項(xiàng)目3路線平面

1、項(xiàng)目3 道路平面設(shè)計(jì) 任務(wù)一 平面線形基本知識(shí)認(rèn)知任務(wù)二 平面線形設(shè)計(jì)與成果認(rèn)知一、直線一、直線1、優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：（1）兩點(diǎn)之間直線最短，短捷、直達(dá)。 （2）直線上行駛，受力簡(jiǎn)單，方向明確，駕駛操作簡(jiǎn)易。 （3）直線段測(cè)設(shè)方便。缺點(diǎn)：（1）直線線形大多難于與地形相協(xié)調(diào)。 （2）過(guò)長(zhǎng)的直線易使駕駛者感到單調(diào)、疲倦，易產(chǎn)生盡快駛出直線的急躁情緒，易導(dǎo)致交通事故的發(fā)生。2、直線的運(yùn)用直線是兩點(diǎn)間距離最短的線形，一般情況下，這種線形測(cè)設(shè)、施工簡(jiǎn)單，視線良好，運(yùn)行距離短，可降低汽車的運(yùn)營(yíng)成本，因而在城市道路設(shè)計(jì)中被廣泛運(yùn)用。但由于直線線形的靈活性差，受地形、環(huán)境等條件限制，并且線形很容易導(dǎo)致駕駛員的思想麻

2、痹，經(jīng)常性超車，從而容易引發(fā)交通那個(gè)事故。因此，在道路平面設(shè)計(jì)中，過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短的直線都有可能對(duì)安全、經(jīng)濟(jì)快速和舒適的行車造成不利的影響，因此都不是好的線形，需要加以限制。1）直線的最大長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)的直線街景單調(diào)，容易使駕駛員感到單調(diào)、疲倦，使駕駛員注意力不集中，于是產(chǎn)生想盡快駛出直線的急躁情緒，加速以致超出設(shè)計(jì)車速，容易導(dǎo)致交通事故。而城市道路由于交叉口多，且道路兩側(cè)的景觀不會(huì)很單調(diào)，無(wú)論是駕駛員還是乘客均不會(huì)產(chǎn)生上述不良反應(yīng)，因此，城市道路設(shè)計(jì)對(duì)直線最大長(zhǎng)度可不加限制。2）直線的最小長(zhǎng)度互相通視的兩同向曲線間若插入短直線，容易產(chǎn)生把直線和兩端的曲線看成反向曲線的錯(cuò)覺(jué)，當(dāng)直線過(guò)短時(shí)甚至把兩個(gè)曲線看成

3、一個(gè)曲線，這種線形破壞了線形的連續(xù)性，且容易造成駕駛操作的失誤，設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量避免。大量的觀測(cè)資料表明，汽車行駛速度越快，駕駛員所觀測(cè)的汽車前方的路況越遠(yuǎn)，這個(gè)距離在數(shù)值上大約是行車速度V（以km/h計(jì)）的6倍（以m計(jì)），所以規(guī)定同向曲線間的直線長(zhǎng)度以不小于6V為宜。這一要求，在設(shè)計(jì)速度較高（）的道路上應(yīng)盡可能保證。轉(zhuǎn)向相反的兩曲線之間，考慮到為設(shè)置超高和加寬緩和以及駕駛員轉(zhuǎn)向操作的需要，其間的直線最小長(zhǎng)度（以m計(jì)）以不小于設(shè)計(jì)車速V（以km/h計(jì)）的2倍為宜。二、圓曲線二、圓曲線1圓曲線的幾何元素(geometry element)（1）基本公式）基本公式aRaRL01745. 0180) 1

