圓曲線-重慶交通職業(yè)學(xué)院

1、道路勘測設(shè)計,馮曉新,重慶交通職業(yè)學(xué)院道橋系,,,線形要素組合類型的定義、組合要求,3,第五節(jié) 平面線形設(shè)計,2024/3/16,2024/3/16,復(fù)習(xí),平面線形三要素：直線、圓曲線緩和曲線 從以下幾方面考慮： （1）特點(diǎn)； （2）應(yīng)用； （3）限制條件,2024/3/16,1、直線,優(yōu)點(diǎn)兩點(diǎn)之間距離最短。具有短捷、直達(dá)的印象。行駛受力簡單，方向明確，駕駛操作簡易。測設(shè)簡單方便（用簡單的就可以精確

2、量 距、放樣等）。在直線上設(shè)構(gòu)造物更具經(jīng)濟(jì)性。,(1)直線的特點(diǎn),2024/3/16,缺點(diǎn)：直線單一無變化，與地形及線形自身難以協(xié)調(diào)。過長的直線在交通量不大且景觀缺乏變化時，易使駕駛?cè)藛T感到單調(diào)、疲倦。 在直線縱坡路段，易錯誤估計車間距離、行車速度及上坡坡度。易對長直線估計得過短或產(chǎn)生急躁情緒，超速行駛。,2024/3/16,(2)直線的運(yùn)用,宜采用直線線形的路段：1）路線不受地形、地物限制的平坦地區(qū)或山間的開闊谷地；

3、2）市鎮(zhèn)及其近郊，或規(guī)劃方正的農(nóng)耕區(qū)等以直線條為主的地區(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）雙車道公路提供較好的超車路段。,2024/3/16,1）在直線上縱坡不宜過大，因長直線再加下陡坡更易導(dǎo)致 高速度。 2）長直線與大半徑凹豎曲線組合為宜，這樣可以使生硬呆板的直線得到一些緩和。,（3）當(dāng)采用長的直線線形時，應(yīng)注意的問題,2024/3/16,3）道路兩側(cè)過于空曠時，宜采取植不同樹種或設(shè)置一

4、定建筑物、雕塑、廣告牌等措施，以改善單調(diào)的景觀。4）長直線或長下坡盡頭的平曲線，除曲線半徑、超高、視距等必須符合規(guī)定外，還必須采取設(shè)置標(biāo)志、增加路面抗滑能力等安全措施。5）對較高設(shè)計車速（≥60km/h）的公路，直線長度宜在70s左右時間的行程距離。,2024/3/16,(4)最長直線限制,《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定：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。德國規(guī)定直線的最大長度（以米計）為20V（計算行車速度

5、，km/h）（適于高速公路V≥100km/h）。公路線形首先考慮的不是在平面線形上盡量多采用直線，或者是必須由連續(xù)的曲線所構(gòu)成，而是必須采用與自然地形相協(xié)調(diào)的線形。合理利用地形和避免采用長直線。,2024/3/16,當(dāng)直線長度大于1km時，可采用下列技術(shù)措施予以彌補(bǔ)：縱坡不應(yīng)過大，一般應(yīng)小于3%。同大半徑凹型豎曲線結(jié)合為宜。兩側(cè)地形過于空曠時，宜采取栽植不同樹種或設(shè)置 一定建筑物等措施。長直線或長下坡盡頭的平曲線，應(yīng)對路

6、面超高、停 車視距等進(jìn)行檢驗(yàn)，必要時須采用設(shè)置標(biāo)志、增加 路面抗滑能力等安全措施。,2024/3/16,(5)最短直線限制,同向曲線間最小直線長度（以m計）以不小于設(shè)計速度（以km／h計）的6倍為宜（6V）,,反向曲線間最小直線長度（以m計）以不小于設(shè)計速度（以km／h計）的2倍為宜（2V）,2024/3/16,2、圓曲線,（1）特點(diǎn) 1）曲率為常數(shù)； 2）比直線更能適應(yīng)地形變化； 3）在圓曲線上行駛駕

7、駛員受到離心力作用； 4）要比在直線上行駛多占用道路寬度； 5）在小半徑圓曲線內(nèi)側(cè)行駛，視距條件較差。,2024/3/16,（2）應(yīng)用 一般采用極限半徑的4－8倍 一般不宜大于10000m 各級公路均應(yīng)設(shè)置平曲線 整個平面線形應(yīng)是連續(xù)、均衡的曲線線形 應(yīng)于縱斷面線形協(xié)調(diào)，必須避免小半徑平曲線與豎曲線相重合,圓曲線半徑值的選擇以及長度大小,2024/3/16,3、緩和曲線,（1）特點(diǎn) 1）曲率是連續(xù)變化的

