第三章道路平面設(shè)計(jì)

1、第三章第三章道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)HorizontalAlignmentDesign第一節(jié)第一節(jié)道路平面線形設(shè)計(jì)原理道路平面線形設(shè)計(jì)原理PrincipleofHorizontalAlignmentDesign一、路線一、路線Route道路是一條三維空間實(shí)體道路是一條三維空間實(shí)體，它是由路基、，它是由路基、路面、橋梁、涵洞、隧道和沿線設(shè)施所組成的路面、橋梁、涵洞、隧道和沿線設(shè)施所組成的線形構(gòu)造物。線形構(gòu)造物。一般所說(shuō)的路線，是指道路一般所說(shuō)的路線，是指道路中線中線的空間位置的空間位置，它是一條空間曲線。，它是一條空間曲線。路線在水平路線在水平面上的投影稱為路線的平面；沿中線豎直剖切面上的投影稱

2、為路線的平面；沿中線豎直剖切再行展開則是路線的縱斷面；中線上任意一點(diǎn)再行展開則是路線的縱斷面；中線上任意一點(diǎn)的法向切面是道路在該點(diǎn)的橫斷面。的法向切面是道路在該點(diǎn)的橫斷面。設(shè)計(jì)順序：設(shè)計(jì)順序：一般是一般是先定平面先定平面，并沿這個(gè)平面線形進(jìn)行，并沿這個(gè)平面線形進(jìn)行勘查測(cè)量，以取得地面線、地質(zhì)及水文地質(zhì)等勘查測(cè)量，以取得地面線、地質(zhì)及水文地質(zhì)等資料。資料。然后再設(shè)計(jì)縱斷面和橫斷面然后再設(shè)計(jì)縱斷面和橫斷面。為求得線。為求得線形的均衡和減少土石方工程量，形的均衡和減少土石方工程量，必要時(shí)再修改必要時(shí)再修改平面位置平面位置。這樣經(jīng)過(guò)幾次反復(fù)，可望得到一個(gè)。這樣經(jīng)過(guò)幾次反復(fù)，可望得到一個(gè)令人滿意的結(jié)果。

3、令人滿意的結(jié)果。二、平面線形設(shè)計(jì)的基本要求二、平面線形設(shè)計(jì)的基本要求EssentialDemandofHorizontalAlignmentDesign（一）（一）汽車行駛軌跡汽車行駛軌跡（1）汽車運(yùn)行軌跡是連續(xù)的、圓滑的汽車運(yùn)行軌跡是連續(xù)的、圓滑的，即在，即在任何一點(diǎn)不出現(xiàn)錯(cuò)頭和破折；任何一點(diǎn)不出現(xiàn)錯(cuò)頭和破折；（2）其曲率是連續(xù)的其曲率是連續(xù)的，即軌跡上任意一點(diǎn)不，即軌跡上任意一點(diǎn)不出現(xiàn)兩個(gè)曲率值；出現(xiàn)兩個(gè)曲率值；（3）其曲率的變化率是連續(xù)的其曲率的變化率是連續(xù)的，即軌跡上任，即軌跡上任意一點(diǎn)不出現(xiàn)兩個(gè)曲率變化率的值。意一點(diǎn)不出現(xiàn)兩個(gè)曲率變化率的值。不圓滑不相切出錯(cuò)頭直線圓曲線直線121大圓

4、小圓直線11211圖 3-3 曲率連續(xù)的路線圖3-4 路線的平面線直和緩線曲圓曲線線直線直和緩線曲和緩線曲和緩線曲和緩線曲圓曲線圓曲線111112212（二）（二）平面線形要素平面線形要素1、汽車導(dǎo)向輪旋轉(zhuǎn)面與車身縱軸的關(guān)系：、汽車導(dǎo)向輪旋轉(zhuǎn)面與車身縱軸的關(guān)系：（1）角度為零；）角度為零；直線直線（2）角度為常數(shù)；）角度為常數(shù)；圓曲線圓曲線（3）角度為變數(shù)。）角度為變數(shù)。緩和曲線緩和曲線2、平面線形的三要素：、平面線形的三要素：1、直線直線曲率為零的線形；曲率為零的線形；2、圓曲線、圓曲線曲率為常數(shù)的線形；曲率為常數(shù)的線形；3、緩和曲線、緩和曲線曲率為變數(shù)的線形。曲率為變數(shù)的線形?，F(xiàn)代道路每線

5、形正是由上述三種線形構(gòu)成現(xiàn)代道路每線形正是由上述三種線形構(gòu)成的，稱為的，稱為“平面線形三要素平面線形三要素”。 路 線 的 平 面第二節(jié)第二節(jié)直線直線StraightLine一、一、直線的特點(diǎn)直線的特點(diǎn)TheCharacterofStraightLine1、優(yōu)點(diǎn)、優(yōu)點(diǎn)（1）因?yàn)閮牲c(diǎn)之間以直線為最短因?yàn)閮牲c(diǎn)之間以直線為最短，一般在，一般在定線時(shí)，只要地勢(shì)平坦、無(wú)大的地面障礙物，定線時(shí)，只要地勢(shì)平坦、無(wú)大的地面障礙物，定線人員都首先考慮采用直線通過(guò)；定線人員都首先考慮采用直線通過(guò)；（2）筆直的道路給人以短捷、直達(dá)的良筆直的道路給人以短捷、直達(dá)的良好印象，給人以美的感受好印象，給人以美的感受；（3）

6、汽車在直線行駛時(shí)）汽車在直線行駛時(shí)受力簡(jiǎn)單，方向受力簡(jiǎn)單，方向明確，駕駛操作簡(jiǎn)易明確，駕駛操作簡(jiǎn)易；（4）從測(cè)設(shè)上看，）從測(cè)設(shè)上看，直線只需定出兩點(diǎn)，直線只需定出兩點(diǎn)，就可方便地測(cè)定方向和距離就可方便地測(cè)定方向和距離。2、缺點(diǎn)、缺點(diǎn)（1）過(guò)長(zhǎng)的直線易使駕駛員感到單調(diào)、過(guò)長(zhǎng)的直線易使駕駛員感到單調(diào)、疲倦疲倦，難以目測(cè)車間距離，于是產(chǎn)生盡快駛出，難以目測(cè)車間距離，于是產(chǎn)生盡快駛出直線的急躁情緒，車速一再加快，很容易造成直線的急躁情緒，車速一再加快，很容易造成交通事故；交通事故；（2）在地形變化復(fù)雜地段，）在地形變化復(fù)雜地段，直線線形難直線線形難于與地形相協(xié)調(diào)于與地形相協(xié)調(diào)，造成工程費(fèi)用顯著增高。，

7、造成工程費(fèi)用顯著增高。二、二、直線的運(yùn)用直線的運(yùn)用ApplicationofStraightLine下述路段可采用直線線形：下述路段可采用直線線形：1、不受地形、地物限制的平坦地區(qū)或山間的開闊不受地形、地物限制的平坦地區(qū)或山間的開闊谷地；谷地；2、以直線條為主的城鎮(zhèn)、近郊或農(nóng)村；以直線條為主的城鎮(zhèn)、近郊或農(nóng)村；3、長(zhǎng)大橋梁、隧道等構(gòu)造物路段；長(zhǎng)大橋梁、隧道等構(gòu)造物路段；4、路線交叉點(diǎn)及其前后；路線交叉點(diǎn)及其前后；5、雙車道公路提供超車的路段。雙車道公路提供超車的路段。1、直線的最大長(zhǎng)度、直線的最大長(zhǎng)度TheMaximumLengthofStraightLine一般認(rèn)為直線的最大長(zhǎng)度直線的最大一

