道路线形设计理论与方法

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道路线形对行车安全的影响——浅谈当今道路线性组合设计缺陷

道路线形对行车安全的影响——浅谈当今道路线性组合设计缺陷
交通事故与道路条件有直接关系, 有5 0 %一 6 0 %的交通事故与道路条 车在坡谷转折处所受到的冲击 , 导致碰撞、 翻车等恶性事故。 3 ) 平面线 件 有 间接关 系 。 形与纵断面线形组合。 平、 纵线形组合不 良, 即使二者都分别符合 十 因此,作为公路建设者来说分棉 苴 路 中各种不 良线形组合与交 规定 , 也常常会成为道路交通安全的隐患。 在长直线上设置陡坡。 长 通事故的关系 , 如何做好线『 生 组合设计对交通安全具有十分重要的意 直线具有视野开阔、 超车视距大等优点。 但在这种路段行车时, 驾驶员
民营科技2013年第4期科技论坛道路线形对行车安全的影响浅谈当今道路线性组合设计缺陷闫玲玲秦皇岛路桥建设开发有限公司河北秦皇岛0660001问题的提出交通安全事故的发生可以视为道路交通综合系统突发失衡现象而导致的严重事件影响道路交通安全的因素有多方面主要集中在驾驶员的过失行为和行人不按交通规范行走造成的但是道路条件缺陷包括道路几何线形设计不良视臣不够等对交通安全的影响却是不容忽视的一个重要环节
义。
对迎面而来的车辆距离和速度的估计比较困难 ,而且线形笔直单调 , 容易引起驾驶员精神松弛和心理疲劳 , 从而反应迟缓 ; 另一方面容易 随着国家经济的迅速发展 , 交通也是必不可少的重要组成部分。 超速行驶, 再者夜间行车会与对 向来车产生眩光等。上述原因都会影 由于多种原因造成很多公路线性不合理 , 主要原 因有 : 第一, 在设计方 响行车安全 , 使事故增多。 b 在 长直线上插入小半径凹形竖 曲线。 在直 面: 设计院为了设计出不同的、 有特点 、 有特色的公路设计规划图。一 线路段的凹形纵断面路 段 匕,驾驶员位于下坡时看对面的上坡路段 ,
聃 凫坛
民营 科技 2 0 1 3 年第4 期

城市道路论文城市道路设计论文

城市道路论文城市道路设计论文

城市道路论文城市道路设计论文关于城市道路人性化设计的一些探讨摘要:城市道路是城市生活的重要组成部分,与城市居民的日常活动息息相关。

随着城市建设水平的不断提高,人们对道路的使用要求越来越高,不仅在使用功能上,而且在观赏功能、舒适功能、便捷功能上要有更高的要求。

因此,理想的道路在满足交通运输和出行需要的同时,还会带给人们美的感受。

城市道路设计不仅要安全,实用,更要遵循以人为本的设计理念,充分考虑人的生理、心理特点,满足舒适、美观、便捷等要求,为人们提供人性化的城市空间。

关键词:城市道路;设计;人性化1 道路线形设计道路线形设计直接关系到道路的使用质量和交通运输状态。

良好的线形设计, 不仅为城市交通运输提供安全迅速便利的条件,而且也能与沿线两侧自然环境和景色相融合,以消除乘客路途的疲劳。

道路平面线形的使用主要是直线、圆曲线、回旋线,对各种线形的选择,应结合各种因素进行考虑。

直线是道路设计中运用最广泛的线形,直线在设计过程中有勘测设计简单、距离短的优点,但直线单调。

驾驶人员容易产生乏味感,降低集中力。

驾驶人员在直线路段一般都会加速行驶,故过长直线的运用不利于行车安全。

除了主干线道路和交通性干道不宜采取较多的转折外,一般的道路都可以采用适当的转折,设置较大的曲线,使沿线两侧建筑物,自然景色有所变化,以消除长直线的单调感,解除司机的疲劳,遏止交通事故的发生。

