道路勘测设计 第二章.1-3概论、直线和圆曲线
道路勘测设计
道路勘测设计重点（计算除外）第一章绪论1.公路和城市道路的等级划分依据分别是什么？分级情况怎样？各级公路与城市道路的主要技术指标有哪些？公路等级选用时应考虑哪些主要因素？公路根据功能和适应的交通量分为：高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路。
各级公路是根据路线在公路网中的功能、规划交通量和交通组成、设计速度等因素确定的。
主要技术指标有：设计速度、车道数、路基宽度、停车视距、圆曲线半径一般值和最小值以及最大纵坡。
公路等级的选用应根据公路的功能和规划交通量，结合项目所在地区的综合运输体系、远景发展、路网规划，经论证后确定。
根据城市规模、规划交通量和地形等因素，除快速路外，各类道路划分分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级。
大城市应采用Ⅰ级标准、中等城市应采用Ⅱ级标准、小城市应采用Ⅲ级标准。
城市道路的主要技术指标有：设计速度、双向机动车车道数、机动车道宽度、分隔带设置、采用横断面形式等。
2.公路勘测设计为什么要分段进行设计？针对不同情况如何选用设计阶段？3.道路勘测设计的依据有哪些？技术依据、自然条件、交通条件、道路网、道路建筑限界与道路用地4.城市道路路网结构有哪些基本类型？方格网式、环形放射式、自由式、混合式5.城市道路红线规划设计的主要内容有哪些？确定道路红线宽度、确定道路红线位置、确定交叉口形式、确定控制点坐标和标高6.划分公路用地和城市道路红线的意义是什么？怎样划定公路的用地范围？规划道路红线的目的在于全面规定各级道路、广场、交叉口等用地范围，便于道路设计、施工及两侧建筑物的安排布置，也是各项管线工程设计、施工和调整的主要依据。
一经确定，红线以外的用地就要按规划进行建设，各种管线也要按红线进行布设。
公路用地的意义？公路用地范围规定为：(1)新建高速公路路堤两侧排水沟外边缘（无排水沟时为路堤或护坡道坡脚）以外，或路堑坡顶截水沟外缘（无截水沟时为坡顶）以外不少于2m的土地为公路用地范围；一、二、三、四级公路上述边缘线以外不少于1m的土地为公路用地范围；有条件的路段，高速公路、一级公路不少于3m，二级公路不少于2m.（2）在高填深挖路段，为保证路基的稳定，应根据计算确定用地范围（3）在风沙、雪害及特殊地质地带，应根据设置防护林、种植固沙植物、安装防沙或防雪栅栏以及设置反压护道等设施的需要确定用地范围（4）行道树应种植在排水沟或截水沟外侧的公路用地范围内，有时根据环保要求需要种植多行林带的路段，应根据具体情况确定用地范围。
道路勘测设计 2
第四节
缓和曲线的设置：
缓和曲线
一种曲率连续变 化的曲线。
1. 直线（曲率=0）与圆曲线（曲率＝C)之间
2.半径相差较大的圆曲线（曲率＝C1和C2)之间
一、缓和曲线的作用与性质 （一）缓和曲线的作用
路线横断面图：道路中线上任意一点的法向切面是道路 在该点横断面。
路线设计：指确定路线空间位置和各部分几何尺寸的工 作。
路线平面设计 路线纵断面设计 路线横断面设计
在路线平面图上研究道路的 基本走向及线形的过程。
2. 平面线形要素构成——（三要素） 行驶中汽车的导向轮与 汽车行驶轨迹线 车身纵轴之间的关系： 曲率为0——直线 1．角度为零： 曲率为常数——圆曲线 2．角度为常数： 曲率为变数——缓和曲线 3．角度为变数：
离心力
Y
Gv 2 F gR
Y X
X
汽车在平曲线上行驶时受到的平行与路面方向的
横向力X：
X F cos G sin
X F G ih
v2 G v2 X Gih G gR ih gR
汽车在平曲线上行驶时，受到得法向作用力Y为：
β0 β0 Ls R
vd C kω
C l r
rl=C
说明：行驶轨迹的弧长与曲线的曲率半径之乘积为一 常数，－－－回旋线性质。
二、回旋线作为缓和曲线
（一）回旋线的数学表达式
我国《标准》规定缓和曲线采用回旋线。
道路勘测设计 第二章道路平面设计3
R
0
]
y P R {1 cos[( LP LS 2) 180 R]}
基本形单曲线回旋线要素计算
（二）设置缓和曲线的圆曲线：基本型单曲线 3、加密桩点坐标计算： （1）缓和曲线段内坐标计算： 切线支距法：
LP x LP 2 40 R 2 LS
L y P 6 RLS
2.4 道路平面设计方法
三、平面设计一般规定与基本步骤
道路平面布置设计的步骤：
（1）根据道路的技术等级，根据《标准》JTG B01-2003和《规范》 JTG D20-2006查出设计速度、最小半径、缓和曲线最小长度、直线 段的最大最小长度等主要技术标准的规定值
（2）根据地形、地物条件确定控制因素
（三）复曲线设计：
3、卵形复曲线：
实际工程中，应尽量避免采用这种曲线
（三）复曲线设计：
3、卵形复曲线：
①复中设置缓和曲线的特点： 缓和曲线段两端点的 曲率半径分别与相应 圆的圆曲线半径一致
