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1、1平面平面线形的概念线形的概念平面线形道路中线在平面上的水平投影，反映道路的走向2-1 2-1 道路平面线形概述道路平面线形概述 道路工程道路工程Ch2Ch2道路平面线形设计道路平面线形设计 第1页/共31页2 平面线形设计的基本要求平面线形设计的基本要求2 21 1满足汽车行驶轨迹 大量的观测和研究表明，行驶中的汽车，其轨迹在几何性质上有以下特征：(1)(1)轨迹是连续和圆滑的 (2)(2)其曲率是连续的 (3)(3)曲率的变化是连续的道路工程道路工程Ch2 Ch2 道路平面线形设计道路平面线形设计 第2页/共31页直线一圆曲线一直线 符合第（1 1）条规律 直一缓一圆一缓一直符合第（1 1
2、）、（2 2）条规律整条高次抛物线可能符合全部规律，但计算困难，测设麻烦。道路工程道路工程Ch2 Ch2 道路平面线形设计道路平面线形设计 第3页/共31页2.22.2平面线形要素1)1)方向盘转动角度为0 0时，汽车的行驶轨迹为直线2)2)方向盘转动角度不变时，汽车的行驶轨迹为圆曲线3)3)方向盘转动角度匀速变化时，汽车的行驶轨迹为缓和曲线直线、圆曲线、缓和曲线 称为平面线形的三要素道路工程道路工程Ch2 Ch2 道路平面线形设计道路平面线形设计 第4页/共31页1 直线的特点1.1 1.1 以最短的矩离连接两目的 地1.2 1.2 线形简单，容易测绘1.3 1.3 长直线，行车安全性差1.
3、4 1.4 山区、丘陵区难与地形与周 围环境协调2-2 2-2 直线直线 道路工程道路工程Ch2 Ch2 道路平面线形设计道路平面线形设计 第5页/共31页2 设计标准2.12.1直线最大长度:20V2.22.2直线最小长度L L minmin1 1）同向曲线间的L L minmin：6V6V 2 2）反向曲线间的L L minmin：2V2V 道路工程道路工程Ch2 Ch2 道路平面线形设计道路平面线形设计 第6页/共31页3 3路线方向的表示 1)1)方位角：路线方向与正北方向的夹角 （由正北方向顺时针旋转到该直线的夹角）2 2）转角：前一条直线的延长线与后一条直线的夹角道路工程道路工程C
4、h2 Ch2 道路平面线形设计道路平面线形设计 第7页/共31页规范规定：各级公路不论转角大小，均应设置曲线 1 1圆曲线半径计算的一般公式R=VR=V2 2/127(i)/127(i)-取整！2-32-3 圆曲线圆曲线 2 2考虑因素 1 1）行车 2 2）施工 3 3）地形 4 4）线形均衡 5 5）纵坡道路工程道路工程Ch2 Ch2 道路平面线形设计道路平面线形设计 第8页/共31页1）极限最小半径3 3设计标准2）一般最小半径3）不设超高最小半径4）不设缓和曲线最小半径 R4 各级公路圆曲线最小半径 设计速度设计速度 （Km/h)Km/h)12012010010080806060404
5、030302020一般值一般值(m)m)1000100070070040040020020010010065653030极限值极限值(m)m)650650400400250250125125606030301515不设超高不设超高最小半径最小半径(m)m)路拱路拱2.0%2.0%55005500400040002500250015001500600600350350150150路拱路拱2.0%2.0%750075005250525033503350190019008008004504502002005)5)最大半径 规范规定R Rmaxmax1000010000为宜。道路工程道路工程Ch2 C
