平纵线形组合设计
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。
道路线形设计中存在问题及其解决方法
道路线形设计中存在问题及其解决方法摘要：线形设计是当前我国范围内道路工程设计过程中一项非常重要的组成内容，其同时涉及到平面线形设计与纵断面线形设计、平纵线形组合设计等多项内容，是道路工程设计过程中的重点设计内容与难点设计内容，更是确保当前道路工程设计质量的一项重要设计内容。
基于此，本文将结合当前我国范围内道路线形设计中的各项内容进行全面细致的阐述总结，以此明确当前我国道路线形设计中存在的问题与具体的解决方法。
关键词：道路线形设计；平面线形设计；纵断面线形设计；平纵线形组合设计道路工程的设计本身是一项以三维空间实体作为主要设计方法的方案内容，因此在道路线形的设计过程中通常将其进行全面分解以确保道路线形设计内容的全面性和针对性。
当前我国范围内道路线形的设计通常将其分为路线平面线形设计、路线纵断面线形设计、路线横断面线形设计三项内容，在充分明确上述三项设计内容独立性的同时也充分强调三者设计内容的关联性与影响性，以此确保道路线形设计内容的整体性和针对性，确保道路线形的设计内容能够充分满足各项设计要求的标准，并满足当前道路工程实际施工功能的需求。
基于此，本文将结合当前我国范围内道路线形设计中的各项内容进行全面细致的阐述总结，以此明确当前我国道路线形设计中存在的问题与具体的解决方法。
一、道路工程的路线设计程序结合当前我国范围内道路工程的实际路线设计情况来看，设计人员在道路路线设计顺序上需要在充分考虑当前道路工程纵横断面平衡性的基础上确定相应的道路平面，进而沿着已经标定的道路平面线形完成道路的高程测量、纵断面测量等测量工作，最后根据当前道路工程的实际地形情况、地质情况、水文情况与其他情况综合考虑道路工程的纵断面设计内容与横断面设计内容。
在此过程中，设计人员必须要确保当前道路工程线形的均衡性，并尽可能的节省道路工程在建造过程中使用到的土石方数量，因此在必要的情况下设计人员也可以针对已经标定的道路平面线形进行一定的调整更改，以此确保各项设计结果均能得到有效改善。
第五章线形设计
2. 平直路段运行速度
（1）当直线入口速度等于期望速度时，车辆在平 直路段上保持期望速度匀速行驶，直线段出口运 行速度vout等于期望速度 v e 。 （2）当直线入口速度小于期望速度时，直线段出 口运行速度 vout 按公式 计算；当计 算出的运行速度大于或等于期望速度时，取期望 速度。 （3）当入口速度大于期望速度时，车辆将减速行 vout 为期望速度。 驶，直到期望速度后匀速行驶，
2β≤α
式中：α——路线转角(°) β——回旋线角(°)。
2. S型曲线 定义：两个反向圆曲线用两段反向回旋线 连接的组合形式。
要求：
从行驶力学与线形协调、超高过渡考虑，宜 ； 当采用不等参数时，比值应小于2.0，有条件时以小于 1.5为宜。
两回旋线以径向连接为宜，当条件受限不得已插入短
直线或相互重合时，短直线或重合段的长度L应符合下 式规定：
2. 设计速度与运行速度协调性评价 设计速度与运行速度协调性评价：是指对 同一路段的运行速度与设计速度的差值进 行评价。 当同一路段运行速度与设计速度的差值大 于20km/h时，应对该路段的设计指标进行 安全性检验和调整。
若路段运行速度高于设计速度时，应按运 行速度检验和调整，否则行车不安全； 若路段运行速度低于设计速度时，只要运 行速度连续，行车是安全的，不必调整。
上线辅曲线半径与主曲线半径比值不宜大于 2.0。 两相邻回头曲线间应尽可能拉开距离。 仅适用受限的三四级公路及山城道路。
要求：
上线辅曲线半径与主曲线半径比值不宜大于 2.0。 两相邻回头曲线间应尽可能拉开距离。 仅适用受限的三四级公路及山城道路。
（二）平面线形要素组合计算
1. 基本型曲线设计与计算 （1）对称形 曲线计算
第五章 线形设计
平、纵线形组合设计原则与要求
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组成的立体形状。
