城市道路设计-第五章之二平面设计(参考课件).ppt

1、1第五章第五章 城市道路平面与纵断面设计城市道路平面与纵断面设计上一页下一页退出25-1 5-1 城市道路纵断面设计城市道路纵断面设计3一、设计原则一、设计原则返回上一页下一页退出4一、设计原则一、设计原则返回上一页下一页退出5一、设计原则一、设计原则返回上一页下一页退出6一、设计原则一、设计原则返回上一页下一页退出7返回上一页下一页退出一、设计原则一、设计原则8返回上一页下一页退出一、设计原则一、设计原则9二、设计内容二、设计内容 返回上一页下一页退出10二、设计内容二、设计内容返回上一页下一页退出11二、设计内容二、设计内容返回上一页下一页退出12二、设计内容二、设计内容返回上一页下一页退

2、出13三、纵断面设计要点三、纵断面设计要点 14三、纵断面设计要点三、纵断面设计要点 15三、纵断面设计要点三、纵断面设计要点 16n 1718195-1 5-1 城市道路纵断面设计城市道路纵断面设计20四、纵断面设计方法步骤及注意问题四、纵断面设计方法步骤及注意问题21四、纵断面设计方法步骤及注意问题四、纵断面设计方法步骤及注意问题22JD5 R=Ls=JD6 R=Ls=JD5 R=Ls=23四、纵断面设计方法步骤及注意问题四、纵断面设计方法步骤及注意问题24JD5 R=Ls=JD6 R=Ls=JD5 R=Ls=n 2标注高程控制点标注高程控制点25JD5 R=Ls=JD6 R=Ls=JD5

3、 R=Ls=3试坡：试坡：26JD5 R=Ls=JD6 R=Ls=JD5 R=Ls=4调整：调整：按平纵配合要求及按平纵配合要求及标准标准执行情况进行执行情况进行 检查调整。检查调整。275核对：核对：典型横断面核对。典型横断面核对。6定坡：定坡：确定变坡点位置及变坡点高程或纵坡度。确定变坡点位置及变坡点高程或纵坡度。JD5 R=Ls=JD6 R=Ls=JD5 R=Ls=28JD5 R=Ls=JD6 R=Ls=JD5 R=Ls=R=T=E=R=T=E=R=T=E=7.竖曲线设计：竖曲线设计：确定半径、计算竖曲线要素确定半径、计算竖曲线要素298.设计高程计算：设计高程计算：从起点由纵坡度连续推

4、算变坡点设计高程；从起点由纵坡度连续推算变坡点设计高程；逐桩计算设计高程。逐桩计算设计高程。30313233345-1 5-1 城市道路纵断面设计城市道路纵断面设计35五、纵断面图的绘制五、纵断面图的绘制比例尺：比例尺：横坐标采用横坐标采用1:20001:2000（城市道路采用（城市道路采用1:5001:5001:10001:1000）纵坐标采用纵坐标采用1:2001:200（城市道路为（城市道路为1:501:501:1001:100）。）。36五、纵断面图的绘制五、纵断面图的绘制纵断面图组成：纵断面图组成：37五、纵断面图的绘制五、纵断面图的绘制纵断面图组成：纵断面图组成：3839六、城市道

5、路纵断面设计要求六、城市道路纵断面设计要求40六、城市道路纵断面设计要求六、城市道路纵断面设计要求41六、城市道路纵断面设计要求六、城市道路纵断面设计要求42六、城市道路纵断面设计要求六、城市道路纵断面设计要求43七、锯齿形街沟设计七、锯齿形街沟设计44七、锯齿形街沟设计七、锯齿形街沟设计45liiiix211iilx1nm)nm()(1221iiiiiil2nmiix返回上一页下一页退出46返回上一页下一页退出47返回上一页下一页退出48返回上一页下一页退出49返回上一页下一页退出500i返回上一页下一页退出51解:由于i=0，可设沟底坡 。由公式 得：再由公式 得 符合排水要求21ii l

