平曲線線形設(shè)計(jì)一般原則ppt課件

1、跳轉(zhuǎn)到第一頁(yè)n 一、平曲線線形設(shè)計(jì)普通原那么一、平曲線線形設(shè)計(jì)普通原那么n 一平面線形應(yīng)直捷、延續(xù)、順適，并與地形、一平面線形應(yīng)直捷、延續(xù)、順適，并與地形、地物相順應(yīng)，與周?chē)h(huán)境相協(xié)調(diào)地物相順應(yīng)，與周?chē)h(huán)境相協(xié)調(diào)n 二行駛力學(xué)上的要求是根本的，視覺(jué)和心思二行駛力學(xué)上的要求是根本的，視覺(jué)和心思上的要求對(duì)高速路應(yīng)盡量滿(mǎn)足上的要求對(duì)高速路應(yīng)盡量滿(mǎn)足n 高速公路、一級(jí)公路以及設(shè)計(jì)速度高速公路、一級(jí)公路以及設(shè)計(jì)速度60km/h60km/h的公的公路，應(yīng)注重立體線形設(shè)計(jì)，盡量做到線形延續(xù)、目的路，應(yīng)注重立體線形設(shè)計(jì)，盡量做到線形延續(xù)、目的平衡、視覺(jué)良好、景觀協(xié)調(diào)、平安溫馨。平衡、視覺(jué)良好、景觀協(xié)調(diào)、平安溫

2、馨。n 設(shè)計(jì)速度設(shè)計(jì)速度40km40kmh h的公路，首先應(yīng)在保證行車(chē)的公路，首先應(yīng)在保證行車(chē)平安的前提下，正確地運(yùn)用平面線形要素最小值。平安的前提下，正確地運(yùn)用平面線形要素最小值。第五節(jié)第五節(jié) 平面線形設(shè)計(jì)平面線形設(shè)計(jì) 跳轉(zhuǎn)到第一頁(yè) 1 1長(zhǎng)直線盡頭不能接以小半徑曲線。特別是在下長(zhǎng)直線盡頭不能接以小半徑曲線。特別是在下坡方向的盡頭更要留意。坡方向的盡頭更要留意。 假設(shè)由于地形所限小半徑曲線難免時(shí)，中間應(yīng)假設(shè)由于地形所限小半徑曲線難免時(shí)，中間應(yīng)插入中等曲率的過(guò)渡性曲線，并使縱坡不要過(guò)大。插入中等曲率的過(guò)渡性曲線，并使縱坡不要過(guò)大。 三堅(jiān)持平面線形的平衡與銜接技術(shù)目的的三堅(jiān)持平面線形的平衡與銜接

3、技術(shù)目的的平衡與延續(xù)性平衡與延續(xù)性跳轉(zhuǎn)到第一頁(yè) 四應(yīng)防止延續(xù)急彎的線形四應(yīng)防止延續(xù)急彎的線形 這種線形給駕駛者呵斥不便，給乘客的溫馨也帶這種線形給駕駛者呵斥不便，給乘客的溫馨也帶來(lái)不良影響。設(shè)計(jì)時(shí)可在曲線間插入足夠長(zhǎng)的直線或來(lái)不良影響。設(shè)計(jì)時(shí)可在曲線間插入足夠長(zhǎng)的直線或盤(pán)旋線。盤(pán)旋線。 三堅(jiān)持平面線形的平衡與銜接技術(shù)目的的三堅(jiān)持平面線形的平衡與銜接技術(shù)目的的平衡與延續(xù)性平衡與延續(xù)性 1 1長(zhǎng)直線盡頭不能接以小半徑曲線。特別是在下長(zhǎng)直線盡頭不能接以小半徑曲線。特別是在下坡方向的盡頭更要留意。坡方向的盡頭更要留意。 假設(shè)由于地形所限小半徑曲線難免時(shí)，中間應(yīng)假設(shè)由于地形所限小半徑曲線難免時(shí)，中間應(yīng)插

