公路平面设计演示教学.ppt

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1、公路平面设计 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望课程内容第第 一讲一讲：直线、：直线、圆曲线圆曲线第第 二讲二讲：缓和曲线缓和曲线第第 三讲三讲：平曲线超高、平曲线加宽：平曲线超高、平曲线加宽第第 四讲四讲：行车视距、平面设计要点：行车视距、平面设计要点第第 五讲五讲：平面线设计成果平面线设计成果公路是一条带状的三维空间结构物。公路是一条带状的三维空间结构物。由于公路空间几何尺寸的复杂性，公由于公路空间几何尺寸的复杂性，公路空间几何尺寸的表述通常采用路

2、空间几何尺寸的表述通常采用平面、平面、纵断面纵断面 、横断面、横断面三个方面。三个方面。公路平、纵、横是相互关联，设计时公路平、纵、横是相互关联，设计时既分别进行，又综合考虑。既分别进行，又综合考虑。公路路线主要研究公路的平面、纵断公路路线主要研究公路的平面、纵断面和横断面。面和横断面。公路的中线在公路的中线在平面上平面上的投影称为公路路线平面。的投影称为公路路线平面。云南昆石高速公路云南昆石高速公路公路平面通常采用公路平面图来表示沿着中线沿着中线竖直剖切竖直剖切公路，再将竖直曲面公路，再将竖直曲面展开成直面展开成直面，即公路路线的纵断面。即公路路线的纵断面。公路纵断面通常采用路线纵断面图来表

3、示中线上的任意一点处公路的中线上的任意一点处公路的法向断面法向断面称为公称为公路路线在该点的横断面。路路线在该点的横断面。公路横断面通常采用路基横断面图来表示 公路平面公路平面直线直线直线直线缓和曲线缓和曲线缓和曲线缓和曲线圆曲线圆曲线平时所说的公路弯道平时所说的公路弯道我们称为我们称为平曲线平曲线。平曲线一般由圆曲平曲线一般由圆曲线和缓和曲线组成，一线和缓和曲线组成，一般两端接有直线。般两端接有直线。为了方便地确定直为了方便地确定直线的位置和方向，以及线的位置和方向，以及平曲线的位置和要素，平曲线的位置和要素，我们把平曲线两端直线我们把平曲线两端直线延长线的交点称为延长线的交点称为交点交点（

4、JDJD）。）。交点交点公路平面线形要素是直线、圆曲线和缓和公路平面线形要素是直线、圆曲线和缓和曲线构成的，通常称之为曲线构成的，通常称之为“平面线形三要平面线形三要素素”，三要素是公路平面线形最基本的组，三要素是公路平面线形最基本的组成。成。直线是曲率为零的线形；直线是曲率为零的线形；圆曲线是曲率为常数的线形；圆曲线是曲率为常数的线形；缓和曲线是曲率逐渐变化的线形。缓和曲线是曲率逐渐变化的线形。直线直线 直直线线是是平平面面线线形形中中的的基基本本线线形形。直直线线以以最最短短的的距距离离连连接接两两目目的的地地，具具有有路路线线短短捷捷、缩缩短短里里程程和和汽汽车车行行车车方方向向明明确确

5、、视视距距良良好好、行行车车快快速速、驾驾驶驶操操作作简简单单的的特特点点，同同时时，直直线线线线形形简简单单，容容易易测测设设。另另外外，直直线线路路段段能能提提供供较较好好的的超超车车条条件件，对对双双车车道道的的公公路路有有必必要要在在间间隔隔适适当当的的距距离离处处设设置置一一定定长长度度的的直直线线。基基于于直直线线的的这这些些优优点点，在在各各种种线线形形工工程程中中都都被广泛采用。被广泛采用。但是，但是，过长的直线并不好过长的直线并不好。从行车的安全和线形。从行车的安全和线形美观来看，过长的直线，线形呆板，行车单调，易使美观来看，过长的直线，线形呆板，行车单调，易使司机产生疲劳，

6、也容易发生超车和超速行驶，行车时司机产生疲劳，也容易发生超车和超速行驶，行车时司机难以估计车间距离，在直线上夜间对向行车容易司机难以估计车间距离，在直线上夜间对向行车容易产生眩光等。因而长直线行车的安全性较差，往往是产生眩光等。因而长直线行车的安全性较差，往往是发生车祸较多的路段。直线虽然路线方向明确，但只发生车祸较多的路段。直线虽然路线方向明确，但只能满足两个控制点的要求，难与地形及周围环境相协能满足两个控制点的要求，难与地形及周围环境相协调。特别是在山区、丘陵区，采用过长的直线会破坏调。特别是在山区、丘陵区，采用过长的直线会破坏自然景观，并易造成大挖大填，工程的经济性也较差。自然景观，并易