圆曲线线形要适合地形的变化,并能圆滑的将前后线形连接以保持线形的连续性。

在选用较小的圆曲线半径时,应对相邻路段进行车速极差检验,对视距进行验算,给交通工程的设置提供理论依据,以确保行车安全。

纵断面对工程质量、景观、行车舒适性与安全性影响比较大。

纵面线形应注意纵向坡度和变坡点处的竖曲线设计,在驾驶人员看来,与平面线形相比,在视觉上往往是影响线形质量好会的主要因素。

要尽量避免过多的插入竖曲线或小半径竖曲线,这样容易产生驼峰、暗凹、跳跃和断背形象,造成驾驶人员的视觉中断,可能造成安全事故。

道路路线反向曲线相接问题分析

道路路线反向曲线相接问题分析

道路路线反向曲线相接问题分析摘要:阐述了路线线形的重要性,提出了道路平面线形设计中的一个常见问题,即两个反向圆曲线(半径满足单曲线不设缓和曲线半径的圆)径向相接问题,并分析了起不合理性。

关键词:道路路线;反向曲线;径相相接;内移值;道路路线线形设计是道路设计的核心。

公路的线形构成了公路的主骨架,是其他组成部分(如路基、路面、桥涵构造物等)设计、施工全过程的基础。

公路线形设计的优劣决定着公路建成后所能发挥的安全性、舒适性、经济性的程度,同时也是影响公路沿线开发利用程度的主要因素。

因此,公路路线线形设计的优劣是该路段的总体设计和使用效能的主要评价指标。

笔者主要是针对公路及市政道路设计中,经常遇到一些规范不是太明确的地方,对其进一步分析。

规范中对于直线-圆曲线、同向圆曲线相接已做了非常明确的要求,但对于反向圆曲线径相相接的条件并不是很明确,本次主要是针对路线反向曲线半径大于不设超高相接问题进行分析。

一、两个反向圆曲线之间几种连接方式两个反向圆曲线连接的组合形式,即称为S形。

S形之间的连接形式主要有一下几种:(1)直线,(2)或插入缓和曲线相接而成的平曲线,(3)或径向相连接。

根据规范要求,两反向圆曲线以直线径向连接时,当速度大于或等于60Km/h时,最小直线长度不的小于设计速度数值的2倍。

当两反向圆曲线径相衔接或插入的直线长度不足时,应调整为回旋线连接组合。

根据公路规范四级公路的直线与小于不设超高的圆曲线最小半径径向相接处,可不设置回旋线。

根据城市道路规范,当速度小于40Km/h时。

缓和曲线可采用直线代替。

根据以上分析,规范对于等级、速度较低的道路自由度相对较大。

但对于第3种方式,两个反向圆曲线(满足单曲线不设缓和曲线半径)径向相接时,规定不是很明确。

笔者认为当速度大于或等于60Km/h时,即使当两个反向圆曲线半径均大于不设缓和曲线半径时。

建议不要直接采用径向相接方式,也应设置缓和曲线。

二、相关规范对不设缓和曲线内移值的规定根据《公路路线设计规范》(JTG D20-2017)规定“半径不同的同向圆曲线径相连接处,应设回旋线,复曲线间不设缓和曲线时,以回旋线内移值按行驶力学上的要求小于0.1m计”。

动视觉原理在公路线形设计中的应用

动视觉原理在公路线形设计中的应用

动视觉原理在公路线形设计中的应用0 引言在公路线形设计中,所采用的指标不仅应满足标准和规范的要求,同时还应该考虑到驾驶员在行驶时视觉的特殊性。

当汽车行驶速度较高时,驾驶员的视觉形状对驾驶员的驾驶行为和行驶速度影响很大,易使驾驶员出现错觉、幻觉,若线形设计不当时,这种情况会更严重。

目前,中国对线形安全设计的研究非常重视,从线形设计指标、公路景观设计等方面开展了研究,国外也十分重视对这方面的研究,在大量交通事故调查的基础上,开发了交互式公路安全设计系统。

