第3節(jié)路線平面設(shè)計(jì)

1、12.1 概述概述2.2 平面圓曲線半徑、超高及加寬平面圓曲線半徑、超高及加寬2.3 緩和段緩和段2.4 行車視距行車視距2.5 平面線形設(shè)計(jì)平面線形設(shè)計(jì)2.6 平面設(shè)計(jì)成果平面設(shè)計(jì)成果第第2章章 路線平面設(shè)計(jì)路線平面設(shè)計(jì)22.1 2.1 概述概述 分解分解 組合組合 平面平面 公路立體線形公路立體線形 縱斷面縱斷面 橫斷面橫斷面31 1、路線的相關(guān)概念、路線的相關(guān)概念 道路道路：一條三維空間的實(shí)體，是由路基、路面、橋：一條三維空間的實(shí)體，是由路基、路面、橋梁、涵洞、隧道等組成的空間帶狀構(gòu)造物。梁、涵洞、隧道等組成的空間帶狀構(gòu)造物。 路線路線：道路中線的空間位置。：道路中線的空間位置。 線形線

2、形：道路中心線的立體形狀。：道路中心線的立體形狀。 路線設(shè)計(jì)路線設(shè)計(jì)：確定路線空間位置和各部分幾何尺寸。：確定路線空間位置和各部分幾何尺寸。45路線設(shè)計(jì)路線設(shè)計(jì)6平面平面 是指道路中心線在水平面上的投影。7（1 1）汽車行駛軌跡）汽車行駛軌跡2 2、汽車行駛軌跡與道路平面線形、汽車行駛軌跡與道路平面線形89 行駛中的汽車其重心的軌跡在幾何性質(zhì)上有以下特征： 軌跡是連續(xù)的、圓滑的，任一點(diǎn)不出現(xiàn)錯(cuò)頭和破折。10 曲率是連續(xù)的，任一點(diǎn)不出現(xiàn)兩個(gè)曲率值直線圓直線直線圓直線: 不滿足第二、三條性不滿足第二、三條性質(zhì)，但滿足第一條要求，質(zhì)，但滿足第一條要求，滿足了車輛的直行和轉(zhuǎn)滿足了車輛的直行和轉(zhuǎn)向要求，

3、可作為低等級(jí)向要求，可作為低等級(jí)山區(qū)道路采用。山區(qū)道路采用。11 曲率變化是連續(xù)的，任一點(diǎn)不出現(xiàn)兩個(gè)曲率變化率值。直緩圓緩直直緩圓緩直: 為滿足第二條要求，在直線與圓曲線為滿足第二條要求，在直線與圓曲線間引入了一條曲率逐漸變化的間引入了一條曲率逐漸變化的“緩和曲緩和曲線線”，使整條線形符合汽車行駛軌跡特，使整條線形符合汽車行駛軌跡特性的第一條和二條，保持了線形的曲率性的第一條和二條，保持了線形的曲率連續(xù)。它不滿足第三條要求，不是最理連續(xù)。它不滿足第三條要求，不是最理想的，但與汽車行駛軌跡接近，國(guó)內(nèi)外想的，但與汽車行駛軌跡接近，國(guó)內(nèi)外普遍采用。普遍采用。12(2)(2)平面線形要素平面線形要素

4、平面線形三要素：平面線形三要素：直線、圓曲線和緩和曲線直線、圓曲線和緩和曲線。 道路平面線形設(shè)計(jì)，是根據(jù)汽車行駛的力學(xué)性道路平面線形設(shè)計(jì)，是根據(jù)汽車行駛的力學(xué)性質(zhì)和行駛軌跡要求，合理地確定各線形要素的幾質(zhì)和行駛軌跡要求，合理地確定各線形要素的幾何參數(shù)，保持線形的連續(xù)性和均衡性，避免采用何參數(shù)，保持線形的連續(xù)性和均衡性，避免采用長(zhǎng)直線，并注意使線形與地形、地物、環(huán)境和景長(zhǎng)直線，并注意使線形與地形、地物、環(huán)境和景觀等協(xié)調(diào)。對(duì)于車速較高的道路，線形設(shè)計(jì)還應(yīng)觀等協(xié)調(diào)。對(duì)于車速較高的道路，線形設(shè)計(jì)還應(yīng)考慮汽車行駛美學(xué)及駕駛員視覺(jué)和心理上的要求?？紤]汽車行駛美學(xué)及駕駛員視覺(jué)和心理上的要求。133、平面設(shè)計(jì)

5、主要任務(wù)、平面設(shè)計(jì)主要任務(wù) （1）確定平面位置與線形：交點(diǎn)位置）確定平面位置與線形：交點(diǎn)位置(里程里程樁號(hào)、間距、偏角或坐標(biāo)樁號(hào)、間距、偏角或坐標(biāo)) （2）確定平曲線半徑及緩和曲線長(zhǎng)度）確定平曲線半徑及緩和曲線長(zhǎng)度(參數(shù)參數(shù)A) （3）平面線形設(shè)計(jì)：線形要素的組合）平面線形設(shè)計(jì)：線形要素的組合 （4）路線里程樁號(hào)計(jì)算及逐樁坐標(biāo)計(jì)算）路線里程樁號(hào)計(jì)算及逐樁坐標(biāo)計(jì)算 （5）平面視距的確定與保證）平面視距的確定與保證142.1 概述概述2.2 平面圓曲線半徑、超高及加寬平面圓曲線半徑、超高及加寬2.3 緩和段緩和段2.4 行車視距行車視距2.5 平面線形設(shè)計(jì)平面線形設(shè)計(jì)2.6 平面設(shè)計(jì)成果平面設(shè)計(jì)成

