公路平面设计图之圆曲线绘制
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圆曲线
第十章 曲线测设曲线测设是施工测量中的常用方法，是测量工作的一项重要技术。
它是几何大地测量学中建立国家大地控制网的主要方法之一，也是为地形测图、测量和各种工程测量建立控制点的常用方法第一节 线路平面组成和平面位置的标志铁路与公路线路的平面通常由直线和曲线构成，这是因为在线路的定线中，由于受地形、地物或其他因素限制,需要改变方向。
在改变方向处，相邻两直线间要求用曲线连结起来,以保证行车顺畅安全。
这种曲线称平面曲线。
铁路与公路中线上采用的平面曲线主要有圆曲线和缓和曲线。
如图10-1所示,圆曲线是具有一定曲率半径的圆弧；缓和曲线是连接直线与圆曲线的过渡曲线,其曲率半径由无穷大(直线的半径)逐渐变化为圆曲线半径。
根据铁道部公布的《铁路工程技术规范》规定,在铁路干线线路中都要加设缓和曲线；但在地方专用线、厂内线路及站场内线路中,由于列车速度不高,有时可不设缓和曲线,只设圆曲线。
在地面上标定线路的平面位置时,常用方木桩打入地下,并在桩面上钉一小钉,以表示线路中心的位置,在线路前进方向左侧约0.3 m 处打一标志桩,写明主桩的名称及里程。
所谓里程是指该点离线路起点的距离,通常以线路起点为K 0+000.0。
图10-2中的主桩为直线上的一个转点(ZD )，它的编号为31；里程为K 3+402.31，K 3表示3 km ；402.31 表示公里以下的米数,即注明此桩离开线路起点的距离为3 402.31 m 。
第二节 圆曲线及其测设一、圆曲线概述 （一）圆曲线半径我国《新建铁路测量工程规范》和《铁路技术管理规程》中规定,在正线上采用的圆曲线半径为4000、3000、2500、2000、1800、1500、1200、1000、800、700、600、550、500、450、400和350米。
各级铁路曲线的最大半径为4000米。
Ⅰ、Ⅱ级铁路的最小半径在一般地区分别为1000米和800米，在特殊地段为400米；Ⅲ级铁路的最小半径在一般地区为600米，在特殊困难地区为350米。
道路路线设计一(圆曲线)_OK
我国没有明确规定，仅规定“直线长度不宜过 长”。
8
（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
26
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
17
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。
18
8
（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
26
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
17
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。
18
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 )
公路平面设计图之圆曲线绘制
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总结
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平曲线中的圆曲线，在绘制以前，已知若干曲线要素， 有许多绘制方法，绘制的效果和效率最高的是TTR作圆法。
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绘制圆曲线
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绘制步骤
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绘制步骤
➢多段线绘制路线导线
JD1
➢用作圆法绘制导线间的圆曲线 JD0
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JD3 JD2
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公路平面设计图之圆曲线绘制
主讲人：孙 琳 河北交通职业技术学院
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道路工程 图 形 绘 制 03
04
模块二
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公路平面设计图之圆曲线绘制
路线工程绘图
路基图形绘制
