道路几何设计
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批时参考。
2.设计阶段及其内容 公路工程基本建设项目一般采用两阶段设计。 对于技术简单、方案明确的小型建设项目．可采用一阶段
设计； 对于技术复杂而又缺乏经验的项目或项目中的个别路段、
特殊大桥、互通式立体交叉、隧道等，必要时采用三阶段 设计。
3.1.2 路线设计的原则 公路设计是以满足汽车行驶的要求为前提的，公路线形必
(1)直线的最大长度：
直线长度＜20v（m）（v--行车时速km/h）
(2)直线的最小长度:
同向曲线:≥ 6V
≥ 2.5V（特殊情况）
断背曲线
反向曲线：≥2V
断背曲线：同向圆曲线间连以短的直线 ；
反向曲线----指两个转向相反的相邻曲线间连以
直线所形成的平面线形。
2.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。 圆曲线作为公路平面线形具有以下主要特点：
推算远景年昼夜交通量可按式(3-1)计算
NT＝nd (1+γ)T-1
（3-1）
式中：NT——远景年限的昼夜交通量，辆／昼夜
nd ——各种车辆换算成标准车的目前日交通量
T ——设计年限，年；
γ ——年平均汽车增长率，％。
%
小 20
时 18
通交 量 通 16
的量 比与
14
值 年 12
平 日
曲线长∶L=πRα/180
=0.01745αR
D=2T-L
式中 T——切线长，m
L——圆曲线长，m
E——外距，m
D——校正值或超距，m
α——转角（°）。
▪圆曲线几何要素计算图
桩号计算
JD -T ZY +L YZ - L/2 QZ + D/2
JD（校核）
▪圆曲线几何要素计算图
2）圆曲线半径 （1）计算公式
3.2.1直线
1.直线
1）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。
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。
2）直线的运用： ① 长直线上纵坡不宜过大，因长直线再加下陡坡行驶 更易导致高速度。
② 长直线与大半径凹形竖曲线组合为宜，可以使生硬 呆板的直线得到一些缓和。
哪一个最优？
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，以改
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。
1）圆曲线的几何要素 圆曲线要素计算公式如下：
切线长∶T=R.tgα/2
外距∶ E=R(secα/2-1)
10
交8
1
30 50
100
150
图3.1 全年高峰小时交通量曲线图
8760
3.2 道路平面设计
道路的平面线形由三要素构成： ① 直线 ② 圆曲线 ③ 缓和曲线
路线平面图
补充：汽车行驶轨迹与道路平面线形
（1）汽车行驶轨迹 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，任一点不出现错
第 3章 道路几何设计
➢3.1概述 ➢3.2道路平面设计 ➢3.3纵断面设计 ➢3.4横断面设计 ➢3.5道路交叉口设计
3.1 概述
道路是一种带状的三维空间结构物，主要包括路基、路 面、桥涵、隧道等工程实体。道路设计是从几何和结构 两方面进行研究的。
中线
2
➢ 3.1.1 道路勘测设计程序 1、勘测设计任务书 设计任务书的基本内容包括：
须满足行车安全、迅速、经济与乘客舒适的要求，这就是 线形设计的总原则。 从以下几个主要方面来考虑： 1．汽车行驶的稳定性 2．尽可能地提高车速 3. 行车畅通 4．行车舒适
3.1.3 路线设计依据 1.设计车辆:不同的汽车有不同的型号和规格
小客车 载货汽车 鞍式列车
2.设计速度:道路设计依据的汽车速度。是指在气候正常、 交通密度小、汽车运行只受道路本身条件（几何要素、路 面、附属设施等）影响时，一般驾驶员能保持安全、舒适 行驶的最大行驶车速。
（1）建设依据和目的意义。 （2）建设规模和性质。 （3）路线基本走向和主要控制点。 （4）工程技术标准和主要技术指标。 （5）设计阶段及各阶段完成时间。 （6）建设期限和投资估算，对分期修建项目应提出每期的
建设规模和投资Hale Waihona Puke Baidu算。
（7）施工力量的原则安排。 （8）附路线示意图，另有工程数量、三材和投资等，供审
善单调的景观。
④ 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
美 国 俄 勒 冈 州 典 型 沙 漠 公 路
香 榭 丽 舍 与 凯 旋 门
3）直线的长度
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。
设计速度不同于实际行车速度。
3.交通量:指单位时间内，通过道路某地点或某断面的车辆、 行人数量，一般是指机动车交通量，且为来往两个方向的 车辆数。亦称交通流量或车流量。
交通量是确定公路等级的主要依据。在规划道路等级时， 采用推算远景设计年限的日交通量，一般用年平均日交通 量(ADT)表示。据《标准》规定公路远景设计年限：高速 公路和—级公路为20年、二级公路为15年、三级公路为10 年；四级公路一般为为10年，也可根据实际情况适当调整。
头和破折。 ②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。
直线－圆－直线:
不满足② 、 ③条 性质，但满足第一条 要求，满足了车辆的 直行和转向要求，可 作为低等级山区道路
采用。
直－缓－圆－缓－直:
为满足第②条要求，在直线与圆曲线间引入了一 条曲率逐渐变化的“缓和曲线”，使整条线形符合 汽车行驶轨迹特性的第①条和②条，保持了线形的 曲率连续。它不满足第③条要求，不是最理想的， 但与汽车行驶轨迹接近，国内外普遍采用。
