公路平面线形设计
- 格式:doc
- 大小:28.50 KB
- 文档页数:5
道路平面线形设计标准是什么道路平面线形设计标准是指在道路设计中,根据道路功能要求以及交通安全、交通效率等因素,确定道路的线形设计参数。
道路线形设计标准是道路规划和设计中的重要部分,主要包括设计车速、设计几何断面、曲线半径、坡度等。
首先,道路的设计车速是确定道路几何形状和水平曲线半径等参数的基础。
设计车速是指车辆可以安全、顺畅地行驶在道路上的最高速度。
设计车速的选择应综合考虑道路功能、交通安全和经济因素等,通常分为快速道路、普通道路和低速道路等不同级别,每个级别都由相应的标准规定。
其次,设计几何断面是指道路在水平和垂直方向上的形状和尺寸。
水平几何断面的设计包括道路宽度、车道数量、分隔带宽度等参数的确定;垂直几何断面的设计包括路堤高度、坡度、路肩宽度等参数的确定。
设计几何断面的确定需要考虑道路的交通量、车辆类型、交通流组成等因素,以实现安全、顺畅、高效的交通。
曲线半径是指道路的水平曲线,在道路设计中起到引导车辆行驶和保证安全的作用。
曲线半径的选择与设计车速相关,设计车速高的道路需要较大的曲线半径,以确保车辆在曲线行驶时有足够的视距和横向空间来保证安全。
坡度是指道路在垂直方向上的变化率,用来描述道路的爬坡或下坡程度。
坡度的选择应考虑道路的水平曲线、纵坡曲线、视距要求以及排水等因素。
合理的坡度设计不仅可以提高道路的通行能力,还可以减少交通事故的发生。
除了以上几个参数外,道路平面线形设计还需要考虑其他因素,如道路标线、交通标志、路缘石、交叉口等,以实现道路的安全、流畅和便利。
同时,不同地区、不同类型的道路都有相应的线形设计标准,如城市快速路、高速公路、乡村道路等,每个标准都有具体的设计要求和限制条件。
总之,道路平面线形设计标准是道路规划和设计的重要参考依据,它通过合理确定设计车速、几何断面、曲线半径、坡度等参数,为道路的安全、流畅和高效提供技术支持。
道路线形设计标准的制定需要综合考虑道路交通状况、车辆类型、经济效益等因素,以满足人们对道路交通的需求。
公路平面线形设计直线的运用要点有哪些
【学员问题】公路平面线形设计直线的运用要点有哪些?
【解答】1)选用直线线形时,应注意同路线所处地段,风沙地貌及周围环境的协调与配合,并考虑驾驶者视觉、心理状态合理布设。
2)长直线最大长度以不超过10Km为宜。
当采用长直线时,为弥补景观单调乏味的缺陷,应在长直线之间适当距离增设醒目标志,刺激视觉神经,减轻驾驶员和乘客的疲乏。
3)直线线形不宜过短,其最小长度为:当设计速度60Km/h时,同向曲线间最小直线长度(以m计)以不小于设计速度(以Km计)的6倍为宜;反向曲线间最小直线长度(以m计)以不小于设计速度(以Km计)的2倍为宜。
当设计速度40Km/h时,可参照上述规定执行。
4)微丘区风沙地貌、地形和重丘区的梁窝状沙地,其沙丘(沙垅)相对高差小于20m时,为争取路线短捷和减轻沙害,以采用长直线的形式为宜。
5)当采用长直线时,纵坡不应过大;长直线或长纵坡尽头的平曲线,其半径不应过小,还必须采取设置标志增加路面抗滑能力等安全措施。
6)双车道公路为超车所提供的路段宜采用直线线形。
以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成,供参考,如有问题请及时沟通、指正。
结语:借用拿破仑的一句名言:播下一个行动,你将收获一种习惯;播下一种习惯,你将收获一种性格;播下一种性格,你将收获一种命运。
事实表明,习惯左右了成败,习惯改变人的一生。
在现实生活中,大多数的人,对学习很难做到学而不厌,学习不是一朝一夕的事,需要坚持。
希望大家坚持到底,现在需要沉淀下来,相信将来会有更多更大的发展前景。
