第4讲 平面设计2-3.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,跳转到第一页,*,道路勘测设计,（,第五节,平面线形设计）,兰州交通大学,长安大学公路学院,摘要内容：,平面线形设计原则,1,平曲线最小长度,2,线形要素组合类型的定义、组合要求,3,长安大学公路学院,讲课重点：,1.,平面线形设计原则；,2.,小偏角问题；,3.,线形组合类型中基本形、,S,形以及卵形曲线等的,定义、组合要求以及计算。,长安大学公路学院,讲课难点：,1.,平面线形高低标准之间的均衡与过渡；,2.,基本形、,S,形以及卵形曲线等组合类型的组合要求。,兰州交通大学,一、平面线形设计一般原则,1.,平面线形应直捷、连续、顺适，并与地形、地物相适应，与周围环境相协调。,原则：,与地形相适应，宜直则直，宜曲则曲，不片面追求直曲。,直线、圆曲线、缓和曲线的选用与合理组合取决于地形地物等具体条件，片面强调路线要以直线为主或以曲线为主，或人为规定二者的比例都是错误的。,第六节平面线形设计,在宽阔的平原微丘区，路线应直捷顺畅。,兰州交通大学,在起伏的山岭和丘陵地区，线形以曲线为主。,兰州交通大学,在没有任何障碍物的戈壁、草原等开阔地区，应以直线为主。,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,高速公路、一级公路以及,设计,速度,60km/h,的公路，应注重立体线形设计，尽量做到线形连续、指标均衡、视觉良好、景观协调、安全舒适。,设计速度,40km,h,的公路，首先应在保证行车安全的前提下，正确地运用平面线形要素最小值。,兰州交通大学,3.,保持平面线形的均衡与连贯。,为使一条道路上行驶的车辆尽量以均匀速度行驶，平面线形各要素应保持连续而均衡，必须避免线形的突变。,长直线的尽头避免接小半径曲线,长直线上汽车行驶速度较高，如果突然遇到小半径曲线，易产生减速不及造成的事故。,事故形态：,车辆侧翻到曲线外侧路基或与对向车辆相撞或碰撞路侧护栏。,兰州交通大学,要求：,长直线的尽头避免接小半径曲线，特别避免长直线下坡尽头接小半径平曲线。若由于地形所限小半径曲线难免时，中间应插入中等曲率的过渡性曲线，并使纵坡不要过大。,兰州交通大学,高低标准之间要有过渡,同一等级道路上大、小指标间的均衡过渡,长直线与小半径曲线之间。,相邻的大小半径曲线之间。,同一条道路上采用不同计算行车速度设计的路段之间的过渡,。,在标准变更的相互衔接处前、后一定长度范围内主要技术指标应逐渐过渡，避免产生突变，设计速度高的一端应采用较低的平、纵技术指标，反之则应采用较高的平、纵技术指标，以使平、纵线形技术指标较为均衡。,4.,应避免连续急弯的线形,这种线形给驾驶者造成不便，给乘客的舒适也带来不良影响。设计时可在曲线间插入足够长的直线或回旋线。,回头曲线的设置。,回头曲线是在山区越岭线的特别困难地段，以延长展线方式克服高差而采用的一种特殊曲线类型。,回头曲线一般是由一个主曲线、两个辅助曲线和主、辅曲线所夹的直线段组合而成的复杂曲线。,5.,平曲线应有足够的长度,平曲线的最小长度,平曲线一般由前后缓和曲线和中间圆曲线共三段曲线组成，每段曲线至少需要,3s,的时间。,基本型曲线：,9s,行程,凸型曲线：,6s,的行程,平曲线最小长度不得小于下表规定。,设计速度,(km/h),120,100,80,60,40,30,20,一般值（,m,）,600,500,400,300,200,150,100,最小值（,m,）,200,170,140,100,70,50,40,小偏角的平曲线长度：,小偏角曲线的问题,：,设置了较大的半径也容易把曲线长看成比实际的要短，造成急转弯的错觉。,小偏角曲线要求的平曲线长度,7,属于小偏角弯道。为保证小偏角曲线有足够的长度，采用,7,的曲线外矢距,E,与,=7,时曲线的,E,相等时的曲线长为最小平曲线长。,设计速度,(km/h),120,100,80,60,40,30,20,平曲线最小长度,(m),1400/,1200/,1000/,700/,500/,350/,250/,表中的为公路转角值（度），当,2,时，按,=2,计。,二、平面线形要素的组合类型,1.,基本形,（,1,）定义：,当按直线,回旋线（,A1,）,圆曲线,回旋线（,A2,）,直线的顺序组合而成线形。