4、2(secaREJDTZYL/2 /2EQZRYZT2RtgTLT2D（2）主點(diǎn)測(cè)設(shè)2DQZJD2LYZQZTJDZYLZYYZ直圓點(diǎn)圓直點(diǎn)曲中點(diǎn)交點(diǎn)（校核）2. 圓曲線的特點(diǎn)各級(jí)道路無(wú)論轉(zhuǎn)角大小均應(yīng)設(shè)置平曲線，圓曲線是平曲線的主要組成部分之一。圓曲線的主要特點(diǎn)有：任意點(diǎn)的曲率和曲線半徑為常數(shù)，故測(cè)設(shè)簡(jiǎn)單；能較好地適應(yīng)地形的變化，適應(yīng)范圍廣并且可靈活使用；大半徑的長(zhǎng)圓曲線線形美觀，行車舒暢；圓曲線上的每一點(diǎn)的方向都在不斷改變，汽車在圓曲線上行駛時(shí)受到離心力的作用；汽車在彎道上行駛時(shí)汽車的前后輪的輪跡不重合，須占較直線略寬的行車道寬度；圓曲線若半徑較小，彎道內(nèi)側(cè)有障礙物時(shí)，駕駛員的視線受到阻擋，

5、有可能產(chǎn)生視距不足的情況。 3. 受力分析gRGvRmvF22cossinsincosGFYGFX1cossin，yitgyyyigRvGGigRGvGiFX22GX /yiRV1272GcosGsinRFcosFsinGN1N2F 4.橫向力系數(shù)越大越不利，表現(xiàn)在以下方面：危及行車安全輪胎不在路面上滑移 增加駕駛操縱的困難輪胎的情況：橫向力作用下，彈性的輪胎會(huì)產(chǎn)生橫向變形，使輪胎的中間平面與輪跡前進(jìn)方向形成一個(gè)橫向偏移角。其存在增加了汽車在方向操縱上的困難，特別是車速較高時(shí)，如果橫向偏移-角超過(guò)了5，一般司機(jī)就不易保持駕駛方向上的穩(wěn)定。增加燃料消耗和輪胎磨損存在使車輛的燃油消耗和輪胎磨損增加

6、行旅不舒適值過(guò)大，會(huì)影響汽車的穩(wěn)定性和速度。曲線半徑小的彎道，司機(jī)盡量大回轉(zhuǎn)，值超過(guò)一定值后，司機(jī)就需特別注意；旅客就會(huì)感覺(jué)不適。 0.10時(shí)，不感到有曲線存在，很平穩(wěn)； =0.15時(shí)，稍感到有曲線存在，尚平穩(wěn)； =0.20時(shí)，已感到有曲線存在，稍感不穩(wěn)定； =0.35時(shí)，感到有曲線存在，不穩(wěn)定； 0.40時(shí)，非常不穩(wěn)定，有傾車的危險(xiǎn)感。舒適界限為0.110.16。 5.圓曲線半徑城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范（CJJ 372012）根據(jù)各級(jí)城市道路的不同要求，規(guī)定了圓曲線最小半徑有三類： 設(shè)超高極限最小半徑：主要滿足行車安全，適當(dāng)考慮舒適性設(shè)超高最小半徑：已具有較好的安全性和舒適性；不設(shè)超高最小半徑：考慮

7、即使不設(shè)超高也能保證其安全性和舒適性。)i(127VRh2 6.公路圓曲線最小半徑公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D202006）（1）極限最小半徑是在地形條件或其它特殊情況限制時(shí)不得已才使用的，主要滿足安全要求，適當(dāng)考慮具有起碼的舒適性。（2）一般最小半徑 一方面考慮較好的安全性和舒適性，另一方面考慮地形復(fù)雜情況下不會(huì)過(guò)多地增加工程量。（3）不設(shè)超高的最小半徑考慮即使不設(shè)超高也能保證其安全性和舒適性。城市道路圓曲線最小半徑城市道路圓曲線最小半徑公路圓曲線最小半徑公路圓曲線最小半徑三、緩和曲線三、緩和曲線設(shè)置在直線和圓曲線之間或半徑相差較大的兩個(gè)轉(zhuǎn)向的圓曲線之間的一種曲率連續(xù)變化的曲線。 1、緩和曲

