iA道路勘測(cè)設(shè)第二章

1、建筑工程學(xué)院道路勘測(cè)設(shè)計(jì)道路勘測(cè)設(shè)計(jì)主講：趙春花 講師建筑工程學(xué)院 汽車行駛軌跡特性與道路平面線形要素 。 直線的特點(diǎn)和運(yùn)用、最大長(zhǎng)度和最小長(zhǎng)度。 圓曲線的特點(diǎn)、半徑大小及其長(zhǎng)度 。 緩和曲線的性質(zhì)、形式及最小長(zhǎng)度和參數(shù) 。 平面線形設(shè)計(jì)原則和線形要素組合類型 。 道路平面設(shè)計(jì)的主要技術(shù)文件。第二章第二章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)建筑工程學(xué)院第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述一、路線的相關(guān)概念 道路：一條三維空間的實(shí)體，是由路基、路面、橋梁、涵洞、隧道等組成的空間帶狀構(gòu)造物。 路線：道路中線的空間位置。 線形：道路中心線的立體形狀。 路線平面：路線在水平面上的投影。 路線縱斷面：沿中線豎直剖切再行展開的

2、斷面（展開是指展開平面、縱坡不變）。 路線橫斷面：中線上任一點(diǎn)的法向切面。 路線設(shè)計(jì)：確定路線空間位置和各部分的幾何尺寸。建筑工程學(xué)院 建筑工程學(xué)院二、汽車行駛軌跡與道路平面線形（一）汽車行駛軌跡 行駛中的汽車其重心的軌跡在幾何性質(zhì)上有以下特征： 軌跡是連續(xù)的、圓滑的，任一點(diǎn)不出現(xiàn)錯(cuò)頭和破折。 曲率是連續(xù)的，任一點(diǎn)不出現(xiàn)兩個(gè)曲率值。 曲率變化是連續(xù)的，任一點(diǎn)不出現(xiàn)兩個(gè)曲率變化率值。company l建筑工程學(xué)院 直線圓直線: 不滿足第二、三條性質(zhì)，但滿足第一條要求，滿足了車輛的直行和轉(zhuǎn)向要求，可作為低等級(jí)山區(qū)道路采用。 建筑工程學(xué)院為滿足第二條要求，在直線與圓曲線間引入了一條曲率逐漸變化的“緩

3、和曲線”，使整條線形符合汽車行駛軌跡特性的第一條和二條，保持了線形的曲率連續(xù)。它不滿足第三條要求，不是最理想的，但與汽車行駛軌跡接近，國(guó)內(nèi)外普遍采用。直緩圓緩直:建筑工程學(xué)院 平面線形三要素：直線、圓曲線和緩和曲線。 道路平面線形設(shè)計(jì)，是根據(jù)汽車行駛的力學(xué)性質(zhì)和行駛軌跡要求，合理地確定各線形要素的幾何參數(shù)，保持線形的連續(xù)性和均衡性，避免采用長(zhǎng)直線，并注意使線形與地形、地物、環(huán)境和景觀等協(xié)調(diào)。對(duì)于車速較高的道路，線形設(shè)計(jì)還應(yīng)考慮汽車行駛美學(xué)及駕駛員視覺(jué)和心理上的要求。（二）平面線形要素（二）平面線形要素建筑工程學(xué)院第二節(jié) 直線一、直線的特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)兩點(diǎn)之間距離最短。具有短捷、直達(dá)的印象。行駛受力簡(jiǎn)

