第五章__线形设计

2．转角α小于7°时的平曲线长度
设计速度(km／ h)
平曲线最小长度 (m)
120
1400／α
100
1200／α
80
1000／α
60
700／α
40
500／α
30
350／α
20
280／ α
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二、平面线形要素组合设计 由平面线形的三要素(直线、圆曲线和缓和曲线)可得 到多种平面线形的组合形式。对道路平面线形设计，主 要有基本型、S形、卵形、凸形、C形、复合型和回头形 曲线等。
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(二)平面线形要素组合计算
卵形曲线计算:
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6．C形曲线
如图5-6所示，两同向回旋线在曲率为零处径相连接的组合形式称
为C形曲线。C形曲 线两个回旋线参数可相等，也可不相等。C形 曲线连接处的曲率为零，即R＝≦，相当于两基本形同向曲线间直
度和梯度上的要求外，还应结合地形的变化，使路线的平面线形 指标逐渐过渡，避免出现突变。不同标准路段相互衔接的地点， 应选在交通量发生变化处，或驾驶员能明显判断前方需改变速度 的地方。
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(三)注意与纵断面设计相协调 (四)平曲线应有足够的长度 最小平曲线长度一般应考虑按下述条件确定： 1.各级公路平曲线最小长度表 设计速度(km／h) 一般值(m) 最小值(m) 120 200 100 170 80 700 140 60 500 100 40 350 70 30 250 50 20 200 40 1000 850
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第二节 纵断面线形设计
一、纵断面线形设计要点 在山区道路的设计中，应避免过分追求平缓的纵坡，使工程量 和工程投资增大，影响区域自然环境，或为节省工程量，采用较长 的陡坡或采用不合理的陡坡与缓坡组合而影响行车安全。应从以下 三方面分析： (1)工程和环境。应定量分析采用陡坡设计对本路段及前后路 段工程量的影响，及前后路段纵断面指标的变化情况。如局部路段 采用陡坡，可避免高填深挖，减小防护工程或免设隧道工程；如斜 坡上布线采用陡坡设计，能迅速提升高度，使路线设于相对较缓的 坡面上，避免因线位过低造成对山体的大规模开挖，保护区域自然 环境等。因此，采用陡坡设计不仅对工程有较大影响，而且对一定 路段的平面布线起控制作用，应以平、纵、横综合设计全面分析。
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4．凸形曲线 如图5-4所示，两个同向回旋线间不插入圆曲线而径相衔接的 组合形式称为凸形曲线。 凸形曲线的回旋线参数及其连接点的曲率半径，应分别符合最 小回旋线参数和圆曲线最小半径的规定。连接点附近最小0.3v(以m 计；其中v为设计速度，按km／h计)的长度范围内，应保持以连接 点曲率半径确定的超高(或路拱)横坡度。凸形曲线尽管在连接点处 曲率是连续的，但因中间圆曲线长度为零，对驾驶操作不利，所以 只在路线严格受地形、地物限制处方可采用凸形曲线。
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3．高、低标准之间要有过渡 同一等级道路因地形变化在指标的采用上会有变化，或同一 条道路按不同设计速度的各设计路段之间也会形成技术标准的变
化。遇有这种高、低标准变化的路段，除满足有关设计路段在长
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• 目前，烟台与海阳主要通过G204行至桃村，再经 省道210烟凤线连接。路线全长101公里，其中烟 台至桃村段52公里为一级公路，桃村至洪沟段25 公里二级公路，洪沟至海阳段24公里为一级公路 ，设计时速相对较低。烟台至海阳高速公路建成 后，可使烟台至海阳的行驶时间缩短约30分钟， 进一步拉近烟台至海阳的时空距离。
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2．S形曲线 两个反向圆曲线用两段反向回旋线连接的组合形式称为S形曲 线。 从行驶力学与线形协调、超高过渡考虑，S形曲线相邻两回旋 线参数A1和A2宜相等；当采用不等参数时，A1与A2之比应小于2.0 ，有条件时以小于1.5为宜。 S形曲线的两个反向回旋线以径相连接为宜。当受地形或其他 条件限制不得已插入短直线或两回旋线相互重合时，其短直线或 重合段的长度L应符合下式规定： L≤（A1+A2）/40(m) (5—2) 两圆曲线半径之比不宜过大，以R2／R1＝1～1／3为宜(R1、R2 分别为大、小圆半径，A1、A2分别为大、小圆的回旋线参数)。
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设计时速100公里，烟台至海阳添快车道
• 据市交通运输局有关负责人介绍，烟台至海阳高 速公路项目路线起点位于烟台莱山区的轸格庄， 北与观海路连接，通过设臵枢纽互通立交桥与荣 乌高速公路(烟台绕城段及烟威段)连接；终点位 于烟台海阳市的留格庄，接威青高速公路后向南 通过主线收费站与地方道路连接。路线全长 80.375公里，途径烟台莱山、牟平、海阳和威海 乳山。该路采用双向四车道高速公路标准建设， 设计速度100公里/小时，路基宽度26米，汽车荷 载等级采用公路-I级。设服务区1处，停车区2处 ，收费站7处，养护工区1处，通信监控分中心1处 。项目概算42.53亿元，年内力争完成工程总量的 30%，计划于2012年6月底前建成通车。
