第二章道路平面
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第二章 道路平面
第一节 道路平面线形概述 一、路线
道路是一条三维空间的实体。
是指道路中线的空间位置和几何构成。
路线平面图：路线在水平面上的投影。 路线纵断面图：沿道路中线的竖向剖面图，再行 展开即是路线的纵断面。 路线横断面图：道路中线上任意一点的法向切面 是道路在该点横断面。
第二章道路平面
路线设计：指确定路线空间位置和各部分几何尺 寸的工作。 路线平面设计：在路线平面图上研究道路的基本 走向及线形的过程。
μ，单位车重所受的横向力，其值越大，汽车在圆 曲线上的稳定性就越差。
第二章道路平面
3、横向稳定性分析
X Fcα o G s α sin
（1）横向倾覆
YFsαin Gcαo
横向力X产生的倾覆力矩大于车重产生的稳定力矩。
Xgh Yb 2Fh iG b 2Gb 2
X b
G 2hg
V2 127R
ih
第二章道路平面
二、直线的运用
1. 宜采用直线线形的路段： （1）不受地形、地物限制的平坦地区或山间的开阔 谷地； （2）市镇及其近郊，或规划方正的农耕区等以直线 条为主的地区； （3）含有较长的桥梁、隧道等构造物路段； （4）路线交叉点及其前后； （5）双车道公路提供超车的路段。
第二章道路平面
2. 当采用长的直线线形时，应注意的问题：
曲线主点里程桩号计算：
不设缓和曲线时，平曲线主点里程桩位有三 个，分别为ZY点、QZ点、YZ点。
计算基点为交点里程桩号， 记为JD，
ZY里程=JD里程-T YZ里程=ZY里程+L QZ里程=YZ里程-L/2 JD里程=QZ里程+D/2
第二章道路平面
二、汽车行驶的横向稳定性
1、汽车在曲线上行驶时受到附加力的影响——离
设计速度（km/h） 120 100 80 60 40 30 20
直 同向 一般值 720 600 480 360 240 180 120
线 曲线 长 间 最小值
120 90 60
度 反向曲线间 240 200 160 120 80 60 40
第二章道路平面
3．相邻回头曲线间的直线最小长度
回头曲线是一种半径小、转弯急、线形标准 低、圆心角为接近于或者大于等于180º的曲线形 式。
第二章道路平面
（1）位于城市附近的道路，由于建筑物和城市风光的映 衬，一般来说对于直线的长度没有太多的限制。
第二章道路平面
（2）对于乡间的公路，由于道路周围的环境过于单调， 直线不宜过长，事故的危害程度往往随路线的增长而加 大。
第二章道路平面
（3）对于大戈壁、大草原等地域开阔的地区，有时直线 长度会达到数十公里。
路线纵断面设计：在路线纵断面图上研究道路纵 坡及坡长的过程。
路线横断面设计：在路线横断面图上研究路基断 面形状的过程。
第二章道路平面
二、平面线形设计的基本要求 （一）汽车行驶轨迹
行驶中汽车的轨迹的几何特征： （1）轨迹连续。这个轨迹是连续的和圆滑的，即 在任何一点上不出现错头和破折；
第二章道路平面
第二章道路平面
3. 最大直线长度问题：
《标准》规定：直线的最大与最小长度应有所限制。
eg： 德国规定直线的最大长度（以米计）为20V
（计算行车速度，km/h），即72s行程（适于高速 公路V≥100km/h）。
前苏联不大于8公里，美国规定为3min行程。
统一规定直线长度比较困难，直线的利用因地制 宜。
由一个回头曲线的终点到另一个回头曲线的 起点的距离，在设计速度为40km/h、 30km/h、 20km/h时，分别应不小于200m、 150m、100m。
第二章道路平面
第三节 圆曲线
一、圆曲线的几何元素
T Rtg α 2
L α πR 180
E R(sec α 1) 2
D 2T L
第二章道路平面
（1）在直线上纵坡不宜过大，因长直线再加下陡坡更易导致 高速度，造成交通事故。直线段的纵坡度一般应小于3%。 （2）长直线适宜与大半径凹形竖曲线组合，这样可以使生硬 呆板的直线得到一些缓和。
第二章道路平面