线形设计首先从路线规划开始，然后按照选线、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，最终展现在驾驶员面前的平、纵、横三者组合的立体线形，特别是平、纵线形的组合对立体线形的优劣起着至关重要的作用。
平、纵线形组合设计是指在满足汽车动力学和力学要求的前提下，研究如何满足视觉和心理方面的连续、舒适，与周围环境的协调和良好的排水条件。
特别在高等级公路的设计中必须注重平、纵线形的合理组合。
（一）组合原则平面与纵断面组合应遵循如下设计原则：1.应能在视觉上自然地诱导驾驶员的视线，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，它不仅影响线形的平顺性，而且与工程费用密切相关，任何单一提高某方面的技术指标都是毫无意义的。
3.选择组合得当的合成坡度，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,以减轻驾驶员的疲劳和紧张程度。
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平曲线和竖曲线两者在一般情况下应相互重合，且平曲线应稍长于竖曲线如图所示，宜将竖曲线的起终点，放在平曲线的缓和段内；这种立体线形不仅能起到诱导视线的作用，而且可取得平顺和流畅的效果。
b平曲线与竖曲线大小应保持均衡，其中一方大而平缓时，另一方切忌不能形成多而小。
平、竖曲线几何要素要大体平衡、匀称、协调，不要把过缓与过急、过长与过短的平曲线和竖曲线组合在一起。
c当平曲线半径和竖曲线半径都很小时，平曲线和竖曲线两者不宜重叠，或必须增大平、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，以免失去引导驾驶员视线的作用，使驾驶员操作失误，引起交通事故。
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配合，对双车道公路能提供超车方便，在平坦地区易于地形相适应，行车单调，驾驶员易疲劳。
简述公路平纵线形组合设计原则
简述公路平纵线形组合设计原则1.引言1.1 概述概述部分内容:公路平纵线形组合设计原则是指设计公路平面布置时，根据道路的特定需求和周边环境条件，合理确定公路的纵坡、水平线形及曲线形等要素的组合方式。
公路平纵线形组合设计是公路工程设计中的重要环节，直接关系到公路的舒适性、通行能力和安全性。
在公路平纵线形组合设计的过程中，需要考虑道路的纵向变化、交通安全、通行能力、视距等因素。
通过合理的设计，可以减小交通事故的发生概率，提高道路的通行效率，保障行车的舒适性。
同时，公路平纵线形组合设计还要综合考虑环境保护、土地利用等因素，使公路与周边的自然、人文环境相协调。
在实际设计中，公路平纵线形组合设计要根据不同道路类型和功能进行分析研究，比如高速公路、城市快速路、乡村公路等。
不同道路类型的设计要求和要点不同，需要根据实际情况进行调整和优化。
综上所述，公路平纵线形组合设计原则在公路工程设计中具有重要作用，通过合理的设计可以提高道路的舒适性、通行能力和安全性。
在未来的设计中，我们需要不断总结经验，借鉴国内外先进的设计理念和技术，不断创新和完善公路平纵线形组合设计原则，为建设更优质、更便捷、更安全的公路网络做出贡献。
1.2文章结构文章结构部分的内容如下：文章结构部分旨在介绍本篇长文的组织和框架，以便读者可以更好地理解文章的内容和逻辑结构。
首先，本篇长文分为引言、正文和结论三个部分，每个部分都有其特定的目的和内容。
引言部分主要是对整个文章进行概述，并介绍文章结构的整体安排。
正文部分是文章的核心部分，详细介绍了公路平纵线形组合设计原则的相关要点。
结论部分则对正文进行总结，并展望了未来可能的发展方向。
在引言部分，我们首先会概述本篇长文的主题——公路平纵线形组合设计原则，以及与该主题相关的背景和重要性。
接着，我们会介绍文章的结构安排，明确各个部分的内容和目的，以便读者可以在阅读过程中有条理地理解和掌握文章的核心思想。