8、線的作用（1）曲率連續(xù)變化，便于車輛遵循。（2）離心加速度逐漸變化，旅客感覺(jué)舒適。（3）超高橫坡度逐漸變化，行車更加平穩(wěn)。（4）與圓曲線配合得當(dāng)，增加線形美觀。2、緩和曲線的性質(zhì)假定：等速v(m/s)， 勻速轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)(rad/s) 方向盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)的角度為 結(jié)論：rl=C r緩和曲線上某點(diǎn)半徑 l緩和曲線上某點(diǎn)至起點(diǎn)的距離 C常數(shù) 此性質(zhì)與數(shù)學(xué)上的回旋線正好相符 ，選擇回旋線作為緩和曲線。3、緩和曲線計(jì)算(基本型)（1）基本公式22402RLLqss342238424RLRLpssRLs6479.280q2atg)pR(THsHL2R180)2a(L0R2asec)pR(EHHHHLT2D（2）主

9、點(diǎn)測(cè)設(shè) HTJDZHsZHHYlYHYYHlsYHHZl2LHZQZH2DQZJDHHTJDZHsZHHYlYHYYHlHTJDZHsZHHYlsYHHZlYHYYHlHTJDZHsZHHYl2LHZQZHsYHHZlYHYYHlHTJDZHsZHHYl2LHZQZHsYHHZlYHYYHlHTJDZHsZHHYl直緩點(diǎn)緩圓點(diǎn)圓緩點(diǎn)緩直點(diǎn)曲中點(diǎn)交點(diǎn)（校核） 例題：已知某道路平面線形為基本式，并已知緩和曲線長(zhǎng)度為100m，圓曲線半徑2000m，偏角為290109，JD里程樁號(hào)為K8+000，計(jì)算曲線幾何要素與主點(diǎn)里程樁號(hào)。 4、緩和曲線長(zhǎng)度的確定（1）按離心加速度變化率（2）按照車輛行駛時(shí)間（3

10、）按超高漸變率適中考慮（4）按視覺(jué)條件 為了行車安全，駕駛員應(yīng)能隨時(shí)看到汽車前面相當(dāng)遠(yuǎn)的一段路程，一旦發(fā)現(xiàn)前方路面上有障礙物或迎面來(lái)車，能及時(shí)采取措施，避免相撞，這一必須的最短距離稱為行車視距。 行車視距是否充分，直接關(guān)系到行車的安全和迅速，是道路使用質(zhì)量的重要標(biāo)志之一。在道路平面上的暗彎（處于挖方路段的彎道和內(nèi)側(cè)有障礙物的彎道）、縱斷面上的凸型豎曲線以及下穿式立體交叉的凹型豎曲線上都有可能存在視距不足的問(wèn)題。四、行車視距四、行車視距駕駛員發(fā)現(xiàn)障礙物或迎面來(lái)車，根據(jù)其采取措施不同，行車視距可分為以下幾種類型：（1）停車視距。汽車行駛時(shí)，自駕駛員看到前方障礙物時(shí)起，至到達(dá)障礙物前安全停車止，所需

11、的最短距離。（2）會(huì)車視距。在同一車道上兩對(duì)向車相遇，從相互發(fā)現(xiàn)起，至同時(shí)采取制動(dòng)措施使兩車安全停止所需的最短距離。（3）錯(cuò)車視距。在沒(méi)有明確劃分車道線的雙車道路上，兩對(duì)向行駛的汽車相遇，發(fā)現(xiàn)后立即采取減速避讓措施，安全錯(cuò)車所需的最短距離。（4）超車視距。在雙車道道路上，后車超越前車時(shí)，從開(kāi)始駛離原車道起，至可見(jiàn)逆向行車并能超車后安全錯(cuò)車所需的最短距離。上述四種行車視距中，前三者屬于對(duì)向行駛，第四種屬于同向行駛。第四種所需要的距離最長(zhǎng)，須單獨(dú)研究。而前三種中，以會(huì)車視距最長(zhǎng)，只要道路能保證會(huì)車視距，停車視距和錯(cuò)車視距也就可以得到保證了。根據(jù)計(jì)算分析可知，會(huì)車視距約等于停車視距的2倍，故只要計(jì)算