7、造成大挖大填，工程的经济性也较差。在设计中，应根据路线所处地段的地形、地物、在设计中，应根据路线所处地段的地形、地物、驾驶人员的视觉、心理状态以及保证行车安全等因素驾驶人员的视觉、心理状态以及保证行车安全等因素合理布设直线。直线长度是指前一曲线的终点（缓直合理布设直线。直线长度是指前一曲线的终点（缓直HZHZ或圆直或圆直YZYZ）至后一曲线的起点（直缓）至后一曲线的起点（直缓ZHZH或直圆或直圆ZYZY）之间的长度。直线的最大和最小长度应有所限制。之间的长度。直线的最大和最小长度应有所限制。直线的最大长度直线的最大长度 由由于于长长直直线线的的安安全全性性差差，一一些些国国家家对对直直线线的的

8、最最大大长长度度作作了了规规定定，德德国国规规定定不不超超过过20V20V（V V是是设设计计车车速速，用用km/hkm/h表表示示，20V20V相相当当于于72S72S的的行行程程），前前苏苏联联规规定定为为8km8km，美美国国为为3km3km。我我国国目目前前尚尚无无统统一一的的规规定定。在在运运用用直直线线线线形形并并确确定定其其长长度度时时，必必须须持持谨谨慎慎态态度度。总总的的原原则则是是：公公路路线线形形应应与与地地形形相相适适应应，与与景景观观相相协协调调，直直线线的的最最大大长长度度应应有有所所限限制制，当当采采用用长长的的直直线线线线形形时时，为为弥弥补补景景观观单单调调的

9、缺陷，应结合具体情况采取相应的技术措施。的缺陷，应结合具体情况采取相应的技术措施。2 2）采用长的直线线形时，应）采用长的直线线形时，应注意注意的问题：的问题：直线的最大长度应有所限制。当采用长的直线线形时，直线的最大长度应有所限制。当采用长的直线线形时，为弥补景观单调之缺陷，应结合沿线具体情况采取相应的技术为弥补景观单调之缺陷，应结合沿线具体情况采取相应的技术措施并注意下述问题：措施并注意下述问题：长直线上纵坡不宜过大，因长直线再加下陡坡行驶更长直线上纵坡不宜过大，因长直线再加下陡坡行驶更易导致高速度易导致高速度 长长直直线线与与大大半半径径凹凹形形竖竖曲曲线线组组合合为为宜宜，可可以以使使

10、生生硬硬呆呆板的直线得到一些缓和板的直线得到一些缓和 两侧地形过于空旷时，宜采取种植不同两侧地形过于空旷时，宜采取种植不同树种树种或设置一或设置一定定建筑物、建筑物、雕塑雕塑、广告牌广告牌 等措施，以改善单调的景观。等措施，以改善单调的景观。长长直直线线或或长长下下坡坡尽尽头头的的平平曲曲线线必必须须采采取取设设置置标标志志、增增加路面抗滑能力等安全措施加路面抗滑能力等安全措施 哪一个最优？哪一个最优？美美国国俄俄勒勒冈冈州州典典型型沙沙漠漠公公路路香榭丽舍与凯旋门德德 国国 柏柏 林林直线的最小长度直线的最小长度 同向曲线间的直线最小长度同向曲线间的直线最小长度 同同向向曲曲线线是是指指两两

11、个个转转向向相相同同的的相相邻邻曲曲线线间间连连以以直直线线所所形形成成的的平平面面线线形形。当当此此直直线线长长度度较较短短时时，在在视视觉觉上上容容易易形形成成直直线线与与两两端端的的曲曲线线构构成成反反弯弯的的错错觉觉，当当直直线线过过短短时时甚甚至至会会把把两两曲曲线线看看成成是是一一个个曲曲线线，这这种种线线形形破破坏坏了了线线形形的的连连续续性性，且且容容易易造造成成驾驾驶驶员员操操作作失失误误，设设计计中中应应尽尽量量避避免免。大大量量的的观观测测资资料料证证明明，行行车车速速度度愈愈高高，驾驾驶驶员员愈愈是是注注意意远远处处的的目目标标，这这个个距距离离在在数数值值上上大大约约

12、是是行行车车速速度度V V（以（以km/hkm/h计）的计）的6 6倍（以倍（以m m计）计）。A.当当60km/h时，直线时，直线（以（以km/h计）为宜计）为宜B.当当40km/h时，可参照上述规定执行时，可参照上述规定执行反向曲线间的直线最小长度反向曲线间的直线最小长度 两两反反向向曲曲线线间间夹夹有有直直线线段段时时，由由于于两两弯弯道道转转弯弯方方向向相相反反，考考虑虑其其超超高高和和加加宽宽缓缓和和的的需需要要以以及及驾驾驶驶人人员员的的操操作作方方便便，其其间间的的直直线线最最小小长长度度应应予予以以限限制制。公公路路路路线线设设计计规规范范规规定定，当当计计算算行行车车速速度度

13、60km/h60km/h时时，反反向向曲曲线线间间直直线线最最小小长长度度（以以m m计计）以以不不小小于于行行车车速速度度（以以 km/hkm/h计计）的的 2 2倍倍 为为 宜宜；当当 计计 算算 行行 车车 速速 度度40km/h40km/h时时，可可参参照照上上述述规规定定执执行行。特特别别困困难难的的山山岭岭区区三三、四四级级公公路路设设置置超超高高时时，中中间间直直线线长长度度不不得得小小于于15m15m。若若二二反反向向曲曲线线已已设设缓缓和和曲曲线线，在在受受到到条条件件限限制制的的地地点点也也可可将将二二反反向向曲曲线线首首尾尾相相连连，但但被被连连接接的的二二缓缓和曲线和圆

