第二章 道路平面设计

RL A
2
§3 道路平面线形设计
一、直线的应用 二、直线与曲线的组合 （1）长直线尽头不宜设置小半径曲线； （2）同向曲线间避免短的直线，需满足L≥6V 反向曲线间直线长L≥2V 三、曲线组合 1.基本型 2.S型
3.卵型：用同一回旋线连接2个圆曲线； 4.复曲线：半径不同的同向曲线径相连接； 5.凸型：在2个同向回旋线间不插入圆曲线而 径相连接； 6.复合型：2个以上的同向回旋线在曲率相等 处互相连接的形式； 四、路线平面图
曲线最小长度
按6秒行程确定：
L v t 1.67V
按离心加速度变化率确定： 一般以3秒行程控制,离心加速度变化率在0.5~0.6 按小偏角的要求确定： 为避免小偏角中视觉产生的急弯错觉，应设置较大 半径的平曲线。
3.圆曲线要素的计算
三、缓和曲线
缓和曲线是设置在直线与圆曲线之间或半径相差较 大两个转向相同的圆曲线之间的一种曲率连续变化 的曲线。 缓和曲线的作用：曲率变化缓和段、横坡变化的缓 和段、加宽缓和段。 1、缓和曲线的性质： c
一、平原区选线
平原区：地面起伏变化微小的地区。 选线原则：以方向为主导，尽可能采用较高 的技术指标，避免长直线和小偏角。通过实 地勘察，合理确定中间控制点。（应穿、应 避、应趋就的地点） 纵断面应综合考虑桥涵、通道、交叉口等构 造物的布局，合理确定路基高度；
二、丘陵区选线
丘陵区：介于平原和山岭之间的地形，具有 岭低脊宽、山丘连绵、分水岭较多、垭口不 高等特点； 选线原则：因地制宜，选用合理线形技术指 标；微丘地形按平原区掌握，重丘地形按山 岭区处理； 重丘区选线时应综合考虑平、纵、横三者的 关系，恰当掌握标准，提高线形质量： ① ② ③
0.035, i 0.015
不设超高的圆曲线的最小半径确定
不设超高最小半径是指曲线半径较大，离心 力较小，靠轮胎和路面之间的摩阻力就足以 保证汽车安全行驶所采用的最小半径。 在此情况下，路面可不设置超高，而采用直 线段的双向路拱形式。 半径的计算： 0.035, i 0.015
超高值的变化范围在6%~10%之间,
代入计算得到相应的极限最小半径。具体
见P19表2-2和2-3 注意：极限半径仅是在十分困难的情况下使用， 是保证汽车行驶安全、舒适、经济的最低极限。
一般最小半径
一般最小半径是指能保证以设计车速行驶的 车辆，安全行驶的最小半径。 确定一般最小半径时，横向力系数一般取为 0.05～0.06，以保证行车更加舒适，是大多 数情况下可以采用的曲线半径。 对比表2-4、2-5，比较一般最小半径的超高 值、横向力系数及半径大小。
3、山脊线：大体沿分水岭布设的路线。 要点：控制垭口选择、侧坡的选择、垭口间的 平均坡度。 ⑴控制垭口的选择：根据山脊起伏情况确定相 应的垭口作为控制点； ⑵侧坡的选择：根据分水岭顶部的起伏情况， 选定路线布设位置； ⑶控制垭口间的平均坡度：两控制垭口之间应 距离短捷、坡度平缓。
四、桥隧与道路线形的配合
§2 道路平面线形
构成道路平面线形的要素：直线、圆曲线、 缓和曲线。 一、直线 直线的优点与缺点： 直线的设计应与地形、地物、环境相协调， 合理确定直线的长度 直线的长度：70s行程、20倍设计车速、 2Km
二、圆曲线
在两直线交汇点，用曲线将其平顺的连接 起来，使车辆安全正常地通过。圆曲线是 平曲线的主要组成部分，也是公路等级高 低的重要技术指标之一。 1、圆曲线半径的确定 车辆在弯道上行驶所受到横向力大小为： 2 mv x mgi R x 横向力系数

v2 V2 R g ( 2 iB ) 127 ( 2 i B )
1.0
3.乘客的舒适性：避免横向力系数过大导致感觉不舒适 4.运营经济性：小的 有助于减小油耗和轮胎磨耗
极限半径计算公式：
R v2 127 ( max ic ) (m)
曲线最小半径的 及超高值
G
根据行驶在弯道上的车辆处于平衡状态, 得到曲线半径公式:
v2 R (m) g ( i1 )
道路平曲线上的曲线半径公式:
V2 R (m) 127 ( iB )