6、果第第2章章 路線平面設(shè)計(jì)路線平面設(shè)計(jì)151 1、圓曲線的特點(diǎn)、圓曲線的特點(diǎn)測(cè)設(shè)簡(jiǎn)單；適應(yīng)地形變化，適用范圍廣而靈活；較大半徑圓曲線線形美觀、順適、行車舒適；汽車行駛在圓曲線上受離心力，比在直線上多占用寬度；圓曲線半徑較小時(shí)，視距條件差。16172 2、圓曲線幾何元素、圓曲線幾何元素T切線長(zhǎng)(m)；L曲線長(zhǎng)(m)； E外距(m)；J超距(m)；R圓曲線半徑(m)； 轉(zhuǎn)角(o)TTE/2/2JDZYQZLYZR18圓曲線要素及主點(diǎn)樁號(hào)計(jì)算圓曲線要素及主點(diǎn)樁號(hào)計(jì)算TRtg2LR180ER(sec1)2J2TL切線長(zhǎng)：曲線長(zhǎng)：外距：切曲差（校正值）：19【例題】某四級(jí)公路在交點(diǎn)K10+264.55處

7、右轉(zhuǎn)64.78o，試進(jìn)行該交點(diǎn)的平曲線設(shè)計(jì)。根據(jù)地形、地物資料，擬選曲線半徑R為250m。計(jì)算曲線要素及主點(diǎn)樁號(hào)。20【解】（1）計(jì)算曲線要素21（2）計(jì)算主點(diǎn)樁號(hào)22XY（一）（一）計(jì)算計(jì)算公式與因素公式與因素根據(jù)汽車行駛在曲線上力的平衡式根據(jù)汽車行駛在曲線上力的平衡式計(jì)算曲線半徑計(jì)算曲線半徑：3、圓曲線半徑GsinFcosX)igRvG(GigRGvGiFXh2h2hh2iR127V23)(1272hiVR式中：式中：VV計(jì)算行車速度，（計(jì)算行車速度，（km/hkm/h）；）； 橫向力系數(shù)；橫向力系數(shù)； i ih h超高橫坡度；超高橫坡度； i i1 1路面橫坡度。路面橫坡度。 “ “+”

8、+”在內(nèi)側(cè)車道上行駛，在內(nèi)側(cè)車道上行駛， “ “-”-”在外側(cè)車道上行駛在外側(cè)車道上行駛)(12712iVR或或圓曲線半徑：圓曲線半徑：24)(1272hiVR橫向力系數(shù)橫向力系數(shù) 1）危及行車安全）危及行車安全 為保證汽車用普通輪胎在最不利路面狀況下能不產(chǎn)生為保證汽車用普通輪胎在最不利路面狀況下能不產(chǎn)生橫向滑移，橫向滑移， 應(yīng)低于輪胎與路面之間的橫向摩阻系數(shù)應(yīng)低于輪胎與路面之間的橫向摩阻系數(shù)f 2）增加駕駛操縱的困難）增加駕駛操縱的困難 要求要求0.3。 3）增加燃料消耗和輪胎磨損）增加燃料消耗和輪胎磨損 的存在使車輛的燃油消耗和輪胎磨損增加。橫向力系的存在使車輛的燃油消耗和輪胎磨損增加。橫

9、向力系數(shù)為數(shù)為0.2時(shí)，其燃料消耗時(shí)，其燃料消耗 與輪胎磨損分別比與輪胎磨損分別比0時(shí)多時(shí)多20和近和近3倍。倍。254 4）行旅不舒適）行旅不舒適 當(dāng)當(dāng)超過(guò)一定數(shù)值時(shí)，駕駛者在曲線行駛超過(guò)一定數(shù)值時(shí)，駕駛者在曲線行駛中駕駛緊張，乘客感到不舒適。中駕駛緊張，乘客感到不舒適。 0.10.10.170.17間，舒適性可以接受。間，舒適性可以接受。 綜上所述對(duì)行車的安全、經(jīng)濟(jì)與舒適方面綜上所述對(duì)行車的安全、經(jīng)濟(jì)與舒適方面的要求，最大橫向力系數(shù)采用：的要求，最大橫向力系數(shù)采用：設(shè)計(jì)速度設(shè)計(jì)速度1201008060403020橫向力系數(shù)橫向力系數(shù)0.10.120.130.150.150.160.1726

10、公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定：各級(jí)公路不論轉(zhuǎn)角大小均應(yīng)設(shè)置圓曲線。在選用圓曲線半徑時(shí)應(yīng)與計(jì)算行車速度相適應(yīng)，并盡可能選用較大的圓曲線半徑，以提高公路的使用質(zhì)量。（二）規(guī)定（二）規(guī)定27各級(jí)公路圓曲線的最小半徑：a.極限最小半徑 各級(jí)公路對(duì)按計(jì)算車速行駛的車輛，能保證其安全行車的最小允許半徑。地形困難或條件受限方可采用。 關(guān)鍵參數(shù)：max與ih(max) 超高值變化范圍在10-6%之間，計(jì)算圓曲線最小半徑時(shí)分別用6%、8%和10%的超高值代入計(jì)算，橫向力系數(shù)0.10-0.17。28b.一般最小半徑 指能夠滿足旅客舒適感和工程量要求時(shí)所采取的半徑。 通常按i=6%-8%，=0.05-0.06計(jì)算。29c

