公路緩和曲線的作用

　　導(dǎo)語：緩和曲線指的是平面線形中，在直線與圓曲線，圓曲線與圓曲線之間設(shè)置的曲率連續(xù)變化的曲線。緩和曲線是道路平面線形要素之一，它是設(shè)置在直線與圓曲線之間或半徑相差較大的兩個轉(zhuǎn)向相同的圓曲線之間的一種曲率連續(xù)變化的曲線。《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTG B01-2003)規(guī)定，除四級路可不設(shè)緩和曲線外，其余各級公路都應(yīng)設(shè)置緩和曲線。在現(xiàn)代高速公路上，有時緩和曲線所占的比例超過了直線和圓曲線，成為平面線形的主要組成部分。在城市道路上，緩和曲線也被廣泛地使用。

　　在黨的“改革開放”正確方針指引下，我國經(jīng)濟建設(shè)逐步走上健康發(fā)展的軌道，公路建設(shè)作為國民經(jīng)濟的先行官，更是突飛猛進地向前發(fā)展，顯示出勃勃生機。然而在起步不久的我國山區(qū)高等級公路，在平面線形設(shè)計中，特別是施工中的更改設(shè)計，對于緩和曲線的應(yīng)用存在著種種不合理的現(xiàn)象，有些設(shè)計只采用《設(shè)計規(guī)范》中所規(guī)定的最小緩和曲線長度，不能發(fā)揮緩和曲線應(yīng)有的作用;而有些設(shè)計又盲目采用過長的緩和曲線，從而增加了工程量;甚至還有些為了適應(yīng)過長的緩和曲線，將主曲線(園曲線)半徑減小，降低了技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。為此有必要對緩和曲線的應(yīng)用進行探討，同時也希望與公路界同仁一起對緩和曲線長度的應(yīng)用共同交流。

　　如何正確采用緩和曲線長度，主要是先了解確定緩和曲線長度的因素，一般來說確定緩和曲線(回旋曲線)長度的因素有如下幾方面：

　　(一)考慮駕駛員操縱汽車方向盤所需的長度

　　就是《公路路線設(shè)計規(guī)范》中規(guī)定的緩和曲線最小長度。一般駕駛員操縱汽車方向盤所需的時間，我國《公路路線設(shè)計規(guī)范》是按汽車行程的3～5秒鐘的距離計算，采用此計算值，并湊整成5米的倍數(shù)來確定緩和曲線最小長度數(shù)。Ls=vt這個長度與行車速度成正比，速度越快緩和曲線愈長;而速度也是與平曲線半徑成正比，因此速度越高要求平曲線半徑也愈大。v—汽車速度m/s，t—汽車在回旋曲線上行駛的時間，t=3～5s。

　　(二)考慮離心加速度變化率所需的長度

　　Ls=V3/P·R。v為汽車行駛速度(m/s)，P—離心加速度變化率，R—圓曲線半徑m。為使駕車人和乘客都感到舒適，在曲線上的離心加速度變化率一般為P=0.5～0.75m/s3。高速公路的離心加速度變化率多采用P=0.35～0.5m/s3。其長度與行車速度成正比，與曲線半徑成反比，即平曲線半徑越小，緩和曲線愈長。

　　(三)考慮超高緩和率所需的長度

　　Ls=B·△i/△PB—超高旋轉(zhuǎn)軸到行車道外側(cè)邊緣的寬度m;△i—橫坡變化代數(shù)差的絕對值%;△P—超高緩和率。公路超高緩和率隨行車速度的加大而變小，即速度越快超高緩和率愈小，速度越慢超高緩和率愈大。在超高緩和率確定以后，超高越大緩和曲線愈長，也即平曲線半徑越小，緩和曲線愈長;而平曲線半徑越大，緩和曲線愈短。緩和曲線長度與平曲線半徑成反比。