但从驾驶员的驾驶心理,特别是驾驶员的动视觉心理方面的研究还比较少。

在线形设计中,应结合驾驶员的动视觉特点,设计出在视觉上保持连续和流畅的公路线形,尽量避免采用易使驾驶员产生错觉的线形,从而给驾驶员提供一个宽松和愉悦的驾驶环境。

本文根据动视觉原理,对公路线形设计中的若干主要问题进行了论述。

1.1 动视力在静止状态下的视力称之为静视力。

实际上,驾驶员观察外界事物,都是在动态下进行的,驾驶员所观察的物体是按一定的速度运动的,而驾驶员本身也在车辆行驶状态下观察物体。

在车辆行驶状态下,驾驶员观察物体的视力称为动视力。

驾驶员在静止状态下和运动状态下的视力是完全不同的,动视力与运动速度、环境的照度,以及驾驶员的年龄等因素有关。

车速越高,则物体的相对移动速度也越高,因而眼睛的转动角速度也相应加快。

在测量动视力时,通常以眼睛转动的角速度来表示。

动视力与上述三因素有这样的关系:行驶速度增加(即眼睛转动的角速度相应增加),动视力降低;对于同一速度,照度增加,动视力提高(图1);驾驶员的年龄越大,动视力越低。

根据运动视觉心理学的分析,动视力比静视力低10 ~20 ,特殊情况下低30 ~40 。

1.2 动视野头部和视线固定时,眼睛所能看到的全部范围称为静视野,如果仅仅将头部固定,眼球自由转动时能够看到的全部范围就是动视野。

动视野的大小与车速有很大的关系(表1),随着车速的增加,驾驶员的视野也缩小。

2汽车行驶特性

2汽车行驶特性

第一节
概述
道路线形设计要保证: 1 保证汽车行驶的稳定性,即保证安全行 车,不翻车、不倒溜、不侧滑,这就需要合理设 置纵横坡度、弯道,以及保证车轮与地面的附着 力等。 2 尽可能提高车速。车速是评价运输效率 的主要影响因素,因此为提高车速,路线应具有 良好的线形(如曲线半径、最大纵坡等),充分发 挥汽车行驶的动力性能。
(P35~39)
汽车在道路上行驶时,必须具备两个条
件:其一是有足够的驱动力来克服各种行驶 阻力,这是必要条件;其二是驱动力小于或 等于轮胎与路面间的最大摩擦力(附着力),这 是保证汽车正常行驶不致使车轮空转打滑的 条件,也就是充分条件。P39
一、汽车的驱动力
1、发动机曲轴扭矩M 汽车行驶的驱动力来自它的内燃发动 机,其传力过程如下:在发动机里热能转 化为机械能 → 有效功率N → 曲轴旋转 (转速为 n),产生扭矩M → 经变速和传 动,将M传给驱动轮,产生扭矩MK → 驱 动汽车行驶。
性能、越野性、制动性、行驶稳定性、平顺性和
操纵稳定性等)和使用性能的科学。本章主要简 要介绍汽车的驱动力和行车阻力,汽车的动力特 性,汽车的行驶稳定性、制动性等基本理论。深 入的研究可学习有关《汽车应用工程》、《汽车
理论》等课程。
汽车由发动机、底盘、车身和电气设备等组成
第二节 汽车的驱动力及行驶阻力
平移质量的惯性力
旋转质量的惯性力矩
RI 1
G ma a g
RI 2
I
d dt
式中:I―――旋转部分的转动惯量;
d dt
―――旋转部分转动时的角加速度。
为简化计算,一般给平移质量惯性力乘以大于1 的系数δ,来近似代替旋转质量惯性力矩的影响,即: G RI= a (N) g 式中: RI―――惯性阻力 (N) ; G―――车辆总重力 (N) ; g―――重力加速度 (m/s2) ; a―――汽车的加速度(正值)或减速度 (负值)(m/s2) ; δ―――惯性力系数.

