道路路线设计一圆曲线
圆曲线的详细测设-偏角法
∆������
������������ ������������
工程测量
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工程测量
2 测设数据的计算
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测设数据的计算
测设数据的计算
根据几何原理,偏角值∆������等于相应
弧长������������所对的圆心角������������ 的一半,
09
道路中线逐桩坐标计算
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C目 录 ONTENTS 1 偏角法的原理 2 测设数据的计算 3 测设方法 4 优缺点及适用性
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工程测量
工程测量
1 偏角法的原理
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偏角法的原理
偏角法的原理:
以ZY(YZ)点至曲线上任一桩 点������������ 的弦线与切线之间的弦切 角(称为偏角)∆������和弦长������������来确 定������������ 点的位置。
配置水平度盘读数为00°00′ 00″ ,顺时针 转动照准部,拨出各桩点的偏角值,并
������������ ������������
沿视线方向量取对应的弦长,即可得各
桩点。
工程测量
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工程测量
4 优缺点及适用性
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优点 缺点 适用性
优缺点及适用性
工程测量
• 测设精度较高,实用性较强,灵活性 较好。
• 须保证通视并便于量距。
• 适用于地形较复杂的地区。
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总结
工程测量
偏角法是以ZY点或YZ点起,根据加 密桩点的偏角和弦长进行测设。 适用于地形较复杂的地区。
道路勘测设计概论直线和圆曲线
本章主要学习内容 要求
1. 汽车行驶轨迹特性与道路平面线形要素。
2. 直线的特点与运用(最大长度、最小长度)。 3. 圆曲线的特点、半径与长度。 4. 缓和曲线性质、行驶和参数
要素
5. 平面线形设计原则与线形组合
方法
6. 道路平面设计主要成果。
展示
第一节 概 述
一、路线的相关概念
一般认为:直线的最大长度在城镇附近或其他 景色有变化的地点大于20V是可以接受的;在景色 单调的地点最好控制在20V以内;而在特殊的地理 条件下应特殊处理。
无论是高速公路还是一般公路在任何情况下都要 避免追求长直线的错误倾向.
公路线形设计不是在平面线形上尽量多采用直线,或者是
必须由连续的曲线所构成,而是必须采用与自然地形相协调的 线形。
(二)平面线形要素
(1)汽车导向轮旋转面与车身纵轴之间关系:
角度为零;
角度为常数; 角度为变数 (2)平面线形三要素 与上述三种状态相对应的行驶轨迹线为: 曲率为零的线形——直线 曲率为常数的线形——圆曲线
公路平面线形由直线、曲 线组合而成,平曲线又分为 圆曲线和回旋线两种。
高速公路和一、二、三级 公路平面线形要素有直线、 圆曲线、回旋线三种。四级 公路平面线形要素有直线、 圆曲线两种。
直线的最大长度应有所限制。当采用长的直线线形时,为弥 补景观单调之缺陷,应结合沿线具体情况采取相应的技术措施并 注意下述问题:
⑴. 长直线上纵坡不宜过大,因长直线再加下陡坡行驶更易导
致高速度 ⑵. 长直线与大半径凹形竖曲线组合为宜,可以使生硬呆板的
直线得到一些缓和
⑶.两侧地形过于空旷时,宜采取种植不同树种 或设置一定建筑物、 雕塑、广告牌等措施,以改善单 调的景观。
《道路工程》讲义第一篇第4章-道路线形设计(第1部分)
▪ 汽车从直线开始,行驶了时间t(s)后,行驶的距离为l
(m),当方向盘转动角度 时,前轮相应转动角度为。 则 = K
= K
➢式中 ——在t时间后方向盘转动
φ
的角度
因为 = t
▪ 所以,汽车前轮的转向角为
L0
L0
▪ = kωt (rad)
直线
曲线
曲线——圆曲线
曲线——缓和曲线
一、圆曲线
(一)圆曲线半径的计算公式 1.离心力
在圆曲线上行驶的汽车,可以看成是做圆周运动的物体, 会受到离心力的作用,如果处于双面横坡的外侧,汽车很有 可能因离心力的作用,沿圆曲线的切线方向滑出行车道。
圆心o
C G
C G
