卵形曲线设计运用.docx

??

?

??

卵形曲线设计运用

?

??

?

?

?

?

?

?

?

???

?

?

?

?

?

摘要：近年来，伴随我国城市化进程的快速发展，我国的城市基础设施建设工程的数量和规模也有了明显增加，其中，道路工程作为区域间经济文化交流的纽带，其建设质量更是得到了社会各界的广泛关注。文章对卵形曲线设计运用进行了研究分析，以供参考。

关键词：卵形；曲线设计；运用

1前言

现如今，社会飞速发展，人们的出行需求也在不断增加。大量车辆在道路上造成道路交通拥堵，造成一系列交通问题，影响道路交通安全。此外，大型城镇不断扩张，中小城镇快速发展，城市的结构和规模发生了巨大的变化。因此，研究城市道路交通分析和交通工程设计显得尤为重要。

2卵形曲线

从结构上来看，卵形曲线是由一段回旋线将两段圆曲线组合在一起的一种曲线形式。该曲线主要用于无法在相同方向的网曲线中插入直线的情况。事实上，卵形曲线的设计原型是基本型单曲线，且基本型但曲线的应用范围要比卵形曲线更加广阔。这主要是因为卵形曲线极易受到地形、路面设置和其他特殊条件的限制。此外，C形曲线也是以单曲线为原型发展出来的一种曲线形式，其具体表现形式为由两段圆曲线在曲率为零处相连接。由于C形曲线线路会给车辆的正常行驶造成影响，因此应用范围也较为狭窄，尽在部门特殊路段使用。与C形曲线相比，卵形曲线的过渡方式更加优良，为汽车的行驶提供了更多的便利，因此在选择使用卵形曲线或者是C形曲线时，多以卵形曲线为主。在设计卵形曲线时，为了发挥卵形曲线的优势应该将卵形曲线的回旋线参数设置在规定之上，连接两侧的圆曲线半径比例不应超过五倍，网曲线之间的距离应控制在极小的界限范围之内。从卵形曲线的类型来看，通常将一道回旋线连接两道网曲线的组合形式规定为基本形式，在此基础上添加其他圆曲线，则依次被成为卵形曲线、四心卵形曲线等。

3卵形曲线采用的相关规定

在公路勘测设计工作进行的过程中，之所以需要使用到卵形曲线，是为了可以让两个同向圆曲线直线插入长度不充足这个问题得到有效地解决，应用缓和曲线将两个同向圆曲线相互连接在一起，为了规避处于中间位置上的缓和曲线长度过大，

或者曲率变化速度过快，一般情况下R2/R1=0.2～0.8；缓和曲线各项参数的取值范围一般情况下是0.5R2.为宜，这是为了使连接两个同向圆曲线的回旋线曲率的变化不致过于急促；两圆曲线的间距D取值为0.003R2～0.03R2为宜。这是为了使连接两个同向圆曲线的回旋线曲率的变化不致过于急促；两圆曲线的间距D取值为0.003R2～0.03R2为宜。

4工程实例

选取某高速公路路段为研究对象。该路段整体情况十分复杂，路线组合形式为连续卵形结构+S形曲线结构，该路段如图1所示。由于该路线受到了当地地形地物以及环境、土地等多种重要因素的影响，且沿线的经济发展速度十分迅速，因此当地的路线规划难以紧跟时代发展的步伐。在该路段上，民用住宅、旧式厂房以及工业建筑较多，无法实现大范围的路线调整。在给该路段设计圆曲线时，难以界定圆曲线的半径大小以及回旋线的长度。接下来详细描述限制性因素。

图1：某高速公路路段

限制性因素一：高架桥。设计起点首先与一座高架桥相连，该高架桥的结构强度十分稳定，无破损现象的发生，如果要对该桥梁改造需要投入大量的人力物力，因此在本次设计过程中决定保留该高架桥，在设计线形时应与高架桥的线路相吻合，实现平稳连接。限制性因素二：深外环。在北侧建立的深外环与某道路产生了一定的重叠，因此该道路的路线位置需要向南部迁移，在重建过程中仍需保持相同的车道数量，满足当地的车辆出行需求。

限制性因素三：深外环立交L匝道。线路往东延伸会与深外环立交L匝道相交，而且高架桥离L匝道路程较短，因此在对该段公路进行线路设计时，需要参考道路建设规定，且设定的曲线半径大小以及回旋线的长度会受到严重限制。

限制性因素四：某公司占地资源。该路线向东延伸，会受到北面的深外环影响与南面的某公司占地资源影响。因此在进行线路设计时必须依据横坪路中心发展方向。为了减少对某公司占地的影响，需要严格控制红线范围。

限制性因素五：当地的路网规划和低碳发展计划。为了构建城市路网，需要在沿用横坪路发展方向的基础上，构建由高速公路、立交桥以及石吉路等部分组成的线路，最终与卉惠路实现平行相交，将南北与东西两个方向的道路全部建立连接，并将卉惠路作为交通枢纽，发挥独具优势的连接功能。

根据上述五点限制，需要按照道路设计规范要求，自设计起点至深惠公路，共设计四个相同方向的圆曲线，其中三个为卵形曲线，且三个卵形曲线直接相连，按照形式划分，可将组合形式归纳为四心卵形曲线。将四个圆曲线按顺序标记为Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ。Ⅰ型圆曲线半径设计为900m，Ⅱ型圆曲线半径设计为300m，Ⅰ型圆曲线与Ⅱ型