豎曲線檢視原始碼討論檢視歷史

來自 搜狐網 的圖片

豎曲線是中國的一個科技名詞。

為什麼漢字是方塊字，這個問題雖然沒有明確的考證，但從古人觀察世界的方式中便可窺見一斑。《淮南子·覽冥訓》說：「往古之時，四極廢，九州裂。天不兼覆，地不周載，火炎炎而不滅，水浩洋而不息，猛獸……於是女媧煉五色石以補蒼天，斷鰲足以立四極。」在古人心目中，「天圓地方」，地是方形的，而且在這四方形地的盡頭，還有撐着的柱子。

名詞解釋

豎曲線是指在線路縱斷面上，以變坡點為交點，連接兩相鄰坡段的曲線。豎曲線有凸形和凹形兩種。道路縱斷面線經常採用直線(又叫直坡段)、豎曲線兩種線形，二者是縱斷面線形的基本要素。

豎曲線常採用拋物線，因為在設計和計算上，拋物線比圓曲線更方便。

作用

在道路縱斷面上兩個相鄰縱坡線的交點，被稱為變坡點。為了保證行車安全、舒適以及視距的需要，在變坡處設置豎曲線。豎曲線的主要作用是：緩和縱向變坡處行車動量變化而產生的衝擊作用，確保道路縱向行車視距；將豎曲線與平曲線恰當地組合，有利於路面排水和改善行車的視線誘導和舒適感。

技術指標

豎曲線技術指標主要有豎曲線半徑和豎曲線長度。凸形的豎曲線的視距條件較差，應選擇適當的半徑以保證安全行車的需要。凹形的豎曲線，視距一般能得到保證，但由於在離心力作用下汽車要產生增重，因此應選擇適當的半徑來控制離心力不要過大，以保證行車的平順和舒適。一般城市幹路相鄰坡段的坡度小於0.5%或外距小於5cm時，可以不設置豎曲線。

豎曲線的最小半徑與設計速度有關，凹形豎曲線最小半徑為100M，凸形豎曲線為100M。

拉坡後，坡度差已知，變坡點高程已知，切線上各點和高程也就知道了。選定豎曲線半徑R，用豎距計算公式求出切線上各點的豎距，切線高程減豎距就是豎曲線高程。豎距公式如下：h=距離的平方除以兩倍的半徑

高速公路計算

縱坡分析

在公路縱斷面設計過程中，豎曲線設計的本質就是根據縱坡變化的大小、設計車速、行車視距來確定豎曲線 的長度。在滿足《公路路線設計規範》( 以下簡稱《規範》) 要求且造價增加不大的情況下，適當選擇較大的豎曲線對於保證縱坡度的平滑過渡、行車安全，暢通是非常有利的。就行車舒適、高速運行的角度考慮，要求縱坡小一些為好，但從路面排水的角度考慮，又要求有一定的縱坡。按照《規範》要求，公路縱坡不宜小於 0.3% ，橫向排水不暢的路段或長路塹路段，採用平坡 0% 或小於0.3% 的縱坡時，其邊溝應做縱向排水設計。 [1]

豎曲線內任意點縱坡的分析

1） 豎曲線表達式

路線設計中的豎曲線，可採用拋物線形式，也可採用圓曲線形式，但為了簡化計算，圓曲線方程最終還是可簡化為拋物線方程，因此，豎曲線的方程採用拋物線方程是沒有異議的。

2）結論

無論凹形豎曲線還是凸形豎曲線，豎曲線上各點縱坡均能滿足最小縱坡要求；無論凹形豎曲線( 即全凹豎曲線) 還是凸形豎曲線( 全凸豎曲線) ，豎曲線上中間一部分縱坡不能滿足最小縱坡要求。

豎曲線在實際應用中的效果分析

1）豎曲線半徑的應用

在高速公路線形設計中，豎曲線長度與平曲線長度相比較，豎曲線對道路線形平順性與連續性影響更大一些。在設置豎曲線時，人們習慣於選擇較大的豎曲線半徑 R。《規範》要求，相鄰縱坡代數差小時，應採用大的豎曲線半徑； 設計速度大於或等於 60 km /h 的公路，有條件時宜採用大於或等於視覺所需要的豎曲線半徑值。

採用視覺所需要的豎曲線最小半徑值，對於全凸豎曲線，小於最小縱坡要求的路段長度均大於設計速度的 3s 行程。而對於全凹豎曲線，小於最小縱坡要求的路段長度達到設計速度的3s 行程的 70% 左右。

《公路項目安全性評價指南》中對平縱面線形組合定性評價檢查的原則為： 在凸形豎曲線的頂部或凹形豎曲線的底部，不得插入小半徑平曲線，該處的豎曲線半徑與平曲線半徑的的比值不宜小於 20； 否則，應按駕駛人的視線高度作透視圖檢查，結合運行速度和視距要求，確保視距範圍內不出現暗凹，也應避免在前方更遠視線上出現暗凹。

2） 坡度差的影響

《公路設計指南》指出： 當平、縱指標較低，坡度反向( 即出現全凹或全凸) 且坡差較大時，應強調平、縱組合設計。這樣，又可能出現較長的不滿足最小縱坡要求的路段。

為保證行車平穩安全、視覺順暢，全凹或全凸豎曲線其坡差至少應滿足：ω >0.6% ，同時，全凹或全凸豎曲線最好不要出現平曲線內。