14、曲线应满足一定的技术条件。和曲线和圆曲线应满足一定的技术条件。A.当当60km/h时，直线时，直线（以（以km/h计）计）为宜为宜B.当当40km/h时，可参照上述规定执行时，可参照上述规定执行 C.特别困难四级特别困难四级15 m当直线两端设置有缓和曲线时，也可以直接当直线两端设置有缓和曲线时，也可以直接相连，构成相连，构成S型曲线。型曲线。XY直线的计算直线的计算 方位角：方位角：由子午线的北端顺时针方向量到由子午线的北端顺时针方向量到测线上的夹角。以真子午线为准者称测线上的夹角。以真子午线为准者称“真真方位角方位角”，以磁子午线为准者称，以磁子午线为准者称“磁方位磁方位角角”。象限角：象

15、限角：子午线的一端（北或南）与测线子午线的一端（北或南）与测线所夹的锐角。所夹的锐角。方向角：方向角：采用某坐标轴方向作为标准方向采用某坐标轴方向作为标准方向所确定的方位角，又称坐标方位角所确定的方位角，又称坐标方位角练习题：某公路，已知JD1，JD2,JD3的坐标分别为（952.614，65.423）、（420.528，200.328）、（550.456，820.473），试求JD2的偏角（说明是z还是 y）。第二节第二节 圆曲线圆曲线一、圆曲线的特点一、圆曲线的特点 各级公路和城市道路不论转角大小均应设置圆曲线。各级公路和城市道路不论转角大小均应设置圆曲线。圆曲线作为公路平面线形具有以下主

16、要特点：圆曲线作为公路平面线形具有以下主要特点：u曲率曲率1/R=1/R=常数，测设和计算简单；常数，测设和计算简单；u比直线更能适应地形的变化；比直线更能适应地形的变化；u在圆曲线上行驶要受到离心力的作用；在圆曲线上行驶要受到离心力的作用；u要比在直线上行驶多占用道路宽度；要比在直线上行驶多占用道路宽度；u在小半径的圆曲线内侧行驶时，视距条件较差。在小半径的圆曲线内侧行驶时，视距条件较差。目的与要求目的与要求：了解圆曲线半径的计算及其影响因素；掌握了解圆曲线半径的计算及其影响因素；掌握全超高，全加宽；缓和段及超高与加宽的过渡方全超高，全加宽；缓和段及超高与加宽的过渡方式；以及缓和曲线、平曲线

17、最小长度；平面设计式；以及缓和曲线、平曲线最小长度；平面设计要点及设计成果的表现方法。要点及设计成果的表现方法。重点与难点：重点与难点：重点：重点：1 1最小圆曲线半径、最小缓和曲线长度最小圆曲线半径、最小缓和曲线长度 2 2缓和曲线要素缓和曲线要素 3 3超高和加宽的设计原理和方法超高和加宽的设计原理和方法难点：超高和加宽的设计原理和方法难点：超高和加宽的设计原理和方法圆曲线半径的计算公式与影响因素圆曲线半径的计算公式与影响因素YX汽车在弯道上行驶所受的离心力汽车在弯道上行驶所受的离心力假定：假定：汽汽车车在在圆圆曲曲线线上作匀速上作匀速圆圆运运动动。离心力：离心力：汽汽车车在弯道上，由于在

18、弯道上，由于惯惯性性产产生生离心力。离心力。作用点：作用点：汽汽车车重心重心 方向：方向：水平背离水平背离圆圆心心大小：大小：离心力的影响：离心力的影响：对汽车在平曲对汽车在平曲线上行驶的稳线上行驶的稳定性影响很大，定性影响很大，可能产生横向可能产生横向滑移或横向倾滑移或横向倾覆。覆。超高：超高：为为了减少离心力的作用，保了减少离心力的作用，保证证汽汽车车在平曲在平曲线线上上稳稳定行定行驶驶，必，必须须使平曲使平曲线线上的路面做成上的路面做成外外侧侧高、内高、内侧侧低呈低呈单单向横披向横披的形式，称的形式，称为为横向超高。横向超高。二、半径公式与影响因素二、半径公式与影响因素式中：式中：vv各

19、级公路的设计速度，各级公路的设计速度，km/hkm/h；u u最大横向力系数；最大横向力系数；i i路拱横向坡度，以小数计。路拱横向坡度，以小数计。从上式可知，圆曲线半径越大从上式可知，圆曲线半径越大,横向力横向力系数就越小，汽车就越稳定。系数就越小，汽车就越稳定。1 1关于横向力系数关于横向力系数 （1 1）危及行车安全）危及行车安全 为保证汽车用普通轮胎在最不利路面状况下能不产生横为保证汽车用普通轮胎在最不利路面状况下能不产生横向滑移，向滑移，应小于应小于0.20.2。即要求横向力系数。即要求横向力系数 要小于或等于要小于或等于轮胎与路面间的横向摩阻力系数轮胎与路面间的横向摩阻力系数，即即

