公路工程-路线平面设计重点

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公路工程-路线平面设计

公路工程-路线平面设计

l 0, 0, l dl A 2 d
l 2 2 A2 ,
内蒙古工业大学
l2 2 A2
二. 缓和曲线 的要素计算
1.回旋线的数学表达式 ⑵.回旋曲线的坐标①行车安全 要求横向力系数μ 低于轮胎与路面之间所能提供的横向摩阻系数f: μ ≤f (3-2) ②增加驾驶操纵的困难 轮胎产生横向变形,增加了汽车在方向操纵上的困难。 ③增加燃料消耗和轮胎磨损 μ 的存在使车辆的燃油消耗和轮胎磨损增加。
④行旅不舒适
1.确定半径的理论依据
缓和曲线上任一点的切线与该缓和曲线起点的切线所成的夹角。
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二. 缓和曲线 的要素计算
1.回旋线的数学表达式 ⑴.回旋线的基本公式为:
rl A
2
(3-11)
但在缓和曲线的的终点处,
l
写作:
=Ls,
r =R,则上式可
(3-12)
RLs A 2
图3—11是回旋线及应用范围
内蒙古工业大学
J 2T L
内蒙古工业大学
二.曲线半径curve radius
1.确定半径的理论依据 2.最小半径的计算 3.圆曲线最大半径
1.确定半径的理论依据 ⑴横向力系数μ 的确定
V2 R 127 ( ih )
μ值过大,增加了驾驶者在弯道行驶中的紧张。对于乘客来说,μ值的增大 ,同样感到不舒适,乘客随μ的变化其心理反应如下。 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,已感到有曲线存在,稍感不稳定; 当μ=0.35时,感到有曲线存在,不稳定;
1.确定半径的理论依据
2.最小半径的计算
3.圆曲线最大半径

公路路线设计的常见问题与设计要点分析

公路路线设计的常见问题与设计要点分析

公路路线设计的常见问题与设计要点分析摘要:公路线形设计需要考虑的因素众多,应符合规范的要求与地形地势的走向,满足区域经济的发展需要,推动环境生态的改善。

目前,我国公路路线设计中还存在许多问题,公路投入使用后,时常会存在交通堵塞,甚至还会出现交通安全事故。

因此,要正视公路路线设计中存在的问题,并提出相应的加强措施,从而保证公路路线得到合理设计,提高公路的安全性。

关键词:公路路线;设计问题;设计要点引言在过去的设计工作中,以车为本和以人为本始终是设计出发点。

在公路中,路线线形作为骨架,其设计的好坏在很大程度上决定了工程规模与造价。

基于此,路线设计工作中,怎样以地形等基本条件为依据确定适宜的线形要素,同时予以巧妙组合,是设计人员必须充分考虑和解决的问题,也只有这样才能保证公路设计的安全性、舒适性及经济性。

1公路路线设计的主要内容公路建设工程涉及多个因素,需要结合当地经济发展的需求,在路线设计过程中必须准确勘测地形地貌,充分考虑当地气候条件,并科学分析区域内发展状况,进而分别制定出多种建设方案。

多种方案选定后,设计人员通过科学的评价方法对公路路线走向进行评定,优化出最佳方案。

地形勘测作为设计前期的重要步骤,需要对地质构造进行科学准确的测定,以充分了解公路路线所经区域的构造特点,并在之后的设计过程中采取必要的措施对地质破坏情况进行预防和规避。