一、圆曲线
(一)圆曲线半径的计算公式 1.离心力
1.缓和曲线的概念
设缓和曲线的情况
缓和曲线是设置在直线与圆曲线之间或半径不同的两个圆 曲线之间的曲率半径逐渐变化的线形。
2.缓和曲线的作用
(1)缓和行车方向的突变,利用缓和曲线使曲率逐渐变化, 以适应汽车作转向行驶的轨迹。
(2)消除离心力的突变,缓和曲线使离心加速度逐渐变化
(由 0 变化到 v2 R)力,。不致产生较大的侧向冲击
道路工程
第4章 道路线形设计
§4-1 道路平面线形
目的要求
通过本次课的学习,应重点掌握:路线平面、圆 曲线最小半径的概念及圆曲线最小半径的选用、 缓和曲线的定义、作用及其长度、要素与主点桩 号计算。了解横向力系数μ值的意义及其使用范围。
• 重点:圆曲线三个最小半径的概念、圆曲线最 小半径的选用原则;圆曲线半径的表达式;缓 和曲线的定义、作用及其长度计算、要素与主
路线设计PPT课件
缓和曲线
缓和曲线的作用 设置缓和曲线的作用是缓和人体感到的离心加速度的急剧变化,且使驾驶员容易做到匀顺地操纵方向盘,提高视觉的平顺度,保持线形的连续性。
缓和曲线
一、设置缓和曲线的目的和条件 (一)设置缓和曲线的条件 《标准》规定:直线与小于不设超高的圆曲线最小半径相衔接处,应设置缓和曲线(回旋线);四级公路的直线与小于不设超高的圆曲线最小半径相衔接处,可不设置缓和曲线(回旋线),用超高、加宽缓和段径相连接。
S3′为对向车行驶的距离,按 t 2 的三分之二时间确定。
式中: V′— 对向汽车行驶速度(Km /h)。
行车视距
●《标准》规定高速公路、一级公路应满足停车视距的要求。其标准如下表。
三、各级公路对视距要求
设计速度(km/h)
120
100
80
60
停车视距(m)
缓和曲线
(二)设置缓和曲线的目的 有利于驾驶员操纵方向盘 消除离心力的突变,提高舒适性 完成超高和加宽的过渡 与圆曲线配合得当,增加线形美观
缓和曲线
二、缓和曲线最小长度 缓和曲线最小长度应满足: 使汽车平顺地由直线段过渡到到圆曲线段,并对离心力的增长有一定的限制; 驾驶员操纵方向盘所需的必要时间以利驾驶员顺适地操纵放向盘; 满足道路设置超高与加宽过渡的要求。
第一节 平面线形
一、 直线
二、 圆曲线
三、 缓和曲线
四、 行车视距
五、 平面线形设计要点
平面设计的主要内容: 1.平面线形设计,包括直线、圆曲线、缓和曲线各自的设计及其组合设计,同时要考虑行车视距问题。 2.弯道部分的特别设计,如弯道加宽、弯道超高等。 3.沿线桥梁、隧道、道口、平面交叉口、广场和停车场等的平面布设,还有分隔带以及其断口的平面布置、路侧带缘石断口的平面布置。 4.道路照明及道路绿化的平面布置。
圆曲线的详细测设
2.1圆曲线要素计算在JD1点置经纬仪,以一个测回测定转折角 ,计算路线偏角 。设计圆曲线的半径R=50m,按下列公式计算圆曲线元素(切线长T、曲线长L、外失距E、切曲差D),
(1-0)
(1-1)
(1-2)
D=2T-L(1-3)
用安置于JD1点的经纬仪先后瞄准ZD1,ZD2定出方向,用钢尺在该方向上测设且切线长T,定出圆曲线的起点(直圆点)ZY和圆曲线的终点(圆直点)YZ,打下木桩,重新测设一次,在木桩顶上标出ZY 和YZ的精确位置。
学 号:08300486
专 业 班 级:工程测量与监理384403
指 导 教 师:张晓雅
摘 要
本文阐述了在公路、铁路的路线圆曲线测设中,一般是在测设出曲线各主点后,随之在直圆点或圆直点进行圆曲线详细测设。其中施工测量是整个施工进程和每一施工工序中的首要工作,其内容主要是建立平面控制网和高程系统,测定线路关键点,细部点的测设,中线(线路轴线),对圆曲线进行施工放样测量,并在施工进程中进行相关的测量等,以确保施工质量和施工过程的安全。本文通过仪器安置不同地方进行多种圆曲线测设,提出了偏角法、切线支距法和全站仪法详细测设圆曲线的方法,对圆曲线上各点进行测设。
ZY K4+776.716 K5 123.284
+L/2 164.348 - K5 +17.872
QZ K4+941.064 YZ 105.412
+L/2 164.384
YZ K5+105.412
主点坐标计算:
由上表已知JD2坐标及坐标方位角,可求出ZY点坐标
=9719.009+173.284cos316015、50、、=9844.212
第2讲 圆曲线设计概要
第一节 道路平面设计 第2讲 圆曲线设计
主讲人:于国锋
圆曲线
• 圆曲线半径及其选择
–汽车转弯时的横向稳定性分析
Ga—汽车总重
Y
基 础 工 程 技 术 专 业 课 程
C—离心力
hg—汽车重心高度 α—道路横向坡度角 b —汽车轮距(m) i0—路拱横坡度
道 路 工 程 技 术
脚踏实地 追求卓越
8%
最大超高 6% 4% 不设超高 最小半径( m) 路拱≤2.0% 路拱>2.0%