20、 式中；式中；轮胎与路面的横向摩阻系数。轮胎与路面的横向摩阻系数。从乘客的舒适性出发，从乘客的舒适性出发，值以不超过值以不超过0.100.10为宜，最大不为宜，最大不超过超过0.150.150.200.20。（2 2）增加驾驶操纵的困难）增加驾驶操纵的困难 要求要求0.32%7500 525033501900 800 450 200最大纵坡3456789太行山上的郭亮隧道太行山上的郭亮隧道 例例 已知某高速公路，其设计速度v=120km/h，设该公路的路面横坡度i1=3，试计算该公路不设超高的最小半径为多少?例例 某三级公路，设计速度v60km/h，试问该公路的极限最小半径为多少?第三节第三节

21、 缓和曲线缓和曲线 缓和曲线是设置在缓和曲线是设置在直线与圆曲线直线与圆曲线之间之间或或大圆曲线与小圆曲线大圆曲线与小圆曲线之间，由较大圆曲线之间，由较大圆曲线向较小圆曲线过渡的线形，是道路平面线形向较小圆曲线过渡的线形，是道路平面线形要素之一。要素之一。缓和曲线的主要特征是曲率均匀变化。缓和曲线的主要特征是曲率均匀变化。缓和曲线的定义缓和曲线的定义一、设置缓和曲线的作用和条件一、设置缓和曲线的作用和条件作用作用条件条件圆曲线半径小于不设超高最小半径圆曲线半径小于不设超高最小半径公路等级在三级以上公路等级在三级以上1 1便于驾驶员操纵方向盘便于驾驶员操纵方向盘2 2满足乘客乘车的舒适与稳定，减

22、小离心力满足乘客乘车的舒适与稳定，减小离心力变化变化 3 3满足超高和加宽的过渡，利于平稳行车满足超高和加宽的过渡，利于平稳行车4 4与圆曲线配合得当，增加线形美观与圆曲线配合得当，增加线形美观汽车匀速从直线进入圆曲线汽车匀速从直线进入圆曲线或（相反）其行驶轨迹的弧或（相反）其行驶轨迹的弧和半径成反比和半径成反比 （一）汽车转弯时行驶的理论轨迹方程（一）汽车转弯时行驶的理论轨迹方程二、回旋线基本方程二、回旋线基本方程回旋线计算公式为三、缓和曲线最小长度计算三、缓和曲线最小长度计算1根据离心加速度变化率求缓和曲线最小长度2依驾驶员操纵方向盘所需时间求缓和曲线长度 3根据超高附加纵坡不宜过陡来确定

23、缓和曲线最小长度式中：lc超高缓和段长度，m；lh缓和曲线长度，m；hc路基外侧全超高断面处的全超高值，m；超高渐变率(或称附加纵坡)。4从视觉上应有平顺感的要求计算缓和曲线最小长度各级公路缓和曲线最小长度 公路等级高速公路一级公路设计速度12010080100 8060最小缓和曲线长度1008570857050二级公路三级公路四级公路80604030207050352520公路等级设计速度最小缓和曲线长度四、直角坐标及要素计算四、直角坐标及要素计算ZHQZHZEhJDHYYHThLhRZYR+PR+PqYZRlhLylhThxyn圆曲线内移值：圆曲线内移值：n切线增长值：切线增长值：缓和曲线

24、常数：缓和曲线常数：未设缓和曲线的圆曲线起点（终点）至缓和曲线起点的距离未设缓和曲线的圆曲线起点（终点）至缓和曲线起点的距离n缓和曲线切线角：缓和曲线切线角：n切线长：切线长：n曲线长：曲线长：n外距：外距：n校正值：校正值：J=2T J=2Th h-L-Lh h几何元素的计算公式：几何元素的计算公式：五、缓和曲线省略的条件五、缓和曲线省略的条件（1 1）四级公路无论圆曲线半径的大小可不考虑设计缓和曲线。）四级公路无论圆曲线半径的大小可不考虑设计缓和曲线。（2 2）在直线和圆曲线间当圆曲线半径大于或等于（）在直线和圆曲线间当圆曲线半径大于或等于（下表下表）所）所列列“不设超高最小半径不设超高最

25、小半径”时，缓和曲线无条件省略。时，缓和曲线无条件省略。（3 3）半径不同的圆曲线径相连接处，应设置缓和曲线，但符）半径不同的圆曲线径相连接处，应设置缓和曲线，但符合下述条件时可以省略不设缓和曲线。合下述条件时可以省略不设缓和曲线。小圆半径大于（小圆半径大于（下表下表）所列）所列“不设超高最小半径不设超高最小半径”时。时。（一）缓和曲线省略的条件（一）缓和曲线省略的条件例例 某高速公路公路有一弯道，其平曲线半某高速公路公路有一弯道，其平曲线半径及径及R=1000m，设计速度，设计速度v120kmh，交点交点JD桩号桩号K2+000，偏角为，偏角为a302324，试计算该曲线上设置缓和曲线后的五