设计方案优化过程是路线设计的关键,需要按照路线走向的影响因素选定评价方法进而对各种方案的优劣势进行对比,以控制不可变点位。

通过相应的评价方法最终优化出最优方案,得到各方效益的最大化。

具体路线方案确定后,路线线形指标的设计则是关系到公路行车质量的关键,需要对公路的几何设计、组合设计等分别进行分析,并最终确定整个路线的设计。

公路路线的设计质量直接影响着道路的行车质量及行车安全,必须以科学严谨的态度对每一步骤进行精细化设计。

2公路路线设计中存在的问题2.1路线缓和曲线比较短进行公路路线设计时,设计人员主要采用两种设计方式:一是直线设计,二是曲线设计。

城市道路平面设计

城市道路平面设计
① 最大直线长度
• 最大直线长度的量化还是一个需要研究的课 题,目前各国有不同的处理方法,德国和日 本规定20V,美国为180s的行程。
• 最大直线长度不必太拘泥,最小长度应该保 证。
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9
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10
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11
描述直线的指标
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12
描述直线的指标
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圆曲线
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(1)平曲线要素 pp203
E
圆曲线的四要素及其计算公式
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加宽表达(平面图或道路分块图)
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70
思考题
1.什么是平面曲线三要素? 2.直线道路最小长度有什么规定? 3.圆曲线的半径如何确定? 4.圆曲线最小半径由哪几类?
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71
道路平面线形由直线、圆曲线和缓和曲线三种 组合而成,“平面线形三要素”。
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5
直线
直线适用于地形平坦、视线目标无障碍处。在 平原区,直线作为主要线形要素是适宜的。
直线路段能提供较好的超车条件。 但直线过长、景色单调,往往会出现过高的车
速或司机由于缺乏警觉易疲劳而发生事故。
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8
描述直线的指标
.
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超高过渡方式——无中央带
① 绕内边缘旋转 先将外侧车道绕中线旋转,当达到与内侧车道构 成单向横坡后,整个断面再绕未加宽前的内侧车 道边缘旋转,直至达到超高横坡值为止。
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各种旋转方式的适用性
绕内边缘线旋转,由于行车道内侧不降低,有利于路基纵 向排水,一般新建公路多用此方式。绕中心线旋转可保持 中线标高不变,且在超高坡度一定的情况下,外侧边缘的 抬高值较小,多用于旧路改建工程。

《公路平面设计》PPT课件

《公路平面设计》PPT课件

a
50
一般最小平曲线半径
式中:R—— 一般最小半径,m; ib—— 路拱超高横坡度; ——一般最小半径所对应的横向力系数。
a
51
3.不设超高的最小半径 定义:指平曲线半径较大,离心力较小时,汽车 沿双向路拱(不设超高)外侧行驶的路面摩阻力足 以保证汽车行驶安全稳定所采用的最小半径。路面 , 不设超高。
a
27
A.当V≥60km/h时,直线≥6V(以km/h计)为宜 B.当V≤40km/h时,可参照上述规定执行
a
28
②反向曲线间的直线最小长度
两反向曲线间夹有直线段时,由于两弯道转弯方 向相反,考虑其超高和加宽缓和的需要以及驾驶人员 的操作方便,其间的直线最小长度应予以限制。《公
路路线设计规范》规定,当计算行车速度≥60km/h时, 反向曲线间直线最小长度(以m计)以不小于行车速 度 ( 以 km/h 计 ) 的 2 倍 为 宜 ; 当 计 算 行 车 速 度 ≤40km/h时,可参照上述规定执行。特别困难的山岭 区三、四级公路设置超高时,中间直线长度不得小于 15m。若二反向曲线已设缓和曲线,在受到条件限制 的地点也可将二反向曲线首尾相连,但被连接的二缓 和曲线和圆曲线应满足一定的技术条件。
略感曲线存在,尚平稳;
0.20
已感到曲线存在,稍感到不平稳;
0.35
感到有曲线存在,已感到不平稳;
0.40
转弯时已非常不稳定,站立不住有倾倒的危险;
运营经济性:
0.10 ~0.15 轮胎磨耗及燃料消耗增加较小。
aபைடு நூலகம்
47
二、最小半径的计算
《标准》根据不同横向摩阻系数值,对于不同等级的公路规 定了极限最小半径、一般最小半径和不设超高的最小半径三个最 小半径。