11、.不設(shè)超高最小半徑 道路曲線半徑較大、離心力較小時(shí)，路面摩擦力足以保證汽車行駛安全穩(wěn)定所采用的最小半徑。30各級(jí)公路的圓曲線最小半徑各級(jí)公路的圓曲線最小半徑設(shè)計(jì)速度設(shè)計(jì)速度(km/h)(km/h)12012010010080806060404030302020一般值一般值(m)(m)1000100070070040040020020010010065653030極限值極限值(m)(m)650650400400250250125125606030301515不設(shè)超高不設(shè)超高最小半徑最小半徑(m)(m)路拱路拱2.0%2.0%550055004000400025002500150015006006

12、00350350150150路拱路拱2.0%2.0%7500750052505250335033501900190080080045045020020031圓曲線最大半徑圓曲線最大半徑 選用圓曲線半徑時(shí)，在與地形等條件相適應(yīng)的前提下應(yīng)盡量采用大半徑。 但半徑大到一定程度時(shí)，其幾何性質(zhì)和行車條件與直線無(wú)太大區(qū)別，容易給駕駛?cè)藛T造成判斷上的錯(cuò)誤反而帶來(lái)不良后果，同時(shí)也無(wú)謂增加計(jì)算和測(cè)量上的麻煩。 規(guī)范規(guī)定圓曲線的最大半徑不宜超過(guò)10000m。324、圓曲線的超高 汽車在彎道上行駛時(shí)，受到離心力的作用，當(dāng)圓曲線半徑小于規(guī)定不設(shè)超高的最小半徑時(shí)，將彎道外側(cè)車道抬高構(gòu)成內(nèi)低外高的單向坡圓曲線的超高。33

13、 作用：利用汽車重力指向內(nèi)側(cè)的橫向分力，用以克服離心力，減少橫向力，從而保證汽車行駛的穩(wěn)定性及乘客的舒適性。 超高橫坡度的大小與公路等級(jí)、圓曲線半徑及公路所處環(huán)境、自然條件、路面類型、車輛組成等因素有關(guān)。最小超高橫坡度須大于其直線路段的路拱橫坡度。34最大超高最大超高 （1 1）要考慮車輛組成）要考慮車輛組成 在混合交通的道路上，要同時(shí)顧及快、慢車，在混合交通的道路上，要同時(shí)顧及快、慢車，快車超高宜大，慢車超高宜小。快車超高宜大，慢車超高宜小。 （2 2）要考慮氣候因素）要考慮氣候因素 慢車及停在彎道上的車輛在不利季節(jié)情況要慢車及停在彎道上的車輛在不利季節(jié)情況要能避免沿路面最大合成坡度下滑。能

14、避免沿路面最大合成坡度下滑。 （一年中氣候（一年中氣候惡劣季節(jié)路面的橫向摩阻系數(shù)）惡劣季節(jié)路面的橫向摩阻系數(shù)） （3 3）要考慮駕駛者和乘客以心理上的安全感）要考慮駕駛者和乘客以心理上的安全感 對(duì)重山區(qū)、城市附近、交叉口以及有相當(dāng)數(shù)對(duì)重山區(qū)、城市附近、交叉口以及有相當(dāng)數(shù)量非機(jī)動(dòng)車行駛的道路，最大超高還要比一般道量非機(jī)動(dòng)車行駛的道路，最大超高還要比一般道路小些。路小些。 355、平曲線加寬 汽車在曲線上行駛時(shí)，各車輪的軌跡半徑不等，其中后軸內(nèi)側(cè)的車輪的行駛軌跡半徑最小，前軸外側(cè)車輪的行駛軌跡半徑最大，因而需要比直線上更大的寬度；另外前軸中心的軌跡有一定的擺動(dòng)偏移，這種在曲線上拓寬路面的形式平曲線

15、的加寬。36加寬的有關(guān)規(guī)定與要求：（1）規(guī)范規(guī)定，當(dāng)R250m時(shí)，應(yīng)設(shè)置加寬（2）高速、一二級(jí)公路及設(shè)計(jì)速度為40km/h的三級(jí)公路采用3類加寬值；對(duì)不經(jīng)常通行集裝箱運(yùn)輸半掛車的公路，可采用2類加寬值；死機(jī)公路和設(shè)計(jì)速度30km/h的三級(jí)公路可采用1類加寬值。（3）加寬是指路面加寬，路面加寬時(shí)路基一般也同時(shí)加寬（4）圓曲線的加寬應(yīng)設(shè)置在圓曲線的內(nèi)側(cè)（5）分道行駛的公路，當(dāng)圓曲線半徑較小時(shí)，其內(nèi)側(cè)的加寬值應(yīng)大于外側(cè)車道的加寬值。372.1 概述概述2.2 平面圓曲線半徑、超高及加寬平面圓曲線半徑、超高及加寬2.3 緩和段緩和段2.4 行車視距行車視距2.5 平面線形設(shè)計(jì)平面線形設(shè)計(jì)2.6 平面設(shè)

16、計(jì)成果平面設(shè)計(jì)成果第第2章章 路線平面設(shè)計(jì)路線平面設(shè)計(jì)381 1、緩和曲線、緩和曲線 緩和曲線：緩和曲線：設(shè)置在直線和圓曲線之間或半徑相差較設(shè)置在直線和圓曲線之間或半徑相差較大的兩個(gè)轉(zhuǎn)向相同的圓曲線之間的一種曲率連續(xù)變化的大的兩個(gè)轉(zhuǎn)向相同的圓曲線之間的一種曲率連續(xù)變化的曲線。曲線。 規(guī)范規(guī)范規(guī)定：規(guī)定：除四級(jí)公路外的其它各級(jí)公路都應(yīng)設(shè)除四級(jí)公路外的其它各級(jí)公路都應(yīng)設(shè)置緩和曲線，另外，當(dāng)圓曲線半徑大于置緩和曲線，另外，當(dāng)圓曲線半徑大于“不設(shè)超高的最不設(shè)超高的最小半徑小半徑”時(shí)可省略緩和曲線。時(shí)可省略緩和曲線。39行車緩和。便于駕駛員操作方向盤(pán)。消除離心力的突變，提高舒適性。完成超高和加寬的過(guò)渡，