正文部分是本篇长文的重点，会详细介绍公路平纵线形组合设计原则的要点。
道路勘察设计知识点
一、填空1、物种运输方式：铁路、公路、水运、航空、管道。
2、道路分级：根据功能和适应交通量分五个等级：高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路。
3、技术指标分类：大城市采用各类道路中的一级标准，中等城市采用二级标准，小城市采用三级标准。
4、平面线形三要素：直线、圆曲线、缓和曲线。
5、三个最小半径：极限最小半径、一般最小半径、不设超高的最小半径。
6、缓和曲线的布设条件r>=2βo。
7、行驶阻力分类：空气阻力、道路阻力（滚动阻力、坡度阻力）、惯性阻力。
8、土石方调配原则：先横、后纵、选用适当运输方式、确定合理经济运距。
9、平面线形要素组合：基本型曲线、S形曲线、卵形曲线、凸形曲线、复合型曲线、C形曲线、回头形曲线。
10、选线步骤：路线方案选择、路线带选择、具体定线。
11、展线方式：自然展线、回头展线、螺旋展线。
12、行车视距种类：停车视距、会车视距、错车视距、超车视距。
二、名词解释1、交通量：单位时间内通过道路某一断面的车辆数。
（计量单位常用平均日交通量或小时交通量）2、通行能力：在一定的道路、环境和交通条件下，单位时间内道路某个断面上所能通过的最大车辆数，是特定条件下道路能承担车辆数的极限值。
3、第三十位小时交通量：将一年内所有小时交通量，按从大到小的顺序排列，序号第30位的小时交通量。
4、道路建筑限界：为保证车辆和行人正常通行，规定在道路的一定高度和宽度范围内不允许有任何设施及障碍物侵入的空间范围。
5、断背曲线：同向曲线中用直线连接时，当直线过短甚至把两个曲线看成是一个曲线，破坏了线形的连续性，形成断背曲线。
（解决方法：1净接2直线足够长3变一个曲线）6、动力因数：某型汽车在海平面高程上，满载情况下，每单位车重克服道路阻力和惯性阻力的性能。
7、平均纵坡：一定长度路段两端点的角差与该路段长度的比值，它是衡量纵断面线形质量的一个重要指标。
8、合成纵坡：道路纵坡和横坡的矢量和。
9、爬坡车道：设置在陡坡路段上坡方向右侧供慢速车行驶的附加车道。
浅谈公路设计中的平、纵线形组合
浅谈公路设计中的平、纵线形组合摘要：本文对在实际公路设计中平、纵断面线形结合时应该遵循和注意的问题进行了探讨，以供参考。
关键词：公路,线型组合,设计原则前言在公路设计中,平、纵断面是极为重要的组成部分。
平、纵断面线形配合不好,不但有碍于行车舒适等优点的发挥,而且会加剧视觉不良,造成行车上的危险。
平、纵断面线形的组合设计很好的配合,通常无须增加造价就能提高公路的品质,安全和完美线形,并有助于保持连续、匀速行驶。
1 平纵线形组合设计原则( 1) 应在视觉上能自然地引导驾驶员的视线，并保持视觉的连续性。
任何使驾驶员感到茫然、迷惑或判断失误的线形，都必须尽力避免。
在视觉上能否自然地诱导视线，是衡量平纵线形组合的最基本问题。
( 2) 注意保持平纵线形的技术指标大小应均衡。
它不仅影响线形的平顺性，而且与工程费用相关。
对纵段面线形反复起伏、在平面上却采用高标准的线形是无意义的，反之亦然。
( 3) 选择组合得当的合成坡度，以利于路面排水和行车安全。
( 4) 注意与公路周围环境的配合。
它可以减轻驾驶员的疲劳和紧张程度，并可起到引导视线的作用。
2 平纵线形组合方式及注意问题2. 1 平面直线与纵断面直线组合线形单调、枯燥，在行车过程中视景无变化，容易使司机产生疲劳和超车频繁，在组合时一般应避免这种情况。
但在交通比较错综复杂的路段( 如交叉口) ，采用这种线形要素是有利的。
为调节单调的视觉，增进视线诱导，设计时可用划行车道线、标志、绿化、注意与路旁建筑设施配合等方法来弥补。
2. 2 平面直线与纵段面凹形竖曲线组合直线具有较好的视距条件，由于纵断面上插入了凹形竖曲线，因此线形不再生硬、呆板，而且给予司机以动的视觉印象，提高了行车的舒适性。
但是要注意以下三点:( 1) 避免采用较短的凹形竖曲线( 一般以大于最小竖曲线半径的3 - 4 倍为宜) ，以避免产生折点。