路面图形绘制
交通工程设施绘制
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道路路线工程图
• ω为“+”，凹形竖曲线（concave vertical curve） • ω为“-”， 凸形竖曲线（convex vertical curve）
竖曲线设计
2.竖曲线设计标准
（1）竖曲线最小半径
1）凹型竖曲线极限最小半径 2）凸型竖曲线极限最小半径 3）竖曲线一般最小半径 （2）竖曲线最小长度
8%（120）+6%（？m）
？=（1-120/300）*700=420
纵坡设计
3.合成坡度（resultant gradient） （1）合成坡度－－－道路在平曲线路段，若纵向有纵
坡且横向又有超高时，则最大坡度在纵坡和超高横坡
所合成的方向上，这时的最大坡度称为合成坡度。
i 2 i2 iz c H
以汽车在竖曲线上行程3s控制曲线长度
高等级道路上的爬坡车道
高等级道路上的爬坡车道
1.设置爬坡车道的条件 爬坡车道-----（climbing lane）是陡坡路段主线行车道 外侧增设的供载重车行驶的专用车道。
（1）公路 1）沿上坡方向行驶载重汽车的行驶速度降低到表4-14 的允许最低速度以下时，可设置爬坡车道。 2）上坡路段的设计通行能力小于设计小时交通量时， 应设置爬坡车道。
上坡方向允许最低速度
计算行车速度（km∕h） 容许最低速度（km∕h） 120 60 100 55
表4-14
80 50 60 40
高等级道路上的爬坡车道
1.设置爬坡车道的条件 （2）城市道路 1）快速路及行车速度为60Km/ｈ的主干道，纵坡度大 于５％的路段。
2）80→ 50 Km /ｈ 能力时。
道路纵断面设计
竖曲线设计
竖曲线概念： 为了行车平顺，纵断面上相邻两条纵坡线的相交处（俗称转坡点或变坡点） 通常用一段曲线——二次抛物线连接起来，这条曲线称为竖曲线 竖曲线有两种形式：相邻两条纵坡线的交角（转坡角）ω 为正值时，为凸形竖曲线；ω 为负值时，为凹形竖曲线。其计算式为： ω =ⅰ1 -ⅰ2 设计流程：
竖曲线设计
2.竖曲线设计标准
（1）竖曲线最小半径
1）凹型竖曲线极限最小半径 2）凸型竖曲线极限最小半径 3）竖曲线一般最小半径 （2）竖曲线最小长度
8%（120）+6%（？m）
？=（1-120/300）*700=420
纵坡设计
3.合成坡度（resultant gradient） （1）合成坡度－－－道路在平曲线路段，若纵向有纵
坡且横向又有超高时，则最大坡度在纵坡和超高横坡
所合成的方向上，这时的最大坡度称为合成坡度。
i 2 i2 iz c H
以汽车在竖曲线上行程3s控制曲线长度
高等级道路上的爬坡车道
高等级道路上的爬坡车道
1.设置爬坡车道的条件 爬坡车道-----（climbing lane）是陡坡路段主线行车道 外侧增设的供载重车行驶的专用车道。
（1）公路 1）沿上坡方向行驶载重汽车的行驶速度降低到表4-14 的允许最低速度以下时，可设置爬坡车道。 2）上坡路段的设计通行能力小于设计小时交通量时， 应设置爬坡车道。
上坡方向允许最低速度
计算行车速度（km∕h） 容许最低速度（km∕h） 120 60 100 55
表4-14
80 50 60 40
高等级道路上的爬坡车道
1.设置爬坡车道的条件 （2）城市道路 1）快速路及行车速度为60Km/ｈ的主干道，纵坡度大 于５％的路段。
2）80→ 50 Km /ｈ 能力时。
道路纵断面设计
竖曲线设计
竖曲线概念： 为了行车平顺，纵断面上相邻两条纵坡线的相交处（俗称转坡点或变坡点） 通常用一段曲线——二次抛物线连接起来，这条曲线称为竖曲线 竖曲线有两种形式：相邻两条纵坡线的交角（转坡角）ω 为正值时，为凸形竖曲线；ω 为负值时，为凹形竖曲线。其计算式为： ω =ⅰ1 -ⅰ2 设计流程：
道路工程测量(圆曲线、缓和曲线、竖曲线计算公式)
2、定测内容：在选定设计方案的路线上进行路线中线测量(center line survey)、测纵断面图(profile)、横断面图(cross-section profile)及桥涵、路线交叉、沿线设施、环境保护等测量和资料调查，为施工图设计提供资料。
（二）道路施工测量(road construction survey)
按照设计图纸恢复道路中线、测设路基边桩和竖曲线、工程竣工验收测量。
本章主要论述中线测量和纵、横断面测量。
二、中线测量(center line survey)
1、平面线型：由直线和曲线（基本形式有：圆曲线、缓和曲线）组成。
2、概念：通过直线和曲线的测设，将道路中心线的平面位置测设到地面上，并测出其里程。即测设直线上、圆曲线上或缓和曲线上中桩。
1、曲线要素的计算
若已知：转角α及半径R，则：
切线长： ；
曲线长：
外距： ；
切曲差：
2、主点的测设
