道路勘测2
道路勘测设计 2
第四节
缓和曲线的设置：
缓和曲线
一种曲率连续变 化的曲线。
1. 直线（曲率=0）与圆曲线（曲率＝C)之间
2.半径相差较大的圆曲线（曲率＝C1和C2)之间
一、缓和曲线的作用与性质 （一）缓和曲线的作用
路线横断面图：道路中线上任意一点的法向切面是道路 在该点横断面。
路线设计：指确定路线空间位置和各部分几何尺寸的工 作。
路线平面设计 路线纵断面设计 路线横断面设计
在路线平面图上研究道路的 基本走向及线形的过程。
2. 平面线形要素构成——（三要素） 行驶中汽车的导向轮与 汽车行驶轨迹线 车身纵轴之间的关系： 曲率为0——直线 1．角度为零： 曲率为常数——圆曲线 2．角度为常数： 曲率为变数——缓和曲线 3．角度为变数：
离心力
Y
Gv 2 F gR
Y X
X
汽车在平曲线上行驶时受到的平行与路面方向的
横向力X：
X F cos G sin
X F G ih
v2 G v2 X Gih G gR ih gR
汽车在平曲线上行驶时，受到得法向作用力Y为：
β0 β0 Ls R
vd C kω
C l r
rl=C
说明：行驶轨迹的弧长与曲线的曲率半径之乘积为一 常数，－－－回旋线性质。
二、回旋线作为缓和曲线
（一）回旋线的数学表达式
我国《标准》规定缓和曲线采用回旋线。
道路勘测设计 第二章道路平面设计3
R
0
]
y P R {1 cos[( LP LS 2) 180 R]}
基本形单曲线回旋线要素计算
（二）设置缓和曲线的圆曲线：基本型单曲线 3、加密桩点坐标计算： （1）缓和曲线段内坐标计算： 切线支距法：
LP x LP 2 40 R 2 LS
L y P 6 RLS
2.4 道路平面设计方法
三、平面设计一般规定与基本步骤
道路平面布置设计的步骤：
（1）根据道路的技术等级，根据《标准》JTG B01-2003和《规范》 JTG D20-2006查出设计速度、最小半径、缓和曲线最小长度、直线 段的最大最小长度等主要技术标准的规定值
（2）根据地形、地物条件确定控制因素
（三）复曲线设计：
3、卵形复曲线：
实际工程中，应尽量避免采用这种曲线
（三）复曲线设计：
3、卵形复曲线：
①复中设置缓和曲线的特点： 缓和曲线段两端点的 曲率半径分别与相应 圆的圆曲线半径一致
曲线定位桩点计算
FZ
较小半径圆曲线相对 于大半径圆曲线内移 一段距离
即复曲线中间缓和曲 线段被原公切点中分 缓和曲线段中点(FZ 点)通过内移距离(内 移值之差PF)的中心
Eh B
切线支距法： x q R sin
Lh
y P R (1 cos )
LP LS 180 [
LS 90 LS 0 (弧度) (度) 2R R
θ
LP LS / 2180
R
x q R sin[( LP LS 2) 180 R]
Eh ( R P) sec R(m) 2
Lh ( 2 0 )
道路勘测设计 第2章 平面设计
三、直线的最小长度
1．同向曲线间的直线最小长度 《规范》：同向曲线间的最短直线长度以不小于设计速度的6倍为 宜（6V）。
2．反向曲线间的直线最小长度
《规范》规定：反向曲线间最小直线长度（以m计）以不小于 设计速度（以km／h计）的2倍为宜。
第三节 圆曲线
一、圆曲线的几何元素
各级公路和城市道路不论转角大小均应设置平曲线，而圆曲线 是平曲线中的主要组成部分。
（三）圆曲线最大半径
选用圆曲线半径时，在与地形等条件相适应的前提下应尽量采 用大半径。 但半径大到一定程度时，其几何性质和行车条件与直线无太大 区别，容易给驾驶人员造成判断上的错觉反而带来不良后果， 同时也无谓增加计算和测量上的麻烦。 《规范》规定圆曲线的最大半在不宜超过10000m。