　　(四)考慮視覺和線形美觀所需的長度

　　回旋緩和曲線的基本式為RLs=1/C=A2，式中是平曲線半徑(R)越大，緩和曲線(Ls)愈短，即緩和曲線長度與平曲線半徑成反比。但是為了滿足視覺和美觀的需要，而導(dǎo)入R/3≤A≤R的條件式，即緩和曲線的參數(shù)A必須大于R/3和小于R時，才能滿足視覺和線形美觀的要求。這樣平曲線半徑越大，緩和曲線愈長，緩和曲線長度與平曲線半徑成正比�？紤]視覺和線形美觀方面需要的緩和曲線長度，這個長度雖然提出了緩和曲線參數(shù)為R/3≤A≤R的條件式，但在實際應(yīng)用中，這個長度范圍是相當(dāng)大的。它對平曲線半徑是有一定范圍的，如超過這個范圍，當(dāng)平曲線半徑較小時，參數(shù)A還要大于平曲線半徑;而當(dāng)平曲線半徑較大時，參數(shù)A小于R/3。

　　綜上所述，第1至第3鐘情況是考慮駕車人的操作，汽車的行駛力學(xué)，結(jié)構(gòu)等需要而必須滿足的緩和曲線長度。第4種情況是考慮視覺和線形美觀方面而需要的緩和曲線長度。因此在采用緩和曲線長度時，除按《公路路線設(shè)計規(guī)范》規(guī)定的最小長度外，還必須與離心加速度變化率，超高緩和率等所需的長度進行校核，采用控制數(shù)值，以免產(chǎn)生不合理的情況。

　　作為山區(qū)高等級公路，在平面設(shè)計中，碰到的主要問題是轉(zhuǎn)角大，角點間距離不足，如果緩和曲線長度選擇不當(dāng)，就會導(dǎo)致增加不必要的工程量和降低技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，而有些在設(shè)計中，采用較長的緩和曲線，不是為了適應(yīng)地形、地物或視覺的需要，而是單純?yōu)榱讼�除園曲線間的直線;還有的由于采用較長的緩和曲線，而又限于轉(zhuǎn)角點間的距離不足，不得不采取減小主曲線(園曲線)半徑來適應(yīng);甚至有些幾個彎道須互相連接的，由于各個轉(zhuǎn)角大小不等，角點間距離不同，受限于參數(shù)，為了個別彎道，而把其它幾個彎道的園曲線半徑減小，這些做法都是不合理的。因為在平曲線線形的標(biāo)準(zhǔn)中，主曲線(園曲線)半徑的大小是首要的，如主曲線半徑太小，緩和曲線再長，整個線路的技術(shù)指標(biāo)也是不高的，對行車的舒適、安全也是不利的。在具體設(shè)計中如何正確合理的采用緩和曲線長度呢?個人認為在任何情況下，都必須滿足《公路路線設(shè)計規(guī)范》規(guī)定的緩和曲線最小長度和超高緩和所需的緩和曲線長度，并應(yīng)根據(jù)實際地形、地物等情況，靈活采用各種不同線形的組合;根據(jù)轉(zhuǎn)角大小，角點間的距離插入適當(dāng)?shù)木徍颓�線長度，并可根據(jù)這一點，在轉(zhuǎn)角兩邊插入不等長度的緩和曲線，即非對稱性的組合，對幾個彎道互相連接的情況具有很好的指導(dǎo)意義。

　　注表中Ls2、Ls3、Ls4為計算值取以5米為整數(shù)的數(shù)值。如計算行車速度為80km/h一般氣候條件下的山區(qū)二級公路，當(dāng)半徑為1460m～2500m時，受《公路路線設(shè)計規(guī)范》緩和曲線最小長度70m的控制。

　　本文通過確定緩和曲線長度的幾個主要因素的分析，提出了一些如何較合理采用緩和曲線長度的方法，對避免因緩和曲線長度采用不當(dāng)而造成工程量的增加和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)降低有普遍的意義。

【公路緩和曲線的作用】相關(guān)文章：

公路環(huán)境綠化的作用03-15

粉煤灰在公路建設(shè)中的作用03-29

強基薄面對公路工程的作用06-06

CAD畫曲線的步驟03-18

練習(xí)手繪曲線的方法03-19

形體塑造身體細節(jié)的曲線03-27

CAD怎么繪制函數(shù)曲線01-30

科目二考試曲線技巧03-21

CAD畫曲線的方法介紹03-18