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道路勘测设计教案《道路勘测设计》课程旨在为学生提供全面的道路工程基础,使他们能够理解并掌握从初步路线选择、平面和纵断面设计直到最终施工图设计的整个流程。此课程主要涵盖以下几个方面:
1.道路交通基本知识:包括交通流理论、交通安全与环境保护等基础知识。
《薄膜晶体管液晶显示器工厂设计规范 gb51136-2015》2.道路勘测设计原理及方法:
如何进行线路的选择,考虑到地形、地质条件等因素。
平面和纵断面的设计原则及其计算方法。
3.路基与路面工程初步:介绍不同类型的路基处理方式以及常见路面材料的选用标准。
4.设计案例分析:通过具体的项目实例讲解如何在实际工作中应用所学理论知识。
本课程的教学目标是让学生具备道路勘测设计的基本能力和素养,能够运用现代工程技术手段解决道路建设中的实际问题。教学方法主要包括课堂讲授、讨论以及实地考察等环节相结合的方式进行。考核方式则包括平时作业完成情况、期中考试和期末项目报告等综合评估学生的掌握程度。
通过本课程的学习,学生不仅能够在理论层面理解和把握道路工程设计的基本原理和技术规范,还能培养其分析问题解决问题的能力,为未来从事相关领域工作打下坚实的基础。
在制动过程中,实际的制动时间大于计算时间,设计上采用反应时间1.5S,制动生效时间1.0S,总时间2.5S。
V1——初速度V2——终速度
加上司机反应时间,汽车全部制动距离为:
第一节道路平面线形概述 一、路线 路线是指道路中线的空间位置。路线在水平面上的投影称为平面,在中线竖直剖面上的投影称为纵断面,中线上任一点法向切面称为该点的横断面。路线设计是指确定路线空间位置和各部分几何尺寸的工作。 设计顺序一般是尽量顾及到纵、横断面平衡的前提下先定平面,在根据实际情况设计纵断面和横断面。
第一节道路平面线形概述
第一节道路平面线形概述
第一节道路平面线形概述
第一节道路平面线形概述
二、平面线形设计的基本要求 路线设计应于汽车运行轨迹一致——舒适、安全。 汽车运行轨迹特点:1、连续圆滑,无错头和破折。2、曲率连续。3、曲率变化连续
第一节道路平面线形概述
平面设计要素:1、曲率为0的线形;直线;2、曲率为常数的线形:圆曲线;3、曲率为变数的线形:缓和曲线。直线——视线好,不须改变行驶方向,距离最短,线形最易选。 司机易疲劳,避免使用过长直线——速度高,瞌睡 圆曲线——在平面上使用最多,现场容易设置,可自然表明方向变化。诱导司机视线。 缓和曲线(回旋线)——缓和汽车行驶,符合汽车行驶轨迹,缓和人体感到的离心加速度的急剧变化,方便司机操作,提高视线平顺度。 以前设计以直线—短曲线为主,现趋于曲线为主。 高速公路线形以圆曲线及回旋线为主,其间插入适当长度的直线。
直线在公路和城市道路上使用最为广泛,因为两点之间直线最短。只要地势平坦、无大的地物障碍首先考虑使用直线。直线有设计简单、汽车使用受力简单,方向明确,驾驶操作简易等优点。 但直线不应过长或过短,这需按要求设定。
可采用直线的路段: 1、不受地形、地物限制的平坦区域或山间的开阔谷地; 2、市镇及近郊,或规划方正的农耕地等以直线条为主的地区; 3、长大桥梁、隧道等构造路段; 4、路线交叉点及其前后; 5、双车道提供超车的路段。
但必须强调,在任何情况下都要避免追求长直线的趋势。避免长直线采取的措施: 1、长直线纵坡不宜过大,长直线加下坡易导致高速度; 2、可采用长直线加大半径竖曲线组合为宜; 3、道路两侧可加一些景观; 4、长直线或长下坡应加一些标志。
长直线研究经过对不同路段,按l00km/h的行驶车速对驾驶人员和乘客调查其心理反应和感受,有如下结果:(1)位于城市附近的道路,作为城市干道的一部分,由于路旁高大建筑和多彩的城市风光,无论路基高低均被纳入视线范围,驾驶员和乘客无直线过长希望驶出的不良反应。(2)位于乡间平原区的公路,随季节和地区不同,驾乘人员有不同反应。北方的冬季,绿色枯萎,景色单调,太长的直线使人情绪受到影响。夏天稍许改善一些,但驾驶人员加速行驶希望尽快驶完直线的心理普遍存在。(3)位于大戈壁,大草原的公路,直线长度可达数十公里,司乘人员极度疲劳,车速超过设计速度很多。但在这种特殊的地形条件下,除了直线别无其它选择,人为设置弯道不但不能改善其单调,反而增加路线长度。
由此看来,直线的最大长度,在城镇附近或其他景色有变化的地点大于20V是可以接受的;在景色单调的地点最好控制在20V以内;而在特殊的地理条件下应特殊处理,若作某种限制看来是不现实的。但必须强调,无论是汽车专用公路还是一般公路在任何情况下都要避免追求长直线的错误倾向。
直线最小长度: 1、同向曲线间的直线最小长度 同向曲线间插入短直线可造成视觉误差,认为一条曲线或反向曲线,容易造成驾驶失误。《规范》推荐同向曲线间最小直线应不小于6V为宜。对于低速(V小于等于40km/h)则可放宽。但受到条件限制时,可不采用直线采用复合曲线。
