道路工程之道路线形设计1
道路路线设计一(圆曲线)_OK
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（3）直线的最小长度 ①同向曲线间的直线最小长度：
同向曲线间插入短直线
容易产生把直线和两端 的曲线看成为反向曲线 的错觉
当直线过短时甚至可能 把两个曲线看成一个曲 线，容易造成司机的判 断错误。
同向曲线之间直线的最小长 度(以m计)以不小于设计速 度(以km/h 计)的6倍为宜。
道路工程
第四章 道路路线设计
1
• 本节重点： • 圆曲线半径公式的推导 • 三种最小半径的含义及应用 • 圆曲线半径的选择 • 圆曲线要素计算及主点桩号推导
2
第一节 道路平面线形
道路线形——道路路幅中心线的立体形状。 平面线形——道路中线在水平面上的投影形状 称为~。
平面线形基本要素： 直线――曲率为零的线形； 圆曲线――曲率为常数的线形； 缓和曲线――曲率为变数的线形。
R V2
802
2519.7m
127( i) 127(0.035 0.015)
取整得平原微丘区二级公路不设超高的最小半 径为2500米。
24
各级公路的圆曲线最小半径
25
城市道路圆曲线最小半径
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圆曲线半径的选用： 条件许可时，选大于不设超高的最小半径； 一般条件时，选大于一般最小半径； 极端困难时，选极限最小半径。
一般取值不超过0.15~0.20
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车辆行驶在曲线的哪一侧更安全？
内：Y C cos G sin 外：Y C cos G sin
如何保证曲线外侧车辆的安全？
思路一：控制离心力的大小。 C mv2 R
当受条件限制而无法设置大半径曲线时怎么办？ 思路二：改变外侧车辆受力状态。
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道路工程图(路线)(1)
通分离，中间为双向行驶的机动车道，两侧为方向彼此相 反的单向行驶的非机动车道。 ▪ ④ “四块板”断面：在“三块板”断面的基础上增设一 条中央分隔带，使机动车分向行驶。
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一、城市道路横断面图
图2-7 城市道路横断面布置的基本形式 （a）“一块板”断面；（b）“二块板”断面；（c）“三块板”断面；（d）“四块板”断面
▪ （2）挖方路基。如图2-5（b）所示，整个路基全为挖土 区称为路堑。挖土深度等于地面标高减去设计标高，挖方 边坡一般为l：1。
▪ （3）半填半挖路基。如图2-5（c）所示，路基断面一部 分为填土区，一部分为挖土区，是前两种路基的综合。
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图2-5 路基横断面的三种形式
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四.路线横剖面
交角点
百米桩
公里桩
水准点
里程桩号：K1+620.00、K2+215.00 本段路线长22150.00-1620.00=595.00米
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教材P158道路地理位置图
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道
一、道路平面总体设计图
路
工
程
二、路线平面图
图
主
三、路线纵断面图
要
内
容
四、路线横断面图
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二.路线平面图
▪ （一）路线平面图基本知识 ▪ 1. 图示方法:从上至下用粗实线画出中心线，只表示长度，
▪ （三）高速公路横断面图 ▪ 高速公路的横断面主要由中央分隔带、行
车道、硬路肩、土路肩等组成，常见的横 断面形式如图所示。
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四.路线横剖面
道路工程道路线形设计
道路工程道路线形设计1. 简介道路线形设计是道路工程中重要的环节之一，它涉及到道路的几何形状、线性要素和曲线要素等方面。
合理的道路线形设计可以确保道路的安全性、通行性以及舒适度，因此在道路工程中占据着非常重要的地位。
2. 道路线形设计的原则道路线形设计的主要原则主要包括以下几个方面：2.1 安全性原则安全是道路线形设计的首要原则。
在道路线形设计过程中，需要考虑到车辆的运行速度、刹车距离、视距要求等因素，以确保道路上的交通事故发生概率最小化。
此外，还要考虑到行人的通行需求，并设置合适的人行通道和隔离设施，确保行人的安全。
2.2 通行性原则道路线形设计需要确保道路的通行性，特别是在交通高峰期间。
设计师需要根据交通流量和道路容量要求，合理安排车道数目和车道宽度，以保障车辆的通行效率和道路的吞吐能力。
