道路勘探设计 第三章 平面设计.ppt

第3章 平面设计 基本概念 线形；线形设计；直线；圆曲线；缓和曲线；圆曲线要素；缓和曲线参数；回旋曲线；极限最小半径；一般最小半径；不设超高的最小半径；平曲线长度；行车视距；停车视距；超车视距；会车视距；平面设计图；线元表；逐桩坐标表。 3.1 道路平面线形horizontal alignment概述 1.路线(route of road) 路线----指道路中线 。 线形----道路中线的空间形状。 1.路线(route of road) 路线的平面(horizontal)--道路中线在水平面上的投影。 路线纵断面(vertical)--沿着中线竖直剖切，再行展开。 公路横断面(cross-sectional)--中线各点的法向切面。 3.2 直线 3.2 直线 3.3 圆曲线 圆曲线半径汇总 3.4 缓和曲线(transition curve) 缓和曲线的立面图 为抵消车辆在曲线路段上行驶时所产生的离心力，在该路段横断面上设置的外侧高于内侧的单向横坡，称为超高。 目的：提高行车的安全性和舒适性。 范围： ZY～YZ 或 HY～YH 第五节 平面线形设计 第六节 行车视距 第七节 道路平面设计成果 直线坐标计算 已知直线起算数据：、、、，求直线上任意里程桩K的坐标、 圆曲线坐标计算 已知圆曲线起算数据 缓和曲线坐标计算 已知缓和曲线起算点ZH（或HZ）数据 小结 道路是一条三维空间实体，它是由路基、路面、桥梁、涵洞、隧道和沿线设施所组成的线形构造物。路线是道路中线所构成的一条空间曲线。路线在水平面上的投影称为路线的平面线形；沿中线竖直剖切再行展开则是路线的纵断面线形；中线上任意一点的法向切面是道路在该点的横断面。道路的平面、纵断面和各个横断面是道路的几何组成。 道路的平面线形设计要符合汽车行驶轨迹，即需要线形连续、曲率连续，其基本线形有三种：直线、圆曲线和缓和曲线。 直线是平面线形中的最基本线形，在公路和城市道路中使用最为广泛。直线既不能太长，也不能过短，最大长度以20V作为限制，即大约72秒的行程；最小长度为以6V（同向曲线间）或2V（反向曲线间）作为限制。 圆曲线是常用的基本线形，它在路线遇到障碍或地形需要改变方向时设置。各级公路和城市道路，不论转角大小均应设置圆曲线圆。 圆曲线设计主要是确定其长度和半径。 圆曲线半径设计主要是从行车安全和舒适并结合地形来设置，分为极限最小半径、一般最小半径、不设超高的最小半径。通常情况下，选一般最小半径的2倍作为设计值。圆曲线半径最大值为10000米。 圆曲线最小长度一般没有做严格限制，但整个平曲线的长度有限制，即以6秒行程作为限制。 缓和曲线也是常用的基本线形，它是设置在直线和圆曲线之间的一种曲率连续变化的曲线。缓和曲线一般选用回旋曲线，。 小结 缓和曲线设计就是设计缓和曲线参数A和缓和曲线长度l。缓和曲线的最小长度以3秒行程作为限制。缓和曲线最小参数A依据离心加速度变化率、行驶时间和视觉条件来确定，一般说来，满足视觉条件就可满足其他条件要求。为了便于控制缓和曲线线形，需要计算缓和曲线的几何要素：p、q、β、T、L、E、J等。 平面线形设计必须遵循直捷、连续、顺适、视觉连续、线形均衡等原则要求。 平面线形要素的组合类型有：基本型、S型、卵型、凸型、C型、复合型。平面线形设计主要采用前三种型式。 行车视距分停车视距、错车视距（会车视距）和超车视距。所有道路必须至少满足停车视距的要求；无分隔带的双向道路要满足超车视距的要求；有分隔带的单向道路只需要满足停车视距的要求；二、三、四级公路的行车视距应满足会车视距的要求，其长度应不小于停车视距的2倍。 平面线形设计完成之后，还需要绘制各种图纸和表格。主要的图纸有：路线平面设计图，路线交叉设计图，道路平面布置图等。主要表格有：直线、曲线及转角表，路线交点坐标表，逐桩坐标表，路线固定表，总里程及断链桩号表等。 坐标计算按直线、圆曲线、缓和曲线的计算公式分别进行计算。 香 榭 丽 舍 与 凯 旋 门 返回 青海柴达木盆地公路 美国犹他州公路 返回 实例 返回 返回 德 国 柏 林 返回 二. 缓和曲线 的要素计算 1.回旋线的数学表达式 ⑵.回旋曲线的座标表示 以 代入得： （3—16） （3—17） 二. 缓和曲线 的要素计算 1.回旋线的数学表达式 ⑵.回旋曲线的座标表示 在回旋线终点处， 于是： 2.回旋线的几何要素 ⑴.各要素计算公式 ①.P处的曲率