道路勘測第三章 平面設(shè)計課件

1、路線：是指道路中線的空間位置。平面：路線在水平面上的投影?？v斷面：沿中線豎直剖切再行展開。橫斷面：中線上任意一點(diǎn)的法向切面。路線設(shè)計：是指確定路線空間位置和各部分幾何尺寸的工作。一般把它分解為路線平面設(shè)計、路線縱斷面設(shè)計和橫斷面設(shè)計，這三者是相互關(guān)聯(lián)的，既要分別進(jìn)行，又綜合考慮。 第三章 平面設(shè)計第一節(jié) 概述一 路線路線平面行駛中汽車的軌跡的幾何特征：（1）軌跡連續(xù)且圓滑。二 汽車行駛軌跡與道路平面線形（2）軌跡的曲率連續(xù)。即軌跡上任一點(diǎn)不出現(xiàn)兩個曲率值。（3）曲率變化率連續(xù)。即軌跡上任一點(diǎn)不出現(xiàn)兩個曲率變化率的值。第二節(jié)直線 直線在道路使用中最為廣泛。直線適用于地形平坦、視線目標(biāo)無障礙處。在

2、平原區(qū)，直線作為主要線形要素是適宜的。直線有測設(shè)簡單、前進(jìn)方向明確、路線短捷等優(yōu)點(diǎn)。因此，直線在道路設(shè)計中被廣泛使用。但是，直線過長、景色單調(diào)，往往會出現(xiàn)過高的車速或司機(jī)由于缺乏警覺易疲勞而發(fā)生事故，并且在地形變化復(fù)雜地段，工程費(fèi)用高。因此，不宜采用過長的直線。 一 直線的特點(diǎn)直線的優(yōu)點(diǎn).里程最短.定線、設(shè)計、量距、繪圖、計算、放樣方便。.無視距障礙.駕駛方便.車輛不受離心力作用乘車舒適直線的缺點(diǎn).對地形適應(yīng)性差.行車單調(diào)易產(chǎn)生疲勞長直線對人員心里的影響(1)位于城市附近的道路，作為城市干道的一部分，由于路旁高大建筑和多彩的城市風(fēng)光，無論路基高低均被納入視線范圍，駕駛員和乘客無直線過長希望駛出

3、的不良反應(yīng)。(2)位于鄉(xiāng)間平原區(qū)的公路，隨季節(jié)和地區(qū)不同，駕乘人員有不同反應(yīng)。北方的冬季，景色單調(diào)，太長的直線使人情緒受到影響。夏天稍許改善一些，但駕駛?cè)雴T加速行駛希望盡快駛完直線的心理普遍存在。(3)位于大戈壁、大草原的公路，直線長度可達(dá)數(shù)十公里，司乘人員極度疲勞，車速超過設(shè)計速度很多。但在這種特殊的地形條件下，除了直線別無其他選擇，人為設(shè)置彎道不但不能改善其單調(diào)，反而增加路線長度。結(jié)論 1.直線的最大長度，在城鎮(zhèn)及其附近或其他景色有變化的地點(diǎn)大于20V是可以接受的，在景色單調(diào)的地點(diǎn)最好控制在20V以內(nèi)；而在特殊的地理條件下應(yīng)特殊處理，不作某種限制。2.無論是高速公路還是低速路在任何情況下都

4、要避免追求長直線的錯誤傾向。2.直線的最小長度（1）同向曲線間最小長度：若在同向曲線間插入短直線容易產(chǎn)生把直線和兩端的曲線看成為反向曲線的錯覺,當(dāng)直線過短時甚至可能把兩個曲線看成一個曲線，容易造成司機(jī)的判斷錯誤。對于設(shè)計速度60km/h的公路，同向曲線之間直線的最小長度(以m計)以不小于設(shè)計速度(以km/h 計)的6倍為宜。對于低速路（40km/h）則可適當(dāng)放寬。（2）反向曲線間最小長度:反向曲線是指兩個轉(zhuǎn)向相反的相鄰曲線之間連以直線所形成的平面線形。規(guī)范規(guī)定：當(dāng)設(shè)計速度60km/h時，反向曲線間直線最小長度(以km計)以不小于設(shè)計速度（以kmh計）的兩倍為宜。當(dāng)直線兩端設(shè)置有緩和曲線時，也可