第二章路线平面设计

第二章路线平面设计
道路工程daolugongcheng21道路平面设计的基本要求与原则22道路平面基本线形要素23道路平面线形设计24行车视距25平面设计成果第2章路线平面设计本章导读学习目标第2章路线平面设计?道路路线的定义?道路平面设计的重点了解道路平面线形的基本概念特点熟悉各种道路平面线形的设计原则与要求掌握道路平面线形的技术标准与设计行车视距的内容与要求及道路平面设计成果
中线
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 ①. 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。
②. 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
路线平面 设计 2.1 道路平面设计的基本要求与原则
2.1.1 道路平面设计的概念
道路 路线
路线的平面
道路的平面线形
路线(route of road)
• 路线----指道路中线 。 • 线形----道路中线的空间 形状。
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。
曲线半径curve radius
1.确定半径的理论依据 2.最小半径的计算 3.圆曲线最大半径
1.确定半径的理论依据
⑴.横向力系数μ 的确定 ①.行车安全 要求横向力系数 μ 低于轮胎与路面之间所能提供的横向摩阻系数f: μ值过大,增加了驾驶者在弯道行驶中的紧张。对于乘客来说, μ值的增大 ,同样感到不舒适,乘客随μ的变化其心理反映如下。 μ ≤f (3—2) ②.增加驾驶操纵的困难 当μ<0.10时,不感到有曲线存在,很平稳; 轮胎产生横向变形,增加了汽车在方向操纵上的困难。 当μ=0.15时,稍感到有曲线存在,尚平稳; ③.增加燃料消耗和轮胎磨损 μ=0.20时,已感到有曲线存在,稍感不稳定; μ当 的存在使车辆的燃油消耗和轮胎磨损增加。 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。 ④.行旅不舒适 综上所述, μ 值的采用关系到行车的安全、经济与舒适。为计算最小平曲 线半径,应考虑各方面因素采用一个舒适的 μ值。研究指出:μ值的舒适界限, 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。

《道路工程》讲义第二章-平面设计

《道路工程》讲义第二章-平面设计

为超高。
2.曲线上汽车的受力分析
将离心力F和车重分解为平行于路面的横向力和垂直于路面 的竖向力,即:
横向力: X=Fcosα-GSinα 竖向力: Y=FSinα+Gcosα Y α很小,可以认为sinα≈tgα=ih ,cosα≈1 , ih为超高 X
X
F Gih
G 2 gR
Gih
G
2 gR
平面线形几何
直线
直线的方向表示
1. 用直线的夹角或转角表示 2. 用方位角表示
直线
直线的表达式
平面线形与交通事故
相关研究表明: 丹麦 20%的伤亡事故,13% 的死亡事故发生在平曲线路段 法国超过 20%的死亡事故发生在危险的平曲线上
发展中国家情况:
平曲线上事故形态
两种主要事故形态 冲出路边撞固定物 (Running off the road and hitting an object) 失控翻车(Lost control and Rolled over)
第二章 平面设计
川藏公路
重庆巴南波浪形公路
第一节 概述
一、相关概念
道路 路线
布设在地表面上的三维空间实体工程构筑物,包括 路基、路面、桥涵、隧道及其他沿线设施等
道路中心线的空间位置
线形
道路中心线的立体形状
路线平面 道路中心线的水平投影
路线纵断面 沿中线竖直剖切再行展开的断面(展开是指展开平
面、纵坡不变)
(4)考虑舒适性
当μ超过一定数值时,驾驶者在曲线行驶中驾驶紧张, 乘客感到不舒适。 μ <0.1~0.16间,舒适性可以接受。
考虑对行车的安全、经济与舒适方面的要求,最大横向 力系数采用:
设计速度 (Km/h)