公路工程平面线形交叉的设计原则和要点公路工程中,平面线形交叉是指两条或多条道路在平面上的交叉部分。
平面线形交叉的设计是公路工程设计的重要组成部分,它直接关系到公路的安全、流畅和舒适性。
本文将介绍平面线形交叉的设计原则和要点。
一、设计原则1. 安全原则平面线形交叉的设计首要考虑的是安全。
在设计过程中,必须考虑车辆的行驶速度、交通流量、视距条件、道路标志和标线等因素,以确保交叉口的安全性。
2. 流畅性原则平面线形交叉的设计应该尽可能地保证交通的流畅性。
设计师应该考虑到车辆行驶的方向、速度、转弯半径等因素,以确保交叉口的流畅性。
3. 舒适性原则平面线形交叉的设计应该尽可能地保证交通的舒适性。
设计师应该考虑到车辆行驶的垂直度、水平度、减速度等因素,以确保交叉口的舒适性。
4. 经济性原则平面线形交叉的设计应该尽可能地节约成本。
设计师应该考虑到交叉口的规模、材料、施工工艺等因素,以确保交叉口的经济性。
二、设计要点1. 交通流量平面线形交叉的设计应该考虑到交通流量。
设计师应该根据交叉口的交通流量确定交叉口的规模和形式,以确保交叉口的安全和流畅。
2. 转弯半径平面线形交叉的设计应该考虑到车辆的转弯半径。
设计师应该根据车辆的行驶速度和转弯半径确定交叉口的半径和弧度,以确保交叉口的安全和流畅。
3. 视距条件平面线形交叉的设计应该考虑到视距条件。
设计师应该根据交叉口的位置和形式确定视距条件,以确保交叉口的安全和舒适性。
4. 道路标志和标线平面线形交叉的设计应该考虑到道路标志和标线。
设计师应该根据交叉口的形式和交通流量确定道路标志和标线,以确保交叉口的安全和流畅。
5. 环境因素平面线形交叉的设计应该考虑到环境因素。
设计师应该根据交叉口所处的环境确定交叉口的规模和形式,以确保交叉口的安全和美观。
6. 施工工艺和材料平面线形交叉的设计应该考虑到施工工艺和材料。
设计师应该根据交叉口的规模和形式确定施工工艺和材料,以确保交叉口的经济性和质量。
公路平面线形设计的五单元导线法丁建明李方【东南大学交通学院南京210096】摘要:本文以我国习用的导线法为基本思想,引进不完整回旋线和圆曲线为基本设计单元,吸取了三单元导线法及国外曲线形设计方法的精华,提出公路平面线形的五单元设计方法,该方法在高等级公路平面设计中,既保留习用导线设计法,又无限制地设计任意曲线组合线形,显示其设计的灵活性。
特别是采用单交点就能设计复曲线及卵型曲线,给设计人员提供很大的方便。
笔者根据设计方法的原理,编制了相应的计算机程序,能迅速获得曲线特征点及任意中心桩的坐标与方位角。
关键词:公路平面线形设计五单元导线法随着我国的经济快速发展,高等级公路的不断修建,对公路平面线形的要求越来越高,传统的直线为主的导线设计方法很难满足线形随地形、地物改变而变化。
特别是在立体交叉线形设计中显示出明显的不足。
在一些发达国家,高等级公路采用了以曲线为主的方法,而且一条公路中曲线长度所占的比例成为一项重要的评价指标。
在我国,曲线型设计方法在互通式立体交叉设计中已普遍采用,但由于我国的传统公路测量与导线设计方法的根深蒂固,使得曲线型设计方法在各级公路线形设计中还难以推广。
笔者研究的五单元导线法,以我国习用的导线法为基本思路,引进了曲线型设计方法的思想,使平面线形的设计显得非常灵活,借助于简单的计算机程序,能迅速地获得满意的线形及准确的中心桩坐标。
1 五单元导线法概念如图1,设I、J、K为某路线的导线交点,现以J为导线点设计平曲线,平曲线五单元组成:(1)不完整回旋曲线11(R1→R2,R1>R2,A1);(2)半径为R2的圆曲线L2;(3)不完整回旋曲线13(R2→R,R2>R3或R2<R3,A);(4)半径为的圆R3曲线14;(5)回旋线15(R3R4,R3<R4,A2);平曲线与导线相切于P、Q点。