（1）主点里程的计算
ZY里程=JD里程-T；YZ里程=ZY里程+L
QZ里程=YZ里程-L/2；JD里程=QZ里程+D/2（用于校核）
（2）测设步骤：
1）JDi架仪，照准JDi-1，量取T，得ZY点；照准JDi+1，量取T，得YZ点。
重点：圆曲线、缓和曲线的要素计算和主点测设方法；切线支距法和偏角法的计算公式和测设方法；路线纵断面的基平、中平测量和横断面测量方法
难点：缓和曲线的要素计算和主点测设方法；缓和曲线的切线支距法和偏角法的计算公式和测设方法。
§9.1交点转点转角及里程桩的测设
一、道路工程测量概述
分为：路线勘测设计测量(route reconnaissance and design survey)和道路施工测量(road construction survey)。
（二）道路施工测量(road construction survey)
按照设计图纸恢复道路中线、测设路基边桩和竖曲线、工程竣工验收测量。
本章主要论述中线测量和纵、横断面测量。
二、中线测量(center line survey)
1、平面线型：由直线和曲线（基本形式有：圆曲线、缓和曲线）组成。
2、概念：通过直线和曲线的测设，将道路中心线的平面位置测设到地面上，并测出其里程。即测设直线上、圆曲线上或缓和曲线上中桩。
1、曲线要素的计算
若已知：转角α及半径R，则：
切线长： ；
曲线长：
外距： ；
切曲差：
2、主点的测设
（1）主点里程的计算
ZY里程=JD里程-T；YZ里程=ZY里程+L
QZ里程=YZ里程-L/2；JD里程=QZ里程+D/2（用于校核）
（2）测设步骤：
1）JDi架仪，照准JDi-1，量取T，得ZY点；照准JDi+1，量取T，得YZ点。
重点：圆曲线、缓和曲线的要素计算和主点测设方法；切线支距法和偏角法的计算公式和测设方法；路线纵断面的基平、中平测量和横断面测量方法
难点：缓和曲线的要素计算和主点测设方法；缓和曲线的切线支距法和偏角法的计算公式和测设方法。
§9.1交点转点转角及里程桩的测设
一、道路工程测量概述
分为：路线勘测设计测量(route reconnaissance and design survey)和道路施工测量(road construction survey)。
道路平面设计之道路平面线形
2 h
l
y
=
l3 6R lh
−
l7 336 ⋅ R 3lh3
l ―回旋线上任一点到 曲线起点的曲线长度
R―主曲线半径 lh ―缓和曲线长度
坐标原点在ZH、HZ
（4）在圆曲线上任意点的坐标公式
ϕm
=
αm
+
β0
=
90
π
⋅ ( 2lm + lh R
)
x = q + R ⋅sin ϕm
y = ΔR + R(1− cosϕm )
三. 缓和曲线
2、缓和曲线的选择
（1）缓和曲线轨迹特点：由直线驶入圆曲线 转弯时，其轨迹上的任一点的曲率半径与其行 程l（自转弯开始点算起）成反比，此轨迹方程 为回旋曲线方程。因此我国《标准》规定缓和 曲线采用回旋曲线。
三. 缓和曲线
（2）缓和曲线的一般方程式：
ρ ⋅l = C
(2-26)
为了设计方便，使量纲一致，故令A2=C，则
一. 直 线
断背曲线：互相通视的同向曲线间若插以短直 线，容易产生把直线和两端的曲线看成为反向曲 线的错觉，当直线过短时甚至把两个曲线看成是 一个曲线，这种线形破坏了线形的连续性，且容 易造成驾驶操作的失误，通常称为断背曲线。
设计中应尽量避免。
一. 直 线
断背曲线
X 直线的计算
一. 直 线
不设超高最小半径（m） 5500 4000 2500 1500 600 350 150
二. 圆曲线
3、平曲线长度（curve radius）
（1）平曲线最小长度规定
① 从驾驶员操纵方便、行车舒适性以及视觉要求来 看，应对平曲线长度加以限制。
《公路平面设计》PPT课件
a
50
一般最小平曲线半径
式中：R—— 一般最小半径，m； ib—— 路拱超高横坡度； ——一般最小半径所对应的横向力系数。
a
51
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。
a
27
A.当Ｖ≥60km/h时，直线≥６Ｖ（以km/h计）为宜 B.当Ｖ≤40km/h时，可参照上述规定执行
a
28
②反向曲线间的直线最小长度
两反向曲线间夹有直线段时，由于两弯道转弯方 向相反，考虑其超高和加宽缓和的需要以及驾驶人员 的操作方便，其间的直线最小长度应予以限制。《公
路路线设计规范》规定，当计算行车速度≥60km/h时， 反向曲线间直线最小长度（以m计）以不小于行车速 度 （ 以 km/h 计 ） 的 2 倍 为 宜 ； 当 计 算 行 车 速 度 ≤40km/h时，可参照上述规定执行。特别困难的山岭 区三、四级公路设置超高时，中间直线长度不得小于 15m。若二反向曲线已设缓和曲线，在受到条件限制 的地点也可将二反向曲线首尾相连，但被连接的二缓 和曲线和圆曲线应满足一定的技术条件。
