與豎曲線大小應(yīng)保持均衡 所謂均衡，是指平、豎曲線幾何要素要大體平衡、勻稱、協(xié)調(diào)，不要把過緩與過急、過長與過短的平曲線和豎曲線組合在一起。 根據(jù)德國計算統(tǒng)計，若平曲線半徑小于1000m，豎曲線半徑大約為

9、平曲線半徑的1020倍時，便可達(dá)到均衡的目的。德國的具體經(jīng)驗列于表417，可作設(shè)計參考。 平平、豎豎曲曲線線半半徑徑的的均均衡衡 表417 平曲線半徑（m） 豎曲線半徑（m） 平曲線半徑（m） 豎曲線半徑（m） 500 10000 1100 30000 700 12000 1200 40000 800 16000 1500 6000 900 20000 2000 100000 1000 25000 2.直線與縱斷面的組合 平面的長直線與縱面的直坡線配合，對雙車道公路超車方便，在平坦地區(qū)易與地形相適應(yīng)，但行車單調(diào)乏味，易疲勞。直線上一次變坡是較好的平、縱組合，從美學(xué)觀點講以包括一個凸形豎曲線為好

10、，而包括一個凹形線次之；直線中短距離內(nèi)二次以上變坡會形成反復(fù)凸凹的“駝峰”和“凹陷” ，看上去線形既不美觀也不連貫，使駕駛員的視線中斷。因此，只要路線有起有伏，就不要采用長直線，最好使平面路線隨縱坡的變化略加轉(zhuǎn)折，并把平、豎曲線合理地組合。使用時，應(yīng)避免： 1） 長直線配長坡。 2） 直線上短距離內(nèi)多次變坡。 3） 直線段內(nèi)不能插入短的豎曲線。 4） 在長直線上設(shè)置坡陡及曲線長度短、半徑小的凹形豎曲線。 5） 直線上的縱斷面線形應(yīng)避免出現(xiàn)駝峰、暗凹、跳躍等使駕駛者視覺中斷的線形。 3.平、縱線形組合與景觀的協(xié)調(diào)配合 道路作為一種線形構(gòu)造物，應(yīng)將其視為景觀的對象來研究。修建道路會對自然景觀產(chǎn)生影

11、響，有時會產(chǎn)生一定破壞作用。而道路兩側(cè)的自然景觀會影響道路上汽車的行駛，特別是對駕駛員的視覺、心理以及駕駛操作等都有很大影響。 平、縱線形組合必須是在充分與道路所經(jīng)地區(qū)的景觀相配合的基礎(chǔ)上進行。否則，即使線形組合滿足了有關(guān)規(guī)定，也不一定是良好設(shè)計。對于駕駛員來說，只有看上去具有連續(xù)而流暢的線形和優(yōu)美的景觀，才能稱為舒適和安全的道路。對計算行車速度高的道路，駕駛員的精力會高度集中，視角減少而視點增長，平、縱線形組合設(shè)計與周圍景觀配合尤為重要。 4) 橫面設(shè)計要使邊坡造型和綠化與現(xiàn)有景觀相適應(yīng)，彌補填挖對自然景觀的破壞。有條件時，可適當(dāng)放緩邊坡或?qū)⑦吰碌淖兤曼c修整圓滑，使邊坡接近于自然地面的形式，增進路容美觀。不得已時，可采用修整、植草皮、種樹等措施加以補救。 5) 應(yīng)進行的一種措施而進行專門