中文-道路勘測(cè)設(shè)計(jì)-3概要

2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---1《道路勘測(cè)設(shè)計(jì)》程建mail:jccheng@道路與鐵道工程系東南大學(xué)交通學(xué)院2013年2月第二章平面設(shè)計(jì)2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---2第二章平面設(shè)計(jì)第一節(jié)道路平面線形概述一、路線二、平面線形設(shè)計(jì)的基本要求(一)汽車行駛軌跡行駛中的汽車，其軌跡在幾何性質(zhì)上有以下特征：(1)這個(gè)軌跡是連續(xù)的和圓滑的，即在任何一點(diǎn)上不出現(xiàn)錯(cuò)頭和破折(2)其曲率是連續(xù)的，即軌跡上任一點(diǎn)不出現(xiàn)兩個(gè)曲率的值；(3)其曲率的變化率是連續(xù)的，即軌跡上任一點(diǎn)不出現(xiàn)兩個(gè)曲率變化率的值。

2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---3(二)平面線形要素行駛中的汽車其導(dǎo)向輪旋轉(zhuǎn)面與車身縱軸之間有下列三種關(guān)系：1.角度為零；2.角度為常數(shù)；3.角度為變數(shù)。與上述三種狀態(tài)對(duì)應(yīng)的行駛軌跡線為：1.曲率為零的線形：直線；2.曲率為常數(shù)的線形：圓曲線；3.曲率為變數(shù)的線形：緩和曲線。yya2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---4第二節(jié)

直

線

一、直線的特點(diǎn)二、直線的運(yùn)用下述路段可采用直線：(1)不受地形、地物限制的平坦地區(qū)或山間的開闊谷地；(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(zhǎng)大橋梁、隧道等構(gòu)造物路段；(4)路線交叉點(diǎn)及其前后；(5)雙車道公路提供超車的路段。2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---5直線的最大長(zhǎng)度直線的最大長(zhǎng)度應(yīng)為所限制。當(dāng)采用長(zhǎng)的直線線形時(shí)，為彌補(bǔ)景觀單調(diào)之缺陷，應(yīng)結(jié)合沿線具體情況采取相應(yīng)的技術(shù)措施并注意下述問(wèn)題：(1)在長(zhǎng)直線上縱坡不宜過(guò)大，因長(zhǎng)直線再加下陡坡行駛更易導(dǎo)致高速度。(2)長(zhǎng)直線與大半徑凹形豎曲線組合為宜，這樣可以使生硬呆板的直線得到一些緩和(圖3—5)。(3)道路兩側(cè)地形過(guò)于空曠時(shí)，宜采取植不同樹種或設(shè)置一定建筑物、雕塑、廣告牌等措施，以改善單調(diào)的景觀。2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---6直線的最大長(zhǎng)度經(jīng)過(guò)對(duì)不同路段，按100km/h的行駛車速對(duì)駕駛?cè)藛T和乘客調(diào)查其心理反應(yīng)和感受，有如下結(jié)果：(1)位于城市附近的道路，作為城市干道的一部分，由于路旁高大建筑和多彩的城市風(fēng)光無(wú)論路基高低均被納入視線范圍，駕駛員和乘客無(wú)直線過(guò)長(zhǎng)希望駛出的不良反應(yīng)。(2)位于鄉(xiāng)間平原區(qū)的公路，隨季節(jié)和地區(qū)不同，駕乘人員有不同反應(yīng)。北方的冬季，綠色枯萎，景色單調(diào)，太長(zhǎng)的直線使人情緒受到影響。夏天稍許改善一些，但駕駛?cè)藛T加速行駛希望盡快駛完直線的心理的普遍存在。2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---7直線的最大長(zhǎng)度在我國(guó)，目前并未規(guī)定直線段的最大長(zhǎng)度，參照德國(guó)、日本的20V(72s),美國(guó)的180s(50V),前蘇聯(lián)的8km，我國(guó)傾向于按20V進(jìn)行檢查，一般應(yīng)滿足該指標(biāo)。2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---8二、直線的最小長(zhǎng)度路線也可以看成是直線連接曲線而成的，被連接的曲線可分為同向曲線與反向曲線兩類。2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---91.同向曲線間的直線最小長(zhǎng)度6V(m)2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---102.反向曲線間的直線最小長(zhǎng)度2V(m)2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---11第三節(jié)圓曲線（平面設(shè)計(jì)理論）一、圓曲線的幾何元素不帶緩和曲線的導(dǎo)線法平面設(shè)計(jì)，提出并強(qiáng)調(diào)樁號(hào)的概念。2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---12二、圓曲線半徑(一)公式與因素1.關(guān)于橫向力系數(shù)μ(1)危及行車安全(2)增加駕駛操縱的困難(3)增加燃料消耗和輪胎磨損(4)行旅不舒適2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---132024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---132.Circularradius—R2.1variables1.Sidefrictioncoefficient—μ(1)Safetyproblem(2)drivingdifficulty(3)tirewearingandfuelconsumption

