平曲线设计 纵断面设计
城市道路设计规范平面与纵断面设计道路与道路交叉
五、平曲线与竖曲线适当与不适当的组合见图5.3.2。
第5.3.3条 平曲线与竖曲线应避免下列几种组合：
一、在凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部插入急转的平曲线或反向曲线。
二、在一个长平曲线内设两上和两个以上的竖曲线；或在一个长竖曲线内设有两个或两个以上的平曲线。
三、在长直线段内，插入小于一般最小半径的凹形竖曲线。
第六章 道路与道路交叉
第一节 设计原则与规定
第6.1.1条 城市道路交叉口应按城市规划道路网设置。道路相交时宜采用正交，必须斜交时交叉角应大于或等于45°，不宜采用错位交叉，多路交叉和畸形交叉。
第6.1.2条 道路与道路交叉分为平面交叉和立体交叉两种，应根据技术、经济及环境效益的分析，合理确定。
非机动车车行道的竖曲线的最小半径为500m。
第5.2.7条 桥梁引道设竖曲线时，竖曲线切点距桥端应保持适当距离，大、中桥为10～15m，工程困难地段可减为5m。
隧道洞口外应保持一段与隧道内相同的纵坡，其长度见表5.1.16。
第三节 平面线形与纵断面线形的组合
第5.3.1条 道路线形组合应满足行车安全、舒适以及与沿线环境、景观协调的要求，并保持平面、纵断面两种线形的均衡，保证路面排水通畅。
三、经综合分析认为设置爬坡车道比降低纵坡经济合理时。
第5.1.13条 设置分隔带及缘石断口应符合下列规定：
一、快速路上无信号灯管制交叉口的中间分隔带不应设断口。
快速路上两侧分隔带的断口间距应大于或等于400m。主干路上两侧分隔带断口间距宜大于或等于300m。
断口最小长度宜采用6m。
二、应严格控制快速路、主干路的路侧带缘石断口。两侧建筑物出入口宜设在支路或街坊内部路上。缘石断口位置应离开交叉口，间距应大于60m。
第4章纵断面设计
（三）凹形竖曲线最小半径和最小长度
设置凹竖曲线的主要目的是缓和行车时的离心力
Lmin
2．当L>ST:
h1
d12 2R
，则d1
2Rh1
h2
d
2 2
2R
，则d
2
2Rh2
ST d1 d2 2R ( h1 h2 )
R
ST2
2( h1 h2 )
最小长度：
Lmin 2(
S 2
S 2
h1 h2 )2 4
最小半径：
Rmin
Lmin
凸形竖曲线最小半径和最小长度 :
竖曲线最小长度相当于各级道路计算行车速度 的3秒行程 。
山区公路可缩短里程，降低造价。
各级公路最大纵坡的规定（表4-3）
设计速度 （km/h）
120 100 80 60 40 30 20
最大纵坡（%）
345
6
7
8
9
城市道路最大纵坡约为按公路设计速度计算的最大纵坡 减少1%
1. 设计速度为120km／h、l00km／h、80km／h 的高速公路受地形条件或其他特殊情况限制时， 经技术经济论证，最大纵坡值可增加1％。
最小合成坡度不宜小于0.5%。
当合成坡度小于0.5时，应采取综合排水措施，以 保证路面排水畅通。
3. 合成坡度指标的控制作用 ： 控制陡坡与急弯的重合； 平坡与设超高平曲线的配合问题。
当陡坡与小半径平曲线重合时，在条件许可的情 况下，以采用较小的合成坡度为宜。
▪ 特别是下述情况，其合成坡度必须小于8%。
一、纵坡设计的一般要求
1．纵坡设计必须满足《标准》的各项规定。 2．为保证车辆能以一定速度安全顺适地行驶，纵 坡应具有一定的平顺性，起伏不宜过大和过于频繁。
平纵线形之组合设计
第四节公路平、纵线形组合设计教学目的：掌握平、纵线形组合设计的原则、一般要求和组合方式等重点难点：1、平曲线和竖曲线结合的一般要求2、平面直线和纵断面结合的一般要求教学方法：讲授+多媒体播放图片教学课时：2课时教学过程：Ⅰ复习提问：1、什么是爬坡车道？2、爬坡车道设置的条件3、竖曲线的两种形式？纵断面设计线是由什么组成的？Ⅱ导入新课公路的空间线形是指由公路的平面线形和纵断面线形及横断面所组成的空间带状结构物；公路设计是从路线规划开始的，然后经选线、平面线形设计、纵断面设计和平纵线形组合设计，最终以平、纵、横组合的立体线形展现出来。
汽车行驶过程中，驾驶员所选择的实际行车速度是他对立体线形的判断作出的，这样，立体线形组合的优劣最后集中反映在汽车的车速上。
因此，设计中不仅仅满足平面、纵断面线形标准，还必须满足公路空间线形视觉的连续性，并有足够的舒适感和安全感。
Ⅲ讲解新课一、视觉分析(一)视觉分析的意义公路设计除应考虑自然条件、汽车行驶力学的要求外，还要把驾驶员在心理和视觉上的反应作为重要因素考虑。
汽车在公路上行驶时，驾驶员是通过视觉、运动感觉和时间的变化来判断线形。
公路的线形、周围景观、标志及其他有关信息，驾驶员几乎都是通过的视觉感受到的。
从视觉心理出发，对公路的空间线形及其与周围自然景观和沿线建筑的协调，保持视觉的连续性，使行车具有足够的舒适感和安全感的综合设计称为视觉分析。
(二)视觉与车速的动态规律(1)驾驶员的注意力集中和心理紧张的程度随着车速的增加而增加。
（2)驾驶员的注意力集中点随着车速增加而向远方移动。
当车速增加97km／h时，他的注意力集中点在前方600m以外的某一点。