6、iiiix211mliiilxiiii20210111211iilx1nm11.020.04020i005.020401.02.01i返回上一页下一页退出5253八、路基土石方数量计算及调配八、路基土石方数量计算及调配 54八、路基土石方数量计算及调配八、路基土石方数量计算及调配niiiiihbFFhbF155niiiiiyxyxF1112156LFFV212157)(,1131122121FFFFmmmLFFV58第五章第五章 城市道路平面与纵断面设计城市道路平面与纵断面设计上一页下一页退出5960返回上一页下一页退出61返回上一页下一页退出62返回上一页下一页退出63返回上一页下一页退出6

7、4（1 1）汽车行驶轨迹）汽车行驶轨迹 行驶中的汽车其重心的轨迹在几何性质上有以下特征：行驶中的汽车其重心的轨迹在几何性质上有以下特征：轨迹是连续的、圆滑的，任一点不出现错头和破折。轨迹是连续的、圆滑的，任一点不出现错头和破折。65曲率是连曲率是连续的，任续的，任一点不出一点不出现两个曲现两个曲率值。率值。66曲率变化是连续的，任一点不出现两个曲率变化率值。曲率变化是连续的，任一点不出现两个曲率变化率值。67 直线圆直线直线圆直线:不满足第二、三条不满足第二、三条性质，但满足第一条性质，但满足第一条要求，满足了车辆的要求，满足了车辆的直行和转向要求，可直行和转向要求，可作为低等级山区道路作为低

8、等级山区道路采用采用。68直缓圆缓直直缓圆缓直:为满足第二条要求，在直线与圆曲线间引入了一条曲率逐渐变为满足第二条要求，在直线与圆曲线间引入了一条曲率逐渐变化的化的“缓和曲线缓和曲线”，使整条线形符合汽车行驶轨迹特性的第一使整条线形符合汽车行驶轨迹特性的第一条和二条，保持了线形的曲率连续。它不满足第三条要求，不条和二条，保持了线形的曲率连续。它不满足第三条要求，不是最理想的，但与汽车行驶轨迹接近，国内外普遍采用。是最理想的，但与汽车行驶轨迹接近，国内外普遍采用。69n行驶中汽车的行驶中汽车的导向轮导向轮与与车身纵轴车身纵轴的关系：的关系：n 1 1角度为角度为零零：n 2 2角度为角度为常数常

9、数：n 3 3角度为角度为变数变数：n汽车行驶轨迹线汽车行驶轨迹线曲率为曲率为0 0直线直线曲率为曲率为常数常数圆曲线圆曲线曲率为曲率为变数变数缓和曲缓和曲线线现代道路平面线形正是由上述三种基本线形构成现代道路平面线形正是由上述三种基本线形构成的，称为平面线形的，称为平面线形三要素三要素。7071返回上一页下一页退出72 返回上一页下一页退出73返回上一页下一页退出74返回上一页下一页退出)(1272hiVRV行车速度（行车速度（km/h）横向力系数横向力系数 ih横坡度。横坡度。75)(1272hiVRn式中：式中：V计算行车速度，（计算行车速度，（km/h）；）；n 横向力系数；城市道路常

10、用横向力系数；城市道路常用0.067；n ih超高横坡度；城市道路最大超高横坡度为超高横坡度；城市道路最大超高横坡度为n 2%6%。n i1路面横坡度。路面横坡度。n当设超高时当设超高时：)(12712iVRn不设超高时不设超高时：城市道路两侧建城市道路两侧建筑物已经形成，筑物已经形成，故尽可能不设超故尽可能不设超高，以免与建筑高，以免与建筑物标高不协调而物标高不协调而影响街景美观。影响街景美观。76返回上一页下一页退出计算行车速度计算行车速度（km/h）806050403020不设超高最小不设超高最小半径（半径（m）100060040030015070设超高推荐半设超高推荐半径（径（m）40

11、03002001508540不设超高最小不设超高最小半径（半径（m）25015010070402077计算行车速度计算行车速度（km/h）80605040不设缓和曲线的最小不设缓和曲线的最小圆曲线半径（圆曲线半径（m）2000100070050078返回上一页下一页退出79TRtg2LR180ER(sec1)2J2TL切线长切线长 圆曲线长圆曲线长 外距外距超距超距 80 计算基点为计算基点为交点里程桩号交点里程桩号，记为，记为JDJD，ZY=JD-TZY=JD-T YZ=ZY+L YZ=ZY+L QZ=ZY+L/2 QZ=ZY+L/2 JD=QZ+E/2JD=QZ+E/281返回上一页下一页