公路路线的平纵面设计要点分析

公路路线的平纵面设计要点分析

力 学 的前 提 下 , 还应 满足 驾驶 员 视 觉 、 心理 方 面 的舒适 性 , 以及 与 周 围环 境 的
平 面 设计 的技术 指 标 : 路 沿线 情 况采 用 必要 的 应对 措施 , 以避 免 公路 沿 线景 观 单 调 的缺 陷 。规 范 规 定, 设 置在 高 速公 路 中的 同 向 曲线之 间的 直线 最 小长 度 不 小 于 6 v, 而 反 向曲 线 之 间直 线 的最 小 长度 不 小于 2 V 。其 中v为设 计速 度 。
形设计决定了公路的总体设计效果, 是公路设计的主要评价标准。路线的线 形设计包括平面, 纵、 横断面的设计 , 首先进行公路平面线形设计 , 确定公路 的骨架线形 , 在平面线形的基础上进行纵、 横断面设计 , 此后再进行平面线形 和纵 、 横断面之间的组合问题的设计研究。
求。第一 , 满足《 公路工程技术标准》 的规定 ; 第二 , 应充分结合沿线地形、 地 貌、 水文等 自然条件 ; 第三; 基于经济角度 , 合理采用填挖平衡 , 适当采用各种 运输 工 具 和农业 机 械 , 降 低工 程造 价 。 在 进 行纵 坡段 设计时 , 通常 不要 轻 易采 用各级公路的极 限值, 为公路后续的改、 扩建或修补 留下余地。 纵断面设计可 以计算工程的土石方量 , 确定工程造价 , 且将结合平面设计后可以确定道路
的 空间 位置 。
2 . 2 横 断 面设 计
1 . 平面 设计 要点 分析
山区公路因受特殊地形 的限制 , 选线 时应适应地形变化 , 以高程作பைடு நூலகம்主
导, 线 形 以 曲线为 主 , 应 密 切结 合 当地 地形 和 车辆 的 转弯 半 径 , 合 理 设计 平 面 线 形 中 的 圆曲线 、 缓 和 曲线 , 灵 活运 用各 种 组合 线 形 ; 而平 原微 丘 地 区 的公 路 选线 , 以方 向 为主 导 , 尽 量 多采 用直 线线 形 , 并 尽 量减 短 路径 长 度 。

公路项目路线设计要点和思路讨论

公路项目路线设计要点和思路讨论

公路项目路线设计要点和思路讨论发表时间:2020-08-20T11:10:14.760Z 来源:《城镇建设》2020年13期作者:尚瑞[导读] 随着社会经济快速发展,我国公路交通运输水平不断提高,摘要:随着社会经济快速发展,我国公路交通运输水平不断提高,这也对公路项目建设提出较高要求。

公路项目路线设计在行车安全与行车舒适度等方面都有着很大影响,下面文章就对公路项目路线设计要点展开探讨。

关键词:公路工程;路线设计;公路路线;公路设计引言公路选线和路线设计工作对公路工程的后期使用效果和安全性有至关重要的影响。

因此,设计单位应加强对公路选线和设计工作的重视,遵循相关的选线原则和设计要点,保证公路工程的使用性能和使用安全性。

1开展公路路线设计工作的意义对公路路线展开设计工作期间,首先,需要对路形展开设计。

线路设计会在整个设计过程中有所贯穿,如果没有合理设计线路,将会严重影响到其他设计,因此,路线设计工作十分关键。

当建成公路以后,再对路线展开改造,会面临非常大的难度,同样也会造成工程的大量浪费,特别是对于高等级公路的路线而言,在施工作业完成后,需要承担起社会效益、经济效益保障的用途。

其次,汽车的高效行驶同路线设计有着密切的关联。

路线设计方案的良好,能够确保驾驶员驾驶车辆期间能够感到更加安全、舒适,由此可见,公路路线设计工作发挥着巨大的作用。

对于公路路线的设计工作而言,主要需要对公路的横、纵、平三个方面组成线形展开相应的设计工作,对于公路的线形设计来讲,通常指两个方面,一是将纵坡技术当作标准并且展开运用;二是将公路平面的具体尺寸、具体位置进行明确。

