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公路设计之缓和曲线设计

本站     2020/2/24 11:03:46    

(一)缓和曲线也叫做回旋线的作用:


①曲率过渡。将曲率由直线的无限大过渡到圆曲线曲率;

②超高加宽过渡。

③离心加速度逐渐变化,旅客感觉更舒适

④与圆曲线配合得当,增加线形美观


注:超高过渡起点宜设置在缓和曲线起点,也可以在缓和曲线内,但不能小于超高的最小渐变率。


(二)什么时候用?什么时候可以不用?


高速公路、一级公路、二级公路、三级公路当圆曲线半径大于不设超高最小半径时,就可以不设缓和曲线。四级公路可以不设缓和曲线,但要设置超高、加宽(在直线段过渡),回旋线长度应该随圆曲线半径增大而增大。


注:路线规范中所列回旋线最小长度是基于旋转轴为道路中线时,基本满足超高过渡要求的 条件下计算值,当超高不沿路线中线旋转时,应该进行计算复核。


原则上反向曲线,当两个曲线半径均大于不设超高最小半径时,可不设置回旋线(S形曲线);同向曲线是否设置回旋线应该满足下述规范要求。


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(三)当需要设置缓和曲线时,如何选择才能更加合理?


①缓和曲线长度至少应该满足车辆特定运行速度下3s的行程;

②缓和曲线长度应该满足超高过渡的要求;

③缓和曲线选用应该满足线形美观的要求;


公路设计过程中,缓和曲线的选用还必须满足公路线形美观的要求,主要通过回旋线切线角来控制。当圆曲线半径较大时,超高往往比较小,超高渐变长度较短,缓和曲线长度过短时,导致缓和曲线角小于3度时,缓和曲线在视觉上容易被驾驶员忽略;反之当圆曲线半径较小,缓和曲线较长时,缓和曲线较大于29度,缓和曲线与圆曲线搭配将不容易协调。


因此公路设计中通常选择缓和曲线角在3-29度之间,由此推断出R/3<=A<=R,当圆曲线接近100时,采用较大的缓和曲线角,即取A=R;当半径较大时,可选择A接近R/3


④缓和曲线和圆曲线长度比宜满足1:1:1或1:2:1(当圆曲线长度较长时,缓和曲线长度不一定要过度增长,结合现场地形灵活确定<缓和曲线长度增长在一定程度上会扩大工程规模>)


(四)敷设缓和曲线对线位走向的影响


如下图所示黄线为不设缓和曲线的情况;洋红色的线为布设对称形缓和曲线(圆曲线两头的缓和曲线长度相同);黑色的线为布设不对称缓和曲线的情况(缓和曲线长度不同,左短右长)图中黑色、黄色、洋红的小圆点为曲中。

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从上图可以看出,当布设对称设缓和曲线之后,圆曲线线位外移(外距增大),曲中外移;当布设不对称缓和曲线后,线位外移,且曲中向缓和曲线短的一侧外移。


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