4、入中等曲率的過(guò)渡性曲線，并使縱坡不要過(guò)大。插入中等曲率的過(guò)渡性曲線，并使縱坡不要過(guò)大。 2 2高、低規(guī)范之間要有過(guò)渡。高、低規(guī)范之間要有過(guò)渡。跳轉(zhuǎn)到第一頁(yè)五平曲線應(yīng)有足夠的長(zhǎng)度五平曲線應(yīng)有足夠的長(zhǎng)度 汽車(chē)在公路的任何線形是行駛的時(shí)間均不宜短于汽車(chē)在公路的任何線形是行駛的時(shí)間均不宜短于3s3s，以使駕駛操作不顯的過(guò)分緊張。以使駕駛操作不顯的過(guò)分緊張。(1)(1)平曲線普通最小長(zhǎng)度為平曲線普通最小長(zhǎng)度為9s9s行程；行程；(2)(2)平曲線極限最小長(zhǎng)度為平曲線極限最小長(zhǎng)度為6s6s行程。行程。 (3)(3)偏角小于偏角小于7 7時(shí)的平曲線最小長(zhǎng)度時(shí)的平曲線最小長(zhǎng)度 ：Ls14V7 .11766 .

5、 3VL7n式中：式中：公路偏角，當(dāng)公路偏角，當(dāng)2時(shí)，按時(shí)，按=2計(jì)算。計(jì)算。 跳轉(zhuǎn)到第一頁(yè)二、平面線形要素的組合類(lèi)型 n一根本型一根本型n 按直線按直線-盤(pán)旋線盤(pán)旋線-圓曲線圓曲線-盤(pán)旋線盤(pán)旋線-直線的順序組合的直線的順序組合的線形。線形。n 適用場(chǎng)所：交點(diǎn)間距不受限。適用場(chǎng)所：交點(diǎn)間距不受限。跳轉(zhuǎn)到第一頁(yè)二、平面線形要素的組合類(lèi)型 n計(jì)算方法：計(jì)算方法：n由平曲線長(zhǎng)度由平曲線長(zhǎng)度L=R+Lsn按按1：1：1設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)時(shí)，L=3Ls，那么，那么3Ls=R+Lsn故故 R2Lsn一根本型一根本型n 按直線按直線-盤(pán)旋線盤(pán)旋線-圓曲線圓曲線-盤(pán)旋線盤(pán)旋線-直線的順序組合的直線的順序組合的線形。

6、線形。n 適用場(chǎng)所：交點(diǎn)間距不受限。適用場(chǎng)所：交點(diǎn)間距不受限。n 從線形的協(xié)調(diào)性出發(fā)，宜將盤(pán)旋線、圓曲線、盤(pán)旋從線形的協(xié)調(diào)性出發(fā)，宜將盤(pán)旋線、圓曲線、盤(pán)旋線之長(zhǎng)度比設(shè)計(jì)成線之長(zhǎng)度比設(shè)計(jì)成1：1：1。 跳轉(zhuǎn)到第一頁(yè)n二二S型型n 兩個(gè)反向圓曲線用兩段盤(pán)旋線銜接的組合。兩個(gè)反向圓曲線用兩段盤(pán)旋線銜接的組合。n 適用場(chǎng)所：交點(diǎn)間距受限交點(diǎn)間距較小。適用場(chǎng)所：交點(diǎn)間距受限交點(diǎn)間距較小。2V21JD1JD2跳轉(zhuǎn)到第一頁(yè)n二二S型型n 兩個(gè)反向圓曲線用兩段盤(pán)旋線銜接的組合兩個(gè)反向圓曲線用兩段盤(pán)旋線銜接的組合n 適用場(chǎng)所：交點(diǎn)間距受限交點(diǎn)間距較小。適用場(chǎng)所：交點(diǎn)間距受限交點(diǎn)間距較小。n 適用條件：適用條件：

