中南大學公路勘測設計縱斷面設計實用教案

1、會計學1中南大學公路中南大學公路(gngl)勘測設計縱斷面設勘測設計縱斷面設計計第一頁，共33頁。2 2視覺與車速視覺與車速(ch s)(ch s)的動態(tài)規(guī)的動態(tài)規(guī)律律n(1)(1)駕駛員的注意力集中和心理緊張的程度隨著車速的增加而增加。駕駛員的注意力集中和心理緊張的程度隨著車速的增加而增加。n(2)(2)駕駛員的注意力集中點隨著車速增加而向遠方移動。當車速增加駕駛員的注意力集中點隨著車速增加而向遠方移動。當車速增加97km97kmh h時，他的注意力集中點在前方時，他的注意力集中點在前方600m600m以外的某一點。以外的某一點。n(3)(3)當車速超過當車速超過97km97kmh h時，對

2、前景時，對前景(qinjng)(qinjng)細節(jié)的視覺開始模糊起來。細節(jié)的視覺開始模糊起來。n(4)(4)駕駛者的周界感隨車速的增加而減少。當車速達到駕駛者的周界感隨車速的增加而減少。當車速達到72km/h72km/h時，駕駛者可以看到公路兩側視角時，駕駛者可以看到公路兩側視角30304040的范圍，而當車速增加到的范圍，而當車速增加到97km/h97km/h時，視角減至時，視角減至2020以下。當車速再增加，駕駛者的注意力隨之引向景象中心而置兩側于不顧。以下。當車速再增加，駕駛者的注意力隨之引向景象中心而置兩側于不顧。第1頁/共33頁第二頁，共33頁。n視覺評價方法：利用視覺印象隨時間變化

3、的道路透視圖視覺評價方法：利用視覺印象隨時間變化的道路透視圖n道路透視圖：是按照汽車在道路上的行駛位置，根據(jù)線形的幾何狀況確定的視軸方向以及由車速確定的視軸長度道路透視圖：是按照汽車在道路上的行駛位置，根據(jù)線形的幾何狀況確定的視軸方向以及由車速確定的視軸長度(chngd)，利用坐標透視的原理繪制的。，利用坐標透視的原理繪制的。n通過透視圖，可直觀地看出立體線形是否順適，有否易產(chǎn)生判斷錯誤或茫然的地方，路旁障礙是否有妨礙視線的地方等等。若存在上述缺陷則要在設計階段進行修改，然后再繪出透視圖分析研究，直至滿意為止。通過透視圖，可直觀地看出立體線形是否順適，有否易產(chǎn)生判斷錯誤或茫然的地方，路旁障礙是

4、否有妨礙視線的地方等等。若存在上述缺陷則要在設計階段進行修改，然后再繪出透視圖分析研究，直至滿意為止。 第2頁/共33頁第三頁，共33頁。n 適用條件：適用條件：n （1）當設計）當設計(shj)速度大于或等于速度大于或等于60km/h時，必須注重平、縱的合理組合；時，必須注重平、縱的合理組合；n （2）當設計）當設計(shj)速度小于或等于速度小于或等于40km/h時，在條件允許情況下力求做到各種線于要素的合理組合，并盡量避免和減輕不利組合。時，在條件允許情況下力求做到各種線于要素的合理組合，并盡量避免和減輕不利組合。n （一）平、縱組合（一）平、縱組合(zh)的設計原則的設計原則n 1應在

5、視覺上能自然地引導駕駛員的視線，并保持視覺的連續(xù)性。應在視覺上能自然地引導駕駛員的視線，并保持視覺的連續(xù)性。n 2注意保持平、縱線形的技術指標大小應均衡注意保持平、縱線形的技術指標大小應均衡,使線形在視覺上、心理上保持協(xié)調。使線形在視覺上、心理上保持協(xié)調。n 3選擇組合選擇組合(zh)得當?shù)暮铣善露龋岳诼访媾潘托熊嚢踩?。得當?shù)暮铣善露龋岳诼访媾潘托熊嚢踩?。n 4應注意線形與自然環(huán)境和景觀的配合與協(xié)調。應注意線形與自然環(huán)境和景觀的配合與協(xié)調。第3頁/共33頁第四頁，共33頁。第4頁/共33頁第五頁，共33頁。第5頁/共33頁第六頁，共33頁。第6頁/共33頁第七頁，共33頁。（2 2