略感曲线存在，尚平稳；
0.20
已感到曲线存在，稍感到不平稳；
0.35
感到有曲线存在，已感到不平稳；
0.40
转弯时已非常不稳定，站立不住有倾倒的危险；
运营经济性：
0.10 ～0.15 轮胎磨耗及燃料消耗增加较小。
aபைடு நூலகம்
47
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。
第2章道路平面设计
§2.2 圆曲线
1.概述
（1）圆曲线线形特征：
1）曲线上任意一点的曲率半径R=常数，故测设比缓 和曲线简便。
2）汽车在圆曲线上的行驶要受到离心力；在平曲线 上行驶时要多占路面宽。
3）视距条件差，容易发生交通事故。 4）较大半径的长缓圆曲线具有线形美观、顺适、行
车舒适等特点。故常采用。
2.2 圆曲线
3）超高坡度的确定（任意半径时）
各圆曲线半径所设置的超高坡度值应根据设
计速度、圆曲线半径、公路条件、自然条件等经
计算确定。
ic
V2 127R
纵向稳定性的保证
i0
tg0
l2 hg
分析式上面两式，一般l / hg接近1，而 Gk /G 远小于1
Gk l2
G
hg
即iφ<i0
汽车行驶的横向稳定性 汽车在平曲线上行驶时受力分析
F Gv 2 gR
式中： F —离心力 （N） R —平曲线半径 （m） V —汽车行驶速度 （m/s）
（3）地形条件特别困难不得已时，方可采用极限最 小半径；
（4）应同前后线形要素相协调，使之构成连续、均 衡的曲线线形
§2.3 弯道的超高与加宽
1.超高(superelevation)
（2）超高坡度
1）最大超高坡度（极限最小半径时）
由平曲线半径计算公式(3—1)可得
ic
V2 127R
(2.36)
§2.1 路线平面的基本线形
2.平面线形组成
哪一个最优？
§2.1 路线平面的基本线形
2.平面线形组成
③ 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
道路平面设计及计算方法
道路勘测设计
道路平面设计及计算方法
1
基本内容
3.1 路线平面的基本线形 3.2 圆曲线 3.3 缓和曲线 3.4 弯道的超高与加宽 3.5 行车视距 3.6 平面线形的组合与衔接 3.7 路线的平面交叉 3.8 路线平面图的绘制
2
2
3.1 路线平面的基本线形
直线
曲率为零
圆曲线
曲率为常数
平面线 形要素
19
3.2 圆曲线
20
3.2 圆曲线
• 圆曲线半径
– 最大半径：宜尽量采用大半径曲线。 利：行车舒适； 弊：测设和施工不便； —— 不超过 10000米
21
3.2 圆曲线
• 平曲线长度
– 最小长度 从驾驶员操纵方便、行车舒适性以及视觉要 求来看，应对平曲线长度加以限制。 公路按6s行程长度控制；条件许可的按9s 控制：LS：LY：LS ≈ 1：1：1，才能使其线 形美观、顺畅。
– 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；
10
美 国 俄 勒 冈 州 沙 漠 公 路
11
德 国 柏 林
12
3.1 路线平面的基本线形
• 直线最小长度
– 同向曲线间
同向曲线：指两个转向相同的相邻曲线间 连以直线所形成的平面线形。
当V ≥ 60km/h时，直线段长度6V为宜 当V ≤ 40km/h时，可参照上述规定执行
缓和曲线
曲率为变数
3
3.1 路线平面的基本线形
汽车重心 轨迹特征
轨迹连续 —— 轨迹上任一点不出现转折和错位
轨迹曲率连续 —— 轨迹上任一点不出现两个曲率值
轨迹曲率变化率连续 —— 轨迹上任一点不出现两个曲 率变化率值
道路平面设计及计算方法
1
基本内容
3.1 路线平面的基本线形 3.2 圆曲线 3.3 缓和曲线 3.4 弯道的超高与加宽 3.5 行车视距 3.6 平面线形的组合与衔接 3.7 路线的平面交叉 3.8 路线平面图的绘制
2
2
3.1 路线平面的基本线形
直线
曲率为零
圆曲线
曲率为常数
平面线 形要素
19
3.2 圆曲线
20
3.2 圆曲线
• 圆曲线半径
– 最大半径：宜尽量采用大半径曲线。 利：行车舒适； 弊：测设和施工不便； —— 不超过 10000米
21
3.2 圆曲线
• 平曲线长度
– 最小长度 从驾驶员操纵方便、行车舒适性以及视觉要 求来看，应对平曲线长度加以限制。 公路按6s行程长度控制；条件许可的按9s 控制：LS：LY：LS ≈ 1：1：1，才能使其线 形美观、顺畅。
– 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；
10
美 国 俄 勒 冈 州 沙 漠 公 路
11
德 国 柏 林
12
3.1 路线平面的基本线形
