《高速公路規(guī)劃與設(shè)計(jì)》課程講義640頁P(yáng)PT_ppt

1、高速公路規(guī)劃與設(shè)計(jì)課程講解結(jié)構(gòu)第一講 緒論第二講 高速公路的設(shè)計(jì)依據(jù)第三講 高速公路的規(guī)劃與勘測(cè)設(shè)計(jì)第四講 高速公路平面線形設(shè)計(jì)第五講 高速公路縱斷面設(shè)計(jì)第六講 高速公路橫斷面設(shè)計(jì)第七講 高速公路立體線形組合設(shè)計(jì)第八講 高速公路立體交叉設(shè)計(jì)第九講 高速公路路基路面設(shè)計(jì)第十講 高速公路的安全第十一講 高速公路的沿線設(shè)施上級(jí) 上頁 下頁第一講 緒論第一節(jié) 國內(nèi)外高速公路發(fā)展概況 第二節(jié) 高速公路的特點(diǎn) 第三節(jié) 高速公路的效益和意義上級(jí) 上頁 下頁第一節(jié) 國內(nèi)外高速公路發(fā)展概況1.高速公路定義2.近代公路運(yùn)輸發(fā)展的特點(diǎn) 3.高速公路的產(chǎn)生與發(fā)展 4.我國高速公路的發(fā)展 上級(jí) 上頁 下頁1.高速公路定

2、義公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTJ 001-97）定義：專供汽車分向、分車道行駛并全部控制出入的干線公路。 公路工程名詞術(shù)語（JTJ 002-87）定義：具有四個(gè)或四個(gè)以上車道，并設(shè)有中央分隔帶，全部立體交叉并具有完善的交通安全設(shè)施與管理設(shè)施、服務(wù)設(shè)施，全部控制出入，專供汽車高速行駛的公路。 中國大百科全書土木工程定義：中央設(shè)置有一定寬度的分隔帶，兩側(cè)各配備兩條或兩條以上的車道，分別供大量上下行汽車高速、連續(xù)、安全、舒適的運(yùn)行，并全部設(shè)置立體交叉和控制出入的公路。 上級(jí) 上頁 下頁1.高速公路定義國外：英國“Motorway”；法國“Autoroute”；德國“Autobahn”；意大利“Autost

3、rata”；瑞典等“Expressway”；美國“Superhighway”，收費(fèi)公路“Turnpike”。 1968年統(tǒng)一：部分控制出入“Expressway”，全部控制出入“Freeway”。 共同點(diǎn)：汽車專用、各行其道、控制出入。 上級(jí) 上頁 下頁2.近代公路運(yùn)輸發(fā)展的特點(diǎn)交通運(yùn)輸?shù)奈宸N形式: 公路、鐵路、水運(yùn)、航空和管道公路運(yùn)輸特點(diǎn)： 機(jī)動(dòng)、迅速、直達(dá)、方便、投資少、周轉(zhuǎn)速度快、便于分期修建、技術(shù)改造比較容易。 在各種運(yùn)輸方式中占主導(dǎo)地位。 現(xiàn)代公路運(yùn)輸發(fā)展特點(diǎn)： 汽車工業(yè)發(fā)展迅速（見表1-1、1-2圖1-2P2） 生產(chǎn)量和保有量大幅度增長； 汽車載重量向兩極分化； 發(fā)展速度快 行車事

4、故劇增 上級(jí) 上頁 下頁汽車擁有量世界前八位國家上級(jí) 上頁 下頁3.高速公路的產(chǎn)生與發(fā)展一般公路存在的問題： 1)混合交通車流內(nèi)部干擾大 2)對(duì)向車輛無分隔行駛 3)側(cè)向干擾大高速公路產(chǎn)生的必要性： 1)公路運(yùn)輸連續(xù)、大量、安全、快速以及舒適的要求 2)汽車工業(yè)和汽車運(yùn)輸發(fā)展需要各國高速公路發(fā)展情況：（表1-5 1-6 P7） 德國：世界上第一條高速公路；表1-3 P5。 美國：“The country on wheels”，高速公路最發(fā)達(dá)的國家；表1-4 P6。 上級(jí) 上頁 下頁3.高速公路的產(chǎn)生與發(fā)展高速公路發(fā)展特征： 1)城市高速公路發(fā)展異常迅速 2)國際高速公路網(wǎng)正在逐步形成 如： 歐

5、洲高速公路網(wǎng) 歐亞大陸公路網(wǎng) 泛美公路網(wǎng) 亞洲公路網(wǎng)等。 上級(jí) 上頁 下頁公路總里程居前10位的國家上級(jí) 上頁 下頁高速公路總里程居前10位的國家上級(jí) 上頁 下頁4.我國高速公路的發(fā)展中國高速公路大事記我國整個(gè)公路發(fā)展特點(diǎn)： 1) 高速公路發(fā)展迅速 2) 路網(wǎng)整體水平和公路通行能力有明顯提高 3) 橋隧建設(shè)水平上了一個(gè)新臺(tái)階 4) 籌資力度進(jìn)一步加大 5) 公路勘測(cè)設(shè)計(jì)水平和施工水平迅速提高我國高速公路網(wǎng)規(guī)劃： 30年左右時(shí)間，建成“五縱七橫”共十二條路線，長3.5萬公里的國道主干線。 上級(jí) 上頁 下頁4.我國高速公路的發(fā)展五縱： 同江三亞，約5700km 北京福州，約2600km 北京珠海，

6、約2400km； 二連浩特河口，約3700km 重慶湛江，約1500km七橫： 綏芬河滿州里，約1300km 丹東拉薩，約4600km 青島銀川，約1700km 上海成都，約3000km 上海瑞麗，約4100km 衡陽昆明，約2000km 連云港霍爾果斯，約400km上級(jí) 上頁 下頁4.我國高速公路的發(fā)展西部大開發(fā)戰(zhàn)略： 用510年時(shí)間，使西部地區(qū)交通基礎(chǔ)設(shè)施有明顯改善， 再用10年左右的時(shí)間，即到2020年初步建成西部地區(qū)公路骨架網(wǎng)絡(luò)， 再用30年左右時(shí)間，即到21世紀(jì)中葉，建成現(xiàn)代化公路運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)。 其前10年重點(diǎn)任務(wù)： 1)加快西部地區(qū)國道主干線建設(shè)； 2)加快西部地區(qū)區(qū)域路網(wǎng)的改造； 3

7、)加快西部地區(qū)實(shí)施鄉(xiāng)村公路通達(dá)工程，建設(shè)長度約15萬公路。上級(jí) 上頁 下頁中國高速公路大記事上級(jí) 上頁 下頁國家高速公路規(guī)劃圖上級(jí) 上頁 下頁第二節(jié) 高速公路的特點(diǎn)高速公路與普通公路的區(qū)別：如圖片 (1)汽車專用 (2)分道行駛 (3)控制出入 (4)完善的設(shè)施高速公路具有突出的優(yōu)點(diǎn)： (1)行車速度高、通行能力大 (2)交通事故降低，安全性較好 (3)運(yùn)輸效益提高上級(jí) 上頁 下頁第二節(jié) 高速公路的特點(diǎn)高速公路缺點(diǎn)： (1)投資大，造價(jià)高 (2)對(duì)環(huán)境影響大上級(jí) 上頁 下頁第三節(jié) 高速公路的效益和意義高速公路的效益和意義 1.良好的投資效益（見圖1-5，圖1-6） 投資回收有了根本保證 2.對(duì)

