道路交通与道路规划上册 .pptx
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1、路路线线设设计计:指指确确定定路路线线空空间间位位置置和和各各部部分分几几何何尺尺寸寸的工作。的工作。路路线线平平面面设设计计:在在路路线线平平面面图图上上研研究究道道路路的的基基本本走走向及线形的过程。向及线形的过程。路路线线纵纵断断面面设设计计:在在路路线线纵纵断断面面图图上上研研究究道道路路纵纵坡坡及坡长的过程。及坡长的过程。路线横断面设计:路线横断面设计:在路线横断面图上研究路基断面在路线横断面图上研究路基断面形状的过程。形状的过程。第1页/共43页3.2 3.2 平面线形规划设计平面线形规划设计1.1.圆曲线圆曲线 平面线形由直线和平曲线组成,平曲线又有圆曲线平面线形由直线和平曲线组
2、成,平曲线又有圆曲线和缓和曲线组成。和缓和曲线组成。各各级级公公路路和和城城市市道道路路不不论论转转角角大大小小均均应应设设置置平平曲曲线,而线,而圆曲线是平曲线中的主要组成部分圆曲线是平曲线中的主要组成部分。圆圆曲曲线线具具有有易易与与地地形形相相适适应应、可可循循性性好好、线线形形美美观观、易于测设等优点,使用十分普遍。易于测设等优点,使用十分普遍。第2页/共43页 圆曲线半径圆曲线半径(一)计算公式与因素根据汽车行驶在曲线上力的平衡式计算曲线半径:XY第3页/共43页(一)计算公式与因素根据汽车行驶在曲线上力的平衡式计算曲线半径:当设超高时当设超高时 :式中式中:V计算行车速度,(计算行
3、车速度,(km/h););横向力系数;横向力系数;ih超高横坡度;超高横坡度;i1路面横坡度。路面横坡度。不设超高时不设超高时 :第4页/共43页横向力系数横向力系数对行车对行车的的影响及其值的影响及其值的确定:确定:(1 1)危及行车安全)危及行车安全 汽汽车车能能在在弯弯道道上上行行驶驶的的基基本本前前提提是是轮轮胎胎不不在在路路面面上上滑滑移移,这这就就要要求求横横向向力力系系数数低低于于轮轮胎胎与与路路面面之之间间所所能能提提供的横向摩阻系数供的横向摩阻系数横横:横横 横横与与车车速速、路路面面种种类类及及状状态态、轮轮胎胎状状态态等等有有关关,一一般般在在干干燥燥路路面面上上约约为为
4、0.40.40.80.8,在在潮潮湿湿的的黑黑色色路路面面上上汽汽车车高高速速行行驶驶时时,降降低低到到0.250.250.400.40。路路面面结结冰冰和和积积雪雪时时,降降到到0.20.2以以下下,在在光光滑滑的的冰冰面面上上可可降降到到0.060.06(不不加加防防滑滑链)。链)。第5页/共43页(2 2)增加驾驶操纵的困难)增加驾驶操纵的困难弯弯道道上上行行驶驶的的汽汽车车,在在横横向向力力作作用用下下,弹弹性性的的轮轮胎胎会会产产生生横横向向变变形形,使使轮轮胎胎的的中中间间平平面面与与轮轮迹迹前前进进方方向形成一个横向偏移角。向形成一个横向偏移角。第6页/共43页(3 3)增加燃料
5、消耗和轮胎磨损)增加燃料消耗和轮胎磨损 横向力系数横向力系数 燃料消耗(燃料消耗(%)轮胎磨损轮胎磨损(%)0 100 1000 100 100 0.05 105 160 0.05 105 160 0.10 110 220 0.10 110 220 0.15 115 300 0.15 115 300 0.20 120 390 0.20 120 390第7页/共43页(4 4)行旅不舒适)行旅不舒适值的增大,乘值的增大,乘车车舒适舒适感恶化感恶化。当当0.100.10时,不感到有曲线存在,很平稳;时,不感到有曲线存在,很平稳;当当=0.15=0.15时,稍感到有曲线存在,尚平稳;时,稍感到有曲线
