Chp1_高速公路線形設(shè)計(jì)2ppt課件

1、高速公路與立體交叉 高速公路概論 Chp1 高速公道路形設(shè)計(jì) Chp2 立體交叉設(shè)計(jì) 高速公路與立體交叉3 3 平面線形平面線形直線 圓曲線 緩和曲線q道路是一個(gè)三維空間實(shí)體，其中線是一條空間曲線，中線在程度面上的投影外形即為公路平面線形。q高速公路平面線形組成的三個(gè)根本要素分別是： 高速公路與立體交叉l道路短捷，方向明確 l線形簡(jiǎn)單，容易測(cè)設(shè) l長(zhǎng)直線線形呆板，易疲勞、超速、夜間眩光 l與環(huán)境難以協(xié)調(diào) 1、直線特點(diǎn)高速公路與立體交叉2、直線最大長(zhǎng)度l德國(guó)規(guī)定不超越72s的行程l日本根據(jù)德國(guó)的規(guī)定制定出“適宜的直線最大長(zhǎng)度為行車速度的20倍 l原蘇聯(lián)規(guī)定為8kml美國(guó)規(guī)定為4.83kml我國(guó)規(guī)

2、范尚未對(duì)最大直線長(zhǎng)度作出詳細(xì)規(guī)定，但規(guī)范中也指出，直線的最大長(zhǎng)度應(yīng)有所限制。高速公路與立體交叉l同向曲線間最小直線長(zhǎng)度以不小于6V為宜；l反向曲線間最小直線長(zhǎng)度以不小于2V為宜。3、直線最小長(zhǎng)度高速公路與立體交叉設(shè)計(jì)速度（km/h）12010080一般值（m）1000700400極限值（m）650400250不設(shè)超高最小半徑（m）路拱2550040002500路拱2 750052503350l圓曲線最小半徑包括普通值、極限值及不設(shè)超高的最小半徑。1、圓曲線最小半徑高速公路與立體交叉l圓曲線最小半徑包括普通值、極限值及不設(shè)超高的最小半徑。l極限最小半徑是指圓曲線半徑采用的最小極限值。l不設(shè)超高的

3、最小半徑是指道路曲線半徑較大、離心力較小時(shí)，汽車沿雙向路拱不設(shè)超高外側(cè)行駛的路面摩擦力足以保證汽車平安穩(wěn)定所采用的最小半徑。l普通最小半徑是指在通常情況下采用的最小半徑。1、圓曲線最小半徑高速公路與立體交叉設(shè)計(jì)速度（km/h）12010080一般值（m）1000700400極限值（m）650400250不設(shè)超高最小半徑（m）路拱2550040002500路拱2 750052503350圓曲線最小半徑圓曲線半徑如何確定？思索高速公路與立體交叉l普通情況下宜采用極限最小半徑的4-8倍或超高為2-4的圓曲線半徑；l地形條件受限制時(shí)，應(yīng)采用大于或接近于普通最小半徑的圓曲線半徑；l地形條件特別困難不得已

4、時(shí)，方可采用極限最小半徑；l同前后平面線形要素相協(xié)調(diào)；l同縱面線形相配合，防止小半徑曲線與陡坡相重疊；l根據(jù)實(shí)地的地形、地物、地質(zhì)、人工構(gòu)造物及其它條件的要求，結(jié)合規(guī)范綜合確定。 圓曲線半徑確實(shí)定高速公路與立體交叉行駛時(shí)間不能過短2、平曲線最小長(zhǎng)度控制離心加速變化率q小偏角處曲線長(zhǎng)不能過短q為使線形圓滑舒順，平曲線長(zhǎng)度應(yīng)超越平安行車所必需的長(zhǎng)度，Lmin宜大于3V，最好取6V。 設(shè)計(jì)速度（km/h）12010080平曲線最小長(zhǎng)度（m）200170140高速公路與立體交叉曲率逐漸變化 ，便于駕駛與道路順暢離心加速度逐漸變化，汽車進(jìn)入圓曲線不致產(chǎn)生側(cè)向沖擊 作為超高與加寬的過渡段，減少行車震蕩與圓