圆曲线极限最小半ห้องสมุดไป่ตู้的确定
•1.行车的横向稳定性：避免出现横向倾覆 1.0 2.行车的滑动稳定性：防止车辆发生横向侧滑
l r
汽车在匀速行驶，并以不变的角速度转动方向盘所产 生的轨迹方程。其半径值随距离的增加而递减。即 缓和曲线上任一点半径值与其距离起点的距离成反 比。
缓和曲线通常采用回旋线方程式： A为回旋线参数。 2.回旋线的坐标表达式 3.缓和曲线的长度： （1）按照离心加速度变化率计算 (避免加速度变化过快，使旅客感觉不舒 适) （2）考虑驾驶员的操作反应时间 一般采用3秒行程 （3）保证超高渐变率不过大
第二章 道路平面设计
本章主要内容：路线设计中直线、圆曲线和缓和 曲线的设计原理和设计方法，它们之间的相互关 系及组合，以及行车视距的计算及保证。
本章主要参考资料
1、道路勘测设计（第二版） 2、山区高速公路勘察设计指南 3、公路设计百问 杨少伟 中交一勘院 李 嘉
§1 概 述
公路路线是指公路中线的空间几何形状和尺 寸。包括平、纵、横三个方面。 道路平面线形：道路中线投影到水平面的几 何形状尺寸，它由直线、圆曲线和缓和曲线 等各种基本线形组成。
视 距
1.视距的种类和定义 停车视距:小客车,视点高1.1m,物高0.1m,从发 现到安全停车所需最短行车距离。由三部分 组成。 超车视距：双车道公路,视点高1.1m,物高 0.1m,从驶离原车道,可见逆向车并能超车后 安全驶回原车道所需的最短距离. 会车视距:两对向行驶的汽车能在同一车道上 及时刹车所必须的距离。
道路选线时应考虑的主要问题
路线设计应根据公路等级和功能,正确运用技术指标,保 证线形连续、均衡，以确保车辆行驶的安全与舒适； 路线走廊带的确定应充分考虑其中各种运输方式的分工 与配合，统筹规划、近远期结合、合理布局，以充分发 挥和提高公路整体综合效益； 道路选线必须由面到带、由带到线，在地质工程、水文 地质及地质灾害调查与勘查的基础上论证、确定公路路 线方案； 高速公路、一级公路应做好总体设计，使各项构造物布 置恰当、选型合理、经济适用，且同当地景观相协调； 路线线形要合理利用地形，并同城镇规划相协调，综合 考虑农田与水利建设，照顾各方面要求。做到平面顺适、 纵面均衡、横面合理。
1、桥头路线的布设
桥位与路线的关系：综合考虑桥位与道路 路线的互相影响。高等级公路由于路线指 标要求高，桥位多服从于路线。
跨越支流的桥头布线：直线和绕线方案 跨越主河的布线方案：争取桥轴线与河流 成较大的交角，也可适当利用斜交，改善 桥头线形。
2、隧道洞口路线布设
(1)隧道以采用直线线形为宜； (2)隧道洞口的连接线应与隧道线形相协调； (3)隧道洞口的连接线纵坡要求及视距要求； (4)隧道洞口的连接线与隧道宽度相协调。
2.视距的规定 高速公路、一级公路停车视距要求：
设计速度(Km/h) 停车视距（m） 120 210 100 160 80 110 60 75
二、三、四级公路停车视距、会车视距与 超车视距见表2-19。 公路应间隔设置具有超车视距的路段； 雪冰冻地区的停车视距宜适当增长。
三、山岭区选线
山岭区选线影响因素多，一般顺山沿河布设， 必要时横越山岭。 1、沿溪线：沿河岸布置的路线。 要点：河岸的选择、线位的高低和跨河地点； ⑴河岸选择：平坦的阳坡； ⑵跨河地点选择：桥位的确定； ⑶线位高低：低线为主，注意洪水位； ⑷特殊路段：①、②、 ③、④
2、越岭线：穿越山岭的路线。 要点：垭口选择、过岭标高、展线方案、纵坡 设计。 ⑴垭口选择：标高低、两侧易展线； ⑵过岭标高：深挖过岭，并与隧道方案比较； ⑶展线方案：自然展线，困难时采用回头展线； ⑷纵坡设计：纵坡均匀、满足技术指标要求。 越岭线的布设与隧道方案进行技术经济比较 隧道的优点：缩短路线、改善线形、保护环境。