第四节 缓和曲线
0.15
115
300
0.20
120
390
（4）旅行不舒适
μ值的增大，乘车舒适感恶化。 当μ= 0.10时，不感到有曲线存在，很平稳； 当μ= 0.15时，稍感到有曲线存在，尚平稳； 当μ= 0.20时，己感到有曲线存在，稍感不稳定； 当μ= 0.35时，感到有曲线存在，不稳定； 当μ= 0.40时，非常不稳定，有倾车的危险感。 μ的舒适界限，由0.11到0.16随行车速度而变化，设计中对高、 低速路可取不同的数值。 美国AASHTO认为V≤ 70km/h时μ=0.16，V=80 km/h时， μ= 0.12是舒适感的界限。
a y sin
P点弦偏角：
arctg y x3
p
(rad)
2．有缓和曲线的道路平曲线几何元素：
道路平面线形三要素的基本组成是：直线-回旋线-圆曲线-回 旋线-直线。
(1)几何元素的计算公式：
道路勘测设计 第二章道路平面设计2
2.3 道路平面线形设计的技术标准
二、缓和曲线的最小长度：
（二）缓和曲线最小长度确定原理： 1、从控制离心加速度变化率考虑
2、从控制方向盘操作的最短时间考虑
3、从控制超高附加纵坡不宜过陡考虑
为方便驾驶员操作，我国将汽车在缓和曲线上的行驶时间定为3s， 则缓和曲线最小长度为 Vt V
L S min 3 .6 1 .2
（一）单曲线：一个或多个交点处设一个曲线 1、简单型 2、基本型 3、凸形
三、路线设计中所采用的线形组合：
（一）单曲线： 1、简单型：直线-圆曲线-直线
适用：当实地地形和地物等条件
所选择的平曲线半径大于 《标准》所规定的不设超 高的平曲线半径时使用
曲率
三、路线设计中所采用的线形组合：
（一）单曲线： 2、基本型：直线-回旋线-圆曲线-回旋线-直线
2.3 道路平面线形设计的技术标准
二、缓和曲线的最小长度：
(一)《规范》上对缓和曲线最小长度的规定：
缓和曲线最小长度
设计速度(km/h) 回旋线最小长度(m)
120 100
100 85
80 70
60 50
40 35
30 25
20 20
四级公路（设计速度20km/h）为超高、加宽过渡段长度 回旋线长度应随圆曲线半径增大而增长
（二）复曲线：两个或多个交点处设两个或多个曲线并对接
4、复合型曲线
5、 C形曲线
6、 S形
反向复曲线
三、路线设计中所采用的线形组合：
（二）复曲线： 1、简单型复曲线(圆曲线直接相连的组合)：
直线-圆曲线（R1）-圆曲线（R2）-直线
适用：当两个不同方向偏角的相 邻交点间根据实际地形、地物等 条件所选择的曲线半径均大于 《标准》规定的不设超高的曲线 半径，且由此计算的两相邻圆曲 线半径之比在1.5以内时应设置 此种形式 曲率
公路勘测技术试题二
《公路勘测技术》试题样卷(二）班级学号姓名一、填空（每小格2分，共20分）1．公路路线设计的总原则是满足行车、、舒适和美观的要求。
2．纵断面线型的布置包括的控制，和的决定。
3．越岭线的布局主要是解决：选择、确定和拟定垭口两侧。
4．中间带由及两条左侧组成。
5．越岭线展线方式主要有、和。
6．公路定线有定线、定线和定线三种方法。
7．公路与或公路与等相交形成交叉，交叉的地方称。
8．横断面一般是指与地面线所围成的图形。
9．选线一般要经过的三个步骤是、和。
10．相交路线平面上的交叉称为平面交叉，相交路线分别在平面上的交叉称为立体交叉。
二、选择题（单选，每题2分，共30分）1. 汽车下坡减速行驶时，其行使阻力中()为负值。
A．空气阻力与惯性阻力； B．滚动阻力与惯性阻力；C．惯性阻力与坡度阻力2. 凸形竖曲线最小长度和最小半径的确定，主要根据()来选取其中较大值。