5、曲線配合,添加線形美觀 1、緩和曲線作用高速公路與立體交叉高速公路與立體交叉設(shè)計(jì)速度（km/h）12010080緩和曲線最小長(zhǎng)度（m）1008570 圓曲線長(zhǎng)度和緩和曲線長(zhǎng)度的關(guān)系如何？思索2、緩和曲線最小長(zhǎng)度l按離心加速度變化率計(jì)算RVLs3043. 0VVLs83. 02 . 1l按視覺條件計(jì)算Ls=R/9R l按司機(jī)操作反響時(shí)間計(jì)算高速公路與立體交叉設(shè)計(jì)速度（km/h）12010080A最小值 （m）2602001403、盤旋線最小參數(shù)Al對(duì)高速公路，思索到駕駛者的視覺與溫馨感，不設(shè)緩和曲線的最小半徑與不設(shè)超高的最小半徑值一樣。 4、不設(shè)緩和曲線的圓曲線半徑 高速公路與立體交叉l切線總長(zhǎng)

6、：l外矢距：l曲線總長(zhǎng)：l超距： 5、緩和曲線要素計(jì)算 qtgRRqTTh2RRREh2secshLRL22180hhLTD 2高速公路與立體交叉l在公路的圓曲線路段，為了抵抗離心力的作用，將路面做成圓心傾斜的單向橫坡，稱為超高。l超高橫坡度的大小可按下式計(jì)算得到：1、超高(1)何謂超高？RVi1272超l高速公路的最大超高值，普通地域?yàn)?0，積雪冰凍地域?yàn)?。 高速公路與立體交叉l從直線上路拱雙坡斷面，過渡到曲線上具有超高橫坡的單坡斷面，要有一個(gè)逐漸變化的區(qū)段，這一變化段為超高緩和段。l超高緩和段長(zhǎng)度可按下式計(jì)算：piBlc2超高緩和段高速公路與立體交叉3超高橫坡變化的旋轉(zhuǎn)軸l繞中間帶中心線

7、旋轉(zhuǎn)l繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)l繞各自行車道中線旋轉(zhuǎn) 高速公路與立體交叉l曲線上雙車道路面加寬值計(jì)算式為： l高速公路雙車道路面加寬值規(guī)定見下表：2、加寬RVRLe1 . 020圓曲線半徑（m）200250150200100150加寬值（m）0.81.01.5高速公路與立體交叉l在圓曲線范圍內(nèi)加寬為不變的全加寬值，兩端設(shè)置加寬緩和段。高速公路與立體交叉路面加寬值由直線段加寬為0逐漸按比例添加到圓曲線起點(diǎn)處的全加寬值。為使路面邊緣圓滑、舒順，任一點(diǎn)加寬值為： NoImage高速公路與立體交叉高速公路與立體交叉1、行車視距分為：停車視距會(huì)車視距超車視距高速公路與立體交叉高速公路主要思索哪些行車視距？思

8、索高速公路根本路段有中央分隔帶而無(wú)對(duì)向車流，主要思索停車視距S停的要求。 高速公路立交雙向行駛匝道上，需求保證會(huì)車視距。 高速公路與立體交叉2、停車視距1停車視距是指駕駛員從發(fā)現(xiàn)前方路上的妨礙物到將車停住，沿車道中心線所必需的最短間隔。司機(jī)視野高度以小客車為規(guī)范，取1.2m；妨礙物是指車道中心線上0.10m高之物體頂面。2停車視距由三部分組成： 反響間隔S反 制動(dòng)間隔S制 平安間隔S安高速公路與立體交叉設(shè)計(jì)速度（km/h）12010080停車視距（m）210160110貨車停車視距（m）2451801253高速公路停車視距高速公路與立體交叉3、平面視距的保證高速公路與立體交叉1橫凈距 ：在彎道

9、各點(diǎn)的橫斷面上，汽車軌跡線與視野之間的間隔。橫凈距小于行車軌跡至妨礙物的間隔，視距可以得到保證； 橫凈距大于行車軌跡至妨礙物的間隔，視距不能得到保證。 高速公路與立體交叉2圖解法確定去除范圍按一定比例繪制彎道平面圖，并示出行車軌跡線位置；在行車軌跡線上以規(guī)定的視距S量出多組對(duì)應(yīng)起終點(diǎn)，并分別銜接起來(lái)；繪出這些視野的包絡(luò)線，即視距包絡(luò)線；與彎道內(nèi)側(cè)的妨礙無(wú)位置比較，即可確定相應(yīng)斷面上的視距切除范圍。高速公路與立體交叉2圖解法確定去除范圍高速公路與立體交叉六、基于曲線的平面定線方法六、基于曲線的平面定線方法高速公路與立體交叉曲線法三種典型的設(shè)計(jì)模型 直線與圓弧間的銜接高速公路與立體交叉曲線法三種典