（3)当车速超过97km／h时，对前景细节的视觉开始模糊起来。
(4)驾驶者的周界感随车速的增加而减少。
当车速达到72km/h时，驾驶者可以看到公路两侧视角30～40°的范围，而当车速增加到97km/h时，视角减至20°以下。
道路设计标准
设计说明书1.1 设计任务在给定的图纸上设计一条二级公路，设计车速为60km/h。
其主要内弄有路线方案、道路平面、道路纵断面、道路横断面、路基路面设计等。
1.2道路设计标准设计车速---------------------------------------------60km/h圆曲线极限最小半径（μ=0.12）--------------115m圆曲线一般最小半径-------------------------------200m缓和曲线最小长度----------------------------------60m平曲线最小长度-------------------------------------100m同向曲线最小长度---------------------------------->6v反向曲线最小长度-------------------------------- -->2v公路最大纵坡-----------------------------------------4%最大合成坡度-----------------------------------------9.5%最短坡长-----------------------------------------------150m凸形竖曲线极限最小半径--------------------------1400m凸形竖曲线一般最小半径--------------------------2000m凹形竖曲线极限最小半径--------------------------1000m凹形竖曲线一般最小半径--------------------------1500m视距要求的最小竖曲线半径---------------------凸形9000--------------------凹形2000m2 路线方案设计路线方案是路线设计中最根本的问题，根据所设计道路的等级要求，在保证行车安全、舒适、迅速的前提下，尽量做到工程量小、造价低、运营费用省、效益好，并利于施工和养护，从而确定了图纸中所示的比较经济合理的路线。
纵断面设计方法与步骤
纵断面设计方法与步骤1．准备工作纵坡设计前，应根据中桩和水准记录点绘出路线纵断面图的地面线，绘出平面直线、平曲线示意图，写出每个中桩的桩号和地面标高以及沿线土壤地质说明资料，并熟悉和掌握全线有关勘测设计资料，领会设计意图和要求。
2．标注控制点所谓控制点，就是指影响纵坡设计的高程控制点。
“控制点”可分为两类:一类是属于控制性的“控制点”，控制路线纵坡设计时必须通过它或限制从其上方或下方通过。
这类控制点主要有:①路线起、终点；②越岭哑口；③重要桥涵；④最小填土高度；⑤最大挖深；⑥沿溪线的洪水位；⑦隧道进出口；⑧平面交叉和立体交叉点；⑨铁路道口；⑩城镇规划控制标高以及受其它因素限制路线必须通过的标高控制点等。
第二类是属于参考性的“控制点”，叫经济点。
对于山岭重丘区的公路，除应标出控制性质的“控制点”以外，还应考虑各横断面上横向填挖基本平衡的经济点，以降低工程造价。
横断面上的经济点有以下三种情况：1)当地面横坡不大时，可在中桩地面标高上下找到填方和挖方基本平衡的标高，纵坡通过此标高时，在该横断面上挖方数量基本等于填方数量。
该标高为其经济点，如图a）。
2)当地面横坡较陡时，填方往往不宜填稳，有时坡脚伸得较远，采用多挖少填甚至全部挖出路基的方法比砌石护坡经济，这时多挖少填或全挖路基的标高为经济点，如图b）。
3)当地面横坡很陡，无法填方时，需砌筑挡土墙，此时宁愿全部挖出路基或深挖，该全部挖出或深挖路基的标高为其经济点，如图c）。
当地面横坡很陡,必须作挡土墙时,当采用某一设计标高使该断面按1m长度计施工的土石方与挡土墙费用总和最省,该标高为其经济点。
设计时“经济点”通常用“路基横断面透明模板”来确定，如下图所示。
“路基横断面透明模板”可用透明描图纸或透明胶片制成，其上按横断面图的比例绘出路基宽度（挖方路段尚应包括两侧边沟的宽度）和各种不同坡度的边坡线（上为挖方，下为填方）。
使用时将“路基横断面透明模板”扣在绘好地面线的横断面图上，使中线重合，根据地面横坡的大小，上下移动“模板”，使填方和挖方面积大致相等或工程造价最经济，此时，“模板”上的路基顶面与该中桩的地面高之间的高差就是经济填挖值。
第四章纵断面设计
第四章纵断面设计第一节概述沿着道路中线竖直剖开，然后在展开即为路线纵断面，见图4－1。
由于自然因素的影响以及经济性的要求，路线纵断面总是一条有起伏的空间线。
一、纵断面设计主要任务与目的纵断面设计主要任务就是根据汽车的动力特性、道路等级、当地的自然地理条件以及工程经济性等，研究起伏空间线的几何构成与要素，以便达到行车安全迅速、运输经济合理及乘客舒适的目的。
