道路平面线形设计一般原则
本站 2023/12/6 9:08:03
在地势平坦开阔的平原微丘区,路线直捷舒顺,在平面线形三要素中直线所占比饲较大;随着汽车车速的不断提高,对线形流畅性的要求在增加,曲线在整个公路平面线形中所占的比例越来越大,公路线形设计也逐渐趋向于以曲线为主。特别是在地势有很大起伏的山岭和重丘区,路线多弯曲,曲线所占比例则较大。如果在没有任何障碍物的开阔地区(如戈壁、草原)故意设置一些不必要的曲线,或者在高低起伏的山地硬拉长直线,都将给人以不协调的感觉。路线要与地形相适应,这既是美学问题,也是经济问题和保护生态环境的问题。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,或人为规定三者的比例都是错误的。
为使一条道路上的车辆尽量以均匀的速度行驶,应注意各线形要素保持连续性而不出现技术指标的突变。以下几点在设计时应充分注意:
1、长直线尽头不能接以小半径曲线。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,中间应插人中等曲率的过渡性曲线,并使纵坡不要过大。
2、高、低标准之间要有过渡。同一等级的道路由于地形的变化在指标的采用上也会有变化,或同一条道路按不同设计连度的各设计路殷之间也会形成技术标准的变化。遇有这种高、低标准变化的路殷,除满足有关设计路段在长度和梯度上的要求外,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。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。
回头曲线是由一个主曲线、两个辅助曲线和主、辅曲线所夹的直线殷组合而成的复杂曲线。
图3.5.1所示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。
由于地形困难,为减少工程数量,《标准》对回头曲线的各项指标作了专门的规定,如表3.5.1-1。
表3.5.1-1回头曲线极限指标
项目 | 公路等级 | |||
三 | 四 | |||
回头曲线设计速度 | 35 | 30 | 25 | 20 |
主曲线最小半径 | 40 | 30 | 20 | 15 |
缓和曲线最小半径 | 35 | 30 | 25 | 20 |
超高横坡度(%) | 6 | 6 | 6 | 6 |
双车道路面加宽值 | §2.5 | §2.5 | §2.5 | 3 |
最大纵坡(%) | §3.5 | §3.5 | 4 | §4.5 |
只有三、四级公路在自然展线无法争取到需要的距离以克服高差,或因地形、地质条件所限而不能采取自然展线时,方可采用回头曲线。高差较大的山城道路也需要采用回头曲线。
汽车在道路的曲线路段上行驶,如果曲线长度过短,司机就必须很快地转动方向盘,这在高速行驶的情况下是非常危险的。同时,如不设置足够长度的曲线,使离心加速度变化率小于一定数值,从乘客的心理和生理感受来看也是不好的。当道路转角很小时,曲线长度就显得比实际短,容易引起曲线半径很小的错觉。因此,平曲线具有一定的长度是必要的。
为了解决上述问题,最小平曲线长度一般应考虑按下述条件确定:
1、汽车驾驶员在操纵方向盘时不感到困难
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。根据经验,在每段曲线上驾驶员操作方向盘不感到困难至少需要的时间,全长需要;如果中间的圆曲线长度为零,形成凸型曲线,至少也需要的行程。因此按的通过时间来设置最小平曲线长度是适宜的。如以这样的长度构成两个缓和曲线,就不会让人体感到不适。即使受条件限制,要求汽车在曲线上行驶的时间亦不应少于~。各级公路,平曲线最小长度不得小于表3.5.1-2之规定。
表3.5.1-2 各级公路平曲线最小长度
设计速度 | 120 | 100 | 80 | 60 | 40 | 30 | 20 |
一般值 | 1000 | 850 | 700 | 500 | 350 | 250 | 200 |
最小值 | 200 | 170 | 140 | 100 | 70 | 50 | 40 |
2、缓和曲线上离心加速度的变化率不超出定值
平曲线一般值况下应能设置缓和曲线(超高、加宽过渡段)和一段圆曲线。《公路工程技术标准》在规定最小缓和曲线时,已经考虑了离心加速度的变化率要求。因此,当平曲线是由两段缓和曲线组成的凸型曲线时,平曲线的最小长度应取该最小缓和曲线长度的两倍。
3、转角小于时的平曲线长度
当道路转角小于或等于时,为了使驾驶员感到这是和以上转角同样程度的曲线,在视觉上不产生急弯的错觉,应设置较长的平曲线。设计计算时,当转角小于时,平曲线仍按由两段回旋线组成的凸型曲线来考虑,使的曲线外矢距与时曲线的相等时的曲线长为最小平曲线长,此时其长度应大于表3.5.1-3之规定。表中的为公路转角值(度),当时,按计。
表3.5.1-3公路转角等于或小于时的平曲线长度
设计速度 | 120 | 100 | 80 | 60 | 40 | 30 | 20 | |
平面线最小长度 | 一般值 | |||||||
低限值 | 200 | 170 | 140 | 100 | 70 | 50 | 40 |
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