650
710 810 5500 7500
400
440 500 4000 5250
250
270 300 2500 3350
125
135 150 1500 1900
60
60 65 600 800
30
35 40 350 450
解:根据公式计算得: T=71.6546 L=140.6735 E=8.4386 D=2.6356 曲线主点桩号计算如下: ZY=JD- T=87369.7754 YZ=ZY+ L=87510.4290 QZ=YZ-L/2=87440.0922 JD=QZ+D/2=87441.4100
脚踏实地 追求卓越
极限最小半径
不设超高最小半径
道 路 工 程 技 术
脚踏实地 追求卓越
圆曲线
• 圆曲线半径及其选择
–圆曲线最小半径
例题:高速公路设计车速为V=120km/h,路拱横坡度为2%,若横向力系数采
用0.040。试计算不设超高园曲线最小半径(取500米的整数倍)。 解:根据汽车行驶在曲线上力的平衡方程式: 可计算如下:
圆曲线
道路中线测量—圆曲线测设(工程测量课件)
01
交点和转点的测设
02
03
道路中
线测量
04
05
06
08
09
路线转角的测定和里程桩设置
圆曲线测设
圆曲线详细测设的基本要求
虚交点的测设
带有缓和曲线的平曲线测设
回头曲线的测设
道路中线逐桩坐标计算
C
目
录 ONTENTS
1
圆曲线详细测设
2
整桩号法
3
整桩距法
4
特点及适用性
1
圆曲线详细测设
➢ 圆曲线详细测设:
3
整桩距法
➢ 整桩距法:
➢ 从圆曲线起点ZY和终点YZ
开始,分别以桩距 l 0 连续
向圆曲线中点QZ设桩。
例: 已知某JD的里程为K2+968.43,测得转角 =34°1
2‘,圆曲线半径R=200m,若按整桩距法加桩,试确定加
桩桩号。
解:
由前例已知ZY里程=K2+906.9,QZ里程=K2+966.59,
2
圆曲线主点测设
➢ ZY点的测设:
➢ 将仪器置于JD上,望远镜照准
后视JD或此方向上的转点,沿
望远镜视线方向量取切线长T,
得ZY,先插一测钎标志。
➢ 用钢尺丈量ZY至最近一个直线
桩的距离,如两桩号之差等于
所丈量的距离或相差在容许范
围内,即可在测钎处打下ZY桩。
➢ YZ点的测设:
➢ 在ZY点测设完后,转动望远镜
C
目
录 ONTENTS
1
直角坐标系的建立
2
加密桩点坐标的计算
3
测设方法
4
优缺点及适用性
平曲线和圆曲线的区别和联系
平曲线和圆曲线是两种不同的线形,它们在道路和桥梁的设计
中都有应用。
以下是它们之间的区别和联系:
区别:
1. 平曲线一般指的是路线在水平面上的转向部分,其曲率较小,通常用于较长的弯道。
而圆曲线则是指道路的转弯半径为圆形的曲线,其曲率较大,通常用于较急的弯道。
2. 平曲线通常是连续的,即在转弯的过程中,车辆需要连续地沿着一个方向转弯。
而圆曲线则可能是一个独立的曲线,即车辆在进入和离开圆曲线时,可能不需要连续转弯。
3. 平曲线的长度通常较长,而圆曲线的长度较短。
联系:
1. 平曲线和圆曲线都可以用于表示道路的线形,它们都是为了满足道路的几何要求而设计的。
2. 在某些情况下,平曲线和圆曲线可能会重叠使用,例如在连续的弯道中,可能会使用平曲线作为前导曲线,使用圆曲线作为结束曲线。
3. 在进行道路设计时,平曲线和圆曲线的选择和使用需要考虑到道路的实际情况和设计要求,以确保行车安全和舒适性。
总的来说,平曲线和圆曲线虽然有所不同,但它们都是为了满
足道路线形设计的要求而使用的。
在实际应用中,需要根据具体情况选择使用哪种曲线。
道路路线平纵横计算
注:本文档为手算计算书文档,包含公式、计算过程在内,可供老师教学,可供学生学习。
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请私信作者!)团队成果,侵权必究!(温馨提示,本文档没有计算功能,请在作者个人中心中下载对应的Excel计算表格,填入基本参数后,Excel表格会计算出各分项结果,并显示计算过程!)