运行车速在道路设计中的应用

运行车速在道路设计中的应用

初 期 的 平 纵 几 何 设 计 然 后根 据调 整 后 的 路 线 平 纵 线 形 和 运 行
行 线 形 要 素 设 计 时 ,能 使 汽 车在 通过 各个 孤 立 的道 路特 征 路 段 速 度 最 终 确 定 曲线 超 高 、加 宽 、视 距 等 设 计 指 标 .即在 现 有 设
时 满 足 行 车 安 全 的 要 求 , 其 线 形 组 合 不 一 定 能 满足 安全 要 求 。 但 因此 . 照计 算行 车速 度指 导设 计 不 能使 线 形 要 素 的 组 合 达 到 按
方法是 可行的。日
参考文献 : 【】 现 代 道 路 路 线 设 计 理 论 与 方法 》 华 南 理 工 大 学 出 ,
版社 ,0 6 20 . 【】道 路 工 程 技 术 标 准 ,J 2 TG BO1 0 3。 -2 0
【】道 路 项 目安 全 性 评 价 指 南 ,J - B 5 0 4 3 TC T 0 -2 0
结 语
应 用运 行 速 度 的道 路 线 形 设 计 步 骤 是 在 现 行 设 计 步 骤 的
运 行 速 度
运 行 速 度 又 称 行 驶 速 度 是 指 在 良 好 的 气 候 条 件 和 正 常 的
基 础 上 增 加 了 运 行 速 度 预 测 及 应 用 其 检 查 、修 改 原定 线 形 的 过

臻 曩强
运 行 车 速 在 道 路 设 计 中 的 应 用
口 山东省 临沂市规划建筑设计研究 院 赵修玉
计 算 行 车 速 度 设 计 方 法 为 道 路 设 计 提 供 了比 较 好 的 路 径 , 这 种 设 计 方 法 没 有 考 虑 实 际 运 行 情 况 , 得 在 但 使

市政道路识图,必看必看必看!重要的事情说三遍!

市政道路识图,必看必看必看!重要的事情说三遍!素材:市政设计,建设人才市场如有侵权,请联系删除城市道路概论道路按其所处位置、交通性质及使用特点可分为公路、城市道路、乡村道路、林区道路、厂矿道路五种。

一、作用交通运输、公共空间、城市规划二、组成1.车行道—机动、非机动2.人行道—人行地下通道,人行天桥3.平侧石—又称路缘石,便于排水、保护路缘4.附属设施—排水设施、交通设施、绿化景观等三、城市道路分级表1-11.快速路快速路应中央分隔、全部控制出入、控制出入口间距及形式,应实现交通连续通行,单向设置不应少于两条车道,并应设有配套的交通安全与管理设施。

快速路两侧不应设置吸引大量车流、人流的公共建筑物的出入口。

2.主干路主干路应连接城市各主要分区,应以交通功能为主。

主干路两侧不宜设置吸引大量车流、人流的公共建筑物的出入口。

3.次干路次干路应与主干路结合组成干路网,应以集散交通的功能为主,兼有服务功能。

4.支路支路为次干路与街坊路的连接线,解决局部地区交通,以服务功能为主,沿街以居住建筑为主。

四、城市道路网1.方格网式 便于建筑物布置,交通组织简单,易于识别方向;对角线两点绕行路程长。

2.放射环形式 中心区与郊区联系短捷,道路分工明确,易适应自然地形;易把车流导向市中心。

3.自由式 利用自然地形,节省投资,形式自然;影响建筑物布置,不易识别方向。

4.混合式 综合以上三种的优点。

五、城市道路的基本要求1.保证汽车行驶稳定性:不翻车、不倒溜、不侧滑2.保证行车通畅:足够的通行宽度和高度,保证视距,减少交叉3.合理的路线平面、纵断面设计4.必要的绿化景观5.满足通行能力和交通量要求 几个概念(1)视距 为了保证行车安全,应使驾驶员能看到前方一定距离的道路路面,以便及时发现路面上有障碍物或对向来车,使汽车在一定的车速下能及时制动或避让,从而避免事故。