8、國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的促進(jìn)作用 消耗許多原材料，如鋼鐵、水泥、木材、石料、瀝青等，帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)和勞動(dòng)力市場(chǎng)等。 3.帶動(dòng)沿線地方社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展 日本、法國 4.有利于城市人口的分散和衛(wèi)星城鎮(zhèn)的開發(fā) 5.有利于國防 日本上級(jí) 上頁 下頁我國公路運(yùn)輸量增長圖上級(jí) 上頁 下頁我國公路運(yùn)輸周轉(zhuǎn)量增長圖上級(jí) 上頁 下頁第二章 高速公路設(shè)計(jì)依據(jù)24第二章 速公路設(shè)計(jì)依據(jù)主要授課內(nèi)容：設(shè)計(jì)車速設(shè)計(jì)車型公路用地與建筑界限交通量、通行能力與服務(wù)水平25第一節(jié) 設(shè)計(jì)車速1.定義 設(shè)計(jì)車速：(計(jì)算行車速度)是公路設(shè)計(jì)最基本的設(shè)計(jì)依據(jù)。中 國：在天氣良好、交通量小、路面干凈的條件下，中等技術(shù)水平的駕駛員在道路受限制部分能夠保

9、持安全而舒適行駛的最大速度。美 國：當(dāng)?shù)缆窏l件良好，行車只受公路的設(shè)計(jì)特征控制時(shí)，公路的特定路段上能保持的最高安全速度。德 國：設(shè)計(jì)速度是根據(jù)道路的交通要求，從經(jīng)濟(jì)的觀點(diǎn)出發(fā)選擇的標(biāo)難設(shè)計(jì)值，相當(dāng)于85%的小客車不會(huì)超過的速度。 26最高時(shí)速 汽車的機(jī)械性能所能達(dá)到的最高速度。經(jīng)濟(jì)時(shí)速 汽車的機(jī)械損耗和燃油消耗為最小的車速。 設(shè)計(jì)車速是決定公路幾何形狀的基本依據(jù)，曲線半徑、超高、視距等技術(shù)指標(biāo)都起著決定的作用，同時(shí)也影響著車道的尺寸和數(shù)目以及路肩寬度等指標(biāo)的確定。其他如車道寬度、路肩寬度等雖與設(shè)計(jì)車速無直接關(guān)系，但他們影響行車速度。第一節(jié) 設(shè)計(jì)車速27設(shè)計(jì)車速確定方法 (1)設(shè)計(jì)車速應(yīng)該是最高

10、時(shí)速與經(jīng)濟(jì)時(shí)速之間的一個(gè)速度 (2)考慮因素：公路性質(zhì)、等級(jí)和地形等。 1)遠(yuǎn)離城市，設(shè)計(jì)車速相對(duì)較高； 2)市郊公路，設(shè)計(jì)車速則相對(duì)較低； 3)公路等級(jí)高，多考慮行車要求，反之，多考慮經(jīng)濟(jì)要求； 4)平原區(qū)，設(shè)計(jì)車速可定高，山嶺區(qū)，設(shè)計(jì)車速可定低。第一節(jié) 設(shè)計(jì)車速28確定設(shè)計(jì)車速的統(tǒng)計(jì)法 車速分布是正態(tài)分布，分布曲線和累計(jì)頻率曲線如圖2-1圖2-1 公路車速分布與累計(jì)頻率曲線第一節(jié) 設(shè)計(jì)車速29 設(shè)計(jì)車速的確定考慮了汽車行駛的實(shí)際需要和經(jīng)濟(jì)性，是汽車行駛要求與經(jīng)濟(jì)性平衡的結(jié)果。公路等級(jí)搞考慮行車要求公路等級(jí)低考慮經(jīng)濟(jì)性第一節(jié) 設(shè)計(jì)車速302、高速公路設(shè)計(jì)車速高速公路在設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營管理上與

11、一般公路有所不同，按高速公路的運(yùn)營要求和交通需要的變化把計(jì)算行車速度分為四檔，即120km/h、100km/h、80km/h和60km/h。高速公路的計(jì)算行車速度不與地形直接掛鉤，設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)計(jì)人員應(yīng)結(jié)合交通需求的變化，考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)的合理性，更好地與地形景觀相配合，作出更合理的設(shè)計(jì)。 一般情況下應(yīng)選用120km/h的計(jì)算行車速度，當(dāng)受地形、地物、工程造價(jià)等條件限制時(shí)，交通量又相對(duì)的小一些，可選用100km/h甚至是80km/h的計(jì)算行車速度。對(duì)于條件特殊困難地段，經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)論證可選用60km/h的計(jì)算行車速度。第一節(jié) 設(shè)計(jì)車速31高速公路設(shè)計(jì)車速特點(diǎn)：特點(diǎn)：不與地形直接相關(guān)，直接制定。設(shè)計(jì)車型：

12、小客車若途經(jīng)路段復(fù)雜，可分段確定設(shè)計(jì)車速，方法如下：第一節(jié) 設(shè)計(jì)車速32 (1) 分段之間的設(shè)計(jì)速度差一般按20km/h為一級(jí)，并應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的限速標(biāo)志； (2) 不同設(shè)計(jì)車速分段不宜過短，通常高速公路分段長度不宜小于20km； (3) 需要改變計(jì)算行車速度時(shí)，應(yīng)設(shè)置過渡段，過渡段長度可根據(jù)具體地形條件結(jié)合各方面的使用效果靈活確定； (4) 計(jì)算行車速度變更點(diǎn)的位置，應(yīng)選擇在駕駛?cè)藛T能夠明顯判斷路況發(fā)生變化而需要改變行車速度的地點(diǎn)，如村鎮(zhèn)、車站、交叉口或地形明顯變化等處，并應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的標(biāo)志。第一節(jié) 設(shè)計(jì)車速333. 運(yùn)行車速（1）運(yùn)行車速的定義 運(yùn)行車速是指在一定的道路幾何條件下，某種車輛的實(shí)際

13、行駛速度。實(shí)際應(yīng)用中常取某個(gè)代表性的速度，如實(shí)測(cè)的85位車速為運(yùn)行車速。第一節(jié) 設(shè)計(jì)車速34（2）運(yùn)行車速與設(shè)計(jì)車速關(guān)系 運(yùn)行車速與設(shè)計(jì)車速既是不同的，又是有聯(lián)系的。區(qū)別：運(yùn)行車速是實(shí)際車速，設(shè)計(jì)車速是理論車速； 運(yùn)行車速是變化的，設(shè)計(jì)車速是固定的。聯(lián)系：設(shè)計(jì)車速是最大的安全運(yùn)行車速，運(yùn)行車速是幾何設(shè) 計(jì)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)車速程度的反映。應(yīng)用：運(yùn)行車速在定程度上綜合反映了設(shè)計(jì)的質(zhì)量，有助 于對(duì)道路設(shè)計(jì)成果進(jìn)行評(píng)價(jià)。第一節(jié) 設(shè)計(jì)車速35定義：設(shè)計(jì)車型是道路幾何設(shè)計(jì)時(shí)選擇的有代表件的車型，它是根據(jù)當(dāng)前本國行駛車輛的狀況、汽車發(fā)展的趨勢(shì)和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等因素所確定的。 設(shè)計(jì)車型實(shí)際上并不一定是某一種具體牌號(hào)

14、的汽車，其外型尺寸往往是虛構(gòu)的，但能代表某一類的汽車。第二節(jié) 設(shè)計(jì)車型36第二節(jié) 設(shè)計(jì)車型37汽車主要外型參數(shù)第二節(jié) 設(shè)計(jì)車型38第三節(jié) 公路用地與建筑限界1、公路用地 通常，公路兩側(cè)排水溝外邊緣(無排水溝時(shí)為路堤式護(hù)坡道坡腳)，或路塹坡頂截水溝外邊緣(無截水溝時(shí)為挖方坡的坡頂)，加上一定的附加寬度后的土地為公路的用地。附加寬度通常不小于1m。392、高速公路用地 對(duì)高速公路，除公路用地包括的范圍外，附加寬度宜大于等于3m 高速公路用地還應(yīng)包括：立體交叉、服務(wù)設(shè)施、安全設(shè)施、交通管理設(shè)施、停車設(shè)施、公路養(yǎng)護(hù)管理、公路綠化和苗圃等工程用地。第三節(jié) 公路用地與建筑限界403、其它還包括： 設(shè)置綠化