,当,A1=A2,时，叫对称基本型；当,A1A2,时，叫非对称基本型，,A1:A2,应不大于,2.0,。,二、平面线形要素的组合类型,（,2,）组合要求,基本形设计时，为使线形协调，,A,值的选择最好使回旋线、圆曲线、回旋线的长度以大致接近为宜（但在许多情况下是无法做到的）。,二、平面线形要素的组合类型,2.S,形,（,1,）,S,形定义：,两个反向圆曲线用两段反向回旋线连接的组合形式。,二、平面线形要素的组合类型,（,2,）组合要求,S,形相邻两个回旋线参数,A1,与,A2,宜相等。达不到时，,A1,与,A2,之比应小于,2.0,，有条件时以小于,1.5,为宜。当,A2 200,时，,A1,与,A2,之比应小于,1.5,。,S,型的两个反向回旋线以径相连接为宜。当受地形或其它条件限制而不得不插入短直线或两圆曲线的回旋线相互重合时，其短直线的长度应符合下式规定：,L,（,A1,A2,）,/40,两圆曲线半径之比也不宜过大，以,R1/R22,为宜,(R1,、,R2,分别为大小圆半径，,A1,、,A2,分别为大小圆的缓和曲线参数）。,二、平面线形要素的组合类型,3.,卵形,（,1,）定义：,两同向的平曲线，按直线,缓和曲线（,A1,）,圆曲线（,R1,）,缓和曲线（,AF,）,圆曲线（,R2,）,缓和曲线（,A2,）,直线的顺序组合而成的线形。,卵形曲线,二、平面线形要素的组合类型,（,2,）组合要求：,大圆能完全包住小圆而且不是同心圆。,卵型曲线用一个回旋线连接两个圆曲线，其公用缓和曲线,的参数,AF,最好在,R2/2A R2,范围内（,R2,为小圆半径）；,二、平面线形要素的组合类型,（,2,）组合要求：,圆曲线半径之比以满足,R2/R1=0.2,0.8,为宜；,两圆曲线的间距，以,D/R2=0.003,0.03,为宜，（,D,为两圆曲,线间的最小间距）。,二、平面线形要素的组合类型,4.,凸形,（,1,）定义：,两段同向缓和曲线之间不插入圆曲线而径相衔接的组合形式（圆曲线长度为零）,（,2,）组合要求：,凸形的回旋线的参数及其连接点的曲率半径，应分别符合容许最小回旋线参数和圆曲线最小半径的规定。,连接点附近最小,0.3V,的长度范围内，应保持以连接点的曲率半径确定的横坡度。,（,3,）适用条件,只有在路线严格受地形、地物限制处方可采用凸形。,二、平面线形要素的组合类型,5.,复合形,（,1,）定义：,将两个以上的同向回旋线在曲率相等处相互连接的线形。,（,2,）组合要求：,复合形的相邻两个回旋线参数之比以小于,1,：,1.5,为宜。,（,3,）适用条件,复合曲线在受地形条件限制，或互通式立体交叉的匝道设计中可采用。,二、平面线形要素的组合类型,6.C,形,（,1,）定义：,两同向回旋线在曲率为零处径相连接（即连接处曲率为,0,，半径为）的组合线形。,（,2,）适用条件,C,形曲线仅限于地形条件特殊困难，路线严格受限制时方可采用。,第,七,节,道路平面设计成果,The Achievement of Plane Design,完成路线平面设计以后，应立即绘制各种图纸和表格。其中主要的图纸有：,路线平面设计图，路线交叉设计图，道路平面布置图,等。主要表格有：,直线、曲线及转角表，路线交点坐标表（或含在,“,直线、曲线及转角表,”,中），逐桩坐标表，路线固定表，总里程及断链桩号表,等。,一、,路线平面设计图,The Route Plane Design,路线平面设计图是道路设计文件的重要组成部分。该图清晰地反映了道路路面位置和经过地区的地形和地物等，它是设计人员设计意图的重要体现。路线平面设计图对上级主管部门审批、专家评议、指导施工、恢复定线等均有重要的作用。,（一）公路路线平面设计图,1,、平面图的比例尺和测绘范围,（,1,）可行性研究或初步设计阶段的方案与比选，可采用,1,：,50000,或,1,：,10000,的比例尺测绘；,（,2,）初步设计、施工图设计的设计文件，一般采用,1,：,2000,，在平原微丘区可用,1,：,5000,的比例尺；,（,3,）在地形特别复杂时，可用,1,：,500,或,1,：,1000,的比例尺。,（,4,）测绘宽度一般为中线两侧各,100,200m,。,对,1,：,5000,的地形图，测绘宽度每侧应不小于,250m,。,2,、路线平面图的内容及绘制方法,（,1,）导线及道路中线的展绘,在展绘导线及中线以前，,首先绘出坐标方格网,。