26、个，试计算该曲线上设置缓和曲线后的五个基本桩号。基本桩号。【例】下面给出一组路线平面设计资料：JDl=K4+650.56 JD2=K5+321.21ZHl=K4+525.82 ZH2=K5+238.27HY1=K4+585.82 HY2=K5+298.27YHl=K4+709.82 YH2=K5+339.50HZl=K4+769.08 HZ2=K5+399.50试求：(1)两曲线的切线长、曲线长、缓和曲线长及曲线中点桩号；(2)两曲线间交点间距及所夹直线段长度。一、超高及其作用一、超高及其作用 当汽车在弯道上行驶时，要受到离心当汽车在弯道上行驶时，要受到离心力的作用，所以在平曲线设计时，常力的

27、作用，所以在平曲线设计时，常将弯将弯道外侧车道抬高，道外侧车道抬高，构成构成与内侧车道同坡度与内侧车道同坡度的单向坡，的单向坡，这种设置称为这种设置称为平曲线超高平曲线超高，其，其作用是为了使汽车在平曲线上行驶时能获作用是为了使汽车在平曲线上行驶时能获得一个指向内侧的横向分力，用以克服离得一个指向内侧的横向分力，用以克服离心力，减少横向力，从而保证汽车行驶的心力，减少横向力，从而保证汽车行驶的稳定性及乘客的舒适性。稳定性及乘客的舒适性。第四节第四节 平曲线超高平曲线超高 高速公路和一级公路高速公路和一级公路2.2.其它等级公路（二、三、四级公路）其它等级公路（二、三、四级公路）采用单幅公路（不

28、设分隔带、整体式断面）。采用单幅公路（不设分隔带、整体式断面）。路幅构成：行车道、路肩、错车道等。路幅构成：行车道、路肩、错车道等。绕内边缘旋转绕内边缘旋转 抬肩、外绕中至ig、全绕内至ic 适用于新建公路 ZHHY绕内边缘旋转绕内边缘旋转 抬肩、外绕中至ig、全绕内至ic 抬肩抬肩双坡阶段双坡阶段全超高阶段全超高阶段旋转阶段旋转阶段绕中线旋转绕中线旋转 抬肩、外绕中至ig、全绕中至ic 适用于改建公路ZHHY绕中线旋转绕中线旋转 抬肩、外绕中至ig、全绕中至ic提肩提肩双坡阶段双坡阶段全超高阶段全超高阶段旋转阶段旋转阶段 绕外边缘旋转绕外边缘旋转 抬肩、外绕外至水平、全绕外 至ic 适用于特

29、殊公路内边轴内边轴中中 轴轴外边轴外边轴设计标高设计标高绕绕中间带的中心线旋转，中间带的中心线旋转，如图a。用于窄中间带的公路。绕中央分隔带边缘旋转，绕中央分隔带边缘旋转，如图b。各种宽度不同中间带的公路均可。绕各自行车道中线旋转，绕各自行车道中线旋转，如图c。用于单向车道数大于四条的公路（4）超高缓和段）超高缓和段 从直线段的双向横坡渐变到圆曲线路段具有超高单向横坡的过渡段称为-超高缓和段超高缓和段。Lc设于圆曲线的两端。为了行车舒适行车舒适和利于排水利于排水，对超高缓和段长度必须加以规定。注意：注意：超超高高缓缓和和段段长长度度应应采采用用5的的倍倍数数，并并不不小小于于10m；当当线线形

30、形设设计计须须采采用用较较长长的的回回旋旋曲曲线线时时，横横坡坡度度由由2%（或或1.5%）过过渡渡到到0%路路段段的的超高渐变率不得小于超高渐变率不得小于1/330。超超高高的的过过渡渡应应在在回回旋旋线线全全长长范范围围内内进进行行，但但当当超超高高渐渐变变率率过过小小时时(为为保保证证排排水水、超超高高渐渐变变率率不不得得小小于于1/330)，而而只只设设在在该该回回旋旋线的某一区段范围之内。线的某一区段范围之内。（5）超高值的计算）超高值的计算 超高缓和段上各断面处的路基外缘、内缘、中线与路基设计标高之高差c叫-超超高高值值。二、超高横坡度的确定二、超高横坡度的确定 公路工程技术标难规

31、定，当平曲线公路工程技术标难规定，当平曲线半径小于不设超高的最小半径时，必须设半径小于不设超高的最小半径时，必须设置超高。置超高。三、设置超高的一般规定和要求三、设置超高的一般规定和要求 1 1各级公路的圆曲线部分的各级公路的圆曲线部分的最小超高横坡最小超高横坡度度须大于该公路须大于该公路直线部分的路拱横坡度直线部分的路拱横坡度，以利于排水。以利于排水。2 2当公路通过城镇作为城市道路时，按正当公路通过城镇作为城市道路时，按正常设置超高有困难时，可视实际情况进行常设置超高有困难时，可视实际情况进行适当处理。适当处理。3 3在有纵坡的弯道上设置超高时，应考虑在有纵坡的弯道上设置超高时，应考虑合成

