1、平面线形设计平面线形设计习习 题题 课课思考题思考题1.如何填制如何填制“直线、曲线及转角表直线、曲线及转角表”？2.如何填制如何填制“逐桩坐标表逐桩坐标表”？3.如何选择圆曲线最小半径？如何选择圆曲线最小半径？4.设置缓和曲线的目的和条件是什么？设置缓和曲线的目的和条件是什么？5.平曲线上的主桩点桩号如何计算？平曲线上的主桩点桩号如何计算？第一部分第一部分 圆曲线设计圆曲线设计 Circular Curve design1、试计算山岭重丘区二级公路的圆曲线三、试计算山岭重丘区二级公路的圆曲线三个最小半径值。个最小半径值。2、某一公路弯道半径为、某一公路弯道半径为 80m，超高横坡，超高横坡度
2、为度为 6，最大横向力系数为，最大横向力系数为O.10。试计。试计算通过该弯道允许的最大安全行驶车速。算通过该弯道允许的最大安全行驶车速。3、某中等城市交通干道，、某中等城市交通干道，设计车速为设计车速为40km/h，路线，路线跨越河流，要求桥头至少跨越河流，要求桥头至少有有40m的直线段，由桥头至的直线段，由桥头至路线转折点的距离为路线转折点的距离为130米，米，转折角为转折角为38o（如图所示）。（如图所示）。试求圆曲线的最大可能半试求圆曲线的最大可能半径的数值。（取径的数值。（取=0.07，i=2%）tg 38o/2=0.34433、解：（、解：（1）满足地形、地物确定最大半径）满足地形
3、、地物确定最大半径根据题意圆曲线切线根据题意圆曲线切线T最大值为：最大值为：Tmax=130 40=90m 最大可能的圆曲线半径为：最大可能的圆曲线半径为：取取260(m)（2）满足设计车速时所需半径。）满足设计车速时所需半径。取取=0.07，=0.02选用不设超高的圆曲线半径为选用不设超高的圆曲线半径为260m可满足行车技术可满足行车技术要求。要求。)(2619042.29019902maxmctgctgTR)(252)02.007.0(12740)(12722miVR 4、某城沿河主干道，、某城沿河主干道，规划红线宽度为规划红线宽度为40M，设计车速为设计车速为40km/h，路线在一大型建
4、筑与湖泊路线在一大型建筑与湖泊之间通过，转折角之间通过，转折角=60，转折点，转折点IP离湖离湖岸岸A点为点为51.3M，建筑物，建筑物外测外测B点至点至A点的距离为点的距离为41M。试求该路中线最。试求该路中线最大可能的圆曲线半径值。大可能的圆曲线半径值。4、第二部分第二部分 缓和曲线设计缓和曲线设计 Transition Curve design5、已知某城市道路、已知某城市道路JD6，偏角为，偏角为283051（左偏）、桩号为（左偏）、桩号为K9+643.38、圆曲线半径、圆曲线半径R=400m、缓和曲线长度、缓和曲线长度Ls=80m试计算：试计算：该弯道的平曲线参数及主点桩号；该弯道的
5、平曲线参数及主点桩号；（1）该弯道的平曲线参数按设置有缓和曲线的平曲线计算，）该弯道的平曲线参数按设置有缓和曲线的平曲线计算，其中缓和曲线常数：其中缓和曲线常数：缓和曲线的切线角：缓和曲线的切线角：=5.729未设缓和曲线圆曲线的起点至缓和曲线起点的距离：未设缓和曲线圆曲线的起点至缓和曲线起点的距离：q=39.987（m）设有缓和曲线后圆曲线的内移值：设有缓和曲线后圆曲线的内移值：P=0.667 则平曲线几何要素为：则平曲线几何要素为：平曲线切线长：平曲线切线长：T=(R+p)tg+q141.796（m）平曲线中的圆曲线长：平曲线中的圆曲线长：L=(2)R119.067（m）平曲线总长：平曲线
6、总长：L=(2)R+2Ls279.067（m）外距：外距：E=(R+p)SecR13.3997（m）里程差：里程差：DH=2T L 4.525（m）各主点桩号为：各主点桩号为：ZH点：点：K9+501.584HY点：点：K9+581.584YH点：点：K9+700.651HZ点：点：K9+780.651QZ点：点：K9+641.118校核：校核：JD点桩号点桩号QZ点桩号点桩号+D/2K9+643.38，与题设一致。，与题设一致。6、某平原微丘区新建二级公路，有一处、某平原微丘区新建二级公路，有一处弯道半径弯道半径 R=250m，试求该弯道可采用，试求该弯道可采用的缓和曲线最小长度。的缓和曲线
7、最小长度。第三部分第三部分 平面线形组合平面线形组合 The Combination of Plane Line7、平原区某公路有两个交点间距为、平原区某公路有两个交点间距为407.54m，JD1=K7+231.38，偏角，偏角1=122420（左偏），半径（左偏），半径R1=1200m；JD2为右偏，为右偏，2=153250，R2=1000m。要求：要求：按按S型曲线计算型曲线计算Ls1、Ls2长度，并计算两曲线长度，并计算两曲线主点里程桩号。主点里程桩号。21JD1JD2T1T2L1L2例：平原区某公路有两个交点间距为例：平原区某公路有两个交点间距为407.54m，JD1=K7+231.3
