道路勘测设计 线形设计.pptx

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1、 （四）应避免连续急弯的线形 这种线形给驾驶者造成不便，给乘客的舒适也带来不良影响。设计时可在曲线间插入足够长的直线或回旋线。（三）保持平面线形的均衡与连贯（技术指标的均衡与连续性）1 1长直线尽头不能接以小半径曲线。特别是在下坡方向的尽头更要注意。若由于地形所限小半径曲线难免时，中间应插入中等曲率的过渡性曲线，并使纵坡不要过大。2高、低标准之间要有过渡。第1页/共59页（五）平曲线应有足够的长度 汽车在公路的任何线形是行驶的时间均不宜短于3s3s，以使驾驶操作不显得过分紧张。(1)(1)平曲线(含圆曲线和缓和曲线)一般最小长度为9s9s行程；(2)(2)平曲线极限最小长度为6s6s行程。(3

2、)偏角小于7时的平曲线最小长度 ：式中：公路偏角，当 2时，按=2计算。第2页/共59页二、平面线形要素的组合设计（一）基本型 按直线-回旋线-圆曲线-回旋线-直线的顺序组合的线形。适用场合：交点间距不受限。第3页/共59页二、平面线形要素的组合类型 计算方法：由平曲线长度L=L=R+LsR+Ls若按1 1：1 1：1 1设计时，L=3LsL=3Ls，则3Ls=3Ls=R+LsR+Ls故 （一）基本型 按直线-回旋线-圆曲线-回旋线-直线的顺序组合的线形。适用场合：交点间距不受限。从线形的协调性出发，宜将回旋线、圆曲线、回旋线之长度比设计成1:1:11:2:11:1:11:2:1。第4页/共5

3、9页2V（二）S型两个反向圆曲线用两段回旋线连接的组合。适用场合：交点间距受限（交点间距较小）。21JD1JD2第5页/共59页（二）S型两个反向圆曲线用两段回旋线连接的组合 适用场合：交点间距受限（交点间距较小）。适用条件：第6页/共59页（二）S型 （2）在S型曲线上，两个反向回旋线之间不设直线，是行驶力学上所希望的。不得已插入直线时，必须尽量地短，其短直线的长度或重合段的长度应符合下式：式中：l反向回旋线间短直线或重合段的长度。两个反向圆曲线用两段回旋线连接的组合 适用场合：交点间距受限（交点间距较小）。适用条件：（1）S型相邻两个回旋线参数A1与A2宜相等。当采用不同的参数时，A1与A

4、2之比应小于2.0，有条件时以小于1.5为宜。第7页/共59页（3）S型两圆曲线半径之比不宜过大，宜为：式中：R1大圆半径（m）；R2小圆半径（m）。第8页/共59页 用一个回旋线连接两个同向圆曲线的组合。适用场合：交点间距受限（交点间距较小）。（三）卵型第9页/共59页式中：A回旋线参数；R2小圆半径（m）。（2）两圆曲线半径之比宜在下列界限之内：（1）卵型上的回旋线参数A不应小于该级公路关于回旋线最小参数的规定，同时宜在下列界限之内：（三）卵型 用一个回旋线连接两个同向圆曲线的组合。适用场合：交点间距受限（交点间距较小）。适用条件：第10页/共59页（3）两圆曲线的间距，宜在下列界限之内：

5、式中：D两圆曲线最小间距（m）。第11页/共59页凸型的回旋线的参数及其连接点的曲率半径，应分别符合容许最小回旋线参数和圆曲线一般最小半径的规定。（四）凸型在两个同向回旋线间不插入圆曲线而径相衔接的组合。只有在路线严格受地形、地物限制处方可使用。第12页/共59页两个回旋线参数之比宜为：复合型回旋线除了受地形和其它特殊限制的地方外一般很少使用，多出现在互通式立体交叉的匝道线形设计中。（五）复合型两个以上同向回旋线间在曲率相等处相互连接的线形。第13页/共59页（六）C C型 其连接处的曲率为0，也就是R=R=，相当于两基本型的同向曲线中间直线长度为0 0。适用场合：交点间距受限（交点间距较小）

