第2章公路线形.ppt

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1、第二章第二章 公公 路路 线线 形形第一节第一节 平面线形平面线形第二节第二节 纵面线形纵面线形第三节第三节 路线横断面路线横断面第四节第四节 公路定线与现场勘测公路定线与现场勘测第二章第二章 公公 路路 线线 形形 公路线形公路线形是由平面、纵断面和横断面三维确定路是由平面、纵断面和横断面三维确定路线的方向、标高和几何形状。线的方向、标高和几何形状。第二章第二章 公公 路路 线线 形形 路线的平面(horizontal)-道路中线在水平面上的投影。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。沿着中线竖直剖切，再行展开。公路横断面(cross-sect

2、ional)-中线各点的法向切面。中线各点的法向切面。中线中线第一节第一节 平面线形平面线形公路平面设计的公路平面设计的主要内容主要内容：根据规划确定路线的大致走向；根据规划确定路线的大致走向；确定其具体方向；确定其具体方向；选择合适的平曲线半径；选择合适的平曲线半径；保证必须的行车视距。保证必须的行车视距。一、平面线形组成一、平面线形组成 第一节第一节 平面线形平面线形 平面线形的组成要素有平面线形的组成要素有直线直线、圆曲线圆曲线、缓和曲线缓和曲线。一、平面线形组成一、平面线形组成 第一节第一节 平面线形平面线形1.直线直线 特点特点：里程短，运营经济，行车视距良好，乘坐平稳、舒适。里程短

3、，运营经济，行车视距良好，乘坐平稳、舒适。长度限制长度限制：两同向曲线间的直线过短会造成两同向曲线间的直线过短会造成“断背曲线断背曲线”，对行，对行车不利。车不利。过长直线易引起驾驶员的麻痹和疲劳。过长直线易引起驾驶员的麻痹和疲劳。一、平面线形组成一、平面线形组成 第一节第一节 平面线形平面线形2.曲线曲线一、平面线形组成一、平面线形组成 第一节第一节 平面线形平面线形(1)圆曲线圆曲线 特点：适应地形的变化。特点：适应地形的变化。一、平面线形组成一、平面线形组成 第一节第一节 平面线形平面线形(2)平曲线半径的选择平曲线半径的选择 汽车在公路曲线上行驶，汽车在公路曲线上行驶，受到重力和离心力

4、的作用。受到重力和离心力的作用。离心力的产生，会使汽车离心力的产生，会使汽车向外滑移或有倾覆的危险。向外滑移或有倾覆的危险。离心力离心力大小：大小：2VFmR一、平面线形组成一、平面线形组成 第一节第一节 平面线形平面线形(3)缓和曲线缓和曲线 缓和曲线缓和曲线-是指在直线与圆曲线之间或者半径相是指在直线与圆曲线之间或者半径相差较大的两个转向相同圆曲线之间设置的一种曲差较大的两个转向相同圆曲线之间设置的一种曲率连续变化的曲线。率连续变化的曲线。作用：作用：使离心力从直线段的零逐渐变化到圆曲线使离心力从直线段的零逐渐变化到圆曲线的定值，从而有利行车稳定和易于驾驶转向操作。的定值，从而有利行车稳定

5、和易于驾驶转向操作。一、平面线形组成一、平面线形组成 第一节第一节 平面线形平面线形3.直线与曲线的组合直线与曲线的组合(1)同向曲线同向曲线 定义：两相邻曲线方向相同。定义：两相邻曲线方向相同。同向曲线所夹直线长度要求不小于设计速度（单同向曲线所夹直线长度要求不小于设计速度（单位：位：km/h）的）的6倍，以免形成断背曲线。倍，以免形成断背曲线。一、平面线形组成一、平面线形组成 第一节第一节 平面线形平面线形 断臂曲线之害断臂曲线之害一、平面线形组成一、平面线形组成 第一节第一节 平面线形平面线形(2)反向曲线反向曲线 转向不同的两相邻曲线。转向不同的两相邻曲线。反向曲线所夹直线长度要求不小

6、于设计速度（单反向曲线所夹直线长度要求不小于设计速度（单位：位：km/h）的）的2倍。倍。半径很大且不设超高的反向曲线可直接连接。半径很大且不设超高的反向曲线可直接连接。一、平面线形组成一、平面线形组成 第一节第一节 平面线形平面线形一、平面线形组成一、平面线形组成 第一节第一节 平面线形平面线形(3)复曲线复曲线 定义：两个或两个以上半径不同，转向相同的圆定义：两个或两个以上半径不同，转向相同的圆曲线相连接或插入缓和曲线相连接的平曲线。曲线相连接或插入缓和曲线相连接的平曲线。一、平面线形组成一、平面线形组成 第一节第一节 平面线形平面线形(4)回头曲线回头曲线 由一个主曲线和两个辅助曲线组成