二、地面线与设计线纵断面图是道路纵断面设计的主要成果，也是道路设计的重要技术文件之一。
把道路纵断面图与平面图结合起来，就能准确地定出道路的空间位置。
在纵断面图上有两条主要的线：一条是地面线，另一条是设计线。
1 地面线它是根据中线上各桩点的高程而点绘的一条不规则的折线，反映了地面的起伏与变化情况。
2 设计线它是综合考虑技术、经济和美学等诸因素之后，人为定出的一条具有规则形状的几何线，反映了道路的起伏变化情况。
纵断面设计线是由直线和竖曲线组成的。
（1）直线（均匀坡度线）直线有上坡和下坡之分，是用高差和水平长度表示的。
105（2）竖曲线在直线的坡度转折处为平顺过渡要设置竖曲线，按坡度转折形式不同，竖曲线有凹有凸，其大小用半径和水平长度表示。
第二节纵坡及坡长设计一、纵坡设计的一般要求为使纵坡设计经济合理，必须在全面掌握勘测资料的基础上，经过综合分析、反复比较定出设计纵坡。
纵坡设计的一般要求为：1纵坡设计必须满足《标准》的各项规定；2应具有一定的平顺性，起伏不宜过大和过于频繁。
为保证车辆能以一定速度安全、顺适地行驶，纵坡应具有一定的平顺性，起伏不宜过大或过于频繁。
尽量避免采用极限纵坡值，合理安排缓和坡段，不宜连续采用极限长度的陡坡夹最短长度的缓坡。
连续上坡和下坡路段，应避免设置反坡段。
3 纵坡设计应对沿线的地形、地下管线、地质、水文、气候、排水等方面综合考虑，视具体情况妥善处理，以保证道路的稳定与畅通。
4 纵坡设计应考虑填挖平衡，减少借方和废方，以降低工程造价和节省用地。
平、纵线形组合设计原则及要求
平、纵线形组合设计道路的线形状况是指道路的平面和纵断面所构成的立体形状。
线形设计第一从路线规划开始，而后依据选线、平面线形设计、纵断面线形设计和平纵线形组合设计的过程进行，最后展此刻驾驶员眼前的平、纵、横三者组合的立体线形，特别是平、纵线形的组合对峙体线形的好坏起着至关重要的作用。
平、纵线形组合设计是指在知足汽车动力学和力学要求的前提下，研究怎样知足视觉和心理方面的连续、舒坦，与四周环境的协调解优秀的排水条件。
特别在高等级公路的设计中一定着重平、纵线形的合理组合。
（一）组合原则平面与纵断面组合应依据以下设计原则：1.应能在视觉上自然地引诱驾驶员的视野，并保持视觉的连续性；2.平面与纵断面线形的技术指标应大小均衡，不要悬殊太大，它不单影响线形的平顺性，并且与工程花费亲密有关，任何单一提升某方面的技术指标都是毫无心义的。
3.选择组合适合的合成坡度，以利于路面排水和安全行车；4．应注意线形与自然环境和景观的配合与协调 ,以减少驾驶员的疲惫和紧张程度。
特别是在路堑地段，要注意路堑边坡的美化设计。
（二）组合方式1．平曲线与竖曲线组合 a 平曲线和竖曲线二者在一般状况下应互相重合，且平曲线应稍擅长竖曲线以下图，宜将竖曲线的起终点，放在平曲线的和缓段内；这类立体线形不单能起到引诱视野的作用，并且可获得平顺和流利的成效。
b平曲线与竖曲线大小应保持均衡，此中一方大而缓和时，另一方切忌不可以形成多而小。
1 / 5平、竖曲线几何因素要大概均衡、均匀、协调，不要把过缓与过急、过长与太短的平曲线和竖曲线组合在一同。
c当平曲线半径和竖曲线半径都很小时，平曲线和竖曲线二者不宜重叠，或一定增大平、竖曲线半径。
d凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部不得插入小半径的平曲线，也不得与反向平曲线拐点相重合，免得失掉指引驾驶员视野的作用，使驾驶员操作失误，惹起交通事故。
2．平面直线与纵断面的组合 a 平面的长直线与纵面直坡段相当合，对双车道公路能供给超车方便，在平展地域易于地形相适应，行车单一，驾驶员易疲惫。
纵断面设计
T L R 2 2 L E 8
几个参数： 前坡，后坡，坡差（正凹负凸）
（1）二次抛物线的基本公式
E
T 2 2R
2 x 设计高程计算： h 2R
对于凸曲线，设计标高=未设竖曲线时的标高-h 对于凹曲线，设计标高=未设竖曲线时的标高+h
X
现行方法
h
X
2.竖曲线的限制因素
2.设置条件
公路：①.高速、一级公路纵坡长度受限 制路段（i＞4% ）。②.V下降到容许速度。 城道：①.快速路及V≥60km/h的主干道， i＞5%的路段。②.大车V下降，80→50、 60→40。③.由于上坡路段混入大型车辆的 干扰降低适行能力时。④.经综合分析认为 设置爬坡车道比降低纵坡经济合理时。 坡车道宽3.5m。
(1）作用：
①.衡量纵断面线型质量。 ②.可供放坡定线参考。
(2）规定
①.越岭线高差200～500m时，i平≈5.5%为 宜。 ②.越岭线高差＞500m时，i平≈5.0%为宜。 ②.任何连续3km内，i平≤5.5%。 ④.要考虑公路等级影响。
三、爬坡车道
1.定义
陡坡路段为载重车上坡行驶所设置的专 用附加车道。为了消除陡坡上车辆的坡度阻 力及车辆混合行驶时对快车的行驶自由度限 制等不利影响，宜在陡坡路段增设爬坡车道， 把载重车与小汽车分离，以确保行车安全和 提高路段的通行能力。 但容易造成路线迂 回或路基高填深挖，解决问题的根本是精选 路线，定出纵坡值较小而经济使用的路线。