6、。C C型曲线只有在特殊地形条件下方可采用。适用条件：同卵形曲线。同向曲线的两回旋线在曲率为零处径相衔接的线形。第14页/共59页例：平原区某公路有两个交点间距为407.54m，JD1=K7+231.38，偏角1=122420（右转角），半径R1=1200m；JD2为左转角，2=153250，R2=1000m。要求：按S型曲线计算Ls1、Ls2长度，并计算两曲线主点里程桩号。21JD1JD2T1T2L1L2第15页/共59页例：平原区某公路有两个交点间距为407.54m，JD1=K7+231.38，偏角1=122420（右转角），半径R1=1200m；JD2为左转角，2=153250，R2=1

7、000m。要求：按S型曲线计算Ls1、Ls2长度，并计算两曲线主点里程桩号。解：（1）计算确定缓和曲线长度Ls1、Ls2：令两曲线的切线长相当，则取T1=407.54/2=203.77m 按各线形要素长度1：1：1计算Ls1：Ls1=R/2=12.2420/1801200/2=129.91 取Ls1=130m则经计算得，T1=195.48m 407.54/2=203.77m第16页/共59页切线长度与缓和曲线长度的增减有近似1/21/2的关系，L LS1S1=130+28.29=146.58=130+28.29=146.58，取LsLs1 1=140m=140m。则计算得，T T1 1=200

8、.49m=200.49m T T2 2=407.54-T=407.54-T1 1=407.54-200.49=207.05=407.54-200.49=207.05 按1 1：1 1：1 1计算LsLs2 2：LsLs2 2=R/2=15.3250PI/1801000/2=135.68=R/2=15.3250PI/1801000/2=135.68计算切线长T T2 2得，T T2 2=204.45m=204.45m 207.05-204.45=2.60 207.05-204.45=2.60 取LsLs2 2=135.68+22.60=140.88=135.68+22.60=140.88 计算得

9、，T T2 2=207.055m=207.055m 207.05-207.055=-0.005 207.05-207.055=-0.005 取LsLs2 2=140.88-20.005=140.87=140.88-20.005=140.87 计算得，T2=207.05mT2=207.05m203.77-195.48=8.29，即T1计算值偏短。第17页/共59页JDJD1 1曲线要素及主点里程桩号计算R1=1200 Ls1=140 1=12.2420T1=200.49 L1=399.82 E1=7.75 J1=1.15JD1=K7+231.38 ZH1=K7+030.89HY1=K7+170.

10、89 QZ1=K7+230.80YH1=K7+290.71 HZ1=K7+430.7121JD1JD2T1T2L1L2第18页/共59页JDJD2 2里程桩号计算：JD2=JD1+407.54-J1=7231.38+407.54-1.15 =K7+637.7721JD1JD2T1T2L1L2HZ1ZH2JD2=JD1+交点间距-J1 =HZ1+曲线间直线长度+T2LZX第19页/共59页JDJD2 2里程桩号计算：JD2曲线要素及主点里程桩号计算 T2=207.05 L2=412.22 E2=10.11 J2=1.88 JD2=K7+637.77 ZH2=K7+430.72 HY2=K7+57

11、1.59 QZ2=K7+636.83 YH2=K7+702.07 HZ2=K7+842.94JD2=K7+637.77R2=1000 Ls1=140.87 2=15.3250第20页/共59页作业：平原区某公路有两个交点，间距为371.82m，JD1=K15+385.63，偏角1=201952（右偏），半径R1=700m，JD2为左偏，2=170532，R2=850m，试按S型曲线计算LS1、LS2长度，并计算两曲线主点里程桩号。第21页/共59页（二）基本型曲线要素计算（非对称型Ls1Ls2）第22页/共59页（三）复曲线和卵形的曲线计算（1）有缓和曲线的复曲线要素计算第23页/共59页第2