5、以直接相連，構(gòu)成S形曲線。三 直線的運(yùn)用直線的最大與最小長度應(yīng)有所限制，一條公路的直線與曲線的長度設(shè)計應(yīng)合理。最大直線長度不必太拘泥，最小長度應(yīng)該保證。 1. 宜采用直線線形的路段：（1）不受地形、地物限制的平坦地區(qū)或山間的開闊谷地；（2）市鎮(zhèn)及其近郊，或以直線為主體進(jìn)行規(guī)劃的地區(qū)；（3）長大橋梁、隧道等構(gòu)造物路段； （4）路線交叉點(diǎn)及其前后；（5）雙車道公路提供超車的路段。 一、圓曲線的特點(diǎn)1.圓曲線上任一點(diǎn)曲率半徑為常數(shù)R，故測設(shè)和計算簡單；2.圓曲線比直線更能適應(yīng)地形的變化，對地形、地物、和環(huán)境有更強(qiáng)的適應(yīng)能力；3.汽車在圓曲線上行使受到離心力的作用，往往比直線上行使多占用道路寬度；4.

6、汽車在小半徑圓曲線內(nèi)側(cè)行使，視距條件差，視距受到路塹邊坡或其他障礙物的影響較大，易發(fā)生行車事故。第三節(jié) 圓曲線圓曲線幾何元素為： 計算基點(diǎn)為交點(diǎn)里程樁號，記為JD， ZY=JD-T YZ=ZY+L QZ=ZY+L/2 JD=QZ+J/2圓曲線主點(diǎn)里程樁號計算：（一）公式與因素根據(jù)汽車行駛在曲線上力的平衡式計算曲線半徑：二、圓曲線半徑及圓曲線長度XY式中：V計算行車速度，（km/h）； 橫向力系數(shù)； ih超高橫坡度； i1路面橫坡度。當(dāng)設(shè)超高時 ：不設(shè)超高時 ：（2）增加駕駛操縱的困難彎道上行駛的汽車，在橫向力作用下，彈性的輪胎會產(chǎn)生橫向變形，使輪胎的中間平面與輪跡前進(jìn)方向形成一個橫向偏移角。從

7、而增加了操縱上的困難。（3）增加燃料消耗和輪胎磨損 使車輛的燃油消耗和輪胎磨損增加。 橫向力系數(shù) 燃料消耗（%） 輪胎磨損（%） 0 100 100 0.05 105 160 0.10 110 220 0.15 115 300 0.20 120 390標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：高速公路、一級公路的超高橫坡度不應(yīng)大于10%，其它各級公路不應(yīng)大于8%。在積雪冰凍地區(qū)，最大超高橫坡度不宜大于6%。城市道路當(dāng)設(shè)計速度為80km/h時，最大超高取6%；當(dāng)設(shè)計速度為60km/h、50km/h時，最大超高取4%；當(dāng)設(shè)計速度為40km/h、30km/h、20km/h時，最大超高取2%。2關(guān)于最大超高：（二）最小半徑的計算汽車

8、在曲線段上行駛時保持穩(wěn)定的必要條件是汽車所受橫向力被車輪輪胎與路面之間的摩阻力抵消，若橫向力大于摩阻力，則汽車出現(xiàn)橫向滑移。因此，在設(shè)計時應(yīng)控制橫向力系數(shù)不能超過摩阻系數(shù)h值。 由此可知，橫向力系數(shù)實(shí)際上是受摩阻系數(shù)h約束的，即在不發(fā)生橫向滑移前提下， 值不會超過h值。因此，用h代替值來計算平曲線的最小半徑才更符合實(shí)際情況?，F(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)采用摩阻系數(shù)h作為計算平曲線最小半徑的指標(biāo)。即：標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范對最小半徑的規(guī)定是各級公路按設(shè)計速度行駛的車輛能保證安全行車的最小允許半徑。極限最小半徑是路線設(shè)計的極限值，是在特殊困難條件下不得已才使用的，一般不輕易采用。1極限最小半徑一般最小半徑是指各級公路按設(shè)計速度行