若已知某些参数,可通过各单元起、终点的连线及切线与导线间的几何关系可求得一些待定参数及特征点与任意中桩的坐标。
道路工程平面线型设计在平面线型设计中,汽车形式轨迹的特性,道路平面线型的要素以及直线的特点与运用等等都是我们需要掌握的特点,如何设计出一条合理且优秀的线型,相信看完今天的内容大家都会有自己的答案。
一、道路平面线型概述一、路线道路:路基、路面、桥梁、涵洞、隧道和沿线设施构成的三维实体。
路线:是指道路中线的空间位置。
平面图:路线在水平面上的投影。
纵断面图:沿道路中线的竖向剖面图,再行展开。
横断面图:道路中线上任意一点的法向切面。
路线设计:确定路线空间位置和各部分几何尺寸。
分解成三步:路线平面设计:研究道路的基本走向及线形的过程。
路线纵断面设计:研究道路纵坡及坡长的过程。
路线横断面设计:研究路基断面形状与组成的过程。
二、汽车行驶轨迹与道路平面线形(一)汽车行驶轨迹行驶中汽车的轨迹的几何特征:(1)轨迹连续:连续和圆滑的,不出现错头和折转;(2)曲率连续:即轨迹上任一点不出现两个曲率的值。
(3)曲率变化连续:即轨迹上任一点不出现两个曲率变化率的值。
(二)平面线形要素行驶中汽车的导向轮与车身纵轴的关系:现代道路平面线形正是由上述三种基本线形构成的,称为平面线形三要素。
二、直线一、直线的特点1.优点:①距离短,直捷,通视条件好。
②汽车行驶受力简单,方向明确,驾驶操作简易。
③便于测设。
2.缺点①线形难于与地形相协调②过长的直线易使驾驶人感到单调、疲倦,难以目测车间距离。
③易超速二. 最大直线长度问题:《标准》规定:直线的最大与最小长度应有所限制。
德国:20V(m)。
美国:3mile(4.38km)我国:暂无强制规定景观有变化≧20V;<3KM景观单调≦ 20V公路线形设计不是在平面线形上尽量多采用直线,或者是必须由连续的曲线所构成,而是必须采用与自然地形相协调的线形。
采用长的直线应注意的问题:公路线形应与地形相适应,与景观相协调,直线的最大长度应有所限制,当采用长的直线线形时,为弥补景观单调的缺陷,应结合具体情况采取相应的技术措施。
道路平面线形设计的一般原则是什么
道路平面线形设计的一般原则是什么?下面本店铺为大家带来相关内容介绍以供参考。
(1)应直捷、连续、均衡,并与沿线的地形、地物相适应,与周围环境相协调。
(2)不论转角大小均应敷设平面曲线,并尽量选用较大的圆曲线半径。
当公路转角较小时,应设法调整平面线形,当不得已而设置小于70的偏角时,则必须设置足够长的曲线。
(3)曲线间应设置足够长度的直线,一般以不小于6倍设计车速(以km/h计)的直线长度为宜。
不得以短直线相连形成断臂曲线而影响线形连续和美观,否则应调整线形使之成为一个单曲线或复曲线,或运用回旋线组合成卵型、复合型及凸型等曲线,改善线形质量。
(4)曲线间应设置足够长的直线,一般以不小于2倍设计车速(以km/h计)的直线长度为宜。
否则应调整线形,或运用回旋线将其组合成S型曲线,改善线形质量。
(5)连续急弯的线形,可在曲线间插入足够长的直线或回旋线,以保证线形的光滑、连续、平顺。
(6)组合复杂的线形,应特别注意整条路线技术指标的均衡性与连续性,以获得良好舒适的行车条件。
(7)平面线形设计时,应注意平面线形与纵断面线形之间的良
好组合,形成良好的空间线形,保证行车的快速、安全、舒适。
公路工程平面线形交叉的设计原则和要点公路工程是现代交通基础设施建设的重要组成部分,而公路交叉口的设计是公路工程中一个非常重要的环节。
公路交叉口是公路路网中交通流量较大的地段,是交通事故高发区域,对于公路交叉口的设计需要考虑到交通安全、交通流畅、经济性等多个方面。
本文将从设计原则和要点两个方面对公路工程平面线形交叉的设计进行探讨。
一、设计原则1. 安全性原则公路交叉口的设计首要考虑的是安全性。