6、）平面）平面(pngmin)(pngmin)直線與豎曲線組合要素直線與豎曲線組合要素 （凸凹型直線、凹型直線）（凸凹型直線、凹型直線） 直線上一次變坡是很好的平、縱組合，從美學觀點講以包括一個凸型豎曲線為好，而包括一個凹型線次之；直線上一次變坡是很好的平、縱組合，從美學觀點講以包括一個凸型豎曲線為好，而包括一個凹型線次之；直線中短距離內二次以上變坡會形成反復凸凹的直線中短距離內二次以上變坡會形成反復凸凹的“駝峰駝峰”和和“凹陷凹陷”。第7頁/共33頁第八頁，共33頁。 斷背曲線的改善斷背曲線的改善 斷背曲線斷背曲線 第8頁/共33頁第九頁，共33頁。(3)(3)直線直線(zhxin)(zhxi

7、n)與縱斷面應避免的組合與縱斷面應避免的組合暗暗 凹凹 第9頁/共33頁第十頁，共33頁。n 縱斷面上：避免縱斷面上：避免(bmin)(bmin)能看到縱坡起伏三次能看到縱坡起伏三次以上。以上。(3)(3)直線與縱斷面應避免直線與縱斷面應避免(bmin)(bmin)的組合的組合第10頁/共33頁第十一頁，共33頁。第11頁/共33頁第十二頁，共33頁。平曲線與豎曲線應相互平曲線與豎曲線應相互(xingh)重合，且平曲線應稍長于豎曲線。重合，且平曲線應稍長于豎曲線。第12頁/共33頁第十三頁，共33頁。平曲線與豎曲線應相互平曲線與豎曲線應相互(xingh)重合，且平曲線應稍長于豎曲線。重合，且平

8、曲線應稍長于豎曲線。第13頁/共33頁第十四頁，共33頁。n 平、豎曲線重合如果平曲線的中點與豎曲線的頂（底平、豎曲線重合如果平曲線的中點與豎曲線的頂（底）點位置）點位置(wi zhi)錯開不超過平曲線長度的四分之一時錯開不超過平曲線長度的四分之一時，仍然可以獲得比較滿意的外觀。，仍然可以獲得比較滿意的外觀。第14頁/共33頁第十五頁，共33頁。 若做不到平、豎曲線較好的組合（頂點的重合），則寧可若做不到平、豎曲線較好的組合（頂點的重合），則寧可(nngk)把平豎曲線分開相當距離（不小于把平豎曲線分開相當距離（不小于3s行程），使平曲線位于直坡段或豎曲線位于直線上。行程），使平曲線位于直坡段或

9、豎曲線位于直線上。若平、豎曲線半徑都很大，則平、豎位置可不受上述限制。若平、豎曲線半徑都很大，則平、豎位置可不受上述限制。第15頁/共33頁第十六頁，共33頁。n半徑：豎曲線半徑大約半徑：豎曲線半徑大約(dyu)為平曲線半徑的為平曲線半徑的1020倍時倍時n長度：平曲線應稍長于豎曲線長度：平曲線應稍長于豎曲線第16頁/共33頁第十七頁，共33頁。平曲線與豎曲線大小應保持平曲線與豎曲線大小應保持(boch)均衡均衡n半徑：豎曲線半徑大約半徑：豎曲線半徑大約(dyu)為平曲線半徑的為平曲線半徑的1020倍時倍時n長度：平曲線應稍長于豎曲線長度：平曲線應稍長于豎曲線第17頁/共33頁第十八頁，共33

10、頁。平曲線與豎曲線大小應保持平曲線與豎曲線大小應保持(boch)均衡均衡n半徑：豎曲線半徑大約半徑：豎曲線半徑大約(dyu)為平曲線半徑的為平曲線半徑的1020倍時倍時n長度：平曲線應稍長于豎曲線長度：平曲線應稍長于豎曲線第18頁/共33頁第十九頁，共33頁。n平曲線和豎曲線其中一方大而平緩，那么另一方就不要形成平曲線和豎曲線其中一方大而平緩，那么另一方就不要形成(xngchng)多而小。一個長的平曲線內有兩個以上豎曲線，或一個大的豎曲線含有兩個以上平曲線，看上去非常別扭。多而小。一個長的平曲線內有兩個以上豎曲線，或一個大的豎曲線含有兩個以上平曲線，看上去非常別扭。 平曲線與豎曲線大小平曲線與

