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    道路測量新手入門,道路平曲線概念講解

    2021-11-04 14:01:35

    道路測量新手入門,道路平曲線概念講解

      道路平曲線是什么意思呢?其實可以理解不同坡度的道路之間,用于過渡的曲線,防止坡度突然變化影響車輛的平穩,坡度變化過大且沒有平曲線的話車輛容易騰空或者掛碰車輛底盤,造成危險。所以在道路測量中就離不開道路平曲線這個概念了。

      剛入門的測量新手對道路平曲線的概念還不是很了解,道路平曲線,首先是道路中線的組成,道路的中線,包括立交匝道的中線,無論多么復雜的線形,都是由直線、圓曲線和緩和曲線三個基本線元組成,如圖所示:

    1.png

       一、直線

      概念:

      直線:具有固定的曲率半徑,且曲率為0(半徑無窮大),可理解為一種特殊的圓曲線。

      特點:

      1)兩點之間以直線為Z短。

      2)筆直的道路給人以短捷、直達的良好印象。

      3)汽車在直線上行駛受力簡單,方向明確,駕駛操作簡易。

      4)測設施工方便。

      二、緩和曲線

      概念:

      緩和曲線:為了使路線的平面線形更加符合汽車的行駛軌跡、離心力逐漸變化,確保行車的安全和舒適,需要在直線和圓曲線之間或半徑相差較大的兩個同向圓曲線之間設置一段曲率連續變化的曲線,此曲線稱為緩和曲線。目前我國公路設計中,以回旋線作為緩和曲線。

      緩和曲線類型:

      1.完整緩和曲線:

      判斷標準:A2=R x Ls

      2、非完整緩和曲線:

      判斷標準:A2≠R x Ls

      A=緩和曲線參數

    2.png

       三、圓曲線

      概念:

      圓曲線:即圓的一部分(圓?。?,具有固定的曲率半徑。

      特點

      1、曲線上任一點曲率半徑R為常數

      2、大半徑的圓曲線線形美觀、順適、行車舒適,是公路上常采用的線形。

      四、道路中常見的線形組合

      在道路及立交匝道設計中,實際采用的線形往往是直線、圓曲線、緩和曲線中的一種或幾種組合而成。

      主要有以下幾種:

      (1)基本型曲線

      是按直線-回旋曲線-圓曲線-回旋曲線-直線的順序組合起來的線型?;拘椭?,又可以根據其中兩個回旋曲線參數相等與否而分為對稱式和不對稱式兩種。

      (2)S型曲線

      把兩個反向圓曲線用回旋曲線連接起來的線型,GQR=∞。兩個反向回旋曲線的參數可以相等,也可以不相等。

    3.png

      (3)C型曲線

      同向曲線的兩回旋曲線在曲率為0處徑相銜接的形式。C型曲線連接處的曲率為0,即GQR=∞,相當于兩同向曲線中間直線長度為0,對行車和線形都有一定影響,所以C型曲只有在特殊地形條件下方可使用。

    4.png

      (4)卵型曲線

      用一個回旋曲線連接兩個同向圓曲線的線型。為了只用一個回旋曲線連成卵形,就要求圓曲線延長后,大的圓曲線能完全包含小的圓曲線,并且圓曲線不同圓心,而回旋曲線的曲半徑是從R1R2。

    5.png

      (5)凸型曲線

      用一個回旋曲線連接兩個同向在兩個同向回旋曲線間不插入圓曲線而徑相銜接而成的線型。分對稱型和非對稱型兩種。

      凸型曲線盡管在各銜接處的曲是連續的,但因中間圓曲線的長度為0,對駕駛操縱亦造成一些不利因素,所以只有在路線嚴格受地形、地物限制方可采用。

     

    6.png

      (6)復合型曲線

      兩個以上同向回旋曲線間在曲率相等處相互連接的形式。復合型回旋曲線除了受地形和其他特殊限制的地方外,一般很少使用,多出現在互通式立體交叉的匝道線形設計中。

    6.6.png

      五、斷鏈

      斷鏈指的是因局部改線或分段測量等原因造成的樁號不連續的現象。樁號重疊的稱長鏈,樁號間斷的稱短鏈。

      斷鏈在設計文件中一般標注為:

      K1+580=K1+600(短鏈)

      K1+620=K1+600(長鏈)

      六、坐標正反算

      公路主線一般用交點法,互通立交匝道一般用線元法。

      Z后是關于平曲線的應用,當你拿到一張平曲線表時,如何快速的判斷是使用交點法還是線元法呢?例如下面這個表,你能確定嗎?

    7.png

      對于測量新手來說,很容易陷入一個誤區,設計圖紙中平曲線表、直線及曲線轉角一覽表數據中都是提供的交點數據表,很少有設計圖紙中提供有線元表(除非是匝道),因為交點法簡單輸入數據直接從表中獲取所以大多數新手會選擇使用交點法數據,等到輸入完成發現計算中樁坐標與設計圖紙提供的坐標不一致時才考慮使用線元法計算。

      而使用線元法計算坐標時需要對平曲線表進行分解線元,就是依據平曲線表將各段線元參數識別(就是判斷各個線元起終點半徑、方位角、長度等),才能輸入到計算軟件計算坐標。所以快速的判斷平曲線表是使用交點法計算還是線元法計算是測量菜鳥進化到王者段位的必經之路。

      那么判斷技巧是什么呢?

      首先查看平曲線表中所有交點所包含的曲線要素中是否存在緩和曲線,分兩種情況,種情況不存在緩和曲線,即緩和曲線參數為0,那么可以判斷該平曲線表使用交點法計算坐標。第二種情況存在緩和曲線,此時就需要判斷緩和曲線完整或者非完整了,根據公式A2=LS*R判斷,如果存在非完整緩和曲線,那么該平曲線只能用線元法計算坐標,如果都是完整緩和曲線(這里與緩和曲線對稱無關),那么該平曲線表使用交點法計算坐標Z快。

      交點法和線元法區別:

      交點法

      適用于所有直曲表所有標準線形輸入,優先使用。優點:輸入效率高,簡單。對于小白用戶,只需用筆勾一下讓他輸那幾列,就可以輸對。缺點:部分復雜線形不支持,復雜線形還是得用線元法。

      線元法

      可用于所有線形文件輸入。優點:所有的線形文件都可以用線元法輸入。缺點:需要較強專業知識,需要看懂直曲表才能輸對。


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