驾驶人从发现障碍物开始到决定采取某种措施的这段时间段内汽车沿路面所行驶的最短行车距离,称为视距。

城市快速公交专用道道路线形设计分析


1 快速公交系统对快速公交专用道道路线 形条件提出的新要求
1. 1 快速公交系统定义及特征 快速公 共 汽 车 运 营 系 统 , 简称快速公交系统
收稿日期 : 2 0 1 1 0 8 1 4 - - , 作者 简 介 : 刘海洲( 男, 工 程 师, 硕 士, 研 究 方 向: 城市交通 1 9 8 3- ) 规划 .
2 快速公交专用道的设计
2. 1 专用道最小转弯半径的设计 2. 1. 1 汽车的通过特性 汽车的最小 转 弯 直 径 dm 当转向盘转到极限 i n: 位置 、 汽车 以 最 低 稳 定 车 速 转 向 行 驶 时 , 外侧转向 轮的中 心 平 面 在 支 承 平 面 上 滚 过 的 轨 迹 圆 直 径 。 它在很大程度 上 表 征 了 汽 车 能 够 通 过 狭 窄 弯 曲 地 带或绕过 不 可 跨 越 的 障 碍 物 的 能 力 。dm 汽 i n越 小, ) 。 车的机动性越好 ( 见表 2
径及竖曲线最小 长 度 等 。 同 时 , 快速公交专用道的 纵坡应均匀 平 顺 , 纵 坡 应 尽 量 平 缓, 起伏不宜过大 变坡 点 尽 量 设 置 大 半 径 竖 曲 线, 尽量避免 和频繁 ; 极限纵坡值 ; 缓 和 坡 度 配 合 地 形 步 设; 垭口处纵坡 尽量放缓 ; 越岭线应尽量避免设置返坡段 。
·1 1 2·
交 通 科 技 与 经 济
第1 3卷
身长度 一 般 在 2 有的甚至达到2 高于《 公 0 m, 5 m, 路路线设计规范 》 中关于公路路线与路线交叉几何 , 设计所采用的 设 计 车 辆 外 廓 尺 寸 ( 见 表 1) 高于设 计车辆外廓尺 寸 规 定 的 最 大 1 6 m。 如 此 长 的 车 身 在车辆转 弯 时 所 需 要 的 最 小 转 弯 半 径 相 对 来 说 比 较大 。 如果此时 , 我们仍采用普通公交道路的设计 那么快速公 交 车 辆 在 转 弯 时 , 可 能 遇 到 危 险。 标准 , 因此 , 快速公交专用 道 的 最 小 转 弯 半 径 要 比 普 通 道 路的最小转弯半径大的多 。