12、退出缓和曲线的设置：缓和曲线的设置：1.1.直线（曲率直线（曲率=0=0）与圆曲线（曲率）与圆曲线（曲率C)C)之间之间 2.2.半径相差较大的圆曲线（曲率半径相差较大的圆曲线（曲率C1C1和和C2)C2)之间之间821.1.缓和曲线缓和曲线 缓和曲线是道路平面线形三要素之一。缓和曲线是道路平面线形三要素之一。缓和曲线：缓和曲线：设置在直线和圆曲线之间或半径设置在直线和圆曲线之间或半径相差较大的两个转向相同的圆曲线之间的一种相差较大的两个转向相同的圆曲线之间的一种曲率连续变化曲率连续变化的曲线。的曲线。规范规范规定：规定：在城市道路上，缓和曲线也被在城市道路上，缓和曲线也被广泛地使用。广泛地使

13、用。当圆曲线半径大于当圆曲线半径大于“不设超高的不设超高的最小半径最小半径”时可省略缓和曲线。时可省略缓和曲线。8384曲率不连续，曲率不连续，视觉效果突兀视觉效果突兀85u回旋线回旋线u三次抛物线三次抛物线u 双纽线双纽线u n次抛物线次抛物线u 正弦形曲线正弦形曲线 我国我国标准标准推荐的缓和曲线是推荐的缓和曲线是回旋线回旋线 86ORLsYXOn说明：行驶轨迹的说明：行驶轨迹的弧长弧长与曲线的与曲线的曲率半径曲率半径之之乘积乘积为为一一常数常数，回旋线性质。，回旋线性质。871.旅客感觉舒适旅客感觉舒适2.超高渐变率适中超高渐变率适中3.行驶时间不过短行驶时间不过短设计速度设计速度(km

14、/h)(km/h)12012010010080806060404030302020缓和曲线最小长度缓和曲线最小长度(m)(m)100100858570706060404030302020ssRVL3(min)0214.0piBLs(min)2.1(min)VLs)(240223mRLLqSS)(268824342mRLRLpSS)(6479.280度RLS)(2)(mqtgpRT)(2180)2(0mLRLS)(2sec)(mRpRE)(2mLTJq-切线长增长值p-内移值0-缓和曲线角度T-切线长L-平曲线长E-外距J-超距89)(268824341211mRLRLPSS)(26882434

15、2222mRLRLPSS)(240223111mRLLqSS)(240223222mRLLqSSctgppqtgpRT)(2)(12111ctgppqtgpRT)(2)(21222)(211弧度RLS)(222弧度RLS90n以交点里程桩号以交点里程桩号JDJD为起算点：为起算点：nZH=JD TZH=JD TnHY=ZH+LsHY=ZH+LsnQZ=ZH+L/2QZ=ZH+L/2nYH=HZ LsYH=HZ LsnHZ=ZH+LHZ=ZH+L91设计车速大于或等于40km/h时，半径不同的同向园曲线连接处应设置缓和曲线。受地形限制并符合下述条件之一时，可采用复曲线。u小圆半径大于或等于不设缓

16、和曲线的最小圆曲线半径。u小圆半径小于不设缓和曲线的最小圆曲线半径，但大圆与小圆的内移值之差小于或等于0.1m。u大圆半径与小圆班子之比值小于或等于1.5。u设计车速小于40km/h，且两圆半径都大于不设超高最小半径，可不设缓和曲线而构成复曲线。两同向曲线直接相连、两同向曲线直接相连、组合而成的曲线。组合而成的曲线。92 93 94 95 969731112RR4021AAl98222RAR8.02.012RR99100101 返回上一页下一页退出102返回上一页下一页退出103返回上一页下一页退出104 根据纸上定线已确定的设计路线与其附近地物根据纸上定线已确定的设计路线与其附近地物的相对关

