公路线形学习课件PPT

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1、公路线形w公路是一条带状的三维空间体，它的中心 线是一条空间曲线 。w公路中心线在水平面上的投影（平面曲线 ）简称为公路路线的平面。w沿着公路中心线竖直剖切公路，再把这竖 直曲线展开成直面，这就是公路路线的纵 断面。w公路中心线上任意一点处公路的法向剖面 称为公路路线在该点处的横断面。公路平面平面线形三要素w直线、圆曲线、缓和曲线公路平面基本组成直线w直线是平面线形中的基本线形。过长与过短的直 线都是不好的线形，因此对最大长度和最小长度 的直线都应加以限制。 w1、长直线 长直线具有路线短捷、车速较高的特点。但易使行车 单调，并促使驾驶人员超速行驶，易酿成车祸，直线 越长，事故越多。因此，不宜

2、设置过长直线。 w 2、最小直线长度 （1）、同向曲线间的直线长度不应小于计算行车速度 （以km/h计）的6倍为宜。对于山岭重丘区的特殊困 难地段可不小于2.5倍计算行车速度。 （2）、反向曲线间的直线长度不应小于计算行车速度 的2倍。圆曲线w圆曲线也是平面线形中常用的线形。公 路路线设计规范规定，各级公路不论转 角大小。均应设置平面曲线。平面曲线的 技术标准主要有：圆曲线半径、平曲线的 最小长度以及回头曲线技术指标等。圆曲线半径w半径是圆曲线的重要元素，半径一旦确定，则圆的大小 和曲率就完全确定了。 w根据经验即可知道，圆曲线半径愈大，汽车就愈稳定。 所以从汽车行驶稳定的角度出发，圆曲线半径

3、越大越好 ，但因受地形、地质、地物等因素影响，圆曲线半径不 可能很大，往往会采用小半径的圆曲线。我国标准 根据各级公路的不同要求，规定了圆曲线的最小半径。 w通常应这样选定平曲线半径，当条件允许时，应选用大 于不设超高的最小半径，当条件有困难时，应尽可能采 用大于或等于一般最小半径；当受地形或其它条件限制 时，方可采用大于或等于极限最小半径。园曲线最小半径缓和曲线w缓和曲线是指在直线和圆曲线或者半径不 同的同向圆曲线之间，设置的曲率连续变 化的曲线。它的作用主要有：线形缓和、 行车缓和、超高和加宽缓和。w为使行车安全，线形圆滑顺适，缓和曲线 必须有足够的长度，不至于离心加速度增 长过快和司机操

4、作过急。标准中关于缓和曲线规定园曲线上的全超高w弯道上设置超高的原因：骑自行车的人在拐弯时 ，常常要把身体和车子向内倾斜一些，才不致歪 倒。这是因为拐弯时受到了横向推力(离心力)的 作用，汽车也会同样。半径越小，速度越快，离 心力就愈大，为了便车辆不致于向外过度倾斜而 发生危险，需要把路面的外侧提高，使路有一个 向弯道内侧方面的倾斜度，来抵消部分离心力的 作用，这就叫做弯道超高。设置全超高横坡度的规定和要求w超高的大小，常用横坡度表示，它是高差 与水平距离之比，通常在2%-6%之间，已 知路基、路面的宽度，就可以算出超高段 外侧边缘的抬高线与正常路拱路缘的高差 ，比较简单的做法是道路中线的高度

5、不变 ，内侧降低抬高值的一半，外侧升起抬高 值的一半，可以看出直线路段时路面为了 排水是具有一定横坡度的双向横坡，叫做 路面的拱度，从直线到弯道有了横坡度逐 渐改变的问题。园曲线上的全加宽w汽车在弯道上行驶 时，前轴外侧的车 轮所经曲线半径较 大而后轴内侧的车 轮所经曲线半径较 小，故所需的路面 宽度较直线路段上 要宽一些，所以弯 道上路面应当加宽加宽缓和w弯道的加宽与汽车 的尺寸、弯道的半 径大小有关同超高 一样，由直线段的 路面宽度过渡到宽 道段的路面宽度需 要一定的距离，叫 做加宽缓和长度， 一般不小于10米， 当弯道同时有加宽 和超高时那么要采 用较长者。超车视距w双车道公路上，车速较