圆曲线半径及缓和曲线最小长度圆曲线半径及缓和曲线最小长度设计时速/km·h-1120 100 80 60 40 30 20 一般值/m1000 700 400 200 100 65 30 极限值/m650 400 250 125 60 30 15 (1)圆曲线半径()()根据表3-2,选取圆曲线半径R1=620mR2=330mR3=450mR4=400mR5=450mR6=350m(2)各个交点的缓和曲线长度设计计算JD1满足旅客的舒适性:式中:离心加速度平均变化率,控制行驶时间不宜过短:式中:缓和曲线上的行程时间,超高渐变率适中:本次设计路基宽度为20.0米,行车道+硬路肩=8.25米,即单幅超高宽度为8.25米;JD1半径对应的超高值为3%,可知:式中:旋转轴至行车道外侧边缘的宽度,超高坡度与路拱横坡度的代数差,超高渐变率符合视觉条件的要求:JD2满足旅客的舒适性:式中:离心加速度平均变化率,控制行驶时间不宜过短:式中:缓和曲线上的行程时间,超高渐变率适中:本次设计路基宽度为20.0米,行车道+硬路肩=8.25米,即单幅超高宽度为8.25米;JD2半径对应的超高值为5%,可知:式中:旋转轴至行车道外侧边缘的宽度,超高坡度与路拱横坡度的代数差,超高渐变率符合视觉条件的要求:JD3满足旅客的舒适性:式中:离心加速度平均变化率,控制行驶时间不宜过短:式中:缓和曲线上的行程时间,超高渐变率适中:本次设计路基宽度为20.0米,行车道+硬路肩=8.25米,即单幅超高宽度为8.25米;JD3半径对应的超高值为4%,可知:式中:旋转轴至行车道外侧边缘的宽度,超高坡度与路拱横坡度的代数差,超高渐变率符合视觉条件的要求:JD4满足旅客的舒适性:式中:离心加速度平均变化率,控制行驶时间不宜过短:式中:缓和曲线上的行程时间,超高渐变率适中:本次设计路基宽度为20.0米,行车道+硬路肩=8.25米,即单幅超高宽度为8.25米;JD4半径对应的超高值为5%,可知:式中:旋转轴至行车道外侧边缘的宽度,超高坡度与路拱横坡度的代数差,超高渐变率符合视觉条件的要求:JD5满足旅客的舒适性:式中:离心加速度平均变化率,控制行驶时间不宜过短:式中:缓和曲线上的行程时间,超高渐变率适中:本次设计路基宽度为20.0米,行车道+硬路肩=8.25米,即单幅超高宽度为8.25米;JD5半径对应的超高值为4%,可知:式中:旋转轴至行车道外侧边缘的宽度,超高坡度与路拱横坡度的代数差,超高渐变率符合视觉条件的要求:JD6满足旅客的舒适性:式中:离心加速度平均变化率,控制行驶时间不宜过短:式中:缓和曲线上的行程时间,超高渐变率适中:本次设计路基宽度为20.0米,行车道+硬路肩=8.25米,即单幅超高宽度为8.25米;JD6半径对应的超高值为5%,可知:式中:旋转轴至行车道外侧边缘的宽度,超高坡度与路拱横坡度的代数差,超高渐变率符合视觉条件的要求:根据以上控制条件,及表3-2当中的规定,由于本次设计地形相对比较平缓,因此缓和曲线尽量取富裕值,因此拟定缓和曲线:平曲线要素计算曲线要素计算图(1)已知JD1平曲线,,圆曲线半径R1=620m,s1=85,JD1的曲线要素计算如下:==平曲线主点桩号计算校核:JD1交点桩号:K9+737.371JD1ZH+HY+YH+HZQZJD1(2)已知JD2平曲线,,圆曲线半径R2=330m,s2=105,JD2的曲线要素计算如下:==平曲线主点桩号:JD2交点桩号为K10+942.468JD2ZH+HY+YH+HZQZJD2(3)平曲线主点桩号及校核已知JD3平曲线,,圆曲线半径R3=450m,s3=90,JD3的这些曲线要素计算见下面:==平曲线主点桩号:JD3交点桩号为K11+946.540JD3ZH+HY+YH+HZQZJD3(4)平曲线主点桩号及校核已知JD4平曲线,,圆曲线半径R4=400m,s4=105,JD4的这些曲线要素计算见下面:==平曲线主点桩号:JD4交点桩号为K12+620.883JD4ZH+HY+YH+HZQZJD4(5)平曲线主点桩号及校核已知JD5平曲线,,圆曲线半径R5=450m,s5=90,JD5的这些曲线要素计算见下面:==平曲线主点桩号:JD5交点桩号为K13+823.647JD5ZH+HY+YH+HZQZJD5(6)平曲线主点桩号及校核已知JD6平曲线,,圆曲线半径R6=350m,s6=110,JD6的这些曲线要素计算见下面:==平曲线主点桩号:JD6交点桩号为K14+892.362JD6ZH+HY+YH+HZQZJD6通过上述计算出本次设计各个平曲线要素值及特征点桩号;并将计算值填入下表:平曲线要素值及特征点桩号竖曲线要素计算(1)纵坡值依次计算各纵坡值:i1=0.39 %i2=3.25%i3=-1.65%i4=0.43%i5=3.2%i6=0.85%i7=-3.3%i8=-0.3%i9=3.8%i10=2.529%上坡为正,下坡为负。
圆曲线的作用
圆曲线的作用
圆曲线在交通路线的建设中具有重要的作用,具体来说:
1.圆曲线能够缓解路线转弯的限制,实现道路的平稳过渡,提高行车安全性和车速。
2.圆曲线可以节省土地使用。
3.在道路平面线形中,单曲线、复曲线、双交点或多交点曲线、虚交点曲线、回头曲线等一般均包含了圆曲线,因此圆曲线是道路设计中不可或缺的一部分。
4.圆曲线也是一种被广泛应用的微分几何曲线,可以用于艺术设计和技术设计等领域。
总的来说,圆曲线在道路建设中扮演着重要的角色,为交通的顺畅和安全提供了保障。
小半径平曲线
小半径平曲线
小半径平曲线是道路设计中用于缓和转弯的一种方式。