城市道路景观设计理论与方法


觉 ( 2 图 )
维普资讯
Tcn l y & E o o y i A eso o mu i t n ( E C) eh oo g cn m n ra f C m nc i s T A ao
【 关键 词】 城市空间; 市道路 ; 城 广场; 景观设 计 【 中图分类号1 U 8 . 【 T 9 5 8 文献标识码】 1 A
【 文章编号】 0 8 5 9 一(0 6 0 — 0 0 0 10 - 6 6 2 0 )2 06 - 2
0 引 言
作 为城 市空间组 成部分 的道 路 , 除满足 交通 功能 、 分 划
l 道 路 的空 间类 型
根据道路使用 者在不同种类道路上的行 为模 式 、 活动方
式的不同 ,产生不同行分为高速浏览型 , 低速观赏型和生活广场 。城市中分
别以交通性干道、 生活性街道和与道 路相连的城市 广场与之 对应 。见表 1 。
表 1 道 路 分 类
景、 多莺景等是使过长的直路获得封闭效果的最普通的方法。
T型连接: 路结点为 T型 , 道 是一种用于封 闭景色 , 从而 形成一种场所感 的统传街景设计方法 ( 1 。 图 )
Y型连接 : 型连接给人提供 了一种明确路 线选择 的感 Y
投 稿 日期 :0 5 0 6 2 0 -1 1
作者简介 : 强(9 3 ) 男, 佟 17 一 , 黑龙 江呼玛人 , 师。 讲
为任 何一个具体地点 ,部 同时存 在着 “ 突出的 ”“ 、 显现的 ” 、
【 摘要 】 道路是城 市空间的重要 组成要素 。本文从城 市空间的探 求出
发 . 示 城 市 道 路 的 空 问 类 型 和 本 质 特性 , 而探 讨 城 市道 路 景 观 设 揭 进

中美两国公路设计理念上的差异有哪些?

中美两国公路设计理念上的差异有哪些?美国的高速公路不论是里程还是质量在全世界都是一流的,自1937年开始修建高速公路,到1995年高速公路里程达到8.85万km,占全国总里程的14,占世界高速公路总里程的近一半,实现了州州通高速公路的目标,而且一般使用年限为15年左右,交通事故的发生率也相对较低,这与他们完善的路线几何设计是分不开的。

我国高速公路建设起步相对较晚,但是发展迅速。

自20世纪8O年代以来,我国交通基础设施重点建设得到加强,公路建设有了飞速发展,以高速公路为标志的高等级公路从无到有,进入一个新的建设时期,尤其是1998年实施积极的财政政策以来,我国公路建设投资数量之大、开工项目之多举世瞩目。

高速公路作为现代化的公路运输基础设施,其发生和发展是国民经济发展的必然结果,截止至2006年底,我国高速公路通车里程已达到4.64万km。

而根据我国交通部制定的《国家高速公路网规划》,至2030年我国高速公路总里程将达到8.5万km,形成覆盖全国、布局合理的国家高速公路网。

公路线形设计是公路总体设计、总体布局的关键。

线形是公路的骨架,其设计合理与否,不仅直接关系到公路建设项目的质量好坏、里程长短、投资多少、效益高低,更直接影响到公路运营安全。

虽然每个国家对线形的设计都有明确的设计标准,但是仅仅满足设计规范的线形设计并不代表是最合理的线形。

线形设计是否合理不仅是关系到高速公路安全性问题的最主要因素,也是确定道路的经济性、道路的景观环境、道路的通行能力等方面的重要因素。

通常在设计中追求的高指标公路并不一定是安全的公路,而高速公路线形指标的均衡性、一致性、线形的连续性及线形与环境景观的协调性才是满足汽车高速及安全行驶的重要保证。

笔者通过对美国高速公路的现场考察,以及参考中美两国的相关设计规范和有关资料,对两国在高速公路几何设计方面的设计理念和方法进行了分析对比,以供公路设计人员参考。

1 路线的适宜性和均衡性路线的适宜性是指公路路线与自然条件的协调、配合,使公路与周围环境融为一体,最大限度地减少对自然环境的破坏。

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道路线形设计理论与方法
1道路的发展前景
随着我国经济的不断发展,道路建设也取得了一定的成就,那么道路线形设
计标准也越来越高。

道路线形设计对于交通安全起着先决性作用,合理安全的线
形设计不仅能提供清晰、醒目的行车方向,更符合驾驶员期望的设计效果。

为了
适应汽车交通发展要求,现代道路建设非常重视线形设计。

随着绿色、可持续的
发展理念发展到各行各业,所以道路线形设计也要遵循“创新、协调、绿色、开放、共享”的绿色公路发展理念,改变传统粗放式的公路发展模式,缓解资源压力,创新公路发展模式,实现道路建设健康和可持续发展。