• 直线最小长度
– 同向曲线间
同向曲线：指两个转向相同的相邻曲线间 连以直线所形成的平面线形。
当V ≥ 60km/h时，直线段长度6V为宜 当V ≤ 40km/h时，可参照上述规定执行
缓和曲线
曲率为变数
3
3.1 路线平面的基本线形
汽车重心 轨迹特征
轨迹连续 —— 轨迹上任一点不出现转折和错位
轨迹曲率连续 —— 轨迹上任一点不出现两个曲率值
轨迹曲率变化率连续 —— 轨迹上任一点不出现两个曲 率变化率值
公路CAD06 第六章 公路工程制图
(W)]：410,20↙ 指定下度(L)/放弃
(U)/宽度(W)]：↙
5.绘制标题栏的竖向分割线
第一条竖向分割线（命令：PLINE，线宽0.8） 起点：385,20 终点：385,10 第二条竖向分割线（命令：PLINE，线宽0.8） 起点：370,20 终点：370,10 其他竖向分割线既可以防此绘制完成，也可以采用COPY或阵
在进行绘图前，要定义好标注用、注解用等的文 字格式，这样在录入文字或标注时才可以保持文 字的一致，避免大量的格式修改，保持前后一致、 整齐划一。
四、道路工程规范所用的图框格式
根据道路工程 所设计图样内容和 性质的不同，可分 为路线平面图、纵 断面图、横断面图、 路基路面结构图和 特殊工点地形图。
GB 50162—— 1992《道路工程制 图 标 准 》 规 定 A3 图纸的标题栏如图 6-1所示。
一、比例尺
按照道路工程制图规范，道路工程制图 一般采用A3图纸，比例尺对应各自的图形 类型，一般地形图的比例尺常用的有：1︰ 5000、1 ︰ 2000，路线平面图的比例尺一 般为1 ︰ 2000，纵断设计图的比例尺水平 方向为1 ︰ 2000、标高方向为1 ︰ 200，横 断图的比例尺一般为1 ︰ 200，特殊工点地 形图一般可根据实际情况进行选择1 ︰ 500、 1 ︰ 1000等。
2.设置图板为A3图纸大小
要命令窗中键入zoom↙,再键入all↙,则 画板是示为A3图纸的大小。
命令：Z↙ 指定窗口角点，输入比例因子(nX或nXP)，或 [全部(A)/中心点(C)/动态(D)/范围(E)/上一个(P)/比例
(S)/窗口(W)/对象(O)]<实时>：A↙
3.用矩形命令，绘制A3图纸界限
列命令完成。
(U)/宽度(W)]：↙
5.绘制标题栏的竖向分割线
第一条竖向分割线（命令：PLINE，线宽0.8） 起点：385,20 终点：385,10 第二条竖向分割线（命令：PLINE，线宽0.8） 起点：370,20 终点：370,10 其他竖向分割线既可以防此绘制完成，也可以采用COPY或阵
在进行绘图前，要定义好标注用、注解用等的文 字格式，这样在录入文字或标注时才可以保持文 字的一致，避免大量的格式修改，保持前后一致、 整齐划一。
四、道路工程规范所用的图框格式
根据道路工程 所设计图样内容和 性质的不同，可分 为路线平面图、纵 断面图、横断面图、 路基路面结构图和 特殊工点地形图。
GB 50162—— 1992《道路工程制 图 标 准 》 规 定 A3 图纸的标题栏如图 6-1所示。
一、比例尺
按照道路工程制图规范，道路工程制图 一般采用A3图纸，比例尺对应各自的图形 类型，一般地形图的比例尺常用的有：1︰ 5000、1 ︰ 2000，路线平面图的比例尺一 般为1 ︰ 2000，纵断设计图的比例尺水平 方向为1 ︰ 2000、标高方向为1 ︰ 200，横 断图的比例尺一般为1 ︰ 200，特殊工点地 形图一般可根据实际情况进行选择1 ︰ 500、 1 ︰ 1000等。
2.设置图板为A3图纸大小
要命令窗中键入zoom↙,再键入all↙,则 画板是示为A3图纸的大小。
命令：Z↙ 指定窗口角点，输入比例因子(nX或nXP)，或 [全部(A)/中心点(C)/动态(D)/范围(E)/上一个(P)/比例
(S)/窗口(W)/对象(O)]<实时>：A↙
3.用矩形命令，绘制A3图纸界限
列命令完成。
道路路线平面设计PPT课件
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32
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4.1.3.2 超高构成
从直线上的不设超高过渡到圆曲线上的全超高，有两种构成方式， 即绕未加宽前的路面内边缘旋转和绕线路中心线旋转。如图4-7。
.
34
4.1.3.3 超高缓和段 从直线上的路拱双坡横断面变为曲线段的具有全超高的单坡横
断面的渐变过程，这一变化段称为超高缓和段（见图4-6）。
但是，当ib很大时，行车速度低于设计速度或因故停车时，汽车 由于重力作用，会有向路面内侧下滑的倾向，特别是当冬季路面冰 冻或雨季路面泥泞湿就更危险。因此，ib的容许值应依据道路所在 地区的气候条件、地形等因素来决定。
.