曲线定位桩点计算
FZ
较小半径圆曲线相对 于大半径圆曲线内移 一段距离
即复曲线中间缓和曲 线段被原公切点中分 缓和曲线段中点(FZ 点)通过内移距离(内 移值之差PF)的中心
Eh B
切线支距法： x q R sin
Lh
y P R (1 cos )
LP LS 180 [
LS 90 LS 0 (弧度) (度) 2R R
θ
LP LS / 2180
R
x q R sin[( LP LS 2) 180 R]
Eh ( R P) sec R(m) 2
Lh ( 2 0 )
道路勘测设计 第二章.1-3概论、直线和圆曲线
（2）反向曲线间直线的最小长度
反向曲线：两个转向相反的相邻曲线之间连以 直线所形成的平面线形。 对反向曲线间直线最小长度的规定，主要考虑 考虑到其超高和加宽缓和的需要，以及驾驶人员操 作的方便。
《规范》规定： 当设计速度≥60km/h时，反向曲线间直线最小 长度（以m计）以不小于设计速度（以km/h计）的2 倍为宜。
为弥补长直线景观的单调，需结合 沿线的具体情况采取相应的措施。
曲线的动感及与周边 环境的良好配合。
两侧地形过于空旷时， 宜采取种植不同树种或设置 一定的建筑、雕塑、景观设 计等措施，以改善单调的景 观。
由植树修饰的长直线道路
绿化及景观设计
（一）直线的运用
（1）道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，当采用长直线时，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。但设计时应将直线作为与圆曲线、缓和曲线等同 的线元进行考虑（不应刻意追求小比例直线线形）。 （2）长直线尽头不宜布设小半径平曲线（小于一般最小值），条件受限 连接了小半径平曲线时应按运行速度对视距、超高、路面抗滑性能进 行检查，并采取必要的安全措施（如设置指示标志、增加路面抗滑能 力等）以确保安全。 （3）在长直线上纵坡不宜过大，因为长直线在陡坡下行时很容易导致超 速行车，长直线上的纵坡一般应小于3%。 （4）长直线与大半径凹形竖曲线组合为宜，这样可以使生硬呆板的直线 得到一些缓和或改善。
偏角的测量：偏角或称转角，是指路线由一个方向 偏向另一个方向时，偏转后的方向与原方向的夹角。 偏转后的方向位于原方向左侧时，称左偏，位于原 方向右侧时，称右偏。在路线测量中，一般规定测 交点右角，由右角计算偏角。右角是指前进方向右 侧夹角，一般用全测回法测量。右角大小为，右角 ＝（后视读数）－（前视读数），当后视读数小于 前视读数时，上式为，右角＝(后视读数＋360°)－ （前视读数）。 偏角按下式计算：
大学道路勘测设计第三版(杨少伟)第二章作业
道路勘测设计第二章作业2-1、汽车行驶轨迹有哪些特征？道路平面线形由哪些要素组成？答：特征：（1）轨迹是连续的，即轨道上任一点不出现折转和错位；（2）轨迹的曲率是连续的，任一点不出现两个曲率值；（3）曲率变化是连续的，任一点不出现两个曲率变化率值。
平面线形要素：直线、圆曲线和缓和曲线。
2-2、为何要限制直线的长度？答：（1）在地形起伏较大的地区，直线难与地形相适应，产生高填深挖路基，破坏自然景观；（2）若长度运用不当，会影响线性的连续性；（3）过长的直线会使驾驶员感到单调、疲倦和急躁，易超速行驶，对安全行车不利。
2-3、公路的最小圆曲线半径有几种? 分别在何情况下使用？答：三种：极限最小半径、一般最小半径和不设超高的最小半径。
（1）极限最小半径：是路线设计中的极限值，是在特殊困难条件下不得已才使用的，一般不轻易采用。
（2）一般最小半径：是在通常情况下推荐采用的最小半径。
（3）不设超高的最小半径：当圆曲线半径较大时，离心力的影响较小，路面摩阻力可保证汽车有足够的稳定性，这时可使用不设超高的最小半径。
2-4、缓和曲线的作用是什么？确定其长度应考虑哪些因素？答：作用：1.曲率连续变化，便于车辆遵循。
2.离心加速度逐渐变化，旅客感觉舒适。
3.超高横坡度及加宽逐渐变化，行车更加平稳。
4.与圆曲线配合，增加线形美观。
因素：1.旅客感觉舒适；2.超高渐变率适中；行驶时间不过短。
2-5、设某二级公路设计速度为80km/h ，路拱横坡为2%。
（1）试求不设超高的圆曲线半径及设置超高（% 8 i h =）的极限最小半径（μ值分别取0.035和0.15）。
（2） 当采用极限最小半径时，缓和曲线长度应为多少（路面宽B = 9 m ,超高渐变率取1/150） ？解：（1）不设超高时：）（h V R i 1272+=μ＝0.02)]-(0.035[127802⨯＝3359.58 m ，规范中取3350m.设超高时：）（h V R i 1272+=μ＝0.8)](0.15[127802+⨯＝219.1 m ，规范中取250m 。
平面设计 道路勘测设计2(与“曲线”有关文档共9张)