A．行程时间、离心加速度和视距； B．行程时间和离心力；C．行程时间和视距；D．视距和离心加速度3. 两个相邻的反向曲线间应保留一定的直线段长度，其半径应根据( )来确定。
A．曲线长； B．切线长；C外距4、复曲线半径的选择应先选定()。
A．第一个曲线半径； B．受地形控制较严的那个半径；C．第二个曲线半径5、汽车行驶在设有超高的弯道上，汽车所受到的横向力（）。
A．有可能等于零；B．不可能等于零；C．永远大于零；D．永远小于零6．《技术标准》规定各级公路最大容许合成坡度的目的是（）。
A．控制急弯和陡坡的组合；B．控制最大超高横坡度；C．保证冰雪路面的行车安全； D．比纵坡指标更科学合理7．在公路的交叉口，为了传递道路方向、地点、距离等信息，应设置（）。
A．指示标志；B．指路标志；C．警告标志；D．禁令标志8．公路在急转弯路段前应设置（）。
A．警告标志； B．禁令标志； C．指示标志； D．指路标志9．公路的某一路段不允许车辆通行，则在该路段前应设置（）。
道路勘测设计-2
城市道路分类：快速路、主干路、次干路、支路设计车速：又称计算行车速度 , 是指当气候条件良好、交通密度小、汽车运行只受道路本身条件 ( 几何要素、路面、附属设施等 ) 的影响时，中等驾驶技术的驾驶员能保持安全顺适行驶的最大行驶速度（决定道路几何形状的基本依据）。
行驶速度：汽车在道路上行驶时，驾驶员根据道路沿途的地形条件、道路条件、交通条件以及自身的驾驶技术实际采用的速度。
道路通行能力：是指某一路段所能承受的最大交通量，也称道路容量，以单位时间内通过的最大车辆数表示( 辆/小时 )。
基本通行能力是指在理想条件下，单位时间内一个车道或某一路段可以通过小客车的最大数，是计算各种通行能力的基础。
可能通行能力是由于通常的道路和交通条件与理想条件有较大差距，考虑了影响通行能力的诸多因素如车道宽、侧向净宽和大型车混入后，对基本通行能力进行修正后的通行能力。
设计通行能力是道路交通的运行状态保持在某一设计的服务水平时，单位时间内道路上某一路段可以通过的最大车辆数。
V/C：每一级服务水平相应的最大服务交通量与基本通行能力之比。
其值小的时候最大服务交通量小，车流运行条件好，相应地服务水平就高；反之，其值大时，服务交通量大，车流运行条件差，服务水平也低。
交通量：单位时间内通过道路某一断面的车辆数，其普遍计量单位是年平均日交通量。
规划交通量：也称设计交通量，是指拟建道路到预测年限时所能达到的年平均日交通量。
不宜直接用于道路几何设计。
设计小时交通量：小时交通量（辆/小时）是以小时为计算时段的交通量，是确定车道数和车道宽度或评价服务水平的依据。
行车轨迹：行驶过程中车轮在路面所留下的痕迹平面线性三要素：直线、圆曲线、缓和曲线。
汽车行驶阻力包括：空气阻力、道路阻力、惯性阻力横向超高：为了减小离心力的作用，保证汽车在平曲线上稳定行驶，必须把平曲线路面做成内侧高、外侧低呈单向横坡的形式，称为横向超高。
横向力系数：单位车重上的横向力。
平面设计 道路勘测设计2(与“曲线”有关文档共9张)
《规范》规定可不设缓和曲线的情况： （1）在直线和圆曲线间，当圆曲线半径大于或等于《标准》规定 的“不设超高的最小半径”时； （2）半径不同的同向圆曲线间，当小圆半径大于或等于“不设超高的 最小半径”时；
（3）小圆半径大于表中所列半径，且符合下列条件之一时：
①小圆曲线按规定设置相当于最小回旋线长的回旋线时，其大 圆与小圆的内移值之差不超过。
3.4.3 缓和曲线的最小长度
▪ 1．离心加速度的变化率
▪ 汽车行驶在缓和曲线上，其离心加速度将随着缓和曲线曲率的变化而 变化，若变化过快，将会使旅客有不舒适的感觉。