在设计过程中需要考虑到交通事故的发生可能性,尽可能地减少交通事故的发生,保证交通安全。
交叉口的设计需要满足交通流量的需求,同时还要考虑到行车速度、视距、路面标线、信号灯等设施的设置,以确保交通安全。
2. 通行能力原则公路交叉口的设计还需要考虑到通行能力。
通行能力是指交叉口在单位时间内通过车辆的数量,通行能力越大,交通流畅度越高。
交叉口的设计需要考虑到交通流量的需求,同时还需要考虑到车辆的转弯半径、车道宽度、道路坡度等因素,以确保通行能力。
3. 经济性原则公路交叉口的设计还需要考虑到经济性。
经济性是指在保证交通安全和通行能力的前提下,尽可能地减少工程投资和运营成本,以实现经济效益最大化。
交叉口的设计需要合理利用地形地貌,尽可能地减少土方工程和硬质工程的建设。
二、设计要点1. 设计范围和交通流量公路交叉口的设计需要根据实际情况确定设计范围和交通流量。
设计范围包括道路路段、交叉口、引道等部分,交通流量包括各种机动车、非机动车和行人的流量。
设计范围和交通流量是公路交叉口设计的基础,需要根据实际情况进行科学合理的确定。
2. 设计速度和转弯半径公路交叉口的设计需要考虑到车辆的行驶速度和转弯半径。
车辆的行驶速度和转弯半径是影响交叉口通行能力的重要因素。
设计时需要合理确定车辆的行驶速度和转弯半径,以确保交叉口的通行能力和安全性。
3. 车道设置和车道宽度公路交叉口的设计需要合理设置车道和确定车道宽度。
车道设置和车道宽度是影响交叉口通行能力和安全性的重要因素。
公路隧道平面线形设计要求及设为曲线的优缺点一、设计要求在公路隧道平面线形设计中,需要考虑多方面的因素,以确保隧道施工和使用安全,并保持良好的行驶条件。
以下是一些基本的设计要求:1.符合规范标准:遵循国家和地方的规范和标准,确保隧道线形设计满足相关规定。
2.保持连续性:隧道内的线形应与隧道外的线形保持连续,避免出现较大的曲率或角度突变。
3.适应地形地貌:根据隧道所在地的地形地貌特征,合理选择线路位置,减少对自然环境的破坏。
4.满足通视条件:考虑隧道的照明和安全视距,确保驾驶员在隧道内能够清晰地看到前方路况。
5.考虑结构安全:在满足行车要求的同时,还需考虑隧道结构的承载能力和稳定性。
二、设为曲线的优点当公路隧道设置为曲线时,可能带来以下优点:1.降低工程难度:对于一些复杂地形,曲线隧道可能比直线隧道更容易设计和施工。
2.适应地形变化:曲线隧道可以更好地适应地形变化,减少对自然环境的破坏。
3.提高行车安全性:曲线隧道可以降低车辆行驶速度,提高行车安全性。
特别是在山岭重丘地区,曲线隧道可能更加安全。
4.美化景观:曲线隧道可以与周围景观更加协调,美化道路景观。
三、设为曲线的缺点然而,设为曲线的公路隧道也存在一些缺点:1.增加施工难度:与直线隧道相比,曲线隧道的施工难度可能会增加。
例如,曲线隧道可能需要更复杂的模板和支护结构。
2.增加运营成本:曲线隧道需要额外的维护和管理,增加运营成本。
此外,曲线隧道也可能需要更频繁的清洁和保养,以确保行车安全。
3.影响行车效率:曲线隧道可能导致车辆行驶速度降低,影响行车效率。
在交通繁忙的地区,这可能导致交通拥堵和延误。
道路平面设计全套一、道路设计的基本步骤1.道路是三维空间的实体,路线是道路中线的空间位置路线平面:路线在水平方向的投影路线的纵断面:沿道路中线竖直剖切再行展开中线上任意一点法向切面是道路在该点的横断面2、道路设计过程中,先确定平面的线形,再进行纵断面和横断面设计平面线形由直线、圆曲线、缓和曲线三个要素组成3.线性设计公路平面线形设计直线一缓和曲线一圆曲线一缓和曲线一直线城市道路平面线形设计直线一圆曲线一直线4.道路平面线形要素行驶中汽车的导向轮与车身纵轴之间的关系-汽车行驶轨迹角度为零一曲率为零一直线角度为常数一曲率为常数一圆曲线角度为变数一曲率为变数一缓和曲线现代道路平面线形正是由上述三种基本线形构成的,称为平面线形三要素。