6、存在,尚平稳;当当=0.20=0.20时,己感到有曲线存在,稍感不稳定;时,己感到有曲线存在,稍感不稳定;当当=O.35=O.35时,感到有曲线存在,不稳定;时,感到有曲线存在,不稳定;当当=0.40=0.40时,非常不稳定,有倾车的危险感。时,非常不稳定,有倾车的危险感。u的舒适界限,由的舒适界限,由0.110.11到到0.160.16随行车速度而变化,随行车速度而变化,设计中对高、低速路可取不同的数值。设计中对高、低速路可取不同的数值。第8页/共43页(二)最小半径的计算(二)最小半径的计算标标准准中中规规定定的的最最小小平平曲曲线线半半径径是是汽汽车车在在曲曲线线部部分能分能安全而又顺适
7、的行驶安全而又顺适的行驶的条件而确定的。的条件而确定的。最最小小平平曲曲线线半半径径的的实实质质是是汽汽车车行行驶驶在在公公路路曲曲线线部部分分时时,所所产产生生的的离离心心力力等等横横向向力力不不超超过过轮轮胎胎与与路路面面的的摩摩阻阻力力所所允允许许的的界界限限,并并使使乘乘车车人人感感觉觉良良好好的的曲曲线线半径值。半径值。最小半径取值最小半径取值是是各各级级公公路路按按设设计计速速度度行行驶驶的的车车辆辆能能保保证证安安全全行行车车的最小允许半径。的最小允许半径。第9页/共43页(三)圆曲线最大半径(三)圆曲线最大半径选选用用圆圆曲曲线线半半径径时时,在在与与地地形形等等条条件件相相适
8、适应应的的前前提提下应尽量采用大半径。下应尽量采用大半径。但但半半径径大大到到一一定定程程度度时时,其其几几何何性性质质和和行行车车条条件件与与直直线线无无太太大大区区别别,容容易易给给驾驾驶驶人人员员造造成成判判断断上上的的错错误误反反而而带带来来不不良良后后果果,同同时时也也无无谓谓增增加加计计算算和和测测量量上上的的麻烦。麻烦。规范规范规定圆曲线的最大半在规定圆曲线的最大半在不宜超过不宜超过10000m10000m。第10页/共43页(一)超高(一)超高2.2.弯道超高与加宽弯道超高与加宽定定义义:为为了了减减小小横横向向力力,把把弯弯道道外外侧侧横横坡坡作作成成与与内内侧同向的单一横坡
9、,即超高横坡侧同向的单一横坡,即超高横坡i ih h。城城市市道道路路超超高高横横坡坡i ih h 的的值值见见表表3-2-43-2-4。但但是是考考虑虑到到城城市市道道路路和和两两侧侧用用地地标标高高协协调调性性,尽尽量量在在城城市市道道路路上上不不设置超高。设置超高。道道路路由由正正常常路路段段的的双双向向横横坡坡到到弯弯道道上上的的单单向向横横坡坡,中间需要过渡段,称为中间需要过渡段,称为超高缓和段(过渡段)超高缓和段(过渡段)。第11页/共43页超高过渡方式:超高过渡方式:1.1.无中间带道路的超高过渡无中间带道路的超高过渡l 绕路面内边缘旋转绕路面内边缘旋转:一般用于新建工程。:一般
10、用于新建工程。l 绕路中线旋转绕路中线旋转:一般用于改建工程:一般用于改建工程l 绕路面外边缘旋转绕路面外边缘旋转:可在特殊设计时采用。:可在特殊设计时采用。第12页/共43页 2.2.有中间带公路的超高过渡有中间带公路的超高过渡l 绕绕中中间间带带的的中中心心线线旋旋转转:中中间间带带宽宽度度较较窄窄(4.5m4.5m)的公路可采用;的公路可采用;l 绕中央分隔带边缘旋转:绕中央分隔带边缘旋转:各种宽度中间带的均可采用各种宽度中间带的均可采用l 绕各自行车道中线旋转:绕各自行车道中线旋转:车道数大于车道数大于4 4条的公路可采用条的公路可采用第13页/共43页(二)加宽(二)加宽平曲线加宽原
