道路工程概论-二-平面线形设计课件.ppt

道 路 工 程 概 论 第第 二二 章章平平 面面 线线 形形 设设 计计第一节第一节 平面线形平面线形n当受地形和其他障碍物当受地形和其他障碍物限制时，公路路线在平限制时，公路路线在平面上改变方向。路线改面上改变方向。路线改变方向的转折点称为交变方向的转折点称为交点点(JD)(JD)。n平面线形要素：直线、平面线形要素：直线、圆曲线、缓和曲线圆曲线、缓和曲线一、平面线形要素一、平面线形要素1 1、直线、直线n直线是平面线形设计的基本要素之一。直线是平面线形设计的基本要素之一。n距离短、视线条件好、易于布设、乘坐舒适。距离短、视线条件好、易于布设、乘坐舒适。n是一般设计人员常采用的线形。是一般设计人员常采用的线形。n直线灵活性差，难以适应地形的变化，在应用直线灵活性差，难以适应地形的变化，在应用时受到较大限制。时受到较大限制。n过长的直线易引起驾驶员的厌倦、疲劳、注意过长的直线易引起驾驶员的厌倦、疲劳、注意力不集中、反应迟钝，容易超速行车，增加夜力不集中、反应迟钝，容易超速行车，增加夜间行车对向车灯眩光等，不利于行车安全；间行车对向车灯眩光等，不利于行车安全；n直线过短，行车方向变化频繁，也影响行车安直线过短，行车方向变化频繁，也影响行车安全和路容美观，因此，对直线的极限长度应加全和路容美观，因此，对直线的极限长度应加以限制。以限制。2、圆曲线圆曲线1 1）圆曲线圆曲线n 圆曲线设置在路线交点处圆曲线设置在路线交点处n 圆曲线是路线上经常采用的最简单的曲线，其几何圆曲线是路线上经常采用的最简单的曲线，其几何元素关系简单，施测方便。元素关系简单，施测方便。2 2）半径的选择）半径的选择n汽车在公路上行驶受重力和离心力的作用汽车在公路上行驶受重力和离心力的作用n离心力使汽车产生向外滑移和倾覆的危险离心力使汽车产生向外滑移和倾覆的危险3、缓和曲线、缓和曲线缓和曲线一般采用回旋线，即曲率半径缓和曲线一般采用回旋线，即曲率半径与回旋线长度与回旋线长度L L成反比，成反比，LLA A2 2在设计回旋曲线时先选择参数在设计回旋曲线时先选择参数A A。确定确定了圆的大小，了圆的大小，A A值则确定了回旋曲线曲率值则确定了回旋曲线曲率变化的缓急。变化的缓急。各等级公路各等级公路缓和曲线的最小长度缓和曲线的最小长度曲线指标表曲线指标表4、线形组合、线形组合同向曲线同向曲线是指两个转向相同的相邻曲线间连以直线所是指两个转向相同的相邻曲线间连以直线所形成的平面线形。形成的平面线形。反向曲线反向曲线是指两个转向相反的相邻曲线间连以直线所是指两个转向相反的相邻曲线间连以直线所形成的平面线。形成的平面线。复曲线复曲线是指两个或两个以上半径不同，转向相同的是指两个或两个以上半径不同，转向相同的圆曲线径相连接或插入缓和曲线连接的平曲圆曲线径相连接或插入缓和曲线连接的平曲线线回头曲线回头曲线在山区地形中，地面的自然坡度很陡，为了在山区地形中，地面的自然坡度很陡，为了延长路线来降低路线的纵坡度，在同一坡面延长路线来降低路线的纵坡度，在同一坡面回头展线时所采用的回转曲线回头展线时所采用的回转曲线二、曲线要素计算及桩号推算二、曲线要素计算及桩号推算1 1、曲线要素计算、曲线要素计算2 2）缓和曲线）缓和曲线特征点：特征点：ZHZH、HYHY、QZQZ、YHYH、HZHZ缓和曲线角缓和曲线角内移值内移值切线增值切线增值切线长切线长外距外距 曲线长曲线长二、曲线要素计算及桩号推算二、曲线要素计算及桩号推算2 2、桩号推算、桩号推算例例1 1 已知已知JDJD5 5桩号为桩号为K4+099.51K4+099.51，交点转角，交点转角为为5050o o0404，圆曲线半径为，圆曲线半径为400400米，试求出米，试求出其曲线要素及特征点桩号。其曲线要素及特征点桩号。