7、。由一个主曲线和两个辅助曲线组成。适用于山区地面自然坡度很陡，延长路线以降低适用于山区地面自然坡度很陡，延长路线以降低纵坡度。纵坡度。一、平面线形组成一、平面线形组成 第一节第一节 平面线形平面线形一、平面线形组成一、平面线形组成 第一节第一节 平面线形平面线形 避免避免长直线的尽头接小半径曲线，特别避免长直长直线的尽头接小半径曲线，特别避免长直线下坡尽头接小半径平曲线。线下坡尽头接小半径平曲线。二、视距的保证二、视距的保证 第一节第一节 平面线形平面线形 为了保证行车安全，驾驶员应能随时看到路面前为了保证行车安全，驾驶员应能随时看到路面前方一定距离的障碍物或迎面来车，以便及时刹车方一定距离的

8、障碍物或迎面来车，以便及时刹车或绕过。汽车在这段时间内沿公路路面行驶的必或绕过。汽车在这段时间内沿公路路面行驶的必要安全距离，称为要安全距离，称为行车视距行车视距。行车视距按行车状态不同分为行车视距按行车状态不同分为停车视距停车视距、会车视会车视距距和和超车视距超车视距。二、视距的保证二、视距的保证 第一节第一节 平面线形平面线形1.停车视距停车视距 定义：定义：汽车在公路上行驶，当驾驶员发现路面前汽车在公路上行驶，当驾驶员发现路面前方有障碍物，经判断后，采取制动措施，使汽车方有障碍物，经判断后，采取制动措施，使汽车在障碍物前停止所需的最短距离。在障碍物前停止所需的最短距离。由由反应距离反应距

9、离、制动距离制动距离和和安全距离安全距离三部分组成。三部分组成。二、视距的保证二、视距的保证 第一节第一节 平面线形平面线形2.会车视距会车视距 在同一车道上对向行驶的汽车能及时刹车所必在同一车道上对向行驶的汽车能及时刹车所必须的最短安全距离。一般为停车视距的须的最短安全距离。一般为停车视距的2倍。倍。二、视距的保证二、视距的保证 第一节第一节 平面线形平面线形3.超车视距超车视距 指汽车行驶时为超越前车所必须的视距，是从指汽车行驶时为超越前车所必须的视距，是从车开始加速驶离原车道起至见对面来车后安全驶回车开始加速驶离原车道起至见对面来车后安全驶回原车道所必须的最短安全距离。原车道所必须的最短

10、安全距离。二、视距的保证二、视距的保证 第一节第一节 平面线形平面线形 视距的运用：视距的运用：高速公路与一级公路采用分向分车道行驶，不存在会高速公路与一级公路采用分向分车道行驶，不存在会车问题，只考虑停车视距。车问题，只考虑停车视距。其他等级公路除必须保证会车视距外，对向行驶的双其他等级公路除必须保证会车视距外，对向行驶的双车道公路应根据需要，结合地形在适当的距离内设置车道公路应根据需要，结合地形在适当的距离内设置具有超车视距的路段。具有超车视距的路段。(1)平曲线上的视距保证平曲线上的视距保证二、视距的保证二、视距的保证 第一节第一节 平面线形平面线形二、视距的保证二、视距的保证 第一节第

11、一节 平面线形平面线形(2)竖曲线上的视距保证竖曲线上的视距保证一、路线纵断面图一、路线纵断面图 第二节第二节 纵面线形纵面线形 通过公路中线的竖向剖面图称为路线纵断面图。通过公路中线的竖向剖面图称为路线纵断面图。它反映路中线的地面起伏和设计路线的坡度情况。它反映路中线的地面起伏和设计路线的坡度情况。地面线：地面线：根据道路中线上各桩的高程而点绘成根据道路中线上各桩的高程而点绘成的一条不规则的折线。反映原地面起伏变化情的一条不规则的折线。反映原地面起伏变化情况。况。设计线：设计线：经技术上、经济上及美学上分析比较经技术上、经济上及美学上分析比较后确定的一条具有规则形状的几何线形，反映后确定的一