8、般認(rèn)為直線的最大長(zhǎng)度直線的最大長(zhǎng)度（以長(zhǎng)度（以m計(jì)）取計(jì)）取20V（V是設(shè)計(jì)速度，用是設(shè)計(jì)速度，用km/h表示）為宜；在城鎮(zhèn)附近或其他景色表示）為宜；在城鎮(zhèn)附近或其他景色有變化的地區(qū)大于有變化的地區(qū)大于20V也可接受。也可接受。當(dāng)采用長(zhǎng)的直線線形時(shí)，為彌補(bǔ)景觀單調(diào)當(dāng)采用長(zhǎng)的直線線形時(shí)，為彌補(bǔ)景觀單調(diào)之缺陷，可采取如下技術(shù)措施：之缺陷，可采取如下技術(shù)措施：（1）長(zhǎng)直線上的縱坡坡度不宜過(guò)大長(zhǎng)直線上的縱坡坡度不宜過(guò)大，因長(zhǎng)直線，因長(zhǎng)直線再加上陡坡行駛更容易造成高速度；再加上陡坡行駛更容易造成高速度；（2）長(zhǎng)直線與大半徑凹形豎曲線組合為宜長(zhǎng)直線與大半徑凹形豎曲線組合為宜（見（見圖圖34），這樣可以使生

9、硬呆板的直線得到一），這樣可以使生硬呆板的直線得到一些緩和；些緩和；圖3-4（3）道路兩側(cè)地形空曠時(shí)，）道路兩側(cè)地形空曠時(shí)，宜采取植不同樹種宜采取植不同樹種或設(shè)置一定建筑物、雕塑、廣告牌等措施或設(shè)置一定建筑物、雕塑、廣告牌等措施，以，以改善單調(diào)的景觀；改善單調(diào)的景觀；（4）長(zhǎng)直線或長(zhǎng)下坡盡頭的平曲線，除曲線半）長(zhǎng)直線或長(zhǎng)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，還徑、超高、視距等必須符合規(guī)定外，還必須采必須采取設(shè)置標(biāo)志、增加路面抗滑能力等安全措施。取設(shè)置標(biāo)志、增加路面抗滑能力等安全措施。在公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中，由于缺乏資在公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中，由于缺乏資料目前尚無(wú)明確規(guī)定，但在公路

10、路線設(shè)計(jì)規(guī)料目前尚無(wú)明確規(guī)定，但在公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范中已明確在確定直線長(zhǎng)度時(shí)，必須持謹(jǐn)慎范中已明確在確定直線長(zhǎng)度時(shí)，必須持謹(jǐn)慎態(tài)度，盡量不采用較長(zhǎng)的直線。直線的最大長(zhǎng)態(tài)度，盡量不采用較長(zhǎng)的直線。直線的最大長(zhǎng)度可參見下表度可參見下表。設(shè)計(jì)車速 V(km/h) 120 100 80 60 40 30 20 直線最大長(zhǎng)度(20V)(m) 2400 2000 1600 1200 800 600 400 一般值（6V） 720 600 480 360 240 180 120 同向曲線 間 特殊值(2.5V) 100 75 50 直 線 最小 長(zhǎng) 度 (m) 反向曲線間（2V） 240 200 130 12

11、0 80 60 40 2、直線的最小長(zhǎng)度、直線的最小長(zhǎng)度TheMinimumLengthofStraightLine（1）同向曲線間的直線最小長(zhǎng)度（見上表）同向曲線間的直線最小長(zhǎng)度（見上表）互相通視的同向曲線間若插以短直線，容易互相通視的同向曲線間若插以短直線，容易產(chǎn)生把直線和兩端曲線看成為反向曲線的錯(cuò)覺(jué)，產(chǎn)生把直線和兩端曲線看成為反向曲線的錯(cuò)覺(jué)，造成駕駛員操作失誤，在設(shè)計(jì)中這種情況應(yīng)盡量造成駕駛員操作失誤，在設(shè)計(jì)中這種情況應(yīng)盡量避免。避免。這個(gè)距離在數(shù)值上大約是行車速度這個(gè)距離在數(shù)值上大約是行車速度V（km/h）的的6倍倍(以以m計(jì)計(jì))，所以規(guī)范推薦，所以規(guī)范推薦同向同向曲線間的最小直線長(zhǎng)度

12、以不小于曲線間的最小直線長(zhǎng)度以不小于6V為宜。為宜。（2）反向曲線間的直線最小長(zhǎng)度反向曲線間的直線最小長(zhǎng)度轉(zhuǎn)向相反的兩圓曲線之間，考慮到為設(shè)置轉(zhuǎn)向相反的兩圓曲線之間，考慮到為設(shè)置超高和加寬緩和段的需要，以及駕駛員轉(zhuǎn)向的超高和加寬緩和段的需要，以及駕駛員轉(zhuǎn)向的需要，應(yīng)設(shè)置一定長(zhǎng)度的直線。如果無(wú)緩和曲需要，應(yīng)設(shè)置一定長(zhǎng)度的直線。如果無(wú)緩和曲線時(shí)，線時(shí)，設(shè)置直線段最小長(zhǎng)度以不小于行車速度設(shè)置直線段最小長(zhǎng)度以不小于行車速度的的2倍為宜；倍為宜；若二反向曲線已設(shè)緩和曲線，在若二反向曲線已設(shè)緩和曲線，在受到限制的地點(diǎn)，也可將二反向緩和曲線首尾受到限制的地點(diǎn)，也可將二反向緩和曲線首尾相接。相接。第三節(jié)第三節(jié)

13、圓曲線圓曲線CircularCurve一、一、圓曲線的幾何要素圓曲線的幾何要素TheGeometryElementofCircularCurve在平面線形中，圓曲線也是常用的基本線在平面線形中，圓曲線也是常用的基本線形，它在路線遇到障形，它在路線遇到障礙或地形需要改變方向時(shí)礙或地形需要改變方向時(shí)設(shè)置。各級(jí)公路和城市道路，不論轉(zhuǎn)角大小均設(shè)置。各級(jí)公路和城市道路，不論轉(zhuǎn)角大小均應(yīng)設(shè)置圓曲線。應(yīng)設(shè)置圓曲線。圓曲線具有易與地形相適應(yīng)、圓曲線具有易與地形相適應(yīng)、可循性好、線形美觀、易于測(cè)設(shè)等優(yōu)點(diǎn)，使用可循性好、線形美觀、易于測(cè)設(shè)等優(yōu)點(diǎn)，使用十分普遍。十分普遍。圓曲線的幾何要素為：圓曲線的幾何要素為：2R

14、tgT RRL01745. 018012secRELTJ 2式中：式中：T切線長(zhǎng)切線長(zhǎng)(m)；L曲線長(zhǎng)曲線長(zhǎng)(m)；E外距外距(m)；J超距（校正數(shù)）超距（校正數(shù)）(m)；R圓曲線半徑圓曲線半徑(m)；轉(zhuǎn)角（度）。轉(zhuǎn)角（度）。二、二、圓曲線半徑圓曲線半徑TheRadiusofCircularCurve行駛在圓曲線上的汽車將受到離心力的作行駛在圓曲線上的汽車將受到離心力的作用。離心力的大小與曲線半徑密切相關(guān)，半徑用。離心力的大小與曲線半徑密切相關(guān)，半徑愈小，離心力愈大，汽車行駛的穩(wěn)定性愈差。愈小，離心力愈大，汽車行駛的穩(wěn)定性愈差。所以在選擇圓曲線半徑時(shí)，應(yīng)盡可能選用較大所以在選擇圓曲線半徑時(shí)，應(yīng)

15、盡可能選用較大的值的值，只有在地形或其它條件受到限制時(shí)，才，只有在地形或其它條件受到限制時(shí)，才使用較小的曲線半徑。使用較小的曲線半徑。hiVR1272式中：V行車速度 (km/h) ； 橫向力系數(shù)； ih橫向超高坡度。 在車速在車速V一定的條件下，最小曲線半徑一定的條件下，最小曲線半徑Rmin決決定于容許的最大橫向力系數(shù)定于容許的最大橫向力系數(shù)max和最大橫向超高坡和最大橫向超高坡度。度。（一）公式與因素（一）公式與因素1、關(guān)于橫向力系數(shù)關(guān)于橫向力系數(shù)橫向力的存在對(duì)汽車產(chǎn)生種種不利的橫向力的存在對(duì)汽車產(chǎn)生種種不利的影響，影響，值越大越不利值越大越不利，主要表現(xiàn)在如下幾，主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：