2.设计阶段及其内容 公路工程基本建设项目一般采用两阶段设计。 对于技术简单、方案明确的小型建设项目．可采用一阶段
设计； 对于技术复杂而又缺乏经验的项目或项目中的个别路段、
特殊大桥、互通式立体交叉、隧道等，必要时采用三阶段 设计。
3.1.2 路线设计的原则 公路设计是以满足汽车行驶的要求为前提的，公路线形必
(1)直线的最大长度：
直线长度＜20v（m）（v--行车时速km/h）
(2)直线的最小长度:
同向曲线:≥ 6V
≥ 2.5V（特殊情况）
断背曲线
反向曲线：≥2V
断背曲线：同向圆曲线间连以短的直线 ；
反向曲线----指两个转向相反的相邻曲线间连以
直线所形成的平面线形。
2.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。 圆曲线作为公路平面线形具有以下主要特点：
推算远景年昼夜交通量可按式(3-1)计算
NT＝nd (1+γ)T-1
（3-1）
式中：NT——远景年限的昼夜交通量，辆／昼夜
nd ——各种车辆换算成标准车的目前日交通量
T ——设计年限，年；
γ ——年平均汽车增长率，％。
%
小 20
时 18
通交 量 通 16
的量 比与
14
值 年 12
平 日
曲线长∶L=πRα/180
=0.01745αR
D=2T-L
式中 T——切线长，m
L——圆曲线长，m
E——外距，m
D——校正值或超距，m
α——转角（°）。
▪圆曲线几何要素计算图
桩号计算
JD -T ZY +L YZ - L/2 QZ + D/2
JD（校核）
▪圆曲线几何要素计算图
2）圆曲线半径 （1）计算公式
3.2.1直线
1.直线
1）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。
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。
2）直线的运用： ① 长直线上纵坡不宜过大，因长直线再加下陡坡行驶 更易导致高速度。
② 长直线与大半径凹形竖曲线组合为宜，可以使生硬 呆板的直线得到一些缓和。
哪一个最优？
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，以改
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。
1）圆曲线的几何要素 圆曲线要素计算公式如下：
切线长∶T=R.tgα/2
外距∶ E=R(secα/2-1)
10
交8
1
30 50
100
150
图3.1 全年高峰小时交通量曲线图
8760
3.2 道路平面设计
道路的平面线形由三要素构成： ① 直线 ② 圆曲线 ③ 缓和曲线
路线平面图
补充：汽车行驶轨迹与道路平面线形
（1）汽车行驶轨迹 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，任一点不出现错
第 3章 道路几何设计
➢3.1概述 ➢3.2道路平面设计 ➢3.3纵断面设计 ➢3.4横断面设计 ➢3.5道路交叉口设计
3.1 概述
道路是一种带状的三维空间结构物，主要包括路基、路 面、桥涵、隧道等工程实体。道路设计是从几何和结构 两方面进行研究的。
中线
2
➢ 3.1.1 道路勘测设计程序 1、勘测设计任务书 设计任务书的基本内容包括：
须满足行车安全、迅速、经济与乘客舒适的要求，这就是 线形设计的总原则。 从以下几个主要方面来考虑： 1．汽车行驶的稳定性 2．尽可能地提高车速 3. 行车畅通 4．行车舒适
3.1.3 路线设计依据 1.设计车辆:不同的汽车有不同的型号和规格
小客车 载货汽车 鞍式列车
2.设计速度:道路设计依据的汽车速度。是指在气候正常、 交通密度小、汽车运行只受道路本身条件（几何要素、路 面、附属设施等）影响时，一般驾驶员能保持安全、舒适 行驶的最大行驶车速。
（1）建设依据和目的意义。 （2）建设规模和性质。 （3）路线基本走向和主要控制点。 （4）工程技术标准和主要技术指标。 （5）设计阶段及各阶段完成时间。 （6）建设期限和投资估算，对分期修建项目应提出每期的
建设规模和投资Hale Waihona Puke Baidu算。
（7）施工力量的原则安排。 （8）附路线示意图，另有工程数量、三材和投资等，供审
善单调的景观。
④ 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
美 国 俄 勒 冈 州 典 型 沙 漠 公 路
香 榭 丽 舍 与 凯 旋 门
3）直线的长度
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。
设计速度不同于实际行车速度。
3.交通量:指单位时间内，通过道路某地点或某断面的车辆、 行人数量，一般是指机动车交通量，且为来往两个方向的 车辆数。亦称交通流量或车流量。
交通量是确定公路等级的主要依据。在规划道路等级时， 采用推算远景设计年限的日交通量，一般用年平均日交通 量(ADT)表示。据《标准》规定公路远景设计年限：高速 公路和—级公路为20年、二级公路为15年、三级公路为10 年；四级公路一般为为10年，也可根据实际情况适当调整。
头和破折。 ②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。
直线－圆－直线:
不满足② 、 ③条 性质，但满足第一条 要求，满足了车辆的 直行和转向要求，可 作为低等级山区道路
采用。
直－缓－圆－缓－直:
为满足第②条要求，在直线与圆曲线间引入了一 条曲率逐渐变化的“缓和曲线”，使整条线形符合 汽车行驶轨迹特性的第①条和②条，保持了线形的 曲率连续。它不满足第③条要求，不是最理想的， 但与汽车行驶轨迹接近，国内外普遍采用。