(2)最大坡长限制 当汽车在坡道上行驶，车速下降到最 低容许速度时所行驶的距离称为最大坡 长限制。①.上坡时，汽车的动力性能 （水箱开锅，爬坡无力）。②.下坡的行 车安全（频繁制动而发热失效）。大于 5%有坡长限制，大于限制坡长应设＜3% 的缓坡。其长度应大于最小坡长。
第二章 平、纵、横三维断面设计
第二章平、纵、横三维断面设计第二章 平、纵、横三维断面设计2.1 道路等级的确定2.1.1交通量换算已知预算十年末交通量（年平均增长率Y=10％）为2500辆/日“公路工程技术标准—2.0.2”各种车型的折算系数为小客车1.0中型车1.5大型车2.0拖挂车3.0。
依据“国内外汽车参数”得知：东风EQ140载重5.21t 黄河,JN —150载重8.06t,解放CA10B 载重4.00t,跃进NJ130载重2.5t 。
十年末小客车标准车型交通量 表2-1 车型 交通组成量 实际交通量 折算系数 换成小客车交通量 解放CA10B 65％ 2500×65％=1625 1.5 2437.5 进NJ130 15％ 2500×15％=375 1.5 562.5 黄河JN150 10％ 2500×10％=250 2.0 500 东风EQ14010％ 2500×10％=2501.5 375∑=3875辆/日依据“道路勘察设计”交通辆换算公式为1d0(1)n NN r -=+式中：d N —规划交通量（辆/日）；0N —起始年平均日交通量（辆/日）；γ—年平均增长率（%）； n —预测年限（年） 换算十五年初平均日交通量：用式（2—1）计算3875)1(10=+=-n d r N N 辆/日据服务对象，假设本条公路为三级公路。
“公路沥青路面设计规范JTG D50—2006”选三级公路路面为沥青表面处治时设计年限为八年。
日辆/4.5673)1.01(3875)1(1510=+=+=--n d r N N2.1.2道路等级确定地区的地形为重丘山岭区，公路使用性质任务是为沿线工农业服务，是沟通县乡村的支线公路，并小客车标准车型交通量为“公路工程技术标准JTG B01—2003”规定的三级公路小客车年平均日交通量2000—6000辆中间。
该公路为三级公路。
假设成立。
2.1.3道路技术标准的确定（重丘区三级公路）依据“公路工程技术标准JTG B01—2003”该公路的各项设计值取如下：设计速度30（㎞/h）单车道宽度3.25m土路肩宽度0.5m路基宽度7.5m停车视距30m会车视距60m超车视距150m“公路工程技术标准JTG B01—2003”规定半径﹑坡度调整的范围如下：圆曲线最小半径（m）：一般值：65 极限值：30 不设超高最小半径：350 最大纵坡：8%当路拱≤2.00%时为350；当路拱＞2%时为45同向曲线曲线间最短直线长度满足v6≥≥反向曲线间最短线长度满足v2越岭路线连续上坡（或下坡）路段，相对高差为200—500m时，平均纵坡不应大于5.5%；相对高差大于500m时，平均纵坡不应大于5%，任意连续3km路段的平均纵坡不应大于5.5%，最小坡长：100m。
第一部分-平纵横设计
第一章平、纵、横设计1.1 平面选线1.1.1 平原地区公路路线特点：平原地区地形平坦，坡度平缓，除草原、戈壁外，一般人烟稠密，农业发达。
村镇、农田、河流、湖泊、水塘、沼泽、盐渍土等为平原地区较常遇到的自然障碍。
因此平原地区选线一方面由于地势较平坦，路线纵坡及曲线半径等几何要素比较容易达到较高的技术标准；另一方面往往由于受当地自然条件和地物的障碍以及支援农村建设需要的限制选线要考虑各方面的因素。
1.1.2 平原四级公路设计要求及特点平原地区四级公路工程技术标准应为农村专用公路，工程技术标准要求较低，要求设计行车速度达到20km/h；平曲线不设超高最小半径150m,一般最小半径30m，极限最小半径15m；竖曲线最大纵坡不大于9%，坡段最小长度不小于60m，凸形竖曲线极限最小半径100m，一般最小半径200m，凹形竖曲线极限最小半径100，一般最小半径200m；设计时不但需要考虑地形、地质、水文、气象、地震等自然因素的影响，同时还要受到当地经济、土地资源，筑路材料来源、施工条件、劳动力状况诸多因素的限制，这要求我们在路线设计时要做到规范与实际相结合，在学习规范的同时，灵活应用规范，努力做到实用与经济相结合。
1.1.3 平原四级公路选线原则及依据选线是在符合国家建设发展的需要下，结合自然条件选定合理路线，使筑路费用与使用质量得到正确的统一，达到行车迅速安全，经济舒适及构造物稳定耐久，易于养护的目的，选线人员必须认真观贯彻国家规定的方针政策，深入实际，综合考虑路线、路基、路面、桥涵等，最后选出合适的路线。
1.1.4 平原地区公路选线应符合以下原则(1) 根据道路使用任务和性质，综合考虑路线区域国民经济发展情况与远景规划，正确处理好近期与远景的关系，在总体规划的知道下，合理选择方案。
(2) 认真领会任务书的精神，深入现场，多跑、多看、多问、多比较，深入调查当地的地形、气候、土壤、水文等自然情况，以利于选择有价值的方案进行比较。
道路几何设计知识点总结