16、個(gè)方面：（1）危及行車安全危及行車安全汽車能在彎道上行駛的基本前提是輪胎不在汽車能在彎道上行駛的基本前提是輪胎不在路面上滑移，路面上滑移，這就要求橫向力系數(shù)這就要求橫向力系數(shù)低于輪胎與路低于輪胎與路面之間的橫向摩擦系數(shù)面之間的橫向摩擦系數(shù)f，即即:橫向摩擦系數(shù)橫向摩擦系數(shù)f與車速、路面及輪胎狀況有關(guān)。與車速、路面及輪胎狀況有關(guān)。一般在干燥路面上約為一般在干燥路面上約為0.40.8；在潮濕路面上約；在潮濕路面上約為為0.250.4；路面結(jié)冰或積雪時(shí)，降到；路面結(jié)冰或積雪時(shí)，降到0.2以下；在以下；在光滑的冰面上可降到光滑的冰面上可降到0.06。f（2）增加駕駛操作的困難增加駕駛操作的困難彎道上行

17、駛的汽車，在橫向力的作用下，彎道上行駛的汽車，在橫向力的作用下，輪胎會(huì)產(chǎn)生橫向變形，使輪胎的中間平面與輪輪胎會(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。跡前進(jìn)方向形成一個(gè)橫向偏移角。橫向偏移角橫向偏移角的存在增加了汽車在方向控制上的困難的存在增加了汽車在方向控制上的困難，特別，特別是在高速行駛時(shí)。如果橫向偏移角超過(guò)是在高速行駛時(shí)。如果橫向偏移角超過(guò)5度，度，一般司機(jī)就不易保持駕駛方向上的穩(wěn)定一般司機(jī)就不易保持駕駛方向上的穩(wěn)定。（3）增加燃料消耗和輪胎磨損增加燃料消耗和輪胎磨損橫向力的存在，使汽車的燃油消耗和輪橫向力的存在，使汽車的燃油消耗和輪胎磨損增加，下表是實(shí)測(cè)的增加百

18、分比。胎磨損增加，下表是實(shí)測(cè)的增加百分比。橫向力系數(shù)橫向力系數(shù)燃料消耗（）燃料消耗（）輪胎磨損（）輪胎磨損（）01001000.051051600.101102200.151153000.20120390（4）行旅不舒適）行旅不舒適當(dāng)當(dāng)0.40時(shí)，非常不穩(wěn)定，有傾車的危險(xiǎn)性；時(shí)，非常不穩(wěn)定，有傾車的危險(xiǎn)性；綜上所述，綜上所述，值的采用關(guān)系到行車的安全、值的采用關(guān)系到行車的安全、經(jīng)濟(jì)與舒適。為計(jì)算圓曲線半徑，應(yīng)考慮各方經(jīng)濟(jì)與舒適。為計(jì)算圓曲線半徑，應(yīng)考慮各方面因素采用一個(gè)合適的面因素采用一個(gè)合適的值。研究結(jié)果表明，值。研究結(jié)果表明，0.110.16較為合適。較為合適。2、關(guān)于最大橫向超高坡度、關(guān)

19、于最大橫向超高坡度ih(max)在車速較高的情況下，為平衡離心力要用在車速較高的情況下，為平衡離心力要用較大的超高。但道路上行駛車輛的速度并不一樣，較大的超高。但道路上行駛車輛的速度并不一樣，特別是在混合交通的道路上，不僅要照顧快車，特別是在混合交通的道路上，不僅要照顧快車，也要考慮到慢車的安全。在個(gè)別情況下，因故也要考慮到慢車的安全。在個(gè)別情況下，因故（如前方路段沖壞、交通堵塞、交通事故等）暫（如前方路段沖壞、交通堵塞、交通事故等）暫停在彎道上的車輛，其離心力為零。停在彎道上的車輛，其離心力為零。如超高率過(guò)如超高率過(guò)大，超出輪胎與路面間的橫向摩擦系數(shù)，車輛有大，超出輪胎與路面間的橫向摩擦系數(shù)

20、，車輛有沿著路面最大合成坡度下滑的危險(xiǎn)。沿著路面最大合成坡度下滑的危險(xiǎn)。式中：式中：f取一年中氣惡劣季節(jié)路面的取一年中氣惡劣季節(jié)路面的橫向摩擦系數(shù)。橫向摩擦系數(shù)。fihmax（二）（二）最小半徑的計(jì)算最小半徑的計(jì)算1、極限最小半徑極限最小半徑根據(jù)以上敘述，橫向力系數(shù)根據(jù)以上敘述，橫向力系數(shù)0.110.16，最大橫向超高坡度路的不同而不同，公路最大橫向超高坡度路的不同而不同，公路ih(max)=0.1,0.08,0.06，城市道路城市道路ih(max)=0.06,0.04,0.02，可計(jì)算極限最小半徑?？捎?jì)算極限最小半徑。極限最小半徑是路線設(shè)計(jì)中的最小極限極限最小半徑是路線設(shè)計(jì)中的最小極限值，只

21、有在值，只有在特殊困難特殊困難的條件下，不得已時(shí)才的條件下，不得已時(shí)才可以采用這一數(shù)值進(jìn)行設(shè)計(jì)?？梢圆捎眠@一數(shù)值進(jìn)行設(shè)計(jì)。2、一般最小半徑一般最小半徑圓曲線的最小半徑，一方面要考慮旅客有圓曲線的最小半徑，一方面要考慮旅客有充分的舒適感和安全感，另一方面也要注意到充分的舒適感和安全感，另一方面也要注意到在地形比較復(fù)雜的情況下不會(huì)過(guò)多地增加工程在地形比較復(fù)雜的情況下不會(huì)過(guò)多地增加工程量。為此，標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范規(guī)定了量。為此，標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范規(guī)定了“一般一般最小半徑最小半徑”橫向力系數(shù)橫向力系數(shù)和最大橫向超高坡度和最大橫向超高坡度ih(max)的取值。在線路設(shè)計(jì)時(shí)，一般采用的取值。在線路設(shè)計(jì)時(shí)，一般采用“一一般

22、最小半徑般最小半徑”較為合理。較為合理。3、不設(shè)超高的最小半徑、不設(shè)超高的最小半徑 所謂不設(shè)超高的最小半徑是指道路曲線半所謂不設(shè)超高的最小半徑是指道路曲線半徑較大、離心力較小時(shí)，汽車沿雙向路拱外側(cè)徑較大、離心力較小時(shí)，汽車沿雙向路拱外側(cè)行駛的路面摩擦力足以保證汽車行駛安全穩(wěn)定行駛的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。所采用的最小半徑。路面上不設(shè)超高，對(duì)于行路面上不設(shè)超高，對(duì)于行駛在曲線外側(cè)車道上的車輛來(lái)說(shuō)是駛在曲線外側(cè)車道上的車輛來(lái)說(shuō)是“反超高反超高”，其橫向超高坡度為負(fù)值，大小與路拱坡度相同。其橫向超高坡度為負(fù)值，大小與路拱坡度相同。我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的“不設(shè)

23、超高最小不設(shè)超高最小半徑半徑”是取是取0.035，ih(max)=0.015計(jì)算并計(jì)算并取整得來(lái)的。取整得來(lái)的。（三）（三）圓曲線最大半徑圓曲線最大半徑如前所述，選用圓曲線半徑時(shí)，在與地形等如前所述，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)盡可能采用大半徑。但條件相適應(yīng)的前提下，應(yīng)盡可能采用大半徑。但半徑大到一定程度時(shí)，其幾何性質(zhì)與行車條件已半徑大到一定程度時(shí)，其幾何性質(zhì)與行車條件已與直線無(wú)太大區(qū)別，容易給駕駛員造成判斷上的與直線無(wú)太大區(qū)別，容易給駕駛員造成判斷上的錯(cuò)誤，反而帶來(lái)不良的后果。所以，錯(cuò)誤，反而帶來(lái)不良的后果。所以，規(guī)范規(guī)規(guī)范規(guī)定圓曲線最大半徑以不超過(guò)定圓曲線最大半徑以不