在平面线形中,路线转向处曲线的总称即为平曲线,包括圆曲线和缓和曲线。
这些曲线使得车辆能够从一根直线过渡到另一根直线。
具体来说,小半径平曲线路段通俗地可以理解为“道路急转弯”。
在小半径平曲线的设计中,由于汽车在曲线上行驶时,其四个车轮轨迹半径不同,其中前轴外轮半径最大,后轴内轮半径最小,因此需要比直线上更大的宽度。
因此,在设计小半径平曲线时,会考虑到加宽的问题,以克服汽车转弯时的离心力。
此外,小半径平曲线多出现在山区铁路、部分专用线等地方。
在这些情况下,由于受到地形、特殊地物的影响,采用半径小于300米的曲线来绕避障碍,这类曲线在日常工作中称为小半径曲线。
道路工程测量(圆曲线缓和曲线计算公式)
道路工程测量( 圆曲线缓和曲线计算公式)内容:理解线路勘测设计阶段的主要测量工作 (初测控制测量、带状地形图测绘、中线测设和纵横断面测量);掌握路线交点、转点、转角、里程桩的概念和测设方法;掌握圆曲线的要素计算和主点测设方法;掌握圆曲线的切线支距法和偏角法的计算公式和测设方法;了解虚交的概念和处理方法;掌握缓和曲线的要素计算和主点测设方法;理解缓和曲线的切线支距法和偏角法的计算公式和测设方法;掌握路线纵断面的基平、中平测量和横断面测量方;了解全站仪中线测设和断面测量方法。
重点:圆曲线、缓和曲线的要素计算和主点测设方法;切线支距法和偏角法的计算公式和测设方法;路线纵断面的基平、中平测量和横断面测量方法—难点:缓和曲线的要素计算和主点测设方法;缓和曲线的切线支距法和偏角法的计算公式和测设方法。
§ 9.1交点转点转角及里程桩的测设一、道路工程测量概述 6 x:分为:路线勘测设计测量(route reconnaissance and design survey) 和道路施工测量(road construction survey) 。
(一)勘测设计测量(route reconnaissance and design survey)分为:初测(preliminary survey) 和定测(location survey)1 、初测内容:控制测量(control survey) 、测带状地形图(topographical map of a zone)和纵断面图(profile) 、收集沿线地质水文资料、作纸上定线或现场定线,编制比较方案,为初步设计提供依据。
2、2、定测内容:在选定设计方案的路线上进行路线中线测量(center line survey) 、测纵断面图(profile) 、横断面图(cross-section profile) 及桥涵、路线交叉、沿线设施、环境保护等测量和资料调查,为施工图设计提供资料。
圆曲线的测设
圆曲线的测设由一定半径的圆弧构成的曲线,称为圆曲线。
在路线中线由一直线方向转变为另一直线方向时,或由一坡度转变为另一坡度时,为保证运行安全,一般在水平方向和竖直方向均设置一定半径的圆曲线。
下面介绍水平方向上圆曲线的测设方法。
(一) 圆曲线的要素及其计算如图10-63所示,A 为某道路中线的起点,其里程为0+000,道路中线由AJ D 1方向转变为另一直线方向J D 1 -JD 2,为了行车安全,需在其间设置平面圆曲线“ZY -QZ -YZ ”,其名称和常用符号结合图10-63介绍如下:R ——圆曲线半径,在测设中根据路线等级及地形条件选定;α——转向角,由设计图纸提供,或在路线定测时实测;JD ——转向点,或称交点,根据工程的设计条件测设;ZY ——直圆点,圆曲线的起点;QZ ——曲中点,圆曲线的中点;YZ ——圆直点,圆曲线的终点;T ——切线长,JD 至ZY(YZ)的直线距离;L ——曲线长,ZY 至YZ 的弧长;E ——外矢距,JD 至QZ 的直线距离;q ——切曲差,两倍切线长与曲线长之差。
通常,把T 、L 、E 、q 四元素称为圆曲线要素。
把ZY 、QZ 、YZ 三点称为圆曲线主点。
由图10-64可知,各要素的计算公式如下:⎪⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎪⎬⎫-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-⋅=⋅⋅⋅=⋅=︒L T q R E R L tg R T 212sec 1802απαα (10-25)(二) 圆曲线主点桩号的计算在线路测量中,曲线段的桩号是按曲线传递的,若已求出圆曲线要素及交点JD 的桩号,则计算圆曲线主点桩号的一般公式如下:⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫+=+=-=22L QZ YZ L ZY QZ T JD ZY 桩号桩号桩号桩号桩号桩号 (10-26) 主点桩号的检核,可用切曲差q 来验算,其公式为:q T JD YZ -+=桩号桩号(三) 圆曲线主点的放样方法求出圆曲线要素之后,可按下述步骤测设圆曲线主点:1. 将经纬仪安置于交点J D 1上(见图10-63),分别瞄准起点A 和交点J D 2,从J D 1起沿切线方向用钢尺测设切线长T ,在地面上分别标定出曲线起点ZY 和曲线终点YZ 。