《规范》规定可不设缓和曲线的情况： （1）在直线和圆曲线间，当圆曲线半径大于或等于《标准》规定 的“不设超高的最小半径”时； （2）半径不同的同向圆曲线间，当小圆半径大于或等于“不设超高的 最小半径”时；
（3）小圆半径大于表中所列半径，且符合下列条件之一时：
①小圆曲线按规定设置相当于最小回旋线长的回旋线时，其大 圆与小圆的内移值之差不超过。
3.4.3 缓和曲线的最小长度
▪ 1．离心加速度的变化率
▪ 汽车行驶在缓和曲线上，其离心加速度将随着缓和曲线曲率的变化而 变化，若变化过快，将会使旅客有不舒适的感觉。
▪ 离心加速度的变化率as： （离心加速度随时间的变化率）
a v2 as t Rt
在等速行驶的情况下： t Ls
v
as
v3 0.021V43
Δi——超高坡度与路拱坡度代数差（%）；
p ——超高渐变率，即旋转轴线与行车道外侧边缘线之间的相 对坡度。
第3页，共9页。
4. 视觉条件
在一般情况下，特别是当圆曲线半径较大时，车速较高时，应该使用 更长的缓和曲线。
回旋线参数表达式： A2 = R·Ls 根据国外经验，当使用回旋线作为缓和曲线时，回旋线参数A和 所连接的圆曲线应保持的关系式一般为：R/3≤A≤R 根据经验, 当R在100m 左右时, 通常取 A=R；如果R小于100m, 则选择 A等于R或大于R。反之, 在圆曲线较大时, 可选择A在R/3左右, 如R超过
（3）小圆半径大于表7. （3）按超高渐变率计算 《城规》制定了城市道路的最小缓和曲线长度，如表3-7。 一般认为当时，即可忽略缓和曲线。 （1）在直线和圆曲线间，当圆曲线半径大于或等于《标准》规定的“不设超高的最小半径”时； 汽车行驶在缓和曲线上，其离心加速度将随着缓和曲线曲率的变化而变化，若变化过快，将会使旅客有不舒适的感觉。 缓和曲线不管其参数如何，都不可使车辆在缓和曲线上的行驶时间过短而使司机驾驶操纵过于匆忙。 《规范》规定可不设缓和曲线的情况： 反之, 在圆曲线较大时, 可选择A在R/3左右, 如R超过了 3000m, A可以小于R/3。 《规范》规定可不设缓和曲线的情况： 汽车行驶在缓和曲线上，其离心加速度将随着缓和曲线曲率的变化而变化，若变化过快，将会使旅客有不舒适的感觉。
道路勘测设计二PPT课件
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53
6.2最大横向力系数
3）增加燃料消耗和轮胎磨损 μ使车辆的燃油消耗和轮胎磨损增加
横向力 系数μ
0 0.05 0.10 0.15 0.20
燃料消耗 （%）
100 105 110 115 120
轮胎磨损 （%）
100 160 220 300 390
.
n 横向力系数 为 μ＝0.2时，其 燃料消耗 与轮 胎磨损 分别比 μ＝0时多20 ％和近3倍
.
45
5汽车行驶时的横向稳定性
5.2曲线上汽车的受力分析
引入横向力系数μ，作为衡量稳定性程度的指 标，其意义为单位车重的横向力，即
X G
gv2Rih
用V（km/h）表达上述公式，则：
V2 12.7R
ih
46
5汽车行驶时的横向稳定性
.
47
6 圆曲线
各级公路和城市道路不论转角大小均应设置圆 曲线
路线平面线形中常用的单曲线、复曲线、双交 点或多交点曲线、虚交点曲线、回头曲线等中
采用的措施 纵坡不应过大，一般应小于3%
同大半径凹型竖曲线结合为宜
两侧地形过于空旷时，宜采取栽植不同树种或 设置一定建筑物等措施
长直线或长下坡尽头的平曲线，应对路面超高、
停 车视距等进行检验，必要时须采用设置标
志、增加路面抗滑. 能力等安全措施
22
4.4 直线的最小长度
定义 相邻两曲线之间应有一定长度的直线，这 个直线是指前一曲线的终点（HZ或YZ）到 后一曲线的起点（ZH或ZY）之间的长度
型
沙
漠
公
路
.
36
香 榭 丽 舍 与 凯 旋 门
.
37
德 国 柏 林
(完整版)《道路勘测设计》教学大纲
《道路勘测设计》课程教学大纲课程代码：10011114课程名称：道路勘测设计 适用专业：土木工程第一部分大纲说明一、 课程的性质、目的和任务《道路勘测设计》是土木工程专业道路桥梁方向的专业课，是一门研究道路路线设计的基 本理论、标准，以及实用方法和技能、道路选线要点的课程，旨在培养学生掌握路线设计理论 与方法，平、纵、横设计与计算能力。
二、 课程的基本要求1. 掌握路线设计理论与方法。
2. 掌握平、纵、横设计与计算能力。
三、 本课程与相关课程的联系《道路勘测设计》以土木工程测量为基础，是一门道桥方向专业课，与《交通工程学》 《路基路面工程》等课程相配合，为毕业后从事道路方向有关工作奠定了基础。
四、学时分配本课程学分为2学分，建议开设32学时。
五、教材与参考书教材：《道路勘测设计》，杨少伟 编，人民交通出版社，第三版。
主要参考书：1•《道路路线设计》，张廷楷主编，同济大学出版社，第一版。
课程类型： 道桥方向专业课 学 分：22. 《城市道路设计》，周荣沾主编，人民交通出版社，第一版。