二、直线1.优点线形直捷,布设方便,行车视距良好,行车平稳2、缺点不能适应地形变化,不便于避让障碍,直线过长容易使驾驶员产生麻痹而放松警惕,发生行车事故,夜间行车时,对向行车灯光眩目不利安全(一)直线运用1、直线的最大长度在城镇及附近或其它景色有变化的地点,大于20V是可以接受的,在景色单调的地点最好控在在20V以内2.直线的最小长度当V≥60km∕h时,同向曲线的直线最小长度为6V,反向曲线的最小长度不小于2V3、注意的问题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长直线上坡不宜过长,直线上的纵坡一般应小于3%长直线应与大半径凹曲线配合为宜(二)采用长直线线形应注意的问题1.长直线宜与大半径凹竖曲线组合使用2.避免〃断背曲线〃三.圆曲线1、优点布设方便,能很好地适应地形,避让障碍,与地形配合得当可获得圆滑、舒顺、美观的路线,又能降低工程造价使行车景观不断变化,使驾驶员保持适度的警惕,增加行车安全性,也可起到诱导行车视线的作用2■注意的问题半径不可过小而影响行车安全(一)圆曲线的平面布设1、圆曲线上技术代号JD-交点(转角点)ZY一直圆(圆曲线起点)QZ一曲中(圆曲线中点)YZ一圆直(圆曲线终点)(二)圆曲线的几何要素及主点桩号里程计算1、几何要素2.曲线主点桩号里程计算3.曲线主点桩计算校核(三)圆曲线半径1、汽车在圆曲线路段行驶时会产生离心力F2.曲线半径指标(四)横向力系数μ的取值1.意义横向力系数表示单位车重所受到的横向力(离心力)其值越大对行车越不利2、取值大小的决定因素行车安全:确保行车不产生横向滑移操作方便、行车经济行车平稳、舒适3、取值一般取为控制值(五)公路圆曲线最小半径1.三种平曲线最小半径一般最小半径:通常情况下推荐采用的最小半径值极限最小半径能保证按设计速度行驶的车辆安全行驶的最小半径不设超高最小半径当路线的半径大到一定值时,即使汽车在曲线的外侧时,也能获得足够的安全性和很好的舒适性四.缓和曲线1.定义在直线与圆曲线、圆曲线与圆曲线之间设置的曲率连续变化的曲线2、特点易于适应地形,能很好地与汽车行驶轨迹相适应,使线形连续、美观,但缓和曲线计算、布设较繁琐(一)缓和曲线的性质路线设计符合汽车转弯时的行驶轨迹,插入缓和曲线,使整条曲线的曲率形成一个连续变化的过程。
Ch3 道路平面线形设计【本章主要内容】§3-1 平面线形概述§3-2 直线§3-3 圆曲线§3-4 缓和曲线(3h)§3-5 平面线形的组合与衔接§3-6 行车视距§3-7 道路平面设计成果【本章学习要求】掌握平面线型的基本组成要素:直线、圆曲线、缓和曲线的设计标准、影响因素及确定方法、要素计算;行车视距的种类及保证;平面设计的设计成果;了解平面线型的组合设计。
本章重点:缓和曲线设计与计算、平面设计注意事项,难点:缓和曲线。
§3-1 道路平面线形概述基本要求:掌握平面线形的概念,平面线形三要素,了解汽车行驶轨迹对道路线形的要求。
重点:平面线形的概念。
难点:平面线形三要素。
1 平面线形的概念平面线形—道路中线在平面上的水平投影,反映道路的走向。
2 平面线形三要素2.1 汽车行驶轨迹大量的观测和研究表明,行驶中的汽车,其导向抡旋转面与车身纵轴之间的关系对应的行驶轨迹为:1) 角度为0时,汽车的行驶轨迹为直线;2) 角度不变时,汽车的行驶轨迹为圆曲线;3) 角度匀速变化时,汽车的行驶轨迹为缓和曲线。
行驶中的汽车,其轨迹在几何性质上有以下特征:1)轨迹是连续和圆滑的;2)曲率是连续的;3)曲率的变化是连续的。
直线一圆曲线一直线符合第(1)条规律直一缓一圆一缓一直符合第(1)、(2)条规律整条高次抛物线可能符合全部规律,但计算困难,测设麻烦。