( 2) 在两个凹形竖曲线间注意不要插入短直线。
若能将两凹形竖曲线合二为一，则会具有更佳的视觉和行车效果。
线形设计
A为回旋线参数，R2 为小圆半径(m)
R2 0. 2 0 .8 R1
D / R2 0.003 ~ 0.03
4、凸型
在两个同向回旋线间不插入圆曲线径相衔接的组合，如图5-4
回旋线参数及连结点的曲率半径应满足最小回旋线参数、圆曲 线最小半径的规定
(五)复合型
两个以上同向回旋线间在曲率相等处相互连接的形式，如图5-5。
（4）注意与道路周围环境的配合。它可以减轻驾驶员的疲劳和 紧张程度，并可起到引导视线的作用。
3、平曲线与竖曲线的组合 （1）平曲线与竖曲线应相互重合，且平曲线应稍长于竖曲线 这种组合是使平曲线和竖曲线对应，最好使竖曲线的起终点分 别放在平曲线的两个缓和曲线内，即所谓的“平包竖”。
实际应用中，竖曲线的起终点最好分别放在平曲线的两个缓和曲 线内，其中任一点都不要放在缓和曲线以外的直线上，也不要放 在圆弧段之内。若平、竖曲线半径都很大，则平、竖位臵可不受 上述限制；若做不到平、竖曲线较好的组合，宁可把二者拉开相 当距离，使平曲线位于直坡段或竖曲线位于直线上。
(一)纵断面设计的一般原则 (二)纵断面设计要点
平纵线形组合设计
(一) 纵断面设计的一般原则
纵断面设计要求为：保证行车的平顺、安全及汽车运输的经济， 使道路建筑费最低，路基和构造物具有足够的稳定性。 纵断面设计的具体要求包括： （1）应满足纵坡及竖曲线的各项规定（最大纵坡、坡长限制、 坡段最小长度、竖曲线最小半径及竖曲线最小长度等）。 （2）纵坡应均匀平顺。纵坡尽量平缓、起伏不宜过大和频繁； 变坡点处尽量设臵大半径竖曲线，尽量避免极限纵坡值；缓和 段配合地形布设，垭口处纵坡尽量放缓；越岭线应尽量避免设 臵反坡段（升坡段中的下坡损失）。 （3）平面上直线路段不宜在短距离内出现凸凹起伏频繁的纵断 面线形。 （4）纵断面的设计应与平面线形和周围的景观相协调，即应考 虑人体视觉心理上的要求，按照平竖曲线相协调及半径的均衡， 来确定纵断面的设计线。
平纵线形组合设计
设计应充分考虑使用需求，确保空间布局 合理、流线顺畅，满足使用者的行为习惯 和心理需求。
美学性
可持续性
平纵线形组合设计应注重美学表现，通过 线条、色彩、材质等元素的运用，创造出 具有美感的视觉效果。
设计应考虑环保和可持续性，采用绿色材 料和节能技术，降低对环境的负面影响。
平纵线形组合设计的要点
空间布局
积水对道路造成影响。
节约工程量
竖曲线设计应尽量节约工程量 ，减少土方开挖和填筑量，降
低工程造价。
考虑景观要求
竖曲线设计应考虑景观要求， 与周围环境相协调，提高道路
的美观性。
04 平纵线形组合设计
平纵线形组合设计的基本原则
统一性
功能性
平纵线形组合设计应保持整体风格和元素 的统一，使整个设计看起来和谐、协调。
平曲线类型
根据不同的设计需求和应用场景，平曲线可以分为圆弧形、抛物线形、椭圆线 形等多种类型。每种类型的平曲线都有其独特的特点和应用范围。
竖曲线定义
竖曲线定义
竖曲线指的是在垂直方向上的曲线，通常用于建筑物、山体 等物体的设计。竖曲线的设计可以改变物体的高度和形状， 以达到特定的功能和视觉效果。
竖曲线类型
路面设计
根据交通量和车辆类型，选择合适的路面材料和结构，以提高路面 的耐久性和防滑性能。
优化竖曲线设计
坡度与坡长
合理设置坡度和坡长，以降低车辆行驶的阻力和提高排水性能。
竖曲线半径
选择合适的竖曲线半径，以平衡视距和道路线形的美观性。
视距与净空
确保足够的视距和净空，以满足车辆行驶的安全性和舒适性。
优化平纵线形组合设计
过程中，需要综合考虑这些因素，以达到最佳的设计效果。
纵断面设计-竖曲线、平纵线形组合设计
纵断面设计-竖曲线、平纵线形组合设计第三节竖曲线设计纵断面上相邻两条纵坡线相交的转折处，为了行车平顺用一段曲线来缓和，这条连接两纵坡线的曲线叫竖曲线。
竖曲线的形状，通常采用平曲线或二次抛物线两种。
在设计和计算上为方便一般采用二次抛物线形式。
纵断面上相邻两条纵坡线相交形成转坡点，其相交角用转坡角表示。