7、 跳轉(zhuǎn)到第一頁(yè)n二二S型型n 2在在S型曲線上，兩個(gè)反向盤(pán)旋線之間不設(shè)直線，型曲線上，兩個(gè)反向盤(pán)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(shí)，必需盡是行駛力學(xué)上所希望的。不得已插入直線時(shí)，必需盡量地短，其短直線的長(zhǎng)度或重合段的長(zhǎng)度應(yīng)符合下式：量地短，其短直線的長(zhǎng)度或重合段的長(zhǎng)度應(yīng)符合下式：)(4021mAAln式中：式中：l反向盤(pán)旋線間短直線或重合段的長(zhǎng)度。反向盤(pán)旋線間短直線或重合段的長(zhǎng)度。 n 兩個(gè)反向圓曲線用兩段盤(pán)旋線銜接的組合兩個(gè)反向圓曲線用兩段盤(pán)旋線銜接的組合n 適用場(chǎng)所：交點(diǎn)間距受限交點(diǎn)間距較小。適用場(chǎng)所：交點(diǎn)間距受限交點(diǎn)間距較小。n 適用條件：適用條件： n 1S型相鄰

8、兩個(gè)盤(pán)旋線參數(shù)型相鄰兩個(gè)盤(pán)旋線參數(shù)A1與與A2宜相等。當(dāng)采宜相等。當(dāng)采用不同的參數(shù)時(shí)，用不同的參數(shù)時(shí)，A1與與A2之比應(yīng)小于之比應(yīng)小于2.0，有條件時(shí)，有條件時(shí)以小于以小于1.5為宜。為宜。 跳轉(zhuǎn)到第一頁(yè)n3S型兩圓曲線半徑之比不宜過(guò)大，宜為：型兩圓曲線半徑之比不宜過(guò)大，宜為：n式中：式中：R1大圓半徑大圓半徑m；n R2小圓半徑小圓半徑m。311RR12跳轉(zhuǎn)到第一頁(yè)n 用一個(gè)盤(pán)旋線銜接兩個(gè)同向圓曲線的組合。用一個(gè)盤(pán)旋線銜接兩個(gè)同向圓曲線的組合。n 適用場(chǎng)所：交點(diǎn)間距受限交點(diǎn)間距較小。適用場(chǎng)所：交點(diǎn)間距受限交點(diǎn)間距較小。三卵型三卵型跳轉(zhuǎn)到第一頁(yè)n式中：式中：A盤(pán)旋線參數(shù)；盤(pán)旋線參數(shù)；n R2小

9、圓半徑小圓半徑m。n 2兩圓曲線半徑之比宜在以下界限之內(nèi)：兩圓曲線半徑之比宜在以下界限之內(nèi)：n 1卵型上的盤(pán)旋線參數(shù)卵型上的盤(pán)旋線參數(shù)A不應(yīng)小于該級(jí)公路關(guān)不應(yīng)小于該級(jí)公路關(guān)于盤(pán)旋線最小參數(shù)的規(guī)定，同時(shí)宜在以下界限之內(nèi)：于盤(pán)旋線最小參數(shù)的規(guī)定，同時(shí)宜在以下界限之內(nèi)：三卵型三卵型22RA2R8 . 0RR2 . 012n 用一個(gè)盤(pán)旋線銜接兩個(gè)同向圓曲線的組合。用一個(gè)盤(pán)旋線銜接兩個(gè)同向圓曲線的組合。n 適用場(chǎng)所：交點(diǎn)間距受限交點(diǎn)間距較小。適用場(chǎng)所：交點(diǎn)間距受限交點(diǎn)間距較小。n 適用條件：適用條件：跳轉(zhuǎn)到第一頁(yè)n3兩圓曲線的間距，宜在以下界限之內(nèi)：兩圓曲線的間距，宜在以下界限之內(nèi)： n式中：式中：D兩