2.3 舒适度原则舒适度是指车辆在行驶过程中的平稳性和舒适性。
在道路线形设计中，设计师需要合理设置道路的水平曲线和垂直曲线，以减小车辆的颠簸感和侧倾感，提高行驶的舒适度。
2.4 视觉美感原则道路线形设计不仅要考虑到功能性要求，还需要考虑到道路的美观性。
设计师可以通过合理的设计手法，如采用良好的线形过渡、选用适宜的绿化植被等方式，使道路具有良好的视觉效果，提升城市的整体形象。
3. 道路线形设计的基本要素道路线形设计涉及到许多基本要素，包括道路的几何形状、线性要素和曲线要素等，下面将分别介绍这些基本要素。
3.1 道路几何形状道路的几何形状包括道路的横断面形状和纵断面形状。
道路的横断面形状主要包括车行道、人行道、路肩等要素的位置和宽度。
道路的纵断面形状主要包括道路的纵坡和超高等参数，以确保道路的排水和水平视线的要求。
3.2 线性要素线性要素包括道路的直线段和曲线段。
在设计过程中，需要根据实际情况合理安排直线段和曲线段的长度和连接方式。
直线段主要是为了保持行驶的稳定性，而曲线段则是为了适应道路的变化以及提高行驶的舒适度。
公路工程线形的类型
公路工程线形的类型公路工程线形的类型公路工程是现代交通基础设施建设的重要组成部分，它对于社会经济的发展和人民生活的改善具有重要意义。
而公路工程的线形设计就是公路的基础，它直接影响着公路的运营和使用效果。
公路工程的线形设计需要根据地理环境、交通需求及工程经济等因素进行综合考虑，以确保公路具有安全、高效和舒适的特点。
以下是公路工程线形的几种类型：1. 直线型线形直线型线形是最简单且最常见的一种线形类型。
它适用于地势平坦、交通需求不大的地区。
直线型线形的特点是直线段较长，道路宽度相对较窄，车辆行驶速度相对较低。
直线型线形适合用于乡村道路或低交通流量的城市道路。
2. 曲线型线形曲线型线形是在直线型线形的基础上加入了曲线段的一种类型。
曲线型线形主要用于山区、丘陵等地形复杂的区域。
曲线型线形能够适应地势的起伏变化，使得公路能够顺应自然地形，减小地质工程量。
同时，曲线型线形也能增加车辆行驶的舒适性，提高行车的安全性。
3. 折线型线形折线型线形是将直线段和曲线段相结合的一种线形类型。
它适用于交通流量较大、车速要求较高的区域。
折线型线形能够根据道路周围的环境条件和交通需求进行灵活调整，从而减少交通拥堵和事故发生的可能性。
折线型线形还能够缩短行驶距离，提高交通效率。
4. 环形线形环形线形是将圆形道路运用于公路设计的一种类型。
它适用于交通流量较大、道路交叉口较多的城市道路。
环形线形能够减少交通信号的设立，提高交通的流畅性和效率。
同时，环形线形还能够增加行车的安全性，减少交通事故的发生概率。
总结起来，公路工程线形的类型包括直线型线形、曲线型线形、折线型线形和环形线形。
不同的线形类型适用于不同的地理环境和交通需求。
设计公路线形时，需要综合考虑地理条件、交通流量和道路运行的安全性等因素，以确保公路具有安全、高效和舒适的特点。
道路路线设计一圆曲线
于是有
G C Gi0
mg
mv2 R
mgi0
v V 3.5
R V2
127( i0 )
R V2
127( i0 )
由此可见，其他条件一定的情况下，半径的大小 取决于横向力系数。
R V2 127( i0 )
➢ 横向力系数的确定要考虑以下因素： ➢ 汽车的横向滑移 ➢ 汽车的横向倾覆 ➢ 乘客的心理感受 ➢ 轮胎和燃料的消耗
解：取i=1.5 %，μ=0.035。
R V2
802
2519.7m
127( i) 127(0.035 0.015)
取整得平原微丘区二级公路不设超高的最小半 径为2500米。
各级公路的圆曲线最小半径
城市道路圆曲线最小半径
圆曲线半径的选用：
条件许可时，选大于不设超高的最小半径； 一般条件时，选大于一般最小半径； 极端困难时，选极限最小半径。
127( i0 )
➢ 不设超高最小半径：道路曲线半径较大、离心力 较小时，汽车沿双向路拱（不设超高）外侧行驶 时，路面的摩擦力，足以保证汽车安全行驶采用 的最小半径。
R V2
127( i0 )
例：某平原微丘区二级公路，计算行车速度
V=80km/h，路面为沥青混凝土，计算不设超高的最 小半径。
离心力与重力在平行路面方向的分力分别为
C cos G sin
则汽车受到的横向力为
Y C cos Gsin
令 Y ——横向力系数
G
Y G
物理意义：单位车重受到的横向力。
Y C cos Gsin
G C cos G sin
由于 很小，故 sin tan i0 cos 1.0
因此，在采用直线线形并确定其长度 时，必须持谨慎态度，不宜采用过长的直 线，并注意直线的设置要与地形、地物、 环境相适应。
道路工程平面线型设计
道路工程平面线型设计在平面线型设计中，汽车形式轨迹的特性，道路平面线型的要素以及直线的特点与运用等等都是我们需要掌握的特点，如何设计出一条合理且优秀的线型，相信看完今天的内容大家都会有自己的答案。
一、道路平面线型概述一、路线道路：路基、路面、桥梁、涵洞、隧道和沿线设施构成的三维实体。
路线：是指道路中线的空间位置。
平面图：路线在水平面上的投影。
纵断面图：沿道路中线的竖向剖面图，再行展开。
横断面图：道路中线上任意一点的法向切面。