2.2平面线形要素直线、圆曲线、缓和曲线称为平面线形的三要素。
§3-2 直线基本要求:了解直线的使用特点和适用条件;掌握直线的设计标准及计算。
重点:直线的设计标准。
难点:路线方位角、转角的计算。
1 直线的特点1.1 以最短的矩离连接两目的地;1.2 线形简单,容易测绘;1.3 长直线,行车安全性差;1.4 山区、丘陵区难与地形与周围环境协调。
2 设计标准2.1直线最大长度1)限制理由2)直线最大长度:20V。
7公路平面7.1 一般规定7.1.1公路平面线形由直线、圆曲线和回旋线三种要素组成。
本规范只对有关线形要素的种类、性质和指标的“一般值”或“最小值”作出了规定,至于这些技术指标如何运用以及它们之间应当如何组合,则一并在第9章“线形设计”中论述。
7.1.2平面线形各要素的选择应根据公路等级、设计速度,充分考虑沿线自然环境和社会环境,做到该直则直,该曲则曲,设计的平、纵面线形舒顺流畅,采用的平、纵指标高低均衡,并与地形、景观、环境等相协调。
7.2直线7.2.1直线是平面线形基本要素之一,具有能以最短的距离连接两控制点和线形易于选定的特点。
但由于直线线形缺乏变化,不易与地形相适应等原因,位于山岭重丘区的公路,往往造成工程量增大、破坏自然环境等弊端;在高速公路、一级公路行车速度快的情况下,更易使驾驶者感到单调、疲乏、难以准确目测车间间距,增加夜间行车车灯眩目的危险,还会导致出现超速行驶状态。
因而在设计直线线形和确定直线长度时,必须慎重选用。
有些国家在长直线的运用上有条件地加以限制。
像意大利和日本这样的多山之国,高速公路平面线形以曲线为主,如日本、德国规定直线最大长度不宜超过设计速度的20倍,即72s行程;西班牙规定不宜超过80%的设计速度的90s行程;法国认为长直线宜采用半径5 000m以上的圆曲线代替;美国规定线形应尽可能直捷,而应与地形一致;俄罗斯对直线的运用未作规定,且部分类似于高速公路的快速干道则不封闭,但都采用宽中央分隔带改善路容,设置低路堤、缓边坡以增加高速行车的安全度。
调研中,各省对长直线的运用存在不同看法,也确有直线长度远远超过20v的事例,但直线本身并无优劣之说,关键在于如何结合地形恰当地运用。
本次修订对直线的最大长度未作明确限定,仅规定“直线的长度不宜过长”,给设计人员留下空间去作分析、判断,以使设计更加符合实际。
7.2.2圆曲线间的直线长度不宜过短,是基于保证线形连续性而考虑的。
本次修订在“规范用词严格程度”上仍维持“宜”,表示允许有选择,在有条件时首先应这样做。
关于公路平面线形设计报告
公路线形是指公路平面线形、纵断面线形及其二者相结合的三维空间线形的总称。
公路的线形构成了公路的主骨架,是其他组成部分设计、施工全过程的基础。
确定公路几何线形时,在考虑地形、地物、土地的合理利用及环境保护因素时,要充分利用公路几何组成部分的合理尺寸和线形组合,从施工、养护、经济、交通运行等角度出发,保证平面、纵断面、横断面的组成相协调。
线形的好坏,对交通流的安全具有极其重要的作用,如果公路线形不合理,则会降低公路通行能力,造成运输者时间和经济上的损失,而且更不能容忍的是会诱发大大小小、各种各样的交通事故。
一、平面设计的原则
路线平面设计因该遵循下列原则:
1)平面线形应直捷、连续,并与地形、地物相适应,与周围环境相协调
2)行驶力学上的要求是基本的,视觉和心理上的要求对高速路应尽量满足3)保持平面线形的均衡与连贯
4)应避免连续急弯的线形
5)平曲线应有足够的长度
二、直线形设计方法
1设计方法
在我国公路平面线形设计中,一直是直线形设计方法。
使用直线形设计方法进行平面布线设计时,设计人员往往首先综合考虑公路的等级、所经过的区域、路线的走向、控制条件和技术要求。