6、高的车辆常常追上 车速较低的车辆，并利用路中心线左侧的 车道车。在这种情况下，为保证超车时不 致发生与对向车辆碰撞，超车之前，驾驶 员必须观阵道是否有来车。当驾驶员看到 对向驶来的车辆相距很远时，自己超过同 向行驶的低；回到原来车道的正常位置后 不会与对向驶来的车辆相撞。在这一段时 间之内，双向车的距离之和。称为超车视 距。会车视距w车辆在行驶时，驾驶员应看清楚前面一定 距离的道路情况，发现对方的车，双方采 取停车措施，不致碰撞，这段距离叫做会 车视距，若发现有障碍物时可以避让绕行 的视距叫做停车视距，通常会车视距是停 车视距的两倍。工程建设标准强制性 要求，弯道上的每个车道必须满足停车视 距

7、，否则不能保证人及车辆的安全行驶。 平面线形设计的一般原则平面线形应直捷、连续、顺适，并与地 形、地物相适应，与周围环境相协调w在地势平坦开阔的平原微丘区，路线直 捷舒顺，直线在平面线形三要素中直线 所占比例较大。w在地势有很大起伏的山岭和重丘区，路 线则多弯曲，曲线所占比例则较大。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w计算行车速度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，在条件允许不过 多增加工程量的情况下力求做到各种线 形要素的合理组合，并尽量避免和减轻 不利的组合，以期充分发挥投资效益。保持平面线形的均衡与连贯w为使一

8、条公路上的车辆尽量以均匀的速度行驶，应尽量注意 各线形要素保持连续性，避免出现技术指标的突变。以下几 点在设计时应充分注意： w1长直线尽头不能接以小半径曲线。 w长的直线和长的大半径曲线会导致较高的车速，若突然出现 小半径曲线，会因减速不及而造成事故。特别是在下坡方向 的尽头更要注意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。 w2高、低标准之间要有过渡。 w同一等级的公路由于地形的变化在指标的采用上也会有变化 。或同一条公路按不同计算行车速度的各设计路段之间也会 形成技术标准的变化。遇有这种高、低标准变化的路段，除 满足有关设计路段在长度和梯度上的要

9、求外，还应结合地形 的变化，使路线的平面线形指标逐渐过渡，避免出现突变。 w不同标准路段相互衔接的地点，应选在交通量发生变化处， 或者驾驶者能够明显判断前方需要改变行车速度的地方应避免连续急弯的线形w设计时可在曲线间插入足够长的直线或回 旋线。平曲线应有足够的长度w平曲线太短，汽车在曲线上行驶时间过短 会使驾驶操纵来不及调整，所以规范 规定了平曲线(包括圆曲线及其两端的缓和 曲线)最小长度平面线形要素的组合类型w基本型 直线回旋线圆曲线回旋线直 线 回旋线圆曲线回旋线=111，且第一回旋 线长度等于第二回旋线长度。若第一回旋线长 度不等于第二回旋线长度，则称为C型。wS型两个反向圆曲线用回旋线

10、连接的组合。w卵型两个同向圆曲线用回旋线连接的组合。w凸型两个同向回旋线间不用圆曲线连接的组合，或 者基本型时，圆曲线的长度为零。道路平面设计成果一、直线、曲线、转角一览表 w直线、曲线、转角一览表是平面设计的主要成果之 一。它是通过测角、丈量中线和设置曲线后获得的 成果，反映了平面线形设计的直线，曲线要素及数 据，是施工时恢复路线的主要依据。w二、逐桩坐标表(高等级公路编制)坐标系统 中桩坐标的计算 逐桩坐标表w三、路线平面图是设计文件中主要内容之一，是 平面设计的重要成果之一。它综合反映了路线的 平面位置、线形和尺寸，还反映了沿线人工构造 物和工程设施的布置以及公路与周围环境、地形 、地物

11、的关系。 路线平面图中应绘出：沿线的地形、地物、示出路线 （标出里程桩号、断链、平曲线要素及主要桩位）、 水准点、大中桥、路线交叉(注明形式及结构类型)、隧 道、主要沿线设施(高等级公路绘在平面设计田内)的位 置以及县以上分界线等。比例尺用12000，平原区微 丘区也可以15000。 高等级公路尚应示出坐标格网、导线点，列出导线点 及交点坐标表。 高等级公路应另增绘平面设计图。绘出地形、地物， 示出坐标格网、路线位置、里程桩号、桥涵、隧道、 路线交叉、沿线排水系统、主要沿线设施的布置等。 路线位置应标出中心线、中央分隔带、路基边线、坡 脚(或坡顶)线以及曲线主要桩位比例11000或 12000

