公路平面设计的要素
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设计说明书1.1 设计任务在给定的图纸上设计一条二级公路,设计车速为60km/h。
其主要内弄有路线方案、道路平面、道路纵断面、道路横断面、路基路面设计等。
1.2道路设计标准设计车速---------------------------------------------60km/h圆曲线极限最小半径(μ=0.12)--------------115m圆曲线一般最小半径-------------------------------200m缓和曲线最小长度----------------------------------60m平曲线最小长度-------------------------------------100m同向曲线最小长度---------------------------------->6v反向曲线最小长度-------------------------------- -->2v公路最大纵坡-----------------------------------------4%最大合成坡度-----------------------------------------9.5%最短坡长-----------------------------------------------150m凸形竖曲线极限最小半径--------------------------1400m凸形竖曲线一般最小半径--------------------------2000m凹形竖曲线极限最小半径--------------------------1000m凹形竖曲线一般最小半径--------------------------1500m视距要求的最小竖曲线半径---------------------凸形9000--------------------凹形2000m2 路线方案设计路线方案是路线设计中最根本的问题,根据所设计道路的等级要求,在保证行车安全、舒适、迅速的前提下,尽量做到工程量小、造价低、运营费用省、效益好,并利于施工和养护,从而确定了图纸中所示的比较经济合理的路线。
二级公路平面设计公路平面设计是公路工程技术中的重要环节之一,其设计的质量直接影响着公路的通行安全和舒适性。
在二级公路平面设计中,需要考虑道路线型、横断面、坡度、平曲率半径、超高等因素,充分满足交通需求和安全要求。
本文将从上述几个方面对二级公路平面设计进行详细阐述,以期为相关从业人员提供一定的参考和借鉴。
一、道路线型设计在二级公路平面设计中,道路线型是非常关键的一部分。
道路线型设计的目的是保证车辆行驶的舒适性和安全性,减少转弯和变道时的急转弯和突变现象。
常用的道路线型设计包括直线、圆曲线、缓和曲线和螺旋曲线等。
1.直线道路:直线道路是道路的基本构成形态,其设计要尽可能减少弯曲,使车辆能够直线行驶。
在设计直线道路时,需要考虑水平、垂直曲线段的长度、超高等因素,确保车辆行驶的平稳和舒适。
2.圆曲线道路:圆曲线道路是指在水平方向上的曲线,其半径一般在100m以上。
圆曲线道路的设计可以使车辆在转弯时减少急速转弯的危险,提高行车的安全性和舒适性。
3.缓和曲线道路:缓和曲线是介于直线和圆曲线之间的过渡曲线,可以在车辆转弯时减少过度变化,减少车辆驾驶人员的疲劳程度。
4.螺旋曲线道路:螺旋曲线道路是一种在水平方向上渐进性转弯,其设计可以适用于山区和山地地形,减少车辆在山区道路上的急转弯和陡坡坡道。
以上是常用的道路线型设计,在具体的二级公路平面设计中,需要根据实际情况选择适合的线型形式,以确保车辆行驶安全和舒适。
二、横断面设计横断面设计是指公路在垂直方向上的设计,包括路肩、路堤、路基等部分。
横断面设计的目的是确保路面排水顺畅,保证道路的平整性和舒适性。
常用的横断面设计包括单侧边坡、双侧边坡和护坡等。
1.单侧边坡设计:单侧边坡设计是指在公路一侧设置边坡,另一侧为自然地形或护坡,适用于地形平缓或沿途为悬崖峭壁的道路。
2.双侧边坡设计:双侧边坡设计是指在公路两侧均设置有边坡,适用于地形不平,需要保证路基在牢靠的情况下进行设计。
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。