3. 《公路路线设计规范》，交通部行业标准，人民交通出版社，第一版。
4. 《城市道路设计规范》，建设部行业标准，中国建筑工业出版社，第一版。
六、教学方法与手段建议本课程主要采用多媒体教学方法，结合工程实例讲解。
七、课程考核方式与成绩评定办法采用闭卷考试，综合评定成绩，其中考试成绩占60%，平时成绩占10%，作业成绩占30% 。
第二部分理论课程内容大纲（含随堂讨论、习题课等）本课程内容建议开设32 学时。
第一章绪论（2 学时）一、教学目的和要求了解道路运输的特点与组成；熟悉我国道路现状和发展规划；掌握道路分级与技术标准，道路勘测设计的阶段和任务，设计依据与程序。
二、教学内容1. 道路运输的特点与作用（交通运输系统的组成；道路运输的特点；基本组成；作用）。
2. 道路的分类、公路与城市道路的分类与技术分级（道路的分类分级；技术标准）。
道路勘测设计
第一章绪论1.一阶段设计即一阶段施工图设计，适用于技术简单、方案明确的小型建设项目；两阶段设计即初步设计和施工图设计，适用于一般建设项目；三阶段设计即初步设计、技术设计和施工图设计，适用于技术复杂、基础资料缺乏和不足的建设项目中的个别路段、特大桥、互通式立体交叉、隧道等。
2.公路按功能划分为：干线公路、集散公路和支线公路。
干线公路具有畅通直达功能，主要满足可通达的要求，交通流不间断，交通质量高可以节省运行时间，降低运行成本，保证足够交通安全。
集散公路具有汇集疏散的功能，主要是收集和分流交通，为公路周围的区域提供交通便利。
支线公路具有出入通达功能，主要为满足居民的活动、行走、购物要求，主要强调可达性。
3.主要干线公路应选用高速公路；次要干线公路应选用二级及以上公路；主要集散公路宜选用一、二级公路；次要集散公路宜选用二、三级公路；支线公路宜选用三、四级公路。
4.城市道路分为：快速路、主干路、次干路、支路。
5.高速公路、一级公路和有大型集装箱运输的公路，应选择铰接列车作为设计车辆。
6.设计速度定义，为确定公路设计指标并使其相互协调的设计基准速度。
运行速度为，在路面平整、潮湿、自由流状态下，行驶速度累计分布曲线上对应于85%分位值的速度。
7.干线的一级公路，设计速度宜采用100km/h；干线的二级公路，设计速度宜采用80km/h。
8.设计小时交通量我国采用第30位小时交通量作为设计依据。
9.规定高速公路和一、二级公路的净高为5m，三、四级公路为4.5m。
第二章平面设计1.平面线形三要素，直线、圆曲线和缓和曲线。
2.同向圆曲线间的直线最小长度以不小于设计速度的6倍为宜(m>=6v)。
在条件受限时，宜将同向曲线改为大半径曲线或将两曲线做成复曲线、卵形曲线或C形曲线。
反向圆曲线间直线最小长度以不小于设计速度的2倍为宜(m>=2v)。
在条件受限的地点也可将两反向曲线首尾相接，构成S曲线。
3.极限最小半径是指为保证车辆按设计速度安全行驶所规定的圆曲线半径最小值。
道路勘测设计课后习题复习题参考答案
《道路勘测设计》复习思考题第一章：绪论2. 城市道路分为几类?答：快速路，主干路，次干路，支路。
3. 公路工程建设项目一般采用几阶段设计?答：一阶段设计：即施工图设计，适用于技术简单、方案明确的小型建设项目。
两阶段设计：即初步设计和施工图设计，适用于一般建设项目。
三阶段设计：即初步设计、技术设计和施工图设计，适用于技术复杂、基础资料缺乏和不足的建设项目或建设项目中的个别路段、特大桥互通式立体交叉、隧道等。
4. 道路勘测设计的研究方法答：先对平、纵、横三个基本几何构成分别进行讨论，然后以汽车行驶特性和自然条件为基础，把他们组合成整体综合研究，以实现空间实体的几何设计。
5. 设计车辆设计速度.答：设计车辆：指道路设计所采用的具有代表性车辆。
设计速度：指当天气条件良好、交通密度小、汽车运行只受道路本身条件的影响时，中等驾驶技术的驾驶员能保持安全顺适行驶的最大行驶速度。
6.自然条件对道路设计有哪些影响？答：主要影响道路等级和设计速度的选用、路线方案的确定、路线平纵横的几何形状、桥隧等构造物的位置和规模、工程数量和造价等。
第二章：平面设计1. 道路的平面、纵断面、横断面。
答：路线在水平面上的投影称作路线的平面，沿中线竖直剖切再行展开则是路线的纵断面，中线上任一点法向切面是道路在该点的横断面。
2. 为何要限制直线长度？答：在地形起伏较大地区，直线难与地形相适应，产生高填深挖，破坏自然景观，运用不当会影响线形的连续性，过长会使驾驶员感到单调、疲惫急躁，不利于安全行驶。
3. 汽车的行驶轨迹特征。
答：轨迹是连续的，曲率是连续的饿，曲率变化率是连续的。
4. 公路的最小圆曲线半径有几种？分别在何种情况下使用。
答：极限最小半径，特殊困难情况下使用，一般不轻易使用；一般最小半径，通常情况下使用；不设超高的最小半径，在不必设置超高就能满足行驶稳定性的圆曲线使用。
5. 平面线形要素及各要素的特点。
答：直线，圆曲线，缓和曲线。
第2章道路勘测设计.