当竖曲线转坡点在曲线上方时为凸形竖曲线，反之为凹形竖曲线。
一、竖曲线（一）竖曲线基本方程式我国采用的是二次抛物线形作为竖曲线的常用形式。
其基本方程为：若取抛物线参数为竖曲线的半径，则有：（二）竖曲线要素计算公式竖曲线计算图示1、切线上任意点与竖曲线间的竖距通过推导可得：2、竖曲线曲线长：L = Rω3、竖曲线切线长：T= TA =TB ≈ L/2 =4、竖曲线的外距： E =⑤竖曲线上任意点至相应切线的距离：式中：x —为竖曲任意点至竖曲线起点（终点）的距离, m；R—为竖曲线的半径，m。
二、竖曲线的最小半径(一)竖曲线最小半径的确定1.凸形竖曲线极限最小半径确定考虑因素（1）缓和冲击汽车行驶在竖曲线上时，产生径向离心力，使汽车在凸形竖曲线上重量减小，所以确定竖曲线半径时，对离心力要加以控制。
（2）经行时间不宜过短当竖曲线两端直线坡段的坡度差很小时，即使竖曲线半径较大，竖曲线长度也有可能较短，此时汽车在竖曲线段倏忽而过，冲击增大，乘客不适；从视觉上考虑也会感到线形突然转折。
因此，汽车在凸形竖曲线上行驶的时间不能太短，通常控制汽车在凸形竖曲线上行驶时间不得小于3秒钟。
（3）满足视距的要求汽车行驶在凸形竖曲线上，如果竖曲线半径太小，会阻挡司机的视线。
为了行车安全，对凸形竖曲线的最小半径和最小长度应加以限制。
2.凹形竖曲线极限最小半径确定考虑因素（1）缓和冲击：在凹形竖曲线上行驶重量增大；半径越小，离心力越大；当重量变化程度达到一定时，就会影响到旅客的舒适性，同时也会影响到汽车的悬挂系统。
（2）前灯照射距离要求对地形起伏较大地区的路段，在夜间行车时，若半径过小，前灯照射距离过短，影响行车安全和速度；在高速公路及城市道路上有许多跨线桥、门式交通标志及广告宣传牌等，如果它们正好处在凹形竖曲线上方，也会影响驾驶员的视线。
道路勘测设计试题及答案
一、选择题1.关于平纵组合，不正确的是( A )。
A.平曲线和竖曲线的大小不必保持均衡B.避免在凸形竖曲线的顶部插入小半径的平曲线C.避免在凹形竖曲线的底部插入小半径的平曲线D.一个平曲线内，必须避免纵面线形的反复凸凹2.关于汽车行驶的附着条件，正确的说法有（AE ）。
A.附着条件是汽车行驶的充分条件B.附着条件是汽车行驶的必要条件C.附着条件是汽车行驶的充分和必要条件D.附着条件是指牵引力不小于驱动轮与路面的附着力E.附着条件是指牵引力不大于驱动轮与路面的附着力3.设竖曲线半径、长度和切线长分别为R、L和T，转坡点处坡度角为ω，则竖曲要素计算公式正确的有（ BD ）。
A.L=R/ωB.L=RωC.L=R+ωD.T=1/2LE.T=L4关于土石方调配的复核检查公式，正确的有（ B D ）。
A.横向调运方+纵向调运方+借方=挖方B.横向调运方+纵向调运方+借方=填方C.横向调运方+纵向调运方+填方=借方D.挖方+借方=填方+弃方E.挖方+填方=借方+弃方5.关于越岭线，正确的有（AB ）。
A.相对高差200～500m时，二、三、四级公路越岭线平均纵坡以接近5.5%为宜B.相对高差在500m以上时，二、三、四级公路越岭线平均纵坡以接近5%为宜C.越岭线路线布局以平面设计为主D.越岭线按以直线方向为主导的原则布线E.越岭线应走在直连线与匀坡线之间6.关于竖曲线，正确的有（AE ）。
A.各级公路在纵坡变更处均应设置竖曲线B.四级公路在纵坡变更处可不设置竖曲线C.竖曲线的形式只能采用抛物线D.竖曲线的形式只能采用圆曲线E.竖曲线的形式可采用抛物线或圆曲线7.平面设计时，关于直线的最小长度，正确的有（BE ）。
A.当设计车速≥60km/h时，同向曲线间的直线最小长度（以m计）以不小于设计车速（以km/h计）的2倍为宜B.当设计车速≥60km/h时，同向曲线间的直线最小长度（以m计）以不小于设计车速（以km/h计）的6倍为宜C.当设计车速≥60km/h时，对同向曲线间的直线最小长度没有限制D.当设计车速≥60km/h时，对反向曲线间的直线最小长度没有限制E.当设计车速≥60km/h时，反向曲线间的直线最小长度（以m计）以不小于设计车速（以km/h计）的2倍为宜8.在某一排档，关于汽车的临界速度V k，正确的是（ADE ）。