17、利于平穩(wěn)行車。線形緩和。使線形圓滑，增加線形美觀，有良好視覺(jué)效果。(1)緩和曲線的作用40u回旋線回旋線u三次拋物線三次拋物線u 雙紐線雙紐線u n次拋物線次拋物線u 正弦形曲線正弦形曲線 我國(guó)我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)推薦的緩和曲線是推薦的緩和曲線是回旋線回旋線。（2）緩和曲線的采用形式回旋線回旋線是曲率隨著曲線長(zhǎng)度成比例變化的曲線是曲率隨著曲線長(zhǎng)度成比例變化的曲線 41回旋線回旋線是曲率隨著曲線長(zhǎng)度成比例變化的曲線。是曲率隨著曲線長(zhǎng)度成比例變化的曲線。基本公式：基本公式：2AlrA回旋線參數(shù)，表示回旋線曲率變化的緩急程度?；匦€參數(shù)，表示回旋線曲率變化的緩急程度。A為長(zhǎng)度量綱為長(zhǎng)度量綱21Alrk特點(diǎn)：

18、曲率特點(diǎn)：曲率k均勻變化，曲率半徑均勻變化，曲率半徑R=變數(shù)。變數(shù)。（3）回旋線42p回旋線的作用1 1）曲率連續(xù)變化，便于車輛行駛；）曲率連續(xù)變化，便于車輛行駛；2 2）離心加速度逐漸變化，乘客感覺(jué)舒適；）離心加速度逐漸變化，乘客感覺(jué)舒適；3 3）超高橫坡度逐漸變化，行車更加平穩(wěn)；）超高橫坡度逐漸變化，行車更加平穩(wěn)；4 4）與圓曲線配合得當(dāng)，增加線形美觀。）與圓曲線配合得當(dāng)，增加線形美觀。43p回旋線的幾何要素回旋線方程：回旋線方程：2Arl rr回旋線上某點(diǎn)的曲率半徑回旋線上某點(diǎn)的曲率半徑(m)(m)；ll回旋線上某點(diǎn)到原點(diǎn)的曲線長(zhǎng)回旋線上某點(diǎn)到原點(diǎn)的曲線長(zhǎng)(m)(m)；AA回旋線參數(shù)，表

19、征回旋線曲率變化的回旋線參數(shù)，表征回旋線曲率變化的緩急程度。緩急程度。44回旋線的參數(shù)值回旋線的參數(shù)值A(chǔ) A的確定的確定回旋線的起點(diǎn)，回旋線的起點(diǎn)，回旋線某一點(diǎn)，回旋線某一點(diǎn)，則則 ，即回旋線的參數(shù)值為：，即回旋線的參數(shù)值為：45222 Al幾何要素基本公式：基本公式：2Arl 回旋線上任一點(diǎn)的半回旋線上任一點(diǎn)的半徑方向與徑方向與Y Y軸的夾角軸的夾角rr回旋線上任一點(diǎn)回旋線上任一點(diǎn)P P處的處的曲率半徑曲率半徑lPlP點(diǎn)回旋線的長(zhǎng)度點(diǎn)回旋線的長(zhǎng)度4647484950p回旋線的性質(zhì)1 1）曲率按線形函數(shù)增大）曲率按線形函數(shù)增大 A A越大，曲率越大，曲率k k越小，回旋線變化慢；越小，回旋線變

20、化慢； A A越小，曲率越小，曲率k k越大，回旋線變化快越大，回旋線變化快. . 2 2）所有回旋線都幾何相似）所有回旋線都幾何相似 回旋線的形狀是相似的，單位回旋線的性質(zhì)可以代回旋線的形狀是相似的，單位回旋線的性質(zhì)可以代表所有回旋線。表所有回旋線。21Alrk51【例題】已知平原區(qū)某二級(jí)公路有一彎道，偏角右=15o2830,半徑R=600m，緩和曲線長(zhǎng)度Ls=70m，JD=K2+536.48。計(jì)算主點(diǎn)里程樁號(hào)?！窘狻浚?）曲線要素計(jì)算52（1）曲線要素計(jì)算53（2）主點(diǎn)里程樁號(hào)計(jì)算54公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定：各級(jí)公路的緩和曲線長(zhǎng)度應(yīng)大于等于表列值。各級(jí)公路緩和曲線最小長(zhǎng)度各級(jí)公路緩和曲線最

21、小長(zhǎng)度公路等級(jí)高速公路一二三四地形平原微丘直丘山嶺平原山嶺平原山嶺平原山嶺平原山嶺Lsmin(m)1008570508550703550253520（4）設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)552 2、超高緩和段、超高緩和段56 繞路面內(nèi)邊緣旋轉(zhuǎn)：一般用于新建工程 繞路中線旋轉(zhuǎn)：一般用于改建工程 繞路面外邊緣旋轉(zhuǎn)：可在特殊設(shè)計(jì)時(shí)采用(1)無(wú)中央分隔帶公路過(guò)渡形式57 繞中央分隔帶邊緣分別旋轉(zhuǎn)：各種寬度中間帶的均可采用 繞中央分隔帶中心旋轉(zhuǎn)：中間帶寬度較窄(4.5m)公路可采用 繞各自行車道中心旋轉(zhuǎn)：車道數(shù)大于4條的公路采用(2)有中央分隔帶公路過(guò)渡形式582.1 概述概述2.2 平面圓曲線半徑、超高及加寬平面圓曲線半徑、