设计速度 横向力系数
120 0.1
100 0.12
80 0.13
60 0.15
40 0.15
30 0.16
20 0.17
（二）最小半径的计算
《标准》根据不同横向摩阻系数值，对于不同等级的公路规 定了极限最小半径、一般最小半径和不设超高的最小半径三个 最小半径。
1．极限最小半径
定义：指各级公路在采用允许最大超高和允许的横向摩阻系 数情况下，能保证汽车安全行驶的最小半径。
三、圆曲线半径确定
地形条件特殊困难而不得已时，方可采用圆曲线
极限最小半径。 应同前后线形要素相协调，使之构成连续、均衡 的曲线线形。 应同纵面线形相配合，必须避免小半径曲线与陡 坡相重合。 选用曲线半径时，最大半径值一般不应超过 10000m为 宜。
第三节 缓和曲线
缓和曲线是道路平面线形三要素之一。 缓和曲线：设臵在直线和圆曲线之间或半径相 差较大的两个转向相同的圆曲线之间的一种曲率连 续变化的曲线。 《规范》规定：除四级公路外的其它各级公路都 应设臵缓和曲线，另外，当圆曲线半径大于“不设 超高的最小半径”时可省略缓和曲线。
第一节 直线
一、直线的特点
优点
两点之间距离最短。 具有短捷、直达的印象。 行驶受力简单，方向明确，驾驶操作简易。 测设简单方便（用简单的就可以精确量
距、放样等）。 在直线上设构造物更具经济性。
第一节 直线 缺点
直线单一无变化，与地形及线形自身难以协
调。 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。 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。 易对长直线估计得过短或产生急躁情绪，超速 行驶。
第四节 平曲线超高与加宽
道路勘测设计复习
第二章平面设计1.路线是指道路中线的空间位置。
路线在水平面上的投影称路线的平面。
沿中线竖直剖切再行展开则是路线的纵断面。
中线上任一点法向切面是道路在该点的横断面.路线的平面、纵断面和各个横断面是道路的几何组成。
2.行驶中的汽车其重心轨迹在几何性质上的特征：1）轨迹是连续的；2）轨迹的曲率是连续的；3）轨迹曲率变化率是连续的。
3、平面线形三要素：直线、圆曲线和缓和曲线。
平面曲线要求：圆滑和舒适4、直线的特点？优点：笔直的道路会形成短接、直达的效果，汽车行驶简单，方向明确。
驾驶员操作简易，通视条件好，测量中只需测两点就能测定方向和距离。
缺点：在地形起伏较大的地区，直线难以与地形相适应，产生高填深挖路基，破坏自然景观。
若长度运用不当，会影响线形的连续性。
过长的直线会使驾驶员感到单调、疲倦和急躁，易超速行驶，对安全行车不利。
直线中应尽量避免长直线5、直线的最小长度：同向曲线间直线最小长度6V，反向曲线间直线最小长度为2V 。
6、缓和曲线的作用：1）曲率连续变化，便于车辆遵循；2）离心加速度逐渐变化，旅客感觉舒适；3）超高及加宽逐渐变化，行车更加平稳；4）与圆曲线配合，增加线形美观。
7、圆曲线半径如何选择：1、选定圆曲线半径应与地形相适应，以采用超高值2%~4%的圆曲线半径为宜2、地形条件限制时，可采用大于或接近圆曲线一般最小半径；地形特殊不得已可采用极限最小半径3、选用圆曲线时应与设计速度相当，应注意平纵线型协调，构成连续均匀的曲线半径4、选用圆曲线半径时，最大半径不宜超过10000米8、平面线形设计成果：直线、曲线及其转角表、逐桩坐标表、导线点一览表、路线固定表9、极限最小半径：为保证车辆按设计速度安全行驶所规定的圆曲线半径最小值。
一般最小半径：各级公路对按设计速度行驶的车辆能保证其安全、舒适的最小圆曲线半径。
不设超高的最小半径：不必设置超高就能满足行驶稳定性的圆曲线最小半径。
13.回旋线：曲率随着曲线长度成比例变化的曲线。
道路勘测设计第二章平面设计
（2）最大超高 ihmax
公路项目所采用的最大超高值不同，同一设计速度下，圆曲线 最小半径应 该是不同的。
公路项目拟采用的最大超高值主要根据交通量、交通组成和公路行车环境 等条件确定。
如果超高值过大，车辆即有沿着路面最大合成纵坡方向下滑的危险，因此 必须确保最大超高值不大于一年中气候恶劣季节路面的横向摩阻力。
特征点认识： QD:起点 ZD:终点
ZH:直缓点 HY:缓圆点 QZ：曲中点 YH:圆缓点 HZ：缓直点 GQ：公切点
3.路线平面设计的内容
道路平面线形设计 , 是根据汽车行驶的力学性质和行驶轨迹要 求 , 合理地确定各线形要素的几何参数 , 保持线形的连续性和均衡 性 , 避免采用长直线 , 并注意使线形与地形、地物、环境 和景观 等协调。由于线形几何要素的确定是以设计速度为依据的 , 因此 , 对于车速较高的道路 , 线形设计还应考虑汽车行驶美学及驾驶员视 觉和心理上的要求。本章将重点讨论这些要素 , 如圆曲线半径、缓 和曲线长度以及直线、曲线的合理配置等。
4、路线的特点
1.优点： (1)节省距离; (2)汽车在直线上行驶受力简单，方向明确，驾驶操作简易； (3)测设简单。
2.缺点：
(1)在地形有较大起伏的地区 , 直线线形大多难于与地形相协调 , 易产 生高填深挖路基 , 破坏自然景观 , 若长度运用不当 , 不仅破坏了线形 的连续性 , 也不便达到 线形设计自身的协调。
当路拱横坡为1.5%，横向力系数采用0.035；路拱横坡为2%时，横向力系 数为0.040。
4. 圆曲线半径的运用
圆曲线半径应根据周围环境、路线纵横指标、车辆组合等因素综合确定， 并与设计车速、地形、相邻曲线协调均衡，符合安全、舒适、和谐、经 济的原则。
2第二章道路勘测设计
第六节
平面设计成果
一、直线曲线转角表 通过测角、量中线、配半径后的成果，反映设计者对 平面线形的布置意图，绘制平面图的依据。 内容： 1、交点号： JD12 2、交点桩号： K3+254 3、偏角值：α左=32°34′58″；α右=27°56′13″
4、曲线要素： 曲线半径 R ； 缓和曲线参数A2=R×LS； 缓和曲线长度LS (由计算或查表取得)；
α
hc
iF
Lc
B
ic i hc
（三）超高的构成
1、绕内边缘转（新建路）
2、绕中轴转（改建路）
二、弯道加宽(P36)
因弯道行驶时占路宽比直线宽，因此在弯道部分路基应加宽。 （一）加宽值计算 单车道：e=R- R 2 L2 R—平曲线半径 L—前保险杠到后轴的距离 R2-L2= R2+e2-2Re 由于2Re>> e2，因此略去e2 得e= L2/2R 考虑汽车的摆动幅度，在弯道上加宽。
（二）超高缓和段
1、边轴旋转法 超高缓和段LC=BiC/iF iC=tgα=hC/B ic——超高横坡度 i——路拱坡度 2、中轴旋转法 iF= hC/LC ，LC= hC/iF 因 hC=Bi/2+ BiC/2 得：LC=（B/2）×（iC+i）/iF iF 平区—1%；重区—2% 超高渐变率(P33) 边转与中转相比：LC边>LC中 LC采用5的倍数，不小于10M