路线设计属于公路整体设计,只有严谨明确这两方面的技术指标,相互之间达成协调,才能够确保路线设计工作的顺利开展。

针对平面线形的设计工作而言,主要是将平面技术指标充分加以运用,从而将公路平面几何尺寸作出明确的过程。

针对路线设计而言,不能只关注道路设计与几何尺寸,对于人机工程学、路线设计等各个领域同样也许有所涉及。

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《规范》推荐同向曲线间的最短直线长度以不小于 6v 为宜。当 v<40km/h 时可
参照执行。 2.反向曲线(reverse curve)间的直线最小长度 转向相反的两圆曲线之间,考虑到为设置超高和加宽缓和段的需要以 及驾驶员转向操作的需要如无缓和曲线时,宜设置一定长度的直线。 《规范》规定反向曲线间最小直线长度(以 m 计)以不小行车速度(以 km/h计)的2倍为宜。当v<40km/h时可参照执行。
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二.曲线半径curve radius
1.确定半径的理论依据 2.最小半径的计算 3.圆曲线最大半径
1.确定半径的理论依据 ⑴横向力系数μ 的确定
V2 R 127( ih )
μ值过大,增加了驾驶者在弯道行驶中的紧张。对于乘客来说,μ值的增大 ,同样感到不舒适,乘客随μ的变化其心理反应如下。 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,已感到有曲线存在,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。
综上所述,μ值的采用关系到行车的安全、经济与舒适。为计算最小平曲线 半径,应考虑各方面因素采用一个舒适的 μ值。研究指出:μ值的舒适界限,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。
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一.圆曲线的几何元素(geometry element)
圆曲线具有易与地形相适应、可循性好、线形美观、易于测设等优点,使用十 分普遍。 圆曲线的几何元素(见图3-7(1-2-2))为:
第3节 圆曲线
T Rtg
a 2
L

180
T
aR 0.01745 aR
a E R(sec 1) 2
位置、尺寸的图形。 3. 路线设计的任务 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、工作zontal alignment design vertical alignment design cross-section design
5. 直线线形大多难于与地形相协调。
二.直线的运用
1.下述路段可采用直线: ⑴受地形、地物限制的平坦地区或山间的开阔谷地; ⑵市镇及其近郊,或规划方正的农耕区等以直线为条为主的地区; ⑶长大桥梁、隧道等构造物路段; ⑷路线交叉点及其前后; ⑸双车道公路提供超车的路段。
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2. 直线的应用
3. “长直线”的量化
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。
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: ⑴ 长直线上纵坡不宜过大,因长直线再加下陡坡行驶更易导致高速度。 ⑵ 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。
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⑶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。 ⑷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。
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三.直线的最小长度
1. 同向曲线(adjacent curve in one direction)间的直线最小长度 p25 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 中应尽量避免。
第一节 路线平面设计 p24
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。

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第1节 道路平面线形horizontal alignment概述
一. 路线(route)的概念
1. 线形几何学—研究道路所在空间曲线的几何特性(如几何构成,几何形状, 几何元素关系等)及各种线形路用特性的一门学科。 2. 公路平纵横的概念 ① 路线的平面—公路的中线在水平面上的投影。
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现代高等级道路一般采用图3-4类型的平面线形。
2.平面线形要素
⑴ 直线(line); ⑵ 圆曲线(circular curve) ; ⑶ 缓和曲线(transition curve) 。 称之为“平面线形三要素”。
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一. 直线的特点
第2节 直线P24
1. 路线便捷,两点之间以直线为最短。 2.行车方向明确,行驶受力简单,驾驶操作简易。 3. 测设简单,施工容易。 4.过长的直线易使驾驶人感到单调、疲倦,难以目测车间距离,于是产生尽快 驶出直线的急燥情绪,易超车。
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: ⑴这个轨迹是连续和圆滑的, 即在任何一点上不出现错头和破折。 ⑵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 3-2所示, ⑶ 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3-3。
平面图(plan) —反应路线在平面上的形状、位置、尺寸的图形。
② 路线的纵断面— 路线沿道路中线竖直剖切然后展开。
纵断面图(vertical profile map) —反应路线在纵断面上的形状、位置、尺寸
的图形。 ③ 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、
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