24、超過(guò)10000m為宜。為宜。第四節(jié)第四節(jié)緩和曲線緩和曲線TransitionCurve 在直線與圓曲線在直線與圓曲線之間或半徑相差較之間或半徑相差較大的兩個(gè)轉(zhuǎn)向相同大的兩個(gè)轉(zhuǎn)向相同的圓曲線之間設(shè)置的圓曲線之間設(shè)置的一種曲率連續(xù)變的一種曲率連續(xù)變化的曲線化的曲線就是就是緩和緩和曲線曲線緩和曲線R標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，三標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，三級(jí)以上公路均應(yīng)采用緩級(jí)以上公路均應(yīng)采用緩和曲線，只有四級(jí)公路和曲線，只有四級(jí)公路才可用超高緩和段或加才可用超高緩和段或加寬緩和段代替。寬緩和段代替。一、一、緩和曲線的作用與性質(zhì)緩和曲線的作用與性質(zhì)TheFunctionandQualityofTransitionCurve（一）（一

25、）緩和曲線的作用緩和曲線的作用1、曲率連續(xù)變化，便于車輛遵循；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；離心加速度逐漸變化，旅客感覺(jué)舒適；3、橫向超高坡度逐漸變化，行車平穩(wěn)；橫向超高坡度逐漸變化，行車平穩(wěn)；4、與圓曲線配合得當(dāng)，保證線形美觀。與圓曲線配合得當(dāng)，保證線形美觀。（二）（二）緩和曲線的性質(zhì)緩和曲線的性質(zhì)A當(dāng)汽車作勻速行駛，駕駛員勻速轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤當(dāng)汽車作勻速行駛，駕駛員勻速轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤時(shí)的汽車行駛軌跡線方程。時(shí)的汽車行駛軌跡線方程。 當(dāng)方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角度為當(dāng)方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角度為時(shí)時(shí),前輪相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)前輪相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度為的角度為,它們之間的關(guān)系是它們之間的關(guān)系是:=k(k1)

26、而而=t故故=ktL0b 設(shè)汽車前后輪距為為設(shè)汽車前后輪距為為L(zhǎng)0，汽車的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑汽車的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為為:tkLLL000sin汽車沿緩和曲線行駛汽車沿緩和曲線行駛t(s)后后,在曲線上行駛的距離為在曲線上行駛的距離為l,則則:vtl kLt0由上式：由上式：代入得：代入得：kLvl0令令kvCL0此式即為此式即為當(dāng)汽車作勻速行駛，駕駛員勻速轉(zhuǎn)動(dòng)當(dāng)汽車作勻速行駛，駕駛員勻速轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤時(shí)的汽車行駛軌跡線方程。方向盤時(shí)的汽車行駛軌跡線方程。上式說(shuō)明汽車勻上式說(shuō)明汽車勻速?gòu)闹本€進(jìn)入圓曲線（或從圓曲線進(jìn)入直線），其速?gòu)闹本€進(jìn)入圓曲線（或從圓曲線進(jìn)入直線），其行駛軌跡的弧長(zhǎng)與曲率半徑之積為一常數(shù)。行駛軌跡的

27、弧長(zhǎng)與曲率半徑之積為一常數(shù)。式中式中v、L0、k、均為常數(shù)均為常數(shù)Cl 則：則：（三）回旋線的數(shù)學(xué)表達(dá)式三）回旋線的數(shù)學(xué)表達(dá)式 回旋線是線路設(shè)計(jì)中最常用的一種緩和曲線?；匦€是線路設(shè)計(jì)中最常用的一種緩和曲線。我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定緩和曲線盡可能采用回旋線我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定緩和曲線盡可能采用回旋線，其，其基本公式為：基本公式為：式中：式中：r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)；l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)；A回旋線的參數(shù)?；匦€的參數(shù)。2Arl 由于由于rl乘積的單位是長(zhǎng)度的二次方（乘積的單位是長(zhǎng)度的二次方（m2），），為使量綱一致，故令式中的為使量綱一致，故令式

28、中的CA2。A表征回旋表征回旋線曲率變化的緩急程度，線曲率變化的緩急程度，A值愈大，回旋線的彎值愈大，回旋線的彎曲程度愈緩。曲程度愈緩。這種性質(zhì)和圓曲線類似，圓曲線半這種性質(zhì)和圓曲線類似，圓曲線半徑愈大，圓弧彎曲度愈平緩，整個(gè)圓也就變得愈徑愈大，圓弧彎曲度愈平緩，整個(gè)圓也就變得愈大。所以，在回旋線中，大。所以，在回旋線中，A值與圓曲線中的半徑值與圓曲線中的半徑具有相同的作用和意義。具有相同的作用和意義。在回旋線的任意點(diǎn)上，在回旋線的任意點(diǎn)上，r是隨是隨l的變化而變化的變化而變化的，但的，但任意點(diǎn)處的任意點(diǎn)處的r、l乘積始終為常數(shù)。乘積始終為常數(shù)。在緩在緩和曲線的終點(diǎn)處，和曲線的終點(diǎn)處，lLS，

29、rR，則上式變?yōu)椋簞t上式變?yōu)椋菏街校菏街校篟回旋線所連接的圓曲線半徑；回旋線所連接的圓曲線半徑；LS回旋線型的緩和曲線長(zhǎng)度；回旋線型的緩和曲線長(zhǎng)度；A回旋線參數(shù)?；匦€參數(shù)。2ARLS利用上式可以解決兩個(gè)問(wèn)題：利用上式可以解決兩個(gè)問(wèn)題：（1）已知圓曲線半徑）已知圓曲線半徑R和緩和曲線長(zhǎng)度和緩和曲線長(zhǎng)度LS，從而確定回旋線參數(shù)從而確定回旋線參數(shù)A，則回旋線的形態(tài)便基則回旋線的形態(tài)便基本確定；本確定；（2）先按各種條件選擇圓曲線半徑）先按各種條件選擇圓曲線半徑R和回和回旋線參數(shù)旋線參數(shù)A，從而確定所需的緩曲線長(zhǎng)度從而確定所需的緩曲線長(zhǎng)度LS。dddd在回旋線上任意點(diǎn)在回旋線上任意點(diǎn)P取微分單元，則

30、有：取微分單元，則有： drdlcoscosrddldxsinsinrddldy將將代入，得：代入，得：即：即：積分得：積分得：則：則：lAr/2dlAdl2dAdll2ldAldl002 222Al Al222AlAr將上式積分，并將將上式積分，并將sin、cos用級(jí)數(shù)展開，用級(jí)數(shù)展開，則得回旋線直角坐標(biāo)方程為：則得回旋線直角坐標(biāo)方程為：dAdxcos2dAdysin2 4523345640rlrllx 56342422403366rlrlrly在回旋線終點(diǎn)處，在回旋線終點(diǎn)處，于是，于是，回旋線終點(diǎn)的直角坐標(biāo)為：回旋線終點(diǎn)的直角坐標(biāo)為：在定線時(shí)，常采用下面的近似計(jì)算公式：在定線時(shí)，常采用下面

31、的近似計(jì)算公式： RrLlS, 4523345640RLRLLXSSS 56342422403366RLRLRLYSSS2540Cllx3733366ClCly（四）回旋線的幾何要素四）回旋線的幾何要素1 1、各要素的計(jì)算公式、各要素的計(jì)算公式1）任意點(diǎn)）任意點(diǎn)P的曲率半徑的曲率半徑2）P點(diǎn)的回旋線長(zhǎng)點(diǎn)的回旋線長(zhǎng)2Ar 22ArAlmmLS3）緩和曲線角緩和曲線角4）P點(diǎn)曲率圓的內(nèi)移值點(diǎn)曲率圓的內(nèi)移值5）P點(diǎn)曲率圓圓心點(diǎn)曲率圓圓心M點(diǎn)的坐標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)rlrllAl222222rrypcossinrxxmprym6）長(zhǎng)切線長(zhǎng)長(zhǎng)切線長(zhǎng) 7）短切線長(zhǎng)短切線長(zhǎng)8）P點(diǎn)的弦偏角點(diǎn)的弦偏角9）P點(diǎn)的弦長(zhǎng)點(diǎn)的

