道路工程概论 二 平面线形设计.pptVIP

道 路 工 程 概 论  第 二 章 平 面 线 形 设 计 第一节 平面线形 当受地形和其他障碍物限制时，公路路线在平面上改变方向。路线改变方向的转折点称为交点(JD)。 平面线形要素：直线、圆曲线、缓和曲线 一、平面线形要素1、直线 直线是平面线形设计的基本要素之一。 距离短、视线条件好、易于布设、乘坐舒适。 是一般设计人员常采用的线形。 直线灵活性差，难以适应地形的变化，在应用时受到较大限制。 过长的直线易引起驾驶员的厌倦、疲劳、注意力不集中、反应迟钝，容易超速行车，增加夜间行车对向车灯眩光等，不利于行车安全； 直线过短，行车方向变化频繁，也影响行车安全和路容美观，因此，对直线的极限长度应加以限制。 2、圆曲线 1）圆曲线 圆曲线设置在路线交点处 圆曲线是路线上经常采用的最简单的曲线，其几何元素关系简单，施测方便。 2）半径的选择 汽车在公路上行驶受重力和离心力的作用 离心力使汽车产生向外滑移和倾覆的危险 3、缓和曲线 定义：在直线与曲线间或曲线与曲线间设置曲率半径连续变化的曲线称为缓和曲线 作用： (1) 有利于驾驶员操纵方向盘 (2) 消除离心力的突变 (3) 完成超高和加宽的过渡 性质：缓和曲线线形应与汽车行驶轨迹相一致，曲率半径的大小与从它起点算起的曲线长度成反比。 3、缓和曲线 缓和曲线一般采用回旋线，即曲率半径ρ与回旋线长度L成反比，ρ·L＝A2 在设计回旋曲线时先选择参数A。ρ确定了圆的大小，A值则确定了回旋曲线曲率变化的缓急。 各等级公路缓和曲线的最小长度 4、线形组合 同向曲线 是指两个转向相同的相邻曲线间连以直线所形成的平面线形。 反向曲线 是指两个转向相反的相邻曲线间连以直线所形成的平面线。 复曲线 是指两个或两个以上半径不同，转向相同的圆曲线径相连接或插入缓和曲线连接的平曲线 回头曲线 在山区地形中，地面的自然坡度很陡，为了延长路线来降低路线的纵坡度，在同一坡面回头展线时所采用的回转曲线 二、曲线要素计算及桩号推算 1、曲线要素计算 1）圆曲线 切线长 外距 曲线长 校正数 特征点： 二、曲线要素计算及桩号推算 1、曲线要素计算 2）缓和曲线 特征点：ZH、HY、QZ、YH、HZ 缓和曲线角 内移值 切线增值 切线长 外距 曲线长 二、曲线要素计算及桩号推算 2、桩号推算 例1 已知JD5桩号为K4+099.51，交点转角为50o04’，圆曲线半径为400米，试求出其曲线要素及特征点桩号。 解：(1)要素计算 T=R×tg a/2=400×tg 50o04’/2=186.806m L=∏R×a/180=∏×400×50o04’/180=349.53m E=R(sec a/2-1)=400(sec 50o04’/2-1)=41.471m J=2T-L=24.08m (2)特征点桩号计算 JD5 K4+099.51 -T) 186.806 ZY桩号 K3+912.70 +L) 349.53 YZ桩号 K4+262.23 -L/2) 174.76 QZ桩号 K4+087.47 +J/2) 12.04 验算 JD桩号 K4 +099.51 例二：已知某标准型曲线，JD桩号K4+650.56，圆曲线半径200米，转角25o26’，缓和曲线长度50米，试计算该曲线要素及特征点桩号。 解：(1)要素计算： (2)特征点桩号计算 (2)特征点桩号计算 JD5 K4+650.56 -Ts) 70.238 ZH桩号 K4+ 580.322 +ls) 50 HY桩号 K4+630.322 +Ly) 38.779 YH桩号 K4+669.101 +ls) 50 HZ桩号 K4+719.101 -L/2) 138.779/2