12、。 w四、其它成果w公路路线平面设计除以上两项主要成果外 ，常常还需要编制下列文件： 1、总里程及断链桩号表； 2、路线固定表； 3、纸上移线图，在三、四级公路施工图文 件编制时，如发现路线有局部修改需作纸上移 线的需绘制此图。公路纵断面纵断面设计的主要内容w纵断面设计的主要内容是根据道路等级、 沿线自然条件和构造物控制标高等，确定 路线合适的标高、各坡段的纵坡度和坡长 ，并设计竖曲线。纵断面设计的基本要求w纵坡均匀平顺、起伏和缓、坡长和竖曲线 长短适当、平面与纵面组合设计协调、以 及填挖经济、平衡。关于纵坡极限值的运用w根据汽车动力特性和考虑经济等因素制定 的极限值，设计时不可轻易采用应留有

13、余 地。w设计时应尽量考虑人的视觉、心理上的要 求，使驾驶员有足够的安全感、舒适感和 视觉上的美感。关于坡长w坡长是指纵断面两变坡点之间的水平距离 。坡长不宜过短，以不小于计算行车速度9 秒的行程为宜。对连续起伏的路段，坡度 应尽量小，坡长和竖曲线应争取到极限值 的一倍或二倍以上，避免锯齿形的纵断面 。各种地形条件下的纵坡设计w平原、微丘地形的纵坡应均匀平缓，注意保证最小 填土高度和量小纵坡的要求。丘陵地形应避免过分 迁就地形而起伏过大，注意纵坡应顺适不产生突变 。 w山岭、重丘地形的沿河线应尽量采用平缓纵坡，坡 长不应超过限制长度，纵坡不宜大于6%，路基控 制标高的要求。 w越岭线的纵坡应力

14、求均匀，尽量不采用极限或接近 极限的坡度，更不宜在连续采用极限长度的陡坡之 间夹短的缓和坡段。越岭路线一般不应设置反坡。 w山脊线和山腰线除结合地形不得已时采用较大纵坡 外，在可能条件下纵坡应缓些。竖曲线关于竖曲线半径的选用w竖曲线应选用较大半径为宜。当受限制时 可采用一般最小值，特殊团难方可用极限 最小值。关于相邻竖曲线的衔接w相邻两个同向凹形或凸形竖曲线，特别是 同向凹形竖曲线之间，如直坡段不长应合 并为单曲线或复曲线，避免出现断背曲线 ，这样要求对行车是有利的。w相邻反向竖曲线之间，为使增重与减重间 和缓过渡，中间最好插入一段直坡段。若 两竖曲线半径接近极限值时，这段直坡段 至少应为计算

15、行车速度的3s行程。 纵断面设计图w纵断面设计图是公路设计的主要文件之一 ，它反映路线所经的中心地面起伏情况与 设计标高之间的关系，把它与平面线型结 合起来，就能反映出公路路线在空间的位 置。 w纵断面图采用直角坐标，以横坐标表示水 平距离，纵坐标表示垂直高程。为了明显 地表明地形起伏，通常将横坐标的比例尺 采用l：2000，纵坐标采用l：200。 w 纵断面图的内容w1桩号里程，地面高程与地面线，设计高程与设计线， 施工填挖值； w2设计线的纵坡度及坡长 w3竖曲线及其要素，干曲线资料； w4设计拌水沟沟底线及坡度、距离、高程、流水方向； w5沿线桥涵及人工构造物位置、结构类型及孔径，涵洞

16、可只示出位置 w6与铁路、公路交叉的桩号及路名； w7沿线跨越河流名称、桩号、现有水位及最高洪水位； w8水准点位置、编号和高程； w9沿线土壤、地质分布情况， w10断链桩位置、桩号及长短链关系 路基设计表w路基设计表是公路设计文件的组成内容之 一，它是平、纵、横等主要测设资料的综 合。表中填列所有整桩、加桩及填挖高度 、路基宽度(包括加宽)、超高值等有关资 料，为路基横断面设计的基本数据，也是 施工的依据之一。公路横断面设计横断面设计内容w行车道、路肩、边坡、边沟、截水沟、取土 坑、弃土堆等组成部分与地面线所围成的面 。 常见横断面形式路基横断面设计的基本要求w路基的结构设计应根据其使用要求和当地自 然条件(包括水文地质和材料情况)，并结合 施工条件进行设计。使路基既要有足够的强 度和稳定性，又要利于施工，经济节约。为 此，在设计前要认真作好调查研究工作充 分收集沿线地质、水文、地形、气象资料。 在山岭重丘区要特别注意地形和地质条件的