CHENGSHIZHOUKAN 2019/15城市周刊94山区公路选线原则及平面设计邓 力 甘肃恒路交通勘察设计院有限公司摘要:公路的畅通程度和交通的便利程度不仅对地区经济的发展程度有重要的决定作用,还关系着山区百姓生活水平的提高。
经济的不断发展使得越来越多的山区公路建成、开通、投入使用。
由于山区的地形较为复杂多样,其影响因素和限制条件也多种多样,对山区高速公路进行设计时也会面临着诸多问题。
本文主要研究山区公路的选线以及设计方法,以期对山区交通设施的建设与完善工作起到一定借鉴作用。
关键词:山区公路;选线原则;设计一、山区公路的选线分析1.选线原则。
第一,应当设计出可供选择的多种方案;第二,应当综合考量工程造价与管理、护养、运营等多种支出和成本;第三,应当将农业区和选线的关系处理好;第四,应当注意和沿线环境保持协调性;第五,应当注重环保;第六,应当考虑工程地质的影响[1]。
2.选线步骤。
公路路线依照其沿线景观和环境可以划分为以下四类:山腰线、山脊线、越岭线、沿河线(或者沿溪线)。
一条山区其总长度应当依据地貌和地形的分段选取不同路线形式,使得他们相互之间沟通和连接。
山区路线只有两个走向,第一是横越山岭的方向,第二是沿水顺山的方向。
后者规划的路线,还能够依照它的线位高地,分为三种线:山腰线、沿河线(或者沿溪线)、山脊线。
一段较长的公路同时是由几段线位高度或者走向不同的路段组合、交互所组成的。
山区公路的路线确定也应当依照程序、步骤和阶段有序地开展和进行。
选线步骤可以分为如下三个:首先,全面布局。
这能够使起点和终点之间的路线基本走向得到有效解决。
在总方向被确定下来以后,从整体上对公路进行大面积地入手调整,由点到带地开展总体上的布局,并在对可能的路线计划和方案做出选择后,进一步对资料进行收集和勘察,结合具体实际条件,依照可能和需要,对主要的控制点进行落实和必选,以放弃必须避让的点,使路线的活动范围得到逐渐的合理的缩小和确定,使得大体上的公路路线位置和布局被基本确定下来。
第三章道路几何设计一.道路平面设计(重点:圆曲线、缓和曲线、视距)1.平面线性三要素:直线、圆曲线和缓和曲线2.直线的特点:a)优点:i.两点之间距离最短。
ii.具有短捷、直达的印象。
iii.行驶受力简单,方向明确,驾驶操作简易。
iv.测设简单方便(用简单的方法就可以精确量距、放样等)。
v.在直线上设构造物更具经济性。
b)缺点:i.在地形起伏较大的地区,难以与地形相适应,易产生高填深挖路基。
ii.过长的直线在交通量不大且景观缺乏变化时,易使驾驶人员感到单调、疲倦。
iii.在直线纵坡路段,易错误估计车间距离、行车速度及上坡坡度。
iv.易产生急躁情绪,超速行驶。
3.直线布置原则:a)最大长度i.设置纵坡(不易大于3%)ii.与大半径凹形竖曲线结合iii.种植树木iv.校核超高和停车视距b)同向曲线:指两个转向相同的圆曲线中间用直线或缓和曲线衔接,或两曲线径向连接而成的平面曲线i.断背曲线(同向曲线用较短直线连接):破坏了线性的连续性,易造成驾驶失误;可以插入较长的直线段解决c)反向曲线:指两个转向相反的圆曲线中间用直线或缓和曲线衔接,或两曲线径向连接而成的平面曲线d)最小长度i.同向曲线最短长度(m)不易小于设计车速(km/h)的六倍(设计速度大于60km/h时)ii.反向曲线不小于两倍(条件同上)4.长直线适用a)路线不受地形、地物限制的平坦地区或山间的宽阔河谷地带;b)城镇及其近郊道路,或以直线为主体进行规划的地区;c)一般长大桥(包括高架桥)、隧道及其接线路段,考虑到施工的方便、经济合理等因素,线形以直线为好。
d)路线交叉点及其附近;e)双车道公路提供超车的路段。
5.圆曲线的特点:a)曲率1/R=常数,测设和计算简单;b)比直线更能适应地形的变化;c)在圆曲线上行驶要受到离心力的作用;d)要比在直线上行驶多占用道路宽度;e)在小半径的圆曲线内侧行驶时,视距条件较差。
6. 横向力系数:为横向力与竖向力的比值,即单位车重受到的横向力a) 横向力系数越大,危机行车安全b) 增加驾驶操作的难度c) 增加燃料消耗和轮胎磨损d) 行旅不舒适7. 曲线超高:为了减少离心力的作用,保证汽车在平曲线上稳定行驶,必须使平曲线上的路面做成外侧高、内侧低呈单向横坡的形式,称为横向超高。
公路平面设计的要素
公路的平面设计经常会需要哪些要素呢?以下是有店铺为大家整理的公路平面设计的要素,希望能帮到你。