15、帶設(shè)置防護(hù)林，種植固沙植物、安牧固沙網(wǎng)、防沙或防空柵欄等設(shè)施，也應(yīng)屬于高速公路用地。 在高速公路用地范圍內(nèi)，不得修建非路用構(gòu)筑物。第三節(jié) 公路用地與建筑限界414、高速公路的建筑限界 高速公路的建筑限界，是在保證路上汽午交通正常運(yùn)行的安全條件下所規(guī)定的空間限界?？臻g限界包括寬度和高度，在此中間限界內(nèi)不得有任何部件侵入。例如：在凈主范圍內(nèi)不得設(shè)置橋墩、照明燈桿、交通標(biāo)志防護(hù)欄等。 高速公路的建筑限界見圖2-2第三節(jié) 公路用地與建筑限界42第三節(jié) 公路用地與建筑限界圖2-2 高速公路的建筑限界限43第四節(jié) 交通量、通向能力與服務(wù)水平1、交通量 定 義：指道路上某一斷面在單位時(shí)間內(nèi)通過的車輛數(shù)量，如

16、小時(shí)交通量、月交通量。 根據(jù)觀測(cè)方法和觀測(cè)時(shí)間的不同最常用的交通量有：AADT 年平均的交通量PHT 高峰小時(shí)交通ADT 平均日交通量DAHV 平均小時(shí)交通量30th HAHV第30值高峰小時(shí)交通量 44 交通量反映了某條公路上的交通荷載，也反映了汽車運(yùn)輸時(shí)對(duì)公路設(shè)施的要求。 交通量、交通調(diào)查、分析和交通預(yù)測(cè)是公路建設(shè)項(xiàng)目可行性研究階段進(jìn)行現(xiàn)狀評(píng)價(jià)、綜合分析建設(shè)項(xiàng)目的必要性和可行性的基礎(chǔ)，也是確定公路建設(shè)項(xiàng)目的建設(shè)規(guī)模、技術(shù)等級(jí)、工程設(shè)施、經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)及公路幾何線形設(shè)計(jì)的主要依據(jù)。第四節(jié) 交通量、通向能力與服務(wù)水平452、交通設(shè)計(jì)量 定 義：一條公路交通量的普遍計(jì)量單位是年平均日交通量（簡寫為

17、AADT），用全年總交通量除以365而得。交通設(shè)計(jì)量是指欲建公路到達(dá)遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年限時(shí)能達(dá)到的年平均日交通量（輛日）。遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年限(高速公路為20年)的預(yù)測(cè)交通量，世界上大部分國家在高速公路設(shè)計(jì)中均以小時(shí)交通量為設(shè)計(jì)交通量，而且大多采用第30位高峰小時(shí)交通量。第四節(jié) 交通量、通向能力與服務(wù)水平46第30位高峰小時(shí)交通量確定方法：(1)對(duì)一條公路的交通量觀測(cè)調(diào)查基礎(chǔ)上，將一年8760(24x365)h的交通量 按大小次序排列通?？傻萌鐖D25所示的曲線。(2)取第30位高峰小時(shí)交通量作為設(shè)計(jì)交通量。第四節(jié) 交通量、通向能力與服務(wù)水平突 變47原 因：如采用第30位高峰小時(shí)交通量作為設(shè)計(jì)交通量，則全年只

18、有29個(gè)小時(shí)的實(shí)際交通里超過設(shè)計(jì)值，有可能造成交通擁阻，擁阻時(shí)間僅占全年的0.33，也就是說能順利通過的保證率達(dá)9967。如采用小于30位高峰小時(shí)的交通量作為設(shè)計(jì)交通量，則每減少一個(gè)小時(shí)檔，設(shè)計(jì)交通量值就將急劇增加；反之，采用大于30位高峰小時(shí)的交通量作為設(shè)計(jì)交通量每減小少量的交通量值，可能的擁阻時(shí)間就會(huì)大大增加。因此，選擇第30仿高峰小時(shí)交通量作為設(shè)計(jì)交通量，無論從滿足技術(shù)要求還是考慮經(jīng)濟(jì)合理性均是合適的。第四節(jié) 交通量、通向能力與服務(wù)水平483、車輛換算為使交通量具有可比性，通常將實(shí)際的混合交通換算成標(biāo)準(zhǔn)車型交通量。高速公路采用小客車作為標(biāo)準(zhǔn)車型，考慮車輛的外廓尺寸、行駛速度等因素，我國公

19、路上采用的換算成小客車的當(dāng)量系數(shù)如表22。第四節(jié) 交通量、通向能力與服務(wù)水平車型中型汽車小客車拖掛車摩托車大中小型拖拉機(jī)畜力 車人力車自行車換算系數(shù)1.00.503.00.51.02.00.50.1494、通行能力 定 義： 通行能力是指在一定的通路、交通、控制和環(huán)境條件下，對(duì)應(yīng)于一定的行駛質(zhì)量即服務(wù)水平，在某道路斷面上單位時(shí)間(常用1h)所能通過的最大車輛數(shù)。通行能力反映了道路所能承受的交通負(fù)荷能力。第四節(jié) 交通量、通向能力與服務(wù)水平50分析通行能力的條件： (1) 高速公路、一級(jí)公路的路段； (2) 高速公路和一級(jí)公路的互通式立體交叉匝道； (3) 高速公路和一級(jí)公路的交織區(qū)段； (4)

20、一般公路的路段設(shè)計(jì)時(shí)也宜對(duì)通行能力和服務(wù)水平進(jìn)行分析計(jì)算。分 類： 1.基本通行能力 2.可能通行能力 3.設(shè)計(jì)通行能力第四節(jié) 交通量、通向能力與服務(wù)水平51基本通行能力 機(jī)動(dòng)車的基本通行能力也稱理論通行能力，即：在道路、交通、環(huán)境和氣候均處于理想條件下，不考慮服務(wù)水平，標(biāo)準(zhǔn)車輛在單位時(shí)間通過一條車道或一車行道上某一斷面的最大車輛數(shù)，它是道路所能承受的交通負(fù)荷極限。確定方法： 車頭時(shí)距法、 車頭間距法第四節(jié) 交通量、通向能力與服務(wù)水平52車頭時(shí)距法: 指連續(xù)兩車通過車道或道路上同一地點(diǎn)的間間隔。以車頭時(shí)距計(jì)算一條車道的通行能力： N=3600t (輛/h）式中：t 連續(xù)車流平均車頭間隔時(shí)間（s

21、），可通過觀測(cè)求得。車頭間距法： 是連續(xù)車流中，前后兩車保持行車安全的車頭之間的距離。以車頭間距計(jì)算一條車道的通行能力： C=3600/（Lv）式中：L 連續(xù)車流平均車頭間隔距離（m），可通過觀測(cè)求得。 v 行車速度m/s第四節(jié) 交通量、通向能力與服務(wù)水平53（2）可能通行能力定 義： 在實(shí)際外境或預(yù)計(jì)的道路、交通條件和良好的氣候條件下，不考慮服務(wù)水平，標(biāo)準(zhǔn)車輛在單位時(shí)間內(nèi)通過一條車道或一車行道上某一斷面的最大車輛數(shù)。區(qū)別于基本通行能力： 根本不同在于道路、交通和環(huán)境條件。它是考慮了諸如車道寬度、側(cè)向凈寬、大型車混入、交通安全設(shè)施等修正后的實(shí)際通行能力。第四節(jié) 交通量、通向能力與服務(wù)水平54（

22、3）設(shè)計(jì)通行能力1）定 義： 在良好的氣候條件下，交通運(yùn)行狀態(tài)保持在一定的服務(wù)水平上，標(biāo)準(zhǔn)車輛在單位時(shí)間里通過有代表性的、均勻路面上的條車道或一車行道上某一斷面的最大車輛數(shù)。區(qū)別于基本、可能通行能力： 考慮了公路運(yùn)行質(zhì)量要求、技術(shù)可能性、經(jīng)濟(jì)合理性和行駛安全等因素后，能符合現(xiàn)劃設(shè)計(jì)要求的通行能力，是公路線形設(shè)計(jì)的依據(jù)，設(shè)計(jì)通行能力是相對(duì)一定的服務(wù)水平而言的。第四節(jié) 交通量、通向能力與服務(wù)水平552）服務(wù)水平及服務(wù)交通量： 是對(duì)車輛在交通流中的運(yùn)行條件和駕駛員與乘客所感受的行車質(zhì)量的量度。 我國公路服務(wù)水平分為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)和四級(jí)。參考美國規(guī)范。根據(jù)從小交通量自由流至交通量達(dá)到可能狀態(tài)的受限制