9、駛的車輛能保證安全、舒適行車的最小半徑。 一般最小半徑是在通常情況下推薦采用的最小半徑。一方面考慮了汽車在這種曲線上以設(shè)計速度或以接近設(shè)計速度行駛時，旅客有充分的舒適感；另一方面考慮到在地形比較復(fù)雜的情況下不會過多增加工程量。2一般最小半徑當(dāng)平曲線半徑較大時，離心力就小，路面摩阻力足以保證汽車有足夠的穩(wěn)定性，此時可不設(shè)超高，而允許設(shè)置與直線段相同的雙向橫坡的路拱形式。不設(shè)超高最小半徑就是指不必設(shè)置超高就能滿足行駛穩(wěn)定性的最小半徑。3不設(shè)超高的最小半徑4.最小半徑指標(biāo)的應(yīng)用（1）公路線形設(shè)計時應(yīng)根據(jù)沿線地形等情況，盡量選用較大半徑。在不得已情況下方可使用極限最小半徑；（2）當(dāng)?shù)匦螚l件許可時，應(yīng)盡

10、量采用大于一般最小半徑的值；（3）有條件時，最好采用不設(shè)超高的最小半徑。（4）選用曲線半徑時，應(yīng)注意前后線形的協(xié)調(diào)，不應(yīng)突然采用小半徑曲線；（5）長直線或線形較好路段，不能采用極限最小半徑。（6）從地形條件好的區(qū)段進(jìn)入地形條件較差區(qū)段時，線形技術(shù)指標(biāo)應(yīng)逐漸過渡，防止突變。（三）圓曲線最大半徑選用圓曲線半徑時，在與地形等條件相適應(yīng)的前提下應(yīng)盡量采用大半徑。但半徑大到一定程度時，其幾何性質(zhì)和行車條件與直線無太大區(qū)別，容易給駕駛?cè)藛T造成判斷上的錯誤反而帶來不良后果，同時也無謂增加計算和測量上的麻煩。規(guī)范規(guī)定圓曲線的最大半在不宜超過10000m。（四）圓曲線的最小長度在平面設(shè)計中，公路平曲線一般由前后

11、緩和曲線和中間圓曲線三段曲線組成。為便于駕駛操作和行車安全與舒適，汽車在任何一段線形上行駛的時間都不應(yīng)短于3s，在曲線上行駛里程需要9s；如果中間的圓曲線為零，形成凸型曲線，但凸型曲線是兩回旋曲線銜接，對行車不利，只有在受地形條件限制的山嘴或特殊困難情況下方可使用。因此，在平曲線設(shè)計時，圓曲線的最小長度一般要有3s行程。 一、緩和曲線的作用與性質(zhì) （一）緩和曲線的作用 1曲率連續(xù)變化，便于車輛行駛 2離心加速度逐漸變化，旅客感覺舒適 3超高橫坡度及加寬逐漸變化，行車更加平穩(wěn) 4與圓曲線配合得當(dāng)，增加線形美觀 第四節(jié) 緩和曲線 汽車等速行駛，司機(jī)勻速轉(zhuǎn)動方向盤時，汽車的行駛軌跡： 當(dāng)方向盤轉(zhuǎn)動角

12、度為時，前輪相應(yīng)轉(zhuǎn)動角度為，它們之間的關(guān)系為： =k ； （二）緩和曲線的性質(zhì)其中，是在t時間后方向盤轉(zhuǎn)動的角度， =t ； 汽車前輪的轉(zhuǎn)向角為 =kt (rad)軌跡曲率半徑：設(shè)汽車前后輪軸距為d，前輪轉(zhuǎn)動后，汽車的行駛軌跡曲線半徑為汽車以v（ms）等速行駛，經(jīng)時間t以后，其行駛距離（弧長）為l： l=vt (m)汽車勻速從直線進(jìn)入圓曲線（或相反）其行駛軌跡的弧長與曲線的曲率半徑之乘積為一常數(shù)，這一性質(zhì)與數(shù)學(xué)上的回旋線正好相符。 二、緩和曲線的形式 （一）回旋線作為緩和曲線回旋線是公路路線設(shè)計中最常用的一種緩和曲線。我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定緩和曲線采用回旋線?；匦€的基本公式為： rl=A2 (rl=C

