公路幾何線形計(jì)算

1、幾何線形第_章 緒論1、公路平面線形要素由直線、圓曲線和緩和曲線構(gòu)成，稱(chēng)為平面線形三要素。2、各級(jí)公路不論轉(zhuǎn)角大小均敷設(shè)曲線，并盡量選用較大的圓曲線半徑。公路轉(zhuǎn)角過(guò)小時(shí)， 應(yīng)設(shè)法調(diào)整平面線形，當(dāng)不得已而設(shè)置小偏角（小于7）時(shí)，則必須設(shè)置足夠長(zhǎng)的曲線。3、當(dāng)設(shè)計(jì)速度60Km / h時(shí)，同向曲線間最小直線長(zhǎng)度（以m計(jì)）以不小于設(shè)計(jì)速度 （以Km/h計(jì)）的6倍為宜；當(dāng)?shù)匦螚l件及其他特殊情況限制時(shí)，最小直線長(zhǎng)度不得小于設(shè)計(jì)速度（以Km計(jì)）的3倍.反向曲線最小宜采用2倍的半徑4、當(dāng)采用直線長(zhǎng)度大于1時(shí)的注意事項(xiàng)：長(zhǎng)直線的縱坡不應(yīng)過(guò)大，一般應(yīng)小于3%:同大半徑凹型豎曲線組合，可減輕呆板之感：5、當(dāng)圓曲線半

2、徑取最小植時(shí)，.（橫向力系數(shù)）ih （超高橫坡度）取到最大佰。*= 127什+際）6、對(duì)不同等級(jí)的公路規(guī)定了極限最小半徑、一般最小半徑和不設(shè)超高的最小半徑三個(gè)最 小半徑。7、極限最小半徑是路線設(shè)計(jì)中的極限佰，是在特殊困難條件下不得已才使用，一般不輕 易采用。8、緩和曲線采用回旋線。在各要素中，長(zhǎng)度要素等于單位回旋線長(zhǎng)度要素*A。9、三級(jí)和三級(jí)以上公路，在直線與小于不設(shè)超高最小半徑的圓曲線之間或不同半徑的兩 圓曲線之間，應(yīng)設(shè)緩和曲線；高諫公路（或高等級(jí)公路）也可以在圓曲線半徑大于不設(shè)超高 最小半徑時(shí)設(shè)置緩和曲線。10、平面線形要素的絹合可分為基本型、S型、卵型、凸型、復(fù)合型、C型11、S型的兩個(gè)

3、反向回旋線以徑相徑連接為宜。當(dāng)受地形或其他條件限制而不得不插入 短直線時(shí)，其短直線的長(zhǎng)度均應(yīng)小于（*+楫）/40 （m）。12、用一個(gè)回旋線連接兩個(gè)圓曲線而構(gòu)成卵型，要求大圓能完全包住小圓13、凸型、復(fù)合型、C型曲線在特殊困難情況下才用?；拘推角€的曲線元素、里程計(jì)算公式一、直線和單圓曲線組合的單曲線已知偏角a、半徑R，求平曲線元素切線長(zhǎng)T、曲線長(zhǎng)L、外距E、切曲差D。T=Rx、y 匕=水駕 E =定-1）D = 2T-L里程計(jì)算：ZY里程=JD里程-T，YZ里程=ZY里程+L，QZ里程=YZ里程-L/2, JD里程=YZ 里程+D/2.二、直線、回旋線、圓曲線組合的單曲線已知偏角a、半徑R

4、、緩和曲線._-,求曲線元素、主點(diǎn)里程。（1）輔助公式：切線角：-二二二 -:-TT切線增長(zhǎng)值：=三一：一一三二內(nèi)移值：=- 二三 坐標(biāo)計(jì)算：.=_二7?7一匚關(guān)7=7777777緩和曲線終點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算：將二:代入上式化簡(jiǎn)即得。(3) 元素計(jì)算： 二二.。一 .：一 :L行=一 2禺)-7 fi + 2i = & = (fi + p)set?7 - R(4)里程計(jì)算：2.二二:-二，三-二:-.-,: : 二 .二】-二= HF + Lr 以=L14、縱斷面設(shè)計(jì)線是由直線和豎曲線組成。直線(即均勻坡度線)有上坡和下坡，上坡 為正、下坡為負(fù)，是用坡度和水平長(zhǎng)度表示的。15、豎曲線有凹有凸，其大小用