(4)uncomfortabletraveling2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---14乘客隨μ的變化其心理反應(yīng)當(dāng)μ<0.10時(shí)，不感到有曲線存在，很平穩(wěn)；當(dāng)μ＝0.15時(shí)，稍感到有曲線存在，尚平穩(wěn)；當(dāng)μ＝0.20時(shí)，已感到有曲線存在，稍有不穩(wěn)定；當(dāng)μ＝0.35時(shí)，感到有曲線存在，不穩(wěn)定；當(dāng)μ≥0.40時(shí)，非常不穩(wěn)定，有傾車的危險(xiǎn)感。2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---152024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---15Psychologicalandphysicalfeeling

μ<0.10，excellentμ＝0.15，goodμ＝0.20，littleunstableμ＝0.35，unstableμ≥0.40，dangerous

2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---16超高與圓曲線半徑2.關(guān)于最大超高ｉh(max)(二)最小半徑的計(jì)算1.極限半徑的計(jì)算2.一般最小半徑3.不設(shè)超高最小半徑(三)圓曲線最大半徑應(yīng)不超過(guò)10000m。2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---172024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---17ImpropersettingofsuperelevationiGiGCrowninstraightlinesectionwithoutsuperelevationihSuperelevationslope此處的水泥隔離墩經(jīng)常被撞壞，2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---18設(shè)計(jì)車速(km/h)極限最小半徑(m)一般最小半徑(m)不設(shè)緩和曲線最小半徑(m)2015301503030653504060100600601252001500802504002500100400700400012065010005500三種最小半徑2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---19圓曲線最小半徑2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---20第四節(jié)、緩和曲線(一)緩和曲線的最小長(zhǎng)度1.旅客感覺(jué)舒適2.超高漸變率適中3.行駛時(shí)間不過(guò)短2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---212024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---214.1Minimumlengthofspiral1.passengerfeeling2.appropriaterunoffrate3.nottooshorttimeforpassingthrough2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---22緩和曲線最小長(zhǎng)度

705045452520

城市道路

公路2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---23四、緩和曲線的長(zhǎng)度及參數(shù)(二)回旋曲線參數(shù)的確定(三)緩和曲線的省略(1)在直線與圓曲線間，當(dāng)圓曲線半徑大于或等于下表所列“不設(shè)超高的最小半徑”時(shí)；(2)半徑不同的同向圓曲線間，當(dāng)小圓半徑大于或等于“不設(shè)超高的最小半徑”時(shí)；(3)小圓半徑大于下表中所列半徑，且符合下列條件之一時(shí)2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---24不設(shè)超高的最小半徑2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---25緩和曲線的省略①小圓曲線按規(guī)定設(shè)置相當(dāng)最小回旋線長(zhǎng)的回旋線時(shí)，其大圓與小圓的內(nèi)移值之差不超過(guò)0.10m。②計(jì)算行車速度≥80km/h時(shí)，大圓半徑(R1)與小圓半徑(R2)之比小于1.5。③計(jì)算行車速度＜80km/h時(shí)，大圓半徑(R1)與小圓半徑(R2)之比小于2。2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---26臨界曲線半徑2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---27第五節(jié)平面線形設(shè)計(jì)一、平面線形設(shè)計(jì)一般原則(一)平面線形應(yīng)直捷、連續(xù)、順適，并與地形、地物相適應(yīng)，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)(二)行駛力學(xué)上的要求是基本的，視覺(jué)和心理上的要求對(duì)高速路應(yīng)盡量滿足2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---28第五節(jié)平面線形設(shè)計(jì)(三)保持平面線形的均衡與連貫1.長(zhǎng)直線盡頭不能接以小半徑曲線。2.高、低標(biāo)準(zhǔn)之間要有過(guò)渡。(四)應(yīng)避免連續(xù)急彎的線形(五)平曲線應(yīng)有足夠的長(zhǎng)度2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---29長(zhǎng)直線盡頭不能接以小半徑曲線示意圖2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---30二、平面線形要素的組合類型基本型曲線S型曲線卵形曲線凸曲線復(fù)合曲線C型曲線復(fù)曲線2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---31(一)基本型1/2按直線—回旋線—圓曲線—回旋線—直線的順序組合。2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---32(一)基本型2/21回旋線在線形設(shè)計(jì)中應(yīng)作為主要線形要素加以運(yùn)用。2在確定回旋線參數(shù)時(shí)，應(yīng)在下述范圍內(nèi)選定：R/3≤A≤RA—回旋線參數(shù)；R—與回旋線相連接的圓曲線半徑(m)。A值的大小依據(jù)地形條件及線形要求而確定。當(dāng)R接近于100m時(shí)，取A等于R；當(dāng)R小于100m時(shí)，取A等于或大于R。當(dāng)R較大或接近于3000m時(shí)，取A等于R/3；當(dāng)R大于3000m時(shí)，取A小于R/3。2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---33(二)S型1/2兩個(gè)反向圓曲線用回旋曲線連接的組合。2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---34(二)S型2/2S型相鄰兩個(gè)回旋線參數(shù)A1與A2宜相等。當(dāng)采用不同的參數(shù)時(shí)，A1