（3）道路两侧过于空旷时，宜采取植不同树种或设置一定建 筑物、雕塑、广告牌等措施，以改善单调的景观。 （4）长直线或长下坡的尽头应接大半径的平曲线。除曲线半 径、超高、视距等必须符合规定外，还必须采取设置标志、 增加路面抗滑能力等安全措施。 （5）与一定的交通工程设施相配合，如设置距离确认标志、 门式可变信号装置等。
（2）曲率连续。其曲率是连续的，即轨迹上任一 点不出现两个曲率的值。
第二章道路平面
（3）曲率变化连续。其曲率的变化率是连续的，即 轨迹上任一点不出现两个曲率变化率的值。
第二章道路平面
（二）平面线形要素
在平面线形中，基本线形是和汽车的行驶状 态相对应的，具有如下性质：
（1）直线：曲率为零，汽车车身轴向与汽 车行驶方向的夹角为零。
第二章道路平面
三、直线的最小长度 1．同向曲线间的直线最小长度 《规范》：同向曲线间的最短直线长度（以m计） 以不小于设计速度（以km/h计）的6倍为宜（6V）。
第二章道路平面
2．反向曲线间的直线最小长度
《规范》：反向曲线间最小直线长度（以m计）以 不小于设计速度（以km／h计）的2倍为宜。（2V）
（2）圆曲线：曲率为不为零的常数，汽车 车身轴向与汽车行驶方向的夹角为固定值。
（3）缓和曲线：曲率为变数，汽车车身轴 向与汽车行驶方向的夹角为变数。
现代道路平面线形正是由上述三种基本线形—
—直线、圆曲线和缓和曲线构成的，称为平面线形
三要素。
第二章道路平面
第二节 直线
一、直线的特点
两点之间直线距离最短，直捷，通视条件好。 汽车在直线上行驶受力简单，方向明确，驾驶操 作简易。 便于测设。 直线线形大多难于与地形相协调，若长度运用不 当，不仅破坏了线形的连续性，也不便达到线形设计 自身的协调。 过长的直线易使驾驶人感到单调、疲倦，难以目 测车间距离。
心力F F Gv 2
gR
横向失稳
向外滑移 向外倾覆
Y
X
2、抵抗部分离
心力的工程措
施——超高 i h
第二章道路平面
车辆行驶的稳定 性取决于μ
横向力系数的确定：Байду номын сангаас
X Fcα o G s α sin YFsαin Gcαos
Y
X
XFGhi G gR 2vGhiGgv(2Rih)
gv2Rih 1V22R7ih
第一节 道路平面线形概述 一、路线
道路是一条三维空间的实体。
是指道路中线的空间位置和几何构成。
路线平面图：路线在水平面上的投影。 路线纵断面图：沿道路中线的竖向剖面图，再行 展开即是路线的纵断面。 路线横断面图：道路中线上任意一点的法向切面 是道路在该点横断面。
第二章道路平面
路线设计：指确定路线空间位置和各部分几何尺 寸的工作。 路线平面设计：在路线平面图上研究道路的基本 走向及线形的过程。
μ，单位车重所受的横向力，其值越大，汽车在圆 曲线上的稳定性就越差。
第二章道路平面
3、横向稳定性分析
X Fcα o G s α sin
（1）横向倾覆
YFsαin Gcαo
横向力X产生的倾覆力矩大于车重产生的稳定力矩。
Xgh Yb 2Fh iG b 2Gb 2
X b
G 2hg
V2 127R
ih
第二章道路平面
二、直线的运用
1. 宜采用直线线形的路段： （1）不受地形、地物限制的平坦地区或山间的开阔 谷地； （2）市镇及其近郊，或规划方正的农耕区等以直线 条为主的地区； （3）含有较长的桥梁、隧道等构造物路段； （4）路线交叉点及其前后； （5）双车道公路提供超车的路段。
第二章道路平面
2. 当采用长的直线线形时，应注意的问题：
曲线主点里程桩号计算：
不设缓和曲线时，平曲线主点里程桩位有三 个，分别为ZY点、QZ点、YZ点。
计算基点为交点里程桩号， 记为JD，
ZY里程=JD里程-T YZ里程=ZY里程+L QZ里程=YZ里程-L/2 JD里程=QZ里程+D/2
第二章道路平面
二、汽车行驶的横向稳定性
1、汽车在曲线上行驶时受到附加力的影响——离
设计速度（km/h） 120 100 80 60 40 30 20
直 同向 一般值 720 600 480 360 240 180 120
线 曲线 长 间 最小值
120 90 60
度 反向曲线间 240 200 160 120 80 60 40
第二章道路平面