5、半徑和水平長(zhǎng)度表示。16、新建公路的路基設(shè)計(jì)標(biāo)高：高速公路和一級(jí)公路采用中央分隔帶的外側(cè)邊緣標(biāo)高； 二、三、四級(jí)公路采用路基邊緣標(biāo)高，在設(shè)置超高、加寬地段為設(shè)超高、加寬前該處邊緣標(biāo) 高。17、 坡度代數(shù)差.二：-.為“+”時(shí)，表示凹形豎曲線；為“-”時(shí)，表示凸形豎曲線。18、豎曲線要素T、L、E可根據(jù)變坡點(diǎn)的已知坡度差3和擬定半徑R或擬定L(T)，按 下列公式計(jì)算：L=RX3 T=L/2=R/23 h=2/2R (T、L切線長(zhǎng)、曲線長(zhǎng)；h一切線豎距； 3 相鄰兩坡度線的交角；一豎曲線上任一點(diǎn)至豎曲線起點(diǎn)的距離。)凸形豎曲線設(shè)計(jì)高=切線設(shè)計(jì)高-h凹形豎曲線設(shè)計(jì)高=切線設(shè)計(jì)高+h例:某二級(jí)公路，起

6、點(diǎn)與某路口相接，設(shè)計(jì)高為405.95m，第一個(gè)變坡點(diǎn)A設(shè)在K0+857.50， 第二個(gè)變坡點(diǎn)B設(shè)在K1+344.00，三段縱坡坡度分別:一=+2.0%，： ：=-3.0%，： ：=+2.0%0求：豎曲線要素和K0+200、K0+800、K1+350處設(shè)計(jì)高。解：求變坡點(diǎn)設(shè)計(jì)高HA=H0+i1*l1=405.95+2%X857.5=423.10mHB=HA+i2*l2=423.10-3%X(K1+344.00-K0+857.50) =408.51m設(shè)計(jì)豎曲線2 A： R=4000m，凸形豎曲線，則L=R*. 3=4000X |(-3%)-2%|=200mT=L/2=100mB： R=4000m，

7、凹形豎曲線，則 L=200m T=100m計(jì)算設(shè)計(jì)高K0+200：在直坡段上,則設(shè)計(jì)高為：H=H0+i1*l=405.95+2%X200=409.95mH=K1+350：線起點(diǎn)的距離為H=K0+800：在A豎曲線內(nèi)，距變坡點(diǎn)A的距離為(K0+857.50) - (K0+800) =57.50m， 距豎曲線起點(diǎn)的距離為(K0+800) -(K0+857.50) -100 =42.50m，則設(shè)計(jì)高為： (423.10-2%X57.50) -42.502/2X4000=421.72m 在B豎曲線內(nèi)，距變坡點(diǎn)B的距離為(K1+350) - (K1+344) =6m，距豎曲 (K1+350) - (K1

8、+344) -100 =106m，則設(shè)計(jì)高為: (408.51-3%X6) +1062/2 X4000=409.73m19、路幅的幾何要素包括路幅范圍內(nèi)各組成部分的寬度和橫向坡度。20、當(dāng)平面圓曲線半徑小于或等于250m時(shí)，應(yīng)設(shè)加寬，在圓曲線部分加寬稱(chēng)全加寬21、對(duì)于單幅雙車(chē)道公路，全加寬佰應(yīng)設(shè)在曲線內(nèi)側(cè)，路肩寬度不變化。對(duì)于單幅多車(chē) 道或雙幅公路，應(yīng)在曲線內(nèi)、外側(cè)分別加寬，加寬值應(yīng)分別計(jì)算。22、23超高過(guò)渡方式：（1）無(wú)中間帶公路的超高過(guò)渡，可采用以下三種過(guò)渡方式：繞內(nèi)邊線旋轉(zhuǎn)（常用） 繞中線旋轉(zhuǎn)繞外邊緣旋轉(zhuǎn)。（2）有中間帶公路的超高過(guò)渡，可采用以下三種過(guò)渡方式：繞中間帶的中心線旋轉(zhuǎn) 繞中

9、央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)（常用）繞各自行車(chē)道中線旋轉(zhuǎn)。24、超高過(guò)渡段最小長(zhǎng)度計(jì)算：Lc=BA /pi式中：Lc最小超高過(guò)渡長(zhǎng)度，m；B一旋轉(zhuǎn)軸至行車(chē)道（設(shè)路緣帶時(shí)為路緣帶）外側(cè)邊緣的寬度，m；_超高坡度與路拱坡度的代數(shù)差，； P一超高漸變率。25、確定緩和曲線樁位精度（1）由計(jì)算方法決定；（2）由放樣方法決定。26、縱段面上的高程偏差主要由兩部分組成：一是中樁偏位引起的高程偏差；二是由高 程放樣引起的高程偏位。因此，要控制縱斷面的高程偏差，首先應(yīng)保證中樁位置的正確。27、坡度與寬度有關(guān)系，不是獨(dú)立存在的。28、橋梁總體檢測(cè)除按路線平、縱、橫檢測(cè)外，還包括橋長(zhǎng)、引道中心與橋梁中心線的 銜接、橋頭高程銜