路线设计：确定路线空间位置和各部分几何尺寸。
分解成三步：路线平面设计：研究道路的基本走向及线形的过程。
路线纵断面设计：研究道路纵坡及坡长的过程。
路线横断面设计：研究路基断面形状与组成的过程。
二、汽车行驶轨迹与道路平面线形（一）汽车行驶轨迹行驶中汽车的轨迹的几何特征：（1）轨迹连续：连续和圆滑的，不出现错头和折转；（2）曲率连续：即轨迹上任一点不出现两个曲率的值。
（3）曲率变化连续：即轨迹上任一点不出现两个曲率变化率的值。
（二）平面线形要素行驶中汽车的导向轮与车身纵轴的关系：现代道路平面线形正是由上述三种基本线形构成的，称为平面线形三要素。
二、直线一、直线的特点1.优点：①距离短，直捷，通视条件好。
②汽车行驶受力简单，方向明确，驾驶操作简易。
③便于测设。
2.缺点①线形难于与地形相协调②过长的直线易使驾驶人感到单调、疲倦，难以目测车间距离。
③易超速二. 最大直线长度问题：《标准》规定：直线的最大与最小长度应有所限制。
德国：20V（m）。
美国：3mile（4.38km）我国：暂无强制规定景观有变化≧20V；<3KM景观单调≦ 20V公路线形设计不是在平面线形上尽量多采用直线，或者是必须由连续的曲线所构成，而是必须采用与自然地形相协调的线形。
采用长的直线应注意的问题：公路线形应与地形相适应，与景观相协调，直线的最大长度应有所限制，当采用长的直线线形时，为弥补景观单调的缺陷，应结合具体情况采取相应的技术措施。
道路工程第四章 路线几何设计
圆曲线内移植：
p
l
2 s
l34
24R 2348R3
回旋线终点处半径方向与Y轴的夹角 ：
o
28.6479ls R
23
切线长 曲线长 外距
Ts (R P) tan 2 q
Ls
(
z
0
)
180
o
2ls
E (R P) sec R
2
超距 D 2Ts Ls
24
4、主点里程桩号计算方法
以交点里程桩号 为起算点： ZH = JD – T HY = ZH + Ls QZ = ZH + L/2 YH = HZ – Ls HZ = ZH + L
影响； ⑥对自然环境、资源的影响和污染的防治措施及
其对策实施的可能性。
42
三）、地形的划分
1、平原区 ①地面高度变化微小，有时有轻微的波状起伏 或倾斜。 ②有泥沼、盐渍土、淤泥、河谷漫滩、草原、 戈壁、沙漠，耕地，居民点密集。 ③有湖泊、水塘。
2、山岭区 ①山高谷深，坡陡流急，地形复杂； ②温差大，暴雨多，河流水位变化大；
7
采用长直线应注意的问题
（1）在直线上纵坡不宜过大，因长直线再加下 陡坡更易导致高速度。
（2）长直线与大半径凹竖曲线组合为宜，这样 可以使生硬呆板的直线得到一些缓和。
（3）道路两侧过于空旷时，宜采取植不同树种 或设置一定建筑物、雕塑、广告牌等措施，以 改善单调的景观。
（4）长直线或长下坡的尽头的平曲线，除曲线 半径、超高、视距等必须符合规定外，还必须 采取设置标志、增加路面抗滑能力等安全措施。
33
34
（2）清除距离视点轨迹线小于最大横净距 的障碍物。 适用：分散障碍物，如独立建筑物等 。
道路线形设计
道路线形设计浅析摘要：道路的线形是由直线与曲线连接而成的空间立体的线形形状，也是体现道路中心线的空间描绘。
道路线形设计的好坏会直接影响驾驶者和乘客的视觉感受，甚至会影响车辆行驶的安全性，严重时会造成交通事故，进而威胁人们的生命安全。
究其原因，是因为设计者只把汽车行驶作为了道路设计的根本，只重视平面线形和纵断面线形设计，而忽略了道路线形对驾驶者和乘客的心理及生理的影响。
因此，怎样更好的、合理的设计道路线形对保证行驶中的人身安全和减少交通事故的发生显得尤为重要。
本文就通过线形设计中应注意的几个关键问题做简单地探讨。
关键词：道路线形设计；交通安全；解决措施abstract: the road line by line and curve is connected to space three-dimensional geometric shape, is also a way to show the road centerline space describe. the road alignment design is good or bad will directly influence the driver and passenger’s visual feeling, and even affect the safety of vehicle, will cause serious traffic accident, and then threat people’s life safety. the reason is that the designer only cars as the way of design basis, only to take the horizontal alignment and profile geometric design, and ignore the road alignment for driver and passenger’s psychological and physiological effect. therefore, how to better, reasonabledesign road line to ensure the personal safety and reduce the driving traffic accident is particularly important. this article through the geometric design should pay attention to several key problems discussed simply.keywords: road alignment design; traffic safety; solutions.