8、； 2）作為超高與價款變化的過渡段； 3）適應(yīng)汽車轉(zhuǎn)向操作的行駛軌跡及路線的順暢，構(gòu)成美觀及視覺協(xié)調(diào)的最佳線形；,2024/3/16,（2）緩和曲線的運(yùn)用,回旋線是曲率隨著曲線長度成比例變化的曲線。,基本公式：,A回旋線參數(shù)，表示回旋線曲率變化的緩急程度。A為長度量綱,2024/3/16,要求（1）回旋線在線形設(shè)計中應(yīng)作為主要線形要素加以運(yùn)用（2）回旋線參數(shù)應(yīng)滿足 R/3≤ A ≤ R（3）A的

9、取值與R有關(guān)： 當(dāng)R接近100m時，取A等于R； 當(dāng)R小于100m時，則取A等于或大于R； 在圓曲線較大時，可選擇A在R/3左右； 如R超過了3000m，可取A小于R/3。,,2024/3/16,（3）緩和曲線的最小長度 1）旅客感覺舒適 2）超高漸變率適中 3）行駛時間不過短,緩和曲線省略,2024/3/16,一、平面線形設(shè)計一般原則,1.平面線形應(yīng)直捷、連續(xù)、順適，并與地形、地物相適應(yīng)，

10、與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。 原則：與地形相適應(yīng)，宜直則直，宜曲則曲，不片面追求直曲。 直線、圓曲線、緩和曲線的選用與合理組合取決于地形地物等具體條件，片面強(qiáng)調(diào)路線要以直線為主或以曲線為主，或人為規(guī)定二者的比例都是錯誤的。,2024/3/16,在寬闊的平原微丘區(qū)，路線應(yīng)直捷順暢。,2024/3/16,在起伏的山嶺和丘陵地區(qū)，線形以曲線為主。,2024/3/16,在沒有任何障礙物的戈壁、草原等開闊地區(qū)，應(yīng)以直線為主。,2

11、024/3/16,（2）保持平面線形的均衡與連貫。 為使一條道路上行駛的車輛盡量以均勻速度行駛，平面線形各要素應(yīng)保持連續(xù)而均衡，必須避免線形的突變。 ①長直線的盡頭避免接小半徑曲線 長直線上汽車行駛速度較高，如果突然遇到小半徑曲線，易產(chǎn)生減速不及造成的事故。 事故形態(tài)：車輛側(cè)翻到曲線外側(cè)路基或與對向車輛相撞或碰撞路側(cè)護(hù)欄。,2024/3/16,要求：長直線的盡頭避免接小半徑曲線，特

12、別避免長直線下坡盡頭接小半徑平曲線。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。,2024/3/16,②高低標(biāo)準(zhǔn)之間要有過渡◆ 同一等級道路上大、小指標(biāo)間的均衡過渡長直線與小半徑曲線之間。相鄰的大小半徑曲線之間。 ◆同一條道路上采用不同計算行車速度設(shè)計的路段之間的過渡。 在標(biāo)準(zhǔn)變更的相互銜接處前、后一定長度范圍內(nèi)主要技術(shù)指標(biāo)應(yīng)逐漸過渡，避免產(chǎn)生突變，設(shè)計速度高的一端應(yīng)采用

13、較低的平、縱技術(shù)指標(biāo)，反之則應(yīng)采用較高的平、縱技術(shù)指標(biāo)，以使平、縱線形技術(shù)指標(biāo)較為均衡。,2024/3/16,3.回頭曲線的設(shè)置。 回頭曲線是在山區(qū)越嶺線的特別困難地段，以延長展線方式克服高差而采用的一種特殊曲線類型。,回頭曲線一般是由一個主曲線、兩個輔助曲線和主、輔曲線所夾的直線段組合而成的復(fù)雜曲線。,2024/3/16,4.平曲線應(yīng)有足夠的長度 ①平曲線的最小長度 平曲線一般由前后緩和曲線和中間

14、圓曲線共三段曲線組成，每段曲線至少需要3s的時間。 基本型曲線：9s行程 凸型曲線：6s的行程 平曲線最小長度不得小于下表規(guī)定。,2024/3/16,②小偏角的平曲線長度： 小偏角曲線的問題：設(shè)置了較大的半徑也容易把曲線長看成比實(shí)際的要短，造成急轉(zhuǎn)彎的錯覺。,2024/3/16,小偏角曲線要求的平曲線長度 θ≤7°屬于小偏角彎道 。為保證小偏角曲線有足夠的