2汽车的行驶轨迹与道路平面线形要素
道路是服务于车辆的,汽车行驶理论时研究道路线形设计的基础,是制定道
路线形设计标准的重要理论依据。

汽车在直线上行驶时不变动方向,车辆行驶轨
迹为直线。

汽车在转弯时,通过转弯试验可以得出汽车的行驶轨迹是连续且光滑的,任一点不出现错头和波折,行驶轨迹的曲率是连续的,任一点不出现两个曲
率值,还有行驶轨迹的曲率变化率是连续的。

由汽车转弯的行驶轨迹可以了解,
在进行道路线形设计时,设计弯道的曲线应满足曲线连续、曲率连续、曲率的变
化率连续。

实践证明:道路,特别是高等级道路,由于设置了缓和曲线,使平面
线形在视觉上更加平顺,能能更好地引导驾驶员视线,路线更容易被驾驶员跟踪。

所以在进行道路设计时,应在直线与圆曲线之间插入一段缓和曲线,来保证车辆
行驶舒适安全。

3 道路线形的平面设计要点
道路线形设计分为道路平面线形设计、道路纵断面线性设计、道路立体线形
设计。

其中道路平面线形设计分为传统道路线形设计和曲线型设计方法,一般在
平原区采用传统道路线形设计,但是在山区道路、立交匝道等以曲线设计为主,
曲线占比重的多的地方,为了提高线形设计的品质提出曲线型设计方法。

3.1传统道路平面线形设计
传统道路平面线形设计一般包含三要素:直线、圆曲线、缓和曲线。

直线设计要点:出于行车的安全性和驾驶员心理不致疲劳,限制直线的最大
长度在20v以内,同向圆曲线间直线最小长度不小于6v,反向圆曲线间直线最小
长度不小于2v,避免断臂曲线。

采用长直线的其概况:(1)路线完全不受地形、地物限制的平坦地区或山间的宽阔河谷地带,(2)城镇及其近郊道路或以直线
为主体进行规划的地区,(3)长大桥梁、隧道等构造物路段,(4)路线交叉口
及其附近,(5)双车道公路提供超车路段。

圆曲线设计要点:在弯道路段,在进行圆曲线的选择时,应选择大半径的圆
曲线,避免选择极限最小半径,特别困难的地区除外。

可以由汽车的行驶安全稳
定性来确定最小圆曲线半径,最小圆曲线半径与设计速度、横向力系数、超高值
有关。

公式如下所示:
式中:R—圆曲线半径(m)
V—行驶速度()
—横向力系数
—超高值,设超高时为“+”,不设超高时为“—”
在车速V一定的情况下,最小取决于容许的最大横向力系数和该圆
曲线的最大超高值。

当选择的圆曲线半径小于不设超高的最小半径,汽车在过弯时产生的离心力
可能使汽车向外侧滑移或倾覆。

为抵消离心力的作用,一般在圆曲线上设置横向
超高。

当圆曲线半径大于不设超高的最小半径,则可不设横向超高。

缓和曲线设计要点:在进行缓和曲线设计时,由于车辆在缓和曲线上完成不同曲率的过渡行驶,缓和曲线应具有足够的长度,限定缓和曲线的最小长度为保证驾驶员在曲线上有3秒的操控时间。

