道桥工程设计与施工1-2-2.ppt

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1、平面线形平面线形1 1 平面线形的组成平面线形的组成2 2 行车视距的保证行车视距的保证平面线形组成平面线形组成平面线形平面线形三要素三要素曲率为零的线形：直线曲率为零的线形：直线曲率为常数的线形：圆曲线曲率为常数的线形：圆曲线曲率为变数的线形：缓和曲线曲率为变数的线形：缓和曲线 公路中线在水平面上的投影称为平面线形。公路中线在水平面上的投影称为平面线形。（一）（一）直线的特点直线的特点 优点优点：直达、快捷、舒适、运营经济、行车视距良好；：直达、快捷、舒适、运营经济、行车视距良好；缺点缺点：单调、易引起驾驶员麻痹与疲劳感；：单调、易引起驾驶员麻痹与疲劳感；（二）直线长度（二）直线长度l 直线

2、最小长度直线最小长度 同向同向曲线间最小长度：曲线间最小长度：6V6V；反向反向：2V2V；l 直线最大长度：德国直线最大长度：德国20V20V；美国；美国3min3min直直 线线（三）（三）设置原则设置原则：与地形适应，与景观协调，不强定长直：与地形适应，与景观协调，不强定长直线，也不硬性设置不必要的曲线。线，也不硬性设置不必要的曲线。举例：京津塘高速公路：举例：京津塘高速公路：3.23.2km；沈大高速公路；沈大高速公路5 58 8km，最长最长1313km；长直线的量化是一个需研究的课题长直线的量化是一个需研究的课题。直线长度限制表直线长度限制表直线的适用：市郊附近，景色好的地带；乡间

3、的平直线的适用：市郊附近，景色好的地带；乡间的平原地带；沙漠地带。原地带；沙漠地带。计算行车速度计算行车速度V V（km/hkm/h）12012010010080806060直线直线的最的最小长小长度度（m m）同向同向曲线曲线间间一般值（一般值（6V6V）720720600600480480360360特殊值（特殊值（2.5V2.5V）反向反向曲线曲线间间一般值（一般值（2V2V）240240200200160160120120特殊值特殊值圆曲线半径的公式圆曲线半径的公式圆曲线圆曲线 R:圆曲线半径，圆曲线半径，m;V:计算行车速度，计算行车速度，km/h;：横向力系数；：横向力系数；ih：

4、超高横坡度或路拱坡度；：超高横坡度或路拱坡度；0.40，非常不稳，站立不住。，非常不稳，站立不住。舒适界限舒适界限：0.110.16一般地区不超过一般地区不超过1010冰雪影响显著地区不冰雪影响显著地区不宜超过宜超过6 6根据所推导公式和根据所推导公式和规范规范规定：规定：1 1 极极限限最最小小半半径径：只只能能基基本本保保证证以以相相应应的的设设计计车车速速行行驶驶的的车车辆辆的的安安全全和和舒舒适适，但但不不是是对对安安全全有有充充分分的的把握和有一定的富余的设计指。把握和有一定的富余的设计指。路路线线设设计计中中的的极极限限值值，特特殊殊不不得得已已时时采采用用，且且过过多多的采用必然

5、影响路线的使用质量；的采用必然影响路线的使用质量；0.100.100.16;0.16;i0.100.080.060.100.080.06圆曲线最小半径圆曲线最小半径 2 2 一一般般最最小小半半径径：以以设设计计车车速速或或接接近近设设计计车车速速行行驶驶时时候候能能提提供供更更安安全全和和舒舒适适的的行行驶驶条条件件，并并在在一一般般地地形形情情况况下下不不会会过过多多地地增增加加工工程程费费用用的的半半径径。；0.060.05 0.060.05，i0.060.070.080.060.070.083 3 不不设设超超高高的的最最小小半半径径：曲曲线线半半径径足足够够大大、离离心心力力较较小小