10、接等。29、隧道工程的總體幾何檢測(cè)包括：隧道寬度，即橫斷面寬；軸線偏位，即平面線形； 隧道凈高，即建筑限界植；還有中心線與兩洞口公路中心線的銜接偏位及邊坡、仰坡坡度植。第二章平面位置的檢測(cè)平面位置檢測(cè)，是指在公路工程交工或竣工驗(yàn)收時(shí)，對(duì)其平面的實(shí)際位置與設(shè)計(jì)位置進(jìn) 行測(cè)量比較，確定其偏移量，并按照公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)JTGF80/12004）中 的規(guī)定值或允許偏差進(jìn)行評(píng)定。其檢測(cè)內(nèi)容主要包括路基、路面、橋梁和隧道的中線偏位， 以及涵洞、排水、支檔、防護(hù)、砌石等各種構(gòu)造物的軸線偏位。公路常用的平面坐標(biāo)有：高斯平面坐標(biāo)系和假定坐標(biāo)系。1、帶號(hào)N與相應(yīng)的中央子午線經(jīng)度L0的關(guān)系是：L0=6N-3

11、帶號(hào)n與相應(yīng)的中央子午線經(jīng)度l0的關(guān)系是：l0=3n2、我國(guó)位于北半球，在高斯平面直角坐標(biāo)系內(nèi)，X坐標(biāo)均為正值，而Y坐標(biāo)值有正有負(fù)。 為避免Y坐標(biāo)出現(xiàn)負(fù)值，規(guī)定將X坐標(biāo)軸向西平移500km，即所有的Y坐標(biāo)值均加上500Km。3、獨(dú)立平面直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)有時(shí)是假設(shè)的，假設(shè)的原點(diǎn)位置應(yīng)使測(cè)區(qū)內(nèi)點(diǎn)的X、Y值 為正。要區(qū)別測(cè)量平面直角坐標(biāo)系與數(shù)學(xué)平面直角坐標(biāo)系。4、公路平面控制測(cè)量，是確定平面控制網(wǎng)各控制點(diǎn)坐標(biāo)的測(cè)量工作，包括路線、橋梁、 隧道及其它大型構(gòu)造的平面控制測(cè)量。其中，路線平面控制網(wǎng)是公路平面控制測(cè)量的主控制 網(wǎng)。5、公路平面控制網(wǎng)的建立，可采用全球定位系統(tǒng)（GPS）測(cè)量、三角測(cè)量、三邊測(cè)量

12、和 導(dǎo)線測(cè)量等方法。6、我國(guó)公路勘測(cè)規(guī)定（JTJ06199）規(guī)定，公路平面控制網(wǎng)坐標(biāo)系的確定，宜滿足 測(cè)區(qū)內(nèi)投影長(zhǎng)度變形值不大于2.5cm/km。7、投影于1954北京坐標(biāo)系或1980西安坐標(biāo)系橢球面上的高斯正形投影任意帶平面直線 坐標(biāo)系。8、公路平面控制網(wǎng)檢測(cè)的內(nèi)容：外業(yè)施工、內(nèi)業(yè)計(jì)算、平差處理。9、10、平曲線上中樁坐標(biāo)的計(jì)算11、在曲線上選點(diǎn)時(shí)，必須包含平曲線主點(diǎn)樁（ZH、HY、QZ、YH、HZ）。12、中線偏位檢測(cè)的方法：角度交會(huì)法距離交會(huì)法極坐標(biāo)法后方交會(huì)法無(wú)中 樁坐標(biāo)的中線檢測(cè)用GPS RTK技術(shù)檢測(cè)公路中線。13、角度交會(huì)法：（方法二）直接測(cè)量角度施測(cè)步驟如下：（1）計(jì)算導(dǎo)線邊AB的正、反方位角a ab、a BA及長(zhǎng)度Dab。dab= . .匚-二一孚二;B B（2）施測(cè)：分別在A、B兩點(diǎn)安置經(jīng)緯儀，瞄準(zhǔn)P點(diǎn)，測(cè)量夾角8 口8 2角。（3） 計(jì)算AP或BP的方位角a AP或a BP。12a APa ab8 1（P點(diǎn)位于AB左側(cè)時(shí)取“-”，位于右側(cè)取“+”）a BP=a ABP 2（P點(diǎn)位