24
为了保证低速车在恶劣的气候条件下能安全行驶不致有下滑的危 险性，则超高的最大容许值ib必须满足以下条件。即
0.18
0.16
0.14
美国
0.12
日本
0.10
德国
0 20 40 60 80 100 120 140 v/(km/h)
图4-5设计车速与横向力系数关系
.
23
（2）最大超高率
汽车以一定的设计速度在曲线上行驶的稳定性是由路面超高横 坡度和路面与轮胎之间横向附着力共同保证的。若取得较大的向心 力来平衡离心力，就需较大的超高度ib，以保证行车的稳定性。
127( ib)
式中：v—计算行车速度，km/h； —横向力系数； ib—路面超高横坡度，%。
在指定的设计车速下，极限最小半径Rmin决定于可以容许的最大 横向系数 ma和x 该曲线的最大超高度 ib max
最小半径
V2
Rmin12(7maxibma)x
.
18
对于 和 max 做ib m如ax 下讨论：
第2讲 圆曲线设计概要
第二章 路线几何设计
第一节 道路平面设计 第2讲 圆曲线设计
主讲人：于国锋
圆曲线
• 圆曲线半径及其选择
–汽车转弯时的横向稳定性分析
Ga—汽车总重
Y
基 础 工 程 技 术 专 业 课 程
C—离心力
hg—汽车重心高度 α—道路横向坡度角 b —汽车轮距(m) i0—路拱横坡度
道 路 工 程 技 术
脚踏实地 追求卓越
8%
最大超高 6% 4% 不设超高 最小半径（ m） 路拱≤2.0% 路拱>2.0%
650
710 810 5500 7500
400
440 500 4000 5250
250
270 300 2500 3350
125
135 150 1500 1900
60
60 65 600 800
30
35 40 350 450
解：根据公式计算得： T=71.6546 L=140.6735 E=8.4386 D=2.6356 曲线主点桩号计算如下： ZY=JD- T=87369.7754 YZ=ZY+ L=87510.4290 QZ=YZ-L/2=87440.0922 JD=QZ+D/2=87441.4100
脚踏实地 追求卓越
极限最小半径
不设超高最小半径
道 路 工 程 技 术
脚踏实地 追求卓越
圆曲线
• 圆曲线半径及其选择
–圆曲线最小半径
例题：高速公路设计车速为V=120km/h，路拱横坡度为2%，若横向力系数采
用0.040。试计算不设超高园曲线最小半径（取500米的整数倍）。 解：根据汽车行驶在曲线上力的平衡方程式: 可计算如下：
圆曲线
第一节 道路平面设计 第2讲 圆曲线设计
主讲人：于国锋
圆曲线
• 圆曲线半径及其选择
–汽车转弯时的横向稳定性分析
Ga—汽车总重
Y
基 础 工 程 技 术 专 业 课 程
C—离心力
hg—汽车重心高度 α—道路横向坡度角 b —汽车轮距(m) i0—路拱横坡度
道 路 工 程 技 术
脚踏实地 追求卓越
8%
最大超高 6% 4% 不设超高 最小半径（ m） 路拱≤2.0% 路拱>2.0%
650
710 810 5500 7500
400
440 500 4000 5250
250
270 300 2500 3350
125
135 150 1500 1900
60
60 65 600 800
30
35 40 350 450
解：根据公式计算得： T=71.6546 L=140.6735 E=8.4386 D=2.6356 曲线主点桩号计算如下： ZY=JD- T=87369.7754 YZ=ZY+ L=87510.4290 QZ=YZ-L/2=87440.0922 JD=QZ+D/2=87441.4100
脚踏实地 追求卓越
极限最小半径
不设超高最小半径
道 路 工 程 技 术
脚踏实地 追求卓越
圆曲线
• 圆曲线半径及其选择
–圆曲线最小半径
例题：高速公路设计车速为V=120km/h，路拱横坡度为2%，若横向力系数采
用0.040。试计算不设超高园曲线最小半径（取500米的整数倍）。 解：根据汽车行驶在曲线上力的平衡方程式: 可计算如下：
圆曲线
圆曲线
圓曲綫线路工程是指长宽比很大的工程，包括铁路、公路、供水明渠、输电线路、各种用途的管道工程等。
这些工程的主体一般是在地表，但也有在地下的，还有的在空中，如地铁、地下管道、架空索道和架空输电线路等。
用发展的眼光看，地下工程会越来越多。
在线路工程遇到障碍物时，要采取不同的工程手段来解决，如遇山打隧道，过江河峡谷架桥梁等。
线路工程建设过程中需要进行的测量工作，称为线路工程测量，简称线路测量。