32、弦長(zhǎng)yctgxTLsinyTK3xyarctgsinya 二、二、平曲線的測(cè)設(shè)平曲線的測(cè)設(shè)LayingOffofHorizontalCurveHp+p1）單圓曲線（不設(shè)緩和曲線）起點(diǎn)（終點(diǎn)）至單圓曲線（不設(shè)緩和曲線）起點(diǎn)（終點(diǎn)）至緩和曲線起點(diǎn)的距離緩和曲線起點(diǎn)的距離 2 2）內(nèi)移值）內(nèi)移值 3 3）緩和曲線終點(diǎn)旋轉(zhuǎn)角）緩和曲線終點(diǎn)旋轉(zhuǎn)角 232402RLLqSS342238424RLRLpSSRLS6479.2804）總切線長(zhǎng)總切線長(zhǎng) 5 5）曲線總長(zhǎng)曲線總長(zhǎng)6 6）外矢距（外距）外矢距（外距） 7 7）超距（校正值）超距（校正值） J=2T-LJ=2T-L qtgpRT2SLRL218020

33、RpRE2sec三、三、緩和曲線參數(shù)緩和曲線參數(shù)A的確定的確定TransitionCurvesParameter1 1按離心加速度變化率確定按離心加速度變化率確定: :2 2依行駛時(shí)間確定依行駛時(shí)間確定 : :30214. 0VAS6 . 3RVtRvtRLA3 3根據(jù)視覺(jué)條件確定根據(jù)視覺(jué)條件確定: :式中：式中：緩和曲線終點(diǎn)旋轉(zhuǎn)角。緩和曲線終點(diǎn)旋轉(zhuǎn)角。6479.280RRLAS06479.280RLS大量的經(jīng)驗(yàn)表明，從司機(jī)的視覺(jué)角度，合適的大量的經(jīng)驗(yàn)表明，從司機(jī)的視覺(jué)角度，合適的329，代入上式得，代入上式得經(jīng)驗(yàn)表明，當(dāng)經(jīng)驗(yàn)表明，當(dāng)R在在100m左右時(shí)，通常取左右時(shí)，通常取AR；如果如果R1

34、00m時(shí)，則選擇時(shí)，則選擇AR；100mR3000m時(shí)，取時(shí)，取AR/3。0RAR3四、四、緩和曲線長(zhǎng)度的計(jì)算緩和曲線長(zhǎng)度的計(jì)算TransitionCurvesLength 緩和曲線的作用要通過(guò)一定的長(zhǎng)度來(lái)保證，緩和曲線的作用要通過(guò)一定的長(zhǎng)度來(lái)保證，且且緩和曲線越長(zhǎng)，其緩和效果就越好緩和曲線越長(zhǎng)，其緩和效果就越好，但太長(zhǎng)的，但太長(zhǎng)的緩和曲線是沒(méi)有必要的，這會(huì)給測(cè)設(shè)和施工帶來(lái)緩和曲線是沒(méi)有必要的，這會(huì)給測(cè)設(shè)和施工帶來(lái)不便。因此，緩和曲線的最小長(zhǎng)度按發(fā)揮其作用不便。因此，緩和曲線的最小長(zhǎng)度按發(fā)揮其作用的要求來(lái)確定。的要求來(lái)確定。1 1旅客感覺(jué)舒適旅客感覺(jué)舒適: :即離心加速度從直線上的零增即離心加

35、速度從直線上的零增加到進(jìn)入圓曲線時(shí)的最大值。離心加速度變化率加到進(jìn)入圓曲線時(shí)的最大值。離心加速度變化率限制在一定的范圍內(nèi)。限制在一定的范圍內(nèi)。2 2行駛時(shí)間不過(guò)短行駛時(shí)間不過(guò)短: :汽車在緩和曲線上行駛的時(shí)汽車在緩和曲線上行駛的時(shí)間不宜太短，否則駕駛員的操作過(guò)于緊張，而不間不宜太短，否則駕駛員的操作過(guò)于緊張，而不利于安全。利于安全。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，按行駛標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，按行駛3 3s s的行程制定的行程制定了最小長(zhǎng)度指標(biāo)了最小長(zhǎng)度指標(biāo)，則，則tVvtL6 .33RVLS3min036. 03 3超高漸變率適中超高漸變率適中4 4路容美觀路容美觀PiBLC 按離心加速度變化率或超高漸變率所計(jì)算按離心加速度變

36、化率或超高漸變率所計(jì)算的緩和曲線長(zhǎng)度，是隨半徑的增大而減小的，的緩和曲線長(zhǎng)度，是隨半徑的增大而減小的，但從視覺(jué)連續(xù)性的角度上卻希望隨著曲線半徑但從視覺(jué)連續(xù)性的角度上卻希望隨著曲線半徑的增大，緩和曲線應(yīng)相應(yīng)增長(zhǎng)。特別是高等級(jí)的增大，緩和曲線應(yīng)相應(yīng)增長(zhǎng)。特別是高等級(jí)公路，應(yīng)注意選擇適宜的緩和曲線長(zhǎng)度，調(diào)整公路，應(yīng)注意選擇適宜的緩和曲線長(zhǎng)度，調(diào)整線形以適應(yīng)地形與景觀，使視覺(jué)舒順。線形以適應(yīng)地形與景觀，使視覺(jué)舒順。我國(guó)規(guī)定公路和城市道路緩和曲線最小長(zhǎng)度：我國(guó)規(guī)定公路和城市道路緩和曲線最小長(zhǎng)度：公路緩和曲線最小長(zhǎng)度公路緩和曲線最小長(zhǎng)度設(shè)計(jì)速度設(shè)計(jì)速度(km/h)1201008060403020回旋線最小

37、長(zhǎng)度回旋線最小長(zhǎng)度（m）100857050352520城市道路緩和曲線線最小長(zhǎng)度城市道路緩和曲線線最小長(zhǎng)度設(shè)計(jì)速度（設(shè)計(jì)速度（km/h）806050403020回旋線最小長(zhǎng)度回旋線最小長(zhǎng)度(m)705045352520五、五、不設(shè)緩和曲線的平曲線半徑不設(shè)緩和曲線的平曲線半徑HorizontalCurveRadiuswithoutTransitionCurve由緩和曲線的作用知，從線形上看，設(shè)置緩和由緩和曲線的作用知，從線形上看，設(shè)置緩和曲線是為了使公路從曲線是為了使公路從直線上的半徑無(wú)窮大逐漸變化直線上的半徑無(wú)窮大逐漸變化到圓曲線的定值到圓曲線的定值。但當(dāng)圓曲線半徑非常大時(shí)，其曲。但當(dāng)圓曲線半

38、徑非常大時(shí)，其曲度很小，不設(shè)緩和曲線而直接把直線與圓曲線相接度很小，不設(shè)緩和曲線而直接把直線與圓曲線相接也不會(huì)產(chǎn)生明顯的轉(zhuǎn)折；另外，離心力的突變感覺(jué)也不會(huì)產(chǎn)生明顯的轉(zhuǎn)折；另外，離心力的突變感覺(jué)也不很大，（半徑很大，離心力很?。?。在這種情也不很大，（半徑很大，離心力很?。Ｔ谶@種情況下，為了測(cè)設(shè)方便，可不設(shè)緩和曲線。況下，為了測(cè)設(shè)方便，可不設(shè)緩和曲線。考慮到緩和曲線還有完成超高，加寬過(guò)渡的考慮到緩和曲線還有完成超高，加寬過(guò)渡的作用，作用，我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，以不設(shè)超高最小半徑我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，以不設(shè)超高最小半徑作為設(shè)置緩和曲線的臨界半徑。即當(dāng)平曲線半徑作為設(shè)置緩和曲線的臨界半徑。即當(dāng)平曲線半徑小于不設(shè)超高