17、系，在实地先找到地物参照点，然后据此放线的相对关系，在实地先找到地物参照点，然后据此放线的定线方法。的定线方法。步骤步骤如下：如下：（1 1）定直线。）定直线。（2 2）定交点。）定交点。（3 3）量测各交点间的距离。）量测各交点间的距离。（4 4）检核控制点和控制路线。）检核控制点和控制路线。（5 5）测设曲线。）测设曲线。（6 6）编制里程桩号。）编制里程桩号。（7 7）进行路线固定。）进行路线固定。返回上一页下一页退出105具体步骤具体步骤如下：如下：（1 1）收集路线附近导线点的坐标和方位角资料，或者）收集路线附近导线点的坐标和方位角资料，或者沿线敷设临时导线。沿线敷设临时导线。（2

18、2）将路线起、止点和中间特征点与上述导线联测，）将路线起、止点和中间特征点与上述导线联测，取得距离和方位角等相对关系数据。取得距离和方位角等相对关系数据。（3 3）计算路线起、止点和中间特征点的坐标，作为）计算路线起、止点和中间特征点的坐标，作为路线实地定线的基本依据。路线实地定线的基本依据。（4 4）根据相交路线的方位角，算出路线各交叉口的）根据相交路线的方位角，算出路线各交叉口的相交角度。相交角度。（5 5）编制测点的里程桩号。）编制测点的里程桩号。返回上一页下一页退出106返回上一页下一页退出107 两侧范围应在两侧范围应在规划红线规划红线以外各以外各20-50m20-50m；图中还应表

19、明规划红线、规划中心线、现状中心线、图中还应表明规划红线、规划中心线、现状中心线、现状路边线以及设计车行道线（机动车道、非机动车现状路边线以及设计车行道线（机动车道、非机动车道）、人行道线、停靠站、分隔带、交通岛、人行横道）、人行道线、停靠站、分隔带、交通岛、人行横道线、沿线建筑物出入口、支路、电杆、雨水进水口道线、沿线建筑物出入口、支路、电杆、雨水进水口和路线转点及其相交道路交叉口里程桩和坐标、交叉和路线转点及其相交道路交叉口里程桩和坐标、交叉口缘石半径等；口缘石半径等；n比例尺：比例尺：500500：10001000108 路线如有弯道应详细表明平曲线的各项要素路线如有弯道应详细表明平曲线

20、的各项要素（、R R、T T、L L、E E）、交叉路的交角。）、交叉路的交角。图中应附有简单的工程说明：工程范围、起讫图中应附有简单的工程说明：工程范围、起讫点、采用的坐标体系、设计标高和水准点的依点、采用的坐标体系、设计标高和水准点的依据以及某些重要建筑物出入口的处理等情况。据以及某些重要建筑物出入口的处理等情况。109110 桩号坐 标备注XYK0+0003695504.88514892.76起点K0+0103695500.48514894.93K0+0203695496.08514897.11K0+0303695491.68514899.27K0+0403695487.28514901

21、.44K0+0503695482.89514903.61K0+0603695478.48514905.78K0+0703695474.08514907.95K0+0803695469.68514910.12111 已知：某一城市道路有一弯道（平曲线），已知：某一城市道路有一弯道（平曲线），=152830，半径，半径R=600m，缓和曲线长度，缓和曲线长度Ls=70m，JD=K2+536.48。计算曲线主点里程桩号。计算曲线主点里程桩号。练习题练习题112n（1 1）曲线要素计算：）曲线要素计算：)(240223mRLLqSS)(268824342mRLRLpSS)(6479.280度RLS)(2)(mqtgpRT)(2180)2(0mLRLS)(2sec)(mRpRE)(2mLTJ113n（2 2）主点里程桩号计算）主点里程桩号计算：n以交点里程桩号为起算点：JD=K2+536.48nZH=JD TZH=JD TnHY=ZH+LsHY=ZH+LsnQZ=ZH+L/2QZ=ZH+L/2nYH=HZ LsYH=HZ LsnHZ=ZH+LHZ=ZH+L