-道路平面設(shè)計(jì)

“十二五”規(guī)劃教材《市政道路工程》配套電子教程第一篇道路線形第二節(jié)道路平面設(shè)計(jì)

第二章路線平、縱斷面設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)：設(shè)計(jì)車輛設(shè)計(jì)車速設(shè)計(jì)交通量30位小時(shí)交通量現(xiàn)行交通量與設(shè)計(jì)年末交通量道路通行能力第二節(jié)道路平面設(shè)計(jì)道路是三維空間的實(shí)體，路線是道路中線的空間位置路線平面：路線在水平方向的投影路線的縱斷面：沿道路中線豎直剖切再行展開中線上任意一點(diǎn)法向切面是道路在該點(diǎn)的橫斷面道路設(shè)計(jì)過程中，先確定平面的線形，再進(jìn)行縱斷面和橫斷面設(shè)計(jì)平面線形由直線、圓曲線、緩和曲線三個(gè)要素組成公路平面線形設(shè)計(jì)直線—緩和曲線—圓曲線—緩和曲線—直線城市道路平面線形設(shè)計(jì)直線—圓曲線—直線第二節(jié)道路平面設(shè)計(jì)平面曲線示例第二節(jié)道路平面設(shè)計(jì)行駛中汽車的導(dǎo)向輪與車身縱軸之間的關(guān)系角度為零角度為常數(shù)角度為變數(shù)汽車行駛軌跡線曲率為零——直線曲率為常數(shù)——圓曲線曲率為變數(shù)——緩和曲線現(xiàn)代道路平面線形正是由上述三種基本線形構(gòu)成的，稱為平面線形三要素道路平面線形要素第二節(jié)道路平面設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)線形直捷，布設(shè)方便，行車視距良好，行車平穩(wěn)缺點(diǎn)不能適應(yīng)地形變化，不便于避讓障礙，直線過長容易使駕駛員產(chǎn)生麻痹而放松警惕，發(fā)生行車事故，夜間行車時(shí)，對向行車燈光眩目不利安全一、直線第二節(jié)道路平面設(shè)計(jì)直線的最大長度在城鎮(zhèn)及附近或其它景色有變化的地點(diǎn)，大于20V是可以接受的，在景色單調(diào)的地點(diǎn)最好控在在20V以內(nèi)直線的最小長度當(dāng)V≥60km/h時(shí)，同向曲線的直線最小長度為6V，反向曲線的最小長度不小于2V注意的問題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措施長直線上坡不宜過長，直線上的縱坡一般應(yīng)小于3%長直線應(yīng)與大半徑凹曲線配合為宜直線的運(yùn)用設(shè)計(jì)車速(km/h)1008060最大直線長度(m)200016001200同向曲線間最小直線長度(m)600480360反向曲線間最小直線長度(m)200160120

道路直線長度

表2-18第二節(jié)道路平面設(shè)計(jì)圖2-2直線與曲率b)回頭曲線a)圓曲線第二節(jié)道路平面設(shè)計(jì)第二節(jié)道路平面設(shè)計(jì)長直線宜與大半徑凹豎曲線組合使用采用長直線線形應(yīng)注意的問題第二節(jié)道路平面設(shè)計(jì)避免“斷背曲線”第二節(jié)道路平面設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)布設(shè)方便，能很好地適應(yīng)地形，避讓障礙，與地形配合得當(dāng)可獲得圓滑、舒順、美觀的路線，又能降低工程造價(jià)使行車景觀不斷變化，使駕駛員保持適度的警惕，增加行車安全性，也可起到誘導(dǎo)行車視線的作用注意的問題半徑不可過小而影響行車安全二、圓曲線第二節(jié)道路平面設(shè)計(jì)圓曲線上技術(shù)代號(hào)JD—交點(diǎn)（轉(zhuǎn)角點(diǎn)）ZY—直圓（圓曲線起點(diǎn)）QZ—曲中（圓曲線中點(diǎn)）YZ—圓直（圓曲線終點(diǎn)）圓曲線的平面布設(shè)第二節(jié)道路平面設(shè)計(jì)幾何要素曲線主點(diǎn)樁號(hào)里程計(jì)算曲線主點(diǎn)樁計(jì)算校核圓曲線的幾何要素及主點(diǎn)樁號(hào)里程計(jì)算