第三章道路几何设计一.道路平面设计（重点：圆曲线、缓和曲线、视距）1.平面线性三要素：直线、圆曲线和缓和曲线2.直线的特点：a)优点：i.两点之间距离最短。
ii.具有短捷、直达的印象。
iii.行驶受力简单，方向明确，驾驶操作简易。
iv.测设简单方便（用简单的方法就可以精确量距、放样等）。
v.在直线上设构造物更具经济性。
b)缺点：i.在地形起伏较大的地区，难以与地形相适应，易产生高填深挖路基。
ii.过长的直线在交通量不大且景观缺乏变化时，易使驾驶人员感到单调、疲倦。
iii.在直线纵坡路段，易错误估计车间距离、行车速度及上坡坡度。
iv.易产生急躁情绪，超速行驶。
3.直线布置原则：a)最大长度i.设置纵坡（不易大于3%）ii.与大半径凹形竖曲线结合iii.种植树木iv.校核超高和停车视距b)同向曲线：指两个转向相同的圆曲线中间用直线或缓和曲线衔接，或两曲线径向连接而成的平面曲线i.断背曲线（同向曲线用较短直线连接）：破坏了线性的连续性，易造成驾驶失误；可以插入较长的直线段解决c)反向曲线：指两个转向相反的圆曲线中间用直线或缓和曲线衔接，或两曲线径向连接而成的平面曲线d)最小长度i.同向曲线最短长度（m）不易小于设计车速（km/h）的六倍（设计速度大于60km/h时)ii.反向曲线不小于两倍（条件同上）4.长直线适用a)路线不受地形、地物限制的平坦地区或山间的宽阔河谷地带；b)城镇及其近郊道路，或以直线为主体进行规划的地区；c)一般长大桥（包括高架桥）、隧道及其接线路段，考虑到施工的方便、经济合理等因素，线形以直线为好。
d)路线交叉点及其附近；e)双车道公路提供超车的路段。
5.圆曲线的特点：a)曲率1/R=常数，测设和计算简单；b)比直线更能适应地形的变化；c)在圆曲线上行驶要受到离心力的作用；d)要比在直线上行驶多占用道路宽度；e)在小半径的圆曲线内侧行驶时，视距条件较差。
6. 横向力系数：为横向力与竖向力的比值，即单位车重受到的横向力a) 横向力系数越大，危机行车安全b) 增加驾驶操作的难度c) 增加燃料消耗和轮胎磨损d) 行旅不舒适7. 曲线超高：为了减少离心力的作用，保证汽车在平曲线上稳定行驶，必须使平曲线上的路面做成外侧高、内侧低呈单向横坡的形式，称为横向超高。
平曲线线形设计一般原则
平曲线线形与道路通行效率
优化转弯半径
合理的平曲线半径设计可 以提高道路通行效率，减 少交通拥堵。
考虑车流密度
在车流密度较大的路段， 平曲线线形设计应充分考 虑车流的组织和疏导，以 保证交通流畅。
考虑道路等级
不同等级的道路具有不同 的设计标准和通行能力， 平曲线线形设计应根据道 路等级进行合理规划。
总结词
平曲线半径是衡量平曲线线形设计的重要参数，它决定了车辆在平曲线上的行驶轨迹和 安全性能。
详细描述
平曲线半径越大，车辆在平曲线上的行驶轨迹越平缓，车辆的横向加速度和离心力越小， 驾驶员的操控感也越稳定，有利于提高行车安全性和舒适性。因此，在平曲线线形设计 中，应充分考虑道路等级、设计速度、交通量等因素，合理选择平曲线半径，以满足安
力学设计法注重车辆的行驶稳定 性、安全性和舒适性，通过优化 平曲线的参数来减小车辆的侧向
力和横摆角速度等。
力学设计法适用于山区公路和特 殊地形条件下的道路设计，能够
提高道路的安全性和稳定性。
经验设计法
经验设计法是以实践经验为基 础，通过总结和借鉴以往的成 功案例来确定平曲线线形的方 法。
经验设计法注重实际效果和实 用性，能够根据地形、地质、 气候等实际情况进行灵活的调 整和优化。
道路环境条件
地形条件
地形条件是平曲线线形设计的重 要影响因素，应充分利用地形条 件进行曲线道路设计，减少土方
量和工程量。
自然环境
自然环境（如河流、山岭、森林等） 对平曲线线形设计有较大影响，应 尽量保护环境，减少对自然环境的 破坏。
城市环境
城市环境（如建筑物、交通设施、 绿化带等）也对平曲线线形设计有 一定影响，应与城市环境相协调。
04 平曲线线形设计方法
公路城市道路专业毕业设计说明书
总说明一、任务依据及项目概况（一）任务依据1．《长沙理工大学继续教育学院土木工程专业道路方向毕业设计指导书》。
2．公路相关规范标准（二）工程规模及技术标准项目重要技术标准二、路线平纵面设计（一）平面设计路线设计线为公路中心线。
路线全长1.942km，共设立平曲线1个，平均每公里0.515个，平面线形采用基本型，最小圆曲线半径800m，最小缓和曲线长250m。
路线力求吻合地形，注重平纵面配合，线形连续、均衡，最大限度地提供行车的安全性和方便性。
（二）纵断面设计纵断面设计综合考虑行车的安全、油耗，结合沿线地形、工程地质、填挖方条件、设计洪水位等考虑拟定路线纵面。
全线共设立竖曲线1处，竖曲线半径50000m。
本项目纵断面设计，完全符合公路纵断面的最大纵坡、坡长设立及缓和坡段的规定，且对全线进行了平均纵坡的验算。
（三）平纵组合设计线路所经地带重要为平原地形，地形起伏较小，水系、植被发育。
路线进行平纵面组合设计时需考虑地形、地质、环保、等制约因素，规定路线方案尽量吻合周边地形，与周边环境相协调，充足考虑车辆行驶安全舒适性、驾驶员视线规定及心理反映，在工程量增长不大的情况下，尽也许采用较高的技术指标。
