课 题:第三节 竖曲线 第四节 公路平、纵线形组合设计 教学内容:理解竖曲线最小半径的确定;能正确设置竖曲线;掌握竖曲线的要素计算、竖曲线与路基设计标高的计算;能正确进行平、纵线形的组合设计
重 点:1、竖曲线最小半径与最小长度的确定;2、竖曲线的设置; 3、平、纵线形的组合设计
难 点:竖曲线与路基设计标高的计算;平、纵线形的组合设计
第三节 竖曲线设计 纵断面上相邻两条纵坡线相交的转折处,为了行车平顺用一段曲线来缓和,这条连接两纵坡线的曲线叫竖曲线
竖曲线的形状,通常采用平曲线或二次抛物线两种
在设计和计算上为方便一般采用二次抛物线形式
纵断面上相邻两条纵坡线相交形成转坡点,其相交角用转坡角表示
当竖曲线转坡点在曲线上方时为凸形竖曲线,反之为凹形竖曲线
一、竖曲线 如图所示,设相邻两纵坡坡度分别为i1 和i2,则相邻两坡度的代数差即转坡角为ω= i1-i2 ,其中 i1、i2为本身之值,当上坡时取正值,下坡时取负值
当 i1- i2为正值时,则为凸形竖曲线
当 i1 - i2 为负值时,则为凹形竖曲线
(一)竖曲线基本方程式 我国采用的是二次抛物线形作为竖曲线的常用形式
其基本方程为: Pyx22 若取抛物线参数P 为竖曲线的半径 R ,则有: Ryx22 Rxy22 (二)竖曲线要素计算公式 竖曲线计算图示 1、切线上任意点与竖曲线间的竖距h 通过推导可得: PQh)()(2112liylxRyyAAqpRl22 2、竖曲线曲线长: L = Rω 3、竖曲线切线长: T= TA =TB ≈ L/2 = 2R 4、竖曲线的外距: E =RT22 ⑤竖曲线上任意点至相应切线的距离:Rxy22 式中:x —为竖曲任意点至竖曲线起点(终点)的距离, m; R—为竖曲线的半径,m
二、竖曲线的最小半径 (一)竖曲线最小半径的确定