第二節(jié)道路平面設(shè)計(jì)汽車在圓曲線路段行駛時(shí)會(huì)產(chǎn)生離心力F曲線半徑指標(biāo)圓曲線半徑第二節(jié)道路平面設(shè)計(jì)意義橫向力系數(shù)表示單位車重所受到的橫向力（離心力）其值越大對行車越不利取值大小的決定因素行車安全：確保行車不產(chǎn)生橫向滑移操作方便、行車經(jīng)濟(jì)行車平穩(wěn)、舒適取值一般取為控制值橫向力系數(shù)μ的取值第二節(jié)道路平面設(shè)計(jì)三種平曲線最小半徑一般最小半徑：通常情況下推薦采用的最小半徑值

極限最小半徑能保證按設(shè)計(jì)速度行駛的車輛安全行駛的最小半徑

不設(shè)超高最小半徑當(dāng)路線的半徑大到一定值時(shí)，即使汽車在曲線的外側(cè)時(shí)，也能獲得足夠的安全性和很好的舒適性

公路圓曲線最小半徑設(shè)計(jì)車速（km/h）1201008060403020一般值（m）10007004002001006530極限值（m）650400250125603015不設(shè)超高最小半徑（m）路拱≤2.0%5500400025001500600350150路拱＞2.0%7500525033501900800450200

各級(jí)公路最小平曲線半徑表2-18第二節(jié)道路平面設(shè)計(jì)四種平曲線最小半徑設(shè)超高最小半徑設(shè)超高推薦半徑不設(shè)超高最小半徑不設(shè)緩和曲線最小半徑當(dāng)平曲線半徑大于或等于此值時(shí)緩和曲線可以省略的最小半徑城市道路圓曲線最小半徑

設(shè)計(jì)速度（km/h）100806050403020不設(shè)超高最小半徑（m）1600100060040030015070設(shè)超高最小半徑（m）一般值6504003002001508540極限值400250150100704020城市道路圓曲線最小半徑表2-23第二節(jié)道路平面設(shè)計(jì)既要滿足技術(shù)的經(jīng)濟(jì)合理，又要注意經(jīng)濟(jì)適用；既不能盲目采用高標(biāo)準(zhǔn)而過份地增加工程量，也不能僅考慮眼前的通行要求而采用低標(biāo)準(zhǔn)（不利于今后道路改造）應(yīng)遵循的原則在地形條件許可時(shí)，盡可能采用大于或者等于不設(shè)超高最小半徑在一般情況下或地形條件受限制時(shí)，應(yīng)盡量采用大于或等于一般最小半徑只有在地形特別困難時(shí)，方可采用極限最小半徑圓曲線最大半徑值不宜超過10000m圓曲線半徑的應(yīng)用第二節(jié)道路平面設(shè)計(jì)定義在直線與圓曲線、圓曲線與圓曲線之間設(shè)置的曲率連續(xù)變化的曲線特點(diǎn)易于適應(yīng)地形，能很好地與汽車行駛軌跡相適應(yīng)，使線形連續(xù)、美觀，但緩和曲線計(jì)算、布設(shè)較繁瑣三、緩和曲線第二節(jié)道路平面設(shè)計(jì)路線設(shè)計(jì)符合汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的行駛軌跡，插入緩和曲線，使整條曲線的曲率形成一個(gè)連續(xù)變化的過程汽車以等速轉(zhuǎn)彎時(shí)，行駛軌跡曲線上任意一點(diǎn)所對應(yīng)的曲率半徑與行駛的距離（弧長）成反比，這一行駛軌跡特性正好與數(shù)學(xué)上回旋線方程性質(zhì)相同回旋線作為緩和曲線

