道路勘探设计---第三章-平面设计概要
71页1、,第3章 平面设计,本章主要介绍道路线形设计的基本理论和方法。学习构成道路线形的基本要素及这些要素的设计要求,掌握平面设计成果的整理。,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 道路平面线形概述,3.2 直线,3.3 圆曲线,3.4 缓和曲线,3.5 平面线形设计,3.6 行车视距,3.7 道路平面设计成果,3.1 道路平面线形horizontal alignment概述,在调查研究掌握大量材料的基础上,设计出一条有一定技术标准、满足行车要求、费用最省的路线,一 路线(route)的概念,1 路线-指道路中线的空间位置,它是一条空间曲线。,2 公路平纵横的概念 路线的平面-公路的中线在水平面上的投影。 平面图(plan) -反映路线在平面上的形状、位置、尺寸的图形。 路线的纵断面-路线的中线在竖直面上的投影。 纵断面图(vertical profile map) -反映路线在纵断面上的形状、位置、尺寸的
2、图形。 道路的横断面-沿道路中线上任意一点作的法向剖面。 横断面图(cross-section profile map) -反映道路在横断面上的结构、形状、位置、尺寸的图形。,3路线设计的任务,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。,中线,1.路线(route of road),这个轨迹是连续的和圆滑的,即在任何一点上不出现错头和破折。, 其曲率的变化率是连续的,即轨迹上任一点不出现两个曲率变化率的值。如图33。,其曲率是连续的,即轨迹上任一点不出现两个曲率的值。如图32所示,,二平面线形设计的基本要求,1汽车行驶轨迹 经过大量的观测研究表明,行驶中的汽车,其轨迹在几何性质上有以下特征:,4 路线设计的顺序 horizontal alignment design vertical alignment design cross-section de
3、sign,现代高等级道路一般采用图34类型的平面线形。, 直线(line); 圆曲线(circular curve) ; 缓和曲线(transition curve) 。 称之为“平面线形三要素”。,2平面线形要素,3.2 直线,2线形简单,容易测设,易于设置其他构造物。,一 直线的特点,1路线短捷、行车方向明确、视距良好、行车快速、驾驶操作简单。,3直线路段能提供较好的超车条件。,4直线单一无变化,难与地形及周围环境相协调。,5 直线线形大多难于与地形相协调。,6在直线纵坡路段,易错误估计车间距离、行车速度及上坡坡度。,7易对长直线估计得过短或产生急躁情绪,超速行驶。,8夜间对向行车易产生眩光。,3.2 直线,1下述路段可采用直线: 不受地形、地物限制的平坦地区或山间的开阔谷地; 以直线条为主的城镇、近郊或农村; 长大桥梁、隧道等构造物路段; 路线交叉点及其前后; 双车道公路提供超车的路段。,二直线的运用,2 直线的应用 直线的最大长度应有所限制。当采用长的直线线形时,为弥补景观单调之缺陷,应结合沿线具体情况采取相应的技术措施并注意下述问题: 长直线上纵坡不宜过大,因长直线再加下陡坡
4、行驶更易导致高速度, 长直线与大半径凹形竖曲线组合为宜,可以使生硬呆板的直线得到一些缓和,两侧地形过于空旷时,宜采取种植不同树种或设置一定建筑物、 雕塑、广告牌等措施,以改善单调的景观。,长直线或长下坡尽头的平曲线必须采取设置标志、增加路面抗滑能力等安全措施,德国和日本规定直线的最大长度(以米计)为20v,前苏联为8km,美国为180s行程。我国地域辽阔,地形条件在不同的地区有很大的不同,对直线最大长度很难作出统一的规定。 直线的最大长度,在城镇附近或其他景色有变化的地点大于20V是可以的;在景色单调的地点最好控制在20V以内;而在特殊的地理条件下应特殊处理。 无论是高速公路还是一般公路在任何情况下都要避免追求长直线的错误倾向,3 “长直线”的量化,Australia,Arizona,1 同向曲线(adjacent curve in one direction)间的直线最小长度 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
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