城市道路规划设计城市道路平面线形规划设计1

第二节 平曲线规划设计
在城市道路规划设计中，一般采用圆弧曲线连接直线路 段，为了使线形平顺，必须是切点相连。 1、圆曲线的半径与长度 汽车在弯道上行驶时，驾驶员转动方向盘，使汽车作圆 周运动。由于离心力的作用，车上的乘客与货物同样受 到离心力的作用，同时汽车也可能产生横向滑移。汽车 在弯道上行驶时，作用在汽车横截面上的力，有垂直向 下的汽车重力和水平方向的离心力，以及轮胎和路面之 间的横向摩阻力，如下图所示：
Y G
V2 127 R
i0
第二节 平曲线规划设计
如果横向力系数为0.1，那么就相当于体重为50kg的人，有 5kg的横向力在推他，如果横向力继续增加，那么，人会感 觉不舒服、横向不稳定。因此，横向力系数的大小是判定 道路设计转弯半径是否符合要求的基本条件，若横向力系 数的大小对汽车不产生横向滑移或倾覆，说明道路转弯半 径设计符合基本要求。
第一节 平面线形规划设计的内容
道路线形指道路路幅中心线（又称中线）的立体形状。 道路平面线形指道路中线在平面上的投影形状。在城市 道路规划设计中，由于经常会碰到山体、丘陵、河流和 需要保留的建筑，有时还因地质条件差而需要避开不宜 建设的地方，所以无论城市道路还是公路不可避免要发 生转折，因此就需要在平面上设置曲线，所以平面线形 是由直线和曲线组合而成的。 平曲线通常由圆曲线及两端缓和曲线组成。当圆曲线半 径足够大时可以使直线与圆曲线直接衔接（相切）；当 设计车速较高、圆曲线半径较小时，直线与圆曲线之间 以及圆曲线之间要插设缓和曲线。
不同μ值情况下对燃料和轮胎消耗的影响
燃料消耗（%） 100 105 110 115 120
轮胎消耗（%） 100 160 220 300 390
第二节 平曲线规划设计
圆曲线半径的计算公式：
R V2
127( i0)
（m）
式中
V ——计算行车速度（km/h）；
——横向力系数；
i0 ——道路横坡，“–”表示车辆在未设超高的曲线外侧 车道上行驶；“+”表示车辆在曲线外内车道上行驶。
第一节 平面线形规划设计的内容
如果城市道路转折角度不大，可把转折点设在交叉口， 使道路线形呈折线状，这样可以减少道路上的弯道，便 于道路施工和管线埋设，也有利于道路两侧建筑的布置。 如果转折点必须设置在路段上，则需要根据车辆运行要 求设置成曲线，曲线又可分为曲率半径为常数的圆曲线 和曲率半径为变数的缓和曲线。
2 横2 纵2
纵 （0.7 ~ 0.8） 横 （0.6 ~ 0.7）
第二节 平曲线规划设计
R
V2
127(横
i0 )
（m）
圆曲线半径分为不设超高的最小半径，极限最小半径和 一般最小半径。
第二节 平曲线规划设计
不设超高的最小半径：指道路半径较大，离心力较小时， 汽车若沿双向路拱外侧行驶时，路面的摩擦力足以保证 汽车安全行驶所采用的最小半径。在计算过程中，公路 一般采用0.035，城市道路一般采用0.067。在城市建成 区，城市道路两侧建筑物已经形成，故尽可能不设超高， 以免与建筑物标高不协调，影响街景美观。
第二节 平曲线规划设计
（a）弯道内侧
（b）弯道外侧
汽车行驶受力分析
第二节 平曲线规划设计
作用在汽车上的离心力为：
C m v2 Gv 2 GV 2 R gR 127 R
式中
m ——汽车的质量（kg）；
G ——汽车的重量（N）；
g ——重力加速度（9.8m/s2）；
v ——计算行车速度（m/s）；
极限最小半径：指圆曲线半径采用的极限最小值，当地 形困难或条件受限制时方可使用。采用极限最小半径时， 设置最大超高。城市道路在郊区的超高横坡度可采用
第一节 平面线形规划设计的内容
城市道路平面线形规划可划分为总体规划、详细规划 两个阶段。总体规划阶段的城市道路平面线形规划主要 是根据城市主要交通联系方向确定城市主要道路中心线 的走向,并进一步确定城市路网。详细规划阶段的城市 道路平面线形规划设计，一般是在上一层次已经确定的 城市道路网规划基础上进行的，需要进一步详细确定用 地范围内各级道路主要特征点的坐标、曲线要素等内容， 便于进一步的道路方案设计。
不同μ值情况下汽车在弯道上行驶时乘客的感受
μ值
汽车转弯时乘客的感觉
<0.10
不感到有曲线的存在，很平稳
0.15
感到有曲线的存在，尚平稳
0.20
已感到有曲线的存在，略感到不稳
0.35
感到有曲线的存在，已感到不稳定
0.40
非常不稳定，站立不住而有倾倒的危险
第二节 平曲线规划设计
μ值 0
0.05 0.10 0.15 0.20
于是有：
Y
GV 2 127 RGi0第来自节 平曲线规划设计式中
i0 ——道路横坡，“–”表示车辆在弯道内侧车道上行驶； “+”表示车辆在未设超高的曲线外侧车道上行驶。
单位车重的横向力称为横向力系数，表示汽车在做圆周 运动时，每单位车辆总重所受的横向力即汽车、乘客、 车上装载物所受到的横向力与其自身重量的比值。
V ——计算行车速度（km/h）；
R ——平曲线半径（m）。
第二节 平曲线规划设计
把作用在汽车上（通过重心）的汽车重力和水平方向的
离心力沿垂直于路面方向和平行于路面方向进行分解，
可以把离心力所提供的、指向运动轨迹外侧的水平力称
为横向力。则横向力为：Y C cos G sin
由于 很小，故 sin tg i0 ,cos 1.0 。
第一节 平面线形规划设计的内容
城市道路平面线形规划设计的主要任务为：根据道路网 规划确定的道路走向、道路之间的方位关系，以道路中 线为准，考虑地形、地物、城市建设用地的影响，根据 行车技术要求确定道路用地范围内的平面线形，以及组 成这些线形的直线、曲线和它们之间的衔接关系；对于 小半径曲线，还应当考虑行车视距、路段的加宽和道路 超高设置等要求。
第二节 平曲线规划设计
汽车所受的横向力使汽车向弯道外侧滑动，而轮胎和路面 之间的摩阻力阻止汽车滑移，因此，汽车不产生横向滑移 的必要条件是：
Y G横
式中
横 ——横向摩阻系数，与车速、路面种类及状态、轮胎状
况等有关。
由于，上式可写成： 横
第二节 平曲线规划设计
由于轮胎在纵向和横向的刚度和轮胎花纹等的影响不同， 横向摩阻系数与纵向摩阻系数的数值不同，它们与第一 章所述的附着系数有着如下的关系：