緩和曲線的性質(zhì)第二節(jié)道路平面設(shè)計(jì)緩和曲線常數(shù)緩和曲線中心角

曲線內(nèi)移值

曲線切線增長值帶緩和曲線的平曲線平面布設(shè)第二節(jié)道路平面設(shè)計(jì)JD—交點(diǎn)（轉(zhuǎn)角點(diǎn)）ZH—直緩（第一緩和曲線起點(diǎn)）HY—緩圓（第一緩和曲線終點(diǎn)）QZ—曲中（曲線中點(diǎn)）YH—圓緩（第二緩和曲線起點(diǎn)）HZ—緩直（第二緩和曲線終點(diǎn)）設(shè)有緩和曲線的平曲線主點(diǎn)樁技術(shù)代號(hào)第二節(jié)道路平面設(shè)計(jì)平曲線幾何要素計(jì)算

第二節(jié)道路平面設(shè)計(jì)曲線主點(diǎn)樁里程計(jì)算曲線主點(diǎn)樁里程校核平曲線主點(diǎn)樁里程計(jì)算

第二節(jié)道路平面設(shè)計(jì)定義為抵消車輛在平曲線路段上行駛時(shí)所產(chǎn)生的離心力，而在該路段橫斷面上設(shè)置的外側(cè)高于內(nèi)側(cè)的單向橫坡作用用車重產(chǎn)生的向內(nèi)水平分力來抵消部分離心力，以利于行車安全與穩(wěn)定設(shè)置要求當(dāng)曲線半徑小于表2-20或表2-23中規(guī)定的不設(shè)超高最小半徑時(shí)，均應(yīng)設(shè)置超高四、曲線超高27第二節(jié)道路平面設(shè)計(jì)超高橫坡度計(jì)算車速的調(diào)整設(shè)計(jì)車速與實(shí)際車速之間的調(diào)整超高值計(jì)算式超高計(jì)算值取值要求任意半徑超高橫坡度不得大于極限超高橫坡度，又不得小于路拱橫坡度平面曲線示例28第二節(jié)道路平面設(shè)計(jì)公路最大超高橫坡度

城市道路最大超高橫坡度全超高橫坡度

公路最大超高橫坡度表2-24公路等級(jí)高速公路一二三四一般地區(qū)10%8%積雪、嚴(yán)寒地區(qū)6%

城市道路最大超高橫坡度表2-25設(shè)計(jì)速度（Km/h）100，8060，5040，30，20最大超高橫坡度（%）642第二節(jié)道路平面設(shè)計(jì)平曲線路段超高緩和段的布置當(dāng)圓曲線上超高值和緩和段長度一定后，超高緩和應(yīng)在全長上布設(shè)在設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)超高變化情況，計(jì)算出任意斷面上路肩兩側(cè)邊緣及路中點(diǎn)對原設(shè)計(jì)標(biāo)高（未加寬前路肩邊緣標(biāo)高）的相對高差，為施工放樣提供依據(jù)超高的過渡第二節(jié)道路平面設(shè)計(jì)無中間帶的公路

