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道路平曲線(xiàn)概念講解,測繪人須知
道路平曲線(xiàn)是什么意思呢?其實(shí)可以理解不同坡度的道路之間,用于過(guò)渡的曲線(xiàn),防止坡度突然變化影響車(chē)輛的平穩,坡度變化過(guò)大且沒(méi)有平曲線(xiàn)的話(huà)車(chē)輛容易騰空或者掛碰車(chē)輛底盤(pán),造成危險。所以在道路測量中就離不開(kāi)道路平曲線(xiàn)這個(gè)概念了。
但是很許多剛入門(mén)的測量新手對道路平曲線(xiàn)的概念還不是很了解,今天就為大家講解一下道路平曲線(xiàn)的概念。
首先是道路中線(xiàn)的組成,道路的中線(xiàn),包括立交匝道的中線(xiàn),無(wú)論多么復雜的線(xiàn)形,都是由直線(xiàn)、圓曲線(xiàn)和緩和曲線(xiàn)三個(gè)基本線(xiàn)元組成,如圖所示:
一、直線(xiàn)
概念:
直線(xiàn):具有固定的曲率半徑, 且曲率為 0 (半徑無(wú)窮大), 可理解為一種特殊的圓曲線(xiàn)。
特點(diǎn) :
1)兩點(diǎn)之間以直線(xiàn)為最短。
2)筆直的道路給人以短捷、直達的良好印象。
3)汽車(chē)在直線(xiàn)上行駛受力簡(jiǎn)單,方向明確,駕駛操作簡(jiǎn)易。
4)測設施工方便。
二、緩和曲線(xiàn)
概念:
緩和曲線(xiàn) :為了使路線(xiàn)的平面線(xiàn)形更加符合汽車(chē)的行駛軌跡、離心力逐漸變化,確保行車(chē)的安全和舒適,需要在直線(xiàn)和圓曲線(xiàn)之間或半徑相差較大的兩個(gè)同向圓曲線(xiàn)之間設置一段曲率連續變化的曲線(xiàn),此曲線(xiàn)稱(chēng)為緩和曲線(xiàn)。目前我國公路設計中,以回旋線(xiàn)作為緩和曲線(xiàn)。
緩和曲線(xiàn)類(lèi)型:
1.完整緩和曲線(xiàn) :
判斷標準: A²=R x Ls
2、非完整緩和曲線(xiàn):
判斷標準: A²≠R x Ls
A= 緩和曲線(xiàn)參數
緩和曲線(xiàn)
三、圓曲線(xiàn)
概念:
圓曲線(xiàn):即圓的一部分(圓?。?,具有固定的曲率半徑。
特點(diǎn)
1、曲線(xiàn)上任一點(diǎn)曲率半徑R為常數
2、大半徑的圓曲線(xiàn)線(xiàn)形美觀(guān)、順適、行車(chē)舒適,是公路上常采用的線(xiàn)形。
四、道路中常見(jiàn)的線(xiàn)形組合
在道路及立交匝道設計中,實(shí)際采用的線(xiàn)形往往是直線(xiàn)、圓曲線(xiàn)、緩和曲線(xiàn)中的一種或幾種組合而成。
主要有以下幾種:
(1)基本型曲線(xiàn)
是按“直線(xiàn)-回旋曲線(xiàn)-圓曲線(xiàn)-回旋曲線(xiàn)-直線(xiàn)”的順序組合起來(lái)的線(xiàn)型?;拘椭?,又可以根據其中兩個(gè)回旋曲線(xiàn)參數相等與否而分為對稱(chēng)式和不對稱(chēng)式兩種。
(2)S 型曲線(xiàn)
把兩個(gè)反向圓曲線(xiàn)用回旋曲線(xiàn)連接起來(lái)的線(xiàn)型,GQ處R=∞ 。兩個(gè)反向回旋曲線(xiàn)的參數可以相等,也可以不相等。
(3)C型曲線(xiàn)
同向曲線(xiàn)的兩回旋曲線(xiàn)在曲率為 0 處徑相銜接的形式。C 型曲線(xiàn)連接處的曲率為 0, 即GQ處R=∞ ,相當于兩同向曲線(xiàn)中間直線(xiàn)長(cháng)度為 0,對行車(chē)和線(xiàn)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)卵型曲線(xiàn)
用一個(gè)回旋曲線(xiàn)連接兩個(gè)同向圓曲線(xiàn)的線(xiàn)型。為了只用一個(gè)回旋曲線(xiàn)連成卵形,就要求圓曲線(xiàn)延長(cháng)后,大的圓曲線(xiàn)能完全包含小的圓曲線(xiàn),并且圓曲線(xiàn)不同圓心,而回旋曲線(xiàn)的曲半徑是從R1到R2。