13、) 極坐標(biāo)方程式式中：r回旋線上某點(diǎn)的曲率半徑（m）； l回旋線上某點(diǎn)到原點(diǎn)的曲線長（m）； A回旋線的參數(shù)。A表征回旋線曲率變化的緩急程度。1. 回旋線的參數(shù)值A(chǔ)的確定：回旋線的應(yīng)用范圍：ORLsYX 緩和曲線起點(diǎn)：回旋線的起點(diǎn)，l=0，r=； 緩和曲線終點(diǎn)：回旋線某一點(diǎn)，lLs，rR。 則 RLs=A2，即回旋線的參數(shù)值為：直線直線圓曲線緩和曲線緩和曲線緩和曲線的曲率變化回旋線起點(diǎn)切線o由微分方程推導(dǎo)回旋線的直角坐標(biāo)方程：以rl=A2代入得：回旋線微分方程為： dl = r d dx = dl cos dy = dl sin 或ldl = A2d2. 回旋線的數(shù)學(xué)表達(dá)式：當(dāng)l=0時，=0。

14、對ldl=A2d積分得：式中：回旋線上任一點(diǎn)的半徑方向與Y軸的夾角。 對回旋線微分方程組中的dx、dy積分時，可把cos、sin用泰勒級數(shù)展開，然后用代入表達(dá)式，再進(jìn)行積分。dx，dy的展開：對dx、dy分別進(jìn)行積分： 在回旋線終點(diǎn)處，l = Ls，r = R，A2 = RLs 回旋線終點(diǎn)坐標(biāo)計算公式：回旋線終點(diǎn)的半徑方向與Y軸夾角0計算公式 ：1. 各要素的計算公式基本公式：rl=A2， （二）回旋線的幾何要素任意點(diǎn)P處的曲率半徑： P點(diǎn)的回旋線長度：P點(diǎn)的半徑方向與Y軸的夾角 p = y + rcos -rP點(diǎn)曲率圓圓心M點(diǎn)的坐標(biāo)：xm = x rsinym = r + pP點(diǎn)的弦長： P

15、點(diǎn)曲率圓的內(nèi)移值： P點(diǎn)弦偏角： pr(1-cos)道路平面線形三要素的基本組成是：直線-回旋線-圓曲線-回旋線-直線。(1)幾何元素的計算公式：2有緩和曲線的道路平曲線幾何元素：回旋線終點(diǎn)處內(nèi)移值：回旋線終點(diǎn)處曲率圓圓心x坐標(biāo)：回旋線終點(diǎn)處半徑方向與Y軸的夾角 ：(1)幾何元素的計算公式：切線長：曲線長：外距：校正值：J = 2T - L(2)主點(diǎn)里程樁號計算方法：以交點(diǎn)里程樁號為起算點(diǎn)：ZH = JD THY = ZH + LsQZ = ZH + L/2YH = HZ LsHZ = ZH + L用切線支距法敷設(shè)回旋線公式： l回旋線上任意點(diǎn)m至緩和曲線終點(diǎn)的弧長（m）。（3）切線支距法敷設(shè)

16、曲線計算方法： 00切線支距法敷設(shè)帶有回旋線的圓曲線公式： x=q+Rsinm (m) y=p+R(1-cosm) (m)式中： lm圓曲線上任意點(diǎn)m至緩和曲線終點(diǎn)的弧長（m）； mlm所對應(yīng)的圓心角（rad）。（三）回旋線的相似性回旋線的曲率是連續(xù)變化的，而且其曲率的變化與曲線長度的變化呈線性關(guān)系?？梢哉J(rèn)為回旋線的形狀只有一種，只需改變參數(shù)A就能得到不同大小的回旋曲線。A相當(dāng)于回旋線的放大系數(shù)，回旋線的這種相似性對于簡化其幾何要素的計算和編制曲線表很有用處。 例題：已知平原區(qū)某二級公路有一彎道，偏角右=152830，半徑R=600m，緩和曲線長度Ls=70m， JD=K2+536.48。要求

17、：（1）計算曲線主點(diǎn)里程樁號； （2）計算曲線上每隔25m整樁號切線支距值。解：（1）曲線要素計算：J=2T-L=2116.565-232.054=1.077（1）曲線要素計算：（2）主點(diǎn)里程樁號計算：以交點(diǎn)里程樁號為起算點(diǎn)：JD = K2+536.48 ZH = JD T =K2+536.48 - 116.565 = K2+419.915 HY = ZH + Ls = K2+419.915 +70 = K2+489.915 QZ = ZH + L/2= K2+419.915+232.054/2 =K2+535.942 HZ = ZH + L = K2+419.915 +232.054 =K2