22、超高及加寬2.3 緩和段緩和段2.4 行車視距行車視距2.5 平面線形設(shè)計(jì)平面線形設(shè)計(jì)2.6 平面設(shè)計(jì)成果平面設(shè)計(jì)成果第第2章章 路線平面設(shè)計(jì)路線平面設(shè)計(jì)59 為保證行車安全，駕駛員應(yīng)能看到前方一定距離內(nèi)的公路路面，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)障礙物或?qū)ο騺?lái)車，使汽車在一定的車速下及時(shí)制動(dòng)或繞過(guò)，這段時(shí)間內(nèi)汽車沿路面行駛的最短距離行車視距2.4 行車視距行車視距分類：分類：停車視距停車視距會(huì)車視距會(huì)車視距錯(cuò)車視距錯(cuò)車視距超車視距超車視距601、停車視距 汽車行駛時(shí)，駕駛員自看到前方障礙物起至到達(dá)障礙物前安全停車止所需要的最短行車距離停車視距停車視距s1s2s0=5m-10m反應(yīng)距離制動(dòng)距離安全距離612、會(huì)車

23、視距 兩輛對(duì)向行駛的汽車在同一車道上相遇及時(shí)制動(dòng)并停車所必須的安全距離會(huì)車視距雙方駕駛員的反應(yīng)距離雙方汽車的制動(dòng)距離安全距離會(huì)車視距623、錯(cuò)車視距 在沒(méi)有明確劃分車道線的雙車道公路上，兩對(duì)向行駛的汽車之相遇，發(fā)現(xiàn)后即采取措施安全錯(cuò)車所需要的最短距離。634、超車視距 快車超越前面慢車后再回到原來(lái)車道所需要的最短距離超車視距汽車1汽車1汽車1汽車1汽車1汽車2汽車2汽車2汽車3汽車3S2S1SCS0S3S1加速行駛距離；S2超車汽車在對(duì)向車道上行駛的距離；S0超車完成，超車汽車與對(duì)向汽車之間的安全距離；S3超車汽車從開(kāi)始加速到超車完成對(duì)向汽車的行駛距離645、存在視距問(wèn)題的情況 （1）平面上：

24、平曲線（暗彎），平面交叉處 （2）縱斷面：凸豎曲線，凹曲線（下穿立體交叉）656、各級(jí)公路對(duì)視距的要求 （1）標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定高速公路、一級(jí)公路應(yīng)滿足規(guī)定高速公路、一級(jí)公路應(yīng)滿足停停車視距車視距 設(shè)計(jì)速度設(shè)計(jì)速度(km/h)1201008060停車視距停車視距(m)2101601107566l標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定二、三、四級(jí)公路必須保證規(guī)定二、三、四級(jí)公路必須保證會(huì)車視距會(huì)車視距。 會(huì)車視距會(huì)車視距長(zhǎng)度不應(yīng)小于長(zhǎng)度不應(yīng)小于停車視停車視距兩倍。其標(biāo)準(zhǔn)如下表。距兩倍。其標(biāo)準(zhǔn)如下表。設(shè)計(jì)速度設(shè)計(jì)速度（km/h）8060403020停車視距停車視距（m）11075403020會(huì)車視距會(huì)車視距（m）22015080

25、6040超車視距超車視距（m）55035020015010067l雙向行駛的雙車道公路，應(yīng)根據(jù)需要并結(jié)合雙向行駛的雙車道公路，應(yīng)根據(jù)需要并結(jié)合地形，宜在地形，宜在3 3分鐘的行駛時(shí)間里，提供一次滿足分鐘的行駛時(shí)間里，提供一次滿足超車視距超車視距要求的超車路段。要求的超車路段。一般情況下，不小于路線總長(zhǎng)度的一般情況下，不小于路線總長(zhǎng)度的10%10%30% 30% 。超車路段設(shè)置應(yīng)結(jié)合地形并力求均勻。超車路段設(shè)置應(yīng)結(jié)合地形并力求均勻。682.1 概述概述2.2 平面圓曲線半徑、超高及加寬平面圓曲線半徑、超高及加寬2.3 緩和段緩和段2.4 行車視距行車視距2.5 平面線形設(shè)計(jì)平面線形設(shè)計(jì)2.6 平

26、面設(shè)計(jì)成果平面設(shè)計(jì)成果第第2章章 路線平面設(shè)計(jì)路線平面設(shè)計(jì)691、直線、直線u短捷、直達(dá)、有美感。短捷、直達(dá)、有美感。u汽車行駛受力簡(jiǎn)單，方向明確，駕駛操作容易。汽車行駛受力簡(jiǎn)單，方向明確，駕駛操作容易。u測(cè)設(shè)簡(jiǎn)單方便。測(cè)設(shè)簡(jiǎn)單方便。u在直線上設(shè)構(gòu)造物更具經(jīng)濟(jì)性。在直線上設(shè)構(gòu)造物更具經(jīng)濟(jì)性。u提供較好的超車條件。提供較好的超車條件。 (1)直線的特點(diǎn)直線的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)70u過(guò)長(zhǎng)不靈活，難與地形及線形協(xié)調(diào)。u過(guò)長(zhǎng)的直線在交通量不大且景觀缺乏變化時(shí)，易使駕駛?cè)藛T感到單調(diào)、疲倦。u在直線縱坡路段，易錯(cuò)誤估計(jì)車間距離、行車速度及上坡坡度。u易對(duì)長(zhǎng)直線估計(jì)得過(guò)短或產(chǎn)生急躁情緒，超速行駛。缺點(diǎn)缺點(diǎn)71(2