中图分类号：u412.37文献标识码：a 文章编号：2095-2104（2013）引言交通运输作为联系国民经济发展的重要纽带，其发展速度十分迅速，在经济发展中的促进作用越来越突出。
道路勘测设计线形设计
（一）关于纵坡极限值的运用
设计时极限值不可轻易采用，应留有余地。 纵坡缓些为好，为了路面和边沟排水，最小纵 坡不应低于0.3％～0.5%；但在山区道路的设计 中，应避免过分追求平缓的纵坡，使工程量和工程 投资增大，影响区域自然环境。 纵坡也不宜过陡，应避免为节省工程量，采用 较长的陡坡或采用不合理的陡坡与缓坡组合而影响 行车安全。 纵坡值的确定应从三方面分析： （1）工程和环境 （2）道路通行能力 （3）车辆行驶速度
（三）隧道对路线纵断面的控制
1、隧道部分路线的纵坡：隧道内纵坡不应大 于3%，但短于100m的隧道不受此限；最小纵坡 不宜小于0.3%。隧道内纵坡可设置成单向坡，地 下水发育、特长和长隧道可用人字坡。紧接隧道 洞口的路线纵坡应与隧道内纵坡相同，其长度不 宜小于3s行程。
（四）平面交叉对路线纵断面的控制
制处方可采用凸型。
5、 复合型
将两个以上的同向回旋线在曲率相等处相互连接 的线形。
要求：复合型的相邻两个回旋线参数之比以小于 1:1.5为宜。
适用条件：除互通式立体交叉线形外，复合型仅在 受地形或其它特殊原因限制时使用。
6、 C型
两同向回旋线在曲率为零处径相连接（即连接处曲 率为0，半径为∞）的组合线形。
总要求：对设计速度V≥60km/h的道路，必须
重视平、纵的合理组合，尽量做到线形连续，指标 均衡、视觉良好、景观协调、安全舒适。设计速度 愈高，线形设计考虑的因素应愈周全。对设计速度 V≤40km/h的道路，应在保证行车安全的前提下，正 确运用线形要素指标，在条件允许时力求做到各种 线形要素的合理组合，并尽量避免和减轻不利的组 合。
市政道路路线线形设计
市政道路路线线形设计市政道路路线线形设计是指在城市道路建设中对道路线路的规划和设计。
它是市政道路设计的重要组成部分，直接关系到城市交通的畅通和城市环境的美观。
在城市规划中，要考虑到道路的安全、便捷、美观等方面，因此市政道路路线线形设计的合理与否对城市发展起着至关重要的作用。
市政道路路线线形设计的首要目标是确保交通的安全畅通。
为了实现这一目标，设计者需要在设计中考虋到不同车辆的通行需求，包括小汽车、公共汽车、货车、自行车和行人等。
要尽可能减少交通拥堵和事故发生的概率，一些先进的技术和智能系统也需要在设计中得到应用，比如智能交通信号系统、优先交通系统等。
斑马线的设置、行人天桥的设计、道路标识和信号灯的布置等都是市政道路路线线形设计的必要内容。
除了交通安全，市政道路路线线形设计还需要考虑到道路的通行便捷性。
为了实现这一目标，设计者需要合理规划城市道路的布局和路线走向。
在城市规划中，要根据不同地区的功能和交通流量的分布，进行科学的道路规划，确保城市交通网顺畅。
道路的宽度、弯道的角度、坡度等也需要谨慎设计，以保证车辆和行人的通行便捷。
市政道路路线线形设计还需要考虑到城市环境的美观。
在城市发展过程中，为了满足居民生活的需要和城市的发展要求，市政道路的建设逐渐成为城市美化和提升城市形象的重要途径。
在市政道路路线线形设计中需注重道路景观的规划和设计，通过设置绿化带和景观雕塑等方式，提升道路的美观性。
在道路设计中还需要考虑到环境保护和生态建设，比如在道路两侧设置自行车道和步行道、利用生态护坡等设计手法，实现城市环境与道路的和谐统一。
为了满足市政道路路线线形设计的多重需求，设计者需要充分考虑城市的整体规划，结合地形地貌和城市功能布局，进行全面科学的设计。
在进行市政道路路线线形设计时，需要进行思维的跳跃，不断提出新的点子和方案，充分考虑道路设计的合理性和创新性，确保设计方案能够实现最佳的效果。
市政道路路线线形设计需要与其他城市规划相协调。
土木工程师-专业知识(道路工程)-道路路线设计-线形设计
土木工程师-专业知识（道路工程）-道路路线设计-线形设计[单选题]1.公路S形曲线相邻两个回旋线采用不同参数时，其参数之比应小于()。
[2019年真题]A.1.0B.1.2（江南博哥）C.2.0D.2.5正确答案：C参考解析：根据《公路路线设计规范》（JTGD20—2017）第9.2.4条第3款规定，两反向圆曲线径相衔接或插入的直线长度不足时，可用回旋线将两反向圆曲线连接组合为S形曲线。
回旋线参数规定如下：①S形曲线的两回旋线参数A1与A2宜相等。