4、單，方向明確，駕駛操作簡(jiǎn)易。測(cè)設(shè)簡(jiǎn)單方便（用簡(jiǎn)單的就可以精確量 距、放樣等）。在直線上設(shè)構(gòu)造物更具經(jīng)濟(jì)性。 建筑工程學(xué)院 缺點(diǎn)直線單一無(wú)變化，與地形及線形自身難以協(xié) 調(diào)。過(guò)長(zhǎng)的直線在交通量不大且景觀缺乏變化時(shí)， 易使駕駛?cè)藛T感到單調(diào)、疲倦。 在直線縱坡路段，易錯(cuò)誤估計(jì)車間距離、行車 速度及上坡坡度。易對(duì)長(zhǎng)直線估計(jì)得過(guò)短或產(chǎn)生急躁情緒，超速 行駛。建筑工程學(xué)院 哪一個(gè)最優(yōu)？建筑工程學(xué)院美美國(guó)國(guó)俄俄勒勒岡岡州州典典型型沙沙漠漠公公路路建筑工程學(xué)院香榭麗舍與凱旋門建筑工程學(xué)院德德 國(guó)國(guó) 柏柏 林林建筑工程學(xué)院 采用直線線形時(shí)必須注意線形與地形的關(guān)系，在運(yùn)用直線線形并決定其長(zhǎng)度時(shí)，必須慎重考慮，一般不

5、宜采用長(zhǎng)直線。u路線完全不受地形、地物限制的平坦地區(qū)或山間的寬闊河谷 地帶； u城鎮(zhèn)及其近郊道路，或以直線為主體進(jìn)行規(guī)劃的地區(qū)； u長(zhǎng)大橋梁、隧道等構(gòu)造物路段； u路線交叉點(diǎn)前后的路段； u雙車道公路提供超車的路段。二、直線的運(yùn)用二、直線的運(yùn)用建筑工程學(xué)院 三三.直線的表達(dá)式直線的表達(dá)式1.直線方向的表示: 1）用直線間的夾角或轉(zhuǎn)角表示 2）用方位角表示 3）用象限角表示轉(zhuǎn)角直線jdn-1至jdn的延長(zhǎng)線與jdn至jdn+1之間的夾角。象限角直線與正南或正北方向所夾的銳角。方位角直線方向與正北方向的夾角。建筑工程學(xué)院 三三.直線的表達(dá)式直線的表達(dá)式2.直線的數(shù)學(xué)表達(dá)式直線的數(shù)學(xué)表達(dá)式:兩點(diǎn)式：

6、1111nnnnnnyyxxyyxx兩點(diǎn)間的直線長(zhǎng)度：22111()()nnnnnsxxyyn兩點(diǎn)間的直線長(zhǎng)度：11arctanarctannnnnyyyxxx建筑工程學(xué)院四、直線的最大長(zhǎng)度和最小長(zhǎng)度1直線的最大長(zhǎng)度 我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范對(duì)直線的最大長(zhǎng)度沒(méi)有具體的規(guī)定，但原則規(guī)定直線的最大長(zhǎng)度應(yīng)有所限制，盡量避免長(zhǎng)直線。 最大長(zhǎng)度主要應(yīng)根據(jù)駕駛員的視覺(jué)反應(yīng)及心理上的承受能力來(lái)確定。 一般認(rèn)為：直線的最大長(zhǎng)度在城鎮(zhèn)附近或其他景色有變化的地點(diǎn)大于20v是可以接受的；在景色單調(diào)的地點(diǎn)最好控制在20v以內(nèi)；而在特殊的地理?xiàng)l件下應(yīng)特殊處理。建筑工程學(xué)院四、直線的最大長(zhǎng)度和最小長(zhǎng)度設(shè)計(jì)車速 v(km/h) 12

7、0 100 80 60 40 30 20 直線最大長(zhǎng)度(20v)(m) 2400 2000 1600 1200 800 600 400 一般值（6v） 720 600 480 360 240 180 120 同向曲線 間 特殊值(2.5v) 100 75 50 直 線 最小 長(zhǎng) 度 (m) 反向曲線間（2v） 240 200 130 120 80 60 40 建筑工程學(xué)院當(dāng)直線長(zhǎng)度大于當(dāng)直線長(zhǎng)度大于1km1km時(shí)，可采用下列技術(shù)措施予以彌補(bǔ)：時(shí)，可采用下列技術(shù)措施予以彌補(bǔ)：縱坡不應(yīng)過(guò)大，一般應(yīng)小于縱坡不應(yīng)過(guò)大，一般應(yīng)小于3%3%。同大半徑凹型豎曲線結(jié)合為宜。同大半徑凹型豎曲線結(jié)合為宜。兩側(cè)地形