27、)直線的運(yùn)用直線的運(yùn)用宜采用直線線形的路段：1）路線不受地形、地物限制的平坦地區(qū)或山間的開(kāi)闊谷地；2）市鎮(zhèn)及其近郊，或規(guī)劃方正的農(nóng)耕區(qū)等以直線條為主的地區(qū)；3）高路堤、長(zhǎng)大橋梁、隧道等路段； 4）路線交叉點(diǎn)及其前后、收費(fèi)站前后；5）雙車道公路提供超車的路段。72（1 1）在直線上縱坡不宜過(guò)大，否則會(huì)造成上坡行車較難，）在直線上縱坡不宜過(guò)大，否則會(huì)造成上坡行車較難，下坡速度過(guò)快且極易失控而產(chǎn)生交通事故。下坡速度過(guò)快且極易失控而產(chǎn)生交通事故。（2 2）長(zhǎng)直線最好與大半徑凹形豎曲線組合，可緩和生硬呆）長(zhǎng)直線最好與大半徑凹形豎曲線組合，可緩和生硬呆板的直線。板的直線。（3）當(dāng)采用長(zhǎng)的直線線形時(shí)，應(yīng)注意

28、的問(wèn)題）當(dāng)采用長(zhǎng)的直線線形時(shí)，應(yīng)注意的問(wèn)題73(3)采用長(zhǎng)直線應(yīng)注意的問(wèn)題采用長(zhǎng)直線應(yīng)注意的問(wèn)題3）直線路段兩側(cè)過(guò)于空曠、景觀單調(diào)或變化較少時(shí)，宜種植植不同樹(shù)種或設(shè)置合理的建筑物、雕塑、廣告牌等，以改善單調(diào)景觀，保證行車安全、舒適。74(3)采用長(zhǎng)直線應(yīng)注意的問(wèn)題采用長(zhǎng)直線應(yīng)注意的問(wèn)題4）長(zhǎng)直線下坡盡頭的平曲線，除曲線半徑、超高、視距等必須符合規(guī)定外，還必須采取設(shè)置標(biāo)志、增加路面抗滑能力等安全措施。5）直線長(zhǎng)度既不宜過(guò)長(zhǎng)，也不宜過(guò)短，尤其是同方向曲線之間不得設(shè)置短的直線。75(4)最長(zhǎng)直線限制最長(zhǎng)直線限制 德國(guó)和日本規(guī)定直線的最大長(zhǎng)度為20V(單位為米，V為計(jì)算行車速度，km/h)(適于高速公

29、路V100km/h)。 美國(guó)為180s的行程。 我國(guó)對(duì)于設(shè)計(jì)速度大于或等于60km/h的公路最大直線長(zhǎng)度為以汽車按設(shè)計(jì)速度行駛70s左右的距離控制，一般直線路段的最大長(zhǎng)度(以m計(jì))應(yīng)控制在設(shè)計(jì)速度(以km/h計(jì))的20倍為宜。 最大直線長(zhǎng)度的量化是一個(gè)值得進(jìn)一步研究的課題。76(5)最短直線限制最短直線限制 當(dāng)車速大于等于60km/h時(shí)，同向曲線間最小直線長(zhǎng)度(以m計(jì))不小于設(shè)計(jì)速度(以kmh計(jì))的6倍 (6V)； 當(dāng)車速小于等于40km/h時(shí)，同向曲線間最小直線長(zhǎng)度限制可以適當(dāng)放寬。L1JD112O1O2R1R2(a)1JD2277同向曲線同向曲線78 反向曲線間最小直線長(zhǎng)度(以m計(jì))以不小

30、于設(shè)計(jì)速度(以kmh計(jì))的2倍為宜(2V)，否則若兩反向曲線已設(shè)緩和曲線，就將兩緩和曲線的首尾相接。(b)JD11O1R112O2R2L22JD279反向曲線反向曲線802、圓曲線的運(yùn)用、圓曲線的運(yùn)用一般采用極限半徑的48倍一般不宜大于10000m各級(jí)公路均應(yīng)設(shè)置平曲線整個(gè)平面線形應(yīng)是連續(xù)、均衡的曲線線形應(yīng)于縱斷面線形協(xié)調(diào)，必須避免小半徑平曲線與豎曲線相重合81p緩和曲線的最小長(zhǎng)度 1 1）旅客感覺(jué)舒適）旅客感覺(jué)舒適 2 2）超高漸變率適中）超高漸變率適中 3 3）行駛時(shí)間不過(guò)短）行駛時(shí)間不過(guò)短設(shè)計(jì)速度(km/h)1201008060403020緩和曲線最小長(zhǎng)度(m)1008570604030

31、203、緩和曲線的運(yùn)用、緩和曲線的運(yùn)用RVLMins3)(036. 0piBLMins)(2.1)(VLMins82p 緩和曲線的省略 （1）在直線與圓曲線間，當(dāng)圓曲線半徑大于或等于“不設(shè)超高的最小半徑”時(shí)； （2）半徑不同的同向圓曲線間，當(dāng)小圓半徑大于或等于“不設(shè)超高的最小半徑”時(shí)，直線與圓曲線間和大圓與小圓間均不設(shè)緩和曲線； （3）小圓半徑大于表中所列臨界曲線半徑，且符合下列條件之一時(shí)，大圓與小圓間不設(shè)緩和曲線： 小圓曲線按規(guī)定設(shè)置相當(dāng)于最小緩和曲線長(zhǎng)的回旋線時(shí)，其大圓與小圓的內(nèi)移值之差不超過(guò)0.10m。 設(shè)計(jì)速度80km/h時(shí)，大圓半徑（R1）與小圓半徑（R2）之比小于1.5。 設(shè)計(jì)速度