12、停車視距就可以了。計(jì)算視距首先要明確“目高”和“物高”。“目高”是指駕駛員眼睛距地面的高度，日本采用1.2，美國(guó)各州公路工作者協(xié)會(huì)（AASHTO）采用4.5ft=1.37m，加拿大采用1.05m，我國(guó)規(guī)定為1.2m，規(guī)定以車體較低的小客車為標(biāo)準(zhǔn)，據(jù)實(shí)測(cè)采用1.2m?！拔锔摺钡娜≈担紤]經(jīng)濟(jì)性和安全性，考察道路上可能的各種障礙物以及汽車底盤(pán)離地的最小高度，它變化在0.140.20m之間，偏于安全方面的考慮，故規(guī)定“物高”為0.1m。停車視距：視高1.2m，物高0.1m。超車視距：視高1.2m，物高為1.2m。新標(biāo)準(zhǔn)增加貨車停車視距，其目高為2.0m，物高為0.1m，其值略大于停車視距，也應(yīng)作為控

13、制指標(biāo)。一、平面線形設(shè)計(jì)要求與組合類型一、平面線形設(shè)計(jì)要求與組合類型 1. 平面線形設(shè)計(jì)要求城市道路的平面定線要受到道路網(wǎng)的布局、道路規(guī)劃紅線寬度和沿街已有建筑物位置等因素的約束。平面線形只能局限在一定范圍內(nèi)移動(dòng)，定線的自由度要比公路小的多。 1）平面線形設(shè)計(jì)原則 （1）道路平面線形位置應(yīng)按城市總體規(guī)劃道路網(wǎng)布設(shè)。 （2）道路平面線形應(yīng)與地形、地質(zhì)和水文等結(jié)合，并符合各級(jí)道路的技術(shù)指標(biāo)。 （3）道路平面線形設(shè)計(jì)應(yīng)處理好直線與平曲線的銜接，合理地設(shè)置緩和曲線、超高、加寬等（一般城市道路較少設(shè)置緩和曲線和超高）。 （4）道路平面線形設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)道路等級(jí)合理地設(shè)計(jì)交叉口、沿線建筑物出入口、停車場(chǎng)出入口

14、、分隔帶斷口、公共交通?？空疚恢玫?。 （5）平面線形需分期實(shí)施時(shí)，應(yīng)滿足近期使用要求，兼顧遠(yuǎn)期發(fā)展，減少?gòu)U棄工程。任務(wù)二 平面線形設(shè)計(jì)與成果認(rèn)知2）平面定線 定線是在道路規(guī)劃路線起終點(diǎn)之間選定一條技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)上合理，又能符合使用要求的道路中心線的工作。它面對(duì)的是一個(gè)十分復(fù)雜的自然環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件，需要綜合考慮多方面因素。為達(dá)此目的，選線必須由粗到細(xì)，由輪廓到具體，逐步深入，分階段分步驟地加以分析比較，才能定出最合理的路線來(lái)。城市道路的路線的選定主要取決于城市干道網(wǎng)及紅線規(guī)劃。 3）選線原則 （1）符合規(guī)劃要求； （2）路線盡量簡(jiǎn)捷； （3）合理安排交叉口； （4）考慮與遠(yuǎn)期規(guī)劃相結(jié)合。4

15、）道路平曲線 道路為了繞避障礙、利用地形，以及通過(guò)必要的控制點(diǎn)，致使在平面上常出現(xiàn)轉(zhuǎn)折。在路線轉(zhuǎn)折處，一般均用圓曲線連接，以使車輛平順地由前一條直線路段轉(zhuǎn)向駛?cè)牒笠粭l直線路段，所以要分析研究汽車在彎道上行駛的規(guī)律和特點(diǎn)，以便采取有效的措施來(lái)確保汽車行駛的通暢、安全、迅速、經(jīng)濟(jì)和舒適。平曲線一般由圓曲線及兩端緩和曲線組成。 2 2、平面線形組合類型、平面線形組合類型(一)基本型兩回旋線參數(shù)可以相等，也可設(shè)計(jì)成不相等的非對(duì)稱型曲線，宜將三者（回圓回）長(zhǎng)度設(shè)計(jì)成1：1：1。(二)S型兩個(gè)反向圓曲線用回旋線連接的組合。 (三)卵型用一個(gè)回旋線連接同向圓曲線的組合。(四)凸型在兩個(gè)同向回旋線間不插入圓曲

