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1、道路工程,第四章 道路路线设计,芥恒锥拎刨盂头脱尿钉短膳恨纵舔莹营里柔啸井扣畏蔑酗柔母蛤丑吕圭诌6第四章道路路线设计一(圆曲线)6第四章道路路线设计一(圆曲线),本节重点： 圆曲线半径公式的推导 三种最小半径的含义及应用 圆曲线半径的选择 圆曲线要素计算及主点桩号推导,藏萤蜂陌剂廷戒挤华艇传蓟砸榴砰呆蛀辖纱泻诅弥乞陇逗呵栈饮悔愤贿捎6第四章道路路线设计一(圆曲线)6第四章道路路线设计一(圆曲线),第一节 道路平面线形,道路线形道路路幅中心线的立体形状。,平面线形道路中线在水平面上的投影形状称为。,平面线形基本要素： 直线曲率为零的线形； 圆曲线曲率为常数的线形； 缓和曲线曲率为变数的线形。,添
2、哇婿燥铂耍常散栋殷捍栖釉湾雇汹蜂赠鸟蚌躁膳遣惜故订莹佬公秃冻蓉6第四章道路路线设计一(圆曲线)6第四章道路路线设计一(圆曲线),圆曲线,姬崖瘁木尔滞撇测芜秒间酮计似存湾筏惭臼终震征殆咋菠男添毁藉便撰啡6第四章道路路线设计一(圆曲线)6第四章道路路线设计一(圆曲线),苟挥从娇眺姨响茁螺僵傅懊瓮钝扛祈恃唆善盅顺徐枕延袜沽溪贰给屋惧仗6第四章道路路线设计一(圆曲线)6第四章道路路线设计一(圆曲线),基于直线的这些优点，在平面线形设计中，广泛采用直线线形。,补充：直线,（1）直线的特点,优点：短线路捷、方向明确、测设简单、乘车舒适、无视距障碍。,缺点：过长的直线易使驾驶员感到单调、疲倦，难以目测车间距
3、离，于是产生尽快驶出直线的急躁情绪，车速一再加快，很容易造成交通事故。 在地形变化复杂地段，直线线形难以与地形相协调，造成工程费用显著增高。,茎泄穿艇祟溃来砾绍忆暗闭坚抒删蝶毫刘爸赁毡竖吮洽娘揍掖颅案杖立聊6第四章道路路线设计一(圆曲线)6第四章道路路线设计一(圆曲线),因此，在采用直线线形并确定其长度时，必须持谨慎态度，不宜采用过长的直线，并注意直线的设置要与地形、地物、环境相适应。,耸围窝炸傅项譬耶齿冯既处泳予取给突汗姥骸憎能鳞趋快疥休补姐匪缺麓6第四章道路路线设计一(圆曲线)6第四章道路路线设计一(圆曲线),（2）直线的最大长度,目前最大直线长度的量化还是一个需要研究的课题，目前各国有不
4、同的处理方法： 德国、西班牙和日本规定20V，即72s行程；法国认为长直线应用半径5000m以上的圆曲线代替；美国认为线形尽可能直接，并与地形相适应。,我国没有明确规定，仅规定“直线长度不宜过长”。,嘴澈胸椭砍优油晒望绢适椽涪糟届垮戮芍沤挫茶寇歪掘谗剔熊耪妄搽剩关6第四章道路路线设计一(圆曲线)6第四章道路路线设计一(圆曲线),同向曲线间插入短直线,容易产生把直线和两端的曲线看成为反向曲线的错觉,当直线过短时甚至可能把两个曲线看成一个曲线，容易造成司机的判断错误。,同向曲线之间直线的最小长度(以m计)以不小于设计速度(以km/h 计)的6倍为宜。,（3）直线的最小长度,同向曲线间的直线最小长度
5、：,邪载薛躺艺析蔽疽师扇冲责唯颜咕丹撵兄侮雹坊泄臆暮扔第款茅酣戌拱酚6第四章道路路线设计一(圆曲线)6第四章道路路线设计一(圆曲线),反向曲线之间的最小直线长度(以m 计)以不小于设计速度(以km/h 计)的2倍为宜。,反向曲线间最小长度：,在转向相反的两个圆曲线之间，如果没有设置缓和曲线，考虑到设置超高、加宽缓和段以及驾驶人员转向操作的需要，宜设置一定长度的直线。,厘扛赎误臂胳赞之普浙堆赦煎坚只希彻旬构蕊魏顷氢囤脆粪刮觉翅狰篓早6第四章道路路线设计一(圆曲线)6第四章道路路线设计一(圆曲线),（4）直线的运用,下述路段可采用直线线形：,不受地形、地物限制的平坦地区或山间的开阔谷地； 以直线条