15、長度，采用α ＜7°的曲線外矢距E與α=7°時曲線的E相等時的曲線長為最小平曲線長。,表中的為公路轉(zhuǎn)角值（度），當(dāng)＜2°時，按=2°計。,2024/3/16,2024/3/16,2024/3/16,二、平面線形要素的組合類型,1.基本形 （1）定義：當(dāng)按直線—回旋線（A1）—圓曲線—回旋線（ A2 ）—直線的順序組合而成線形。 當(dāng)A1=A2時，叫對稱基本型；當(dāng)A

16、1≠A2時，叫非對稱基本型， A1 : A2應(yīng)不大于2.0。,2024/3/16,（2）組合要求 基本形設(shè)計時，為使線形協(xié)調(diào)，A值的選擇最好使回旋線、圓曲線、回旋線的長度以大致接近為宜（但在許多情況下是無法做到的）。,2024/3/16,2.S形 （1）S形定義： 兩個反向圓曲線用兩段反向回旋線連接的組合形式。,,,,2024/3/16,（2）組合要求 ①S形相鄰兩個回旋線

17、參數(shù)A1與A2宜相等。達(dá)不到時，A1與A2之比應(yīng)小于2.0，有條件時以小于1.5為宜。當(dāng)A2 ≤200時， A1與A2之比應(yīng)小于1.5。 ②S型的兩個反向回旋線以徑相連接為宜。當(dāng)受地形或其它條件限制而不得不插入短直線或兩圓曲線的回旋線相互重合時，其短直線的長度應(yīng)符合下式規(guī)定： L≤（A1＋A2）/40 ③兩圓曲線半徑之比也不宜過大，以R1/R2≤1/2為宜( R1、 R2分別為大小

18、圓半徑， A1、A2分別為大小圓的緩和曲線參數(shù)）。,2024/3/16,（3）S形曲線的計算 已知某公路有兩個交點(diǎn)間距為D=328.912m，JD1=K5+250.14，偏角α1=49°15′17″（右偏），半徑R1=200m ；Ls1 =70m ；JD2為左偏，α2=85°39′30 。要求：按S型曲線計算確定Ls2、R2，并計算兩曲線主點(diǎn)里程樁號。,計算步驟：（1）先根據(jù)α1、R1、 Ls1，計算T1;

19、 （2）T2=D-T2 根據(jù)S形的組合要求，假定Ls2 （3）用T2、LS2、 α2計算R2。 （4）檢查R2是否符合S形的組合要求，如不能，重新調(diào)整計算。,2024/3/16,3.卵形 （1）定義：兩同向的平曲線，按直線—緩和曲線 （A1）—圓曲線（R1

20、）—緩和曲線（AF）—圓曲線（R2）—緩和曲線（ A2）—直線的順序組合而成的線形。,卵形曲線,用一個回旋線連接兩個同向圓曲線的組合。,2024/3/16,（2）組合要求：大圓能完全包住小圓而且不是同心圓。卵型曲線用一個回旋線連接兩個圓曲線，其公用緩和曲線 的參數(shù)AF最好在R2 /2≤A≤ R2范圍內(nèi)（ R2為小圓半徑）；,2024/3/16,（2）組合要求：圓曲線半徑之比以滿足R2/R1 =0.2～0.8為宜；兩圓曲線的間距

21、，以D/R2=0.003～0.03為宜，（D為兩圓曲線間的最小間距）。,2024/3/16,4.凸形 （1）定義：兩段同向緩和曲線之間不插入圓曲線而徑相銜接的組合形式（圓曲線長度為零） （2）組合要求：凸形的回旋線的參數(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)和圓曲線最小半徑的規(guī)定。 連接點(diǎn)附近最小0.3V的長度范圍內(nèi)，應(yīng)保持以連接點(diǎn)的曲率半徑確定的橫坡度。,（3）適用條件

22、只有在路線嚴(yán)格受地形、地物限制處方可采用凸形。,2024/3/16,5.復(fù)合形 （1）定義：將兩個以上的同向回旋線在曲率相等處相互連接的線形。 （2）組合要求：復(fù)合形的相鄰兩個回旋線參數(shù)之比以小于1：1.5為宜。,（3）適用條件復(fù)合曲線在受地形條件限制，或互通式立體交叉的匝道設(shè)計中可采用。,2024/3/16,6.C形 （1）定義：兩同向回旋線在曲率