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投资42亿元烟台至海阳高速开工
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全长80.375公里 预计2012年建成
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5．复合型曲线 如图5-5所示，将两个以上的同向回旋线在曲率相等处相互连 接的组合形式称为复合型曲线。 复合型曲线相邻回旋线参数之比以小于1.5为宜。复合型曲线 的回旋线，其曲率半径和 参数是变化的，驾驶员需变更速度和方 向，以适应变化的回旋线，对驾驶操作不利。除互通式立体交叉匝 道线形外，复合型曲线仅在受地形或其他特殊原因限制时使用。
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1．直线与平曲线的组合 直线与平曲线变化应连续、均衡，圆曲线半径和长度与相邻 直线长度相适应。设计时应避免以下组合： (1)长直线尽头接小半径平曲线。 (2)短直线接大半径的平曲线。这种组合线形均衡性差，且线形不 美观。比较好的直线与平曲线组合： Lz≤500m时，R≥L。 Lz＞500m时，R≥500m 2．平曲线与平曲线的组合 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，相邻圆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2.0，这种要求对行车是有利的
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3．卵形曲线 如图5-3所示，用一个回旋线连接两个同向圆曲线的组合形式 称为卵形曲线。 卵形曲线公用回旋线的参数A宜在及R2/2≤A≤R2 (R2为小圆半 径)，两圆曲线半径之比以满足R1／R2＝0.2～0.8为宜，两圆曲线 的间距以D／R2＝0.003～0.03为宜(D为两圆曲线间的最小间距)。 卵形曲线大圆应能完全包住小圆。若大圆半径无限大，即直线 ，其即属于基本型。卵形曲线的回旋线不是从原点开始的完整回旋 线，而是使用曲率从1／R1到1／R2这一段的不完整回旋线。
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(2)道路通行能力。应根据不同纵坡及坡长、交通组成中 重车比例以及其他有关参数，分别计算路段通行能力，分析采用不 同陡坡设计时通行能力是否满足设计交通量要求，合理选定纵坡及 坡长。 (3)车辆行驶速度。采用陡坡设计会影响车辆的行驶速度，沿连续 上坡方向载重汽车的运行速度降低到容许最低速度以下时，需增设 爬坡车道；对下坡的车辆易产生高速行驶，导致频繁制动使制动器 失效，发生车辆失控的交通事故，此时需考虑设臵紧急避险车道。 通过对工程和环境、道路通行能力、车辆行驶速度三方面的综 合分析，当在工程经济和环境保护方面表现良好，且通行能力和车 辆行驶速度均能满足要求时，采用陡坡设计方案是可行的；当工程 经济和环境保护可行，而通行能力和车辆速度不能满足要求时，应 调整纵坡设计，或设臵爬坡车道或紧急避险车道。
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(一)平面要素组合类型 1．基本型曲线 平曲线按直线—回旋线(A1)—圆曲线—回旋线(A2)—直线顺序 的组合形式称为基本型曲线。 当两回旋线的参数值相等，即A1＝A2时，叫对称基本型； A1≠A2时，叫非对称基本型；当A1＝A2＝0(即不设缓和曲线)时， 又称为简单型。 基本型中的回旋线参数、圆曲线最小长度都应符合有关规定。 两回旋线参数可相等，也可根据地形条件设计成不相等的非对称形 曲线。从线形的协调性，回旋线、圆曲线、回旋线的长度之比宜设 计成1：1：1～1：2：1，并注意满足设臵基本型曲线的几何条件： 2β≤α 式中：α——路线转角(°) β——回旋线角(°)。
道 路 勘 测 设 计
（第五章 线形设计）
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第一节
概
述
第一节 平面线形设计 一、平面线形设计要点 平面线形应与地形、地物和环境相适应，保持线形的连续性 和均衡性，并与纵断面设计相协调。 (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 平面线形应直捷、流畅，并与地形、地物相适应，宜直则直， 宜曲则曲，不片面追求直曲，这是美学、经济和环境保护的要求。 (二)保持平面线形的均衡与连续 为使一条道路上的车辆尽量以均匀速度行驶，应注意各线形 要素保持连续、均衡，避免出现技术指标的突变。以下几点在设 计时应充分注意：
线长度为零，对行车和视觉均不利，所以C形曲线仅限于地形条件
特殊困难，路线严格受限时方可采用。
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7．回头形曲线 如图5-7所示 山区道路为克服高差，在同一坡面上转角接近或大于180°， 由主曲线和辅曲线的组合形式称为回头形曲线，也称回头曲线。图 5-7中，R0、R1和R2表示圆曲线，A0、A1和A2表示回旋线。回头曲线 的上线一般应设辅曲线，以免出现长直下坡接小半径平曲线的不安 全组合；下线辅曲线视地形可设可不设。主曲线与辅曲线间可设直 线段，也可不设。主、辅曲线可以是反向曲线或同向曲线，根据地 形条件确定。上线辅曲线半径风与主曲线半径R0比值不宜大于2.0 。主曲线技术指标规定如表5-3所示。两相邻回头曲线间应尽可能 拉开距离。一个回头曲线(主曲线)的终点至下一个回头曲线起点的 距离，当路线设计速度为40km／h、30km／h、20km／h时，分别应 不小于 200m、150m、l00m。 Civil engineering college, Ludong University