8、過(guò)于空曠時(shí)，宜采取栽植不同樹種或設(shè)置兩側(cè)地形過(guò)于空曠時(shí)，宜采取栽植不同樹種或設(shè)置 一定建筑物等措施。一定建筑物等措施。長(zhǎng)直線或長(zhǎng)下坡盡頭的平曲線，應(yīng)對(duì)路面超高、停長(zhǎng)直線或長(zhǎng)下坡盡頭的平曲線，應(yīng)對(duì)路面超高、停 車視距等進(jìn)行檢驗(yàn)，必要時(shí)須采用設(shè)置標(biāo)志、增加車視距等進(jìn)行檢驗(yàn)，必要時(shí)須采用設(shè)置標(biāo)志、增加 路面抗滑能力等安全措施。路面抗滑能力等安全措施。建筑工程學(xué)院 相鄰兩曲線之間應(yīng)有一定長(zhǎng)度的直線，這個(gè)直線是指相鄰兩曲線之間應(yīng)有一定長(zhǎng)度的直線，這個(gè)直線是指前一曲線的前一曲線的終點(diǎn)（終點(diǎn)（hzhz或或yzyz）到后一曲線的到后一曲線的起點(diǎn)（起點(diǎn)（zhzh或或zyzy）之間的長(zhǎng)度。之間的長(zhǎng)度。 （1 1）

9、同向曲線間的直線最小長(zhǎng)度）同向曲線間的直線最小長(zhǎng)度 同向曲線同向曲線：是指兩個(gè)轉(zhuǎn)向相同的相鄰曲線之間連以直：是指兩個(gè)轉(zhuǎn)向相同的相鄰曲線之間連以直線而形成的平面線形。線而形成的平面線形。 斷背曲線斷背曲線：同向曲線間連以短的直線。：同向曲線間連以短的直線。2直線的最小長(zhǎng)度直線的最小長(zhǎng)度建筑工程學(xué)院2直線的最小長(zhǎng)度直線的最小長(zhǎng)度建筑工程學(xué)院斷背曲線的錯(cuò)覺(jué)斷背曲線的錯(cuò)覺(jué) 當(dāng)直線較短時(shí)，在視覺(jué)上容易形成直線與兩端曲線構(gòu)當(dāng)直線較短時(shí)，在視覺(jué)上容易形成直線與兩端曲線構(gòu)成反彎的錯(cuò)覺(jué)；成反彎的錯(cuò)覺(jué)； 當(dāng)直線過(guò)短甚至把兩個(gè)曲線看成是一個(gè)曲線。當(dāng)直線過(guò)短甚至把兩個(gè)曲線看成是一個(gè)曲線。危害危害： 破壞了線形的連續(xù)性

10、，造成駕駛操作失誤，應(yīng)盡量避免。破壞了線形的連續(xù)性，造成駕駛操作失誤，應(yīng)盡量避免。解決辦法解決辦法： 因?yàn)槭且曈X(jué)上的判斷錯(cuò)覺(jué)，最好的辦法是在兩同向曲線因?yàn)槭且曈X(jué)上的判斷錯(cuò)覺(jué)，最好的辦法是在兩同向曲線間插入長(zhǎng)的直線段，讓駕駛員在前一個(gè)曲線上看不到下一間插入長(zhǎng)的直線段，讓駕駛員在前一個(gè)曲線上看不到下一個(gè)曲線。個(gè)曲線。 建筑工程學(xué)院規(guī)范規(guī)范規(guī)定：規(guī)定： 當(dāng)當(dāng)設(shè)計(jì)速度設(shè)計(jì)速度60km/h60km/h時(shí)，同向曲線間的直線最小長(zhǎng)度時(shí)，同向曲線間的直線最小長(zhǎng)度（以（以m m計(jì)）以不小于設(shè)計(jì)速度（以計(jì)）以不小于設(shè)計(jì)速度（以km/hkm/h計(jì)）的計(jì)）的6 6倍為宜；當(dāng)?shù)乇稙橐?；?dāng)?shù)匦螚l件及其它特殊情況限制時(shí)，最