如下表各级公路缓和曲线最小长度。

各级公路缓和曲线最小长度
()
选用缓和曲线时,应选择合适的缓和曲线参数A,缓和曲线参数A 越大越安全,表明过渡的越好。

在此拓展一下缓和曲线的设计,其中在缓和曲线设计时有一些特殊例子,比如高速环道上缓和曲线采用麦克康纳尔曲线。

高速环道上采用的缓和曲线麦克康纳尔曲线与普通道上采用的缓和曲线回旋线的区别是缓和曲线段的超高渐变率不同。

麦克康纳尔是以控制侧摆加速度的便变化率来构造缓和曲线,让汽车在过弯时,保证安全舒适的情况下来达到高速行驶的目的。

而普通公路的缓和曲线虽然超高也是变化的,但是它只是满足在普通速度情况下过弯安全,过弯时速度没有高速环道那么高,所以要求稍微宽松一点。

3.2曲线型道路平面设计方法
山区道路或立交匝道进行平面设计时,由于曲线占比较大可以选用合适的曲线型设计方法。

其中曲线型设计方法包括曲直法、积木法、拟合法、综合法。

曲直法:采用化整为零的思想,利用一系列直线和圆弧构成线形骨架,然后在直线与圆弧、圆弧与圆弧之间配置合适的缓和曲线,缓和曲线的配置采用图解
法和解析法。

优点:发挥曲线设计方法灵活多变,适应性强。

缺点:需要反复调试。

其余还有积木法,拟合法,综合法,要根据具体的情况采用合适的曲线型设计方法。

4道路纵断面线形设计要点
纵断面设计线形要素包括最大纵坡和竖曲线半径。

纵断面设计中重要控制指标为坡度和坡长。

坡度是指两点之间高度与水平距离之比,坡长是指两点之间的水平距离。

坡度有最大纵坡和最小纵坡,出于汽车动力性能和行驶安全性的考虑限制最大纵坡,我国规定的各级公路最大纵坡如下表所示。

各级公路最大纵坡
设计
速度()
最大
坡度
()
为了保证排水,防止水渗入路基而影响路基的稳定性应设置不小于0.3最小纵坡。

其中坡长限制分为最大坡长和最小坡长,为防止变坡点过多,限制最小坡长,最小坡长通常规定汽车按设计速度行驶9—15s的行程。

考虑时到上坡行驶无力,下坡制动失灵,限制最长坡长。

同时为了防止陡坡与急弯的重叠,还应该控制组合坡度,在设有超高的平曲线上,超高与纵坡的合成坡度在10附近,各级公路在积雪冰冻地区合成坡度不应大于8。

纵面线形的优良程度最大取决于竖曲线半径,一般根据设计速度确定竖曲线半径,一般选取半径较大的竖曲线半径,其中竖曲线半径多以3s行程长度作为控制标准值,凸形竖曲线长度以停车视距决定,凹形竖曲线长度以适宜的纵向加速度决定。

5道路的立体线形设计
道路线形本身是立体的,道路立体形状直接影响驾驶员的驾驶行为,这就要求道路的平纵组合恰当。

立体线形设计应该遵循的原则:
1.
当竖曲线与平曲线组合时,竖曲线宜包含在平曲线内,且平曲线应稍长于竖曲线。

2.
避免竖曲线的顶、底部插入小半径的平曲线。

3.
避免长直线上设置陡坡或曲线长度短、半径小的凹形竖曲线。

4.
避免小半径的竖曲线与缓和曲线重合。

5.
避免急弯与陡坡的不利组合。

注意道路线形与景观的协调与配合。

对于驾驶员来说,只有看上去具有优美的线形和景观,才能称为舒适和安全的道路。

6结语
针对高速环道的设计,我国采用的曲线一般为麦克康纳尔曲线,但是麦克康纳尔曲线任一点的坐标计算不是像回旋线和布劳斯曲线那样通过微积分推到的,而是需要通过支距法得到各桩号点的平面坐标和偏角,这实际上是手工近似积分的方法,在这一计算过程中不可避免的产生误差。

尽管通过调整布距将误差控制在明显低于施工误差的水平,满足设计精度要求,但无法推导出缓和曲线上任意一点的坐标始终是一个遗憾,也给施工监测带来不便。

在后续的研究中若能解决这一问题,麦克康纳尔曲线设计方法将会更加完美。

作者简介:(1998-),男,汉,重庆,在读研究生,在读研究生,重庆交通大学,交通运输。

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