6第四章道路路线设计一(圆曲线)
K423+349.13 373.87/2
QZ +J/2
JD
K423+162.195 7.15/2
K423+165.77
YZ——圆直点
QZ——直圆点 ZY——曲中点
例题一:某山区二级公路,设计速度V=60km/h, 交点桩号为K187+461.44,转角 3156'24" ,选 用的圆曲线半径为300m,试求圆曲线要素并计算 主点桩号。
V2 R 127( i超 )
例:某山岭重丘区二级公路,计算行车速度 V=40km/h,计算极限最小半径。 解:取i=8 %,μ=0.14则
V2 402 R 57.3m 127( i) 127(0.14 0.08)
取整R =60m。
一般最小半径(设超高的推荐半径):指设超 高时的推荐值,通常情况下采用的最小半径。 其数值介于不设超高最小半径与极限最小半径 之间。超高值随半径增大而按比例减小。
因此,在采用直线线形并确定其长度 时,必须持谨慎态度,不宜采用过长的直 线,并注意直线的设置要与地形、地物、 环境相适应。
(2)直线的最大长度 目前最大直线长度的量化还是一个需要研究的课 题,目前各国有不同的处理方法: 德国、西班牙和日本规定20V,即72s行程;法国 认为长直线应用半径5000m以上的圆曲线代替; 美国认为线形尽可能直接,并与地形相适应。 我国没有明确规定,仅规定“直线长度不宜过 长”。
(一)圆曲线半径公式的推导
确定最小半径的原则
确定圆曲线最小半径的实质是汽车行驶在公路曲线 部分时所产生的离心力等横向力不超过轮胎与路面 的摩阻力所允许的界限,即不产生横向滑移。
汽车质量 m kg 汽车速度 m/s 圆曲线半径 R m
圆曲线要素及计算公式
圆曲线要素及计算公式前言《礼记》有云:大学之道,在明德,在亲民。
在提笔撰写我的毕业设计论文的时候,我也在向我的大学生活做最后的告别仪式。
我不清楚过去的一切留给现在的我一些什么,也无从知晓未来将赋予我什么,但只要流泪流汗,拼过闯过,人生才会少些遗憾!非常幸运能够加入水利工程这个古老而又新兴的行业,即将走向工作岗位的时刻,我仿佛感受到水利行业对我赋予新的历史使命,水利是一项以除害兴利、趋利避害,协调人与水、人与大自然关系的高尚事业。
水利工作,既要防止水对人的侵害,更要防止人对水的侵害;既要化解自然灾害对人类生命财产的威胁,又要善待自然、善待江河、善待水,促进人水和谐,实现人与自然和谐相处。
这种使命,更让我用课堂中的知识用于实际生产中来。
特别是这两个月来的毕业设计,我越发感觉到学会学精测量基础知识对于我贡献水利是多么的重要。
所以,我越发不愿放弃不多的大学时光,努力提高自己的实践动手能力,而本学期的毕业设计,为我提供了绝好的机会,我又怎能放弃?刚刚从老师那里得到毕业设计的题目和任务时,我的心里真的没底。
作为毕业设计的主体工作,我们主要运用电子水准仪对某幢建筑物进行变形观测与计算,布设控制点进行平面控制测量和高程控制测量;用全站仪进行了中心多边行角度和距离的测量,并用条件平差原理进行平差,通过控制点的放样来计算土的挖方量,还有圆曲线的计算与测设。
而我研究的毕业课题是圆曲线测设。
大学的最后一个学期过得特别快,几乎每天扛着仪器,奔走在校园的每个角落,生活亦很有节奏。
今天我提笔写毕业论文,我的毕业设计也接近尾声。
不管成果如何,毕竟心里不再是没底了,挑着两个多月的辛苦换来的数据和成果,并不断的完善他们,心里感觉踏实多了。
在本次毕业设计论文的设计中要感谢水利系为我们的工作提供了测量仪器,还有各指导老师的教导和同学的帮助。
摘要:在公路、铁路的路线圆曲线测设中,一般是在测设出曲线各主点后,随之在直圆点或圆直点进行圆曲线详细测设。
关于路线设计规范中四级公路平面线形应由直线圆曲线两种要素组成“的理解
关于路线设计规范中"四级公路平面线形应由直线圆曲线两种要素组成“的理解?路线设计规范第七章公路平面中"四级公路平面线形应由直线圆曲线两种要素组成“另”四级公路的超高、加宽过渡段应设置在紧邻圆曲线的起点或终点的直线上“!是否理解为四级公路不能设置缓和曲线?其用意何在?经过初步计算,四级公路当半径小于70时超高过渡段长度需要21米,小于30米需要过渡段长30米,如果过渡段全部设置在直线上分别则需要40和60米的直线,必然造成路线是一段曲线加一段直线的组合,而不容易出现连续曲线。
而四级路往往出现在地形复杂的地区教多,线形与地形结合似乎会差些吧!等等。
