道路勘测设计 教学课件 作者 张向东 第三章 道路平面设计.ppt

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时间:2020-03-10

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1、第三章   道路平面设计HorizontalAlignmentDesign第一节道路平面线形设计原理PrincipleofHorizontalAlignmentDesign一、路线Route道路是一条三维空间实体,它是由路基、路面、桥梁、涵洞、隧道和沿线设施所组成的线形构造物。一般所说的路线,是指道路中线的空间位置,它是一条空间曲线。路线在水平面上的投影称为路线的平面;沿中线竖直剖切再行展开则是路线的纵断面;中线上任意一点的法向切面是道路在该点的横断面。设计顺序:一般是先定平面,并沿这个平面线形进行勘查测量,以取得地面线、地质及水文地质等资料。然后再设计纵断面和横断面。为求得线形的

2、均衡和减少土石方工程量,必要时再修改平面位置。这样经过几次反复,可望得到一个令人满意的结果。二、平面线形设计的基本要求EssentialDemandofHorizontalAlignmentDesign(一)汽车行驶轨迹(1)汽车运行轨迹是连续的、圆滑的,即在任何一点不出现错头和破折;(2)其曲率是连续的,即轨迹上任意一点不出现两个曲率值;(3)其曲率的变化率是连续的,即轨迹上任意一点不出现两个曲率变化率的值。(二)  平面线形要素1、汽车导向轮旋转面与车身纵轴的关系:(1)角度为零;直线(2)角度为常数;圆曲线(3)角度为变数。缓和曲线2、平面线形的三要素:1、直线―――曲率为零

3、的线形;2、圆曲线―――曲率为常数的线形;3、缓和曲线―――曲率为变数的线形。现代道路每线形正是由上述三种线形构成的,称为“平面线形三要素”。第二节直线StraightLine一、直线的特点TheCharacterofStraightLine1、优点(1)因为两点之间以直线为最短,一般在定线时,只要地势平坦、无大的地面障碍物,定线人员都首先考虑采用直线通过;(2)笔直的道路给人以短捷、直达的良好印象,给人以美的感受;(3)汽车在直线行驶时受力简单,方向明确,驾驶操作简易;(4)从测设上看,直线只需定出两点,就可方便地测定方向和距离。2、缺点(1)过长的直线易使驾驶员感到单调、疲倦,

4、难以目测车间距离,于是产生尽快驶出直线的急躁情绪,车速一再加快,很容易造成交通事故;(2)在地形变化复杂地段,直线线形难于与地形相协调,造成工程费用显著增高。二、直线的运用ApplicationofStraightLine下述路段可采用直线线形:1、不受地形、地物限制的平坦地区或山间的开阔谷地;2、以直线条为主的城镇、近郊或农村;3、长大桥梁、隧道等构造物路段;4、路线交叉点及其前后;5、双车道公路提供超车的路段。1、直线的最大长度TheMaximumLengthofStraightLine一般认为直线的最大长度直线的最大长度(以m计)取20V(V是设计速度,用km/h表示)为宜;

5、在城镇附近或其他景色有变化的地区大于20V也可接受。当采用长的直线线形时,为弥补景观单调之缺陷,可采取如下技术措施:(1)长直线上的纵坡坡度不宜过大,因长直线再加上陡坡行驶更容易造成高速度;(2)长直线与大半径凹形竖曲线组合为宜(见图3-4),这样可以使生硬呆板的直线得到一些缓和;(3)道路两侧地形空旷时,宜采取植不同树种或设置一定建筑物、雕塑、广告牌等措施,以改善单调的景观;(4)长直线或长下坡尽头的平曲线,除曲线半径、超高、视距等必须符合规定外,还必须采取设置标志、增加路面抗滑能力等安全措施。在《公路工程技术标准》中,由于缺乏资料目前尚无明确规定,但在《公路路线设计规范》中已明

6、确在确定直线长度时,必须持谨慎态度,尽量不采用较长的直线。直线的最大长度可参见下表。2、直线的最小长度TheMinimumLengthofStraightLine(1)同向曲线间的直线最小长度(见上表)互相通视的同向曲线间若插以短直线,容易产生把直线和两端曲线看成为反向曲线的错觉,造成驾驶员操作失误,在设计中这种情况应尽量避免。这个距离在数值上大约是行车速度V(km/h)的6倍(以m计),所以《规范》推荐同向曲线间的最小直线长度以不小于6V为宜。(2)反向曲线间的直线最小长度转向相反的两圆曲线之间,考虑到为设置超高和加宽缓和段的需要,以及驾驶员转向的需要,应设置一定长度的直线。如果

7、无缓和曲线时,设置直线段最小长度以不小于行车速度的2倍为宜;若二反向曲线已设缓和曲线,在受到限制的地点,也可将二反向缓和曲线首尾相接。第三节圆曲线CircularCurve一、圆曲线的几何要素TheGeometryElementofCircularCurve在平面线形中,圆曲线也是常用的基本线形,它在路线遇到障碍或地形需要改变方向时设置。各级公路和城市道路,不论转角大小均应设置圆曲线。圆曲线具有易与地形相适应、可循性好、线形美观、易于测设等优点,使用十分普遍。圆曲线的

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