11、豎曲線大小(dxio)應保持均衡應保持均衡n半徑：豎曲線半徑大約半徑：豎曲線半徑大約(dyu)為平曲線半徑的為平曲線半徑的1020倍時倍時n長度：平曲線應稍長于豎曲線長度：平曲線應稍長于豎曲線第19頁/共33頁第二十頁，共33頁。n平曲線和豎曲線其中一方大而平緩，那么另一方就不要平曲線和豎曲線其中一方大而平緩，那么另一方就不要(byo)形成多而小。一個長的平曲線內有兩個以上豎曲線，或一個大的豎曲線含有兩個以上平曲線，看上去非常別扭。形成多而小。一個長的平曲線內有兩個以上豎曲線，或一個大的豎曲線含有兩個以上平曲線，看上去非常別扭。 平曲線平曲線(qxin)與豎曲線與豎曲線(qxin)大小應保持均

12、衡大小應保持均衡n半徑：豎曲線半徑大約半徑：豎曲線半徑大約(dyu)為平曲線半徑的為平曲線半徑的1020倍時倍時n長度：平曲線應稍長于豎曲線長度：平曲線應稍長于豎曲線第20頁/共33頁第二十一頁，共33頁。n暗彎與凸形豎曲線及明彎與凹形豎曲線的組合是合理的，悅目暗彎與凸形豎曲線及明彎與凹形豎曲線的組合是合理的，悅目(yum)的。的。n注意避免注意避免“暗凹暗凹”組合。組合。第21頁/共33頁第二十二頁，共33頁。n暗彎與凸形豎曲線及明彎與凹形豎曲線的組合是合理暗彎與凸形豎曲線及明彎與凹形豎曲線的組合是合理(hl)的，悅目的。的，悅目的。n注意避免注意避免“暗凹暗凹”組合。組合。第22頁/共33

13、頁第二十三頁，共33頁。平、豎曲線應避免平、豎曲線應避免(bmin)(bmin)的組合的組合n 要避免使凸形豎曲線的頂部要避免使凸形豎曲線的頂部(dn b)或凹形豎曲線的底或凹形豎曲線的底部與反向平曲線的拐點重合。部與反向平曲線的拐點重合。凸形豎曲線與反向平曲線拐點重合凸形豎曲線與反向平曲線拐點重合 第23頁/共33頁第二十四頁，共33頁。平、豎曲線應避免平、豎曲線應避免(bmin)(bmin)的組合的組合n 要避免要避免(bmin)使凸形豎曲線的頂部或凹形豎曲線的底使凸形豎曲線的頂部或凹形豎曲線的底部與反向平曲線的拐點重合。部與反向平曲線的拐點重合。跳跳 躍躍第24頁/共33頁第二十五頁，共

14、33頁。平、豎曲線應避免平、豎曲線應避免(bmin)(bmin)的組合的組合n 小半徑豎曲線不宜與緩和小半徑豎曲線不宜與緩和(hunh)曲線相重疊。曲線相重疊。n 計算行車速度計算行車速度40km/h的道路，應避免在凸形豎曲線頂部或凹形豎曲線底部插入小半徑的平曲線。的道路，應避免在凸形豎曲線頂部或凹形豎曲線底部插入小半徑的平曲線。 n 要避免使凸形豎曲線要避免使凸形豎曲線(qxin)的頂部或凹形豎曲線的頂部或凹形豎曲線(qxin)的底部與反向平曲線的底部與反向平曲線(qxin)的拐點重合。的拐點重合。第25頁/共33頁第二十六頁，共33頁。平、豎曲線應避免平、豎曲線應避免(bmin)(bmin

15、)的組合的組合n 小半徑豎曲線不宜與緩和曲線相重疊。小半徑豎曲線不宜與緩和曲線相重疊。n 計算行車計算行車(hngch)速度速度40km/h的道路，應避免在凸形豎曲線頂部或凹形豎曲線底部插入小半徑的平曲線。的道路，應避免在凸形豎曲線頂部或凹形豎曲線底部插入小半徑的平曲線。 n 要避免要避免(bmin)使凸形豎曲線的頂部或凹形豎曲線使凸形豎曲線的頂部或凹形豎曲線的底部與反向平曲線的拐點重合。的底部與反向平曲線的拐點重合。 在長平曲線內，要盡量設計成直坡線，避免設置短的、半徑小的豎曲線。避免在一個平曲線上連續(xù)出現(xiàn)多個凹、凸豎曲線。在長平曲線內，要盡量設計成直坡線，避免設置短的、半徑小的豎曲線。避免