反正有点晕![[i] 本帖最后由yyy114 于2006-10-14 23:14 编辑[/i]]你说的问题很实际,我在设计里也碰到这个疑问,现在还未释怀。
对规范我通读,理解如下,很多东西是猜测:7.4.1四级公路的直线同小于表7.4.1不设超高的圆曲线最小半径径相连接处,应设置超高、加宽过渡段。
(对于设计速度20km/h,路拱≤2%,不设超高的圆曲线最小半径为150m)7.7.1四级公路的直线同小于表7.4.1不设超高的圆曲线最小半径径相连接处,和半径小于或等于250m的圆曲线径相连接处,应设置超高、加宽过渡段。
(这里面的意思就出现了两层:1、不设超高的圆曲线最小半径为150m;2、不设超高的圆曲线最小半径为250m。
是不是很矛盾?)9.2.1两反向圆曲线间不应设置短直线段,否则应调整线形设置为S形曲线。
(这里短直线标准是多少?2倍V么)设计速度等于或小于40km/h的双车道公路,两相邻反向圆曲线无超高时可径相衔接,无超高有加宽时应设置长度不小于10m的加宽过渡段;两相邻反向圆曲线设有超高时,地形条件特殊困难路段的直线长度不得小于15m。
(大概的意思我是看懂了,两相邻的反向圆曲线之间的10m长直线可否作为共同的加宽过渡用,还是说2个圆曲线应该有各自独立的加宽过渡段。
2第二章道路勘测设计
第六节
平面设计成果
一、直线曲线转角表 通过测角、量中线、配半径后的成果,反映设计者对 平面线形的布置意图,绘制平面图的依据。 内容: 1、交点号: JD12 2、交点桩号: K3+254 3、偏角值:α左=32°34′58″;α右=27°56′13″
4、曲线要素: 曲线半径 R ; 缓和曲线参数A2=R×LS; 缓和曲线长度LS (由计算或查表取得);
α
hc
iF
Lc
B
ic i hc
(三)超高的构成
1、绕内边缘转(新建路)
2、绕中轴转(改建路)
二、弯道加宽(P36)
因弯道行驶时占路宽比直线宽,因此在弯道部分路基应加宽。 (一)加宽值计算 单车道:e=R- R 2 L2 R—平曲线半径 L—前保险杠到后轴的距离 R2-L2= R2+e2-2Re 由于2Re>> e2,因此略去e2 得e= L2/2R 考虑汽车的摆动幅度,在弯道上加宽。
(二)超高缓和段
1、边轴旋转法 超高缓和段LC=BiC/iF iC=tgα=hC/B ic——超高横坡度 i——路拱坡度 2、中轴旋转法 iF= hC/LC ,LC= hC/iF 因 hC=Bi/2+ BiC/2 得:LC=(B/2)×(iC+i)/iF iF 平区—1%;重区—2% 超高渐变率(P33) 边转与中转相比:LC边>LC中 LC采用5的倍数,不小于10M
(3)错车视距SZ (4)超车视距Sq (5)避让障碍视距S
二、视距标准
1、停车视距:
L1 Ss L0
S停=L1+SS+L0=Vt/3.6+V2K/254(Φ+i)+L0 V—Km/h t—S K—制动器使用系数1.2-1.4 Φ—纵向附着系数 i—纵坡度 上坡“+”下坡“-” V 120 Φ 0.29 计算完取整 平 110 100 0.31 80 60 50 0.31 0.33 0.35 二 重 40 平 75 三 重 30 平 40 40 0.38 30 0.44 四 重 20 20 0.44
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于是有
G C Gi0
mg
mv2 R
mgi0
v V 3.5
R V2
127( i0 )
R V2
127( i0 )
由此可见,其他条件一定的情况下,半径的大小 取决于横向力系数。
R V2 127( i0 )
➢ 横向力系数的确定要考虑以下因素: ➢ 汽车的横向滑移 ➢ 汽车的横向倾覆 ➢ 乘客的心理感受 ➢ 轮胎和燃料的消耗
解:取i=1.5 %,μ=0.035。
R V2
802
2519.7m
127( i) 127(0.035 0.015)
取整得平原微丘区二级公路不设超高的最小半 径为2500米。
各级公路的圆曲线最小半径
城市道路圆曲线最小半径
圆曲线半径的选用:
条件许可时,选大于不设超高的最小半径; 一般条件时,选大于一般最小半径; 极端困难时,选极限最小半径。
127( i0 )
➢ 不设超高最小半径:道路曲线半径较大、离心力 较小时,汽车沿双向路拱(不设超高)外侧行驶 时,路面的摩擦力,足以保证汽车安全行驶采用 的最小半径。
R V2
127( i0 )
例:某平原微丘区二级公路,计算行车速度
V=80km/h,路面为沥青混凝土,计算不设超高的最 小半径。
离心力与重力在平行路面方向的分力分别为
C cos G sin
则汽车受到的横向力为
Y C cos Gsin
令 Y ——横向力系数
G
Y G
物理意义:单位车重受到的横向力。