6、，靠靠轮轮胎胎与与地地面面间间的的摩摩阻阻力力就就足足以以保保证证汽汽车车安安全全稳稳定定行行驶驶所所采采用用的的最最小小半半径径；0.035 0.035，i-0.0150.015具体数值见下表。具体数值见下表。圆曲线最小半径圆曲线最小半径 半径大到一定程度，其几何性质和行车条件与直线无太半径大到一定程度，其几何性质和行车条件与直线无太大差别，大差别，易使驾驶员产生判断上的失误易使驾驶员产生判断上的失误，同时增加计算和，同时增加计算和测量上的麻烦。所以，测量上的麻烦。所以，规范规范规定圆曲线的最大半径不规定圆曲线的最大半径不宜超过宜超过10000 10000 m。圆曲线半径表圆曲线半径表 R:

7、圆曲线的半径圆曲线的半径,m；T:切线长切线长,m；E:外距外距,m;L:曲线长曲线长,m;J:超距或矫正数超距或矫正数,m；a:圆曲线的转角圆曲线的转角；圆曲线要素的计算圆曲线要素的计算（一）（一）概念概念：为了适应汽车形式轨迹需要，应在圆曲线：为了适应汽车形式轨迹需要，应在圆曲线与直线间，或圆曲线间设置与直线间，或圆曲线间设置曲率半径连续变化曲率半径连续变化的的曲线。曲线。（二）（二）缓和曲线的作用缓和曲线的作用 （1 1）曲率连续变化，便于车辆遵循）曲率连续变化，便于车辆遵循 ；消除不同曲；消除不同曲线连接处的明显转折，使线形舒顺，路容美观；线连接处的明显转折，使线形舒顺，路容美观；（2

8、 2）适应离心加速度逐渐变化的规律，减轻横向）适应离心加速度逐渐变化的规律，减轻横向冲击的感受和司乘人员不舒适的感觉；冲击的感受和司乘人员不舒适的感觉；（3 3）缓和超高，作为超高变化的过渡段，减少行）缓和超高，作为超高变化的过渡段，减少行车颠簸。车颠簸。缓和曲线缓和曲线路线长度路线长度曲曲率率0 0 0 0 曲率不连续的路线曲率不连续的路线 曲率连续的路线曲率连续的路线路线长度路线长度曲曲率率0 0 0 0缓和曲线过渡连接效果图缓和曲线过渡连接效果图A A）不设缓和曲线感觉路线扭曲；）不设缓和曲线感觉路线扭曲；B B）设置缓和曲线后变得平顺美观）设置缓和曲线后变得平顺美观A）B）1.1.依离

9、心加速度变化率计算；依离心加速度变化率计算；2.2.依司机操作反应时间依司机操作反应时间公路等级公路等级高速公路高速公路一级一级二级二级地地 形形平原平原微丘微丘重丘重丘山岭山岭平原平原微丘微丘山岭山岭重丘重丘平原平原微丘微丘山岭山岭重丘重丘缓和曲线最小缓和曲线最小长度（长度（m）1001008585707050508585505070703535缓和曲线的长度缓和曲线的长度性质性质：其曲率随弧长做直线变化，或者说其半径是随距起：其曲率随弧长做直线变化，或者说其半径是随距起 点距离的增加而递减。点距离的增加而递减。常用的缓和曲线：三次抛物线、双纽线、常用的缓和曲线：三次抛物线、双纽线、回旋线回

10、旋线（规范）（规范）缓和曲线类型缓和曲线类型平面线形设计的一般原则l平面线形应直捷、连续、顺适，并与地形、地物平面线形应直捷、连续、顺适，并与地形、地物相适应，与周围环境相协调；相适应，与周围环境相协调；l行驶力学上的要求是基本的，视觉和心理上的要行驶力学上的要求是基本的，视觉和心理上的要求对高速路应尽量满足；求对高速路应尽量满足；l保持平面线形的均衡和连贯；保持平面线形的均衡和连贯；长直线尽头不能接以小半径曲线；长直线尽头不能接以小半径曲线；高、低标准之间要有过渡。高、低标准之间要有过渡。l应避免连续急弯的线形；应避免连续急弯的线形；l平曲线应有足够长度。平曲线应有足够长度。直线与曲线的配合