32、80km/h時(shí)，大圓半徑（R1）與小圓半徑（R2）之比小于2。83【例】【例】平原區(qū)某二級(jí)公路有一彎道平原區(qū)某二級(jí)公路有一彎道R=250mR=250m，交點(diǎn)，交點(diǎn)JDJD1 1=K17+568.38=K17+568.38，轉(zhuǎn)角，轉(zhuǎn)角=38=3830003000，計(jì)算該曲線，計(jì)算該曲線上所設(shè)置緩和曲線的五個(gè)基本樁號(hào)。上所設(shè)置緩和曲線的五個(gè)基本樁號(hào)?！窘狻俊窘狻浚?）由平原區(qū)二級(jí)公路計(jì)算行車速度）由平原區(qū)二級(jí)公路計(jì)算行車速度80km/h，得出緩和曲線長(zhǎng)度，得出緩和曲線長(zhǎng)度L：L=0.0214V3/(Rs）=0.0214803/(2500.6)=73.73mLV/3.6366.67mL=R/9R=2

33、7.78250m據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，二級(jí)公路計(jì)算行車速度為據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，二級(jí)公路計(jì)算行車速度為80km/h時(shí)，時(shí)，最小緩和曲線長(zhǎng)度為最小緩和曲線長(zhǎng)度為70m。 取取L=75m84(2)(2)圓曲線的內(nèi)移值圓曲線的內(nèi)移值 R=L2/(24R)-L4/(2688R3)=0.94m(3)總切線長(zhǎng)總切線長(zhǎng)Th q=L/2-L3/(240R2)=37.47m Th= (R+ R)tan/2 +q=125.10m(4)曲線總長(zhǎng)度曲線總長(zhǎng)度Lh： =L/(2R)180/ =8o 35 30.72 Lh=R(-2) /1802L =242.99m85(5)(5)五個(gè)基本樁號(hào)計(jì)算五個(gè)基本樁號(hào)計(jì)算nR=250 L=75 T

34、h=125.10 Lh=242.99nJD= K17+568.38nZH=JD-Th=K17+443.28nHY=ZH+L=K17+518.28nQZ=HY+(Lh-2L)/2n =K17+564.775nYH=HY+Lh-2Ln=K17+611.27nHZ=ZH+Lhn = K17+686.2786(6)(6)超距超距nD2Th-Lh=7.21mnJD= QZ+D/2=K17+568.38n說(shuō)明計(jì)算無(wú)誤！說(shuō)明計(jì)算無(wú)誤！874、平面線形設(shè)計(jì)一般原則 （1 1）平面線形應(yīng)直捷、連續(xù)、順適，并與地）平面線形應(yīng)直捷、連續(xù)、順適，并與地形、地物相適應(yīng)，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。形、地物相適應(yīng)，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)

35、。 原則：原則：與地形相適應(yīng)，宜直則直，宜曲則曲，不片與地形相適應(yīng)，宜直則直，宜曲則曲，不片面追求直曲。面追求直曲。 直線、圓曲線、緩和曲線的選用與合理組合取決于地直線、圓曲線、緩和曲線的選用與合理組合取決于地形地物等具體條件，片面強(qiáng)調(diào)路線要以直線為主或以曲形地物等具體條件，片面強(qiáng)調(diào)路線要以直線為主或以曲線為主，或人為規(guī)定二者的比例都是錯(cuò)誤的。線為主，或人為規(guī)定二者的比例都是錯(cuò)誤的。88 在寬闊的平原微丘區(qū)，路線應(yīng)直捷順暢。在寬闊的平原微丘區(qū)，路線應(yīng)直捷順暢。89在起伏的山嶺和丘陵地區(qū)，線形以曲線為主。在起伏的山嶺和丘陵地區(qū)，線形以曲線為主。 90 在沒(méi)有任何障礙物的戈壁、草原等開(kāi)闊地區(qū)，應(yīng)以

36、在沒(méi)有任何障礙物的戈壁、草原等開(kāi)闊地區(qū)，應(yīng)以直線為主。直線為主。91 （2 2）保持平面線形的均衡與連貫。）保持平面線形的均衡與連貫。 為使一條道路上行駛的車輛盡量以均勻速度行駛，為使一條道路上行駛的車輛盡量以均勻速度行駛，平面線形各要素應(yīng)保持連續(xù)而均衡，必須避免線形平面線形各要素應(yīng)保持連續(xù)而均衡，必須避免線形的突變。的突變。 長(zhǎng)直線的盡頭避免接小半徑曲線長(zhǎng)直線的盡頭避免接小半徑曲線 長(zhǎng)直線上汽車行駛速度較高，如果突然遇到小半長(zhǎng)直線上汽車行駛速度較高，如果突然遇到小半徑曲線，易產(chǎn)生減速不及造成的事故。徑曲線，易產(chǎn)生減速不及造成的事故。 事故形態(tài)：事故形態(tài)：車輛側(cè)翻到曲線外側(cè)路基或與對(duì)向車車輛側(cè)