18、+651.969 YH = HZ Ls = K2+651.97 70=K2+581.969 （3）計算曲線上每隔25m整樁號的切線支距值： 列表計算曲線25m整樁號：ZH= K2+419.915 K2+425 K2+450 K2+475 K2+500 平曲線切線支距計算表 樁 號計算切線支距l(xiāng)緩和曲線圓曲線xSySm()xCyCZH+419.915000K2+4255.0855.0850.000K2+45030.08530.0850.108HY+489.9157069.9761.361K2+50010.0854.305380.0382.033K2+52535.0856.6926104.9224

19、.428計算切線支距值：（1）LCZ=K2+425（緩和曲線段）， ZH=K2+419.915 l=2425-2419.915=5.085（2）LCZ=K2+500 ， HY=K2+489.915 （圓曲線段） lm=2500-2489.915=10.085 x=q+Rsinm =34.996+250sin4.3053=80.038(m) y=p+R(1-cosm)=0.34+250（1-cos4.3053）=2.033(m)（四）其它形式的緩和曲線 （一）三次拋物線三次拋物線的方程式：三次拋物線上各點(diǎn)的直角坐標(biāo)方程式： x=l（二）雙紐線雙紐線方程式： 雙紐線的極角為45時，曲線半徑最小。此

20、后半徑增大至原點(diǎn)，全程轉(zhuǎn)角達(dá)到270?；匦€、三次拋物線和雙紐線線形比較：回旋曲線、三次拋物線和雙紐線在極角較?。?6）時，幾乎沒有差別。隨著極角的增加，三次拋物線的長度比雙紐線的長度增加的較快，而雙紐線的長度又比回旋線的長度增加得快些?；匦€的半徑減小得最快，而三次拋物線則減小的最慢。從保證汽車平順過渡的角度看，三種曲線都可以作為緩和曲線。此外，也有使用n次（n3）拋物線、正弦形曲線、多圓弧曲線作為緩和曲線的。但世界各國使用回旋曲線居多，我國標(biāo)準(zhǔn)推薦的緩和曲線也是回旋線。 三、緩和曲線的最小長度及參數(shù)（一）緩和曲線的最小長度:1旅客感覺舒適:汽車行駛在緩和曲線上，其離心加速度將隨著緩和曲線

21、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。離心加速度的變化率as：在等速行駛的情況下： 滿足乘車舒適感的緩和曲線最小長度 ：我國公路計算規(guī)范一般建議as0.6 2超高漸變率適中由于緩和曲線上設(shè)有超高過渡段，如果過渡段太短，則會因路面急劇地由雙坡變?yōu)閱纹露纬梢环N扭曲的面，對行車和路容均不利。在超高過渡段上，路面外側(cè)逐漸抬高，從而形成一個“附加坡度”。當(dāng)圓曲線上的超高值一定時，這個附加坡度就取決于過渡段長度。附加坡度或稱超高漸變率太大和太小都不好，太大會使行車左右劇烈搖擺影響行車安全，太小對排水不利。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： 式中：B旋轉(zhuǎn)軸至

22、行車道（設(shè)路緣帶時為路緣帶）外側(cè)邊緣的寬度； i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)邊緣線之間的相對坡度。 3行駛時間不過短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(jī)駕駛操縱過于匆忙。一般認(rèn)為汽車在緩和曲線上的行駛時間至少應(yīng)有3s標(biāo)準(zhǔn)按行駛時間不小于3s的要求制定了各級公路緩和曲線最小長度，如表3-3。城規(guī)制定了城市道路的最小緩和曲線長度，如表3-4。（二）緩和曲線參數(shù)A值在一般情況下，特別是當(dāng)圓曲線半徑較大時，車速較高時，應(yīng)該使用更長的緩和曲線。回旋線參數(shù)表達(dá)式： A2 = RLs從視覺條件要求確定A：考察司機(jī)的視覺，當(dāng)回旋曲線

23、很短，其回旋線切線角（或稱緩和曲線角）在3左右時，曲線極不明顯，在視覺上容易被忽略?；匦€過長大于29時，圓曲線與回旋線不能很好協(xié)調(diào)。適宜的緩和曲線角是=329。 由0=329推導(dǎo)出合適的A值： 將0=3和0=29分別代入上式，則A的取值范圍為：經(jīng)驗證明：當(dāng)R在100m左右時，通常取AR；如果R小于100m，則選擇AR。當(dāng)圓曲線半徑較大時，選擇A在R/3左右。 當(dāng)R3000m，即使AR/3，在視覺上也沒問題。（三）緩和曲線的省略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p，在Ls一定的情況下，p與圓曲線半徑成反比，當(dāng)R大到一定程度時，p值將會很小。這時緩和曲線的設(shè)置與否，線形