23、車流這一運(yùn)行條件范圍分為四級(jí)服務(wù)水平。 決定因素：運(yùn)行速度、運(yùn)行時(shí)間、駕駛自由度、交通間斷、舒適、安全、方便。第四節(jié) 交通量、通向能力與服務(wù)水平56 通常采用 v/C（運(yùn)行速度) / (交通量)來描述服務(wù)水平。第四節(jié) 交通量、通向能力與服務(wù)水平57第四節(jié) 交通量、通向能力與服務(wù)水平58第四節(jié) 交通量、通向能力與服務(wù)水平59第四節(jié) 交通量、通向能力與服務(wù)水平603）設(shè)計(jì)通行能力設(shè)計(jì)通行能力是指公路交通的運(yùn)行狀態(tài)保持在某一設(shè)計(jì)的服務(wù)水平時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)公路上某一路段可以通過的最大車輛數(shù)。設(shè)計(jì)通行能力是實(shí)際道路可能接受的通過能力，考慮了人為主觀對(duì)道路的要求，按照道路運(yùn)行質(zhì)量要求及經(jīng)濟(jì)、安全、出人口交通

24、條件等因素而確定作為設(shè)計(jì)依據(jù)的。CD（設(shè)計(jì)通行能力）=CB（可能通行能力）（V/C） CD - 單車道設(shè)計(jì)通行能力 CB - 單車道基本通行能力 V/C - 在理想條件下，各級(jí)服務(wù)水平最大服務(wù)交通量與基 本通行能力之比。 第四節(jié) 交通量、通向能力與服務(wù)水平614）高速公路的適應(yīng)交通量在進(jìn)行高速公路規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，要保證必要的交通服務(wù)水平和車輛運(yùn)行質(zhì)量，同時(shí)要考慮我國的經(jīng)濟(jì)水平和公路建設(shè)投資力量，并要避免高速公路不入因交通量不適應(yīng)造成交通阻塞。 公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范JTJ011-94規(guī)定我國公路服務(wù)水平分為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)。 根據(jù)我國國情，高速公路的適應(yīng)交通量宜按二級(jí)（相當(dāng)于美國的C級(jí)）來考慮，即

25、計(jì)算行車速度為120km/h時(shí)，高速公路服務(wù)水平V/C比為0.8；計(jì)算行車速度為100km/h、80km/h和60km/h時(shí)，其V/C比應(yīng)為0.72、0.68、0.64。最大服務(wù)交通量1600，1400，1300，1150。按照美國最近研究結(jié)果，高速公路上每車道以小客車計(jì)的基本通行能力大約為2200輛/h。 我國交通狀況下的通行能力按每車道2000輛/h計(jì)（120100km/h）；80km/h1900，60km/h1800。第四節(jié) 交通量、通向能力與服務(wù)水平62 目前世界上高速公路基本按單向單車道的設(shè)計(jì)小時(shí)交通量來考慮，但一方面因我國對(duì)某些參數(shù)尚待進(jìn)一步研究，另一方面為便于進(jìn)行公路規(guī)劃設(shè)計(jì)并與

26、我國一直延用的適應(yīng)交通量指標(biāo)相銜接。因而用適應(yīng)交通量作為高速公路選用的指標(biāo)。其值按下式計(jì)算：第四節(jié) 交通量、通向能力與服務(wù)水平63式中：AADT遠(yuǎn)景年限的設(shè)計(jì)年平均日交通量（輛/日）； CD單車道設(shè)計(jì)通行能力（小客車/每車道/小時(shí)）； CD=CB（V/C） CB理想備件下一個(gè)車道的基本能行能力，計(jì)算行車速度120km/h為2000小客車/小時(shí)； N單向車道數(shù)； K設(shè)計(jì)小時(shí)交通量系數(shù)，K值大約在0.0950.135之間，具體應(yīng)用時(shí)，可根據(jù)當(dāng)?shù)氐慕煌坑^測(cè)資料作適當(dāng)調(diào)整；D交通量方向分布系數(shù)，根據(jù)我國實(shí)際交通調(diào)查情況，交通流方向分布系數(shù)D一般取0.6，具體應(yīng)用時(shí)，可根據(jù)當(dāng)?shù)氐慕煌款A(yù)測(cè)資料確定。第

27、四節(jié) 交通量、通向能力與服務(wù)水平高速公路適應(yīng)的交通量計(jì)算公式： 64高速公路遠(yuǎn)景年限的設(shè)計(jì)年平均日交通量范圍 單位：小客車輛/日 第四節(jié) 交通量、通向能力與服務(wù)水平計(jì)算行車速度四車道六車道八車道120km/h4000055000600008000075000100000以上100km/h350005000055000700007000090000 80km/h300004500050000650006500085000 60km/h25000400004500060000600008000065京藏高速大堵車 京藏高速公路是一條首都放射型高速公路（國家高速公路網(wǎng)編號(hào)G6，簡稱京藏高速，亦稱京拉

28、高速）。起點(diǎn)為北京，終點(diǎn)為西藏自治區(qū)拉薩，途經(jīng)北京、河北、內(nèi)蒙古、寧夏、甘肅、青海、西藏7省區(qū)，全長約3710公里。該高速公路為是國家高速公路網(wǎng)的重要組成部分。 目前，北京至西寧段已全線通車，西寧至拉薩段因地質(zhì)條件等原因尚處在規(guī)劃階段，沒有具體的開工日期。 第四節(jié) 交通量、通向能力與服務(wù)水平 2010年8月至今進(jìn)京方向河北內(nèi)蒙古境內(nèi)發(fā)生了嚴(yán)重的堵車。66堵車原因：1、G110路面大修（北京-銀川）；2、旅游升溫，自駕游增多； 3、內(nèi)蒙古發(fā)現(xiàn)煤田，中國一半 的運(yùn)煤車都去拉煤。4、規(guī)劃與設(shè)計(jì)對(duì)交通量預(yù)計(jì)不足；5、其它原因。第四節(jié) 交通量、通向能力與服務(wù)水平第三章 高速公路的規(guī)劃與總體設(shè)計(jì)高速公路的

29、規(guī)劃與總體設(shè)計(jì) 基本建設(shè)程序一般分為三個(gè)階段： 建設(shè)前期（規(guī)劃與研究階段） 投資建設(shè)期（設(shè)計(jì)及建設(shè)階段） 生產(chǎn)運(yùn)營期。3.1 高速公路規(guī)劃目的、任務(wù)、重要性基本原則 （1）先行于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展原則 （2）系統(tǒng)協(xié)調(diào)與長遠(yuǎn)發(fā)展原則 （3）工程經(jīng)濟(jì)原則 （4）環(huán)境保護(hù)原則主要依據(jù) （1）國家政策法規(guī) （2）社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與綜合交通運(yùn)輸規(guī)劃 （3）公路建設(shè)工作的有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定3.1 高速公路規(guī)劃高速公路規(guī)劃程序 3.1 高速公路規(guī)劃（1）公路網(wǎng)現(xiàn)狀分析與評(píng)價(jià)（2）社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)（3）公路交通量預(yù)測(cè)（4）高速公路布局優(yōu)化（5）高速公路規(guī)劃分期實(shí)施（6）實(shí)施高速公路規(guī)劃的對(duì)策與措施（7）高速公路規(guī)劃