全线平曲线半径大于满足视距规定的最小半径值、纵曲线半径尽量大于视觉所需要的最小半径值，保证行车安全。
（四）路线平纵面指标执行情况本路段路线平纵面指标执行情况见下表：技术指标采用值表1)平曲线超高全线半径小于2500米的平曲线设立超高。
一般情况下，缓和曲线长度满足规定期，平曲线超高渐变由直缓点开始，至缓圆点完毕，渐变段长度不小于70m，超高渐变率不大于1/200。
缓和曲线过长导致超高渐变率小于1/330的，控制在双向2%到单向2%渐变率不小于1/330。
2)平曲线加宽本项目平面指标高，无加宽设计。
3)平曲线视距全线视距按不小于2倍停车视距检查，并结合据地形和植被覆盖情况，尽量对平曲线内侧影响视线的障碍物和挖方边坡按视距包络曲线进行清除。
第三章_纵断面设计
第三章_纵断⾯设计第三章纵断⾯设计3.1 设计原则沿着道路中线竖直剖切然后展开即为路线纵断⾯。
由于⾃然因素的影响以及经济性要求，路线纵断⾯总是⼀条有起伏的空间线。
纵断⾯的设计是根据汽车的动⼒特性、道路等级、当地的⾃然地理条件以及⼯程经济性等，研究起伏空间线⼏何构成的⼤⼩及长度，以便达到⾏车安全迅速、运输经济合理以及乘客感觉舒适的⽬的。
所以在进⾏纵断⾯设计时要考虑的主要因素是：满⾜道路等级要求的⾏驶速度、运输的经济性、⾏车的安全性。
3.1.1道路纵断⾯设计原则如下1、纵断⾯线形应与地形相适应，线形设计应平顺、圆滑、视觉连续，保证⾏驶安全。
2、为保证⾏车安全、舒适、纵坡宜缓顺，起伏不宜频繁。
3、纵坡设计应考虑填挖平衡，并利⽤挖⽅就近作为填⽅，以减轻对⾃然地⾯横坡与景观的影响。
4、相邻纵坡之代数差较⼩时，应采⽤⼤的竖曲线半径。
5、连续上坡（或下坡）路段，应符合平均纵坡的规定并采⽤运⾏速度对通⾏能⼒与⾏车安全进⾏检验。
6、路线交叉处前后的纵坡应平衡。
7、位于积雪或冰冻地区的公路，应避免采⽤陡坡。
3.1.2纵坡设计标准⼀、道路最⼤纵坡限制道路最⼤纵坡限制表表3-1《标准》规定：1、设计速度为120 km/h、100 km/h、80 km/h的⾼速公路受地形条件或其他特殊情况限制是，经技术经济论证，最⼤纵坡值可增加1﹪。
2、公路改建中，设计速度为40 km/h、30 km/h、20 km/h的利⽤原有公路的路段，经技术经济论证，最⼤纵坡之可增加1﹪。
⼆、道路纵坡长度限制设计纵坡度⼤于表3-2所列推荐值时，可按表3-1的规定限制坡长。
设计纵坡度超过5%，坡长超过表3-1规定值时，应设纵坡缓和段。
缓和段的坡度为3%。
1、最⼤坡长限制理由长距离的陡坡对汽车⾏驶不利。
连续的上坡发动机过热影响机械效率，使⾏驶条件恶化，下坡则因制动频繁⽽危及⾏车安全。
2、最⼤坡长的规定见下表公路不同纵坡最⼤长度坡长表3-2 计算⾏车速度（km/h）120 100 80 60 40 30 20纵坡坡度（﹪）3 900 1000 1100 12004 700 800 900 1000 1100 1100 12005 600 700 800 900 900 10006 500 600 700 700 8007 500 500 6008 300 300 4009 200 30010 200注意格式三、最⼩坡长限制各级道路纵坡最⼩长度应⼤于或等于表3-3的数值，并⼤于相邻两个竖曲线切线长度之和。
公路工程概论第3章 纵断面设计
路段，经技术经济论证，最大纵坡可增加1%。
Ⅲ 海拔2000m以上或积雪冰冻地区的四级公路，最大纵坡不应大于8%。 14 2020/11/6
1、最大纵坡
(3)最大纵坡的规定 城市道路
设 计 车 速 （ km∕ h） 80
公路工程概论第3章 纵断面设 计
二、纵断面设计考虑因素
1、道路的性质 2、任务 3、等级 4、地形、地质、水文等因素 5、考虑路基稳定、排水及工程量等的要求 6、对纵坡的大小、长短、前后纵坡情况 7、竖曲线半径大小 8、平面线形的组合关系
4 2020/11/6
三、纵断面设计与选线的关系
纵断面设计是选线工作的继续和深化。
4．高原纵坡折减
在海拔高度较高地区，汽车发动机的功率会因空气稀薄而降低，
相应地降低了汽车的爬坡能力，因此对海拔高度在３０００m以上 地区公路最大纵坡应予以折减，折减值见表3－3。经折减后的最大 纵坡如小于4％，则仍用4％。
高原纵坡折减值
表3－3
海 拔 高 度（m）
3000～4000
＞4000～5000
(1）作用：
①.衡量纵断面线型质量。
②.可供放坡定线参考。
(3-1)
18 2020/11/6
3．平均纵坡
(2）规定 ①.越岭线高差200～500m时，ip≈5.5%为宜。 ②.越岭线高差＞500m时，ip≈5.0%为宜。 ②.任意连续3km内，ip≤5.5%。 ④.要考虑公路等级影响。
19 2020/11/6
22 2020/11/6
2、最小坡长限制
最小坡长是指相邻两个变坡点之间的最小 长度。
1）为什么要做最小坡长限制？ （1）若其长度过短，就会使变坡点个数增
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