10、圓曲線最小間距兩圓曲線最小間距m。 03. 0RD003. 02跳轉(zhuǎn)到第一頁(yè)n凸型的盤(pán)旋線的參數(shù)及其銜接點(diǎn)的曲率半徑，應(yīng)分別凸型的盤(pán)旋線的參數(shù)及其銜接點(diǎn)的曲率半徑，應(yīng)分別符合允許最小盤(pán)旋線參數(shù)和圓曲線普通最小半徑的規(guī)符合允許最小盤(pán)旋線參數(shù)和圓曲線普通最小半徑的規(guī)定。定。 四凸型四凸型n在兩個(gè)同向盤(pán)旋線間不插入圓曲線而徑相銜接的組合。在兩個(gè)同向盤(pán)旋線間不插入圓曲線而徑相銜接的組合。跳轉(zhuǎn)到第一頁(yè)n兩個(gè)盤(pán)旋線參數(shù)之比宜為：兩個(gè)盤(pán)旋線參數(shù)之比宜為：A2A2：A1=1A1=1：1.51.5n復(fù)臺(tái)型盤(pán)旋線除了受地形和其它特殊限制的地方外復(fù)臺(tái)型盤(pán)旋線除了受地形和其它特殊限制的地方外普通很少運(yùn)用，多出如今互通

11、式立體交叉的匝道線普通很少運(yùn)用，多出如今互通式立體交叉的匝道線形設(shè)計(jì)中。形設(shè)計(jì)中。五復(fù)合型五復(fù)合型n兩個(gè)以上同向盤(pán)旋線間在曲率相等處相互銜接的線形。兩個(gè)以上同向盤(pán)旋線間在曲率相等處相互銜接的線形。跳轉(zhuǎn)到第一頁(yè)六六C C型型n 其銜接處的曲率為其銜接處的曲率為0，也就是，也就是R=，相當(dāng)于兩根本型，相當(dāng)于兩根本型的同向曲線中間直線長(zhǎng)度為的同向曲線中間直線長(zhǎng)度為0。n 適用場(chǎng)所：交點(diǎn)間距受限交點(diǎn)間距較小。適用場(chǎng)所：交點(diǎn)間距受限交點(diǎn)間距較小。C型型曲線只需在特殊地形條件下方可采用。曲線只需在特殊地形條件下方可采用。n 適用條件：同卵形曲線。適用條件：同卵形曲線。 n 同向曲線的兩盤(pán)旋線在曲率為零處徑

12、相銜接的線形。同向曲線的兩盤(pán)旋線在曲率為零處徑相銜接的線形。跳轉(zhuǎn)到第一頁(yè)n例：平原區(qū)某公路有兩個(gè)交點(diǎn)間距為例：平原區(qū)某公路有兩個(gè)交點(diǎn)間距為407.54m，JD1=K7+231.38，偏角，偏角1=122420左偏，半徑左偏，半徑R1=1200m；JD2為右偏，為右偏，2=153250，R2=1000m。n要求：按要求：按S型曲線計(jì)算型曲線計(jì)算Ls1、Ls2長(zhǎng)度，并計(jì)算兩曲線長(zhǎng)度，并計(jì)算兩曲線主點(diǎn)里程樁號(hào)。主點(diǎn)里程樁號(hào)。21JD1JD2T1T2L1L2跳轉(zhuǎn)到第一頁(yè)n例：平原區(qū)某公路有兩個(gè)交點(diǎn)間距為例：平原區(qū)某公路有兩個(gè)交點(diǎn)間距為407.54m，JD1=K7+231.38，偏角，偏角1=12242

13、0左偏，半徑左偏，半徑R1=1200m；JD2為右偏，為右偏，2=153250，R2=1000m。n要求：按要求：按S型曲線計(jì)算型曲線計(jì)算Ls1、Ls2長(zhǎng)度，并計(jì)算兩曲線長(zhǎng)度，并計(jì)算兩曲線主點(diǎn)里程樁號(hào)。主點(diǎn)里程樁號(hào)。n解：解：1計(jì)算確定緩和曲線長(zhǎng)度計(jì)算確定緩和曲線長(zhǎng)度Ls1、Ls2：n令 兩 曲 線 的 切 線 長(zhǎng) 相 當(dāng) ， 那 么 取令 兩 曲 線 的 切 線 長(zhǎng) 相 當(dāng) ， 那 么 取T1=407.54/2=203.77mn 按各線形要素長(zhǎng)度按各線形要素長(zhǎng)度1：1：1計(jì)算計(jì)算Ls1：n Ls1=R/2=12.2420/1801200/2=129.91n 取取Ls1=130mn 那么經(jīng)計(jì)算