2、反向曲线间直线最小长度 反向曲线间要考虑设置超高加宽需要直线长度,驾驶员操作需要长度。《规范》规定反向曲线间最小直线应不小于2V为宜(单位米)。若设缓和曲线,可不使用直线,但必须满足一定条件。
一、圆曲线的几何元素 在转弯处都应设置平曲线,圆曲线是平曲线的主要组成部分。圆曲线易于地形相适应、可循性好、线形美观,易于测设等优点,使用广泛。公路等级较低(四级及以下)或半径较大不需设缓和曲线时,只有圆曲线。其几何要素见图。公式。
μ——横向力系数; ih——超高横坡度。 在指定车速情况下,最小半径Rmin决定于容许最大横向力系数μmax和该曲线的最大超高ihmax。
影响圆曲线半径的因素有:1、横向力系数μ横向力系数大对行车危害:(1)危及行车安全;横向滑移,(2)增加驾驶操作的困难;轮胎横向变形,(3)增加燃油消耗和轮胎磨损;(4)行旅不舒适。
2、最大超高 最大超高规范见表。
(三)圆曲线最大半径 半径过大,驾驶员会误认为直线而造成错觉,出现事故;计算和测量也造成较大麻烦。规范规定,圆曲线最大半径不宜超过10000米。
缓和曲线设置在直线与圆曲线之间,或半径相差较大的同向圆曲线之间曲率逐渐变化的曲线,是道路平面线形要素之一。除四级公路外各级公路都应设置缓和曲线。城市道路上也广泛应用。
一、缓和曲线的作用与性质(一)缓和曲线作用1、曲率连续变化,便于车辆遵循;2、离心加速度逐渐变化,旅客感觉舒适;3、超高横坡逐渐变化,行车更加平稳;与圆曲线配合得当,增加线形美观。
(二)缓和曲线的性质 缓和曲线轨迹应遵循汽车行驶轨迹。经验及计算表明,汽车匀速从直线进入圆曲线(或相反)其运行轨迹的弧长与曲率半径之积为常数(rl=C)。这一性质与回旋线正好相符。
二、回旋线作为缓和曲线 (一)回旋线的数学表达式 回旋线作为缓和曲线最常用。规范规定缓和曲线采用回旋线。回旋线的基本公式为:rl=A2.到缓和曲线终点(圆曲线起点),有RL=A2
四、缓和曲线的长度及参数(一)回旋线参数A的确定1、从汽车在回旋线上缓和行驶确定最小参数值A。离心加速度变化率 a值参照日本规定,高速公路为0.35(推荐值)及0.5(极限值);设计速度60Km/h以下的匝道及主要地方道路为0.6;山岭及其他特殊地区为0.75及0.775。
2、行驶时间决定最小参数值A。设汽车在回旋线上行驶必要的最小时间为t(秒),汽车速度为v(米/秒),有:L=vtt取3秒,有:
3、从公路超高允许变化率决定最小参数A。超高必须在缓和曲线内完成,有:B——由基准线到行车道边缘的宽度,基准线即超高旋转轴,为行车道中线或边缘线;Δi——横坡变化代数差的绝对值%;Δp——外缘坡度允许变化率%,见下表:
4、根据视觉条件决定最小参数A。德国经验表明,使用回旋线作为缓和曲线时,回旋线参数A保持以下关系便可得到视觉上协调而又平顺的线形。R/3 (二)回旋缓和曲线长度计算 1、依离心加速度变化率计算(a取0.6) 2、依司机反应时间计算 L=V/1.23、依车道外侧超高允许变化率计算4、根据视觉条件计算 将回旋线上一点转化为平面坐标,有近似值: 缓和曲线上任意点相对坐标C=RLs偏转角(缓和曲线角)β=l2/2A2=l2/2(RLs) 例某二级公路,在平原区有一弯道R=250m,交点JD的桩号为K17+586.38,转角α=28°30’,试计算该曲线上设计缓和曲线后的五个基本桩号。 解1、缓和曲线长度Ls 取缓和曲线长Ls=73.73m大于规范规定70m广场水体设计,可取整Ls=74m。 12、圆曲线的内移值p 一、平面线形设计的一般原则 (一)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; (二)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力满足; (三)保持平面线形的均衡和连贯; 1、长直线尽头不能接以小半径曲线。 2、高、低标准之间要有过渡。 (四)应避免连续急弯的线形; (五)平曲线应有足够的长度。 如果平曲线过短,司机操作频繁,在高速驾驶时危险,同时旅客心理不舒服。当转角小于7度,曲线显得比实际短,易造成错觉。 二、平面线形要素的组成类型 有基本型、S型、卵型、凸型、复合型、C型。 李子沟特大桥主跨承台工程量见承台施工组织设计0.2 为了保证行车安全,司机应能随时看到前方一定距离道路以及道路上的障碍物或迎面来车,能及时采取措施(刹车或绕过),这一必要的最短距离称为行车视距。 驾驶员发现障碍物或迎面来车,根据其采取措施的不同,行车视距可分为以下几种类型:1.停车视距。汽车行驶时,自驾驶人员看到前方障碍物时起,至到达障碍物前安全停止,所需的最短距离。2.会车视距。在同一车道上两对向汽车相遇,从相互发现时起,至同时采取制动措施使两车安全停止,所需的最短距离。3.错车视距。在没有明确划分车道线的双车道道路上,两对向行驶之汽车相遇,发现后即采取减速避让措施安全错车所需的最短距离。4.超车视距。在双车道公路上,后车超越前车时,从开始驶离原车道之处起,至可见逆行车并能超车后安全驶回原车道所需的最短距离。