10、型的設(shè)計(jì)模型 直線與圓弧間的銜接兩同向圓弧間的銜接高速公路與立體交叉曲線法三種典型的設(shè)計(jì)模型 直線與圓弧間的銜接兩同向圓弧間的銜接兩反向圓弧間的銜接 高速公路與立體交叉1、最大縱坡 最大縱坡是指在縱斷面設(shè)計(jì)中所允許采用的最大坡度值。最大縱坡確實(shí)定是主要根據(jù)高速公路上所行駛的代表性車型及其動(dòng)力特性。設(shè)計(jì)速度（km/h）12010080最大縱坡（）345我國(guó)高速公路最大縱坡高速公路與立體交叉2、最小縱坡普通規(guī)定最小縱坡不宜小于0.3。特別對(duì)長(zhǎng)路塹路段以及其它橫向排水不暢路段，為防止積水滲入路基而影響其穩(wěn)定性，應(yīng)采用不小于0.3的縱坡。 當(dāng)在平曲線超高橫坡漸變段上，為使行車道邊緣不致出現(xiàn)反坡，道路最

11、小縱坡不宜小于允許超高漸變率。 當(dāng)必需采用平坡或小于0.3的縱坡時(shí)，其邊坡應(yīng)作縱向排水設(shè)計(jì)。高速公路與立體交叉3、坡長(zhǎng)限制設(shè)計(jì)速度（km/h）12010080最小坡長(zhǎng)（m）3002502001最小坡長(zhǎng) 為保證行車的平安與平順，坡長(zhǎng)不宜過短，通常最短以不小于設(shè)計(jì)車速行駛9s的行程為宜。高速公路與立體交叉2最大坡長(zhǎng)陡坡路段因汽車發(fā)動(dòng)機(jī)功率降低而影響行車平安，為保證行車平安，應(yīng)限制坡長(zhǎng)以控制汽車爬坡、滿足汽車車速下降到不低于最低限速時(shí)所能行駛的間隔。縱坡長(zhǎng)度限制主要是根據(jù)8t載重車的爬坡性能曲線，同時(shí)思索坡底速度與允許速度差確定的。高速公路與立體交叉3我國(guó)高速公路的坡長(zhǎng)限制 設(shè)計(jì)速度（km/h）12

12、010080縱坡度（）345690070010008006001100900700500高速公路與立體交叉假設(shè)有條件預(yù)測(cè)縱坡前的車輛行駛速度，應(yīng)根據(jù)實(shí)踐速度折減量按下表確定最大限制坡長(zhǎng)。 縱坡（）3456速度折減量（km/h）1015202590070070090012004506009001000500700850高速公路與立體交叉陡坡路段處可設(shè)置緩和坡段，緩和坡段的縱坡應(yīng)小于3，長(zhǎng)度應(yīng)符合最小長(zhǎng)度的規(guī)定。在延續(xù)上坡路段是由幾個(gè)不同陡坡坡段組成時(shí)，坡長(zhǎng)能否符合規(guī)定，普通可采用平均縱坡法。思索：高速公路V100km/h一段已設(shè)計(jì)好4上坡段500m，擬再按3設(shè)置上坡段，其長(zhǎng)度為多少？ 高速公路與

13、立體交叉1、合成坡度是指由道路縱坡與路拱橫坡所組成的斜向坡度。高速公路與立體交叉2、高速公路規(guī)定：普通地域合成坡度不得大于10及10.5。積雪或冰凍地域合成坡度不得大于8。1、合成坡度在高速公路的什么位置思索？2、當(dāng)設(shè)計(jì)采用的道路縱坡與超高組成的合成坡度超越允許值時(shí)，怎樣辦？思索自然橫坡較陡峻的傍山路段合成坡度必需小于8。高速公路與立體交叉4、最小合成坡度我國(guó)規(guī)范規(guī)定最小合成坡度不宜小于0.5；在超高過渡的變化處，合成坡度不應(yīng)設(shè)計(jì)為0。 高速公路與立體交叉1、根本方程式ixxKy221因縱坡很小，因此實(shí)踐計(jì)算時(shí)，可假設(shè)豎曲線的切線長(zhǎng)度T、曲線長(zhǎng)度L等于其程度投影長(zhǎng)度。 高速公路與立體交叉豎曲線