14、得，那么經(jīng)計(jì)算得，T1=195.48m 407.54/2=203.77m跳轉(zhuǎn)到第一頁(yè)n切線長(zhǎng)度與緩和曲線長(zhǎng)度的增減有近似切線長(zhǎng)度與緩和曲線長(zhǎng)度的增減有近似1/21/2的關(guān)系，的關(guān)系，n LS1=130+2LS1=130+28.29=146.588.29=146.58，取，取Ls1=140mLs1=140m。n那么計(jì)算得，那么計(jì)算得，T1= 200.49mT1= 200.49mn T2=407.54-T1=407.54-200.49=207.05 T2=407.54-T1=407.54-200.49=207.05 n按按1 1：1 1：1 1計(jì)算計(jì)算Ls2Ls2：n Ls2=R/2=15.325

15、0Ls2=R/2=15.3250PI/180PI/1801000/2=.681000/2=.68n計(jì)算切線長(zhǎng)計(jì)算切線長(zhǎng)T2T2得，得，T2=204.45mT2=204.45mn 207.05-204.45=2.60 207.05-204.45=2.60n 取取Ls2=.68+2Ls2=.68+22.60=140.882.60=140.88n 計(jì)算得，計(jì)算得， T2=207.055mT2=207.055mn 207.05-207.055=-0.005 207.05-207.055=-0.005n 取取Ls2=140.88-2Ls2=140.88-20.005=140.870.005=140.87

16、n 203.77-195.48=8.29 203.77-195.48=8.29，即，即T1T1計(jì)算值偏短。計(jì)算值偏短。跳轉(zhuǎn)到第一頁(yè)nJD1JD1曲線要素及主點(diǎn)里程樁號(hào)計(jì)算曲線要素及主點(diǎn)里程樁號(hào)計(jì)算nR1=1200 Ls1=140 1=12.2420nT1=200.49 L1=399.82 E1=7.75 J1=1.15nJD1= K7+231.38nZH1=K7+030.89nHY1=K7+170.89nQZ1=K7+230.80nYH1=K7+290.71nHZ1=K7+430.71跳轉(zhuǎn)到第一頁(yè)JD2里程樁號(hào)計(jì)算：里程樁號(hào)計(jì)算：nJD2 = JD1+ 407.54 - J1= 7231.38

17、 + 407.54 -1.15n = K7 + 637.7721JD1JD2T1T2L1L2HZ1ZH2nJD2 = JD1+ 交點(diǎn)間距交點(diǎn)間距 - J1n = HZ1 + 曲線間直線長(zhǎng)度曲線間直線長(zhǎng)度 + T2LZX跳轉(zhuǎn)到第一頁(yè)JD2里程樁號(hào)計(jì)算：里程樁號(hào)計(jì)算：n JD2曲線要素及主點(diǎn)里程樁號(hào)計(jì)算曲線要素及主點(diǎn)里程樁號(hào)計(jì)算n T2=207.05 L2=412.22 E2=10.11 J2=1.88n JD2=K7+637.77n ZH2=K7+430.72 n HY2=K7+571.59 n QZ2=K7+636.83n YH2=K7+702.07 n HZ2=K7+842.94nJD2 =

18、 K7 + 637.77nR2=1000 Ls1=140.87 2=15.3250跳轉(zhuǎn)到第一頁(yè)作業(yè)：作業(yè)：n平原區(qū)某公路有兩個(gè)交點(diǎn)間距為平原區(qū)某公路有兩個(gè)交點(diǎn)間距為371.82m，JD1=K15+385.63，偏角，偏角1=201952右偏，右偏，半徑半徑R1=700m，JD2為右偏，為右偏，2=170532，R2=850m，試按，試按S型曲線計(jì)算型曲線計(jì)算LS1、LS2長(zhǎng)度，并長(zhǎng)度，并計(jì)算兩曲線主點(diǎn)里程樁號(hào)。計(jì)算兩曲線主點(diǎn)里程樁號(hào)。 跳轉(zhuǎn)到第一頁(yè)附：非對(duì)稱(chēng)緩和曲線計(jì)算方法附：非對(duì)稱(chēng)緩和曲線計(jì)算方法 n 公路平面線形根本要素是由直線、圓曲線和緩公路平面線形根本要素是由直線、圓曲線和緩和曲線三個(gè)