30、的綜合評(píng)價(jià)（8）跟蹤調(diào)整高速公路規(guī)劃的主要內(nèi)容3.1 高速公路規(guī)劃高速公路規(guī)劃的理論與方法1. 公路規(guī)劃的理論 ： 兩大體系：即四階段模式法和總量控制法。2. 公路規(guī)劃的方法 （1）四階段模式法 （2）總量控制法3.2 項(xiàng)目可行性研究1.含義2.作用1. 作為項(xiàng)目建設(shè)投資決策和編制設(shè)計(jì)任務(wù)書的依據(jù)。2. 作為向銀行申請(qǐng)貸款的依據(jù)。3. 作為建設(shè)項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)的依據(jù)。4. 作為采用新技術(shù)、新設(shè)備研制計(jì)劃的依據(jù)。3.2 項(xiàng)目可行性研究3.工作內(nèi)容、階段4.研究程序3.3 高速公路總體設(shè)計(jì)考慮因素（6），總體要點(diǎn)（11）主要內(nèi)容 1. 路線方案（1）起終點(diǎn)的位置 （2）跨界公路接線點(diǎn)位置 （3）經(jīng)由城

31、鎮(zhèn)時(shí)的路線布置 （4）高速公路立體交叉 （5）集散道路（輔道）路線布置2. 線形設(shè)計(jì)（基本原則）3. 景觀設(shè)計(jì)4. 沿線設(shè)施5. 高速公路分期修建 3.4 高速公路選線 基本原則（8） 選線步驟1. 全面布局2. 逐段安排3. 具體定線3.4.1平原微丘區(qū)選線1. 平原區(qū)地形、地質(zhì)及路線特征2. 平原區(qū)路線布設(shè)要點(diǎn)（1）以平面為主安排路線（2）處理好路線與農(nóng)業(yè)的關(guān)系（3）處理好路線與城鎮(zhèn)的關(guān)系（4）處理好路線與橋位的關(guān)系（5）注意水文土壤條件3.4.2 微丘區(qū)選線微丘區(qū)地形指起伏不大的丘陵，地面自然坡度在20以下，相對(duì)高差在100m以下，選線條件與平原區(qū)基本相同，布線一般不受地形限制，較平原應(yīng)

32、有較大的自由度。但應(yīng)注意利用地形協(xié)調(diào)平、縱線形的組合，既不宜過分迎合微小地形變化，造成縱面不必要的起伏，也不宜過分追求直線，造成工程量不必要的增加。3.4.3 山嶺區(qū)選線1. 地形特點(diǎn)山高谷深、坡陡流急、地面自然坡度大（20o以上）、地形復(fù)雜、山脈水系清晰、日溫差和年溫差較大、暴雨多、河流水位變化幅度大。2. 路線特點(diǎn)彎多坡陡、線形差、技術(shù)指標(biāo)低，工程量大，由于受山嶺區(qū)地形、水文、地質(zhì)、氣候等因素的影響，使得路線平、縱、橫線形大部分受地形限制。在路線布設(shè)時(shí)，一般多以縱面線形為主安排路線，其次是橫面和平面。3.4.3 山嶺區(qū)選線3. 布設(shè)要點(diǎn)（1）沿河線1）河岸選擇2）線位高低3）跨河換岸橋位（

33、2）越嶺線1）埡口選擇2）過嶺標(biāo)高的選擇3）埡口兩側(cè)展線方案3.4.4 重丘區(qū)選線1. 地形與路線特點(diǎn) 山丘連綿，崗坳交錯(cuò)，此起彼伏，山形迂回曲折，一般自然坡度較陡，具有低山區(qū)的基本特征。路線平、縱面大部分受地形限制，路線走向不似山嶺區(qū)明顯，局部方案多，路線平面以曲線為主，縱面多起伏，采用技術(shù)指標(biāo)的活動(dòng)余地較大。3.4.4 重丘區(qū)選線2. 布設(shè)要點(diǎn)（1）注意橫向填挖的平衡。（2）平、縱、橫三個(gè)面應(yīng)綜合考慮（3）沖溝發(fā)育的地段，應(yīng)考慮采用高路堤或高架橋的直穿方案，當(dāng)必須繞避時(shí)，要注意線形舒順。（4）地質(zhì)不良地段，應(yīng)以繞避為主。（5）布線要注意支援農(nóng)業(yè)，和當(dāng)?shù)氐恼镌炝旨八?guī)劃相結(jié)合。3.1 高

34、速公路規(guī)劃的基本原則、程序及主要內(nèi)容？3.2 高速公路規(guī)劃的方法有哪些？3.3 什么是工程可行性研究？主要內(nèi)容包括什么？3.4 高速公路總體設(shè)計(jì)應(yīng)考慮哪些因素？3.5 高速公路總體設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容與設(shè)計(jì)要點(diǎn)是什么？3.6 高速公路選線的基本原則有哪些？如何進(jìn)行不同地形條件下的高速公路選線？ 思考題第四章 高速公路的平面線形設(shè)計(jì) 41 平面線形要素高速公路平面線形是由直線、圓曲線和緩和曲線構(gòu)成的，稱之為平面線形三要素，平面線形設(shè)計(jì)就是從線形的角度去研究三個(gè)要素的選用和相互間的組合等問題。為保證汽車在彎道上行駛的橫向穩(wěn)定性，還需要設(shè)置超高和加寬一、直 線高速公路設(shè)計(jì)原則：滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；安全；美觀。直

35、線優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 直線距離短、方向明確、視野寬廣、節(jié)省行車時(shí)間、降低道路造價(jià)缺點(diǎn)： 宜引起駕駛員疲勞麻痹，或容易超速；目測(cè)出現(xiàn)誤差；增加夜間眩光危險(xiǎn)；景色單調(diào)，線形呆板，靈活性差。對(duì)于高速公路的線形： 宜盡量避免采用長直線，甚至傾向于全部設(shè)在曲線上可以采用直線地段的規(guī)定(1)地形、地物完全不受限制的平坦地區(qū)或山間的寬闊河谷地帶。(2)公路通過市區(qū)或近郊按直線形規(guī)劃的地區(qū)，為節(jié)約用地和與周圍人工景觀協(xié)調(diào)，也宜采用直線。(3)在長大橋梁或長的高架構(gòu)造物、隧道等地段，從施工的方便與經(jīng)濟(jì)性考慮也宜用直線。一、直 線一、直 線直線的最大長度各國規(guī)定：德國規(guī)定不超過計(jì)算行車速度（km/h）的20倍，前蘇聯(lián)

36、規(guī)定為8km，美國為3mile（4.83km）。我國規(guī)范也指出：“直線的最大長度應(yīng)有所限制；當(dāng)采用長的直線線形時(shí)，為彌補(bǔ)景觀單調(diào)之缺陷，應(yīng)結(jié)合沿線具體情況采取相應(yīng)的技術(shù)措施。一、直 線直線的最大長度解決措施：（了解）（1）長直線上縱坡不宜過大，因長直線再加下陡坡行駛更易導(dǎo)致高速度。（2）長直線與大半徑凹形豎曲線組合為宜，可以使生硬呆板的直線得到一些緩和。（3）兩側(cè)地形過于空曠時(shí)，宜采取種植不同樹種或設(shè)置一定建筑物、雕塑、廣告牌等措施予以改善。（4）長直線或長下坡盡頭的平曲線，必須采取設(shè)置標(biāo)志、增加路面抗滑能力等安全保護(hù)措施，以確保行車安全。一、直 線直線的最小長度考慮到線形的連續(xù)和駕駛的方便，

37、相鄰兩曲線之間采用直線時(shí)應(yīng)保持一定長度。規(guī)范規(guī)定：兩圓曲線間以直線徑相連接時(shí)，直線的長度不宜過短。（1）同向曲線間的直線最小長度定義：同向曲線是指兩個(gè)轉(zhuǎn)向相同的相鄰曲線之間連以直線而形成的平曲線.規(guī)定：當(dāng)設(shè)計(jì)速度大于或等于60km/h時(shí)，同向圓曲線間最小直線長度（以m計(jì)）以不小于設(shè)計(jì)速度（以km/h計(jì)）的6倍為宜。在受到條件限制時(shí)， 宜將同向曲線改成大半徑曲線或?qū)汕€作成復(fù)曲線、卵形曲線或C形曲線。一、直 線直線的最小長度（2）反向曲線間的直線最小長度 兩相反曲線之間，考慮到為設(shè)置超高和加寬緩和的需要以及駕駛?cè)藛T轉(zhuǎn)向操作的需要，其間的直線最小長度應(yīng)予限制。規(guī)范規(guī)定：當(dāng)設(shè)計(jì)速度大于或等于60k

