项目3路线平面



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1、项目3 道路平面设计 任务一 平面线形基本知识认知任务二 平面线形设计与成果认知一、直线一、直线1、优缺点优点:(1)两点之间直线最短,短捷、直达。 (2)直线上行驶,受力简单,方向明确,驾驶操作简易。 (3)直线段测设方便。缺点:(1)直线线形大多难于与地形相协调。 (2)过长的直线易使驾驶者感到单调、疲倦,易产生尽快驶出直线的急躁情绪,易导致交通事故的发生。2、直线的运用直线是两点间距离最短的线形,一般情况下,这种线形测设、施工简单,视线良好,运行距离短,可降低汽车的运营成本,因而在城市道路设计中被广泛运用。但由于直线线形的灵活性差,受地形、环境等条件限制,并且线形很容易导致驾驶员的思想麻
2、痹,经常性超车,从而容易引发交通那个事故。因此,在道路平面设计中,过长或过短的直线都有可能对安全、经济快速和舒适的行车造成不利的影响,因此都不是好的线形,需要加以限制。1)直线的最大长度过长的直线街景单调,容易使驾驶员感到单调、疲倦,使驾驶员注意力不集中,于是产生想尽快驶出直线的急躁情绪,加速以致超出设计车速,容易导致交通事故。而城市道路由于交叉口多,且道路两侧的景观不会很单调,无论是驾驶员还是乘客均不会产生上述不良反应,因此,城市道路设计对直线最大长度可不加限制。2)直线的最小长度互相通视的两同向曲线间若插入短直线,容易产生把直线和两端的曲线看成反向曲线的错觉,当直线过短时甚至把两个曲线看成
3、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,设计中应尽量避免。大量的观测资料表明,汽车行驶速度越快,驾驶员所观测的汽车前方的路况越远,这个距离在数值上大约是行车速度V(以km/h计)的6倍(以m计),所以规定同向曲线间的直线长度以不小于6V为宜。这一要求,在设计速度较高()的道路上应尽可能保证。转向相反的两曲线之间,考虑到为设置超高和加宽缓和以及驾驶员转向操作的需要,其间的直线最小长度(以m计)以不小于设计车速V(以km/h计)的2倍为宜。二、圆曲线二、圆曲线1圆曲线的几何元素(geometry element)(1)基本公式)基本公式aRaRL01745. 0180) 1
4、2(secaREJDTZYL/2 /2EQZRYZT2RtgTLT2D(2)主点测设2DQZJD2LYZQZTJDZYLZYYZ直圆点圆直点曲中点交点(校核)2. 圆曲线的特点各级道路无论转角大小均应设置平曲线,圆曲线是平曲线的主要组成部分之一。圆曲线的主要特点有:任意点的曲率和曲线半径为常数,故测设简单;能较好地适应地形的变化,适应范围广并且可灵活使用;大半径的长圆曲线线形美观,行车舒畅;圆曲线上的每一点的方向都在不断改变,汽车在圆曲线上行驶时受到离心力的作用;汽车在弯道上行驶时汽车的前后轮的轮迹不重合,须占较直线略宽的行车道宽度;圆曲线若半径较小,弯道内侧有障碍物时,驾驶员的视线受到阻挡,
5、有可能产生视距不足的情况。 3. 受力分析gRGvRmvF22cossinsincosGFYGFX1cossin,yitgyyyigRvGGigRGvGiFX22GX /yiRV1272GcosGsinRFcosFsinGN1N2F 4.横向力系数越大越不利,表现在以下方面:危及行车安全轮胎不在路面上滑移 增加驾驶操纵的困难轮胎的情况:横向力作用下,弹性的轮胎会产生横向变形,使轮胎的中间平面与轮迹前进方向形成一个横向偏移角。其存在增加了汽车在方向操纵上的困难,特别是车速较高时,如果横向偏移-角超过了5,一般司机就不易保持驾驶方向上的稳定。增加燃料消耗和轮胎磨损存在使车辆的燃油消耗和轮胎磨损增加
6、行旅不舒适值过大,会影响汽车的稳定性和速度。曲线半径小的弯道,司机尽量大回转,值超过一定值后,司机就需特别注意;旅客就会感觉不适。 0.10时,不感到有曲线存在,很平稳; =0.15时,稍感到有曲线存在,尚平稳; =0.20时,已感到有曲线存在,稍感不稳定; =0.35时,感到有曲线存在,不稳定; 0.40时,非常不稳定,有倾车的危险感。舒适界限为0.110.16。 5.圆曲线半径城市道路设计规范(CJJ 372012)根据各级城市道路的不同要求,规定了圆曲线最小半径有三类: 设超高极限最小半径:主要满足行车安全,适当考虑舒适性设超高最小半径:已具有较好的安全性和舒适性;不设超高最小半径:考虑
7、即使不设超高也能保证其安全性和舒适性。)i(127VRh2 6.公路圆曲线最小半径公路路线设计规范(JTG D202006)(1)极限最小半径是在地形条件或其它特殊情况限制时不得已才使用的,主要满足安全要求,适当考虑具有起码的舒适性。(2)一般最小半径 一方面考虑较好的安全性和舒适性,另一方面考虑地形复杂情况下不会过多地增加工程量。(3)不设超高的最小半径考虑即使不设超高也能保证其安全性和舒适性。城市道路圆曲线最小半径城市道路圆曲线最小半径公路圆曲线最小半径公路圆曲线最小半径三、缓和曲线三、缓和曲线设置在直线和圆曲线之间或半径相差较大的两个转向的圆曲线之间的一种曲率连续变化的曲线。 1、缓和曲
8、线的作用(1)曲率连续变化,便于车辆遵循。(2)离心加速度逐渐变化,旅客感觉舒适。(3)超高横坡度逐渐变化,行车更加平稳。(4)与圆曲线配合得当,增加线形美观。2、缓和曲线的性质假定:等速v(m/s), 匀速转动方向盘(rad/s) 方向盘转过的角度为 结论:rl=C r缓和曲线上某点半径 l缓和曲线上某点至起点的距离 C常数 此性质与数学上的回旋线正好相符 ,选择回旋线作为缓和曲线。3、缓和曲线计算(基本型)(1)基本公式22402RLLqss342238424RLRLpssRLs6479.280q2atg)pR(THsHL2R180)2a(L0R2asec)pR(EHHHHLT2D(2)主
9、点测设 HTJDZHsZHHYlYHYYHlsYHHZl2LHZQZH2DQZJDHHTJDZHsZHHYlYHYYHlHTJDZHsZHHYlsYHHZlYHYYHlHTJDZHsZHHYl2LHZQZHsYHHZlYHYYHlHTJDZHsZHHYl2LHZQZHsYHHZlYHYYHlHTJDZHsZHHYl直缓点缓圆点圆缓点缓直点曲中点交点(校核) 例题:已知某道路平面线形为基本式,并已知缓和曲线长度为100m,圆曲线半径2000m,偏角为290109,JD里程桩号为K8+000,计算曲线几何要素与主点里程桩号。 4、缓和曲线长度的确定(1)按离心加速度变化率(2)按照车辆行驶时间(3