11、因:平曲线加宽原因:(1 1)汽汽车车在在曲曲线线上上行行驶驶时时,前前后后轮轮轨轨迹迹不不重重合合,占占路路面宽度大。面宽度大。(2 2)由于横向力影响,汽车出现横向摆动。)由于横向力影响,汽车出现横向摆动。平曲线加宽标准:平曲线加宽标准:标准标准规定,平曲线半径等于或小于规定,平曲线半径等于或小于250m250m时,应在时,应在平曲线内侧加宽。加宽值见表平曲线内侧加宽。加宽值见表3-2-6.3-2-6.第14页/共43页3.3.缓和曲线缓和曲线 (一)缓和曲线的作用(一)缓和曲线的作用 1 1曲率连续变化,便于车辆行驶曲率连续变化,便于车辆行驶 2 2离心加速度逐渐变化,旅客感觉舒适离心加
12、速度逐渐变化,旅客感觉舒适 3 3超高横坡度逐渐变化,行车更加平稳超高横坡度逐渐变化,行车更加平稳 4 4与圆曲线配合得当,增加线形美观与圆曲线配合得当,增加线形美观 回旋线回旋线是公路路线设计中最常用的一种缓和曲线。是公路路线设计中最常用的一种缓和曲线。我国我国标准标准规定缓和曲线采用回旋线。规定缓和曲线采用回旋线。第15页/共43页第16页/共43页(二)回旋线的最小长度(二)回旋线的最小长度1 1旅客感觉旅客感觉舒适:汽汽车车行行驶驶在在缓缓和和曲曲线线上上,其其离离心心加加速速度度将将随随着着缓缓和和曲曲线线曲曲率率的的变变化化而而变变化化,若若变变化化过过快快,将将会会使使旅旅客客有
13、有不不舒适的感觉。舒适的感觉。满足乘车舒适感的缓和曲满足乘车舒适感的缓和曲线最小长度线最小长度 :第17页/共43页3 3行驶时间不过短行驶时间不过短2 2视觉条件连续视觉条件连续缓缓和和曲曲线线不不管管其其参参数数如如何何,都都不不可可使使车车辆辆在在缓缓和和曲曲线线上上的的行行驶驶时时间间过过短短而而使使司司机机驾驾驶驶操操纵纵过过于于匆匆忙忙。一般认为一般认为汽车在缓和曲线上的行驶时间至少应有汽车在缓和曲线上的行驶时间至少应有3s3s城城规规制制定定了了城城市市道道路路的的最最小小缓缓和和曲曲线线长长度度,如如表表3-2-73-2-7。第18页/共43页在在直直线线和和圆圆曲曲线线间间,
14、当当圆圆曲曲线线半半径径大大于于或或等等于于标准标准规定的规定的“不设超高的最小半径不设超高的最小半径”时;时;规范规范规定可不设缓和曲线的情规定可不设缓和曲线的情况:况:(三)有缓和曲线的道路平曲线几何元素(三)有缓和曲线的道路平曲线几何元素 道道路路平平面面线线形形三三要要素素的的基基本本组组成成是是:直直线线-回回旋旋线线-圆曲线圆曲线-回旋线回旋线-直线。直线。第19页/共43页(1)(1)几何元素的计算公式:几何元素的计算公式:回旋线终点处内移值:回旋线终点处内移值:圆曲线起点圆曲线起点B和新曲线起点和新曲线起点A间距:间距:回旋线终点处回旋线终点处半径方向与半径方向与X轴的夹角轴的
15、夹角:第20页/共43页(1)(1)几何元素的计算公式:几何元素的计算公式:切线长:切线长:曲线总长:曲线总长:外距:外距:校正值:校正值:J=2TJ=2Th h-L-Lh h第21页/共43页(2)(2)主点里程桩号计算方法主点里程桩号计算方法:以以交交点点里里程程桩桩号号为为起算点:起算点:ZH=JD ZH=JD T Th hHY=ZH+LsHY=ZH+LsQZ=ZH+LQZ=ZH+Lh h/2/2HZ=ZH+LHZ=ZH+Lh hYH=HZ YH=HZ Ls Ls第22页/共43页例题:已已知知平平原原区区某某二二级级公公路路有有一一弯弯道道,偏偏角角右右=152830=152830,半
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