公路平面设计的要素:
1、直线
它是最常用的线形,有方向明确、距离短捷的优点。
但研究表明,无论是一般公路还是高速公路,过长的直线段易使驾驶员因景观单调而产生疲劳,导致注意力分散、反应迟缓,一旦遇见紧急情况,常因措不及而肇事;另外,驾驶员在长直线路段容易开快车,致使车辆在进入直线路段末段后的曲线部的速度仍然比较高,若遇到平面线形组合不好、弯道超高不足或其偶然干扰,往往导致车辆倾覆或其它类型的交事故。
所以在运用直线线形并决定其长度时,必须持谨慎态度,不宜采用过长的直线。
国外有资料指出:一次直线的最大长度小于3min 行程对交通安全比较有利。
对于高速公路,若以最大允许时速120km/h 计,3min 的行程为6km。
据调查,我国平原地区高速公路许多路段的一次直线长度都超过6km,有的长达10km 以上。
《公路路线设计规范》(JTG D20-2006)对长直线没有量化,从理论上讲,合理的直线长度应根据驾驶员的心理和视觉效果等方面来确定,各国对长直线的限制都是从经验出发,通过调查来确定的。
针对我国的实际情况,定线时要避免追求长直线,又要因地制宜,灵活运用。
2、曲线
它也是道路路线最常用的一种线形,一定的曲率半径可以使驾驶员产生适当的紧张感,从而有效减少交通事故。
平曲线线型应适合地形的变化,曲线半径不可过大或过小。
据相关统计表明,10%~12%的交通事故发生在平曲线处,并且半径愈小的路段上,发生交通事故也愈多。
英国学者格兰维尔通过实验调查研究了道路平曲线的曲率和道路交通事故率的关系,并制作出一张矩形关系图,我们可以从中看出,曲率半径在10-100 米范围时,事故率随曲率的增大而急剧增高。
《公路项目安全性评价指南》(JTGTB05-2004)对平曲线半径对事故的
影响进行调查与分析。
综合分析几条高速公路事故率与平曲线半径的关系可以看出,当平曲线半径低于1500m 时,曲线半径越小事故率越高。
特别是当半径<600m 时,事故率几乎是同类几何线形元素和全路事故率的1.5 倍,<400m 时,事故率大约是其事故率的2 倍。
半径<1500m 的平曲线主要用在山岭重丘区和微丘区的公路上,因此对于高速公路建议应尽量少采用600m 半径以下的平曲线,只有在不得以的情况下才采用半径<400m 的平曲线。
但在任何条件下均建议,对于半径<1500m 的平曲线路段应该采取一定措施提高其安全性。
措施包括:
(1)平纵曲线组合良好;
(2)视距满足要求;
(3)设置急弯警告标志;
(4)验核进出该路段的车速变化等。
对于平曲线的最大半径,《公路路线设计规范》中规定,最大半径不宜超过10000m。
某些情况下曲线太长,会导致曲线内超车,也会带来因超车的事故率明显增加。
3、曲线转角
它也是道路交通安全的影响因素。
根据统计研究表明,曲线的偏角不能太小,曲线偏角过小时,曲线长度将会看起来比实际的要短,使驾驶员对公路产生急转弯的错觉,这种错觉偏角越小越显著,因此,当偏角小时应设置较长的曲线,使之形成公路是在顺适转变的感觉,以避免驾驶员枉作减速的准备。
同时曲线转角也应该小于30°,大于30°的曲线转角会造成严重的交通安全隐患,应该尽量避免较大曲线转角的出现。
4、坡度与坡长
德国学者比兹鲁调查了德国高速公路的坡度与道路交通事故率的关系,得出了一个结论,同样也制作成矩形关系图。
从中可以看出,坡度越陡,事故率越大。
当坡度大于4%时,事故率便急剧上升。
5、竖曲线
道路纵断面曲线包括凸曲线和凹曲线两种。
凸曲线的交通事故率要比水平路段大。
虽然根据目前的资料还不能建立二者之间确切的统
计关系,但有一种趋势是肯定的,即小半径凸曲线的事故率要比经过改善设计后的竖曲线路段事故率高很多。
竖曲线半径过小或长度不足会产生离心力过大和行车时间过短等不利因素。
因此,在竖曲线设计中就尽量避免连续的短竖曲线(特别是在直线路段)和长而浅的凹型竖曲线上应确保道路的横向排水系统。
此外,竖曲线的频繁变换会影响行车视距,这将严重降低道路安全性能,尤其在凸曲线路段,视距受限会大大增加交通事故率,例如在凸曲线后面如果存在一个急弯,由于凸曲线遮挡视线,驾驶员来不及反应极易造成交通事故。
相对来说,凹曲线对于行车比较安全,并不是影响行车安全的关键因素,具有较少的事故率。
在白天或夜晚照明充足的情况下,凹曲线的视距较好,但是在夜晚没有照明的道路上,凹曲线必须考虑视距问题。