38、m/h時(shí)，反向曲線間的直線最小長度（以m計(jì)）以不小于設(shè)計(jì)速度（以km/h計(jì)）的2倍為宜。當(dāng)直線兩端設(shè)有緩和曲線時(shí)，可直接相連，構(gòu)成S曲線，即兩個(gè)反向圓曲線用緩和曲線直接相連。二、圓曲線在高速公路平面定線中，大半徑的圓曲線是首選要素。圓曲線優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 柔和的幾何線形、較好地適應(yīng)地形、勻順圓滑的線形、靈活變換方向、自然地誘導(dǎo)視線、景色多樣有趣。缺點(diǎn)： 會(huì)增長距離、受力比較復(fù)雜，會(huì)增加輪胎的磨損和路面的破壞。應(yīng)盡量選用較大的半徑，以改善車輛在曲線上的行駛條件。圓曲線半徑確定P63確定方法：根據(jù)汽車行駛橫向穩(wěn)定性(滑移、傾覆)而定，并以滑移穩(wěn)定控制。Wp=Fp(2) WpFp應(yīng)考慮橫向力系數(shù)u橫向

39、力系數(shù)計(jì)算公式：圖4-1平曲線半徑計(jì)算公式：橫向力系數(shù) P51取決于行駛穩(wěn)定性、乘客舒適程度以及運(yùn)營經(jīng)濟(jì)。當(dāng)汽車在雙向路拱的外側(cè)（不設(shè)超高）時(shí)：思考： 請(qǐng)大家推導(dǎo)一下該公式？二、圓曲線圓曲線最小半徑從汽車行駛穩(wěn)定性出發(fā)，圓曲線半徑越大越好。但有時(shí)因受地形、地質(zhì)、地物等因素的限制，圓曲線半徑不可能設(shè)置得很大 我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了圓曲線最小半徑有三類：極限最小半徑、一般最小半徑和不設(shè)超高的最小半徑。極限最小半徑:指圓曲線半徑采用的最小極限值，是在特殊困難條件下不得已才使用的，一般不輕易采用。如要運(yùn)用接近極限最小半徑的值時(shí)，必須充分論證對(duì)行車安全的影響。般最小半徑:指在通常情況下汽車依設(shè)計(jì)車速能安全、舒適

40、行駛的最小半徑。在實(shí)際的設(shè)計(jì)中，可以采用等于或接近一般最小半徑值。最小半徑選擇極限最小半徑：指圓曲線半徑采用的最小極限值。一般最小半徑：指在通常情況下汽車依設(shè)計(jì)車速能安全、舒適行駛的最小半徑。不設(shè)超高的最小半徑：指道路曲線半徑較大、離心力較小時(shí)，汽車沿雙向路拱(不設(shè)超高)外側(cè)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。二、圓曲線圓曲線最小半徑不設(shè)超高的最小半徑:指曲線半徑較大、離心力較小時(shí)，汽車沿雙向路拱（不設(shè)超高）外側(cè)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。我國標(biāo)準(zhǔn)對(duì)高速公路平面圓曲線的三個(gè)最小半徑作出了規(guī)定:設(shè)計(jì)速度/（km/h）12010080極限最小半徑

41、/m650400250一般最小半徑/m1000700400不設(shè)超高的最小半徑/m路拱2%550040002500路拱2%750052503350二、圓曲線圓曲線最小半徑選用圓曲線半徑時(shí)，在與地形、地物等條件相適應(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)與直線已無太大區(qū)別，容易給駕駛?cè)藛T造成判斷上的錯(cuò)誤反而帶來不良后果，同時(shí)也不便于測(cè)設(shè)及道路養(yǎng)護(hù)維修，所以規(guī)范規(guī)定，圓曲線最大半徑不宜超過10000m為宜。同時(shí)要注意前后線形要素間的協(xié)調(diào)和相互關(guān)系。 二、圓曲線圓曲線半徑的運(yùn)用平面設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)沿線地形、地物、地質(zhì)等條件，合理選擇圓曲線半徑，在確定圓曲線半徑時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1

42、）一般情況下宜采用極限最小半徑的48倍或超高為24%的圓曲線半徑。（2）在預(yù)計(jì)交通量很大的區(qū)間，應(yīng)盡量避免采用小半徑曲線，避免產(chǎn)生交通阻塞。（3）應(yīng)注意前后線形要素相協(xié)調(diào)，使之構(gòu)成連續(xù)、均衡的曲線線形。當(dāng)前后線形都比較好時(shí)，必須避免在局部路段采用半徑很小的曲線。應(yīng)注意線形指標(biāo)的漸變，給駕駛員一個(gè)適應(yīng)的過程。（4）應(yīng)同縱斷面線形相配合，特別注意避免小半徑與陡坡相重合的立體線形組合。（5）選用圓曲線半徑時(shí)，在與地形等條件相適應(yīng)的前提下，盡量取大值，但最大不超過10000米。二、圓曲線圓曲線半徑的運(yùn)用山區(qū)高速公路在以下情況可以考慮采用大于或等于極限最小半徑而小于一般最小半徑的半徑值。（1）地形陡峻、

43、地質(zhì)條件較差的路段，選用大半徑會(huì)導(dǎo)致高邊坡、開挖極易發(fā)生坍塌或滑坡災(zāi)害，并且受到前后路線設(shè)計(jì)和工程設(shè)置的影響不可能設(shè)置隧道工程，或者會(huì)使路線臨河（溝谷）一側(cè)設(shè)置大型支擋工程及縱向橋梁時(shí)，經(jīng)工程設(shè)置、地質(zhì)災(zāi)害、環(huán)境保護(hù)等方面進(jìn)行綜合論證比較后，可采用極限最小半徑。（2）視野開闊，駕駛員的視線無地形、地物等的阻斷，能在有效的視覺范圍內(nèi)清晰辨明前方路線的總體變化情況。（3）設(shè)計(jì)路段內(nèi)技術(shù)指標(biāo)普遍較低。路段廣泛采用了等于或略大于最小半徑的圓曲線，駕駛員的操作狀態(tài)會(huì)隨著公路幾何線形的變化及自然條件得到調(diào)整，并能對(duì)行駛速度進(jìn)行有效的控制，在進(jìn)入小半徑曲線前有充分的心理準(zhǔn)備，只需對(duì)速度稍加調(diào)整就可平穩(wěn)通過。

44、 第二節(jié) 圓曲線四、視覺舒順?biāo)蟮那€半徑（P65）從道路路線線形視覺舒順與美感考慮，前蘇聯(lián)研究得出：設(shè)計(jì)車速、曲線半徑與縱坡的關(guān)系： 式中：V-計(jì)算行車速度（km/h）;i-縱坡度（%）三、緩和曲線當(dāng)汽車從直線段進(jìn)入圓曲線時(shí)，司機(jī)應(yīng)將前輪轉(zhuǎn)一個(gè)角度，使其逐漸適應(yīng)相應(yīng)半徑的曲線。直線上半徑為無窮大，圓曲線段半徑為R。前輪的逐漸轉(zhuǎn)向適應(yīng)曲率半徑不斷變化的行駛軌跡，這一變化路段即為緩和曲線。定義（？）：緩和曲線為直線與圓曲線或者半徑不同的圓曲線相互連接時(shí)，為適應(yīng)汽車行駛軌跡曲率變化所采用的半徑逐漸變化的過度曲線。三、緩和曲線緩和曲線的作用緩和曲線的作用（？）：曲率的逐漸變化，便于駕駛與路線順楊，