32、坡度。合成坡度。四、超高缓和段四、超高缓和段(一一)超高缓和段的过渡形式超高缓和段的过渡形式 从直线上的双向路拱横坡，过渡到圆从直线上的双向路拱横坡，过渡到圆曲线上具有超高横坡度的单向坡断面，要曲线上具有超高横坡度的单向坡断面，要有一个逐渐变化的区段，这一变化段称为有一个逐渐变化的区段，这一变化段称为 超高缓和段超高缓和段 超高缓和段的形成过程，可根据不同超高缓和段的形成过程，可根据不同的旋转基线可有两种情况的旋转基线可有两种情况(无中间带无中间带和和有中有中间带间带公路公路)共六种形式。共六种形式。内边轴旋转内边轴旋转 中轴旋转中轴旋转 外边轴旋转外边轴旋转 绕中央分隔带两侧边缘分别旋转绕中

33、央分隔带两侧边缘分别旋转 绕中央分隔带中心旋转绕中央分隔带中心旋转 绕中央分隔带两侧路面中心旋转绕中央分隔带两侧路面中心旋转 式中：超高缓和段长度，(m)；（二）超高缓和段长度（二）超高缓和段长度 为了行车舒适性和排水，对超高缓和段长度必须加以规定。通常按“超高渐变率”来控制。按下式计算：旋转轴至行车道(设路缘带时为路缘带)外侧边缘的宽度，(m)；超高坡度与路拱坡度代数差()；超高渐变率（又称附加纵坡），即旋转轴线与行车道(设路缘带时为路缘带)外侧边缘线之间相对升降的比率，其规定值见表1-1-17。第五节第五节 平曲线加宽平曲线加宽1定义：定义：汽汽车车在在曲曲线线路路段段上上行行驶驶时时，靠

34、靠近近曲曲线线内内侧侧后后轮轮行行驶驶的的曲曲线线半半径径最最小小，靠靠曲曲线线外外侧侧的的前前轮轮行行驶驶的的曲曲线线半半径径最最大大。为为适适应应汽汽车车在在平平曲曲线线上上行行驶驶时时，后后轮轮轨轨迹迹偏偏向向曲曲线线内内侧侧的的需需要要，在在平平曲曲线线内内侧侧相相应应增增加加的的路路面面、路基宽度称为曲线加宽路基宽度称为曲线加宽(又称弯道加宽又称弯道加宽)。2加宽值加宽值 圆圆曲曲线线上上加加宽宽值值与与平平曲曲线线半半径径、设设计计车车辆辆的的轴轴距距有有关关，同同时时还还要要考考虑虑弯弯道道上上行行驶驶车车辆辆摆摆动动及及驾驾驶驶员员的的操操作作所所需需的的附附加加宽宽度度，因因

35、此此，圆圆曲曲线线上上加加宽宽值值由由几几何何需要的加宽需要的加宽和和汽车转弯时摆动加宽汽车转弯时摆动加宽两部分组成。两部分组成。当当平平曲曲线线R250m时时，一一般般在在弯弯道道内内侧侧圆圆曲曲线范围内设置全加宽。线范围内设置全加宽。为为了了使使路路面面和和路路基基均均匀匀变变化化，设设置置一一段段从从加加宽宽值值为为零零逐逐渐渐加加宽宽到到全全加加宽宽的的过过渡渡段段，称称为为-加加宽缓和段宽缓和段。加宽缓和段的长度加宽缓和段的长度l lJ J加宽所需的最小长度。在不设缓和曲线或超高缓和段时，应按渐变率1：15且10m的要求设置；设置超高缓和段lC时，lJ=lC；设置缓和曲线lS时，lJ

36、=lS。lJ内加宽值的过渡方式内加宽值的过渡方式1)直线比例法：处理简单粗造，不圆滑美观，适用于一般二、三、四级公路。2）插入高次抛物线的方法：路面边缘线圆滑、顺适，适用于高速公路、一级公路以及对路容有较高要求的二级公路。l加宽值的过渡还可插入二次抛物线、回旋线过渡等。LJBJ行行车车视视距距定定义义：汽汽车车在在行行驶驶中中，当当发发现现障障碍碍物物后后，能能及及时时采采取取措措施施，防防止止发发生生交交通通事事故故所所需需要要的的必必须须的的最最小小距距离。离。第六节第六节 行车视距行车视距 2.2.存在视距问题的情况：存在视距问题的情况：夜间行车夜间行车:设计不考虑设计不考虑 平面上平面

37、上：平曲线：平曲线 平面交叉处平面交叉处 纵断面纵断面：凸竖曲线：凸竖曲线 凹竖曲线凹竖曲线 (下穿式立体交叉下穿式立体交叉)(1)(1)停停车车视视距距：汽汽车车行行驶驶时时，自自驾驾驶驶人人员员看看到到前前方方障障碍碍物物时时起起，至至到到达达障障碍碍物物前前安安全全停停止止，所所需需的的最短距离。最短距离。(2)(2)会会车车视视距距：在在同同一一车车道道上上两两对对向向汽汽车车相相遇遇，从从相相互互发发现现时时起起，至至同同时时采采取取制制动动措措施施使使两两车车安安全全停止，所需的最短距离。停止，所需的最短距离。(3)(3)超超车车视视距距：在在双双车车道道公公路路上上，后后车车超超