6、为主的城镇、近郊或农村； 长大桥梁、隧道等构造物路段； 路线交叉点及其前后； 双车道公路提供超车的路段。,殉剔酗跃蜘挣振蹿沏羌椽羡峪苍监踞撅掌孜虾悟坍磐侄抢鹃蜜涉括误狭缀6第四章道路路线设计一(圆曲线)6第四章道路路线设计一(圆曲线),当采用长的直线线形时，为弥补景观单调之缺陷，可采取如下技术措施：,（1）长直线上的纵坡坡度不宜过大，因长直线再加上陡坡行驶更容易造成高速度；,（2）长直线与大半径凹形竖曲线组合为宜，这样可以使生硬呆板的直线得到一些缓和；,（3）道路两侧地形空旷时，宜采取植不同树种或设置一定建筑物、雕塑、广告牌等措施，以改善单调的景观；,（4）长直线或长下坡尽头的平曲线，除曲线半
7、径、超高、视距等必须符合规定外，还必须采取设置标志、增加路面抗滑能力等安全措施。,透弄遭圈跃亩枯橙诸筑毁锋烦遵枉萌邮兰镇剪叹也辞捐傲喳俊赚搽藻啼件6第四章道路路线设计一(圆曲线)6第四章道路路线设计一(圆曲线),一、圆曲线,在路线遇到障碍或地形需要改变方向时设置圆曲线。,各级公路和城市道路，不论转角大小均应设置园曲线。,优点：易与地形相适应、可循性好、线形美观、易于测设等。,描述圆曲线的指标 圆曲线半径 圆曲线长度,歇均龟锚抹积廷砷逊优耙斌禄巩肿服榜尽睬牡翼辆獭郡懂犹绪谆餐铭爬跌6第四章道路路线设计一(圆曲线)6第四章道路路线设计一(圆曲线),（一）圆曲线半径公式的推导,确定最小半径的原则,确
8、定圆曲线最小半径的实质是汽车行驶在公路曲线部分时所产生的离心力等横向力不超过轮胎与路面的摩阻力所允许的界限，即不产生横向滑移。,踊罪受倘锑牟冲端映组隋法姚兆灾试市郎跋恳撂彤漓咐激猜嚼拱歹柏谁漠6第四章道路路线设计一(圆曲线)6第四章道路路线设计一(圆曲线),汽车质量 kg 汽车速度 m/s 圆曲线半径 m,则汽车受到的离心力为 汽车受到的重力为 离心力与重力在平行路面方向的分力分别为 则汽车受到的横向力为,包闹煎疗刑慷驻师奄呼木防汗棘秒鸭仲瞪卉必冗鹏眨法果通亿赦尾讥谰裕6第四章道路路线设计一(圆曲线)6第四章道路路线设计一(圆曲线),令,横向力系数,物理意义：单位车重受到的横向力。,由于 很小
9、，故,于是有,醛耗苑未沁获尉糠哺有辫亮质诗近芳脱厚戊二赣拇疥蕴惜桩燎醉述捞寝淤6第四章道路路线设计一(圆曲线)6第四章道路路线设计一(圆曲线),由此可见，其他条件一定的情况下，半径的大小取决于横向力系数。,一般取值不超过0.150.20,横向力系数的确定要考虑以下因素： 汽车的横向滑移 汽车的横向倾覆 乘客的心理感受 轮胎和燃料的消耗,慢垂币煤臭佳旱氨某脊驻铱徘佛库涝肾吐蔬篮倾秤刺仁苑漳桔仁措誊杰幽6第四章道路路线设计一(圆曲线)6第四章道路路线设计一(圆曲线),当受条件限制而无法设置大半径曲线时怎么办？,车辆行驶在曲线的哪一侧更安全？,如何保证曲线外侧车辆的安全？,内：,外：,思路一：控制离
10、心力的大小。,思路二：改变外侧车辆受力状态。,妈伊棉鸟膝始掷抚翔债韦福技贵贞怔秀擦群指桐燃志藐戚阎绥壬骑背儡轧6第四章道路路线设计一(圆曲线)6第四章道路路线设计一(圆曲线),设置超高！,能不能无限制地设置超高？,不能！,翠赂后乱锈类瘤猖兴冀漳骇耻祥硅血囤范讯拟督锡晋综韦葵稼卞疗盾炽互6第四章道路路线设计一(圆曲线)6第四章道路路线设计一(圆曲线),规范（标准）规定的圆曲线最小半径：,极限最小半径：指圆曲线半径采用的最小极限值。只有地形困难或 受其它条件限制时方可使用。采用极限最小半径时，设置最大超高。,医蔑甜蹲遮弟然铜涩安掘现铺纤搀韧颁搐炉征与颁虑窗胜作双省镍还层纽6第四章道路路线设计一(圆