②当采用不同的回旋线参数时，A1与A2之比应小于2.0，有条件时以小于1.5为宜。
当A2≤200时，A1与A2之比应小于1.5。
③两圆曲线半径之比不宜过大，以R1/R2≤2为宜（R1为大圆曲线半径；R2为小圆曲线半径）。
[单选题]2.S形曲线的两回旋线参数A1与A2宜相等。
两圆曲线半径之比不宜过大，如果R1为大圆曲线半径，R2为小圆曲线半径，则R1/R2宜为以下哪个选项？()A.1.5B.2.0C.2.5D.3.0正确答案：B参考解析：根据《公路路线设计规范》（JTGD20—2017）第9.2.4条第3款规定，两反向圆曲线径相衔接或插入的直线长度不足时，可用回旋线将两反向圆曲线连接组合为S形曲线。
回旋线参数规定如下：①S形曲线的两回旋线参数A1与A2宜相等。
②当采用不同的回旋线参数时，A1与A2之比应小于2.0，有条件时以小于1.5为宜。
当A2≤200时，A1与A2之比应小于1.5。
③两圆曲线半径之比不宜过大，以R1/R2≤2为宜（R1为大圆曲线半径；R2为小圆曲线半径）。
[单选题]3.回旋线参数宜依据地形条件及线形要求确定，并与圆曲线半径相协调。
在确定回旋线参数时，宜在下述范围内选定：R/3≤A≤R，回旋线参数A与圆曲线半径尺的关系错误的是以下哪个选项？()A.当R小于100m时，A宜大于或等于RB.当R接近于100m时，A宜等于RC.当R较大或接近于3000m时，A宜等于R/3D.当R大于3000m时，A宜大于R/3正确答案：D定，回旋线参数宜依据地形条件及线形要求确定，并与圆曲线半径相协调。
市政道路路线线形设计
市政道路路线线形设计市政道路路线线形设计是指根据城市规划和交通需求，对道路线路进行设计和规划的过程。
道路线形设计对于城市的交通运输和城市规划有着重要的意义，它不仅关系到交通的畅通与安全，还影响着城市的形象和风貌。
良好的道路线形设计能够提高交通效率，减少交通事故，改善城市环境，促进城市的可持续发展。
一、道路线形设计的基本原则和要求1. 适应城市规划：道路线形设计应该与城市规划相一致，遵循城市总体规划的方向和要求，与城市的整体风貌和风格相匹配。
2. 保证交通安全：道路线形设计应该考虑交通安全因素，设计合理的交通流线，设置合适的交通标志和标线，保证车辆和行人的安全与畅通。
3. 促进交通畅通：道路线形设计应该考虑交通流量的变化情况，合理规划道路宽窄、弯曲与直线的变化等，以保障交通的畅通和便利。
4. 改善城市环境：道路线形设计应该考虑城市的环境保护和美化，合理设置绿化带、人行道和交通设施，提高道路的绿化和美观程度。
5. 服务城市经济：道路线形设计应该考虑城市的发展需要，为城市的经济活动和社会生活提供便利和支持。
1. 路线选择：选择适宜的路线对于道路线形设计至关重要。
路线的选择需要考虑周边的地形地貌、自然条件、城市规划、土地利用等因素，综合分析选择最佳的路线。
2. 道路设计：根据城市规划的要求，对道路线形进行设计。
包括道路的宽度、弯曲、坡度、交叉口等方面的设计，确保符合交通需求。
3. 交通设施：在道路线形设计中，应合理设置交通设施，包括交通信号灯、路灯、交通标志、交通隔离设施、人行设施等，提高交通的有序性和安全性。
5. 管线保护：在道路线形设计中，需要考虑地下管线的保护和排布，避免因建设道路而损坏地下管线，确保城市的基础设施完好。
6. 径流控制：在道路线形设计中，需要考虑径流控制，设置排水系统，保障道路在降雨过程中排水畅通，避免交通积水现象。
7. 交通组织：在道路线形设计中，需要考虑交通组织和交通系统的整合，提高交通的效率和便捷性。
道路工程线形组合设计方案
道路工程线形组合设计方案道路工程线形组合设计方案是道路设计的重要组成部分，其设计的合理与否直接关系到道路的使用效率、安全性和舒适性。
线形组合设计方案通过合理的路线选择、纵断面设计和横断面设计等内容，使得道路工程在满足交通运输需求的同时，兼顾道路工程的安全、经济、美观和环境友好等特点。
二、线形组合设计原则1. 安全原则道路工程线形组合设计中首要考虑的是安全性，包括减少急转弯、急坡、急陡等交通安全隐患。
道路的曲线半径、超高点、超宽点等设计应符合交通工程设计规范的相关要求，确保车辆行驶的稳定性和安全性。
2. 经济原则道路工程线形组合设计方案应该在保证安全的前提下，尽可能减少工程投资和工程造价，降低建设和维护成本，提高投资效益。
3. 美观原则道路线形组合设计应结合自然地理环境和人文环境，注重景观美学，打造具有地方特色的道路形象。
4. 环保原则在道路线形组合设计中，应尽量减少对周围环境的污染和破坏，减少土地占用和生态破坏，提高环境保护水平。
三、线形组合设计内容1. 路线选择路线选择是道路工程线形组合设计的首要内容，主要包括路线的走向选择、站点的设置、地貌的选择等。
在路线选择时应考虑道路的需求、地形地貌、经济条件、环境因素等综合因素，合理确定道路的走向，尽可能减少规避自然障碍物和减少土地占用。
2. 纵断面设计纵断面设计是道路工程线形组合设计的关键内容之一，主要包括纵坡设置、超高点设置等。
在纵断面设计时应考虑到道路的使用功能、车辆行驶的稳定性和疲劳度、路基的稳定性和排水性等因素，合理设置纵坡，保证车辆行驶的舒适性和安全性。