Y C cos Gsin
G C cos G sin
由于 很小,故 sin tan i0 cos 1.0
因此,在采用直线线形并确定其长度 时,必须持谨慎态度,不宜采用过长的直 线,并注意直线的设置要与地形、地物、 环境相适应。
(2)直线的最大长度
目前最大直线长度的量化还是一个需要研究的课 题,目前各国有不同的处理方法: 德国、西班牙和日本规定20V,即72s行程;法国 认为长直线应用半径5000m以上的圆曲线代替; 美国认为线形尽可能直接,并与地形相适应。
我国没有明确规定,仅规定“直线长度不宜过 长”。
(3)直线的最小长度 ①同向曲线间的直线最小长度:
同向曲线间插入短直线
容易产生把直线和两端 的曲线看成为反向曲线 的错觉
当直线过短时甚至可能 把两个曲线看成一个曲 线,容易造成司机的判 断错误。
同向曲线之间直线的最小长 度(以m计)以不小于设计速 度(以km/h 计)的6倍为宜。
当采用长的直线线形时,为弥补景观单调之缺陷, 可采取如下技术措施:
(1)长直线上的纵坡坡度不宜过大,因长直线再加 上陡坡行驶更容易造成高速度;
(2)长直线与大半径凹形竖曲线组合为宜,这样可 以使生硬呆板的直线得到一些缓和;
(3)道路两侧地形空旷时,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;
解:取i=8 %,μ=0.14则
R V2
402
57.3m
127( i) 127(0.14 Nhomakorabea0.08)
取整R =60m。
➢ 一般最小半径(设超高的推荐半径):指设超 高时的推荐值,通常情况下采用的最小半径。 其数值介于不设超高最小半径与极限最小半径 之间。超高值随半径增大而按比例减小。
R V2
一般取值不超过0.15~0.20
车辆行驶在曲线的哪一侧更安全?
内:Y C cos Gsin 外:Y C cos Gsin
如何保证曲线外侧车辆的安全?
思路一:控制离心力的大小。
mv2 C
R
当受条件限制而无法设置大半径曲线时怎么办?
思路二:改变外侧车辆受力状态。
设置超高!
能不能无限制地设置超高?
(4)长直线或长下坡尽头的平曲线,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。
一、圆曲线
在路线遇到障碍或地形需要改变方向时设置圆曲线。 各级公路和城市道路,不论转角大小均应设置园曲线。 优点:易与地形相适应、可循性好、线形美观、易 于测设等。
描述圆曲线的指标 圆曲线半径 圆曲线长度
②反向曲线间最小长度: 在转向相反的两个圆曲线之间,如果没有设置缓和 曲线,考虑到设置超高、加宽缓和段以及驾驶人员 转向操作的需要,宜设置一定长度的直线。
反向曲线之间的最小直线长度(以m 计)以不小于设 计速度(以km/h 计)的2倍为宜。
(4)直线的运用
下述路段可采用直线线形:
①不受地形、地物限制的平坦地区或山间的开 阔谷地; ②以直线条为主的城镇、近郊或农村; ③长大桥梁、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。
圆曲线
直线与圆曲线
之间插入缓和 曲线
补充:直线
(1)直线的特点 优点:短线路捷、方向明确、测设简单、乘车舒 适、无视距障碍。
基于直线的这些优点,在平面线形设 计中,广泛采用直线线形。
缺点:①过长的直线易使驾驶员感到单调、疲倦, 难以目测车间距离,于是产生尽快驶出直线 的急躁情绪,车速一再加快,很容易造成交 通事故。 ②在地形变化复杂地段,直线线形难以与地 形相协调,造成工程费用显著增高。
不能!
R
V2
127( i超 )
《规范(标准)》规定的圆曲线最小半径:
➢ 极限最小半径:指圆曲线半径采用的最小极限值。 只有地形困难或 受其它条件限制时方可使用。采 用极限最小半径时,设置最大超高。
R
V2
127( i超 )
例:某山岭重丘区二级公路,计算行车速度 V=40km/h,计算极限最小半径。
道路工程
第四章 道路路线设计
本节重点: 圆曲线半径公式的推导 三种最小半径的含义及应用 圆曲线半径的选择 圆曲线要素计算及主点桩号推导
第一节 道路平面线形
道路线形——道路路幅中心线的立体形状。 平面线形——道路中线在水平面上的投影形状 称为~。
平面线形基本要素: 直线――曲率为零的线形; 圆曲线――曲率为常数的线形; 缓和曲线――曲率为变数的线形。
(一)圆曲线半径公式的推导
确定最小半径的原则 确定圆曲线最小半径的实质是汽车行驶在公路曲线 部分时所产生的离心力等横向力不超过轮胎与路面 的摩阻力所允许的界限,即不产生横向滑移。
➢ 汽车质量 m kg
v ➢ 汽车速度 m/s
➢ 圆曲线半径 R m
则汽车受到的离心力为 C mv2 R
汽车受到的重力为 G mg