39、最小半徑時(shí)，應(yīng)設(shè)置緩和曲線；四小于不設(shè)超高最小半徑時(shí)，應(yīng)設(shè)置緩和曲線；四級(jí)公路緩和曲線可由超高緩和段代替。級(jí)公路緩和曲線可由超高緩和段代替。各種車速的臨界半徑各種車速的臨界半徑設(shè)計(jì)速度（km/h）1201008060403020臨界半徑R（m）4 1702 8901 8501 050470270120第五節(jié)第五節(jié)平曲線最小長(zhǎng)度平曲線最小長(zhǎng)度MinimumLengthofHorizontalAlignment1 1、曲線過(guò)短、司機(jī)操作困難、曲線過(guò)短、司機(jī)操作困難2 2、滿足離心加速度變化率所要求的曲線長(zhǎng)度、滿足離心加速度變化率所要求的曲線長(zhǎng)度61.673.6VLvtV33332220.071(3

40、.6)0.6HsvVVLLRpRR3 3、依視覺(jué)的要求、依視覺(jué)的要求（1 1）當(dāng)曲線由兩個(gè)回旋線組成時(shí)）當(dāng)曲線由兩個(gè)回旋線組成時(shí)（2 2）當(dāng)平曲線為圓曲線時(shí)）當(dāng)平曲線為圓曲線時(shí)11801cos(/ 2)HHEL688HHEL平曲線最小長(zhǎng)度平曲線最小長(zhǎng)度設(shè)計(jì)速度（設(shè)計(jì)速度（km/h）1201008060403020平曲線長(zhǎng)度平曲線長(zhǎng)度（m）一般值一般值600500400300200150100最小值最小值200170140100705040注：注：“一般值一般值”為正常情況下的采用值；為正常情況下的采用值；“最小值最小值”為條件受限制時(shí)可采用的值。為條件受限制時(shí)可采用的值。第六節(jié)第六節(jié)平面線形組

41、合設(shè)計(jì)平面線形組合設(shè)計(jì)HorizontalAlignmentCombinatorialDesign一、平面線形設(shè)計(jì)的一般原則一、平面線形設(shè)計(jì)的一般原則TheGeneralPrincipleofHorizontalAlignmentDesign（一）平面線形應(yīng)直捷、連續(xù)、順適，并（一）平面線形應(yīng)直捷、連續(xù)、順適，并與地形地物相適應(yīng)，與與地形地物相適應(yīng)，與周圍周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)環(huán)境相協(xié)調(diào)路線首先要與地形相適應(yīng)，這既是美學(xué)問(wèn)路線首先要與地形相適應(yīng)，這既是美學(xué)問(wèn)題，也是經(jīng)濟(jì)問(wèn)題和保護(hù)生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。直線、題，也是經(jīng)濟(jì)問(wèn)題和保護(hù)生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。直線、圓曲線和回旋線的選用與合理組合，主要取決圓曲線和回旋線的選用與

42、合理組合，主要取決于地形、地物等客觀條件，片面地強(qiáng)調(diào)路線要于地形、地物等客觀條件，片面地強(qiáng)調(diào)路線要以直線為主或以曲線為主，或人為規(guī)定三者的以直線為主或以曲線為主，或人為規(guī)定三者的比例都是錯(cuò)誤的。比例都是錯(cuò)誤的。（二）行駛力學(xué)上的要求是最基本的，（二）行駛力學(xué)上的要求是最基本的，視覺(jué)和心理上的要求應(yīng)盡量滿足。視覺(jué)和心理上的要求應(yīng)盡量滿足。線路設(shè)計(jì)首先必須滿足汽車正常行駛的要線路設(shè)計(jì)首先必須滿足汽車正常行駛的要求，確保行駛的安全穩(wěn)定性。同時(shí)，應(yīng)盡可能求，確保行駛的安全穩(wěn)定性。同時(shí)，應(yīng)盡可能滿足司機(jī)和旅客視覺(jué)與心理上的需要。滿足司機(jī)和旅客視覺(jué)與心理上的需要。對(duì)于高速公路、一級(jí)公路及計(jì)算行車速度對(duì)于高

43、速公路、一級(jí)公路及計(jì)算行車速度60km/h的公路，應(yīng)注重立體線形設(shè)計(jì)，盡量的公路，應(yīng)注重立體線形設(shè)計(jì)，盡量做到線形連續(xù)、指標(biāo)均衡、視覺(jué)良好、景觀協(xié)做到線形連續(xù)、指標(biāo)均衡、視覺(jué)良好、景觀協(xié)調(diào)、安全舒適。調(diào)、安全舒適。對(duì)于計(jì)算行車速度對(duì)于計(jì)算行車速度40km/h的公路，首先的公路，首先在保證行車安全的前提下，正確運(yùn)用平面線形在保證行車安全的前提下，正確運(yùn)用平面線形各要素的最小值，力求減少工程量和降低工程各要素的最小值，力求減少工程量和降低工程投資。投資。（三）保持平面線形的均衡與連貫（三）保持平面線形的均衡與連貫1、長(zhǎng)直線盡頭不能接小半徑曲線。、長(zhǎng)直線盡頭不能接小半徑曲線。2、高、低標(biāo)準(zhǔn)之間要有過(guò)

44、渡、高、低標(biāo)準(zhǔn)之間要有過(guò)渡。（四）應(yīng)避免連續(xù)急彎的線形（四）應(yīng)避免連續(xù)急彎的線形這種線形給司機(jī)造成不便，也給乘客的這種線形給司機(jī)造成不便，也給乘客的舒適帶來(lái)不良的影響。設(shè)計(jì)時(shí)可在曲線間插入舒適帶來(lái)不良的影響。設(shè)計(jì)時(shí)可在曲線間插入足夠長(zhǎng)的直線或回旋線。足夠長(zhǎng)的直線或回旋線。（五）（五）平曲線應(yīng)有足夠的長(zhǎng)度平曲線應(yīng)有足夠的長(zhǎng)度平曲線包括圓曲線和兩端的緩和曲線。如平曲線包括圓曲線和兩端的緩和曲線。如平曲線太短，汽車在平曲線上行駛時(shí)間就短，會(huì)平曲線太短，汽車在平曲線上行駛時(shí)間就短，會(huì)給司機(jī)操縱帶來(lái)困難，所以規(guī)范規(guī)定了平曲給司機(jī)操縱帶來(lái)困難，所以規(guī)范規(guī)定了平曲線最小長(zhǎng)度。線最小長(zhǎng)度。路線轉(zhuǎn)角的大小反映了

45、路線的舒順程度，路線轉(zhuǎn)角的大小反映了路線的舒順程度，一般小一些較好，但中間插入的平曲線不宜過(guò)一般小一些較好，但中間插入的平曲線不宜過(guò)短，否則宜使司機(jī)產(chǎn)生急轉(zhuǎn)彎的錯(cuò)覺(jué)，以致造短，否則宜使司機(jī)產(chǎn)生急轉(zhuǎn)彎的錯(cuò)覺(jué)，以致造成駕駛者枉作減速轉(zhuǎn)彎的操作。成駕駛者枉作減速轉(zhuǎn)彎的操作。對(duì)于小轉(zhuǎn)角彎道應(yīng)設(shè)置較長(zhǎng)的平曲線，對(duì)于小轉(zhuǎn)角彎道應(yīng)設(shè)置較長(zhǎng)的平曲線，其長(zhǎng)度應(yīng)符合表其長(zhǎng)度應(yīng)符合表312中規(guī)定。中規(guī)定。二、二、平面線形要素的組合類型平面線形要素的組合類型TheCombinationTypeofHorizontalAlignment（一）（一）基本型基本型直線直線回旋線回旋線圓曲線圓曲線回旋線回旋線直線直線=直線回