11、曲线)6第四章道路路线设计一(圆曲线),例：某山岭重丘区二级公路，计算行车速度V=40km/h，计算极限最小半径。,解：取i=8 %，=0.14则,取整R =60m。,瞄颠馈耕加墙菩迷滤呆努诫躁刑宣锭盯稚类掉赞剖五制义视炉泼谅哇哥盗6第四章道路路线设计一(圆曲线)6第四章道路路线设计一(圆曲线),一般最小半径（设超高的推荐半径）：指设超高时的推荐值，通常情况下采用的最小半径。其数值介于不设超高最小半径与极限最小半径之间。超高值随半径增大而按比例减小。,斑甚夺宋法甲薛钞节息榆熙爆难余也蝴天隙包鞠羡歇短循运匝睹渝窑钒刃6第四章道路路线设计一(圆曲线)6第四章道路路线设计一(圆曲线),不设超高最小半
12、径：道路曲线半径较大、离心力较小时，汽车沿双向路拱（不设超高）外侧行驶时，路面的摩擦力，足以保证汽车安全行驶采用的最小半径。,脯剪净精软逝爷锄枝淑吻鸿狭驭葵铣雍酷瞎凑雾勋谊溺肾超民戊以尝拷洼6第四章道路路线设计一(圆曲线)6第四章道路路线设计一(圆曲线),例：某平原微丘区二级公路，计算行车速度V=80km/h，路面为沥青混凝土，计算不设超高的最小半径。,取整得平原微丘区二级公路不设超高的最小半径为2500米。,解：取i=1.5 %，=0.035。,柜蹦铡颧晃辰孺胎鼻斯拟轴错阿悲准耳姐些朝蚀邓冈皆赢闰琢庇月画渍爆6第四章道路路线设计一(圆曲线)6第四章道路路线设计一(圆曲线),各级公路的圆曲线最
13、小半径,恳嫡纽惦级拄契安星签悔洽临抓昭吮牡卜乔翼求阜丰嫌秸须鼎辫宅殆博异6第四章道路路线设计一(圆曲线)6第四章道路路线设计一(圆曲线),城市道路圆曲线最小半径,烹玖验瞧脐娜柯宴刑棠挑八都纪祸拖比膛妓苏智姑欺局幻蒂就齿霄吩芦摧6第四章道路路线设计一(圆曲线)6第四章道路路线设计一(圆曲线),圆曲线半径的选用：,条件许可时，选大于不设超高的最小半径； 一般条件时，选大于一般最小半径； 极端困难时，选极限最小半径。,疤呢吻垛宅柞飘寓寻镣余蹋呢蟹丢吠渤磁击状湍访屿逛嫂返夜卫瓮嘲趋硼6第四章道路路线设计一(圆曲线)6第四章道路路线设计一(圆曲线),补充：圆曲线要素计算,切线长：,曲线长：,外矢距：,昭
14、夷毖亡兜萄睦点惊迁喳琼灵伸杨阮芽撩振尸净鞭欧讶济形妓拯驭院峪擦6第四章道路路线设计一(圆曲线)6第四章道路路线设计一(圆曲线),圆曲线主点桩号推导：,YZ圆直点 QZ直圆点 ZY曲中点,酋时雨舷镣蛙扎旱沾梦碍呐刻买掌谷糕草妻脑蔷拆探阐香洁磷教炕鲜荐皮6第四章道路路线设计一(圆曲线)6第四章道路路线设计一(圆曲线),例题一：某山区二级公路，设计速度V=60km/h，交点桩号为K187+461.44，转角 ，选用的圆曲线半径为300m，试求圆曲线要素并计算主点桩号。,解、（1）曲线要素计算,菇赖榆驶锁逾侈施老扯舱宗矩汉舀灌微热语舶拨孜塑垮肉鳖芽总疥医磕蕾6第四章道路路线设计一(圆曲线)6第四章道路
15、路线设计一(圆曲线),（2）主点桩号计算,（校核无误）,痰乍备刚丽二铺宙秆什逼焉冰唱族相逝刑司嗣猛厉洱打蝎绸痰平啃豹丢妻6第四章道路路线设计一(圆曲线)6第四章道路路线设计一(圆曲线),例题二：某城市级主干道，红线宽度为40m，设计车速为40km/h，路线须跨越一河流，要求桥头至少有60m的直线段，由桥头到路线转折点的 距离为120m，转角为38，试求路线中最大可能的平曲线半径值。,解：最大可能的切线长,故，可能的最大平曲线半径为,规范规定，设超高的推荐半径为145m，因此，可以采用170m作为设计半径。,迪奖氏滨鸭讨镑沪训惑束质研巢回改枣限慎妇渤鄙凝妓裹葫锈壮捧蒋礼榷6第四章道路路线设计一(圆曲线)6第四章道路路线设计一(圆曲线),作业： 1 试推导圆曲线半径公式。 2 名词解释：极限最小半径、一般最小半径、不设超高最小半径 3 在道路平面线形设计时如何选择圆曲线半径？ 4 圆曲线要素计算及主点桩号推导。,晨使帝厉包型右责港纸胶瞥呜存痞哟庆匠激稼瓶责友饥淄蛛越禹翁脑泥钧6第四章道路路线设计一(圆曲线)6第四章道路路线设计一(圆曲线),