38、越越前前车车时时，从从开开始始驶驶离离原原车车道道之之处处起起，至至可可见见逆逆行行车车并并能能超车后安全驶回原车道所需的最短距离。超车后安全驶回原车道所需的最短距离。3.3.行行车视车视距分距分类类：4.4.目高（目高（视线视线高）与物高：高）与物高：目目高高（视视线线高高）：是是指指驾驾驶驶人人员员眼眼睛睛距距地地面面的的高高度度，规规定定以以车车体体较较低低的的小小客客车车为为标标准准，采用采用1.2m。物高物高：路面上障碍物的高度，路面上障碍物的高度，0.10m0.10m一、停一、停车视车视距距 1 1定定义义：停停车车视视距距是是指指驾驾驶驶人人员员发发现现前前方方有有障障碍碍物物后

39、后，采采取取制制定定措措施施使使汽汽车车在在障障碍碍物物前前停停下下来来所所需需要的最短距离。要的最短距离。2 2停停车视车视距构成：距构成：反应距离反应距离制动距离制动距离安全距离安全距离停车距离停车距离ST 感感觉时间为觉时间为1.5s1.5s；制制动动反反应时间应时间（制定生效（制定生效时间时间）取）取1.0s1.0s。感感觉觉和制和制动动反反应应的的总时间总时间t=2.5st=2.5s，在在这这个个时间时间内汽内汽车车行行驶驶的距离的距离为为 1 1定定义义：停停车车视视距距是是指指驾驾驶驶人人员员发发现现前前方方有有障障碍碍物物后后，采采取取制制定定措措施施使使汽汽车车在在障障碍碍物

40、物前前停停下下来来所所需需要的最短距离。要的最短距离。2 2停停车视车视距构成：距构成：（1）反反应应距距离离：是是当当驾驾驶驶人人员员发发现现前前方方的的阻阻碍碍物物，经经过过判判断断决决定定采采取取制制动动措措施施的的那那一一瞬瞬间间到到制制动动器器真真正正开始起作用的那一瞬间汽车所行驶的距离。开始起作用的那一瞬间汽车所行驶的距离。（2）制制动动距距离离：是是指指汽汽车车从从制制动动生生效效到到汽汽车车完完全全停停住，这段时间内所走的距离。住，这段时间内所走的距离。3.3.停车视距停车视距S ST T：（考虑一定的安全距离）：（考虑一定的安全距离）会会车视车视距距：定定义义：会会车车视视距

41、距是是在在同同一一车车道道上上两两对对向向汽汽车车相相遇遇，从从相相互互发发现现时时起起，至至同同时时采采取取制制动动措措施施使使两两车车安安全全停停止，所需的最短距离。止，所需的最短距离。停停车视车视距构成：距构成：（1）反应距离：双向驾驶员及车辆）反应距离：双向驾驶员及车辆 （2 2）制动距离：双向车辆）制动距离：双向车辆 （3 3）安全距离：双向车辆保持间距）安全距离：双向车辆保持间距因此，会车视距因此，会车视距S SH H约等于约等于2 2倍停车视距。倍停车视距。二、超车视距 1定义：定义：超车视距是指汽车安全超越前车所需的最小通视距离。超车视距是指汽车安全超越前车所需的最小通视距离。

42、加速加速l1超车（逆向行驶）超车（逆向行驶）l2安全距离安全距离l3对向行驶对向行驶l4最小必要超车视距最小必要超车视距全超车视距全超车视距 2超车视距的构成：超车视距的构成：式中：式中：V。被超汽车的速度被超汽车的速度(km/h)；t1加速时间加速时间(s)；a平均加速度平均加速度(m/s2)。超车视距的全程可分为四个阶段：超车视距的全程可分为四个阶段：（1）加速行驶距离）加速行驶距离S1 当当超超车车汽汽车车经经判判断断认认为为有有超超车车的的可可能能，于于是是加加速速行行驶驶移移向向对对向向车车道道，在在进进入入该该车车道道之之前前所所行行驶驶距距离离为为S1：（2）超车汽车在对向车道上

43、行驶的距离）超车汽车在对向车道上行驶的距离S2 （3）超超车车完完了了时时，超超车车汽汽车车与与对对向向汽汽车车之之间间的的安安全全距离距离S3:l3=15100m （4）超超车车汽汽车车从从开开始始加加速速到到超超车车完完了了时时对对向向汽汽车车的行驶距离的行驶距离S4:以上四个距离之和是比较理想的全超车过程，以上四个距离之和是比较理想的全超车过程，全超车视距为：全超车视距为：S超超=l1+l2+l3+l4最小必要超车视距为：最小必要超车视距为：n 折减的超车视距：折减的超车视距：S超超=l1+l2+l3+l4n 最小必要超车视距为：最小必要超车视距为：加速加速l1超车（逆向行驶）超车（逆向

44、行驶）l2安全距离安全距离l3对向行驶对向行驶l4最小必要超车视距最小必要超车视距全超车视距全超车视距n对向汽车行驶时间大致为对向汽车行驶时间大致为t2的的2/3，三、各级公路对视距的要求三、各级公路对视距的要求 1.高速公路、一级公路应满足停车视距。高速公路、一级公路应满足停车视距。2.二二、三三、四四级级公公路路的的视视距距应应满满足足会会车车视视距距的的要要求求，其长度应不小于停车视距的两倍。其长度应不小于停车视距的两倍。工工程程特特殊殊困困难难或或受受其其它它条条件件限限制制的的地地段段，可可采采用用停停车视距，但必须采取分道行驶措施。车视距，但必须采取分道行驶措施。3.二二、三三、四