6、h2 道路平面线形设计道路平面线形设计 第9页/共31页2-42-4 缓和曲线缓和曲线 1 缓和曲线的作用缓和曲线的作用 1.11.1线形缓和 缓和曲线是指在直线和圆曲线或者半径不同的同向圆曲线之间，设置的曲率连续变化的曲线。1.21.2行车缓和1.31.3超高缓和1.41.4加宽缓和道路工程道路工程Ch2 Ch2 道路平面线形设计道路平面线形设计 第10页/共31页2 缓和曲线线形的选择缓和曲线线形的选择 推证说明，汽车匀速从直线进入圆曲线（或相反）其行驶轨迹的弧长与曲线的曲率半径之乘积为一常数。此轨迹与数学上的回旋曲线相一致。我国规范规定取回旋线作为缓和曲线。道路工程道路工程Ch2 Ch2
7、 道路平面线形设计道路平面线形设计 第11页/共31页 1 1）依离心加速变化率：操纵驾驶从容，旅客感觉舒适 2 2）依司机操作反应时间：Ls=V/1.2Ls=V/1.2 3 3）超高渐变率适中：Ls=BLs=Bi/Pi/P 4 4）使线型协调、和谐：L L：L Ls s：L=1L=1：1 1：1 11 1：2 2：1 1 3 设计标准标准规定了各级公路缓和曲线最小长度如P.51P.51表3-63-6。设计速度设计速度 （Km/h)Km/h)12012010010080806060404030302020缓和曲线最小长度缓和曲线最小长度(m)m)100100858570705050353525
8、252020各级公路缓和曲线最小长度道路工程道路工程Ch2 Ch2 道路平面线形设计道路平面线形设计 第12页/共31页2-5 2-5 平面线形的组合与衔接平面线形的组合与衔接 1 一般原则1.1平面线形应直捷、连续、顺适，并与地形、地物相适应，与周围环境相协调1.2行驶力学上的要求是基本的，视觉和心理上的要求对高速公路应尽量满足1.3保持平面线形的均衡与连贯1.4应避免连续急弯1.5平曲线应有足够的长度道路工程道路工程Ch2 Ch2 道路平面线形设计道路平面线形设计 第13页/共31页2.12.1简单型曲线：直线圆曲线直线 2 平面线形要素组合的类型条件：圆曲线半径R不设超高最小半径R不设。
9、道路工程道路工程Ch2 Ch2 道路平面线形设计道路平面线形设计 第14页/共31页2 22 2基本型曲线：直线-缓和曲线-圆曲线-缓和曲线-直线条件：2 20 0 回旋线圆曲线回旋线长度之比最好设成1 1：1 1：1 1 1 1：2 2：1 1道路工程道路工程Ch2 Ch2 道路平面线形设计道路平面线形设计 第15页/共31页相邻两个回旋线参数最好相等，A A1 1/A/A2 21.51.5为宜。须插入短直线时，其长度LL（A A1 1+A+A2 2）/40/40。两圆曲线半径之比不宜过大，以R R2 2/R/R1 1=1=1 1/31/3为宜。2.3 2.3 S S型曲线：用两个回旋线连接
10、两个反向圆曲线的组合道路工程道路工程Ch2 Ch2 道路平面线形设计道路平面线形设计 第16页/共31页2.42.4卵型曲线：用一个回旋线连接两个同向圆曲线的组合 回旋参数A A宜在下列界限之内：R R2 2/2 A R/2 A R2 2两圆曲线半径之比宜在下列界限之内：0.20.2R R2 2/R/R1 1 0.8 0.8两圆曲线的间距宜在下列界限之内：0.0030.003D/RD/R2 2 0.03 0.03R R1 1-大圆半径，R R2 2-小圆半径道路工程道路工程Ch2 Ch2 道路平面线形设计道路平面线形设计 第17页/共31页2.52.5凸型曲线：两同向回旋线间不插入圆曲线而直接
11、径向 衔接的组合 在严格受地形、地物限制处方可采用道路工程道路工程Ch2 Ch2 道路平面线形设计道路平面线形设计 第18页/共31页2.62.6复合型曲线：两个以上同向回旋线间在曲率相等处相互 衔接的组合两回旋线参数之比宜为：A2/A1=1/1.5除受地形和其他特殊限制的地方一般很少使用道路工程道路工程Ch2 Ch2 道路平面线形设计道路平面线形设计 第19页/共31页2.7 2.7 C C型曲线：同向曲线的两回旋线在曲率为零处径相衔接特殊地形条件下方可采用道路工程道路工程Ch2 Ch2 道路平面线形设计道路平面线形设计 第20页/共31页2 28 8复曲线：两个或两个以上半径不同、转向相同