11、小直線長(zhǎng)度不得小于設(shè)計(jì)形條件及其它特殊情況限制時(shí)，最小直線長(zhǎng)度不得小于設(shè)計(jì)速度速度( (以以km/hkm/h計(jì)計(jì)) )的的3 3倍。倍。 對(duì)于對(duì)于設(shè)計(jì)速度設(shè)計(jì)速度40km/h40km/h時(shí)，參考執(zhí)行即可。時(shí)，參考執(zhí)行即可。 在受到條件限制時(shí)，宜將同向曲線改為大半徑曲線或?qū)⒃谑艿綏l件限制時(shí)，宜將同向曲線改為大半徑曲線或?qū)汕€作成復(fù)曲線、卵形曲線或兩曲線作成復(fù)曲線、卵形曲線或c c形曲線。形曲線。 建筑工程學(xué)院（2）反向曲線間直線的最小長(zhǎng)度 反向曲線反向曲線：兩個(gè)轉(zhuǎn)向相反的相鄰曲線之間連以直線所形：兩個(gè)轉(zhuǎn)向相反的相鄰曲線之間連以直線所形成的平面線形。成的平面線形。 對(duì)反向曲線間直線最小長(zhǎng)度的規(guī)定

12、，主要考慮考慮到對(duì)反向曲線間直線最小長(zhǎng)度的規(guī)定，主要考慮考慮到其超高和加寬緩和的需要，以及駕駛?cè)藛T操作的方便。其超高和加寬緩和的需要，以及駕駛?cè)藛T操作的方便。 建筑工程學(xué)院規(guī)范規(guī)范規(guī)定規(guī)定： 當(dāng)設(shè)計(jì)速度當(dāng)設(shè)計(jì)速度60km/h60km/h時(shí)，反向曲線間直線最小長(zhǎng)度（以時(shí)，反向曲線間直線最小長(zhǎng)度（以m m計(jì)）以不小于設(shè)計(jì)速度（以計(jì)）以不小于設(shè)計(jì)速度（以km/hkm/h計(jì)）的計(jì)）的2 2倍為宜。倍為宜。 當(dāng)設(shè)計(jì)速度當(dāng)設(shè)計(jì)速度40km/h40km/h時(shí)，可參照上述規(guī)定執(zhí)行。時(shí)，可參照上述規(guī)定執(zhí)行。 當(dāng)直線兩端設(shè)置有緩和曲線時(shí)，也可以直接相連，構(gòu)成當(dāng)直線兩端設(shè)置有緩和曲線時(shí)，也可以直接相連，構(gòu)成s s型

13、曲線。型曲線。 2vl建筑工程學(xué)院 第三節(jié) 圓曲線 一、圓曲線的特點(diǎn)及表達(dá)式 特點(diǎn) 各級(jí)公路和城市道路不論轉(zhuǎn)角大小均應(yīng)設(shè)置圓曲線。 圓曲線作為公路平面線形具有以下主要特點(diǎn)：u曲率1/r=常數(shù)，測(cè)設(shè)和計(jì)算簡(jiǎn)單；u比直線更能適應(yīng)地形的變化；u在圓曲線上行駛要受到離心力的作用；u要比在直線上行駛多占用道路寬度；u在小半徑的圓曲線內(nèi)側(cè)行駛時(shí)，視距條件較差。 建筑工程學(xué)院 一、圓曲線的特點(diǎn)及表達(dá)式 表達(dá)式1、直線坐標(biāo)方程2、參數(shù)表示的直角坐標(biāo)方程建筑工程學(xué)院 二汽車行駛時(shí)的橫向穩(wěn)定性 1.汽車在彎道上行駛所受的離心力yx建筑工程學(xué)院 二汽車行駛時(shí)的橫向穩(wěn)定性 1.汽車在彎道上行駛所受的離心力假定：假定：