3. 横断面设计横断面设计是道路工程线形组合设计的另一个重要内容，主要包括路面宽度、路肩宽度、边坡坡度等。
在横断面设计时应考虑到道路的使用功能、交通量、交通组成、地质条件、排水条件等因素，合理设置路面宽度、路肩宽度和边坡坡度，确保道路的安全和舒适性。
四、线形组合设计实例以某市XX县道的线形组合设计为例，介绍道路工程线形组合设计方案。
道路工程之道路线形设计
合成坡度 （%） 10.0 10.0 10.5 10.0 10.5 9.0 10.0 9.5 10.0 9.5 10.0
2．最小合成坡度 各级道路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。
七、竖曲线
纵断面上相邻两条纵坡线的交点为变坡点。为保证行车的
设计线上各点的高程，称之为设计标高。 填挖高度：同一桩号的设计标高与地面标高的差值。
设计线高于地面线的各桩点需要填方，反之需要挖方。
3．纵坡度 路线纵向坡度，简称纵坡度。是同一坡段上两点间的高差
与水平距离的比值。 纵坡有上坡和下坡之分。 坡线的坡度值为
i H2 H1 100% L
式中： i——纵坡度，%，按路线前进方向，上坡为正，下坡为负； H1、H2——按路线前进方向为序的坡线两端点的标高，m； L——坡线两端点间的水平距离，称作坡线长度，简称坡长，m 。
i合
i2
b
i2
纵
式中：
i合 ——合成坡度，%；
ib ——超高横坡度，%；
i大合成坡度 目的是尽可能地避免急弯和陡坡的不利组合，防止因合成坡
度过大而引起的横向滑移和行车危险，保证车辆在弯道上安全 而顺适地运行。
公路等级
高速公路
一
二
三
四
设计速度（km/h）
120 100 80 100 60 80 40 60 30 40 20
n li 1
i1 Li
式中：li ——第 i 坡段的实际坡长，m； Li ——第 i 坡段允许的最大坡长，m。
[例]：V=60km/h时，针对4%、5%和6%的连续上坡，其坡长 设计使用值分别为500m、200m和时，试计算的最大值为多少？
道路工程道路线形设计与优化考核试卷
4.道路绿化能提高道路美观，减少噪音污染，提供遮荫，还能改善道路附近的生态环境，有助于提高驾驶员的舒适性和减少疲劳。
A.道路线形应尽量复杂
B.道路线形应与地形相矛盾
C.道路线形应简单明了
D.道路线形应追求视觉冲击力
19.以下哪种类型的道路线形设计需要特别考虑排水问题？（）
A.高速公路
B.城市主干道
C.山区道路
D.乡村道路
20.在道路线形优化过程中，以下哪个方法可以降低道路对周边环境的影响？（）
A.增加道路宽度
B.优化交叉口设计
标准答案
一、单项选择题
1. D
2. C
3. D
4. C
5. C
6. D
7. D
8. B
9. D
10. B
11. D
12. C
13. C
14. D
15. C
16. D
17. D
18. C
19. C
20. C
二、多选题
1. ABC
2. ABCD
3. ABC
4. ABCD
5. ABC
6. ABCD
7. ABC
10.在道路线形设计中，以下哪些内容属于横断面设计范畴？（）
A.车道宽度
B.人行道宽度
C.路肩宽度
D.道路照明
11.以下哪些因素会影响道路线形设计的经济性？（）
A.土方工程量
B.材料成本
C.施工技术
D.道路维护费用
12.在城市道路线形设计中，以下哪些措施可以提升行人和非机动车的安全性？（）
公路工程线形的类型
公路工程线形的类型公路工程线形是指公路工程中所涉及到的路线形状和地貌特征，主要包括直线段、水平曲线段、垂直曲线段、过渡曲线段等。
1.直线段：直线段是指两个相邻曲线(水平曲线或垂直曲线)之间的连续直线段。
在公路设计中，采用直线段进行有序排列可以使车辆行驶更为稳定，减少路面运动和车辆碰撞的几率。
2.水平曲线段：水平曲线段是指连接两个直线段的曲线段，用来改变道路的走向。
水平曲线段通常分为凸曲线和凹曲线两种形式。
凸曲线常用于建筑物、山体等障碍物后，能够提供自然的驾驶感受。
而凹曲线则常用于山坡的过渡，可以提供良好的视线和安全性。
3.垂直曲线段：垂直曲线段是指改变道路纵向坡度的曲线段，主要起到平稳过渡的作用。
垂直曲线段通常分为上升曲线和下降曲线。
上升曲线段用于爬坡过程，使车辆逐渐适应坡道变化，减少短时间内急剧的爬坡情况。
下降曲线段则用于下坡过程，能够减少车辆下坡时的速度和刹车压力，提高行驶的安全性。
4.过渡曲线段：过渡曲线段主要是为了平稳连接水平曲线段和垂直曲线段之间的转换段，有效减少路面运动和车辆冲击。
过渡曲线段包括水平过渡曲线段和垂直过渡曲线段。
水平过渡曲线段将水平曲线段的变化与直线段相连接，使车辆能够平稳地通过转弯过程。
垂直过渡曲线段则用于将垂直曲线段过渡到直线段，使车辆能够在路段之间平稳地变速。
除了以上常见的线形类型，公路工程中还会涉及到其他特殊线形，如环旋线、倾斜线等。
环旋线主要用于公路或高速公路的换道设施，可以实现车辆的无缝换道。
倾斜线则用于高速公路边坡或坡背衬砌等地方，用于提供稳定的边坡和坡背。
总之，公路工程线形的类型多种多样，每一种线形都有其特定的设计目的和应用范围，需要根据实际道路条件和运输需求进行合理选择和设计。
浅谈公路设计中的线形设计