12、的圆曲线 径相衔接满足缓和曲省略条件（2）方可采用道路工程道路工程Ch2 Ch2 道路平面线形设计道路平面线形设计 第21页/共31页2 29 9回头曲线：在山区公路为克服高差在同一坡面上展线时所采用的、其圆心角一般接近或大于180180o o的曲线 前后线形应有连续性，两头宜布设过渡性曲线道路工程道路工程Ch2 Ch2 道路平面线形设计道路平面线形设计 第22页/共31页2-6 2-6 行车视距行车视距 为保证行车安全，当司机看到一定距离外的障碍物或迎面来车时，进行汽车刹车或绕过它们而在路上行驶所必须的安全距离，称为行车视距1行车视距的定义道路工程道路工程Ch2 Ch2 道路平面线形设计道路
13、平面线形设计 第23页/共31页2 行车视距种类及计算2.12.1停车视距：汽车在路上行驶时，司机看到前方障碍物，紧急安全制动所需的最短距离S S停 S S反+S S制+S S安（i)+Si)+S安道路工程道路工程Ch2 Ch2 道路平面线形设计道路平面线形设计 第24页/共31页2.22.2会车视距:两辆对向行驶的汽车在同一车道上及时刹车 所必须的距离 S S会22S S停道路工程道路工程Ch2 Ch2 道路平面线形设计道路平面线形设计 第25页/共31页2.32.3超车视距：汽车行驶时为超越前车所必须的距离 S S超 S S+S S+S S +S S道路工程道路工程Ch2 Ch2 道路平面
14、线形设计道路平面线形设计 第26页/共31页设计速度（设计速度（m/h)m/h)停车视距停车视距(m)m)设计速度（设计速度（m/h)m/h)停车视距停车视距(m)m)会车视距会车视距(m)m)超车视距超车视距(m)m)高速公路、一级公路停车视距二、三、四级公路停车视距、会车视距与超车视距城市道路的各类视距规范上无明确规定值，由具体情况计算。道路工程道路工程Ch2 Ch2 道路平面线形设计道路平面线形设计 第27页/共31页3 各级公路对视距的要求规范规定：1 1）高速公路、一级公路采用停车视距（分向，分道行驶）；2 2）其它各等级公路应满足会车视距的要求，其长度2 2 S S停3 3）工程特
15、殊困难或受其它条件限制地段，可采用S S停，但必须采取措施分道行驶，对向行驶的双车道公路要求有一定比例路段保证S S超。道路工程道路工程Ch2 Ch2 道路平面线形设计道路平面线形设计 第28页/共31页3 3）内容：沿线的地形、地物，路线（标出里程桩号，断链，平曲线要素及主要桩位）、水准点、大中桥、沿线交叉、隧道、主要沿线施工的位置等。高等级公路尚应示出坐标格网，导线点，列出 导线点及交点坐标表。城市道路平面图应标明道路中心线、车行道线、人行道线、绿化带、交通岛、人行横道线、雨 水口、窨井、交叉口等。2-7 2-7 道路平面设计成果道路平面设计成果1 直线、曲线转角一览表（如表3-14）2
16、路线平面图（如图3-25、27）1 1）比例：公路一般为1 1：2000-12000-1：50005000；城市道路一般为1 1：500-1500-1：10001000。2 2）测绘范围：公路一般为中线两侧各200-250200-250m m；城市道路一般为红线两侧各20-5020-50m m。道路工程道路工程Ch2 Ch2 道路平面线形设计道路平面线形设计 第29页/共31页3 逐桩坐标表（如表3-15）4其它成果其它成果 征用土地表征用土地表 总里程及断桩断链表；总里程及断桩断链表；赔偿树木、青苗数量表；赔偿树木、青苗数量表；拆迁建筑表；拆迁建筑表；折迁电力电讯设施表等。折迁电力电讯设施表等。道路工程道路工程Ch2 Ch2 道路平面线形设计道路平面线形设计 第30页/共31页感谢您的观看！第31页/共31页