37、翻到曲線外側(cè)路基或與對(duì)向車輛相撞或碰撞路側(cè)護(hù)欄。輛相撞或碰撞路側(cè)護(hù)欄。92 要求：要求：長(zhǎng)直線的盡頭避免接小半徑曲線，特別長(zhǎng)直線的盡頭避免接小半徑曲線，特別避免長(zhǎng)直線下坡盡頭接小半徑平曲線。若由于地形避免長(zhǎng)直線下坡盡頭接小半徑平曲線。若由于地形所限小半徑曲線難免時(shí)，中間應(yīng)插入中等曲率的過(guò)所限小半徑曲線難免時(shí)，中間應(yīng)插入中等曲率的過(guò)渡性曲線，并使縱坡不要過(guò)大。渡性曲線，并使縱坡不要過(guò)大。93高低標(biāo)準(zhǔn)之間要有過(guò)渡高低標(biāo)準(zhǔn)之間要有過(guò)渡u 同一等級(jí)道路上大、小指標(biāo)間的均衡過(guò)渡同一等級(jí)道路上大、小指標(biāo)間的均衡過(guò)渡l長(zhǎng)直線與小半徑曲線之間。長(zhǎng)直線與小半徑曲線之間。l相鄰的大小半徑曲線之間。相鄰的大小半徑曲

38、線之間。u同一條道路上采用不同計(jì)算行車速度設(shè)計(jì)的路段之間的同一條道路上采用不同計(jì)算行車速度設(shè)計(jì)的路段之間的過(guò)渡。過(guò)渡。 在標(biāo)準(zhǔn)變更的相互銜接處前、后一定長(zhǎng)度范圍內(nèi)主要在標(biāo)準(zhǔn)變更的相互銜接處前、后一定長(zhǎng)度范圍內(nèi)主要技術(shù)指標(biāo)應(yīng)逐漸過(guò)渡，避免產(chǎn)生突變，設(shè)計(jì)速度高的一端技術(shù)指標(biāo)應(yīng)逐漸過(guò)渡，避免產(chǎn)生突變，設(shè)計(jì)速度高的一端應(yīng)采用較低的平、縱技術(shù)指標(biāo)，反之則應(yīng)采用較高的平、應(yīng)采用較低的平、縱技術(shù)指標(biāo)，反之則應(yīng)采用較高的平、縱技術(shù)指標(biāo)，以使平、縱線形技術(shù)指標(biāo)較為均衡?？v技術(shù)指標(biāo)，以使平、縱線形技術(shù)指標(biāo)較為均衡。 94（3 3）避免連續(xù)急彎線形。）避免連續(xù)急彎線形。 回頭曲線是在山區(qū)越嶺線的特別困難地段，以延長(zhǎng)

39、展線方回頭曲線是在山區(qū)越嶺線的特別困難地段，以延長(zhǎng)展線方式克服高差而采用的一種特殊曲線類型。式克服高差而采用的一種特殊曲線類型?；仡^曲線一般是由一個(gè)主曲線、回頭曲線一般是由一個(gè)主曲線、兩個(gè)輔助曲線和主、輔曲線所夾兩個(gè)輔助曲線和主、輔曲線所夾的直線段組合而成的復(fù)雜曲線。的直線段組合而成的復(fù)雜曲線。95 （4 4）平曲線應(yīng)有足夠的長(zhǎng)度）平曲線應(yīng)有足夠的長(zhǎng)度 平曲線的最小長(zhǎng)度平曲線的最小長(zhǎng)度 平曲線一般由前后緩和曲線和中間圓曲線共三段曲線組成，平曲線一般由前后緩和曲線和中間圓曲線共三段曲線組成，每段曲線至少需要每段曲線至少需要3s的時(shí)間。的時(shí)間。 基本型曲線：基本型曲線：9s行程行程 凸型曲線：凸型

40、曲線：6s的行程的行程 平曲線最小長(zhǎng)度不得小于下表規(guī)定。平曲線最小長(zhǎng)度不得小于下表規(guī)定。設(shè)計(jì)速度(km/h)1201008060403020一般值（m）600500400300200150100最小值（m）20017014010070504096 小偏角的平曲線長(zhǎng)度：小偏角的平曲線長(zhǎng)度： 小偏角曲線的問(wèn)題小偏角曲線的問(wèn)題：設(shè)置了較大的半徑也容易把曲設(shè)置了較大的半徑也容易把曲線長(zhǎng)看成比實(shí)際的要短，造成急轉(zhuǎn)彎的錯(cuò)覺(jué)。線長(zhǎng)看成比實(shí)際的要短，造成急轉(zhuǎn)彎的錯(cuò)覺(jué)。979899（5 5）高速公路還應(yīng)盡量滿足視覺(jué)和心理上的要求）高速公路還應(yīng)盡量滿足視覺(jué)和心理上的要求 100（1）基本型 按直線-回旋線-圓曲線

41、-回旋線-直線的順序組合的線形。5、平面線形要素的組合類型101組合要求組合要求: 基本形設(shè)計(jì)時(shí)，為使線形協(xié)調(diào)，基本形設(shè)計(jì)時(shí)，為使線形協(xié)調(diào)，A值的選擇最值的選擇最好使回旋線、圓曲線、回旋線的長(zhǎng)度以大致接近為宜好使回旋線、圓曲線、回旋線的長(zhǎng)度以大致接近為宜（但在許多情況下是無(wú)法做到的）。（但在許多情況下是無(wú)法做到的）。102（2）S型 兩個(gè)反向圓曲線用兩段回旋線連接的組合。兩個(gè)反向圓曲線用兩段回旋線連接的組合。 2V21JD1JD2103104組合要求組合要求 S形相鄰兩個(gè)回旋線參數(shù)A1與A2宜相等。達(dá)不到時(shí)，A1與A2之比應(yīng)小于2.0，有條件時(shí)以小于1.5為宜。當(dāng)A2 200時(shí)， A1與A2之比應(yīng)小于1.5。 S型的兩個(gè)反向回旋線以徑相連接為宜。當(dāng)受地形或其