修建一条新线一般要经过下列程序：1）方案研究（规划选线）；在小比例尺地形图上找出线路可行的方案和初步选定一些重要技术标准，如线路等级、限制坡度、牵引种类、运输能力等，并提出初步方案。
2）初测和初步设计；初测是为初步设计提供资料而进行的勘测工作，主要任务是提供沿线大比例尺带状地形图以及地质和水文资料。
初步设计的主要任务是在提供的带状地形图上选定线路中心线的位置，亦称纸上定线。
经过经济、技术比较提出一个推荐方案；同时要确定线路的主要技术标准，如线路等级、限制坡度、最小半径等。
3）定测和施工设计；定测是为施工技术设计而做的勘测工作，其主要任务是把已经上级部门批准的初步设计中所选定的线路中线测设到地面上去，并进行线路的纵断面和横断面测量；对个别工程还要测绘大比例尺的工点地形图。
而线路工程的中心线由直线和曲线构成，曲线又由圆曲线和缓和曲线组成，如下图所示。
1.圆曲线的定義：圆曲线（圆曲线段长度）【circular curve】指的是道路平面走向改变方向或竖向改变坡度时所设置的连接两相邻直线段的圆弧形曲线。
圆曲线的分类：由一个圆曲线组成的曲线称为单曲线；由两个或两个以上同向圆曲线组成的曲线称为复曲线。
转向相同的两相邻曲线连同其间的直线段所组成的曲线称为同向曲线；转向相反的两相邻曲线连同其间的直线段所组成的曲线称为反向曲线。
圆曲线理论体系构成2.圆曲线铁路：由于复曲线会增加勘测设计、施工和养护维修的困难，降低列车运行的平稳性和旅客舒适条件，因此新建铁路一般不应设置复曲线；在困难条件下，为减少改建工程，改建既有线可保留复曲线；增建与之并行的第二线，如有充分的技术经济依据，也可采用复曲线。
城市道路平面设计
平面设计主要内容
平面线形设计（直线、圆曲线、缓和曲线设计） 弯道设计：弯道加宽、弯道超高 道路绿化的平面布置 桥梁、隧道、平面交叉口、广场等的平面布设，
分隔带、路缘带断口，公交站点的平面布置
一、平面线形分类
平面基本线形
平面线形：道路中心线在平面上的投影线。
直线：曲率K=0 圆曲线：曲率K=常数 缓和曲线：曲率K=变数； 道路平面线形由直线、圆曲线和缓和曲线三种组合而成，
缓和曲线
缓和曲线：它是设置在直线与圆曲线之间或半径 相差较大的两个圆曲线之间的一种曲率连续变化 的曲线。使直线和圆曲线之间过渡平稳，行车舒 适，作为超高、加宽的缓和带。
缓和曲线的指标（1） ——不设缓和曲线的最小圆曲线半径
设计车速大于40km/h时，圆曲线半径大于不 设缓和曲线的最小圆曲线半径时，直线与圆曲 线可直接连接。
设计道路时，应符合规范中规定的缓和曲线最小长度。
平面线形，过去多采用长直线、短曲线的形式， 一般是首先设置直线，然后用曲线连接。
随着车速的提高及交通量的增长，对于高等级道 路已趋于以曲线为主的设计，即结合地形拟定曲 线，再连以缓和曲线或直线的方法，使路线在满 足行车动力要求的条件和视觉舒顺前提下，增加 了结合地形设置线形的自由，使线形的经济效益 较为显著，并保证行车的高速和安全。
缓和曲线的指标（2） ——缓和曲线最小长度
缓和曲线最小长度应满足三方面要求：曲率逐 渐变化，乘客感觉舒适；行车时间不宜太短； 超高过渡宜平缓 。
二、平曲线计算
圆曲线计算（1） —— 曲线要素计算
圆曲线计算（2） —— 主点桩号计算
例题：某单圆曲线，交点桩号为k1＋600，转 角α为300，若该曲线外半径取400米，试进行 曲线要素和主点桩号计算。
平面线形设计（直线、圆曲线、缓和曲线设计） 弯道设计：弯道加宽、弯道超高 道路绿化的平面布置 桥梁、隧道、平面交叉口、广场等的平面布设，
分隔带、路缘带断口，公交站点的平面布置
一、平面线形分类
平面基本线形
平面线形：道路中心线在平面上的投影线。
直线：曲率K=0 圆曲线：曲率K=常数 缓和曲线：曲率K=变数； 道路平面线形由直线、圆曲线和缓和曲线三种组合而成，
缓和曲线
缓和曲线：它是设置在直线与圆曲线之间或半径 相差较大的两个圆曲线之间的一种曲率连续变化 的曲线。使直线和圆曲线之间过渡平稳，行车舒 适，作为超高、加宽的缓和带。
缓和曲线的指标（1） ——不设缓和曲线的最小圆曲线半径
设计车速大于40km/h时，圆曲线半径大于不 设缓和曲线的最小圆曲线半径时，直线与圆曲 线可直接连接。
设计道路时，应符合规范中规定的缓和曲线最小长度。
平面线形，过去多采用长直线、短曲线的形式， 一般是首先设置直线，然后用曲线连接。