12、4页/共59页（三）复曲线和卵形的曲线计算（2）无缓和曲线的复曲线要素计算第25页/共59页（三）复曲线和卵形的曲线计算（3）卵形曲线要素计算第26页/共59页（三）复曲线和卵形的曲线计算（3）卵形曲线要素计算第27页/共59页（四）其他线形要素计算（1）凸形曲线计算第28页/共59页（四）其他线形要素计算（2）S形曲线计算第29页/共59页（四）其他线形要素计算（3）C形曲线计算第30页/共59页（四）其他线形要素计算（4）虚交曲线计算第31页/共59页（四）其他线形要素计算（5）双交点曲线计算第32页/共59页 1 1视觉分析的意义 视觉分析：从视觉心理出发，对道路的空间线形及其与周围自然

13、景观和沿线建筑的协调等进行研究分析，以保持视觉的连续性，使行车具有足够的舒适感和安全感的综合设计称为视觉分析。一、视觉分析 第三节第三节 道路平、纵线形组合设计道路平、纵线形组合设计 第33页/共59页2 2视觉与车速的动态规律(1)(1)驾驶员注意力集中和心理紧张程度随随着着车车速速的的增增加加而增加。而增加。(2)(2)驾驶员的注意力集中点随着车速增加而向向远远方方移移动动。当车速增加97km97kmh h时，他的注意力集中点在前方600m600m以外的某一点。(3)(3)当车速超过97km97kmh h时，对前前景景细细节节的的视视觉觉开始模糊起来。(4)(4)驾驶者的周周界界感感随车速

14、的增加而减少。当车速达到72km/h72km/h时，驾驶者可以看到公路两侧视角30304040的范围，而当车速增加到97km/h97km/h时，视角减至2020以下。当车速再增加，驾驶者的注意力随之引向景象中心而置两侧于不顾。第34页/共59页视觉评价方法：利用视觉印象随时间变化的道道路路透透视图（实体模型、设计者的三维空间想象能力）视图（实体模型、设计者的三维空间想象能力）道路透视图：是按照汽车在道路上的行驶位置，根据线形的几何状况确定的视轴方向以及由车速确定的视轴长度，利用坐标透视的原理坐标透视的原理绘制的。通过透视图，可直观地看出立体线形是否顺适，有否易产生判断错误或茫然的地方，路旁障碍

15、是否有妨碍视线的地方等等。若存在上述缺陷则要在设计阶段进行修改，然后再绘出透视图分析研究，直至满意为止。3视觉评价方法第35页/共59页二、道路平、纵线形组合设计二、道路平、纵线形组合设计 适用条件：（1 1）当设计速度大于或等于60km/h60km/h时，必须注重平、纵的合理组合；（2 2）当设计速度小于或等于40km/h40km/h时，在条件允许情况下力求做到各种线形要素的合理组合，并尽量避免和减轻不利组合。第36页/共59页 （一）平、纵组合的设计原则 1.1.应在视觉上能自然地引导驾驶员的视线，并保持视觉的连续性。2.2.注意保持平、纵线形的技术指标大小应均衡,使线形在视觉上、心理上保

16、持协调。3.3.选择组合得当的合成坡度，利于路面排水和行车安全。4.4.应注意线形与自然环境和景观的配合与协调。第37页/共59页（二）平、纵线形组合设计要点：第38页/共59页（二）平、纵线形组合设计要点：第39页/共59页2.平面直线与纵断面的组合（1 1）平面直线与纵面直线组合（纵坡不变的直线）（2 2）平面直线与竖曲线组合要素 （凸凹型直线、凹型直线）直线上一次变坡是很好的平、纵组合，从美学观点讲以包括一个凸型竖曲线为好，而包括一个凹型线次之；直线中短距离内二次以上变坡会形成反复凸凹的“驼峰”和“凹陷”。第40页/共59页（2 2）平面直线与竖曲线组合要素 （凸凹型直线、凹型直线）断背