14、汽車在圓曲線上作勻速圓運(yùn)汽車在圓曲線上作勻速圓運(yùn)動(dòng)。動(dòng)。離心力：離心力：汽車在彎道上，由于慣性汽車在彎道上，由于慣性產(chǎn)生離心力。產(chǎn)生離心力。作用點(diǎn)：作用點(diǎn)：汽車重心汽車重心 方向：方向：水平水平背離圓心背離圓心大?。捍笮。?grgvf2離心力的影響：離心力的影響：對(duì)汽車在對(duì)汽車在平曲線上行駛的穩(wěn)定性影平曲線上行駛的穩(wěn)定性影響很大，可能產(chǎn)生橫向滑響很大，可能產(chǎn)生橫向滑移或橫向傾覆。移或橫向傾覆。超高：超高：為了減少離心力的作用，保證汽車在平曲線上穩(wěn)定行駛，必須使平曲為了減少離心力的作用，保證汽車在平曲線上穩(wěn)定行駛，必須使平曲 線上的路面做成外側(cè)高、內(nèi)側(cè)低呈單向橫披的形式，稱為橫向超高。線上的路面

15、做成外側(cè)高、內(nèi)側(cè)低呈單向橫披的形式，稱為橫向超高。建筑工程學(xué)院2.曲線上汽車的受力分析 將離心力f和車重分解為平行于路面的橫向力和垂直于路面的豎向力，即： 橫向力： xfcosgsin 豎向力： yfsingcos 很小，可以認(rèn)為sintgih ，cos1 ， ih稱為橫向超高坡度h2h2higrvggigrgvgifx建筑工程學(xué)院2.曲線上汽車的受力分析 引入橫向力系數(shù)引入橫向力系數(shù)，作為衡量穩(wěn)定性程度的，作為衡量穩(wěn)定性程度的指標(biāo)，其意義為指標(biāo)，其意義為單位車重的橫向力單位車重的橫向力，即，即higrvgx2 用用v v（km/hkm/h）表達(dá)上述公式，則：）表達(dá)上述公式，則：hirv127

16、2建筑工程學(xué)院3.橫向傾覆條件分析 橫向傾覆橫向傾覆：汽車在橫向力的作用下，可能產(chǎn)生繞外側(cè)車輪觸：汽車在橫向力的作用下，可能產(chǎn)生繞外側(cè)車輪觸地點(diǎn)向外傾覆的危險(xiǎn)。地點(diǎn)向外傾覆的危險(xiǎn)。 xhgby建筑工程學(xué)院 橫向滑移橫向滑移：汽車在橫向力的作用下，可能產(chǎn)生沿橫向力方汽車在橫向力的作用下，可能產(chǎn)生沿橫向力方向的側(cè)向滑移。向的側(cè)向滑移。 穩(wěn)定條件：穩(wěn)定條件：橫向力大于或等于輪胎與路面之間的橫向附著橫向力大于或等于輪胎與路面之間的橫向附著力。即：力。即： 利用此式可計(jì)算出汽車在平曲線上行駛時(shí)，不產(chǎn)生橫利用此式可計(jì)算出汽車在平曲線上行駛時(shí)，不產(chǎn)生橫向滑移的最小平曲線半徑向滑移的最小平曲線半徑r r或最大

17、允許行駛速度或最大允許行駛速度v v。3.橫向滑移條件分析hhgyxhgx h橫向附著系數(shù)橫向附著系數(shù) hhivr1272建筑工程學(xué)院4.橫向傾覆條件分析 穩(wěn)定條件穩(wěn)定條件：傾覆力矩小于或等于穩(wěn)定力矩。傾覆力矩小于或等于穩(wěn)定力矩。 即即 :2)(2bgfibyxhhgf fh hi i比比g g小得多，可略去不計(jì)，則小得多，可略去不計(jì)，則 ghbgx2hirv1272hgihbvr21272建筑工程學(xué)院 汽車在平曲線上行駛時(shí)的橫向穩(wěn)定性主要取決于橫向力系汽車在平曲線上行駛時(shí)的橫向穩(wěn)定性主要取決于橫向力系數(shù)值的大小。數(shù)值的大小。 現(xiàn)代汽車在設(shè)計(jì)制造時(shí)重心較低，一般現(xiàn)代汽車在設(shè)計(jì)制造時(shí)重心較低，一