超高橫坡等于路拱橫坡外側(cè)車道繞路中線旋轉(zhuǎn)，直至超高橫坡超高橫坡大于路拱橫坡第一種：繞車道內(nèi)側(cè)邊軸旋轉(zhuǎn)第二種：繞中軸旋轉(zhuǎn)第三種：繞車道外側(cè)邊軸旋轉(zhuǎn)公路超高設(shè)置方式第二節(jié)道路平面設(shè)計(jì)第二節(jié)道路平面設(shè)計(jì)繞中間帶的中心線旋轉(zhuǎn)繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)繞各自行車道中線旋轉(zhuǎn)有中間帶的公路超高設(shè)置方式33第二節(jié)道路平面設(shè)計(jì)城市道路超高方式應(yīng)根據(jù)地形狀況、車道數(shù)、超高橫坡值、橫斷面形式、便于排水、路容美觀等因素決定單幅路及三幅路機(jī)動(dòng)車道宜繞中軸旋轉(zhuǎn)；雙輻路及四幅路機(jī)動(dòng)車道宜繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)，使兩側(cè)車行道各自成為獨(dú)立的超高橫斷面城市道路超高布置方式第二節(jié)道路平面設(shè)計(jì)加寬值確定汽車輪跡需要汽車行駛擺動(dòng)需要加寬值計(jì)算加寬值選用規(guī)定當(dāng)圓曲線半徑大于250m時(shí)，可不設(shè)加寬曲線路段加寬宜布置在彎道內(nèi)側(cè)各級(jí)公路的路面加寬后，路基也應(yīng)相應(yīng)加寬五、曲線加寬35第二節(jié)道路平面設(shè)計(jì)高速公路、一級(jí)公路、二級(jí)公路及設(shè)計(jì)速度為40km/h的三級(jí)公路應(yīng)采用第三類加寬值對不經(jīng)常通行集裝箱、半掛車的公路，可采用第二類加寬值四級(jí)公路和設(shè)計(jì)速度30km/h的三級(jí)公路可采用第一類加寬值公路規(guī)范對加寬類別選用

第二節(jié)道路平面設(shè)計(jì)城市道路加寬值城市道路圓曲線每條車道的加寬值表2-32圓曲線半徑(m)車輛類型200＜R≤250150＜R≤200100＜R≤15060＜R≤10050＜R≤6040＜R≤5030＜R≤4020＜R≤3015＜R≤20小客車0.300.320.360.400.450.500.620.750．80大型車0.400.450.600.650.800.901.101.602.00鉸接車0.450.550.750.951.251.501.902.803.50第二節(jié)道路平面設(shè)計(jì)1、加寬緩和段的長度加寬所需要的最小長度在不設(shè)緩和曲線或超高緩和段時(shí)，加寬緩和段長度應(yīng)按漸變率1：15且不小于20米的要求設(shè)置設(shè)置緩和曲線或超高緩和段時(shí)，加寬緩和段長度采用與緩和曲線或超高緩和段長度相同的數(shù)值不設(shè)緩和曲線，加寬緩和段長度取超高緩和段長度，漸變率不小于1：15，且長度不小于10米加寬緩和段第二節(jié)道路平面設(shè)計(jì)按直線比列加寬高次拋物線加寬2、加寬過渡方式第二節(jié)道路平面設(shè)計(jì)緩和段為了使行車能夠安全、平穩(wěn)、順利地由直線向曲線、由大半徑曲線向小半徑曲線行駛所設(shè)置的過渡段設(shè)置目的為消除行車轉(zhuǎn)彎時(shí)曲率突變，使行車能從容、順適地進(jìn)行曲率變化而設(shè)置的曲線緩和過渡段為緩和曲線為使行車平穩(wěn)、順適地進(jìn)行橫坡變化而設(shè)置的超高變化過渡段為超高緩和曲線為適應(yīng)行車軌跡，順適地進(jìn)行寬度變化而設(shè)置的加寬過渡段為加寬緩和段類型緩和曲線、超高緩和段、加寬緩和段六、緩和段設(shè)置

40第二節(jié)道路平面設(shè)計(jì)離心加速度變化的緩和長度操縱時(shí)間要求緩和段長度超高變化要求緩和段長度一般根據(jù)三方面緩和段長度的計(jì)算結(jié)果，取其中最長的并按5倍數(shù)取整后作為緩和段長度緩和段長度設(shè)計(jì)速度(Km/h)1201008060403020最小長度(m)100857060403020公路緩和曲線最小長度表2-3541城市道路緩和曲線最小長度表2-36設(shè)計(jì)速度(Km/h)100806050403020最小長度(m)85755045352520第二節(jié)道路平面設(shè)計(jì)42第二節(jié)道路平面設(shè)計(jì)平曲線最小長度計(jì)算取一般駕駛員能從容操作方向的（左右轉(zhuǎn)動(dòng)方向）時(shí)間為6S相關(guān)規(guī)定七、平曲線長度