（3）错车视距SZ （4）超车视距Sq （5）避让障碍视距S
二、视距标准
1、停车视距：
L1 Ss L0
S停=L1+SS+L0=Vt/3.6+V2K/254(Φ+i)+L0 V—Km/h t—S K—制动器使用系数1.2-1.4 Φ—纵向附着系数 i—纵坡度 上坡“+”下坡“-” V 120 Φ 0.29 计算完取整 平 110 100 0.31 80 60 50 0.31 0.33 0.35 二 重 40 平 75 三 重 30 平 40 40 0.38 30 0.44 四 重 20 20 0.44
道路勘测设计(长安大学版) 智慧树知到网课章节测试答案
1、选择题:现代交通运输系统是由铁路、道路、水运、航空及管道五种运输方式组成。
选项：A:对B:错答案: 【对】2、选择题:我国的公路交通基础设施质量高、标准高。
选项：A:对B:错答案: 【错】3、选择题:公路按照功能划分为干线公路、集散公路和（）公路。
选项：A:厂矿B:乡村C:林区D:地方答案: 【地方】4、选择题:为供汽车分向、分车道行驶，并可根据需要控制出入的多车道公路是（）公路。
选项：A:高速B:一级C:二级D:三级答案: 【一级】5、选择题:决定道路几何形状的基本依据是（）。
选项：A:运行速度B:曲线半径C:设计速度D:超高答案: 【设计速度】1、选择题:平面线形三要素是直线、圆曲线、（）。
选项：A:缓和曲线B:凹形曲线C:回旋线D:双纽线答案: 【缓和曲线】2、选择题:《公路路线设计细则》强调当条件受限时，同向曲线间直线长度不应小于设计速度的（）倍。
选项：A:2B:3C:4D:6答案: 【3】3、选择题:复合型曲线相邻回旋线参数之比以小于（）倍为宜。
选项：A:5B:2C:3D:4答案: 【5】4、选择题:我国《标准》推荐的缓和曲线是双纽线。
选项：A:对B:错答案: 【错】5、选择题:圆曲线对地形、地物有更强的适应能力。
选项：A:对B:错答案: 【对】1、选择题:避险车道是长陡上坡路段行车道外侧增设的供速度失控车辆驶离正线安全减速的专用车道。
选项：A:对B:错答案: 【错】2、选择题:汽车的行驶阻力包括空气阻力、水平阻力、惯性阻力。
选项：A:对B:错答案: 【错】3、选择题:上坡路段的设计通行能力小于设计小时交通量时，可不设爬坡车道。
选项：A:对B:错答案: 【错】4、选择题:避险车道主要有（）种类型。
选项：A:三B:四C:五D:六答案: 【四】5、选择题:在山区根据路基填挖平衡选择控制中桩处填挖的高程点叫做（）。
选项：A:限制点B:关键点C:平衡点D:经济点答案: 【经济点】1、选择题:由于城市交通状况及车辆组成的变化，尤其是车辆性能的提高，横向安全距离以及车速行驶时的摆动宽度，可以适当增大。
《道路勘测设计》章课后习题及答案
第二章 平面设计2-5.设某二级公路设计速度为80km/h ，路拱横坡为2%。
⑴试求不设超高的圆曲线半径及设置超高（% 8 i h =）的极限最小半径（μ值分别取0.035和0.15）。
⑵当采用极限最小半径时，缓和曲线长度应为多少（路面宽B = 9 m ,超高渐变率取1/150）？ 解：⑴不设超高时：）（h V R i 1272+=μ＝0.02)]-(0.035[127802⨯＝3359.58 m ， 教材P36表2-1中，规定取2500m 。
设超高时：）（h V R i 1272+=μ＝0.8)](0.15[127802+⨯＝219.1 m ， 教材P36表2-1中，规定取250m 。
⑵当采用极限最小半径时,以内侧边缘为旋转轴,由公式计算可得：缓和曲线长度：=∆=p i B L '150/1%2%89）（+⨯=135 m 2-6 某丘陵区公路，设计速度为40km/h ，路线转角"38'04954︒=α，4JD 到5JD 的距离D=267.71m 。
由于地形限制，选定=4R 110m ，4s L =70m ，试定5JD 的圆曲线半径5R 和缓和曲线长5s L 。
解:由测量的公式可计算出各曲线要素：πδπβ︒∙=︒∙=-==1806,18022402m ,240000200032R l R l R l l R l p ， 解得：p=1.86 m , q = 35 m , =4T 157.24 m , 则=5T 267.71-157.24 = 110.49 m考虑5JD 可能的曲线长以及相邻两个曲线指标平衡的因素，拟定5s L =60 m ，则有：522460p R = ,30260m ==，"28'20695︒=α 解得=5R 115.227m "00'54322︒=右α ，2-7、某山岭区公路，设计速度为40km/h ,路线转角,'30291︒=右α"00'3043︒=右α ，1JD 至2JD 、2JD 到3JD 距离分别为458.96 m 、560.54 m 。
道路工程概论 第二章 公路路线设计
平面线型要素〔见下图〕: 直线 linearity 圆曲线 circular curve 缓和曲线 transition curve
YZ ZY JD2 YY JD3 YZ ZY JD4A GQ JD4B YZ
JD1 ZY
ZY---直圆切点；YZ---圆直切点；JD---交点；ZH--直缓点； HY-缓圆点； 1.直线 直线是两点间距离最短的路线。 特点:里程短、运营经济、行车视距良好、乘坐平稳舒适。 直线不宜过短，另外，两同向曲线间直线段不宜过短，否 则，会形成“断背曲线”，对行车不利。 但，过长直线又易引起驾驶员产生麻痹与疲劳感，乘客也 感到单调乏味，易疲劳。 直线长度须加以限制。 德国规定∶直线长度＜20v米（v--行车时速km/h）
• 设计小时交通量＝（0.12---0.155）×年平均日交通量
6.通行能力 traffic capacity 道路上的通行能力—是指一条道路在单位时间内， 道路与交通正常条件下，保持一定速度安全行驶时，可能 通过的车辆数。
通行能力是道路规划和设计的依据，也是检验一条道 路是否充分发挥作用和是否发生堵塞的理论依据。 影响通行能力的因素
• 停车视距 （stopping sight distance） • 会车视距 （meeting sight distance） • 超车视距 （overtaking sight distance）
1、停车视距 汽车在公路上行驶，当驾驶员发现路面前方有障碍物， 经判断后，采取制动措施，是汽车在障碍物前停止，这一 必须保证的最短安全距离，称为停车视距。 停车视距按下式计算〔见下图〕
式中:
SH---全超车视距； S1---加速行驶距离； S2---超车在对向车道行驶的距离； S3---超车后的安全距离〔20～60m〕; S4---超车从开始加速到超车完成时段内，对向汽车的行驶 距离m.