12、条具有规则形状的几何线形，反映道路线形的起伏变化情况。道路线形的起伏变化情况。设计线由直坡段及曲线段组成。设计线由直坡段及曲线段组成。盖板涵盖板涵444446448450452454456458460462464466468470472474476总 张第 张 地质状况上为粘土，下为页岩或泥岩设计高程坡度(%)坡长(m)填 挖 高地面高程桩 号直线及平曲线424426428430432434436438440442444446448450452454456高程(m)纵断面设计图重庆交通学院工程设计所科城路市政道路工程（一期）审核设计复核2002.10日期二、纵坡设计二、纵坡设计 第二节第二节

13、纵面线形纵面线形 直坡段直坡段有上坡（正坡有上坡（正坡+）、下坡（负坡）、下坡（负坡-）之分。）之分。用坡度（用坡度（%）及坡长（）及坡长（m）表示，坡长为直坡段）表示，坡长为直坡段的水平投影长。的水平投影长。坡度坡度：坡度线两端高差与其水平长度比值，用百分数：坡度线两端高差与其水平长度比值，用百分数表示。表示。路线前进水平距离路线前进水平距离米，克服高差米，克服高差米，则纵坡为米，则纵坡为？%2.5%二、纵坡设计二、纵坡设计 第二节第二节 纵面线形纵面线形1.纵坡设计的基本要求纵坡设计的基本要求(1)纵坡应满足汽车动力性能要求纵坡应满足汽车动力性能要求 汽车在公路上行驶必须具备的条件：汽车在

14、公路上行驶必须具备的条件：汽车的牵引力必须大于所有行驶阻力（空气阻力、升汽车的牵引力必须大于所有行驶阻力（空气阻力、升坡阻力、滚动阻力和惯性阻力）坡阻力、滚动阻力和惯性阻力）确定最大纵坡及确定最大纵坡及坡长限制等技术指标；坡长限制等技术指标；汽车的牵引力又小于或等于车轮与路面间的附着力。汽车的牵引力又小于或等于车轮与路面间的附着力。(2)纵坡应满足汽车的使用性能要求纵坡应满足汽车的使用性能要求(3)纵坡应与地形相适应，与环境相配合。纵坡应与地形相适应，与环境相配合。(4)纵坡应有一定的平顺性，起伏不宜过于频繁，也纵坡应有一定的平顺性，起伏不宜过于频繁，也不宜连续采用极限长度的陡坡。不宜连续采用

15、极限长度的陡坡。二、纵坡设计二、纵坡设计 第二节第二节 纵面线形纵面线形2.最大纵坡与最小纵坡的确定最大纵坡与最小纵坡的确定 纵坡过陡，上坡时车速会降低，下坡时制动次纵坡过陡，上坡时车速会降低，下坡时制动次数增多。数增多。为有利排水，纵坡不得小于为有利排水，纵坡不得小于0.3%。3.合成坡度合成坡度 设有超高时弯道上，路线纵坡与超高横坡所合设有超高时弯道上，路线纵坡与超高横坡所合成的坡度。成的坡度。22ciziHi二、纵坡设计二、纵坡设计 第二节第二节 纵面线形纵面线形4.高原纵坡折减高原纵坡折减 海拔较高的高原地区，汽车发动机的功率因空气海拔较高的高原地区，汽车发动机的功率因空气稀薄而减小，

16、相应地降低了汽车的爬坡能力；另稀薄而减小，相应地降低了汽车的爬坡能力；另外，在高原地区因气压低而使汽车水箱中的水易外，在高原地区因气压低而使汽车水箱中的水易于沸腾而破坏冷却系统。因此，纵坡需要折减。于沸腾而破坏冷却系统。因此，纵坡需要折减。5.坡长限制坡长限制(1)陡坡坡长限制陡坡坡长限制 坡长限制是根据汽车的动力性能决定的。不宜过坡长限制是根据汽车的动力性能决定的。不宜过长。长。坡长坡长二、纵坡设计二、纵坡设计 第二节第二节 纵面线形纵面线形 缓和坡段缓和坡段当连续陡坡长度大于最大坡长限制当连续陡坡长度大于最大坡长限制的规定值时，应在不大于最大坡长所规定的长度的规定值时，应在不大于最大坡长所规定的长度处设置纵坡不大于处设置纵坡不大于3的坡段，称为的坡段，称为缓和坡段缓和坡段。(2)最短坡长限制最短坡长限制 过短，则变坡点个数增加，行车时颠簸频繁，过短，则变坡点个数增加，行车时颠簸频繁，影响行车平顺性。影响行车平顺性。三、路线竖曲线三、路线竖曲线 第二节第二节 纵面线形纵面线形 为保证行车安全、舒适以及视距的需要，而在变为保证行车安全、舒适以及视距的需要，而在变坡处设置的纵向曲线，即为