随着车速的提高及交通量的增长，对于高等级道 路已趋于以曲线为主的设计，即结合地形拟定曲 线，再连以缓和曲线或直线的方法，使路线在满 足行车动力要求的条件和视觉舒顺前提下，增加 了结合地形设置线形的自由，使线形的经济效益 较为显著，并保证行车的高速和安全。
缓和曲线的指标（2） ——缓和曲线最小长度
缓和曲线最小长度应满足三方面要求：曲率逐 渐变化，乘客感觉舒适；行车时间不宜太短； 超高过渡宜平缓 。
二、平曲线计算
圆曲线计算（1） —— 曲线要素计算
圆曲线计算（2） —— 主点桩号计算
例题：某单圆曲线，交点桩号为k1＋600，转 角α为300，若该曲线外半径取400米，试进行 曲线要素和主点桩号计算。
道路平面设计
使路线既不片面求直而占用大片良田,也不片面强调不占用农田而使
路线弯曲过多,造成行车条件恶化;
• ３)路线穿越城镇居民区时,要做到靠城不进城,利民不扰民;
• ４)平原区河渠湖泊较多,桥涵工程量大,路线在跨越水道时,无论在平
面还是纵断面上都要尽可能不破坏路线的平顺性.
• (２)山岭区选线.山岭地区,山高谷低,地形较为复杂,同时,地质、气候、
• 与上述三种状态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.因
此,构成道路平面线形的主要组成要素是直线、圆曲线和缓和曲线,如
图１-１所示.
• 平面线形各要素的选择应根据道路等级、设计速度,充分考虑沿线自
然环境和社会环境,做到该直则直,该曲则曲,设计的平、纵面线形舒顺
.
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返回
１.１
道路平面线形与定线
• «公路路线设计规范»(JTGD２０—２００６)(以下简称«设计规范»)
规定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,应结合沿线具体情况采取相应的技术措施.
• ２)直线的最小长度.直线也不能过短,考虑到线形的连续和驾驶的方便
• ①垭口选择.垭口是决定越岭线方案的重要控制点,在符合路线总方向
的前提下,应综合地质气候、地形等条件,从可能通过的垭口中,选择标
高较低和两侧利于展线的垭口;对于垭口虽高但山体薄窄的分水岭,采用过岭隧道方案有可能成为最合适的 Nhomakorabea岭方案.
• ②过岭标高.过岭标高应结合路线等级、地质情况、两侧山坡展线方
案和过岭方式等因素,经过技术经济比较后选定,通常高等级公路采用
• (４)进行沿线桥梁、道口、交叉口和广场的平面布置,道路绿化和照明
路线弯曲过多,造成行车条件恶化;
• ３)路线穿越城镇居民区时,要做到靠城不进城,利民不扰民;
• ４)平原区河渠湖泊较多,桥涵工程量大,路线在跨越水道时,无论在平
面还是纵断面上都要尽可能不破坏路线的平顺性.
• (２)山岭区选线.山岭地区,山高谷低,地形较为复杂,同时,地质、气候、
• 与上述三种状态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.因
此,构成道路平面线形的主要组成要素是直线、圆曲线和缓和曲线,如
图１-１所示.
• 平面线形各要素的选择应根据道路等级、设计速度,充分考虑沿线自
然环境和社会环境,做到该直则直,该曲则曲,设计的平、纵面线形舒顺
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１.１
道路平面线形与定线
• «公路路线设计规范»(JTGD２０—２００６)(以下简称«设计规范»)
规定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,应结合沿线具体情况采取相应的技术措施.
• ２)直线的最小长度.直线也不能过短,考虑到线形的连续和驾驶的方便
• ①垭口选择.垭口是决定越岭线方案的重要控制点,在符合路线总方向
的前提下,应综合地质气候、地形等条件,从可能通过的垭口中,选择标
高较低和两侧利于展线的垭口;对于垭口虽高但山体薄窄的分水岭,采用过岭隧道方案有可能成为最合适的 Nhomakorabea岭方案.
• ②过岭标高.过岭标高应结合路线等级、地质情况、两侧山坡展线方
案和过岭方式等因素,经过技术经济比较后选定,通常高等级公路采用
• (４)进行沿线桥梁、道口、交叉口和广场的平面布置,道路绿化和照明
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