道勘线形设计5分解
66页1、第五章 线形设计 第一节 平面线形设计,一平面线形设计要点:,(一)平面线形应直捷、流畅,与地形、地物相适应,与周围环境相协调 地势平坦开阔处,路线宜直捷;山岭重丘区应结合地形条件,以曲线为主;应避免强拉直线或人为设置些曲线。 (二)保持平面线形的均衡与连续 、直线与平曲线的组合:避免长直线尽头接小半径平曲线,短直线接大半径的平曲线,平曲线间夹直线长度应满足要求;平曲线与平曲线的组合:圆曲线半径及回旋线参数之比均宜小于2;高低标准间要有过渡。,(三)注意与纵断面设计相协调 平纵组合应坚持平包竖的原则,与铁路、主要道路及河流交叉的地方往往平纵曲线重合的位置,平面设计时应为纵断面设计留好余地。 (四)平曲线应有足够的长度 、基本型三段长度都不宜少于3s行程;凸型曲线也不宜短于6s行程; 转角小于7时的平曲线长度不小于表5-1的规定;小于2时,按2计。,表5-1 转角等于或小于 7时的平曲线长度,二.平面线形要素组合设计 (一)、平面线形要素的组合类型 1、基本型 若A1=A2 0,叫对称基本型;若A1A2,叫非对称基本型;A1=A2=0,叫简单型。,图5-1 (a) 简单型,图5-1 (b
2、) 对称基本型,1、基本型,适用场合:交点间距不受限。 从线形的协调性出发,宜将回旋线、圆曲线、回旋线之长度比设计成1:1:11:2:1。 当按1:1:1设计时,由平曲线长度 L=R+Ls L=3Ls,则3Ls=R+Ls 故: (rad),1、基本型,2、S型,两个反向圆曲线用两段回旋线连接的组合 适用场合:交点间距受限(交点间距较小)。,图5-2 S型曲线,2、S型,(2)在S型曲线上,两个反向回旋线之间不设直线,是行驶力学上所希望的。不得已插入直线时,必须尽量地短,其短直线的长度或重合段的长度应符合下式:,式中:l反向回旋线间短直线或重合段的长度。,(1)S型相邻两个回旋线参数A1与A2宜相等。当采用不同的参数时,A1与A2之比应小于2.0,有条件时以小于1.5为宜。,(3)S型两圆曲线半径之比不宜过大,宜为:,式中:R1大圆半径(m); R2小圆半径(m)。,2、S型,用一个回旋线连接两个同向圆曲线的组合。中间的回旋线是曲率从1/R1到1/R2的一段不完整的回旋线。 适用场合:交点间距受限(交点间距较小)。,3、卵型,图5-3 卵型曲线,式中:A回旋线参数; R2小圆半径(m)。
3、 (2)两圆曲线半径之比宜在下列界限之内:,适用条件: (1)卵型上的回旋线参数A不应小于该级公路关于回旋线最小参数的规定,同时宜在下列界限之内:,3、卵型,(3)两圆曲线的间距,宜在下列界限之内:,式中:D两圆曲线最小间距(m)。,图5-4 卵型曲线两圆曲线最小间距,4、凸型,两个同向回旋线间不插入圆曲线而径相衔接的组合。 凸型的回旋线的参数及其连接点的曲率半径,应分别符合容许最小回旋线参数和圆曲线一般最小半径的规定。连接点附近0.3V长度应保持相同的超高横坡度。因中间无圆曲线,对行车不利,只有在地形受限处采用。,图5-5 凸型曲线,5、复合型 两个以上同向回旋线在曲率相等处相互连接的线形。 两个回旋线参数之比宜小于1.5;除受地形和其它特殊限制外,一般很少使用,多用在互通式立交的匝道上。,图5-6 复合型曲线,6、C型 同向曲线的两回旋线在曲率为零处径相衔接的线形。 其连接处的曲率为0,相当于两基本型的同向曲线中间直线长度为0,对行车不利,只有在特殊地形条件下方可采用。 适用场合:交点间距受限(交点间距较小)。,图5-7 C型曲线,7、回头曲线 山区道路为克服高差,在同一坡面上转角
4、接近或大于180,由主、辅曲线组合的线形。 三、四级公路因无法自然展线,或因地形、地质条件不能自然展线时,可采用回头曲线;高差较大的山城也可采用。,图5-8 回头曲线,(二)平面线形要素组合计算 1、基本型曲线设计与计算 (1)、对称基本型曲线设计与计算:(详见第2章第四节 缓和曲线部分),(又称切曲差D),(此处单位为rad),(即内移值p),(切线增长值),缓和曲线上各点坐标计算 圆曲线上各点坐标计算,按回旋线敷设缓和曲线,式中:,(以ZH点或HZ点为坐标原点),为该点至HY或HY点的曲线长,P点曲率圆的内移值: p = y + rcos -r 圆心M点的坐标: xm = x rsin ym = r + p P点的弦长:,P点弦偏角:,(2)、非对称基本型曲线设计与计算:,主点桩号的计算(同对称型):,(3)、单圆曲线设计与计算:,主点桩号的计算:,(二)平面线形要素组合计算 2、凸型曲线设计与计算,对称凸型曲线:,可根据Lh,求R;或根据R,求Lh。,用切线长控制时,将:,代入:,得到:,用外距控制时,由:,得到:,不对称凸型曲线(通常选定一端的缓和曲线长度和半径,求另一端缓和曲
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