14、長(zhǎng)度L或豎曲線半徑R：21180iiRRLNoImage488222122TiiRRLRTERxy22豎曲線切線長(zhǎng)T：豎曲線外距E：豎曲線上任一點(diǎn)的縱距y： 2、豎曲線要素計(jì)算高速公路與立體交叉凸形豎曲線3、設(shè)計(jì)標(biāo)高設(shè)計(jì)標(biāo)高未設(shè)豎曲線時(shí)的設(shè)計(jì)標(biāo)高-y凹形豎曲線 設(shè)計(jì)標(biāo)高未設(shè)豎曲線時(shí)的設(shè)計(jì)標(biāo)高+y高速公路與立體交叉4、豎曲線最小半徑和最小長(zhǎng)度 豎曲線半徑（m）設(shè)計(jì)速度（km/h）12010080凸形極限值1100065003000一般值17000100004500凹形極限值400030002000一般值600045003000豎曲線最小長(zhǎng)度（m）1008570高速公路與立體交叉當(dāng)上坡方向載重汽車

15、的行駛速度降低到下表的允許最低速度以下時(shí)。 1、爬坡車道設(shè)置條件 設(shè)計(jì)速度（km/h）12010080容許最低車速（km/h）605550上坡路段的設(shè)計(jì)小時(shí)交通量超越設(shè)計(jì)通行才干時(shí)。六車道及六車道以上的高速公路，普通情況下不再需求設(shè)置爬坡車道。高速公路與立體交叉爬坡車道設(shè)置在上坡方向主線車行道右側(cè)，普通寬3.50m，其與主線車行道之間設(shè)以路緣帶。爬坡車道的路肩和主線一樣依然由硬路肩和土路肩組成。 當(dāng)爬坡車道旁路肩較窄，不能提供緊急停車時(shí)，應(yīng)在延續(xù)很長(zhǎng)的爬坡車道路段，根據(jù)需求設(shè)置緊急停車帶。 2、爬坡車道的構(gòu)造 1橫斷面構(gòu)成 高速公路與立體交叉2超高與加寬主線超高值（）1098765432爬坡車

16、道超高值（）5432超高坡度的旋轉(zhuǎn)軸為爬坡車道內(nèi)側(cè)邊緣。爬坡車道的曲線加寬按行車道曲線加寬有關(guān)規(guī)定。 爬坡車道的超高坡度規(guī)定值高速公路與立體交叉3平面布置爬坡車道總長(zhǎng)由起點(diǎn)處漸變段長(zhǎng)度、爬坡車道長(zhǎng)度和終點(diǎn)處附加長(zhǎng)度三部分組成。 爬坡車道終點(diǎn)附加長(zhǎng)度附加段縱坡（）下坡平坡上坡0.51.01.52.0附加長(zhǎng)度（m）150200250300350400高速公路與立體交叉3、爬坡車道長(zhǎng)度確實(shí)定 繪制道路縱斷面線形圖繪制分段換算坡度圖繪制速度曲線圖確定爬坡車道范圍與長(zhǎng)度高速公路與立體交叉高速公路與立體交叉世界各國(guó)高速公路規(guī)范橫斷面圖高速公路與立體交叉n在山嶺、丘陵地段或地形受制約地段，當(dāng)采用整體式斷面而

17、工程量過大時(shí)，宜采用分別式斷面，此時(shí)上下行斷面各自獨(dú)立，并由行車道、路肩等部分組成。 高速公路與立體交叉高速公路路基寬度設(shè)計(jì)速度（km/h）12010080車道數(shù)86486464路基寬度（m）一般值45.034.528.044.033.526.032.024.5最小值42.026.041.024.521.5n八車道高速公路路基寬度“普通值為設(shè)置左側(cè)硬路肩、內(nèi)側(cè)車道采用3.50m時(shí)的寬度。n八車道高速公路路基寬度“最小值為不設(shè)置左側(cè)硬路肩、內(nèi)側(cè)車道采用3.75m時(shí)的寬度。高速公路與立體交叉n各國(guó)由于設(shè)計(jì)車速的差別及大型車所占比例不同，其車道寬度普通為3.503.75m。 國(guó)名車道寬度（m）法國(guó)、

18、瑞典3.50美國(guó)、英國(guó)3.66（12英尺）德國(guó)、意大利、丹麥、比利時(shí)、羅馬尼亞、中國(guó)3.75高速公路與立體交叉1、中間帶組成中間帶由中央分隔帶和路緣帶組成。 高速公路與立體交叉中間帶普通分寬、窄兩種中間帶方式。美國(guó)用地較寬裕，實(shí)踐多采用寬中間帶的方式。 對(duì)于用地緊張的國(guó)家和地域多采用窄中間帶的方式。日本鄉(xiāng)間高速公路中間帶寬度為4.5m，即中央分隔帶3m，兩側(cè)路緣帶各0.75m，同時(shí)采取設(shè)置防護(hù)欄和防眩板等措施來(lái)補(bǔ)救分隔作用和防眩作用。 2、中間帶寬度高速公路與立體交叉我國(guó)用地緊張，設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定采用窄中間帶的方式。設(shè)計(jì)速度（km/h）12010080中央分隔帶寬度（m）一般值3.002.002.