17、曲线的改善 断背曲线 第41页/共59页(3)(3)直线与纵断面应避免的组合暗 凹 第42页/共59页n 纵断面上：避免能看到纵坡起伏三次以上。(3)(3)直线与纵断面应避免的组合第43页/共59页3.平曲线与纵断面的组合（1 1）平曲线与纵面直线组合 组合时要注意平曲线半径与纵坡度协调，要避免急弯与陡坡相重合。（2 2）平曲线与竖曲线的组合 平曲线与竖曲线应相互重合，且平曲线应稍长于竖曲线平包竖 平竖曲线顶点重合，且平包竖。竖曲线的起终点最好分别放在平曲线的两个缓和曲线内，其中任一点都不要放在缓和曲线以外的直线上，也不要放在圆弧段之内。第44页/共59页（2 2）平曲线与竖曲线的组合平曲线与

18、竖曲线应相互重合，且平曲线应稍长于竖曲线平包竖。第45页/共59页（2 2）平曲线与竖曲线的组合平曲线与竖曲线应相互重合，且平曲线应稍长于竖曲线(平包竖)。第46页/共59页n 平、竖曲线重合如果平曲线的中点与竖曲线的顶（底）点位置错开不超过平曲线长度的四分之一时，仍然可以获得比较满意的外观。第47页/共59页3.平曲线与纵断面的组合（2 2）平曲线与竖曲线的组合 平曲线与竖曲线应相互重合，且平曲线应稍长于竖曲线平包竖。若做不到平、竖曲线较好的组合（顶点的重合），则宁可把平竖曲线分开相当距离（不小于3s3s行程），使平曲线位于直坡段或竖曲线位于直线上。若平、竖曲线半径都很大，则平、竖位置可不受

19、上述限制。第48页/共59页平曲线与竖曲线大小应保持均衡n半径：平曲线半径小于1000m1000m时，竖曲线半径大约为平曲线半径的10102020倍n长度：平曲线应稍长于竖曲线第49页/共59页n平曲线和竖曲线其中一方大而平缓，那么另一方就不要形成多而小。一个长的平曲线内有两个以上竖曲线，或一个大的竖曲线含有两个以上平曲线，看上去非常别扭。平曲线与竖曲线大小应保持均衡第50页/共59页第51页/共59页暗、明弯与凸、凹竖曲线n暗弯与凸形竖曲线及明弯与凹形竖曲线的组合是合理的，悦目的。n注意避免“暗凹”或“明凸”的组合，当坡差较大时，会给人留下舍坦坡、近路不走，而故意爬坡、绕弯的感觉。第52页/

20、共59页平、竖曲线应避免的组合a.a.要避免使凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部与反向平曲线的拐点重合。凸形竖曲线与反向平曲线拐点重合 第53页/共59页跳 跃 感第54页/共59页平、竖曲线应避免的组合b.b.小半径竖曲线不宜与缓和曲线相重叠。c.c.计算行车速度40km/h40km/h的道路，应避免在凸形竖曲线顶部或凹形竖曲线底部插入小半径的平曲线。第55页/共59页平、竖曲线应避免的组合d.d.在长平曲线内，要尽量设计成直坡线，避免设置短的、半径小的竖曲线。e.e.避免在一个平曲线上连续出现多个凹、凸竖曲线。f.f.平、竖曲线半径都很小时不宜重合；此时应将两者分开，把二者拉开相当距离，使

21、平曲线位于直坡段或竖曲线位于直线上。第56页/共59页（三）平、纵线形组合与景观的协调配合 内容：充分利用自然景观 或进行人造景观设计 线形与景观的配合应遵循以下原则：1 1应在道路的规划、选线、设计、施工全过程中重视景观要求，尤其在规划和选线阶段，比如对风景旅游区、自然保护区、名胜古迹区、文物保护区和其它特殊地区，一般以绕避为主。2 2尽量少破坏沿线自然景观，避免深挖高填。3 3应能提供视野的多样性，力求道路与周围的风景自然融为一体。第57页/共59页4 4不得已时，可采用修整、植草皮、种树等措施加以补救。5 5条件允许时，以适当放缓边坡或将其变坡点修整圆滑，以使边坡接近于自然地面形状，增进路容美观。6 6应进行综合绿化处理，避免形式和内容上的单一化，将绿化视作引导视线、点缀风景以及改造环境的一种技术措施进行专门设计。第58页/共59页感谢您的观看！第59页/共59页