平纵线形组合设计
七．避免小半径的竖曲线 与缓和曲线重合。
平、纵线形组合与 景观的协调配合
内容： 充分利用自然景观 人造景观设计 线形与景观的配合应遵循以下原则： 绕避风景区、自然保护区、名胜古迹区、
文物保护区。 提供视野的多样性，力求与周围的风景自
然地融为一体。
3．可采用 修整、植草 皮、种树等 措施加以补 救。
驾驶者的周界感随 车速的增加而减少。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
添加标题
V=72km/h时， 驾驶者视角在 ±30～40°的范围，
添加标题
V=97km/h时， 视角< ± 20°
添加标题
97km／h时，关 注中心而不顾两 侧。
4．视觉分析方法
一．道路透视图：是按照汽车在道路上的行驶位置，根据线形的几何状况确定的视轴方向以及由车速确定的视轴长度，利用坐标透视的原理绘制的。 二．作用： 三．判断立体线形是否顺适， 四．有否易产生判断错误或茫然的地方， 五．路旁障碍是否有妨碍视线。 六．若存在上述缺陷则要在设计阶段进行修改，然后再绘出透视图分析研究，直至满意为止。
二、道路平、纵线形组合设计
1
适用条件及要求：
2
V设计≧60km/h时，必须注重平、纵
的合理组合；
3
V设计≦40km/h时，在保证安全的前
提下，避免和减轻不利组合。
4
平、纵组合的设计原则
5
在视觉上引导驾驶员的视线，并保持
视觉的连续性。
6
保持平、纵线形指标大小应均衡,使线
形在视觉上、心理上保持协调。
7
不破坏就是最大的保 护
尽量少破坏沿线自然景观，避免深挖高填。
应进行综合绿化处理， 避免形式和内容上的单 一化，将绿化视作引导 视线、点缀风景以及改 造环境的一种技术措施 进行专门设计。
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。
道路勘测与规划设计第三章纵断面设计
地面线：根据中线上各桩点的高程而点绘的一条不规则的 折线。平面确定后，地面线自然就唯一的确定下来。反映 了路线中线处的地形起伏情况。 设计线：满足一定的技术标准和要求的，由设计人员确定 的一条具有规则形状的几何线形，反映了路线的起伏变化 情况。由直坡段和竖曲线构成。
坡度＝两变坡点高差/平 距 直坡段 坡长：两变坡点水平距 离
2、道路阻力 （1）滚动阻力 汽车的轮胎具有弹性，所以当车轮滚动时，轮胎会连续反复 地发生变形。车轮轮胎的变形属弹塑性体的变形，导致能 量损失。 （2）坡度阻力 汽车在坡道倾角为α的道路上行驶时，车重G在平行于路面 方向的分力为Gsinα，上坡时它与汽车前进方向相反，阻 碍汽车行驶；而下坡时与前进方向相同，助推汽车行驶。
①
②
③
④
3、《标准》规定：二、三、四级公路越岭路线的平均纵 坡应符合以下规定： 越岭路段的相对高差为200m～500m时，平均纵坡以接 近5.5%为宜。 越岭路段的相对高差大于500m时，平均纵坡以接近5% 为宜。 在任一连续3km路段的平均纵坡不宜大于5.5%。 城市道路的平均纵坡按上述规定减少1.0%。对于海拔 3000m以上的高原地区，平均纵坡应较规定值减少0.5% ～1.0%。
4、最小坡长 （1）理由：过短，则变坡点个数增加，行车时颠簸频繁，
影响行车平顺性；过短，则不能满足设置最短竖曲线这一
几何条件的要求。从路容美观、相邻两竖曲线的设置和纵 面视距等也要求坡长应有一定最短长度。
（2）《标准》和《城规》规定，各级道路最短坡长应按表 3-14和表3-15选用。在平面交叉口、立体交叉的匝道以及 过水路面地段，最短坡长可不受此限。
上坡为正
下坡为负
平坡为0
道路勘测设计
道路勘测设计报告姓名：覃川川学号：0843052179 班级：土木3班班号：08305023第一部分----平纵曲线的组合原则、形式、类型及注意事项⏹平面曲线平面曲线组合原则及注意事项：总的来说，平面线形应与地形、地物、和环境相适应，保持线性的连续性与均衡性，并与纵断面设计相协调，具体的可以分为以下四点：(一)平面线形应直捷、流畅，与地形、地物相适应，与周围环境相协调平面线形宜直则直，宜曲则曲，不应片面追求直曲，这取决于当地地形地物等具体情况。