46、旋線圓曲線基本型中的回旋線參數(shù)、圓曲線半徑及最基本型中的回旋線參數(shù)、圓曲線半徑及最小長(zhǎng)度等都應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。兩回旋線可以相小長(zhǎng)度等都應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。兩回旋線可以相等，也可以根據(jù)地形條件設(shè)計(jì)成不相等的非對(duì)等，也可以根據(jù)地形條件設(shè)計(jì)成不相等的非對(duì)稱型曲線。稱型曲線。從線形的整體協(xié)調(diào)性來(lái)看，有條件從線形的整體協(xié)調(diào)性來(lái)看，有條件時(shí)宜將回旋線、圓曲線、回旋線之長(zhǎng)度比設(shè)計(jì)時(shí)宜將回旋線、圓曲線、回旋線之長(zhǎng)度比設(shè)計(jì)成成1：1：1。（二）（二）S型型兩個(gè)反向圓曲線用回旋線連接的組合兩個(gè)反向圓曲線用回旋線連接的組合=圓曲線11回旋線1回旋線2圓曲線22S型兩個(gè)回旋線參數(shù)型兩個(gè)回旋線參數(shù)A1與與A2宜相等。宜相等。

47、當(dāng)采用不同的參數(shù)時(shí)，當(dāng)采用不同的參數(shù)時(shí)，A1與與A2之比以小于之比以小于1.5為宜，不應(yīng)超過(guò)為宜，不應(yīng)超過(guò)2.0。此外，在此外，在S型曲線型曲線上，兩個(gè)反向回旋線之間不設(shè)直線。不得上，兩個(gè)反向回旋線之間不設(shè)直線。不得已需插入直線時(shí)，插入直線的長(zhǎng)度應(yīng)滿足已需插入直線時(shí)，插入直線的長(zhǎng)度應(yīng)滿足下式要求下式要求S型兩圓曲線半徑之比不宜過(guò)大，一般為型兩圓曲線半徑之比不宜過(guò)大，一般為式中：式中：R1大圓半徑大圓半徑(m)；R2小圓半徑小圓半徑(m)。31 112RR （三）（三）卵型卵型用一個(gè)回旋線連接兩個(gè)同向圓曲線的組合用一個(gè)回旋線連接兩個(gè)同向圓曲線的組合圓曲線1回旋線圓曲線212卵型上的回旋線參數(shù)卵型

48、上的回旋線參數(shù)A不應(yīng)小于該級(jí)不應(yīng)小于該級(jí)公路對(duì)其的規(guī)定，同時(shí)宜在下列界限之內(nèi)：公路對(duì)其的規(guī)定，同時(shí)宜在下列界限之內(nèi)：兩圓曲線半徑之比宜在下列界限之內(nèi)兩圓曲線半徑之比宜在下列界限之內(nèi)兩圓曲線的間距，宜在下列界限之內(nèi)兩圓曲線的間距，宜在下列界限之內(nèi)8 . 02 . 012RR 222RAR 03. 0003. 02RD （四）凸型四）凸型在兩個(gè)同向回旋線間在兩個(gè)同向回旋線間不插入圓曲線不插入圓曲線而直接而直接銜接的組合。銜接的組合。=1212回旋線回旋線12凸型的回旋線參數(shù)應(yīng)符合該級(jí)公路對(duì)其的凸型的回旋線參數(shù)應(yīng)符合該級(jí)公路對(duì)其的有關(guān)規(guī)定，連接點(diǎn)的曲率半徑應(yīng)符合圓曲線最有關(guān)規(guī)定，連接點(diǎn)的曲率半徑應(yīng)符

49、合圓曲線最小半徑的規(guī)定。小半徑的規(guī)定。凸型曲線盡管在連接點(diǎn)處曲率是相等的，凸型曲線盡管在連接點(diǎn)處曲率是相等的，曲率變化是連續(xù)的，但因中間圓曲線長(zhǎng)度為零，曲率變化是連續(xù)的，但因中間圓曲線長(zhǎng)度為零，對(duì)駕駛操縱造成一定的不利影響，所以對(duì)駕駛操縱造成一定的不利影響，所以只有在只有在地形地物嚴(yán)格受到限制時(shí)，才容許采用凸型。地形地物嚴(yán)格受到限制時(shí)，才容許采用凸型。（五）（五）復(fù)合型復(fù)合型=回旋線1回旋線2圓曲線12切點(diǎn)的曲線半徑復(fù)合型的兩個(gè)回旋線參數(shù)之比宜為復(fù)合型的兩個(gè)回旋線參數(shù)之比宜為復(fù)合型一般很少采用，多出現(xiàn)在互通式立復(fù)合型一般很少采用，多出現(xiàn)在互通式立體交叉的匝道線形設(shè)計(jì)中。體交叉的匝道線形設(shè)計(jì)中。

50、5 . 1 : 1:12AA （六）（六）C型型=回2121圓曲線圓曲線21旋線回旋線兩同向回旋線在曲率為零處徑相銜接，其兩同向回旋線在曲率為零處徑相銜接，其連接處的曲率為零，也就是連接處的曲率為零，也就是,相當(dāng)于兩基本型的相當(dāng)于兩基本型的同向曲線間直線長(zhǎng)度為零。這種線形對(duì)行車不同向曲線間直線長(zhǎng)度為零。這種線形對(duì)行車不利，因此只有在特殊情況下才使用利，因此只有在特殊情況下才使用C型。型。平面線形設(shè)計(jì)主要采用：平面線形設(shè)計(jì)主要采用：基本型、基本型、S型和卵型型和卵型第七節(jié)第七節(jié)行車視距行車視距TheRunningSightDistance一、一、基本概念基本概念TheBasicConceptio

51、n1、行車視距：行車視距：為了行車安全，駕駛?cè)藛T應(yīng)能為了行車安全，駕駛?cè)藛T應(yīng)能看到汽車前面相當(dāng)遠(yuǎn)的一段路程，一旦發(fā)現(xiàn)前看到汽車前面相當(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施，避免相撞，這一必須的最短距離稱為行車視距。視距。行車視距能否得到保證，直接關(guān)系到行車的行車視距能否得到保證，直接關(guān)系到行車的安全，它是道路使用質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。安全，它是道路使用質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。行車視距不足主要發(fā)生在下述幾種場(chǎng)合：行車視距不足主要發(fā)生在下述幾種場(chǎng)合：（1）道路平面上的暗彎，即處于挖方路段的彎）道

52、路平面上的暗彎，即處于挖方路段的彎道和內(nèi)側(cè)有障礙物的彎道道和內(nèi)側(cè)有障礙物的彎道；（2）縱斷面上的凸型豎曲線縱斷面上的凸型豎曲線；（3）下穿式立體交叉的凹型豎曲線。下穿式立體交叉的凹型豎曲線。視 距必 須 保 證 通 視 的 區(qū) 域）看 不 見 的 區(qū) 域）看 不 見 的 區(qū) 域）圖 3-23 影 響 行 車 視 距 的 地 點(diǎn)2、行車視距的分類行車視距的分類（1）停車視距）停車視距汽車行駛時(shí)，自駕駛?cè)藛T看到汽車行駛時(shí)，自駕駛?cè)藛T看到前方障礙物時(shí)起到安全停車所需的最短距離。前方障礙物時(shí)起到安全停車所需的最短距離。（2）會(huì)車視距）會(huì)車視距在同一車道上兩對(duì)向汽車相遇，在同一車道上兩對(duì)向汽車相遇，從相

53、互發(fā)現(xiàn)并同時(shí)采取措施時(shí)起，到兩車安全從相互發(fā)現(xiàn)并同時(shí)采取措施時(shí)起，到兩車安全停止所需的最短距離。停止所需的最短距離。（3）錯(cuò)車視距）錯(cuò)車視距在沒(méi)有明確劃分車道線的雙車道在沒(méi)有明確劃分車道線的雙車道路上，兩對(duì)向行駛汽車相遇，發(fā)現(xiàn)后即采取減速路上，兩對(duì)向行駛汽車相遇，發(fā)現(xiàn)后即采取減速避讓措施，達(dá)到安全錯(cuò)車所需的最短距離。避讓措施，達(dá)到安全錯(cuò)車所需的最短距離。（4）超車視距）超車視距在雙車道公路上，后車超越前車在雙車道公路上，后車超越前車時(shí)，從開始駛離原車道之處起，至可見逆行車并時(shí)，從開始駛離原車道之處起，至可見逆行車并能超車后安全駛回原車道所需的最短距離。能超車后安全駛回原車道所需的最短距離。上述