3．相邻回头曲线间的直线最小长度
回头曲线是一种半径小、转弯急、线形标准 低、圆心角为接近于或者大于等于180º的曲线形 式。
第二章道路平面
（1）位于城市附近的道路，由于建筑物和城市风光的映 衬，一般来说对于直线的长度没有太多的限制。
第二章道路平面
（2）对于乡间的公路，由于道路周围的环境过于单调， 直线不宜过长，事故的危害程度往往随路线的增长而加 大。
第二章道路平面
（3）对于大戈壁、大草原等地域开阔的地区，有时直线 长度会达到数十公里。
路线纵断面设计：在路线纵断面图上研究道路纵 坡及坡长的过程。
路线横断面设计：在路线横断面图上研究路基断 面形状的过程。
第二章道路平面
二、平面线形设计的基本要求 （一）汽车行驶轨迹
行驶中汽车的轨迹的几何特征： （1）轨迹连续。这个轨迹是连续的和圆滑的，即 在任何一点上不出现错头和破折；
第二章道路平面
第二章道路平面
3. 最大直线长度问题：
《标准》规定：直线的最大与最小长度应有所限制。
eg： 德国规定直线的最大长度（以米计）为20V
（计算行车速度，km/h），即72s行程（适于高速 公路V≥100km/h）。
前苏联不大于8公里，美国规定为3min行程。
统一规定直线长度比较困难，直线的利用因地制 宜。
由一个回头曲线的终点到另一个回头曲线的 起点的距离，在设计速度为40km/h、 30km/h、 20km/h时，分别应不小于200m、 150m、100m。
第二章道路平面
第三节 圆曲线
一、圆曲线的几何元素
T Rtg α 2
L α πR 180
E R(sec α 1) 2
D 2T L
第二章道路平面
（1）在直线上纵坡不宜过大，因长直线再加下陡坡更易导致 高速度，造成交通事故。直线段的纵坡度一般应小于3%。 （2）长直线适宜与大半径凹形竖曲线组合，这样可以使生硬 呆板的直线得到一些缓和。
第二章道路平面
（3）道路两侧过于空旷时，宜采取植不同树种或设置一定建 筑物、雕塑、广告牌等措施，以改善单调的景观。 （4）长直线或长下坡的尽头应接大半径的平曲线。除曲线半 径、超高、视距等必须符合规定外，还必须采取设置标志、 增加路面抗滑能力等安全措施。 （5）与一定的交通工程设施相配合，如设置距离确认标志、 门式可变信号装置等。
（2）曲率连续。其曲率是连续的，即轨迹上任一 点不出现两个曲率的值。
第二章道路平面
（3）曲率变化连续。其曲率的变化率是连续的，即 轨迹上任一点不出现两个曲率变化率的值。
第二章道路平面
（二）平面线形要素
在平面线形中，基本线形是和汽车的行驶状 态相对应的，具有如下性质：
（1）直线：曲率为零，汽车车身轴向与汽 车行驶方向的夹角为零。
第二章道路平面
三、直线的最小长度 1．同向曲线间的直线最小长度 《规范》：同向曲线间的最短直线长度（以m计） 以不小于设计速度（以km/h计）的6倍为宜（6V）。
第二章道路平面
2．反向曲线间的直线最小长度
《规范》：反向曲线间最小直线长度（以m计）以 不小于设计速度（以km／h计）的2倍为宜。（2V）
（2）圆曲线：曲率为不为零的常数，汽车 车身轴向与汽车行驶方向的夹角为固定值。
（3）缓和曲线：曲率为变数，汽车车身轴 向与汽车行驶方向的夹角为变数。
现代道路平面线形正是由上述三种基本线形—
—直线、圆曲线和缓和曲线构成的，称为平面线形
三要素。
第二章道路平面
第二节 直线
一、直线的特点
两点之间直线距离最短，直捷，通视条件好。 汽车在直线上行驶受力简单，方向明确，驾驶操 作简易。 便于测设。 直线线形大多难于与地形相协调，若长度运用不 当，不仅破坏了线形的连续性，也不便达到线形设计 自身的协调。 过长的直线易使驾驶人感到单调、疲倦，难以目 测车间距离。
心力F F Gv 2
gR
横向失稳
向外滑移 向外倾覆
Y
X
2、抵抗部分离
心力的工程措
施——超高 i h
第二章道路平面
车辆行驶的稳定 性取决于μ
横向力系数的确定：Байду номын сангаас
X Fcα o G s α sin YFsαin Gcαos
Y
X
XFGhi G gR 2vGhiGgv(2Rih)
gv2Rih 1V22R7ih