注意事项：◆在地势平坦开阔的平原微丘区，路线直捷舒畅，平面线形三要素中直线所占比列较大。
◆在地势起伏的山岭重丘区，线路弯曲多变，曲线在平面线形中所占的比例较大，以曲线为主。
◆若在没有任何障碍物的开阔地区（如戈壁、草原）人为设置一些不必要的曲线，或在高低起伏的山岭地区硬拉长直线，都将产生不协调的感觉。
(二)保持平面曲线的均衡与连续为使一条道路上的车辆尽量以匀速行驶，避免出现技术指标上的突变，在设计是应充分注意一下几点：1.直线与平曲线的组合直线与平曲线变化应连续、均衡，圆曲线半径和长度应与相邻直线长度想适应，设计时应避免一下组合：1)长直线尽头接小半径平曲线。
长直线和长大半径平曲线会导致较高的速度，若突然出现小半径平曲线，会因减速不及而发生事故。
特别是在下坡方向的尽头更应该注意线形的连续性，若因地形所限小半径平曲线难免时，中间也应插入中等曲率的过渡性平曲线，并使纵坡不要过大。
2)短直线接大半径的平曲线。
这种组合线形均衡性差，而且线形不美观。
2.平直线与平曲线的组合相邻平曲线之间的设计指标应连续、均衡，避免突变。
在条件允许时，相邻曲线大半径与小半径之比宜小于2.0，相邻回旋线参数之比宜小于2.03.高、低标准之间要有过渡在有高、低标准变化的线路路段，除了要满足相关设计路段在长度和梯度上的要求外，还应结合地形的变化，是路线的平面线形指标逐渐过渡，避免出现突变。
而且，不同标准路线相互衔接的地点，应选在交通量发生变化处，或是驾驶员能够明显判断前方需改变速度的地方。
公路设计中平纵线形组合研究
公路设计中平纵线形组合研究摘要本文主要对公路设计中平纵线形设计的原则、公路线形的作用、组合设计原则及具体应用进行论述，对公路设计中平纵线形组合加以分析。
关键词公路；设计；线形；平纵组合在公路设计中，平、纵面线形设计是十分重要的部分，如果两者配合不好，不但影响行车舒适等优点的发挥，而且会产生不良视觉，造成行车上的危险。
因此，平、纵面线形的合理组合，对于设计速度≥60 km/h的公路尤其重要。
1 平纵组合路段汽车运动学分析汽车行驶稳定性的定义：汽车在行驶过程中，受到外界扰动后，自行保持或迅速恢复原行驶状态，不发生失控，但产生侧滑、侧翻等现象的能力。
行驶时，汽车稳定性的衡量可用纵向稳定性和横向稳定性指标表示。
纵向稳定性：汽车在坡度较大的坡道上行驶时，抵抗绕后轴或者前轴倾翻及纵向倒溜的能力；横向稳定性：指汽车在转向或在具有横向坡度的道路上行驶时，抵抗发生侧向滑移和侧向翻车的能力。
2 公路线形设计的要求及公路线形作用2.1 影响公路线形的因素在公路线形设计中，要充分考虑公路应该具备的功能、作用，还有其影响因素包括公路线形、构造物、路线交叉、沿线设施及景观等。
公路设计应根据地貌的实际情况进行充分考虑，设计时要考虑平面和纵面线形，综合进行评定其优劣，认真设计好每一个局部路段。
2.2 对平面线形的要求平面线形设计，要求满足技术标准，并符合公路的实际地形。
进行平面线形设计时，应灵活变换曲线，使平面线形适应实际的地形、地物及地貌条件，并与周边的景观相协调，达到舒适理想的视觉效果。
平面线形应具有连续性的特点，在长直线的终点位置，禁止与小半径曲线相连接，并注意避免任何连续急弯的线形。
反向曲线或同向曲线之间，应该插入足够长的直线。
由于小偏角曲线容易使司机形成错误视觉，把曲率看得比实际要大，很容易造成交通事故，因此，设计时应避免出现小偏角曲线，如果小半径曲线不可避免，则应设置足够长度的的曲线，同时注意与纵断面线形的配合。
2.3 对纵断面线形的要求纵断面线形设计时，需根据技术标准的要求，并考虑沿线景观等综合因素。
太长高速公路平、纵面线形组合设计
太长高速公路平、纵面线形组合设计
金俊喜;罗兴宇;王炅田
【期刊名称】《山西交通科技》
【年(卷),期】2005(000)A02
【摘要】结合太长高速公路线形设计，对平面设计与纵面设计的组合谈一些体会。
【总页数】3页(P35-36,38)
【作者】金俊喜;罗兴宇;王炅田
【作者单位】山西省交通规划勘察设计院。