公路等級(jí)高速公路一二三四設(shè)計(jì)速度（km/h）120100806010060804060304020平曲線最小半徑（m）22017014010017010014070100507040各級(jí)公路平曲線最小長度

表2-3743設(shè)計(jì)速度（km/h）100806050403020平曲線最小長度（m）一般值2602101501301108060極限值17014010085705040圓曲線最小長度（m）85705040352520城市道路平曲線與圓曲線最小長度

表2-38

第二節(jié)道路平面設(shè)計(jì)44第二節(jié)道路平面設(shè)計(jì)當(dāng)?shù)缆忿D(zhuǎn)角小于7°時(shí)，為防止駕駛員在視覺上產(chǎn)生急彎錯(cuò)覺，而導(dǎo)致操縱失誤，應(yīng)設(shè)較長的平曲線相關(guān)規(guī)定小偏角時(shí)的平曲線長度

公路轉(zhuǎn)角小于7°時(shí)的平曲線長度表2-39公路等級(jí)高速公路一設(shè)計(jì)速度（km/h）120100806010060平曲線長度(m)一般值1400/θ1200/θ1000/θ700/θ1200/θ700/θ低限值200170140100170100公路等級(jí)二三四設(shè)計(jì)速度（km/h）804060304020平曲線長度(m)一般值1000/θ500/θ700/θ350/θ500/θ280/θ低限值1407010050704045城市道路小轉(zhuǎn)角平曲線最小長度表2-40設(shè)計(jì)速度（km/h）6050403020平曲線長度(m)700/θ600/θ500/θ350/θ280/θ第二節(jié)道路平面設(shè)計(jì)第二節(jié)道路平面設(shè)計(jì)平面線形設(shè)計(jì)整體上盡可能順直，選擇曲線半徑盡可能大些，應(yīng)與自然地形等高線相適應(yīng)為宜在橋梁、隧道內(nèi)部與進(jìn)出口路段和平面交叉口前后路段,應(yīng)采用直線為宜長直線盡頭不得設(shè)置小半徑曲線直線長度時(shí)，最小半徑R=L直線長度時(shí)，最小半徑R=500

一般平面線型設(shè)置的轉(zhuǎn)角不宜小于10°八、平面線形的連接第二節(jié)道路平面設(shè)計(jì)定義為了行車安全，保證駕駛員能隨時(shí)看到前方一定距離的道路路段，發(fā)現(xiàn)道路上的障礙、迎面來車，及時(shí)采取制動(dòng)或避讓措施，所必須的是最短路段距離運(yùn)用在平面線形和縱斷面線形設(shè)計(jì)中，都應(yīng)有足夠的行車視距平面視距分類停車視距、會(huì)車視距、超車視距九、平面視距第二節(jié)道路平面設(shè)計(jì)汽車在同一車道上遇到前方障礙物必須及時(shí)剎車，確保安全停車的最短行車距離組成反應(yīng)距離、制動(dòng)距離、安全距離停車視距第二節(jié)道路平面設(shè)計(jì)定義在無中央分隔帶、雙向混行的道路上，當(dāng)行車遇到對向車輛迎面前來時(shí)，來不及錯(cuò)車，雙向制動(dòng)到完全停車，所需用的安全距離會(huì)車視距應(yīng)是停車視距的兩倍對于雙向混行道路，全線必須保證會(huì)車視距會(huì)車視距