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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，不出现错头和破折；
（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
（1）汽车导向轮旋转面与车身纵轴之间关系： 角度为零； 角度为常数； 角度为变数 （2）平面线形三要素 与上述三种状态相对应的行驶轨迹线为： 曲率为零的线形——直线 曲率为常数的线形——圆曲线 曲率为变数的线形——缓和曲线 现代道路平面线形正是由上述三种线形——直线、圆曲线和缓和曲线 构成的，称为“平面线形三要素”。在低速道路上，为简化设计，也可以只使 用直线和圆曲线。
“长直线”的量化：
德国和日本规定直线的最大长度（以米计）为 20v，前苏联为8km，美国为180s行程。 最大长度主要应根据驾驶员的视觉反应及心理 上的承受能力来确定。 一般认为：直线的最大长度在城镇附近或其他 景色有变化的地点大于20V是可以接受的；在景色 单调的地点最好控制在20V以内；而在特殊的地理 条件下应特殊处理。 无论是高速公路还是一般公路在任何情况下都要 避免追求长直线的错误倾向.
距、放样等）。 在直线上设构造物更具经济性。
缺点
直线单一无变化，与地形及线形自身难以协
调。 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。 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。 易对长直线估计得过短或产生急躁情绪，超速 行驶。
合宁高速 Arizo na
Lmin≧6V
《规范》规定： 当设计速度≥60km/h时，同向曲线间的直线最小 长度（以m计）以不小于设计速度（以km/h计）的6 倍为宜；当地形条件及其它特殊情况限制时，最小 直线长度不得小于设计速度(以km/h计)的2倍。 对于设计速度≤40km/h时，参考执行即可。 在受到条件限制时，宜将同向曲线改为大半径 曲线或将两曲线作成复曲线、卵形曲线或C形曲线。
二．汽车行驶时的横向稳定性 （1）汽车在曲线上行驶所产生的横向作用力
假定：汽车在圆曲线上作 匀速圆运动。 离心力：汽车在弯道上， 由于惯性产生离心力。 作用点：汽车重心 方车在 平曲线上行驶的稳定性影 响很大，可能产生横向滑 移或横向倾覆。
公路平面线形由直线、曲 线组合而成，平曲线又分为 圆曲线和回旋线两种。 高速公路和一、二、三级 公路平面线形要素有直线、 圆曲线、回旋线三种。四级 公路平面线形要素有直线、 圆曲线两种。
平面线形三要素：直线、圆曲线和缓和曲线。 道路平面线形设计，是根据汽车行驶的力学性质 和行驶轨迹要求，合理地确定各线形要素的几何参数 ，保持线形的连续性和均衡性，避免采用长直线，并 注意使线形与地形、地物、环境和景观等协调。对于 车速较高的道路，线形设计还应考虑汽车行驶美学及 驾驶员视觉和心理上的要求。
美 国 俄 勒 冈 州 典 型 沙 漠 公 路
香 榭 丽 舍 与 凯 旋 门
在没有任何障碍物的戈壁、草原等开阔地区，应 以直线为主。
直线分别与凹曲线和凸曲线组合
对于长、特长隧道或结构特殊的桥梁等特殊构造物所在的路段 宜采用直线。
交叉前后路段宜采用直线， 应尽可能避免采用小半径曲线。
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2、直线+缓和曲线+圆曲线
曲线的起点ZH(直缓点)、缓和曲线与圆曲线相 连的点HY（缓圆点）、中点QZ(曲中点)、圆曲线 与缓和曲线相连的点YH（圆缓点）、终点YZ(圆 直点)，称为圆曲线主点。
第二节 直线
一、直线的特点
优点
两点之间距离最短。 具有短捷、直达的印象。 行驶受力简单，方向明确，驾驶操作简易。 测设简单方便（用简单的就可以精确量
断背曲线的错觉 ①当直线较短时，在视觉上容易形成直线与两端曲 线构成反弯的错觉； ②当直线过短甚至把两个曲线看成是一个曲线。 危害： 破坏了线形的连续性，造成驾驶操作失误，应尽 量避免。 解决办法： 因为是视觉上的判断错觉，最好的办法是在两同 向曲线间插入长的直线段，让驾驶员在前一个曲线上 看不到下一个曲线。
为弥补长直线景观的单调，需结合 沿线的具体情况采取相应的措施。
曲线的动感及与周边 环境的良好配合。
两侧地形过于空旷时， 宜采取种植不同树种或设置 一定的建筑、雕塑、景观设 计等措施，以改善单调的景 观。
由植树修饰的长直线道路
绿化及景观设计
（一）直线的运用
（1）道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，当采用长直线时，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。但设计时应将直线作为与圆曲线、缓和曲线等同 的线元进行考虑（不应刻意追求小比例直线线形）。 （2）长直线尽头不宜布设小半径平曲线（小于一般最小值），条件受限 连接了小半径平曲线时应按运行速度对视距、超高、路面抗滑性能进 行检查，并采取必要的安全措施（如设置指示标志、增加路面抗滑能 力等）以确保安全。 （3）在长直线上纵坡不宜过大，因为长直线在陡坡下行时很容易导致超 速行车，长直线上的纵坡一般应小于3%。 （4）长直线与大半径凹形竖曲线组合为宜，这样可以使生硬呆板的直线 得到一些缓和或改善。