山西太原030012
【正文语种】中文
【中图分类】U412.33
【相关文献】
1.山区高速公路平纵线形组合设计合理性研究 [J], 王立
2.太长高速公路平、纵面线形组合设计 [J], 金俊喜;罗兴宇;王炅田
3.高速公路平纵组合线形评价的研究 [J], 谢春林;郭俊峰
4.高速公路平纵线形组合安全性研究 [J], 王曼君;熊艳
5.高速公路平纵线形组合安全性研究 [J], 张文波
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一、平纵线形组合设计
1.什么是平纵线形组合？ 平纵线形组合是指在满足汽车运动学和力 学要求前提下，研究如何满足视觉和心理 的连续，舒适，与周围环境协调的要求， 并有良好的排水条件，以保证汽车行驶舒 适，安全，经济。
2.视觉分析
汽车在道路上行驶时，驾驶员是通过视觉，运动 感觉和时间变化感觉来判断线形的。道路的线形，周 围的景观，标志，以及其他有关信息，几乎都是通过 驾驶员的视觉感受到的。因此，视觉是连接道路与汽 车的重要媒介。
3.平纵线形设计应避免的组合：
（1）避免在竖曲线的顶部，底部插入小半 径的平曲线。
（2）避免将小半径平曲线的起点设在或接近竖 曲线的顶部或底部。
（3）避免使竖曲线顶或底部与反向平曲线的拐点 重合。
（4）避免出现使驾驶员视线中断的线形。（驼峰 ，暗凸，跳跃，断背，折曲）
（5）避免在长直线设置陡坡或曲线半径小，长
从视觉心理出发，对道路的线形空间及其周围的自 然景观和沿线建筑的协调等进行研究分析，以保持视 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。
驾驶员的视觉判断能力与车速密切相关；
3．视觉与车速的动态规律
(1)车速越快，驾驶员的注意力越集中和心理越紧张 。 (2)车速增加，驾驶员的注意力集中点向远方移动。
3．可采用修整、植草皮、种树等措施加以补救。
4．尽量少破坏沿线自然景观，避免深挖高填。
不破坏就是最大的保护
5．应进行综合绿化处理，避免形式和内容上的单一化， 将绿化视作引导视线、点缀风景以及改造环境的一种技术 措施进行专门设计。
二、道路平、纵线形组合设计
适用条件及要求： （1）V 设计 ≧60km/h时，必须注重平、纵的合理组合； （2）V 设计 ≦40km/h时，在保证安全的前提下，避免 和减轻不利组合。
（一）平、纵组合的设计原则
1．在视觉上引导驾驶员的视线，并保持视觉的连续性。
2．保持平、纵线形指标大小应均衡,使线形在视觉上、心理 上保持协调。
度短的凹形竖曲线。 （6）避免急弯与陡坡的不利组合。
（7）避免小半径的竖曲线与缓和曲线重合。
4.平、纵线形组合与景观的协调配合
内容： 充分利用自然景观 人造景观设计
线形与景观的配合应遵循以下原则： 1．绕避风景区、自然保护区、名胜古迹区、文物保护 区。 2．提供视野的多样性，力求与周围的风景自然地融为 一体。
3．合适的合成坡度，以利于路面排水和行车安全。 4．线形与自然环境和景观协调，减轻疲劳与紧张。
（二）平、纵线形组合设计要点：
（二）平、纵线形组合要点：
2.平、纵线形组合的基本要求：
（1）平、竖结合时，竖曲线应当包含在平曲线内。 （2）保持平、竖曲线的大小均衡。 （3）当平曲线缓长，坡差较小时，可不要求平竖曲线一 一对应。 （4）选择适当的合成坡度。
道路透视图：是按照汽车在道路上的行驶位置，根据线 形的几何状况确定的视轴方向以及由车速确定的视轴长 度，利用坐标透视的原理绘制的。
作用： ■判断立体线形是否顺适， ■有否易产生判断错误或茫然的地方， ■路旁障碍是否有妨碍视线。
若存在上述缺陷则要在设计阶段进行修改，然后再绘出 透视图分析研究，直至满意为止。
（V=97km／h时，集中点在600m以外的某一点)
(3)V>97km／h时，前景细节的视觉开始模糊。
(4)驾驶者的周界感随车速的增加而减少。
V=72km/h时，驾驶者视角在±30～40°的范围， V=97km/h时，视角&lgt;97km／h时，关注中心而不顾两侧。
4．视觉分析方法