道路勘测设计平面设计

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（单位：m）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。
当直线长度大于1km时，可采用下列技术措施予 以弥补：
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
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。
（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 考虑到其超高和加宽缓和的需要，以及驾驶人 员操作的方便。
道路勘测设计
第二章 平面设计
第一节 概 述
一、路线
路线——道路中线的空间位置。 道路是一条三维空间的带状实体，由路基、
路面、桥涵等沿线设施组成。为了研究方便，在 道路几何设计时，将道路先分解为平面、纵断面、 横断面三部分分别研究、设计，平、纵、横三者 之间既要综合考虑，又需分别处理。 平面——路线在水平面上的投影。 纵断面——沿中线竖向剖切再行展开得到的线形。 横断面——中线上任意一点的法向切面是道路在
X G
v2 gR
ih
用V（km/h）表达上述公式，则：
V2 127 R
ih
2、横向倾覆条件分析
横向倾覆：汽车在横向力的作用下，可能产生绕外侧车轮触 地点向外倾覆的危险。 稳定条件：倾覆力矩小于或等于稳定力矩。即 :
Xhg
Y
b 2
(Fih
G) b 2
F·hi比G小得多，可略去不计，则
X b
G 2hg
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。
必须强调：无论是高速路还是低速路，在任何情况下 都要避免追求长直线的错误倾向。
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。
初雪后的车辆轨迹；
夜间行车灯光轨迹等。
行驶中的汽车其重心的轨迹在几何性质上 有以下特征：
（1）轨迹是连续的、圆滑的，即轨迹上 任一点不出现折转和错位。
（2）轨迹的曲率是连续的，即轨迹上任 一点不出现两个曲率值。
（3）轨迹的曲率变化是连续的，即轨迹 上任一点不出现两个曲率变化率值。
理想的道路平面线形应与汽车的重心 轨迹线完全重合。
二、圆曲线半径
（一）公式与因素
V2 R
127( ih )
在指定车速V下，极限最小半径决定于容许的最大横 向力系数和该曲线的最大超高。
1、关于横向力系数 （1）危及行车安全
为保证汽车用普通轮胎在不利路面状况下能不产
生横向滑移， μ应小于0.2。 μ≤φh
（2）增加驾驶操纵的困难
要求μ<0.3。
（3）增加燃料消耗和轮胎磨损
（3）要考虑驾驶者和乘客以心理上的安全感
对重山区、城市附近、交叉口以及有相当数量非 机动车行驶的道路，最大超高还要比一般道路小些。
（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
（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。 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。
ih 2% μ=0.035～0.040
ih 2% μ=0.040～0.050
（三）圆曲线的特点及运用
1、圆曲线的特点
各级道路不论转角大小均应设置圆曲线。在路线改变方
向的转折处（即交点处），往往可插入与两端直线相切的圆
曲线来实现路线方向的改变。按照地形条件选用不同大小的
圆曲线使其更加适应地形和驾驶员的视觉心理。
抵消一部分离心力的作用，其余部分由汽车轮胎 与路面之间的横向摩阻力与之平衡。
建立如图2-5坐标系，则：
X=Fcosα-Gsinα
Y=Fsinα+Gcosα α一般很小，则sinα≈tan α=ih
cosα ≈1
X=F-Gih=G（v2/gR-ih）
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
适用：一般最小半径是在通常情况下推荐采用的 最小半径。
一方面考虑了汽车在这种曲线上以设计速度或以 接近设计速度行驶时，旅客有充分的舒适感；
另一方面考虑到在地形比较复杂的情况下不会过 多增加工程量。
3、不设超高的最小半径
定义：指平曲线半径较大，离心力较小时，汽 车沿双向路拱（不设超高）外侧行驶的路面摩阻力 足以保证汽车行驶安全稳定所采用的最小半径。路 ， 面不设超高。
V2 127 R
ih
R
V2
127
b 2hg
ih
3、横向滑移条件分析
横向滑移：汽车在横向力的作用下，可能产生沿横向力方向 的侧向滑移。
稳定条件：横向力大于或等于轮胎与路面之间的横向附着力。 即：
X Y h G h
φh——横向附着系数
X G
h
V2
R 127h ih
利用此式可计算出汽车在平曲线上行驶时，不产生横
该点的横断面。
路线设计——是指确定路线空间位置和各
部分几何尺寸的工作。
路线位置受社会、经济、自然条件和 技术标准等因素的制约。设计者在尽量顾 及各种制约因素综合作用的前提下，先确 定平面位置，再设计纵断面和横断面。
在调查研究，分析各种材料、影响因 素的基础上，经过平、纵、横综合考虑， 设计出一条技术可行且经济合理的路线。 而且往往需要经过反复比较，才有望得到 一个满意的结果。
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。
《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3倍。
向滑移的最小平曲线半径R或最大允许行驶速度V。
4、横向稳定性的保证
汽车在平曲线上行驶时的横向稳定性主要取决于横向力系 数值的大小。
现代汽车在设计制造时重心较低，一般
b 2hg
h 0.5
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
b 1 2hg
h
b 2hg
汽车在平曲线上行驶时，在发生横向倾覆之前先产生横向 滑移现象。在道路设计中应保证汽车不产生横向滑移，同时 也就保证了横向倾覆的稳定性。
一、汽车行驶的横向稳定性
汽车行驶稳定性是指汽车行驶过程中，在外 部因素的作用下，汽车尚能保持正常行驶状态和 方向，不致失去控制而产生滑移、倾覆等现象的 能力。
影响汽车行驶稳定性的因素主要有：汽车本 身的结构参数、驾驶员的操作技术以及道路与环 境等外部因素的作用。
1、汽车在圆曲线上行驶时力的平衡
《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。
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。
三、直线的运用
选用直线线形时，应根据路线所处地段的地形、地貌、 地物，并考虑驾驶者的视觉、心理状态等合理布设。
设计速度
120 100
80
60
40
30
20
横向力系数 0.1 0.12 0.13 0.15 0.15 0.16 0.17
2、关于最大超高
（1）要考虑车辆组成
在混合交通的道路上，要同时顾及快、慢车，快 车超高宜大，慢车超高宜小。
（2）要考虑气候因素
慢车及停在弯道上的车辆在不利季节情况要能避 免沿路面最大合成坡度下滑（一年中气候恶劣季节路 面的横向摩阻系数）。
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
距、放样等）。 在直线上设构造物更具经济性。
基于这些优点，在道路线形设计中直线被广 泛使用。
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。
径。 ih 8% h 0.1 ~ 0.17
强调说明：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
定义：是指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。
《标准》中计算一般最小半径时:
ih 6% ~ 8% h 0.05 ~ 0.06
μ的存在使车辆的燃油消耗和轮胎磨损增加。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。
（4）行旅不舒适
当μ超过一定数值时，驾驶者在曲线行驶中驾驶紧张，乘 客感到不舒适。 μ ＜0.1～0.15间，舒适性可以接受。
综上所述对行车的安全、经济与舒适方面的要求，最 大横向力系数采用：