浅谈公路设计中的线形设计摘要：影响交通安全的因素有很多，其中最主要也是影响程度最大的就是公路线形，一旦公路线形设计不合理，必定在路段中产生事故多发点。
因此有必要明确公路线形设计对交通安全的影响，并分析提出保证交通安全的做法。
关键词：公路设计；线形设计；措施前言公路作为一种线状构造物，线形在其中发挥着重要的作用，是公路的骨架，是各项线形技术指标的立体组合，线形设计的优劣不仅仅控制着工程的造价，还对公路在运营期的质量起着关键性的作用。
因此，在进行公路线形设计时要结合车辆行驶的安全性与舒适性、工程的经济性以及线形的美观等方面来综合考虑。
公路线形设计可分为2个方面，即宏观设计和微观设计。
宏观设计是在前期做好路网的交通评测工作，并针对性地对公路的需求进行分析来进行公路的设计。
微观设计则是对线形要素进行设计，是决定公路最终使用功能的关键步骤。
1道路线形设计与交通安全的关系道路线形设计合理与否直接关系到整个道路的安全性，所以为保证行车安全就需要合理地选择和规划道路线形。
但一直以来，在道路线形设计标准中，只明确了部分技术指标，如纵坡和坡长、平纵曲线长度及半径等，对于应重点考虑的线形组合则相对灵活。
一般对道路设计的评价也仅仅局限于道路工程的建设成本与路面质量，却忽视了通车后的安全性评价。
经查阅相关资料分析表明：其一，在急弯陡坡路段，事故发生率最高；其二，在连续弯道或急转弯或长下坡路段，事故发生率相对较高；其三，弯道与直线路段相比，在前者发生事故的概率更大。
2行车速度对交通安全的影响在公路线形设计过程中，线形组合和平竖曲线设计均为了满足车辆行驶的要求，因此公路线形设计的水平最终体现在车辆行驶状态方面。
根据相关统计，因行车速度过快而引起的交通事故在事故总量中占比约33.5%，在事故诱因中位居第二，仅次于驾驶员人因失误。
相关研究表明，车辆运行速度越快且实际车速与平均车速的差越大，发生事故及伤亡的可能性越大，且车速120km/h是分水岭，超过这一速度后，伤亡概率和伤亡程度均倍速上升。
道路工程1(1)
1直线的最小长度：两圆曲线间以直线径相连接时，直线的长度不宜过短，并应符合下列规定:①当设计速度大于或等于60km/h时，同向圆曲线间最小直线长度(以m计)以不小于设计速度(以km/h计)的6倍为宜;反向圆曲线间的最小直线长度(以m计)以不小于设计速度(以km/h计)的2倍为宜。
②当设计速度小于或等于40km/h时，可参照上述规定执行。
2圆曲线半径推导：离心力,横向力系数：横向力和竖向力是反映汽车行驶稳定性的两个重要因素，横向力是不稳定因素，竖向力是稳定因素。
但大小相等的横向力作用在不同的汽车上有不同的稳定程度，为了准确地衡量汽车在圆曲线上行驶时的稳定、安全和舒适程度，采用横向力与竖向力的比值，称为横向力系数，它近似地可看作单位车重上受到的横向力.3缓和曲线作用：（1）线形缓和（2）行车缓和（3）超高加宽缓和4基本型：按直线一回旋线一圆曲线一回旋线一直线的顺序组合的曲线；要求：可以设计成对称基本型和非对称基本型两种。
当A1=A2时，为对称基本型,这是经常采用的。
非对称基本型是根据线形、地形变化的需要,在圆曲线两侧采用A,≠A2的回旋线。
基本型两端的回旋线参数除应满足R/3≤A≤R的要求外,为使线形连续协调，回旋线一圆曲线一回旋线的长度之比宜为1:1:1左右，并注意满足设置基本形的几何条件:2β<α(α为路线转角,β为缓和曲线角)5视距：停车视距：汽车行驶时，驾驶员能看到前方障碍物时起，至达到障碍物前安全停止，所需的最短行车距离。
停车视距=反应距离+ 制动距离＋安全距离超车视距：在双车道公路上，后车超越前车时，从开始驶离原车道起，至可见对向来车并能超车后安全驶回原车道所需的最短距离。
超车视距＝加速行驶距离＋超车汽车在对向车道上行驶的距离＋安全距离＋超车汽车从开始加速到超车完毕对向汽车的行驶距离6里程桩号计算(交点桩号，转角)：7沿溪线特点：优点：路线走向明确，只能顺山沿水布线；线形好，纵坡一般<5%，线形平缓、顺直，可达到较高的标准；材料选用方便，就地取用，为施工和养护创造条件；联系居民点多，服务性好，能很好地为群众服务；缺点：洪水威胁大；艰巨工程多，石方工程集中，开挖困难；桥涵防护工程多，常常需要跨河换岸以避让艰巨工程；支沟多，桥涵多，路基支挡防护工程多；占地多，山区良田大多是沿河两岸阶地分布。
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是“反超高”, 其i 值为负，大小与路拱坡度相同。
i =-1.5 %～-2 %，μ=0.035～0.04。
例：某平原微丘区二级公路，计算行车速度V=80km/h，路 面为沥青混凝土，试计算其不设超高的最小半径。
解：取 i =-1.5 %，f =0.035
Y X
Y G
G g
v2 R
G i0
G
v2 gR
i0
x
V2 R
127( i0 )
综合，得：
V2 R
127( i0 )
y
G
（二）横向力系数μ值的选用
1．按汽车行驶稳定性确定μ值
汽车在弯道上行驶的稳定性，包括横向倾覆稳定性和横向 滑移稳定性。