54、四種視距中，前三種屬于對(duì)向行駛，上述四種視距中，前三種屬于對(duì)向行駛，第四種屬于同向行駛。第四種屬于同向行駛。第四種所需距離最長(zhǎng)，第四種所需距離最長(zhǎng)，需要單獨(dú)研究。需要單獨(dú)研究。而前三種視距中，以會(huì)車視距而前三種視距中，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)車視距也就能得到保證了。又知會(huì)車視距約錯(cuò)車視距也就能得到保證了。又知會(huì)車視距約為停車視距的兩倍，為停車視距的兩倍，故只需計(jì)算停車視距就可故只需計(jì)算停車視距就可以了。以了。二、停車視距二、停車視距StoppingSightDistance停車視距是指駕駛?cè)藛T發(fā)現(xiàn)前方有障礙停車視距是指駕駛?cè)藛T

55、發(fā)現(xiàn)前方有障礙物到汽車在障礙物前停住所需的最短距離。物到汽車在障礙物前停住所需的最短距離。停車視距可分為停車視距可分為反應(yīng)距離反應(yīng)距離與與制動(dòng)距離制動(dòng)距離兩兩部分。部分。1、反應(yīng)距離反應(yīng)距離反應(yīng)距離是指當(dāng)駕駛員發(fā)現(xiàn)前方的障礙物，反應(yīng)距離是指當(dāng)駕駛員發(fā)現(xiàn)前方的障礙物，經(jīng)過(guò)判斷決定采取制動(dòng)措施的那一瞬間到制動(dòng)經(jīng)過(guò)判斷決定采取制動(dòng)措施的那一瞬間到制動(dòng)器真正開始起作用的那一瞬間汽車所行駛的距器真正開始起作用的那一瞬間汽車所行駛的距離離:式中：式中：t反應(yīng)時(shí)間，取反應(yīng)時(shí)間，取t=2.5s。tVS6 . 312制動(dòng)距離制動(dòng)距離制動(dòng)距離是指汽車從制動(dòng)生效到汽車完全制動(dòng)距離是指汽車從制動(dòng)生效到汽車完全停住，這

56、段時(shí)間內(nèi)所走的距離停住，這段時(shí)間內(nèi)所走的距離:故停車視距為故停車視距為25422VS2546 . 3221VVtSSS 停式 中 ：式 中 ： V 行 駛 速 度 ， 當(dāng) 設(shè) 計(jì) 速 度 為行 駛 速 度 ， 當(dāng) 設(shè) 計(jì) 速 度 為12080km/h時(shí)，采用設(shè)計(jì)速度的時(shí)，采用設(shè)計(jì)速度的85；當(dāng)設(shè)計(jì)；當(dāng)設(shè)計(jì)速度為速度為6040km/h時(shí)，采用設(shè)計(jì)速度的時(shí)，采用設(shè)計(jì)速度的90；當(dāng)設(shè)計(jì)速度為當(dāng)設(shè)計(jì)速度為3020km/h時(shí)，采用原設(shè)計(jì)速度；時(shí)，采用原設(shè)計(jì)速度；t反應(yīng)時(shí)間，取反應(yīng)時(shí)間，取2.5s;+路面與輪胎之間的縱向摩阻路面與輪胎之間的縱向摩阻系數(shù)；系數(shù)；三、三、超車視距超車視距ThePassingS

57、ightDistance為了超車時(shí)的安全，司機(jī)必須能看到為了超車時(shí)的安全，司機(jī)必須能看到前面有足夠長(zhǎng)度的車流空隙，以便在相鄰車前面有足夠長(zhǎng)度的車流空隙，以便在相鄰車道上沒(méi)有出現(xiàn)對(duì)向駛來(lái)的汽車之前，完成超道上沒(méi)有出現(xiàn)對(duì)向駛來(lái)的汽車之前，完成超車而不阻礙被超汽車的行駛。車而不阻礙被超汽車的行駛。這種快車超越這種快車超越前面慢車后再回到原來(lái)車道所需要的最短距前面慢車后再回到原來(lái)車道所需要的最短距離稱為超車視距離稱為超車視距S1S2S3S4S1S2/32/3S21、加速行駛距離、加速行駛距離S1經(jīng)判斷認(rèn)為有超車的可能時(shí)，首先加速行經(jīng)判斷認(rèn)為有超車的可能時(shí)，首先加速行駛并逐漸移向?qū)ο蜍嚨?，在進(jìn)入對(duì)向車道

58、之前駛并逐漸移向?qū)ο蜍嚨?，在進(jìn)入對(duì)向車道之前的行駛距離為的行駛距離為S1：式中：式中：V0被超汽車的車速被超汽車的車速(km/h)；t1加速時(shí)間加速時(shí)間(s)；a平均加速度平均加速度(m/s2)。21101216 . 3attVS2、超車汽車在對(duì)向車道上行駛的距離超車汽車在對(duì)向車道上行駛的距離S2式中：式中：V超車汽車的速度超車汽車的速度(km/h)；t2在對(duì)向車道上行駛的時(shí)間在對(duì)向車道上行駛的時(shí)間(s)。226 . 3tVS 3、超車完了時(shí)，超車汽車與對(duì)向汽車之間的超車完了時(shí)，超車汽車與對(duì)向汽車之間的安全距離安全距離S3這個(gè)距離主要根據(jù)超車汽車與對(duì)向汽車的這個(gè)距離主要根據(jù)超車汽車與對(duì)向汽車的

59、行駛速度來(lái)確定，一般取：行駛速度來(lái)確定，一般?。篠315100m4、超車汽車從開始加速到超車完了時(shí)對(duì)向汽超車汽車從開始加速到超車完了時(shí)對(duì)向汽車行駛的行駛距離車行駛的行駛距離S42146 . 3ttVSD以上四個(gè)距離之和是比較理想的全超車過(guò)以上四個(gè)距離之和是比較理想的全超車過(guò)程，其距離較長(zhǎng)。在地形較為復(fù)雜的地點(diǎn)感到程，其距離較長(zhǎng)。在地形較為復(fù)雜的地點(diǎn)感到很難實(shí)現(xiàn)。因此，應(yīng)將計(jì)算結(jié)果減小以便實(shí)際很難實(shí)現(xiàn)。因此，應(yīng)將計(jì)算結(jié)果減小以便實(shí)際能夠接受。事實(shí)上，尾隨在慢車后面的快車司能夠接受。事實(shí)上，尾隨在慢車后面的快車司機(jī)往往在未看到前面的安全區(qū)段就已經(jīng)開始了機(jī)往往在未看到前面的安全區(qū)段就已經(jīng)開始了超車作

60、業(yè)，如果進(jìn)入對(duì)向車道之后發(fā)現(xiàn)迎面有超車作業(yè)，如果進(jìn)入對(duì)向車道之后發(fā)現(xiàn)迎面有汽車開來(lái)而超車距離又不足時(shí)，可返回自己的汽車開來(lái)而超車距離又不足時(shí)，可返回自己的車道。車道。因此，對(duì)向汽車的行駛時(shí)間大致為因此，對(duì)向汽車的行駛時(shí)間大致為t2的三的三分之二就足夠了，即分之二就足夠了，即則，最小超車視距為則，最小超車視距為在極特殊的情況下，不得已時(shí)可采用在極特殊的情況下，不得已時(shí)可采用2244 . 532tVSS4321SSSSS超43232SSSS超設(shè)超車汽車和對(duì)向汽車都按設(shè)計(jì)速度行駛，設(shè)超車汽車和對(duì)向汽車都按設(shè)計(jì)速度行駛，被超汽車的速度被超汽車的速度V0較設(shè)計(jì)車速低較設(shè)計(jì)車速低520km/h，各階段的行