▪ 离心加速度的变化率as： （离心加速度随时间的变化率）
a v2 as t Rt
在等速行驶的情况下： t Ls
v
as
v3 0.021V43
Δi——超高坡度与路拱坡度代数差（%）；
p ——超高渐变率，即旋转轴线与行车道外侧边缘线之间的相 对坡度。
第3页，共9页。
4. 视觉条件
在一般情况下，特别是当圆曲线半径较大时，车速较高时，应该使用 更长的缓和曲线。
回旋线参数表达式： A2 = R·Ls 根据国外经验，当使用回旋线作为缓和曲线时，回旋线参数A和 所连接的圆曲线应保持的关系式一般为：R/3≤A≤R 根据经验, 当R在100m 左右时, 通常取 A=R；如果R小于100m, 则选择 A等于R或大于R。反之, 在圆曲线较大时, 可选择A在R/3左右, 如R超过
（3）小圆半径大于表7. （3）按超高渐变率计算 《城规》制定了城市道路的最小缓和曲线长度，如表3-7。 一般认为当时，即可忽略缓和曲线。 （1）在直线和圆曲线间，当圆曲线半径大于或等于《标准》规定的“不设超高的最小半径”时； 汽车行驶在缓和曲线上，其离心加速度将随着缓和曲线曲率的变化而变化，若变化过快，将会使旅客有不舒适的感觉。 缓和曲线不管其参数如何，都不可使车辆在缓和曲线上的行驶时间过短而使司机驾驶操纵过于匆忙。 《规范》规定可不设缓和曲线的情况： 反之, 在圆曲线较大时, 可选择A在R/3左右, 如R超过了 3000m, A可以小于R/3。 《规范》规定可不设缓和曲线的情况： 汽车行驶在缓和曲线上，其离心加速度将随着缓和曲线曲率的变化而变化，若变化过快，将会使旅客有不舒适的感觉。
道路勘测设计第二章习题
单位
m rad m m m m m m m
目标值 110.600
差值 4.1E-07
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• 3）指标检验 • 《规范》要求S形曲线相邻回旋线参数A的 比值不大于1.5（2），两半径之比1～1/3， 计算结果显然满足上述要求。 • 拟定Ls5=65m，也是可行的。 • （V=40km/h，Ls一般最小长度50m，此时 R=122.962m）。
Ls L3 s q≈ − 2 240 R 2
T = ( R + P ) tan
E = ( R + P ) ⋅ sec
α +q 2
α −R 2
L =Rα +L s
J =2 T - L
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• • • • •
3）JD3曲线拟定 JD3为小偏角，所需曲线最小长度为： Lmin=700/α3=700/4.5=155.555m 切线长T3≈L/2=77.7m JD2与JD3为反向曲线，按《规范》要求， 中间留出2V=120m的直线段， • 560.54-118.717-77.7=364.1m，显然满足要 求，余地较大。 • 按Lmin反算半径： R=Lmin*180/(απ)=1980.588m • 大于不设超高最小半径，可不设缓和曲 线，因切线长余地较大，半径还可往大取
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• 2-7 某二级路，设计速度为60km/h，路线转 角α1右=29°30′，α2右=32°54′，α3左 =4°30′，JD1至JD2、JD2至JD3的距离分别 为458.96m、560.54m。 • 选定R1=300m，Ls1=65m，试分别确定JD2、 JD3的曲线半径和缓和曲线长度。