與A2之比應(yīng)小于2.0，有條件時(shí)以小于1.5為宜。高速公路，當(dāng)A2≤200時(shí)，A1應(yīng)不大于1.5倍A2。S型的兩個(gè)反向回旋線以徑相銜接為宜，當(dāng)?shù)匦蔚葪l件限制必須插入短直線或當(dāng)兩圓曲線的回旋線相互重合時(shí)，短直線或重合段的長(zhǎng)度應(yīng)符合下式規(guī)定：L≤(A1+A2)/40

L—反向回旋線間短直線或重合段的長(zhǎng)度(m)A1、A2—回旋線參數(shù)。兩圓曲線半徑之比不宜過(guò)大，以R1/R2≤2為宜。R2為小圓曲線半徑(m)；R1為大圓曲線半徑(m)。2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---35(三)卵型1/2用一個(gè)回旋線連接兩個(gè)同向圓曲線的組合。2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---36(三)卵型2/2卵型回旋線的參數(shù)宜符合下式)規(guī)定的范圍：R2/2≤A≤R2

式中：A—回旋線參數(shù)；R2—小圓的圓曲線半徑(m)。兩圓曲線半徑之比，以R2/R1=0.2～0.8為宜。兩圓曲線的間距，以D/R2=0.003～0.03為宜。D—兩圓曲線間的最小間距(m)。2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---37(四)凸型在兩個(gè)同向回旋線間不插入圓曲線而徑相銜接的形式

凸型的回旋線參數(shù)及其連接點(diǎn)的曲率半徑，應(yīng)分別符合容許最小回旋參數(shù)和圓曲線一般最小半徑的規(guī)定。連接點(diǎn)附近最小0.3V的長(zhǎng)度范圍內(nèi)，應(yīng)保持以連接點(diǎn)的曲率半徑確定的路拱橫坡度。適用條件：只有在路線嚴(yán)格受地形、地物限制處方可采用凸型。2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---38(五)復(fù)合型LEiAR1M1R1R2M2DR2A小圓大圓切線緩和曲線兩個(gè)以上同向回旋線間在曲率相等處相互連接的形式

復(fù)合型的兩個(gè)回旋線參數(shù)之比以小于1：1.5為宜。適用條件：僅在受地形或其它特殊原因限制時(shí)(互通式立體交叉除外)使用。2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---39(六)C型兩個(gè)同向圓曲線用回旋曲線連接的組合。2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---40(七)復(fù)曲線1/2兩個(gè)不同半徑的圓弧逕向（同向）連接的形式