然后按导线点（或交点）,坐标,X,、,Y,精确地点绘在相应的位置,上。每张导线图展绘完毕后，用三棱尺逐点复核各点间距，在用半圆仪校核每个角度是否与计算相符。复核无误后，再按,“,逐桩坐标标,”,所提供的数据展绘曲线，并注明各曲线主要点以及公里桩、百米桩、断链桩的位置。对导线点、交点逐个编号，注明路线在本张图中的起点和终点里程等。,（）控制点的展绘,各种比例尺的地形图均应展绘出各等级的,三角点、导线点、图根点、水准点,等，并按规定的符号表示。,（）各种构造物的测绘,在图纸上应测绘出各种,建筑物、构筑物及其主要附属设施,。对各种线形地物（如管线、高低压电线等），应实测其支架或电线杆的位置。对穿越路线的高压线应实测其悬垂线距地面的高度，并注明伏安。地下管线应详细测定其位置。道路及其附属物应按实际形状测绘。公路交叉口应注明每条公路的走向。铁路应注明轨面标高，涵洞应注明洞底标高等。,（）水系及其附属物的测绘,要准确测绘和注明海洋、湖泊、河流、水渠、池塘、堤坝、水井等的位置与高程，对于河流和水沟要注明水的流向。,（）地形、地貌、植被、不良地质地带等均应详细测绘和注明。,（二）,城市道路平面设计图,1,、绘图比例尺和测绘范围,城市道路相对于公路而言，其长度较短，而宽度较宽。在绘图比例尺的 选择上，一般比公路大，可采用,1,：,500,1,：,1000,的比例尺。绘图的范围视道路等级而定，等级高的应大些，等级低的应小些。通常取道路两侧红线以外各,20,50m,，或中线两侧各,50,150m,，特殊情况除外。,2,、城市道路平面设计图的内容及绘制方法,城市道路的,导线、中线,及路线两侧的,地形、地物、水系、植被,等的绘制方法与公路基本相同，下面主要介绍城市道路中各种设施的绘制方法。,（,1,）规划红线,道路红线是道路用地与城市其它用地的分界线，,红线之间的宽度也就是道路的总宽度,，所以当道路的中线画出之后，则应按城市道路的规划宽度画出道路红线。如果有远期红线规划或近期红线规划，都应绘出并注明。,（,2,）坡口、坡脚线,在山岭或重丘地区，新建道路由于原地面高低起伏必然有填有挖。填方路段在平面图中应画出路基的坡脚线；挖方路段应画出路基的坡口线。在路基横断面图上，量出坡口或坡脚至中线的距离，并点绘在平面图中相应桩号的横断面线上（左右两侧），然后用平滑曲线分别将坡口点、坡脚点顺序连接，最后画出示坡线。,（,3,）车道线,车道线是城市道路平面设计图的重要内容。在路幅宽度内，有机动车道、非机动车道，在机动车道中还分快车道、慢车道等。各种车道线的位置、宽度要一一画在平面图中。车道的曲线部分应按设计的园曲线半径、缓和曲线长度绘制。各车道之间的分隔带、路缘带等也应绘出。,（,4,）人行道、人行横道线和交通岛,（,5,）地上、地下管线和排水设施,各处地上、地下管线的位置、雨水进水口、窨（,YIN,）井、排水沟等都应在图中标出。必要时，需另绘排水管线平面图纸。,（,6,）交叉口,平面交叉口、立体交叉口虽然有专门的交叉口设计图纸，但在平面设计图中也应详细注明交叉口的各路去向、交叉角度、曲线元素以及路缘石转弯半径等。,道路平面图,平面设计图主要有两种图式：一种是,直接在地形图上所作的平面布置图,，红线以内和红线以外的地形地物一律保留；另一种是,只绘红线以外的地形地物，红线以内只绘车道线和道路上的各种设施而不绘地形地物,。两种图各有优缺点：前者可以看出设计人员是如何处理道路与地形地物之间关系的（包括拆迁情况），后者则可更清晰地表现道路上各种设施的位置与尺寸。前一种图一般用在方案研究与初步设计中，后一种图用在技术设计中。,二、,逐桩坐标表（见表,3,15,）,The Each Pile,s Coordinate Form,高等级公路的线形指标高，表现在平面上是圆曲线半径较大，缓和曲线较长，在测设和放线时需采用坐标法，方能保证其测量精度。所以计算一份,“,逐桩坐标表,”,是十分必要的。,三、直线、曲线及转角表（见表,3,14,）,Straight Line,、,Curve and Angle Form,本表全面反映了路线的平面位置和路线平面线形的各项指标,，它是道路设计的主要成果之一。只有在完成该表之后，才能据此计算,“,逐桩坐标表,”,和绘制,“,路线平面设计图,”,，同时在进行路线的纵断面设计、横断面设计和其它构造物设计时，都要以本表的数据为根据。,END,