解：解：(1)(1)要素计算要素计算T=T=R Rtgtg a/2=400a/2=400tg tg 5050o o0404/2=186.806m/2=186.806mL=RL=Ra/180=a/180=4004005050o o0404/180=349.53m/180=349.53mE=R(sec E=R(sec a/2-1)=400(sec a/2-1)=400(sec 5050o o0404/2-1)=41.471m/2-1)=41.471mJ=2T-L=24.08mJ=2T-L=24.08m例二：已知某标准型曲线，例二：已知某标准型曲线，JD桩号桩号K4+650.56，圆曲线半径，圆曲线半径200米，转角米，转角25o26，缓和曲线长度，缓和曲线长度50米，试计算该曲线要米，试计算该曲线要素及特征点桩号。素及特征点桩号。n解：解：(1)要素计算：要素计算：第二节第二节 行车视距行车视距 为了保证行车安全，驾驶员应能随时为了保证行车安全，驾驶员应能随时看到路面前方一定距离的障碍物或迎面看到路面前方一定距离的障碍物或迎面来车，以便及时刹车或绕过。这一必须来车，以便及时刹车或绕过。这一必须的最短距离称为行车视距。的最短距离称为行车视距。分类：分类：停车视距停车视距 会车视距会车视距 超车视距超车视距1、停车视距停车视距驾驶人员发现前方有障碍物到汽车在障碍物前驾驶人员发现前方有障碍物到汽车在障碍物前安全停下所必须的最短通视距离，称为安全停下所必须的最短通视距离，称为“停车停车视距视距”。各级公路停车视距见表各级公路停车视距见表1252、会车视距、会车视距在同一车道上两对向行驶汽车相遇，两在同一车道上两对向行驶汽车相遇，两车同时采取制动措施，并双双停下所必车同时采取制动措施，并双双停下所必须的最小安全通视距离。须的最小安全通视距离。会车视距采用停车视距的会车视距采用停车视距的2倍倍，即即Sh2S3、超车视距、超车视距n在对向行车的双车道公路上，超车汽车超过同向行驶在对向行车的双车道公路上，超车汽车超过同向行驶的被超汽车并与对向来车安全相错所需最小通视距离的被超汽车并与对向来车安全相错所需最小通视距离为超车视距。为超车视距。SC=S1+S2+S3+S43、超车视距、超车视距nS1-加速行驶距离加速行驶距离：S1=V0/3.6t1+1/2at1 V0:被超汽车的速度被超汽车的速度，(km/h)t1:加速时间加速时间，一般一般35s a:平均加速度（平均加速度（m/s）3、超车视距、超车视距nS2-超车汽车在对向车道上行驶的距离：超车汽车在对向车道上行驶的距离：S2=V/3.6t2 V超车汽车车速超车汽车车速(km/h)t2在对向车道上行驶的时间在对向车道上行驶的时间（s）一般取一般取10s3、超车视距、超车视距nS S3 3-超车汽车回到原来车道时与对向车的超车汽车回到原来车道时与对向车的安全距离安全距离;一般取一般取20m60m20m60mnS S4 4-超车汽车从开始加速到超车完成这超车汽车从开始加速到超车完成这段时间内对向汽车行驶的距离段时间内对向汽车行驶的距离 S S4 4=V/3.6(t=V/3.6(t1 1+t+t2 2)4、弯道上视距保证、弯道上视距保证弯道内侧树木、建筑物、路堑边坡弯道内侧树木、建筑物、路堑边坡或其它障碍物会阻挡司机的视线，或其它障碍物会阻挡司机的视线，应根据视距要求进行清除。应根据视距要求进行清除。路线平面图路线平面图路线平面图应示出路中线两侧路线平面图应示出路中线两侧5015050150米米范围内的带状地形、现状地物，路中线范围内的带状地形、现状地物，路中线位置、里程桩及百米桩、水准点和大中位置、里程桩及百米桩、水准点和大中桥位置，隧道和相交道路的位置，以及桥位置，隧道和相交道路的位置，以及省、市、自治区、县分界线等，并示出省、市、自治区、县分界线等，并示出平曲线要素。平曲线要素。