(5)凸型曲線(xiàn)
用一個(gè)回旋曲線(xiàn)連接兩個(gè)同向在兩個(gè)同向回旋曲線(xiàn)間不插入圓曲線(xiàn)而徑相銜接而成的線(xiàn)型。分對稱(chēng)型和非對稱(chēng)型兩種。
凸型曲線(xiàn)盡管在各銜接處的曲是連續的, 但因中間圓曲線(xiàn)的長(cháng)度為 0, 對駕駛操縱亦造成一些不利因素,所以只有在路線(xiàn)嚴格受地形、地物限制方可采用。
(6)復合型曲線(xiàn)
兩個(gè)以上同向回旋曲線(xiàn)間在曲率相等處相互連接的形式。復合型回旋曲線(xiàn)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(xiàn)形設計中。
五、斷鏈
斷鏈指的是因局部改線(xiàn)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(chēng)長(cháng)鏈,樁號間斷的稱(chēng)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(cháng)鏈)
六、坐標正反算
公路主線(xiàn)一般用交點(diǎn)法,互通立交匝道一般用線(xiàn)元法
最后是關(guān)于平曲線(xiàn)的應用,當你拿到一張平曲線(xiàn)表時(shí),如何快速的判斷是使用交點(diǎn)法還是線(xiàn)元法呢?例如下面這個(gè)表,你能確定嗎?
對于測量新手來(lái)說(shuō),很容易陷入一個(gè)誤區,設計圖紙中“平曲線(xiàn)表”、“直線(xiàn)及曲線(xiàn)轉角一覽表”數據中都是提供的交點(diǎn)數據表,很少有設計圖紙中提供有線(xiàn)元表(除非是匝道),因為交點(diǎn)法簡(jiǎn)單輸入數據直接從表中獲取所以大多數新手會(huì )選擇使用交點(diǎn)法數據,等到輸入完成發(fā)現計算中樁坐標與設計圖紙提供的坐標不一致時(shí)才考慮使用線(xiàn)元法計算。
而使用線(xiàn)元法計算坐標時(shí)需要對平曲線(xiàn)表進(jìn)行分解線(xiàn)元,就是依據平曲線(xiàn)表將各段線(xiàn)元參數識別(就是判斷各個(gè)線(xiàn)元起終點(diǎn)半徑、方位角、長(cháng)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(xiàn)表是使用交點(diǎn)法計算還是線(xiàn)元法計算是測量菜鳥(niǎo)進(jìn)化到王者段位的必經(jīng)之路。
那么判斷技巧是什么呢?
首先查看平曲線(xiàn)表中所有交點(diǎn)所包含的曲線(xiàn)要素中是否存在緩和曲線(xiàn),分兩種情況,第一種情況不存在緩和曲線(xiàn),即緩和曲線(xiàn)參數為0,那么可以判斷該平曲線(xiàn)表使用交點(diǎn)法計算坐標。第二種情況存在緩和曲線(xiàn),此時(shí)就需要判斷緩和曲線(xiàn)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(xiàn),那么該平曲線(xiàn)只能用線(xiàn)元法計算坐標,如果都是完整緩和曲線(xiàn)(這里與緩和曲線(xiàn)對稱(chēng)無(wú)關(guān)),那么該平曲線(xiàn)表使用交點(diǎn)法計算坐標最快。
交點(diǎn)法和線(xiàn)元法區別:
交點(diǎn)法
適用于所有直曲表所有標準線(xiàn)形輸入,優(yōu)先使用。優(yōu)點(diǎn):輸入效率高,簡(jiǎn)單。對于小白用戶(hù),只需用筆勾一下讓他輸那幾列,就可以輸對。缺點(diǎn):部分復雜線(xiàn)形不支持,復雜線(xiàn)形還是得用線(xiàn)元法。
線(xiàn)元法
可用于所有線(xiàn)形文件輸入。優(yōu)點(diǎn):所有的線(xiàn)形文件都可以用線(xiàn)元法輸入。缺點(diǎn):需要較強專(zhuān)業(yè)知識,需要看懂直曲表才能輸對。
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