• 路线的平面(horizontal)--道路中线在水平面上的投影。 • 路线纵断面(vertical)--沿着中线竖直剖切，再行展开。 • 公路横断面(cross-sectional)--中线各点的法向切面。
平面线形 示意图
中线
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。
⑶．两侧地形过于空旷时，宜采取种植不同树种 或设置一定建筑物、 雕塑、广告牌等措施，以改善单 调的景观。 ⑷ ．长直线或长下坡尽头的平曲线必须采取设 置标志、增加路面抗滑能力等安全措施
三.直线设计及计算
实地定交点: 选线人员根据道路等级和地形条件定出 一系列直线，相邻两直线相交得到各个交 点(JD1、JD2、…)，通过测量交点的距 离，确定交点之间的关系；或通过测量交 点与导线点的坐标关系，确定交点坐标， 再根据相邻交点坐标算出交点偏角和距离。
偏角的测量：偏角或称转角，是指路线由一个方向 偏向另一个方向时，偏转后的方向与原方向的夹角。 偏转后的方向位于原方向左侧时，称左偏，位于原 方向右侧时，称右偏。在路线测量中，一般规定测 交点右角，由右角计算偏角。右角是指前进方向右 侧夹角，一般用全测回法测量。右角大小为，右角 ＝（后视读数）－（前视读数），当后视读数小于 前视读数时，上式为，右角＝(后视读数＋360°)－ （前视读数）。 偏角按下式计算：
左＝右－ 180，右＝ 180 右
X
直线的计算
Y
四、直线的最大长度和最小长度
1．直线的最大长度
我国《标准》和《规范》对直线的最大长度没有具体的规定 ，但原则规定直线的最大长度应有所限制，尽量避免长直线。 我国地域辽阔，地形条件在不同的地区有很大的不同，对直线 最大长度很难作出统一的规定。 最大长度主要应根据驾驶员的视觉反应及心理上的承受能 力来确定。 一般认为：直线的最大长度在城镇附近或其他景色有变化 的地点大于20V是可以接受的；在景色单调的地点最好控制在 20V以内；而在特殊的地理条件下应特殊处理。
l 2V
当设计速度≤40km/h时，可参照上述规定执行 。 当直线两端设置有缓和曲线时，也可以直接相 连，构成S型曲线。
问 题： 6v、 2v 相 当 几 秒 行 车 ？
第三节 圆曲线
一、圆曲线的特点 各级公路和城市道路不论转角大小均应设置圆 曲线。 圆曲线作为公路平面线形具有以下主要特点： 曲率1/R=常数，测设和计算简单； 比直线更能适应地形的变化； 在圆曲线上行驶要受到离心力的作用； 要比在直线上行驶多占用道路宽度； 在小半径的圆曲线内侧行驶时，视距条件较差。
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。
2.直线的最小长度
直线的长度：前一个曲线终点到下一个曲线起点之间的距离。 YZ(ZH)－ZH（ZY) 之间的距离
2．直线的最小长度
相邻两曲线之间应有一定长度的直线，这个直 线是指前一曲线的终点（HZ或YZ）到后一曲线的起 点（ZH或ZY）之间的长度。 （1）同向曲线间的直线最小长度 同向曲线：是指两个转向相同的相邻曲线之间 连以直线而形成的平面线形。 断背曲线：同向曲线间连以短的直线。
平面线形示意图
道路中线 圆曲线（加宽）
直线 缓和曲线
三、平曲线主点名称 1、直线+圆曲线
曲线的起点ZY(直圆 点)、中点QZ(曲中点)、 终点YZ(圆直点)，称为 圆曲线主点。
α 切线长：T Rtg 2 π 曲线长：L αR 180 α 外距：E R(sec 1) 2 切曲差（校正值）：J 2T L
第二章 平面设计
本章主要学习内容
要求
1. 汽车行驶轨迹特性与道路平面线形要素。
2. 直线的特点与运用（最大长度、最小长度）。 3. 圆曲线的特点、半径与长度。 4. 缓和曲线性质、行驶和参数
要素
5. 平面线形设计原则与线形组合
方法
6. 道路平面设计主要成果。
展示
第一节
概
述
一、路线的相关概念
道路：一条三维空间的实体，是由路基、路面、桥梁、涵洞 、隧道等组成的空间带状构造物。 路线：道路中线的空间位置。 线形：道路中心线的立体形状。 路线平面：路线在水平面上的投影。 路线纵断面：沿中线竖直剖切再行展开的断面（展开是指展 开平面、纵坡不变）。 路线横断面：中线上任一点的法向切面。 路线设计：确定路线空间位置和各部分的几何尺寸。
Australia
二、直线的运用
采用直线线形时必须注意线形与地形的关系，在运 用直线线形并决定其长度时，必须慎重考虑，一般不宜 采用长直线。 路线完全不受地形、地物限制的平坦地区或山间的宽 阔河谷 地带； 城镇及其近郊道路，或以直线为主体进行规划的地区 ； 长大桥梁、隧道等构造物路段； 路线交叉点及其附近； 双车道公路提供超车的路段。