但由于现代汽车在设计时重心都比较低，正常情况下，汽 车在平曲线上行驶的倾覆稳定性是可以得到保证的。因而平 曲线设计时，主要考虑汽车的横向滑移稳定，即轮胎不应在 路面上发生滑移。为此，要求横向力Y应小于轮胎与路面间 的摩阻力F，即Y ≤ F。
一、圆曲线
（一）圆曲线半径的计算公式
1．离心力 在圆曲线上行驶的汽车，可以看成是做圆周运动的物体，
会受到离心力的作用，如果处于双面横坡的外侧，汽车很有 可能因离心力的作用，沿圆曲线的切线方向滑出行车道，为 避免这一危险的出现，公路设计中往往在圆曲线处，将路面 沿横断面方向做成向内侧倾斜的单向横坡形式。
冰滑 --0.1
2．按行车舒适性确定μ值 当μ≤0.10时，不感到曲线的存在，很平稳。 当μ=0.15时，稍感到曲线的存在，但尚平稳。 当μ=0.20时，已感到曲线的存在，乘客略感到不平稳。 当μ=0.35时，已感到曲线的存在，乘客已感到不平稳。 当μ=0.40时，感到已非常不稳定，站不住，有要倾倒的危险。
例：某山岭重丘区二级公路，计算行车速度V=40km/h，试 计算其极限最小半径。
解：取 i =8 %，f =0.14,则
V2
402
R
57.3m
127( i。
（2）一般最小半径 一般最小半径是指通常情况下，各级公路对按计算行车速
度行驶的车辆，能保证其安全性和舒适性行车的推荐采用的 最小半径。
二、缓和曲线
（一）缓和曲线的作用
不设缓和曲线的情况
汽车从直线进入圆曲线前，驾驶员应逐渐转动方向盘，以 改变前轮的转向角，使其适应线形的变化。汽车前轮的逐渐 转向是在进入圆曲线前的某一路段内完成的，在这个过程中 曲率半径是不断变化的，这一路段就是缓和曲线。
1．缓和曲线的概念
设缓和曲线的情况
缓和曲线是设置在直线与圆曲线之间或半径不同的两个圆 曲线之间的曲率半径逐渐变化的线形。
X Gcos C sin G
（3）横向力系数μ： 将单位车重承受的横向力称为横向力系数，用μ表示。
Y X
Y G
G g
v2 R
G i0
G
v2 gR i0
所以 R
v2
g ( i0 )
将V（单位为km/h）换算为m/s、g=9.8代入得：
V2 R
127( i0 )
2）同理，对于行驶在外侧车道的汽车，在重力G和离心 力C的综合作用下：
综上所述，我国公路技术标准把各级公路的横向力系数控 制在μ=0.15以内，以保证公路弯道的行驶条件不过分恶化。
（三）圆曲线最小半径的选用
1．三个最小半径：
（1)极限最小半径
是各级公路对按计算行车速度行驶的车辆，能保证其安全行 车的最小允许半径。
《技术标准》规定最小极限半径各参数的取值为： i =8 %， μ=0.1～0.16。
与此同时，在曲线上行驶时，横向力的作用使汽车轮胎发生 变形，致使轮胎的磨耗也额外增加了。
横向力系数与燃料消耗、轮胎磨损关系表
横向力系数μ
燃料消耗（%） 轮胎磨损（%）
0
100
100
0.05
105
160
0.10
110
220
0.15
115
300
0.20
120
390
因此，从汽车营运经济性出发，μ值以不超过0.1～0.15为宜。
设置超高时的推荐半径，各参数一般取 i =6 %～8 %， μ=0.05～0.06。
（3)不设超高的最小半径 是指不必设超高就能满足行车稳定性的最小允许半径。当平
曲线半径较大时，离心力影响将变得非常小，仅有路面的摩 阻力就可以保证汽车有足够的稳定性，此时就不需要设置超 高，而在道路横向上设置与直线段上相同的双向横坡形式。
圆心o
G
G
x y
G
x
y
G
x y
2．圆曲线半径公式 1）由受力分析可知，行驶在内侧车道的汽车，在重力G
和离心力C的综合作用下：
（1）平行于路面方向的横向力：
Y C cos Gsin
因为 很小，因此有sin tan i0
G v2 Y C G i0 g R G i0
cos 1
（2）垂直于路面方向的竖向力
V2
802
R
2519.7m
127( i) 127(0.035 0.015)
取整得平原微丘区二级公路不设超高的最小半径=2500m。
各级公路的圆曲线最小半径
城市道路的圆曲线最小半径
2．圆曲线半径指标的运用原则 条件许可时，选曲线半径大于或等于不设超高的最小半
径。 一般情况时，选曲线半径大于或接近于一般最小半径。 当条件极其困难时，才能选择极限最小半径。 平曲线半径不宜超过10000m。
2．缓和曲线的作用
（1）缓和行车方向的突变，利用缓和曲线使曲率逐渐变 化，以适应汽车转向操作的行驶轨迹。
（2）消除离心力的突变，缓和曲线使离心加速度逐渐变
如果轮胎与路面间的横向摩阻系数为，则摩阻力为： F=X 0
即 Y X 0
故有
Y X
0
摩阻系数因路面与轮胎的状况而异，参见表1-4-1
路面纵向摩阻系数 的取值
路面类型
水泥混凝土路面 沥青混凝土路面 中级及低级路面
干燥 0.7 0.6 0.5
路面状态
潮湿
泥泞
0.5
--
0.4
--
0.3
0.2
路面横向摩阻系数0 =（0.6～0.7）
由此可知，从乘客的舒适出发，μ值最好不超过0.1，最大 应不超过0.15～0.20。
3．按燃料消耗和轮胎磨损确定μ值 由于横向力的影响，行驶在曲线上的汽车比在直线上的燃料
消耗和轮胎磨损都要大。
这是因为当汽车在曲线上行驶时，除了要克服行驶阻力外， 还要克服横向力对行车的作用，才能使汽车沿着正确的方向 行驶，为此增加了燃料的消耗；