平面线形设计1.路线设计1.1 道路等级和技术标准的确定1.1.1 已知资料该地区的初始年交通组成如表1.1.1，交通量年平均增长率6.5%。
1.1.2 交通量计算由《公路工程技术标准》可知，确定公路等级要把各种汽车的交通量折合成小客车的交通量。
各汽车代表车型与车辆折算系数见表1.1.2。
表1.1.2各汽车代表车型与车辆折算系数于是初始年交通量：)/(93730.31630.2)161128138266414(5.1)792827554(0.134100日辆=⨯+⨯+++++⨯+++⨯=N1.1.3 公路等级确定其初始年交通量已达9373辆/日，故根据《公路工程技术标准》可知其道路等级可能不是二级及以下的公路。
因此假设公路设计年限为20年，则设计交通量N ：)/(31011%)5.61(9373)1(12010日辆=+⨯=+⨯=--n k N N由设计交通量N=31011（辆/日），根据《公路工程技术标准》，拟定该公路为四车道一级公路。
1.1.4 公路主要技术标准的确定该一级公路路段作为湖南省重要干线公路，其交通量比较大，加之沿线地形比较平缓，地质条件良好，因此设计速度选用80Km/h ，服务水平为二级。
其主要技术标准表见表1.1.4。
表1.1.4主要技术标准表1.2 纸上选线1.2.1 选址原则路线方案的选择首先得考虑该方案能否在国家、省公路网中起到应有的作用，即是否能够满足国家的政治、经济和国防的要求和长远利益。
对于一级公路，其主要功能是作为人烟稀少地区的干线公路，部分控制出入，提供城市与城市、城市与较大城镇之间的直接交通服务，生成并吸引大部分远距离的出行。
选线是在符合国家建设发展的需要下，结合自然条件选定合理路线，使筑路费用与使用质量得到正确的统一，达到行车迅速安全，经济舒适及构造物稳定耐久，易于养护的目的，选线人员必须认真观贯彻国家规定的方针政策，深入实际，综合考虑路线、路基、路面、桥涵等，最后选出合适的路线。
本路段的地形是以丘陵为主，绝对高度最大为165.4m，绝对高度最小为91.1m,属于微丘地形，地质条件良好。
而本路段除了居民区、农田区地势较为平缓之外，大部分的丘陵坡度较大。
因此，在能够保证一级公路技术指标的前提下，应尽量使工程数量最小、造价最低、运营费用省、效益好，并有益于施工和养护。
在工程量增加不大时，应尽量采用较高的技术指标，不宜轻易采用低限指标，也不应该片面追求高指标。
选线应同农田基本建设相配合，做到少占田地，注意尽量不占高产田、经济作物田或经济园林等。
选线是应对工程地质和水文地质深入勘测，查清楚基础对道路工程的影响程度。
宣先应重视环境保护，注意由于修路以及汽车运行所产生的影响与污染等问题。
选线是还要尽量避开池塘、水库、高压电设备等，与旅游景点保持适当的距离等。
1.2.2路线方案拟定与比选根据以上的选线原则，同时结合当地的实际情况，详细研究、综合考虑，现提出以下两个路线方案：方案A：该路线方案全长约1175.45m，该方案有两个交点，且两交点处的转角反向，由于有无法避免的水库，故需设置一座跨径60m左右的中型桥梁。
其充分利用沿线地形，与地形相适应，基本上是顺着低坡前行，尽量避免高挖深填。
避开了居住密集地，需穿越高压电设备和占用少量池塘。
其两个交点处的转角均为17°，其设置的平曲线线形技术指标比较好。
方案B：该路线方案线形短捷顺直，全长约1177.65m，仅有一个交点，需要一座跨径75m左右的桥梁。
其充分利用沿线地形，与地形相适应，基本上是顺着低坡前行，尽量避免高挖深填。
避开了居住密集地，需穿越高压电设备占用少量池塘。
其交点处的转角为18°，可设置较大半径的圆曲线，其设置的平曲线线形技术指标比较好。
大部分远距离的出行。
选线是在符合国家建设发展的需要下，结合自然条件选定合理路线，使筑路费用与使用质量得到正确的统一，达到行车迅速安全，经济舒适及构造物稳定耐久，易于养护的目的，选线人员必须认真观贯彻国家规定的方针政策，深入实际，综合考虑路线、路基、路面、桥涵等，最后选出合适的路线。
本路段的地形是以丘陵为主，绝对高度最大为165.4m，绝对高度最小为91.1m,属于微丘地形，地质条件良好。
而本路段除了居民区、农田区地势较为平缓之外，大部分的丘陵坡度较大。
因此，在能够保证一级公路技术指标的前提下，应尽量使工程数量最小、造价最低、运营费用省、效益好，并有益于施工和养护。
在工程量增加不大时，应尽量采用较高的技术指标，不宜轻易采用低限指标，也不应该片面追求高指标。
选线应同农田基本建设相配合，做到少占田地，注意尽量不占高产田、经济作物田或经济园林等。
选线是应对工程地质和水文地质深入勘测，查清楚基础对道路工程的影响程度。
宣先应重视环境保护，注意由于修路以及汽车运行所产生的影响与污染等问题。
选线是还要尽量避开池塘、水库、高压电设备等，与旅游景点保持适当的距离等。
1.2.3路线方案拟定与比选根据以上的选线原则，同时结合当地的实际情况，详细研究、综合考虑，现提出以下两个路线方案：方案A：该路线方案全长约1175.45m，该方案有两个交点，且两交点处的转角反向，由于有无法避免的水库，故需设置一座跨径60m左右的中型桥梁。
