平曲线线形设计一般原则.ppt

一 平曲线线形设计一般原则 一 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 二 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高速公路 一级公路以及设计速度 60km h的公路 应注重立体线形设计 尽量做到线形连续 指标均衡 视觉良好 景观协调 安全舒适 设计速度 40km h的公路 首先应在保证行车安全的前提下 正确地运用平面线形要素最小值 第五节平面线形设计 1 长直线尽头不能接以小半径曲线 特别是在下坡方向的尽头更要注意 若由于地形所限小半径曲线难免时 中间应插入中等曲率的过渡性曲线 并使纵坡不要过大 三 保持平面线形的均衡与连贯 技术指标的均衡与连续性 四 应避免连续急弯的线形这种线形给驾驶者造成不便 给乘客的舒适也带来不良影响 设计时可在曲线间插入足够长的直线或回旋线 三 保持平面线形的均衡与连贯 技术指标的均衡与连续性 1 长直线尽头不能接以小半径曲线 特别是在下坡方向的尽头更要注意 若由于地形所限小半径曲线难免时 中间应插入中等曲率的过渡性曲线 并使纵坡不要过大 2 高 低标准之间要有过渡 五 平曲线应有足够的长度 汽车在公路的任何线形是行驶的时间均不宜短于3s 以使驾驶操作不显的过分紧张 1 平曲线一般最小长度为9s行程 2 平曲线极限最小长度为6s行程 3 偏角小于7 时的平曲线最小长度 式中 公路偏角 当 2 时 按 2 计算 二 平面线形要素的组合类型 一 基本型按直线 回旋线 圆曲线 回旋线 直线的顺序组合的线形 适用场合 交点间距不受限 二 平面线形要素的组合类型 计算方法 由平曲线长度L R Ls按1 1 1设计时 L 3Ls 则3Ls R Ls故 一 基本型按直线 回旋线 圆曲线 回旋线 直线的顺序组合的线形 适用场合 交点间距不受限 从线形的协调性出发 宜将回旋线 圆曲线 回旋线之长度比设计成1 1 1 二 S型 两个反向圆曲线用两段回旋线连接的组合 适用场合 交点间距受限 交点间距较小 二 S型 两个反向圆曲线用两段回旋线连接的组合适用场合 交点间距受限 交点间距较小 适用条件 二 S型 2 在S型曲线上 两个反向回旋线之间不设直线 是行驶力学上所希望的 不得已插入直线时 必须尽量地短 其短直线的长度或重合段的长度应符合下式 式中 l 反向回旋线间短直线或重合段的长度 两个反向圆曲线用两段回旋线连接的组合适用场合 交点间距受限 交点间距较小 适用条件 1 S型相邻两个回旋线参数A1与A2宜相等 当采用不同的参数时 A1与A2之比应小于2 0 有条件时以小于1 5为宜 3 S型两圆曲线半径之比不宜过大 宜为 式中 R1 大圆半径 m R2 小圆半径 m 用一个回旋线连接两个同向圆曲线的组合 适用场合 交点间距受限 交点间距较小 三 卵型 式中 A 回旋线参数 R2 小圆半径 m 2 两圆曲线半径之比宜在下列界限之内 1 卵型上的回旋线参数A不应小于该级公路关于回旋线最小参数的规定 同时宜在下列界限之内 三 卵型 用一个回旋线连接两个同向圆曲线的组合 适用场合 交点间距受限 交点间距较小 适用条件 3 两圆曲线的间距 宜在下列界限之内 式中 D 两圆曲线最小间距 m 凸型的回旋线的参数及其连接点的曲率半径 应分别符合容许最小回旋线参数和圆曲线一般最小半径的规定 四 凸型 在两个同向回旋线间不插入圆曲线而径相衔接的组合 两个回旋线参数之比宜为 A2 A1 1 1 5复台型回旋线除了受地形和其它特殊限制的地方外一般很少使用 多出现在互通式立体交叉的匝道线形设计中 五 复合型 两个以上同向回旋线间在曲率相等处相互连接的线形 六 C型 其连接处的曲率为0 也就是R 相当于两基本型的同向曲线中间直线长度为0 适用场合 交点间距受限 交点间距较小 C型曲线只有在特殊地形条件下方可采用 适用条件 同卵形曲线 同向曲线的两回旋线在曲率为零处径相衔接的线形 例 平原区某公路有两个交点间距为407 54m JD1 K7 231 38 偏角 1 12 24 20 左偏 半径R1 1200m JD2为右偏 2 15 32 50 R2 1000m 要求 按S型曲线计算Ls1 Ls2长度 并计算两曲线主点里程桩号 