45、四级级公公路路还还应应在在适适当当间间隔隔内内设设置置满满足足超超车车视视距距“一一般般值值”的的超超车车路路段段。当当地地形形及及其其它它原原因因不不得得已已时时，超超车车视视距距长长度度可可适适当当缩缩减减，最最短短不不应应小小于于所列的低限值。所列的低限值。在在二二、三三级级公公路路中中，宜宜在在3min的的行行驶驶时时间间里里，提提供供一一次次满满足足超超车车视视距距的的超超车车路路段段。一一般般情情况况下下，不不小小于于总长度的总长度的10%30%，并均匀布置。，并均匀布置。第七节第七节 平面设计要点平面设计要点 一、直线的运用一、直线的运用二、圆曲线的运用二、圆曲线的运用三、缓和曲

46、线的运用三、缓和曲线的运用四、平曲线最小长度四、平曲线最小长度五、平面线形的组合与衔接五、平面线形的组合与衔接一、直线的运用一、直线的运用(一一)适宜采用直线的路段适宜采用直线的路段1不受地形、地物限制的平坦地区和山间不受地形、地物限制的平坦地区和山间的开阔地段；的开阔地段；2城镇及其近郊或规划方正的农耕区等以城镇及其近郊或规划方正的农耕区等以直线条为主体的地区；直线条为主体的地区；3长大桥梁、隧道等结构物地段；长大桥梁、隧道等结构物地段；4路线交叉点前后；路线交叉点前后；5双车道公路供超车的路段。双车道公路供超车的路段。(二二)当采用长直线线形时当采用长直线线形时1 1纵坡不宜过大；纵坡不宜

47、过大；2 2同大半径凹形竖曲线组合为宜；同大半径凹形竖曲线组合为宜；3 3两侧地形过于空旷时，宜采取种植不同两侧地形过于空旷时，宜采取种植不同树种或设置一定建筑物等措施；树种或设置一定建筑物等措施；4 4长直线或长下坡尽头的平曲线，除曲线长直线或长下坡尽头的平曲线，除曲线半径、超高、视距等必须符合规定要求外，半径、超高、视距等必须符合规定要求外，还必须采用设置标志、增加路面抗滑能力还必须采用设置标志、增加路面抗滑能力等安全措施；等安全措施；5 5对较高车速的公路对较高车速的公路(v60km/h)(v60km/h)，其最，其最大直线长度宜控制在大直线长度宜控制在70s70s左右时间的行程距左右时

48、间的行程距离。离。（三）最小直线长度的限制（三）最小直线长度的限制直线长度不宜过长但也不宜过短，特别直线长度不宜过长但也不宜过短，特别是在同向平曲线问不应设置短直线以免是在同向平曲线问不应设置短直线以免产生视觉上的错觉而危及行车安全。当计产生视觉上的错觉而危及行车安全。当计算行车速度算行车速度v60km/hv60km/h时，同向曲线间的直时，同向曲线间的直线长度线长度(以以m m计计)应以不小于该公路计算行车应以不小于该公路计算行车速度速度(以以kmkmh h计计)的的6 6倍倍为宜；反向曲线间为宜；反向曲线间的直线长度的直线长度(以以m m计计)以不小于计算行车速度以不小于计算行车速度(以以

49、km/hkm/h计计)的的2 2倍倍为宜。为宜。当计算行车速度当计算行车速度v40km/hv40km/h时，可参照上述规定执行。时，可参照上述规定执行。二、圆曲线的运用二、圆曲线的运用 在选用平曲线半径时，应尽量选用较大半径并在选用平曲线半径时，应尽量选用较大半径并应考虑以下几方面因素：应考虑以下几方面因素：1 1一般情况下，以采用极限半径的一般情况下，以采用极限半径的4 48 8倍为宜，倍为宜，当条件受限制时也应采用大于或等于一般最小半径，当条件受限制时也应采用大于或等于一般最小半径，只有当地形特殊困难时才采用极限最小半径；只有当地形特殊困难时才采用极限最小半径；2 2圆曲线半径过大也无实际

50、意义，故一般不宜大圆曲线半径过大也无实际意义，故一般不宜大于于10000m10000m；3 3各级公路不论各级公路不论 大小如何大小如何,均应设置平曲线；均应设置平曲线；4 4圆曲线应同前后相邻的平面线形相协调，不宜圆曲线应同前后相邻的平面线形相协调，不宜悬殊过大，使之构成连续、均衡的曲线线形；悬殊过大，使之构成连续、均衡的曲线线形；5 5应与纵断面线形相协调，必须避免小半径平曲应与纵断面线形相协调，必须避免小半径平曲线与竖曲线相重合。线与竖曲线相重合。三、缓和曲线的运用三、缓和曲线的运用(一一)一般规定与要求一般规定与要求 缓和曲线是平面线形中的一种主要线缓和曲线是平面线形中的一种主要线形。