18、般 汽車在平曲線上行駛時(shí)，在發(fā)生橫向傾覆之前先產(chǎn)生橫汽車在平曲線上行駛時(shí)，在發(fā)生橫向傾覆之前先產(chǎn)生橫向滑移現(xiàn)象。在道路設(shè)計(jì)中應(yīng)保證汽車不產(chǎn)生橫向滑移，同向滑移現(xiàn)象。在道路設(shè)計(jì)中應(yīng)保證汽車不產(chǎn)生橫向滑移，同時(shí)也就保證了橫向傾覆的穩(wěn)定性。時(shí)也就保證了橫向傾覆的穩(wěn)定性。 5.橫向穩(wěn)定性的保證 ghb212ghb5 . 0hhghb2建筑工程學(xué)院三、圓曲線半徑及圓曲線長(zhǎng)度（一）公式與因素（一）公式與因素)(1272hivr 在指定車速在指定車速v下，極限最小半徑?jīng)Q定于容許的最大橫向力下，極限最小半徑?jīng)Q定于容許的最大橫向力系數(shù)和該曲線的最大超高。系數(shù)和該曲線的最大超高。 關(guān)于橫向力系數(shù)關(guān)于橫向力系數(shù) （

19、1）危及行車安全）危及行車安全 為保證汽車用普通輪胎在最不利路面狀況下能不產(chǎn)生橫為保證汽車用普通輪胎在最不利路面狀況下能不產(chǎn)生橫向滑移，向滑移， 應(yīng)小于應(yīng)小于0.2。 （2）增加駕駛操縱的困難）增加駕駛操縱的困難 要求要求0.3。建筑工程學(xué)院 （3 3）增加燃料消耗和輪胎磨損）增加燃料消耗和輪胎磨損 的存在使車輛的燃油消耗和輪胎磨損增加。橫向力系的存在使車輛的燃油消耗和輪胎磨損增加。橫向力系數(shù)數(shù) 為為0.20.2時(shí)，其燃料消耗時(shí)，其燃料消耗 與輪胎磨損與輪胎磨損 分別比分別比0 0時(shí)時(shí)多多2020和近和近3 3倍。倍。 （4 4）行旅不舒適）行旅不舒適 當(dāng)當(dāng)超過(guò)一定數(shù)值時(shí)，駕駛者在曲線行駛中駕

20、駛緊張，乘超過(guò)一定數(shù)值時(shí)，駕駛者在曲線行駛中駕駛緊張，乘客感到不舒適?？透械讲皇孢m。 0.10.10.150.15間，舒適性可以接受。間，舒適性可以接受。 綜上所述對(duì)行車的安全、經(jīng)濟(jì)與舒適方面的要求，最大綜上所述對(duì)行車的安全、經(jīng)濟(jì)與舒適方面的要求，最大橫向力系數(shù)采用：橫向力系數(shù)采用：設(shè)計(jì)速度設(shè)計(jì)速度1201008060403020橫向力系數(shù)橫向力系數(shù)0.10.120.130.150.150.160.17建筑工程學(xué)院 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)不同橫向摩阻系數(shù)值，對(duì)于不同等級(jí)的公路規(guī)根據(jù)不同橫向摩阻系數(shù)值，對(duì)于不同等級(jí)的公路規(guī)定了定了極限最小半徑、一般最小半徑和不設(shè)超高的最小半徑三個(gè)極限最小半徑、一般最小半徑

21、和不設(shè)超高的最小半徑三個(gè)最小半徑最小半徑。 1 1極限最小半徑極限最小半徑 定義：定義：指各級(jí)公路在采用允許最大超高和允許的橫向摩阻系指各級(jí)公路在采用允許最大超高和允許的橫向摩阻系數(shù)情況下，能保證汽車安全行駛的最小半徑數(shù)情況下，能保證汽車安全行駛的最小半徑。 強(qiáng)調(diào)說(shuō)明：強(qiáng)調(diào)說(shuō)明：極限最小半徑是路線設(shè)計(jì)中的極限值，是在特殊極限最小半徑是路線設(shè)計(jì)中的極限值，是在特殊困難條件下不得已才使用的，一般不輕易采用。困難條件下不得已才使用的，一般不輕易采用。 %8hi17. 01 . 0h （二）最小半徑的計(jì)算（二）最小半徑的計(jì)算建筑工程學(xué)院 定義：定義：在通常情況下，能保證汽車安全行駛的在通常情況下，能保