16、在一個平曲線上連續(xù)出現(xiàn)多個凹、凸豎曲線。 第26頁/共33頁第二十七頁，共33頁。平、豎曲線平、豎曲線(qxin)(qxin)應避免的組合應避免的組合n 小半徑豎曲線小半徑豎曲線(qxin)不宜與緩和曲線不宜與緩和曲線(qxin)相重疊。相重疊。n 計算行車速度計算行車速度40km/h的道路，應避免在凸形豎曲線的道路，應避免在凸形豎曲線(qxin)頂部或凹形豎曲線頂部或凹形豎曲線(qxin)底部插入小半徑的平曲線底部插入小半徑的平曲線(qxin)。 n 要避免要避免(bmin)使凸形豎曲線的頂部或凹形豎曲線的底使凸形豎曲線的頂部或凹形豎曲線的底部與反向平曲線的拐點重合。部與反向平曲線的拐點重合

17、。 在長平曲線內，要盡量設計成直坡線，避免設置短的、半徑小的豎曲線。避免在一個平曲線上連續(xù)出現(xiàn)多個凹、凸豎曲線。在長平曲線內，要盡量設計成直坡線，避免設置短的、半徑小的豎曲線。避免在一個平曲線上連續(xù)出現(xiàn)多個凹、凸豎曲線。 平、豎曲線半徑都很小時不宜重合；此時應將兩者分開，把二者拉開相當距離，使平曲線位于直坡段或豎曲線位于直線上。平、豎曲線半徑都很小時不宜重合；此時應將兩者分開，把二者拉開相當距離，使平曲線位于直坡段或豎曲線位于直線上。 第27頁/共33頁第二十八頁，共33頁。平曲線與豎曲線的組合形象地表示為上圖所示。若做不到平豎曲線較好的組合，寧可把二者拉開相當距離，使平曲線位于(wiy)直坡

18、段或豎曲線位于(wiy)直線上。第28頁/共33頁第二十九頁，共33頁。空間線形組合特征注意問題平面長直線與縱斷面長坡段組合1、 線形單調、枯燥，在行車過程景觀無變化，容易使司機產(chǎn)生疲勞；2、 駕駛易超速行駛，超車頻繁；3、 但在交通比較錯綜復雜的路段（如交叉口），采用這種線形要素是有利的。1、 為調節(jié)單調的視覺，增設視線誘導設施，2、 設計時要劃車道線、設置標志；3、 注意改變景觀，分段綠化、注意與路旁建筑設施配合等方法來彌補。平面直線與凹形豎曲線組合1、 具有較好的視距條件；2、 因此線形不再生硬、呆板；3、 給予司機以動的視覺印象，提高了行車的舒適性。1、注意避免采用較短的凹形豎曲線，以

19、避免產(chǎn)生折點；2、在兩個凹形豎曲線間注意不要插入短直線。平面直線與凸形豎曲線組合1、 線形視距條件差，2、 線形單調，應盡量避免。注意采用較大的豎曲線半徑，以保證有較好的視距。第29頁/共33頁第三十頁，共33頁。平曲線與縱面直坡段組合1、 只要平曲線半徑選擇適當、平面的圓曲線與縱面直坡段組合其視覺效果是良好2、 若平面的直線與圓曲線組合不當（如斷背曲線）、或平曲線半徑較小時與縱面直坡段組合將在視覺上產(chǎn)生折曲現(xiàn)象。1、 要注意平曲線半徑與縱坡度協(xié)調；2、 要注意合成坡度的要求；3、 要避免急彎與陡坡相組合。平曲線與豎曲線組合1、 平曲線與豎曲線組合的組合線形，如果平縱面幾何要素的大小適當、均衡

20、協(xié)調、位置適宜，可以獲得視覺舒順、誘導視線良好的空間線形。2、 平曲線與豎曲線較小，則會出現(xiàn)一些不良的組合效果。1、一般情況下，當平、縱曲線半徑較大時，應使平、縱曲線對應重疊組合，并使平曲線較長些將豎曲線包起來。2、注意平、縱曲線幾何要素指標均衡、勻稱、協(xié)調，不要把過緩與過急、過長與過短的平縱曲線組合在一起。3、注意凸形豎曲線頂部與凹形豎曲線底部，不得與反向平曲線的拐點重合。4、避免在一個平曲線上連續(xù)出現(xiàn)多個凹、凸豎曲線；5、應避免出現(xiàn)“暗凹”、“跳躍”等不良現(xiàn)象。第30頁/共33頁第三十一頁，共33頁。（三）平、縱線形組合（三）平、縱線形組合(zh)(zh)與景觀的協(xié)調配合與景觀的協(xié)調配合n 內容