第二節(jié)道路平面設(shè)計(jì)定義在雙車道上，超車車輛利用對方車道完成超車后，回到自己車道上時(shí)與對向來車仍保持一定安全距離，此過程所必須保證的視距運(yùn)用只用于對向行駛雙車道道路的局部路段超車視距第二節(jié)道路平面設(shè)計(jì)視距相關(guān)規(guī)定高速公路、一級(jí)公路停車視距及貨車停車視距表2-43二、三、四級(jí)公路停車視距及貨車停車視距表2-44設(shè)計(jì)速度（Km/h）1201008060停車視距（m）21016011075貨車停車視距（m）24518012585設(shè)計(jì)速度（Km/h）8060403020停車視距（m）11075403020超車視距（m）550350200150100貨車停車視距（m）12585503520城市道路停車視距表2-46設(shè)計(jì)速度(km/h)100806050403020停車視距(m)1601107060403020第二節(jié)道路平面設(shè)計(jì)高速公路和一級(jí)公路滿足停車視距的要求二、三、四級(jí)公路，應(yīng)滿足會(huì)車視距的要求，在工程特別困難或受其他限制地段，可采用停車視距，但必須采取分道行駛措施對向行駛的雙車道公路，應(yīng)根據(jù)需要并結(jié)合地形，在適當(dāng)?shù)木嚯x內(nèi)設(shè)置具有超車視距的路段積雪冰凍地區(qū)的道路，停車視距應(yīng)適當(dāng)增長以大型車為主的公路，應(yīng)按貨車停車視距進(jìn)行檢驗(yàn)公路視距的運(yùn)用第二節(jié)道路平面設(shè)計(jì)清除彎道內(nèi)側(cè)一定范圍的障礙物最大橫凈距的確定解析法幾何法視距包絡(luò)圖彎道內(nèi)側(cè)視距的保證第二節(jié)道路平面設(shè)計(jì)計(jì)算出凈橫距以后，按比例在各樁號(hào)的橫斷面圖上畫出視距臺(tái)，以供施工放樣開挖視距臺(tái)

第二節(jié)道路平面設(shè)計(jì)直線、曲線、轉(zhuǎn)角一覽表反映了設(shè)計(jì)者對路線平面線型的設(shè)計(jì)意圖，也是繪制平面設(shè)計(jì)圖的依據(jù)表格形式見表2-48路線平面圖體現(xiàn)路線平面位置、走向，反映沿線人工構(gòu)造物和工程設(shè)施的布置情況以及路線與地形、地物的關(guān)系路線平面圖實(shí)例見附圖1。十、平面設(shè)計(jì)成果第二節(jié)道路平面設(shè)計(jì)根據(jù)平面定線方案，測定各交點(diǎn)處轉(zhuǎn)角，并測量相鄰兩交點(diǎn)間距。對各交點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)并填表在路線各交點(diǎn)處，選擇平曲線半徑R，緩和段長度，并布設(shè)平曲線計(jì)算每個(gè)交點(diǎn)曲線的幾何要素（T、L、E、J）并填表由路線起點(diǎn)開始，根據(jù)交點(diǎn)間距和曲線幾何要素，推算各曲線主點(diǎn)樁里程并教核。計(jì)算出整個(gè)設(shè)計(jì)路線里程，將各主點(diǎn)樁號(hào)填表對曲線、轉(zhuǎn)角一覽表進(jìn)行校核直線、曲線、轉(zhuǎn)角一覽表制作步驟第二節(jié)道路平面設(shè)計(jì)確定比例公路工程一般山嶺地區(qū)采用1：2000，丘陵平原地區(qū)采用1：5000城市道路一般采用1：1000或1：500根據(jù)直線、曲線、轉(zhuǎn)角一覽表，按比例繪制道路中線圖在道路中線圖上標(biāo)注出起點(diǎn)、里程表樁、百米樁、曲線主點(diǎn)樁、橋涵與人工構(gòu)造物樁號(hào)位置按比例勾繪道路中線左右各100～200m范圍內(nèi)的地形等高線，標(biāo)注地物、地貌、建筑物與構(gòu)造物位置和名稱對于城市道路平面圖，應(yīng)在現(xiàn)狀地形圖上，繪出道路設(shè)計(jì)紅線、中線、行車道與人行道的分界線，并繪出分隔帶、綠化帶、交通島、沿街建筑及出入口位置與外形整理、修正（等高線、地物、建筑物、構(gòu)筑物等）圖紙路線平面圖繪制步驟

第二節(jié)道路平