其充分利用沿线地形，与地形相适应，基本上是顺着低坡前行，尽量避免高挖深填。
避开了居住密集地，需穿越高压电设备和占用少量池塘。
其两个交点处的转角均为17°，其设置的平曲线线形技术指标比较好。
方案B：该路线方案线形短捷顺直，全长约1177.65m，仅有一个交点，需要一座跨径75m左右的桥梁。
其充分利用沿线地形，与地形相适应，基本上是顺着低坡前行，尽量避免高挖深填。
避开了居住密集地，需穿越高压电设备占用少量池塘。
其交点处的转角为18°，可设置较大半径的圆曲线，其设置的平曲线线形技术指标比较好。
方案比较：（1）技术方面：方案A有两个交点，且两交点处转角相反，但转角不是很大，需设置反向曲线，但方案B只有一个交点，且转角与A相当，曲线技术标准均较好，但平曲线技术标准方案B更优于方案A，其行车舒适性也更佳。
（2）经济方面：两个方案的全长几乎相等，均避开了居民区和农田，且都充分利用沿线地形，与地形相适应，尽量保持填挖平衡，但B方案所穿过的高压线数量较多，且方案B 所需桥梁跨度大于方案A。
（3）生态环境方面：方案A、B均未占用农田，最大限度的维持了原有的生态平衡，但B处距离农田较近，有利于农业的发展。
综上所述，在技术指标和生态环境方面方案B优于方案A，在经济方面，两者线路的总长差不多，但方案A要优于方案B。
综合考虑各个方面的因素，选择方案B作为本设计推荐的最佳方案。
1.3 平面定线设计平面线形应与地形、地物和环境相适应，保持线形的连续性和均衡性，并与纵断面设计相协调。
设计路线避开了所有的农田和大部分和池塘，减少了生态环境的破坏，在交点处设置半径大小合适的圆曲线，使之与附近的农田和池塘保持适当的距离，避免了该处附近农田和池塘的占用。
该路线由于转角较小，故选用半径1000m ，圆曲线长150m 的设计，符合规范要求。
路线走向及交点如下图所示。
图1.3.1路线走向及交点图以下是平曲线设计的相关计算： （1）交点间距及方位角计算在地形图上读出起点、交点及终点的坐标如下：QD(A): (476038.784,944329.640) JD(B): (475643.966,943969.346) ZD(C): (475333.754,943408.968)AB 段： m d AB 503.534)943969.346944329.640()475643.967476038.784(22=-+-=9126.0817.394294.360475643.967-476038.784346.943969640.944329tan ==-=AB θ"04'372279126.0arctan 180︒=+︒=AB θBC 段：m d BC 513.640)69443969.34943408.968()475643.97754.753334(22=-+-=QD(A)JD(B)806.1216.310378.560475643.97-475333.754943969.346-943408.968tan ===BC θ"2.04'58208806.1arctan 180︒=+︒=BC θ(2)转角计算"8.59'3818"04'37227"2.04'58208︒=︒-︒=-=AB BC θθα(3)路线方位角、转角汇总路线方位角、转角汇总如表1.3.1所示。
表1.3.1路线方位角、转角汇总(4)圆曲线计算 ①JD1转角处：已知=α18°38' 59.8"，取圆曲线半径m R 750=，m L s 120=，JD 处圆曲线示意图如图1.3.2。
以下为各字母符号所代表的含义。
α---路线转角 L---曲线长（m ） T---切线长（m ） E---外距（m ） J---校正数（m ） R---曲线半径（m ）图1.3.2 JD 处圆曲线示意图各曲线要素计算如下：m R L L q ss 9872.59750240120212024022323=⨯-=-=m R L R L p ss 7998.0750238412075024120238424342342=⨯-⨯=-= m q p R T 27.1839872.592"8.59'3818tan)7998.0750(2tan )(=+︒+=++=α︒=⨯==5837.47501206479.286479.280R L s βm L R L 127.3641202750180π)5837.42"8.59'3818(2180π)2(s 0=⨯+⨯︒⨯-︒=+-=βα m R p R E 854.107502"8.59'3818sec)7998.01000(2sec )(=-︒+=-+=α m L T J 416.2127.36427.18322=-⨯=-= 桩号校核：QDKO+O.0000d +534.503+ABJD K0+534.503-T -183.271ZH KO+351.232+1/2L +1/2×364.127QZ K0+533.296+1/2J +1/2×2.416JD K0+534.503校核无误。
实用标准文档文案大全表1.3.2直线、曲线及转角实用标准文档纵断面设计本一级公路路段处于微丘地区，纵坡应均匀平缓。