19、00最小值2.002.001.00左側(cè)路緣帶寬度（m）一般值0.750.750.50最小值0.750.500.50中間帶寬度（m）一般值4.503.503.00最小值3.503.002.00中央分隔帶寬度1.00m，僅限于在中間帶內(nèi)不埋設(shè)管線或不設(shè)置跨線橋橋墩時(shí)采用。 中間帶寬度規(guī)定見下表： 高速公路與立體交叉3、中央分隔帶中央分隔帶寬度等于設(shè)備帶寬度和側(cè)向平安寬度2C之和。對(duì)于窄中間帶的設(shè)計(jì)方式，設(shè)備帶寬度思索到植樹與設(shè)置防沖護(hù)欄的需求，普通為0.8m。側(cè)向平安寬度C值普通為1m左右，因此中央分隔帶寬度普通以不小于3m為宜。高速公路與立體交叉一條道路不得頻繁地變化中央分隔帶寬度，以堅(jiān)持良好的

20、線形及視野，不得以需改動(dòng)中央分隔帶寬度時(shí)，應(yīng)設(shè)計(jì)漸變過渡段。中央分隔帶外表處置可采用植草皮或采用鋪面封鎖等方式。普通情況下，寬度4.5m的中間帶植草皮，栽灌木，寬度4.5m的中間帶采用鋪面封鎖。 高速公路與立體交叉中央分隔帶一定間隔需設(shè)開口，普通情況下，以每2km設(shè)一處為宜。開口位置應(yīng)設(shè)在通視良好的路段，假設(shè)開口位于曲線路段，其平曲線半徑以大于700m為宜。 高速公路與立體交叉開口端外形視中央分隔帶寬度而定，當(dāng)分隔帶寬度3m時(shí)可采用半圓形；當(dāng)寬度3m時(shí)可采用彈頭形。 高速公路與立體交叉路緣帶是路肩或中間帶的組成部分，與行車道銜接，用行車道的外側(cè)標(biāo)線或不同的路面顏色來(lái)表示。4、路緣帶路緣帶主要是

21、起誘導(dǎo)駕駛員視野和分擔(dān)側(cè)向余寬的功能，以利于行車平安，同時(shí)思索超車的需求，普通寬度以0.75m為宜，特殊情況下可減至0.5m。高速公路與立體交叉1路肩由右側(cè)路緣帶、硬路肩和土路肩組成。堅(jiān)持行車道的功能 暫時(shí)停放缺點(diǎn)車輛 作為路面的橫向支承作為側(cè)向余寬 2路肩作用高速公路與立體交叉3路肩寬度設(shè)計(jì)速度為120km/h的四車道高速公路，采用3.50m的右側(cè)硬路肩。六車道、八車道高速公路，采用3.00m的右側(cè)硬路肩。 設(shè)計(jì)速度（km/h）12010080右側(cè)硬路肩寬度（m)一般值3.00或3.503.002.50最小值3.002.501.50土路肩寬度（m）一般值0.750.750.75最小值0.75

22、0.750.75高速公路與立體交叉高速公路采用分別式斷面時(shí)，應(yīng)設(shè)置左側(cè)硬路肩，其寬度應(yīng)符合下表規(guī)定。設(shè)計(jì)速度（km/h）12010080左側(cè)硬路肩寬度（m）1.251.000.75左側(cè)土路肩寬度（m）0.750.750.75高速公路與立體交叉當(dāng)高速公路右側(cè)硬路肩寬度小于2.50m，應(yīng)設(shè)緊急停車帶，其寬度包括硬路肩在內(nèi)為3.5m，有效長(zhǎng)度30m；間距不宜大于500m。 3.5m高速公路與立體交叉高速公路的專長(zhǎng)橋梁及長(zhǎng)隧道，根據(jù)需求應(yīng)設(shè)置間距為750m左右的緊急停車帶。在橋隧中的過渡段最小值可采用5m。高速公路與立體交叉對(duì)控制進(jìn)入的高速公路，在能提供消防、急救、道路養(yǎng)護(hù)及處置交通事故等條件的地點(diǎn)可設(shè)置緊急出口。 高速公路與立體交叉n高