1)根据地形特征:主要是对山岭重丘区而言,以地形为控制因素,以纵断面线形为主导,综合平面和横断面来安排路线。
2)根据地物特征:主要是对平原微丘区而言,以平面地物障碍为控制因素,以路线平面为主导,结合纵断面和横断面来安排路线。
3)根据地质特征:主要是对不良地质地段和特殊地貌地区而言,以避让和防止不良地质病害为主导,综合平、纵、横来布设路线。
在直线形设计方法中,直线用来控制路线的走向和方位,是路线的主体,在路线布置和设计过程中起主导作用。
而圆曲线和缓和曲线只是充当直线的配角,在整个路线中只是起导线交点线形和行车过渡的作用。
2设计思路
该法的具体设计思路分平原微丘区和山岭重丘区两种情况。
1)当路线不受纵坡限制时,定线主要考虑的是平面和横断面。
其要点是:以点定线,以线交点。
以点定线即在整个路线控制点间综合各方面因素加密小控制点,再根据这些控制点大致穿出路线导线的方法;以线交点即在己定小控制点的基础上结合路线标准和前后路线条件,穿出直线并延长交出交点。
在这种不考虑放坡的情况下,直线形设计方法的具体设计思路大致可分加密控制点、穿线交点、调整交点和曲线计算和敷设四个步骤。
2)当路线布设在山岭重丘区时,就不可避免的会受到纵坡限制,定线需考虑平面和横断面。
同时,路线纵坡坡度、坡长也是设计必须考虑的重要因素。
在这种考虑放坡的情况下,直线形设计方法的具体设计思路大致可分段安排路线、放坡、修正导向线、以点定线,以线交点、调整交点和曲线计算和敷设六个步骤。
三、曲线形设计方法
设计方法
曲线形的具体设计方法有多种,曲线形设计方法总的设计思路大致相同,归纳起来可分为五步实施:确定控制点、采用曲线形式形成线形骨架、确定合理的线形参数、曲线计算和调整以及绘制平面线位图。
1)确定控制点:根据路线的走向、地形地物和环境的约束条件以及线形布设的标准和技术要求,在现场或纸上确定一系列线位控制点,粗略定出路线所要经过的大致位置。
2)采用曲线形式形成线形骨架:在地形图上绘制若干直线段和圆弧段,或者选择拟合曲线来控制路线的总体线位,形成路线的基本线形骨架。
3)确定合理的线形参数:反复设计拟定各线形要素之间的位置关系和参数值,或反复拟定拟合函数的参数值,确定最为合适的拟合曲线,直到满足规范和控制位置的要求,认为是理想线位为止。
4)曲线计算和调整:采用各种具体曲线形设计法的计算方法进行曲线计算,对线形总体技术指标是否均衡以及局部能否满足控制要求进行审定,对曲线进行修正和调整,直到满足要求为止。
5)绘制平面线位图:根据曲线计算数据,利用有关软件生成平面线位图。
四、两种设计方法的比较
直线形设计方法计算模式简单、直观,但不便于处理复杂的组合曲线,不易与地形、地物相适应;曲线形设计方法布线手段灵活、线位控制准确,容易满足地形、地物的要求。
1直线形方法
直线形设计方法把直线作为路线的主要构成单元,设计人员利用导线控制路线的基本位置,在路线转点处,为适应行车和地形、地物的要求,采用曲线或曲线组合来完成直线的过渡。
但是,在复杂地形的情况下,该方法受到很大的限制。
1)直线形设计方法难以处理山区复杂多变的线形组合。
这种设计方法将路线人为地分为直线和弯道两大部分。
进行曲线敷设时,又人为地将其分为由基本线形要素组合而成的若干种组合类形。
然而,在地形复杂的山岭、重丘地区,有时路线导线难以确定,有时线形组合特殊、复杂,采用直线形设计方法进行曲线敷设和计算都非常困难。
应用直线形设计方法,路线桩号、坐标、方位角等的计算是基于导线进行的,而山区公路平面线形,有时可能遇到路线的起、终点同时位于曲线上,或者,路线上出现卵形线形组合,此时,传统意义上的导线不存在。
并且,如果路线上需要布设S形曲线,其公共导线位置也难以人为确定。
2)直线形设计方法确定的线位难以满足山区地形、地物的约束条件。
这种方法先定导线和交点,后拟曲线要素值如半径、缓和曲线参数等。