T1+T2=TP1=P21/R1-1/R2≤規(guī)范值2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---41回頭曲線2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---42第六節(jié)行車視距行車視距有四種類型：1.停車視距2.會(huì)車視距3.錯(cuò)車視距4.超車視距2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---43回頭曲線2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---44一、停車視距2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---45停車視距值2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---46二、會(huì)車視距2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---47四、超車視距2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---48超車視距值2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---49例題微丘區(qū)三級(jí)公路上某交點(diǎn)樁號(hào)為K87+952.00,偏角a右=46o37’,圓曲線半徑R=160m,路面橫坡iG=0.02,路肩橫坡iJ=0.04，試計(jì)算此平曲線的要素及樁號(hào)。2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---50解：一、確定ih、b、Lc、Lsih=V2/127R-=602/(127*160)-0.12=0.06b=0.60m(查《規(guī)范》)Lc=B(iG+ih)/2p=7*(0.02+0.06)/(2*1/175)=49.00mLs=max(Lc,0.035*V3/R,V/1.2,15*b)=max(49,47.25,50,9)=50.00m取Lc=Ls=50.00m2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---51二、平曲線計(jì)算

0=8o57’9”p=0.65mq=25.00mT=94.21mL’=80.19mL=180.19mE=14.93mJ=8.23m主點(diǎn)里程：

ZH=K87+857.79HY=K87+907.79QZ=K87+947.89YH=K87+987.98HZ=K88+037.98校核：JD＝HZ-T+J＝K87+952.002024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---52第七節(jié)道路平面設(shè)計(jì)成果2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---53一、直線、曲線及轉(zhuǎn)角表插入示意圖2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---542024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---54一、直線、曲線及轉(zhuǎn)角表

0.00050.0040.0045.0040.0040.000.000460.307579.239?2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---55二、逐樁坐標(biāo)表2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---562024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---56二、逐樁坐標(biāo)表

2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---57(一)坐標(biāo)系統(tǒng)的采用根據(jù)測(cè)區(qū)內(nèi)原坐標(biāo)系統(tǒng)，一般可作下列幾種選擇：1.采用統(tǒng)一的高斯正投影3°帶平面直角坐標(biāo)系統(tǒng)；2.采用高斯正投影3°帶或任意帶平面直角坐標(biāo)系統(tǒng)，投影面可采用1985年國(guó)家高程基準(zhǔn)、測(cè)區(qū)抵償高程面或測(cè)區(qū)平均高程面；2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---58(一)坐標(biāo)系統(tǒng)的采用3.三級(jí)和三級(jí)以下公路、獨(dú)立橋梁、隧道及其它構(gòu)造物等小測(cè)區(qū)，可不經(jīng)投影，采用平面直角坐標(biāo)系統(tǒng)在平面上直接進(jìn)行計(jì)算；4.在已有平面控制網(wǎng)的地區(qū)，應(yīng)盡量沿用原有的坐標(biāo)系統(tǒng)，如精度不合要求，也應(yīng)充分利用其點(diǎn)位，選用其中一點(diǎn)的坐標(biāo)及含此點(diǎn)的方位角，作為平面控制的起算依據(jù)。2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---59(二)中樁坐標(biāo)的計(jì)算1.計(jì)算導(dǎo)線點(diǎn)坐標(biāo)2.計(jì)算交點(diǎn)坐標(biāo)3.計(jì)算各中樁坐標(biāo)2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---60三、路線平面設(shè)計(jì)圖2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---61平面圖成果1JD5JD62024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---62三、路線平面設(shè)計(jì)圖1.平面圖的比例尺和測(cè)繪范圍2.路線平面圖的內(nèi)容及繪制方法(1)導(dǎo)線及道路中線的展繪(2)控制點(diǎn)的展繪(3)各種構(gòu)造物的測(cè)繪(4)水系及其附屬物的測(cè)繪(5)地形、地貌、植被、不良地質(zhì)地帶等均應(yīng)詳細(xì)測(cè)繪并用等高線和國(guó)家測(cè)繪局制定的“地形圖圖式”符號(hào)及數(shù)字注明。2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---63(二)城市道路平面設(shè)計(jì)圖2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---64某三級(jí)公路，已知JD0（起點(diǎn)）、JD1、JD2的坐標(biāo)分別為（56893.233,33569.048）、（56089.811,33200.413）、（55688.101,33876.244），起點(diǎn)樁號(hào)為K3+643.38，在JD1處設(shè)置的圓曲線半徑為R=400m、緩和曲線長(zhǎng)度為L(zhǎng)s=100m；試計(jì)算曲線參數(shù)和主點(diǎn)樁號(hào)。2024/8/15---道路勘測(cè)設(shè)計(jì)---65(二)城市道路平面設(shè)計(jì)圖1.繪圖