24、上已經(jīng)沒有多大差異。一般認(rèn)為當(dāng)p0.10時，即可忽略緩和曲線。如按3s行程計算緩和曲線長度時，若取p=0.10，則不設(shè)緩和曲線的臨界半徑為：由此可計算出應(yīng)設(shè)緩和曲線的最大曲線半徑 由上表可知，設(shè)緩和曲線的臨界半徑比不設(shè)超高的最小半徑小。考慮到緩和曲線還有完成超高和加寬的作用，應(yīng)按超高控制。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：當(dāng)公路的平曲線半徑小于不設(shè)超高的最小半徑時，應(yīng)設(shè)緩和曲線。 四級公路可不設(shè)緩和曲線。規(guī)范規(guī)定可不設(shè)緩和曲線的情況：（1）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“不設(shè)超高的最小半徑”時；（2）半徑不同的同向圓曲線間，當(dāng)小圓半徑大于或等于“不設(shè)超高的最小半徑”時；（3）小圓半徑大于表7.4.

25、2中所列半徑，且符合下列條件之一時：設(shè)計速度80km/h時，大圓半徑（R1）與小圓半徑(R2)之比小于1.5。設(shè)計速度80km/h時，大圓半徑（R1）與小圓半徑(R2)之比小于2。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)移值之差不超過0.10m。城規(guī)規(guī)定的不設(shè)緩和緩和曲線的最小圓曲線半徑：一、平曲線線形設(shè)計一般原則（一）平面線形應(yīng)直捷、連續(xù)、順適，并與地形、地物相適應(yīng)，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)（二）保持平面線形的均衡與連貫1.長直線盡頭不能接小半徑曲線。特別是在下坡方向的盡頭更要注意。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。2.高、低標(biāo)

26、準(zhǔn)之間要有過渡。第五節(jié) 平面線形設(shè)計 回頭曲線的適應(yīng)范圍：只有三、四級公路在自然展線無法爭取到需要的距離以克服高差，或因地形、地質(zhì)條件所限而不能采取自然展線時，方可采用回頭曲線。高差較大的山城道路也需要采用回頭曲線。 （三）回頭曲線的設(shè)置 回頭曲線是由一個主曲線、兩個輔曲線和主、輔曲線所夾的直線段組合而成的復(fù)雜曲線。（四）平曲線應(yīng)有足夠的長度 平曲線最小長度一般應(yīng)考慮按下述條件確定：1.汽車駕駛員在操縱方向盤時不感到困難 汽車在曲線路段上行駛，如果曲線長度過短，司機(jī)就必須很快地轉(zhuǎn)動方向盤，這在高速行駛的情況下是非常危險的。汽車在公路的任何線形是行駛的時間均不宜短于3s。即在緩和曲線及圓曲線上的

27、行駛時間均不低于3s。2緩和曲線上離心加速度的變化率不超出定值汽車在曲線路段上行使，不設(shè)置足夠長度的曲線，使離心加速度變化率大于一定數(shù)值，從乘客的心理和生理感受來看也是不好的。公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)在規(guī)定最小緩和曲線時，已考慮了離心加速度的變化率要求。因此，當(dāng)平曲線由兩段緩和曲線組成的凸型曲線時，平曲線的最小長度應(yīng)取該最小緩和曲線長度的兩倍。3轉(zhuǎn)角小于7時的平曲線長度當(dāng)?shù)缆忿D(zhuǎn)角很小時，曲線長度就顯得比實(shí)際短，容易引起曲線半徑很小的錯覺。因此，平曲線具有一定的長度是必要的。設(shè)計計算時，當(dāng)轉(zhuǎn)角小于7時，平曲線仍按由兩段回旋線組成的凸型曲線來考慮，此時其長度應(yīng)大于3-9之規(guī)定。表中的為轉(zhuǎn)角(度)，當(dāng)2時，