在山区公路测设过程中,曲线要素值的大小能否很好地与地形条件相协调,满足地物的约束,使工程量最小,拆迁最少,往往难以掌握。
由于受到导线的限制,在一些地形和地物约束较严格的路段,设计人员过多考虑的是曲线要素值如何满足规范,从而经常导致忽略了与地形、地物条件的协调;而在一些无约束路段,线形要素值取得过大,又将导致大填大挖,从而造成对自然环境的破坏和工程造价的增加。
3)直线形设计方法难以合理充分运用圆曲线和缓和曲线。
直线形设计方法中,导向线控制了路线走向,而圆曲线、缓和曲线只是充当直线的配角,起导线交点线形和行车过渡的作用。
直线、圆曲线和缓和曲线未被视为统一的整体而加以运用,这样就不可避免地导致公路平面线形的均衡性和连续性较差。
事实上,曲线不仅可以很好地满足行车要求,而且在适应地形、构成流畅连续的线形以及与环境相协调等方面,都远远优于直线。
国内外已经有了不少曲线道路的成功范例。
2曲线形方法
曲线形设计方法是依据路线的走向和地形地物情况,用圆弧或直线段控制路线的基本位置,在直线和圆之间、圆与圆之间配置回旋线,或者利用多段连续光滑曲线径向相接来构成流畅多变、适应地形的公路平面线形。
在复杂地形下,曲线形设计方法则布线更为灵活、线位控制更为准确,且较好地适应地形,减小工程量,降低环境破坏。
1)在山区公路定线过程中,曲线形设计方法不再利用导线控制路线的走向,而是在大比例地形图上,绘制光滑连续的曲线,或用直线、圆弧来控制路线的位置,然后利用回旋线或多段连续光滑曲线光顺地连接直线和圆弧或者圆弧和圆弧,从而构成流畅多变、适应山区复杂地形的以曲线为主的组合线形。
此时,回旋线不仅作为缓和线形使用,并民已经成为构成公路平面线形的主体元素,大大增加了线形的平顺性和布设的自由度。
2)在曲线形设计方法中,直线、圆曲线、缓和曲线被视为同等重要的线形加以利用。
尤其是缓和曲线,已不仅为缓和行车而设置,而是作为主要的线形要素加以灵活运用,使得线形的平顺程度大大提高,并目_增加了结合地形布置路线的自由度,大大提高了平面线形视觉的协调性,特别是在山岭、重丘地区易于布设出技术经济合理的线形。
3)曲线形设计方法能较好地处理山区公路复杂多变的几何线形。
前面已经指出在线形复杂的路线设计中,运用直线形设计方法路线导线难以确定,曲线的敷设和计算都非常困难。
而曲线形设计方法采用曲线单元(或曲线形式)并选用合理的线形参数来控制路线的走向,确定路线的具体位置,能使敷设的曲线很好地适
应复杂多变的山区地形,并通过几何计算和绘制,能形成流畅多变的以曲线为主的平面线形。
4)采用曲线形设计方法进行线形设计,能够增进山区公路线形本身的美观,增强线形与周围环境的协调,同时有利于交通事故的降低。
事实上,以曲线为主的平面线形,定线时能较好地与地形、地物相配合,同时曲线能较好地与风景相I办调,使沿线景观优美,曲线方向富于变化,驾驶员行车注意力集中,减少交通事故。
随着我国公路事业的不断发展,对地形复杂的地区,寻求合适、有效的公路平面线形设计方法一直是道路工作者孜孜不倦的探索日标。
传统的直线形设计方法在公路平面线形设计中,特别是平原微丘区的公路平面线形设计中所表现出的优越性是不可替代的,但对于山区公路的平面线形设计而言,直线形设计方法所存在的缺陷也不容忽视。
目前,公路路线设计思想有了大的进展,按照现代公路的设计要求和标准,公路线形满足规范指标要求以及行车的安全性是必不可少的,设计人员还要更多地考虑公路路线的连续性、光滑性、平顺性和行车舒适感,更多地考虑如何最大限度地减少对自然环境的破坏,如何使公路与周围环境协调配合、融为一体。
显然,对于地形复杂的山岭、重丘地区,采用直线形设计方法进行平面线形设计是很难满足要求的,此时,曲线形设计方法应被工程设计人员所重视。
同时为合适的山区公路平面线形设计方法提供理论依据。