45、以構(gòu)成最佳的線形；離心加速度的逐漸變化，使汽車不致產(chǎn)生側(cè)向滑移；作為行車道橫坡變化的過渡，減少行車振蕩。段，以減少行車震蕩。三、緩和曲線緩和曲線的形式緩和曲線的形式有回旋線、三次拋物線、雙紐線、正弦形曲線等。回旋線的特點(diǎn)是曲率半徑隨曲線長度的增長而減小，即半徑與長度成反比?；竟綖椋?式中： 回旋線上任意點(diǎn)的曲率半徑（m）； 回旋線上某點(diǎn)到原點(diǎn)的曲線長（m）； 回旋線參數(shù)，表示回旋線曲率變化的緩急程度。為長度量綱。我國標(biāo)準(zhǔn)推薦的緩和曲線是回旋線 緩和曲線最小長度按下述三個(gè)條件確定（？）：（1）依司機(jī)操作反應(yīng)，取操作反應(yīng)時(shí)間為3s（2）依離心加速變化率，取離心加速變化率p=0.5(m/s3)（

46、3）依道路曲線偏角對(duì)人的視覺而定三、緩和曲線緩和曲線的長度 高速公路上的緩和曲線要有足夠的長度，以使駕駛操作從容，感覺舒適。三、緩和曲線緩和曲線的長度（1）控制離心加速度變化率汽車在緩和曲線上行駛，其離心加速度隨緩和曲線曲率變化而變化，離心加速度的變化率應(yīng)控制在一定的范圍之內(nèi)。 離心加速度的變化率 我國高速公路上一般取， 三、緩和曲線緩和曲線的長度（2）保證駕駛員操作反應(yīng)時(shí)間緩和曲線長度應(yīng)使駕駛員在其上行駛時(shí)操作從容，不能過于匆忙，一般情況下以3s行程控制，代入上式則有：（3）滿足視覺要求根據(jù)視覺條件和實(shí)踐研究可知：緩：圓：緩 = 1:1:1 我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定高速公路緩和曲線最小長度 設(shè)計(jì)速度/（

47、km/h）12010080緩和曲線最小長度/m1008570省略：當(dāng)內(nèi)移值與已包括在車道中的富裕寬度相比為很小時(shí)，則可將中間的緩和曲線省略。（P66表）三、緩和曲線緩和曲線的省略三、緩和曲線緩和曲線的省略在直線和圓曲線之間設(shè)置緩和曲線后，圓曲線產(chǎn)生了內(nèi)移值,在一定的情況下，與圓曲線半徑成反比，當(dāng)大到一定程度時(shí)，值甚微，即使直線與圓曲線徑相連接，汽車也能完成緩和曲線的行駛，因?yàn)樵诼访娴母挥鄬挾戎幸呀?jīng)包含了這個(gè)內(nèi)移值。所以規(guī)范規(guī)定，在下列情況下可不設(shè)緩和曲線：（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

48、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；三、緩和曲線緩和曲線的省略(P66)（3）小圓半徑大于表4-5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： 1）小圓曲線按規(guī)定設(shè)置相當(dāng)于最小緩和曲線長的回旋線時(shí)，其大圓與小圓的內(nèi)移值之差不超過0.10m。 2）計(jì)算行車速度80時(shí)，大圓半徑(R1)與小圓半徑(R2)之比小于1.5； 3）計(jì)算行車速度80 時(shí)，大回半徑(R1)與小圓半徑(R2)之比小于2。表4-5 高速公路臨界曲線半徑 設(shè)計(jì)速度/（km/h）12010080臨界曲線半徑/m21001500900三、緩和曲線緩和曲線的參數(shù)A值緩和曲線參數(shù)值決定了回旋線曲率變

49、化的緩急程度。 由公式其相應(yīng)地確定了緩和曲線最小參數(shù)設(shè)計(jì)參考值設(shè)計(jì)速度/（km/h）12010080緩和曲線A最小值/m260200140經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為： 和與之連接的圓曲線之間只要保持 加入緩和曲線后 圓曲線R半徑不變, 圓心內(nèi)移, 插入緩和曲線 R變化1：圓心移動(dòng)變化2：園曲線減短l0變化3：曲線總長度增加l0三、緩和曲線緩和曲線的要素計(jì)算道路平面線形的基本組合為：直線緩和曲線圓曲線緩和曲線直線 ：切線總長：外矢距：曲線總長：超距： 三、緩和曲線緩和曲線的要素計(jì)算四、平曲線長度確定高速公路平曲線包括圓曲線和緩和曲線。汽車在曲線路段上行駛時(shí)，如果曲線很短，則駕駛員操作方向盤頻繁而緊張，這在高速行駛

50、的情況下是不安全的；同時(shí)，為保證乘客良好的心理狀況，須設(shè)置足夠長的緩和曲線以使離心加速變化率小于一定數(shù)值。四、平曲線長度確定平曲線最小長度根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，在每段曲線上駕駛員操作方向盤不感到困難至少需要3s的時(shí)間，全長需要9s。如果中間的圓曲線長度為零，形成凸型曲線，至少也要6s的行程。一般情況下，對(duì)于高速公路設(shè)計(jì)，很少采用凸型曲線，如果考慮不小于3s行程的圓曲線長度，平曲線的極限長度采用3倍最小回旋線長度較合適，計(jì)算值如表4-6所示。(P69)四、平曲線長度確定平曲線最小長度規(guī)范給定的平曲線長度最小長度值如表4-7所示。 表4-7 高速公路平曲線最小長度 設(shè)計(jì)速度/（km/h）12010080極限最

51、小平曲線長度/m一般值600500400最小值200170140設(shè)計(jì)速度/（km/h）12010080極限最小平曲線長度/m300255210表4-6 高速公路平曲線長度 四、平曲線長度確定偏角小于7時(shí)的平曲線長度當(dāng)路線轉(zhuǎn)角小于7時(shí)，不僅容易使曲線設(shè)得過短，而且會(huì)將曲線長度和半徑看的比實(shí)際的要小，使駕駛員產(chǎn)生急劇轉(zhuǎn)彎的錯(cuò)覺。表4-8中的“一般值”的規(guī)定。當(dāng)受地形條件及其他特殊情況限制時(shí)，可采用表中的“最小值”。 表4-8 偏角等于或小于7時(shí)的平曲線長度 1400/1200/1000/設(shè)計(jì)速度/（km/h）12010080平曲線最小長度/m一般值最小值200170140對(duì)于高速公路，一般情況下，

52、采用1000m2000m曲線長度比較合適，當(dāng)曲線半徑較小，縱斷面起伏較大時(shí)，再短一些的曲線長度也是可以接受的。(P70下) 四、曲線的超高與加寬在公路的圓曲線路段，為了抵抗離心力的作用，將路面做成向圓心傾斜的單向橫坡，稱為超高。超高橫坡度的大小可按下式計(jì)算得到：1、超高(1)何謂超高？高速公路的最大超高值，一般地區(qū)為10，積雪冰凍地區(qū)為6。 從直線上路拱雙坡斷面，過渡到曲線上具有超高橫坡的單坡斷面，要有一個(gè)逐漸變化的區(qū)段，這一變化段為超高緩和段。超高緩和段長度可按下式計(jì)算：P72（2）超高緩和段超高漸變率超高漸變率是旋轉(zhuǎn)軸與行車道外側(cè)邊緣線之間相對(duì)升降的比率，用P表示。我國規(guī)范規(guī)定，路段的超高