19、要素構(gòu)成的。和曲線三個(gè)要素構(gòu)成的。n 規(guī)定，根本型也可運(yùn)用非對(duì)稱(chēng)的緩和曲線，規(guī)定，根本型也可運(yùn)用非對(duì)稱(chēng)的緩和曲線，以順應(yīng)周?chē)匦蔚匚?。以順?yīng)周?chē)匦蔚匚铩?n一計(jì)算原理一計(jì)算原理n 緩和曲線采用的線型普通為盤(pán)旋線，其性質(zhì)滿(mǎn)足緩和曲線采用的線型普通為盤(pán)旋線，其性質(zhì)滿(mǎn)足rl=C常量。公路設(shè)計(jì)中定義該常量常量。公路設(shè)計(jì)中定義該常量C為盤(pán)旋線為盤(pán)旋線參數(shù)參數(shù)A，且，且A2=RLs。這樣當(dāng)圓曲線半徑。這樣當(dāng)圓曲線半徑R和緩和曲和緩和曲線長(zhǎng)度線長(zhǎng)度Ls確定時(shí)，參數(shù)確定時(shí)，參數(shù)A就是定值，圓曲線的內(nèi)移就是定值，圓曲線的內(nèi)移值值p，也就是定值。，也就是定值。 跳轉(zhuǎn)到第一頁(yè)非對(duì)稱(chēng)緩和曲線計(jì)算原理非對(duì)稱(chēng)緩和曲線計(jì)

20、算原理22Ls1Ls1Ls2Ls2RO跳轉(zhuǎn)到第一頁(yè)二采用的測(cè)設(shè)方法二采用的測(cè)設(shè)方法 n平移圓心平移圓心 法：平移圓心使圓曲線到兩條切線的間隔法：平移圓心使圓曲線到兩條切線的間隔分別等于兩個(gè)內(nèi)移值，這樣設(shè)計(jì)的平曲線位置相對(duì)分別等于兩個(gè)內(nèi)移值，這樣設(shè)計(jì)的平曲線位置相對(duì)于切線是不對(duì)稱(chēng)的。于切線是不對(duì)稱(chēng)的。n調(diào)整緩和曲線參數(shù)法：堅(jiān)持圓心位置不變而經(jīng)過(guò)調(diào)調(diào)整緩和曲線參數(shù)法：堅(jiān)持圓心位置不變而經(jīng)過(guò)調(diào)整緩和曲線參數(shù)整緩和曲線參數(shù)A值來(lái)實(shí)現(xiàn)非對(duì)稱(chēng)緩和曲線設(shè)計(jì)。值來(lái)實(shí)現(xiàn)非對(duì)稱(chēng)緩和曲線設(shè)計(jì)。 跳轉(zhuǎn)到第一頁(yè)二采用的測(cè)設(shè)方法二采用的測(cè)設(shè)方法 n1.平移圓心平移圓心 法法DCADqT11ECBEqT22T1T2ORp1p2R112q1q1Ls1Ls2ABDECO）tan/ )(tan(/ )(11pRpRAD）sin/ )(sin(/ )(22pRpRDCsin/ )(tan/ )(2111pRpRqTsin/ )(tan/ )(1222pRpRqT22)(212121LsLsRLsLsRL跳轉(zhuǎn)到第一頁(yè)2. 調(diào)整緩和曲線參數(shù)法調(diào)整緩和曲線參數(shù)法 n按緩和曲線平均插入圓曲線原那么設(shè)計(jì)：22 -2-22Ls1Ls1Ls2Ls2RO跳轉(zhuǎn)到第一頁(yè)n1 1計(jì)算原理計(jì)算原理n設(shè)第一緩和曲線長(zhǎng)度為設(shè)第一緩和曲線長(zhǎng)度為L(zhǎng)s1Ls1，第二緩和曲線長(zhǎng)度為，