16、線而徑相銜接的組合。(五)復(fù)合型兩個(gè)以上同向回旋線間在曲率相等處相互連接的形式。(六)C型同向曲線的兩回旋線在曲率為0處徑相銜接（即連接處曲率為0，R=）二、平面設(shè)計(jì)成果二、平面設(shè)計(jì)成果完成平面線形設(shè)計(jì)以后應(yīng)該立即形成各種圖紙和表格。其中主要的圖紙有：平面設(shè)計(jì)圖、工程位置示意圖等。主要的表格有：直線、曲線及轉(zhuǎn)角表、逐樁坐標(biāo)表等。1、道路平面設(shè)計(jì)圖規(guī)劃紅線。道路紅線是道路用地與城市其他用地的分界線，紅線之間的寬度也就是城市道路的總寬度，所以當(dāng)?shù)缆返闹行木€畫(huà)出以后，則應(yīng)按城市道路的規(guī)劃寬度畫(huà)出道路紅線，如果有遠(yuǎn)期規(guī)劃和近期規(guī)劃，都應(yīng)畫(huà)出并注明。坡口、坡腳線。新建道路由于原地面高低起伏必須有填有挖。

17、填方路段在平面圖中應(yīng)畫(huà)出路基的坡腳線；挖方路段畫(huà)出路基的坡口線。在路基橫斷面上，量出坡口或坡腳或坡腳至中線的距離，點(diǎn)繪在平面圖中相應(yīng)樁號(hào)的橫斷面線上（左、右側(cè)），然后用平滑的曲線分別將坡口點(diǎn)、坡腳點(diǎn)順序連接，最后畫(huà)上示坡線。車道線。城市道路的車道線是城市道路平面設(shè)計(jì)圖中的重要內(nèi)容。在路幅寬度內(nèi)，有機(jī)動(dòng)車道、非機(jī)動(dòng)車道，在機(jī)動(dòng)車道中還分快車道、慢車道等。各種車道線的位置，寬度可在橫斷面布置圖中查得，一一畫(huà)出平面圖中。車道的曲線部分應(yīng)按設(shè)計(jì)的圓曲線半徑、緩和曲線長(zhǎng)度繪制。各車道之間的分隔帶、路緣帶等也應(yīng)繪出。人行道、人行橫道線和交通島。地上、地下管線和排水設(shè)施。各處地上、地下管線的走向和位置、雨水進(jìn)水口、窨井、排水溝等都應(yīng)在圖中標(biāo)出。必要時(shí)需另外繪制排水管線平面圖紙。交叉口。平面交叉口、立體交叉口雖然有專門(mén)的設(shè)計(jì)圖，但在平面設(shè)計(jì)中也應(yīng)按照比例尺畫(huà)出，并詳細(xì)注明交叉口的各路去向、交叉角度、曲線元素以及路緣石轉(zhuǎn)彎半徑。一張完整的平面設(shè)計(jì)圖，除了清楚和正確地表達(dá)上述設(shè)計(jì)內(nèi)容外，還可對(duì)某些細(xì)部設(shè)施或構(gòu)建畫(huà)出大樣圖。最后在圖中的空白處作一些簡(jiǎn)要的工程說(shuō)明，如工程范圍、采用坐標(biāo)系、引用的水準(zhǔn)點(diǎn)位置等。2.工程位置示意圖工程位置示意圖是道路平面設(shè)計(jì)文件的重要組成部分。該圖全面、清晰