53、率不應(yīng)小于1/330.（3）超高橫坡變化的旋轉(zhuǎn)軸繞中間帶中心線旋轉(zhuǎn)繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)繞各自行車道中線旋轉(zhuǎn) 曲線上雙車道路面加寬值計(jì)算式為： 2、加寬 在曲線上行駛的汽車占有較大的寬度必須將車道寬度加寬。公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：平曲線半徑小于等于250m時(shí)，應(yīng)在曲線內(nèi)側(cè)加寬。高速公路主線僅在V60km/h的山區(qū)，當(dāng)R250m曲線段時(shí)予以考慮加寬。高速公路一般采用第3類加寬值；在圓曲線范圍內(nèi)加寬為不變的全加寬值，兩端設(shè)置加寬緩和段。路面加寬值由直線段加寬為0逐漸按比例增加到圓曲線起點(diǎn)處的全加寬值。為使路面邊緣圓滑、舒順，任一點(diǎn)加寬值為： 42 平面線形的組合平面線形要素包括直線、緩和曲線和圓曲線，

54、可以得到很多種平面線形的組合形式。具體可選用如下組合形式。按直線緩和曲線圓曲線緩和曲線直線的順序組合起來的形式稱基本型，如圖4-2所示?；拘椭械木徍颓€參數(shù)、圓曲線最小長度都應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。基本型的兩個(gè)緩和曲線參數(shù)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)稱形曲線，此時(shí)A1：A2應(yīng)不大于2.0。為使線形協(xié)調(diào)，當(dāng)選用基本組合時(shí)盡可能滿足：回旋線：圓曲線：回旋線1：1：1。一、基本型線形組合:直線一回旋線一圓曲線一回旋線一直線回旋線一圓曲線一回旋線=1:1:1形式:對(duì)稱 圓曲線兩側(cè)的回旋線 長度相等不對(duì)稱也可以根據(jù)地形條件設(shè)計(jì)成不相等的非對(duì)稱形曲線，此時(shí)A1：A2應(yīng)不大于2.0。為使線形協(xié)調(diào)

55、，當(dāng)選用基本組合時(shí)盡可能滿足二、S型線形組合:兩個(gè)回旋線連接兩個(gè)反向圓曲線注意事項(xiàng):兩個(gè)回旋線參數(shù)A1與A2宜相等若不相等時(shí), A1/A21.5 or S。3.凹形豎曲線半徑限值確定方法： 在確定豎曲線的半徑時(shí)，考慮緩沖要求，可按式5-8計(jì)算，同時(shí)應(yīng)保證夜間燈光照射及跨線橋下的視距要求。前燈照射要求 圖57 當(dāng) 時(shí)3.凹形豎曲線半徑限值跨線橋下的視距要求圖5-8當(dāng) 時(shí)當(dāng)C4.5m，h11.5m時(shí)高速公路豎曲線半徑P84縱斷面設(shè)計(jì)豎曲線設(shè)計(jì)豎曲線極限最小半徑只有在地形受到限制或其他特殊困難，不得已時(shí)才采用，當(dāng)條件許可時(shí)，豎曲線半徑應(yīng)盡量大于豎曲線的一般最小值，它是通常情況下所采用的最小半徑，其值

56、均為極限最小半徑的1.52.0倍。對(duì)行車速度較高的公路，為了使公路的線形獲得理想的視覺效果，還須從視覺觀點(diǎn)確定最小半徑值，在有條件的情況下，為獲得連續(xù)而平順的縱斷面線形，可參照表來選取?？v斷面設(shè)計(jì)豎曲線設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)車速/（km/h）豎曲線半徑/m凸形凹形1202000012000100160001000080120008000視覺要求的最小豎曲線半徑值4.豎曲線最小長度豎曲線最小長度按計(jì)算車速運(yùn)行3s的距離計(jì)算：表5-10注意事項(xiàng)：實(shí)際應(yīng)用應(yīng)采用最小值的1.52倍或更大，對(duì)于v120km/h時(shí)，最小豎曲線長不小于400m。五、爬坡車道 爬坡車道是在陡坡路段于正線行車道一側(cè)增設(shè)的供載重汽車行駛的專用

57、車道，載重汽車爬坡時(shí)須克服較大的坡度阻力，致使單位車重的馬力數(shù)降低，車速也隨之下降，結(jié)果造成路上壓車，直接影響車流的正常運(yùn)行，使小汽車行駛的自由度得不到保證，不僅增加了行車的不安全性，也使公路的通行能力降低。五、爬坡車道定義：在縱坡大于4的陡坡路段于正線行車道一側(cè)增設(shè)的供載重汽車行駛的專用車道。設(shè)置條件：當(dāng)上坡方向載重汽車的行駛速度降低到表511的容許最低速度以下時(shí)；上坡路段的設(shè)計(jì)小時(shí)交通量超過設(shè)計(jì)通行能力時(shí)；對(duì)六車道及六車道以上高速公路可不設(shè)爬坡車道。五、爬坡車道爬坡車道的構(gòu)造橫斷面構(gòu)成圖5-9 設(shè)置在路右側(cè)，一般 寬3.5m超高與加寬表5-12五、爬坡車道平面布置與長度P85 L1LL2

58、其中： L145m L2根據(jù)表5-13確定五、爬坡車道L確定方法P86 通過圖解法，步驟如下：繪制縱斷面圖；繪制分段換算坡度圖；繪制速度曲線圖；確定爬坡車道范圍與長度；檢驗(yàn)其它條件是否符合?？v斷面設(shè)計(jì)縱斷面布局高速公路線形標(biāo)準(zhǔn)高，車道多，路幅寬，在與其他道路相交時(shí)必須全部采用立體交叉，因而，在縱斷面設(shè)計(jì)時(shí)，有其獨(dú)特之處。在平原地區(qū)，跨越的河流、道路和其他通道很多，在縱斷面布局上會(huì)產(chǎn)生很多矛盾。在山嶺和重丘陵地區(qū)，由于地形切割，地面起伏大，如何安排寬幅的多個(gè)車道，如何設(shè)置隧道，在縱斷面設(shè)計(jì)上也有不少困難。縱斷面設(shè)計(jì)縱斷面布局平原地區(qū)高速公路填土高度高速公路路堤高度直接影響其造價(jià)和經(jīng)濟(jì)效益，由于地

59、方經(jīng)濟(jì)快速增長，地方路網(wǎng)不斷加密，平原地區(qū)高速公路設(shè)置大量的通道、立交橋，導(dǎo)致路基填土高度日趨增高。一般采用平均填土高度 34m以上，其實(shí)這種做法既不科學(xué)也不盡合理，無形中在抬高高速公路路基填土高度的同時(shí)，也提高了高速公路的建設(shè)費(fèi)用，造成了對(duì)大自然生態(tài)環(huán)境的巨大破壞?？v斷面設(shè)計(jì)縱斷面布局1. 高填路基與低填路基的分析比較高填路基高速公路與低填路基高速公路相比，存在以下幾個(gè)方面的缺點(diǎn)和不足：土方量大；占地多；噪聲波及遠(yuǎn)；破壞景觀和環(huán)境中的生態(tài)平衡；土基施工壓實(shí)難度大，遇到軟土基時(shí)易出現(xiàn)過大及不均勻沉降?？v斷面設(shè)計(jì)縱斷面布局國外在平原地區(qū)修筑高速公路時(shí)，大多采用淺路塹或低路堤方案。采用如圖所示的淺

60、路塹或低路堤方案的突出優(yōu)點(diǎn)是：縱斷面設(shè)計(jì)縱斷面布局（1）可使土石方橫向平衡，不需遠(yuǎn)距離取土或棄土；（2）將挖出的土在兩側(cè)修筑成緩坡土堤，可將噪聲阻隔在道路通道之中；（3）方便上跨跨線橋的修筑；（4）側(cè)面緩坡土堤外側(cè)修成1：10的緩坡，可歸還農(nóng)村種植莊稼；（5）土坡上也可種植綠化，美化環(huán)境?？v斷面設(shè)計(jì)縱斷面布局2. 上跨與下穿的比較分離式立交究竟是采用上跨還是下穿，主要取決于高速公路的線位。目前國外高速公路在線位方案比選時(shí)，一般推薦低線位方案?？缇€橋由于上部一般都不復(fù)雜，其基礎(chǔ)不受沖刷影響，埋深較淺，因而施工方便、快捷。與下穿相比有一定的優(yōu)越性，而且還可以為高速公路增加景觀，消除行車的單調(diào)感。一