28、按=2計算。 二、平面線形要素的組合類型 1.基本型：直緩圓緩直若A1=A2，稱為對稱基本型；若A1A2，稱為非對稱基本型；若A1=A2=0，稱為簡單型；為了線形協(xié)調(diào)，則緩圓緩=1：1：11：2：1，并滿足2。 為路線轉(zhuǎn)角， 為緩和曲線角。兩緩和曲線長度不等2. S型 兩個反向圓曲線用兩段回旋線連接的組合。2V21JD1JD2S型曲線2.S型 （2）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：式中：l反向回旋線間短直線或重合段的長度。 兩個反向圓曲線用兩段回旋線連接的組合 適用場合：交點(diǎn)間距受限（交點(diǎn)間

29、距較?。?。 適用條件： （1）S型相鄰兩個回旋線參數(shù)A1與A2宜相等。當(dāng)采用不同的參數(shù)時，A1與A2之比應(yīng)小于2.0，有條件時以小于1.5為宜。 （3）S型兩圓曲線半徑之比不宜過大，宜為：式中：R1大圓半徑（m）； R2小圓半徑（m）。 兩同向的平曲線，按直線緩和曲線圓曲線緩和曲線圓曲線緩和曲線直線的順序組合而成的線形。 適用場合：交點(diǎn)間距受限（交點(diǎn)間距較?。?。3.卵型卵型曲線式中：A回旋線參數(shù)； R2小圓半徑（m）。 （2）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)A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)：3.卵型適用條件：（3）兩圓曲線的間距，宜在

30、下列界限之內(nèi)： 式中：D兩圓曲線最小間距（m）。 凸型的回旋線的參數(shù)及其連接點(diǎn)的曲率半徑，應(yīng)分別符合容許最小回旋線參數(shù)和圓曲線一般最小半徑的規(guī)定。 4.凸型在兩個同向緩和曲線間不插入圓曲線而徑相銜接的組合形式（圓曲線長度為零）。兩個回旋線參數(shù)之比宜為：A2：A1=1：1.5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。5.復(fù)合型將兩個以上同向回旋線在曲率相等處相互連接的線形。5.C型 其連接處的曲率為0，也就是R=，相當(dāng)于兩基本型的同向曲線中間直線長度為0。 適用場合：交點(diǎn)間距受限（交點(diǎn)間距較?。?。C型曲線只有在特殊地形條件下方可采用。 適用

31、條件：同卵形曲線。 兩同向回旋線在曲率為零處徑相連接的組合線形。C型曲線例：平原區(qū)某公路有兩個交點(diǎn)間距為407.54m，JD1=K7+231.38，偏角1=122420（左偏），半徑R1=1200m；JD2為右偏，2=153250，R2=1000m。要求：按S型曲線計算Ls1、Ls2長度，并計算兩曲線主點(diǎn)里程樁號。21JD1JD2T1T2L1L2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1=122420（左偏），半徑R1=1200m；JD2為右偏，2=153250，R2=1000m。要求：按S型曲線計算Ls1、Ls2長度，并計算兩曲線主點(diǎn)里程樁號。解：（1

32、）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T1=407.54/2=203.77m 按各線形要素長度1：1：1計算Ls1： Ls1=R/2=12.2420/1801200/2=129.91 取Ls1=130m 則經(jīng)計算得，T1=195.48m 407.54/2=203.77m切線長度與緩和曲線長度的增減有近似1/2的關(guān)系， LS1=130+28.29=146.58，取Ls1=140m。則計算得，T1= 200.49m T2=407.54-T1=407.54-200.49=207.05 按1：1：1計算Ls2： Ls2=R/2=15.3250PI/1801000/2=135.

33、68計算切線長T2得，T2=204.45m 207.05-204.45=2.60 取Ls2=135.68+22.60=140.88 計算得， T2=207.055m 207.05-207.055=-0.005 取Ls2=140.88-20.005=140.87 203.77-195.48=8.29，即T1計算值偏短。JD1曲線要素及主點(diǎn)里程樁號計算R1=1200 Ls1=140 1=12.2420T1=200.49 L1=399.82 E1=7.75 J1=1.15JD1= K7+231.38ZH1=K7+030.89HY1=K7+170.89QZ1=K7+230.80YH1=K7+290.71HZ1=K7+430.71JD2里程樁號計算：JD2 = JD1+ 407.54 - J1= 7231.38 + 407.54 -1.15 = K7 + 637.7721JD1JD2T1T2L1L2HZ1ZH2JD2 = JD1+ 交點(diǎn)間距 - J1 = HZ1 + 曲線間直線長度 + T2LZXJD2里程樁號計算： JD2曲線要素及主點(diǎn)里程樁號計算 T2=207.05 L2