[交通运输]第三章平面设计断背曲线.ppt

§2.1 概述 一、路线 1. 几个相关名词 （1）路线：路线是指道路的中线 （弯道上不考虑加宽的影响） 线形----道路中线的空间形状。 （2）路线的平面(horizontal)-- ：道路中线在水平面的投影 （3）路线的纵断面(vertical)-- ：用一个曲面，沿着中线纵向剖切，再展开成平面 （4）道路的横断面(cross-sectional)-- ：中线各点的法向剖切面 二、汽车行驶轨迹 一辆正常行驶的汽车，无论直行还是转弯，留下的轨迹都是相当顺滑悦目的，形成一条曲折有致的优美线形。最理想的路线平面是行车道的边缘能与汽车的前外轮和后内轮迹线完全符合或相平行，研究表明，行驶中的汽车重心的轨迹在几何上有以下特征： （1）这个轨迹不仅是连续的，而且是圆滑的； （2）这个轨迹的曲率是连续的，即轨迹上任意一点不出现两个曲率值； （3）这个轨迹的曲率变化是连续的，即轨迹上任意一点不出现两个曲率变化率值。 三、道路平面线形 1.平面线形三要素：直线、圆曲线、缓和曲线 2 .路线平面设计的内容 直线、圆曲线和缓和曲线的选用和相互间的组合； 线形与地形、地物、环境和景观的协调； 考虑线形设计对驾驶员视觉与心理的影响。 §2.2 直线 一、直线的路用特性 1.直线以最短的距离连接两控制点，具有路线短捷、线形简单、行车方向明确和测设容易等优点； 2.直线只能满足两个控制点的要求，难于与周围地形、地物及环境协调。特别是在山区、丘陵区，采用过长的直线会严重破坏自然景观，不仅与环境的协调性差，而且容易造成大填大挖，因此在此类地区直线常常是一种不经济的线形； 3.从行车安全和线形的美观性来看，长直线线形呆板，行车单调，容易使驾驶员产生疲劳，也容易出现超速行驶，夜间行车还容易产生眩光，不利于行车安全，因此长直线往往是一种不安全的线形； 4.从工程技术的观点看，能够精确决定路线方向的长直线，最好只在城镇、特大桥、长隧道等需要精确决定方向和施工位置的路段上使用。 二、直线的设计标准和设计要求 1.直线的最大长度 从理论上讲，直线的合理长度应根据驾驶员的心理反应和视觉效果来确定，但目前还没研究清楚。 当前各国普遍根据经验规定直线的最大长度（如日本和德国规定最大长度不超过20v(米)，其中v为设计车速，以km/h计；前苏联规定为8km，美国规定为3mile——约为4.83km）。 我国规定： 在实际工作中设计人员可可参考20v。 一般长大桥（包括高架桥）、隧道及其接线路段，考虑到施工的方便、经济合理等因素，线形以直线为好。 2.直线的最小长度 同向曲线间的直线最小长度： 同向曲线：两个转向相同的相邻曲线之间连以直线而形成的平面线形。 当同向曲线间直线很短时，在视觉上容易形成直线与两端曲线构成反弯的错觉，破坏了线形的连续性，形成“断背曲线”。 《公路路线设计规范》规定：“当设计速度≥60km/h时，同向曲线间的直线最小长度（以m计）以不小于设计速度（以km/h计）的6倍为宜。” 断背曲线：互相通视的同向曲线间若插以短直线，容易产生把直线和两端的曲线看成为反向曲线的错觉，当直线过短时甚至把两个曲线看成是一个曲线，这种线形破坏了线形的连续性，且容易造成驾驶操作的失误，通常称为断背曲线。设计中应尽量避免。 反向曲线间的直线最小长度 反向曲线：两个转向相反的相邻曲线之间连以直线所形成的平面线形。 由于两弯道转弯方向相反，考虑到其超高和加宽缓和的需要，以及驾驶人员操作的方便，其间的直线最小长度应予以限制。《公路路线设计规范》规定：“当设计速度≥60km/h时，反向曲线间的直线最小长度（以m计）以不小于设计速度（以km/h计）的2倍为宜。” 当直线两端设置有缓和曲线时，也可不设直线而直接相连，构成S型曲线。 三、直线设计注意事项 1.公路平面设计采用直线线形时，除必须满足上述设计标准和要求外，还应特别处理好直线同地形的关系。 在下述地区或路段上可考虑采用直线线形：①路线完全不受地形、地物限制的平坦地区或山间的宽阔河谷地带；②城镇及其近郊公路，或以线条为主体进行规划的地区；③长大桥梁、隧道等构造物路段；④路线交叉点前后；⑤双车道公路提供超车的路段。 2.当不得已采用了长直线时，应注意其对应的纵坡不宜过大；如果两侧地形过于空旷时，适宜种植不同树种或设置一定建筑物等技术措施予以改善；定线时应注意把自然风景或建筑物纳入驾驶员的视线范围内； 在长直线尽头设置的平曲线，除曲线半径、超高、视距等必须符合规定要求外，还必须采取设置标志、增大路面抗滑能力等安全保障措施。 §2.3汽车行驶的横向稳定性与圆曲线 一、汽车行驶的横向稳定性 指汽车行驶过程中，在外部因素作用下，汽车尚能保持正常行驶