22、證汽車安全行駛的最小半徑。最小半徑。 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)中計(jì)算一般最小半徑時(shí)中計(jì)算一般最小半徑時(shí): : 適用：適用：一般最小半徑是在通常情況下推薦采用一般最小半徑是在通常情況下推薦采用的最小半徑。的最小半徑。 一方面考慮了汽車在這種曲線上以設(shè)計(jì)速度或一方面考慮了汽車在這種曲線上以設(shè)計(jì)速度或以接近設(shè)計(jì)速度行駛時(shí)，旅客有充分的舒適感；以接近設(shè)計(jì)速度行駛時(shí)，旅客有充分的舒適感； 另一方面考慮到在地形比較復(fù)雜的情況下不會(huì)另一方面考慮到在地形比較復(fù)雜的情況下不會(huì)過(guò)多增加工程量。過(guò)多增加工程量。 06. 005. 0h %8%6hi2一般最小半徑一般最小半徑建筑工程學(xué)院 2一般最小半徑一般最小半徑設(shè)計(jì)速度(km/h

23、) 1201008060403020圓曲線最小半徑(m)一般值10007004002001006530極限值650400250125603015圓曲線最小半徑設(shè)計(jì)速度(km/h)1201008060403020不設(shè)超高的圓曲線最小半徑（m）路拱2%5500 400025001500600350150路拱2%7500 525033501900800450200不設(shè)超高的圓曲線最小半徑建筑工程學(xué)院 3 3不設(shè)超高的最小半徑不設(shè)超高的最小半徑 定義：定義：指平曲線半徑較大，離心力較小時(shí)，汽指平曲線半徑較大，離心力較小時(shí)，汽車沿雙向路拱（不設(shè)超高）外側(cè)行駛的路面摩阻力車沿雙向路拱（不設(shè)超高）外側(cè)行駛的

24、路面摩阻力足以保證汽車行駛安全穩(wěn)定所采用的最小半徑。路足以保證汽車行駛安全穩(wěn)定所采用的最小半徑。路面不設(shè)超高。面不設(shè)超高。 %2hi%2hi，=0.0350.040=0.0400.050建筑工程學(xué)院 （三）圓曲線半徑的運(yùn)用（三）圓曲線半徑的運(yùn)用 1.在適應(yīng)地形的情況下應(yīng)選用較大的曲線半徑。 2.在確定圓曲線半徑時(shí)，應(yīng)注意：u一般情況下宜采用最小平曲線半徑的48倍，或超高為 2%4%的圓曲線半徑。u地形條件受限制時(shí)，應(yīng)采用大于或接近于圓曲線最小半 徑的“一般值”。u地形條件特殊困難而不得已時(shí)，方可采用圓曲線最小半 徑的“最小值”。u應(yīng)同前后線形要素相協(xié)調(diào)，使之構(gòu)成連續(xù)、均衡的曲線 線形。u應(yīng)同縱

25、面線形相配合，必須避免小半徑曲線與陡坡相重合。u選用曲線半徑時(shí)，最大半徑值一般不應(yīng)超過(guò)10000m為宜。建筑工程學(xué)院第四節(jié) 緩和曲線 緩和曲線是道路平面線形三要素之一。 緩和曲線：設(shè)置在直線和圓曲線之間或半徑相差較大的兩個(gè)轉(zhuǎn)向相同的圓曲線之間的一種曲率連續(xù)變化的曲線。 規(guī)范規(guī)定：除四級(jí)公路外的其它各級(jí)公路都應(yīng)設(shè)置緩和曲線，另外，當(dāng)圓曲線半徑大于“不設(shè)超高的最小半徑”時(shí)可省略緩和曲線。建筑工程學(xué)院 1.曲率連續(xù)變化，便于車輛遵循。曲率連續(xù)變化，便于車輛遵循。 2.離心加速度逐漸變化，旅客感覺(jué)舒適。離心加速度逐漸變化，旅客感覺(jué)舒適。 3.超高橫坡度及加寬逐漸變化，行車更加平穩(wěn)。超高橫坡度及加寬逐漸