11、直线与曲线的配合1.1.基本形：基本形：直线回旋线圆曲线回旋线直直线回旋线圆曲线回旋线直线的基本形式。线的基本形式。2.“S”2.“S”形曲线：形曲线：两个反向曲线用回旋线连接。中间直两个反向曲线用回旋线连接。中间直线长度线长度Ls。如半径为不设超高的曲线可以直接连接。如半径为不设超高的曲线可以直接连接。直线与曲线的配合直线与曲线的配合直线与曲线的配合直线与曲线的配合3.3.卵形曲线：卵形曲线：两个同向曲线用回旋线连接。中间两个同向曲线用回旋线连接。中间直线长度直线长度 2 2Ls。(Ls为缓和曲线长度为缓和曲线长度)4.4.复曲线：复曲线：两个或两个以上同向回旋线在曲率相等处相互两个或两个以

12、上同向回旋线在曲率相等处相互连接的形式。连接的形式。直线与曲线的配合直线与曲线的配合5.5.回头曲线：回头曲线：在同一坡面上回头展线时所采用的回转曲线。在同一坡面上回头展线时所采用的回转曲线。行车视距的含义行车视距的含义：为了行车安全，驾驶员应能随时为了行车安全，驾驶员应能随时看到汽车前面相当远的一段路程，一旦发现前方路面有看到汽车前面相当远的一段路程，一旦发现前方路面有障碍物或迎面来车，能及时采取措施，避免相撞，这一障碍物或迎面来车，能及时采取措施，避免相撞，这一必须的必须的最短距离最短距离称为称为行车视距。行车视距。(1)(1)停车视距停车视距 (2)(2)会车视距会车视距(3)(3)错车

13、视距错车视距 (4)(4)超车视距超车视距 视距不良路段：视距不良路段：(1)(1)平面上的暗弯：挖方的弯道，内侧有障碍物的弯道平面上的暗弯：挖方的弯道，内侧有障碍物的弯道(2)(2)纵断面上的凸形边坡处；纵断面上的凸形边坡处；(3)(3)下穿式立体交叉的凹形竖曲线下穿式立体交叉的凹形竖曲线处。处。行车视距行车视距停车视距的保证停车视距的保证（一）直线段的视距保证（一）直线段的视距保证（停、会、超、错停、会、超、错）1.1.停车视距停车视距:S:ST T=S=S1 1+S+S2 2+S+S3 32.2.会车视距：同一车道上对向行驶的汽车能及时刹会车视距：同一车道上对向行驶的汽车能及时刹车所必须

14、的最短安全距离。为车所必须的最短安全距离。为2 2倍的停车视距倍的停车视距。3.3.超车视距超车视距 :ShSh=S=S1 1+S+S2 2+S+S3 3+S+S4 4 最小超车视距：最小超车视距：ShSh=(2/3)S=(2/3)S2 2+S+S3 3+S+S4 4会车、超车视距的保证会车、超车视距的保证曲线上的视距保证曲线上的视距保证2.2.竖曲线上的竖曲线上的视距保证视距保证1.1.平面弯道上平面弯道上的视距保证的视距保证道路平面设计成果n完成路线平面设计以后应即时绘制各种图纸和表格。完成路线平面设计以后应即时绘制各种图纸和表格。n主要的主要的图纸图纸有：有：路线平面设计图、路线交叉设计

15、图、道路平面布置路线平面设计图、路线交叉设计图、道路平面布置图、纸上移线图。图、纸上移线图。n主要的主要的表格表格有：有：直线、曲线及转角表、路线交点坐标表、逐桩坐标直线、曲线及转角表、路线交点坐标表、逐桩坐标表、路线固定表、总里程及断链桩号表。表、路线固定表、总里程及断链桩号表。n各种图纸和表格的样式在交通部颁布的各种图纸和表格的样式在交通部颁布的“设计文件图标设计文件图标示例示例”中有介绍。中有介绍。路线平面图设计路线平面图设计n路线平面图的设计内容及绘制方法路线平面图的设计内容及绘制方法u导线及道路中线的展绘；导线及道路中线的展绘；u控制点的展绘；控制点的展绘；u各种构造物的展绘；各种构造物的展绘；u水系及其附属物的测绘；水系及其附属物的测绘；u地形、地貌、植被、不良地质带等。地形、地貌、植被、不良地质带等。路线平面图设计路线平面图设计n城市道路平面设计图u规划规划 红线；红线；u坡口、坡脚线；坡口、坡脚线；u车道线；车道线；u人行道、人行横道线、交通岛；人行道、人行横道线、交通岛；u地上、地下管线和排水设施；地上、地下管线和排水设施；u交叉口。交叉口。