8、8，偏角，偏角1=122420（左偏），半径（左偏），半径R1=1200m；JD2为右偏，为右偏，2=153250，R2=1000m。要求：要求：按按S型曲线计算型曲线计算Ls1、Ls2长度，并计算两曲线长度，并计算两曲线主点里程桩号。主点里程桩号。解：解：（1）计算确定缓和曲线长度）计算确定缓和曲线长度Ls1、Ls2：令两曲线的切线长相当，则取令两曲线的切线长相当，则取T1=407.54/2=203.77m 按各线形要素长度按各线形要素长度1：1：1计算计算Ls1：Ls1=R/2=12.2420/1801200/2=129.91 取取Ls1=130m 则经计算得，则经计算得，T1=195.4
9、8m 407.54/2=203.77m切线长度与缓和曲线长度的增减有近似切线长度与缓和曲线长度的增减有近似1/21/2的关系，的关系，LS1=130+28.29=146.58，取，取Ls1=140m。则则计算得计算得，T1=200.49m T2=407.54-T1=407.54-200.49=207.05 按按1：1：1计算计算Ls2：Ls2=R/2=15.3250PI/1801000/2=135.68计算切线长计算切线长T2得，得，T2=204.45m 207.05-204.45=2.60 取取Ls2=135.68+22.60=140.88 计算得，计算得，T2=207.055m 207.0
10、5-207.055=-0.005 取取Ls2=140.88-20.005=140.87 203.77-195.48=8.29，即，即T1计算值偏短。计算值偏短。JDJD1 1曲线要素及主点里程桩号计算曲线要素及主点里程桩号计算R1=1200 Ls1=140 1=12.2420T1=200.49 L1=399.82 E1=7.75 J1=1.15JD1=K7+231.38ZH1=K7+030.89HY1=K7+170.89QZ1=K7+230.80YH1=K7+290.71HZ1=K7+430.71JD2里程桩号计算：里程桩号计算：JD2=JD1+407.54-J1=7231.38+407.54
11、-1.15 =K7+637.7721JD1JD2T1T2L1L2HZ1ZH2JD2=JD1+交点间距交点间距-J1 =HZ1+曲线间直线长度曲线间直线长度 +T2LZXJD2里程桩号计算：JD2曲线要素及主点里程桩号计算曲线要素及主点里程桩号计算 T2=207.05 L2=412.22 E2=10.11 J2=1.88 JD2=K7+637.77 ZH2=K7+430.72 HY2=K7+571.59 QZ2=K7+636.83 YH2=K7+702.07 HZ2=K7+842.94JD2=K7+637.77R2=1000 Ls1=140.87 2=15.3250第四部分第四部分 平面线形设计
12、步骤平面线形设计步骤 The Method of Plane Line1.1.导线间距离导线间距离相邻两交点（相邻两交点（JDJD点）之间的距离。点）之间的距离。2.2.导线方位角导线方位角方位角：从正北方位角：从正北X X轴方向顺时针量到测线上的夹角。轴方向顺时针量到测线上的夹角。3.3.导线间偏角计算导线间偏角计算212212)Y(Y)X(XL)X/(X)Y(Yarctg121211i 为正值，路线向右偏；为正值，路线向右偏；为负值，路线向右偏；为负值，路线向右偏；4.4.圆曲线设定及其要素计算圆曲线设定及其要素计算综合考虑地形、地物条件以及设计车速的要求合理拟定圆曲线。综合考虑地形、地物
13、条件以及设计车速的要求合理拟定圆曲线。5.5.里程桩的编制里程桩的编制1)1)直线段。市区一般直线段。市区一般20m20m一个，郊区一个，郊区50m50m一个，遇到地形变化特别一个，遇到地形变化特别复杂地段需适当加密；地形平坦时，可适当加长。复杂地段需适当加密；地形平坦时，可适当加长。2)2)曲线段曲线段以圆曲线对应的以圆曲线对应的JDJD点桩号为基准，编制三个特征点的桩号：直圆点桩号为基准，编制三个特征点的桩号：直圆点（点（ZYZY），曲中点（），曲中点（QZQZ）以及圆直点（）以及圆直点（YZYZ）ZYZY桩号桩号 JDJD桩号桩号-T-T YZ YZ桩号桩号 ZYZY桩号桩号+L+L Q
14、Z QZ桩号桩号 YZYZ桩号桩号-L/2-L/2 JD JD桩号桩号 QZQZ桩号桩号+1/2(2T-L)(+1/2(2T-L)(桩号的验算桩号的验算)6.6.相交道路方位角计算相交道路方位角计算控制点XY控制点XYJD0294531.774104922.230JD2295001.974104311.346JD1294708.730104650.379JD3295162.251104026.813JD2JD1JD4JD0（一）JD2JD1JD4JD0 L=321.7797L=454.8629L=324.3708（一）一、导线间距离的计算一、导线间距离的计算L=454.8629 L=321.7797JD4JD1JD2L=324.3708JD0303.0613311.8107297.8409二、导线方位角的计算二、导线方位角的计算NJD0JD1JD2JD413.96978.7493三、导线间偏角及圆曲线的计算三、导线间偏角及圆曲线的计算JD2JD1JD4JD0N四、圆曲线要素的计算及里程桩的编制四、圆曲线要素的计算及里程桩的编制