26、變化，行車更加平穩(wěn)。 4.與圓曲線配合，增加線形美觀。與圓曲線配合，增加線形美觀。一、緩和曲線的作用一、緩和曲線的作用建筑工程學(xué)院（一）緩和曲線的基本要求（一）緩和曲線的基本要求u可行性好：它的線形應(yīng)符合行駛軌跡，它的幾何特征應(yīng)可行性好：它的線形應(yīng)符合行駛軌跡，它的幾何特征應(yīng)滿足汽車軌跡的三條幾何特征。滿足汽車軌跡的三條幾何特征。u緩和性好：是指緩和曲線要有一定長(zhǎng)度，如太短，駕駛緩和性好：是指緩和曲線要有一定長(zhǎng)度，如太短，駕駛員操作緊張，旅客不舒適，線形不協(xié)調(diào)。員操作緊張，旅客不舒適，線形不協(xié)調(diào)。u計(jì)算方便，公式簡(jiǎn)單計(jì)算方便，公式簡(jiǎn)單;便于在設(shè)計(jì)、施工中使用。便于在設(shè)計(jì)、施工中使用。二、緩和曲

27、線的基本要求、性質(zhì)及采用形式二、緩和曲線的基本要求、性質(zhì)及采用形式建筑工程學(xué)院 假定：假定： 1.汽車為一剛體，轉(zhuǎn)彎時(shí)汽車不變形，忽略彈性輪胎汽車為一剛體，轉(zhuǎn)彎時(shí)汽車不變形，忽略彈性輪胎的變形。的變形。 2.左、右輪差別不計(jì)，只研究重心的軌跡。左、右輪差別不計(jì)，只研究重心的軌跡。 3.轉(zhuǎn)彎時(shí)汽車等速行駛，駕駛員勻速轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤。轉(zhuǎn)彎時(shí)汽車等速行駛，駕駛員勻速轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤。（二）緩和曲線的性質(zhì)（二）緩和曲線的性質(zhì)建筑工程學(xué)院)(radk)(radt)(radtk)m(tgdr)m(tkddr)m(vtl rkdtrkdvlckvdrcl 軌跡方程討論:建筑工程學(xué)院u回旋線回旋線u三次拋物線三次拋物線

28、u 雙紐線雙紐線u n次拋物線次拋物線u 正弦形曲線正弦形曲線 我國(guó)我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)推薦的緩和曲線是回旋線推薦的緩和曲線是回旋線 （三）緩和曲線的采用形式（三）緩和曲線的采用形式建筑工程學(xué)院 三、回旋線作為緩和曲線三、回旋線作為緩和曲線 （一）回旋線的基本方式（一）回旋線的基本方式 1.定義：定義：回旋線是曲率隨著曲線長(zhǎng)度成比例變化的曲線回旋線是曲率隨著曲線長(zhǎng)度成比例變化的曲線 2.基本公式：基本公式： a回旋線參數(shù)，表示回旋線曲率變化的緩急程度。回旋線參數(shù)，表示回旋線曲率變化的緩急程度。a為長(zhǎng)為長(zhǎng)度量綱度量綱 3.特點(diǎn)特點(diǎn):滿足行駛軌跡三條特征的程度滿足行駛軌跡三條特征的程度2alr建筑工程學(xué)院（二）回旋線的性質(zhì)1.曲率按線形函數(shù)增大曲率按線形函數(shù)增大 a越大，曲率越大，曲率k越小，回旋線變化慢；越小，回旋線變化慢； a越小，曲率越小，曲率k越大，回旋線變化快越大，回旋線變化快. 2.所有回旋線都幾何相似所有回旋線都幾何相似 回旋線的形狀是相似的，單位回旋線的性質(zhì)可以代表所有回旋線?；匦€的形狀是相似的，單位回旋線的性質(zhì)可以代表所有回旋線。 21alrk建筑工程學(xué)院2aldlrdld222alsin2=sin=cos2=cos=adldyadldx463424523422403366345640rlrlrl