缓和曲线长度的计算方法
一、概述:
一条公路(包括道路、桥梁、隧道)不可能一直直线行驶,当我们需要转弯时,如果从直线直接转入弯线不仅会影响驾驶者的舒适性,更会导致高速行驶状态下突然转弯发生危险,为解决这个问题,就需要使用缓和曲线。
缓和曲线,顾名思义是缓慢变化的一条曲线,我们生活中接触最多的有两种:1、直线,没有任何角度变化的一条线;2、圆曲线,变化角度完全相同的一条曲线。而我们的缓和曲线正好介于直线和圆曲线之间,在缓和曲线上每一个点的角度变化均不相同,可以很好的有效连接直线与圆曲线(缓和曲线一般设置于直线与圆曲线之间,起到过渡的作用),从而让驾驶者在驾驶过程中舒适安全。
举个例子:当我们设计一条高速公路时,是一条直线道路,但是在前方有一个障碍物,为避开这个障碍物,我们需要转弯60°,直接从0°转至60°当然不可能,这个时候我们就可以增加一条缓和曲线,设计成:1、直线;2、缓和曲线;3、圆曲线;4、缓和曲线;5、直线。(如下图)
(图中:切线表示直线、曲线表示圆曲线)
二、缓和曲线坐标计算:
所谓的缓和曲线坐标计算,并不仅仅只是缓和曲线上坐标的计算,而是一条线路上所有坐标的计算,包括直线、缓和曲线、圆曲线的计算,为什么要分开计算,因为直线、缓和曲线、圆曲线计算坐标的公式均不相同,需要分开计算,这其中缓和曲线坐标计算最麻烦,其他两种计算相对简单。
现如今科技发达,已经很少人再用手算或者编制表格计算,都是采用软件计算,如:轻松测量软件,采用软件计算不仅方便简单,准确性又高,所以用软件辅助计算已是大势所趋。
本文重点介绍轻松测量软件的用法,手算及表格计算的公式只简单介绍一下。
(1)曲线要数
当我们拿到一本图纸的时候,里面会有一些参数,我们需要提取有用的参数,一般缓和曲线计算有五大要素:里程(起止桩号及坐标)、圆曲线半径、交点坐标及方位角、缓和曲线长度、方位角,拿一个图纸曲线要素表为例:
图中BP、EP表示起止桩号坐标;
JD1、JD2是‘交点’的拼音缩写,与上图中PC、PT相同;
我们常用的字母还有:ZH(表示直线-缓和曲线交点,为’直缓’的拼音缩写;相同的还有HZ,为’缓直’的拼音缩写,与上图中TS、ST相同)
HY(表示缓和曲线-圆曲线交点,为’缓圆’的拼缩写;相同的还有YH,为’圆缓’的拼音缩写,与上图中的SC、CS相同)
(2)直线坐标计算
直线坐标计算是最简单的,看图:
(3)圆曲线坐标计算
(4)缓和曲线坐标计算
(5)利用表格编公式进行计算
下图是另外一个项目的,由于时间就不用上面的要素重新计算了,表格编公式很简单,根据上述的公式分别列公式。
(6)采用软件计算
现在基本上都是采用软件进行坐标计算,最常用的软件就是轻松测量软件(公众号上回复轻松测量软件即可获取软件,公众号:废柴路标)
输入完成后进行保存,就可以进行路线上任意坐标的计算。
为保证输入参数的准确性,可以进行逐桩坐标计算,然后与图纸中逐桩坐标进行对比,误差在1-2毫米。(查看下图,基本没有误差)
三、注意事项:
1、演示的是左右幅共用一条平曲线,在施工中有很多时候左右幅不同平曲线,当遇见这种情况时需要分开输入参数。
2、在项目上经常会遇到断链(短链、长链),出现这种情况是怎么造成的呢,当新老公路相连或者不同人对同一个项目设计路线时,很有可能在相交处里程上对不上,比如:A设计的路线里程为XK000-XK1000,B设计的时候是XK2000-XK1000,当两个人将路线放在一起时候发现,B的XK1000是A的XK980,那么就出现了短链20米,当B的XK1000是A的XK1020时候,就出现了长链20米。
怎么解决呢,我们的轻松测量软件是可以设置断链的,可以完美解决这个问题,而且如果有断链,图纸是会在曲线要素表中提醒出来的,将图纸的断链要素输入到软件中就可以了。