T1 T2 L1 L2 例 平原区某公路有两个交点间距为407 54m JD1 K7 231 38 偏角 1 12 24 20 左偏 半径R1 1200m JD2为右偏 2 15 32 50 R2 1000m 要求 按S型曲线计算Ls1 Ls2长度 并计算两曲线主点里程桩号 解 1 计算确定缓和曲线长度Ls1 Ls2 令两曲线的切线长相当 则取T1 407 54 2 203 77m按各线形要素长度1 1 1计算Ls1 Ls1 R 2 12 2420 180 1200 2 129 91取Ls1 130m则经计算得 T1 195 48m 407 54 2 203 77m 切线长度与缓和曲线长度的增减有近似1 2的关系 LS1 130 2 8 29 146 58 取Ls1 140m 则计算得 T1 200 49mT2 407 54 T1 407 54 200 49 207 05按1 1 1计算Ls2 Ls2 R 2 15 3250 PI 180 1000 2 135 68计算切线长T2得 T2 204 45m207 05 204 45 2 60取Ls2 135 68 2 2 60 140 88计算得 T2 207 055m207 05 207 055 0 005取Ls2 140 88 2 0 005 140 87 203 77 195 48 8 29 即T1计算值偏短 JD1曲线要素及主点里程桩号计算 R1 1200Ls1 140 1 12 2420T1 200 49L1 399 82E1 7 75J1 1 15JD1 K7 231 38ZH1 K7 030 89HY1 K7 170 89QZ1 K7 230 80YH1 K7 290 71HZ1 K7 430 71 JD2里程桩号计算 JD2 JD1 407 54 J1 7231 38 407 54 1 15 K7 637 77 JD2 JD1 交点间距 J1 HZ1 曲线间直线长度 T2 JD2里程桩号计算 JD2曲线要素及主点里程桩号计算T2 207 05L2 412 22E2 10 11J2 1 88JD2 K7 637 77ZH2 K7 430 72HY2 K7 571 59QZ2 K7 636 83YH2 K7 702 07HZ2 K7 842 94 JD2 K7 637 77R2 1000Ls1 140 87 2 15 3250 作业 平原区某公路有两个交点间距为371 82m JD1 K15 385 63 偏角 1 20 19 52 右偏 半径R1 700m JD2为右偏 2 17 05 32 R2 850m 试按S型曲线计算LS1 LS2长度 并计算两曲线主点里程桩号 附 非对称缓和曲线计算方法 公路平面线形基本要素是由直线 圆曲线和缓和曲线三个要素构成的 规范 规定 基本型也可使用非对称的缓和曲线 以适应周围地形地物 一 计算原理缓和曲线采用的线型一般为回旋线 其性质满足r l C 常量 公路设计中定义该常量C为回旋线参数A 且A2 R Ls 这样当圆曲线半径R和缓和曲线长度Ls确定时 参数A就是定值 圆曲线的内移值p 也就是定值 非对称缓和曲线计算原理 2 2 R O 二 采用的测设方法 平移圆心法 平移圆心使圆曲线到两条切线的距离分别等于两个内移值 这样设计的平曲线位置相对于切线是不对称的 调整缓和曲线参数法 保持圆心位置不变而通过调整缓和曲线参数A值来实现非对称缓和曲线设计 二 采用的测设方法 1 平移圆心法 O 2 调整缓和曲线参数法 按缓和曲线平均插入圆曲线原则设计 2 2 2 2 2 R O 1 计算原理设第一缓和曲线长度为Ls1 第二缓和曲线长度为Ls2 且Ls1 Ls2 则缓和曲线参数 A12 RLs1 A22 RLs2 缓和曲线参数 A12 RLs1 A22 RLs2因为Ls1 Ls2 所以A1 A2 p1 p2 方法 令p2 p1 由p2反推缓和曲线参数A2 再进行缓和曲线计算 因为 所以 2 几何要素计算 上 下半支曲线分别按Ls1和Ls2单独计算 切线长 上半支下半支 曲线总长 曲线长 上半支下半支 外距 校正值 J T1 T2 L 习题 已知某二级公路有一弯道 偏角 12 38 42 半径R 800m Ls1 120 Ls2 150 JD K5 136 53 计算曲线主点里程桩号