第二章路线平面设计

V2 R 127( ih )
二．曲线半径
1．确定半径的理论依据 2．最小半径的计算 3．圆曲线最大半径
3．圆曲线最大半径 2． 最小半径的计 表3-4 各级公路最小平曲线半径 V2 R 算选用圆曲线半径时，在与地形等条件相适应的前提下应尽量采用大半径 ( max 公路等级 高速公路 一127 二 ih max ) 三 四 ，但半径大到一定程度时，其几何性质和行车条件与直线无太大区别，容 ⑴． 极限最小半径 易给驾驶员造成判断上的错误而带来不良后果，同时也无谓增加计算和测 横向力系数μ视设计车速采用0.10~0.16, 计算行车 量上的麻烦。 最大超高视道路的不同环境，公路用 120 100 80 60 0.10 100、0.08 60 、 0.06 80 ，城市道路用 40 60 0.06 30、0.04 40 、0.02 20 速度 ⑵ ． 一般最小半径 极限最小 650 400 250 125 400 μ125 250 .的取值 60 125 表 30 15 ①．考虑汽车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 一般最小半径”，其 值和i 3—360 。 半径（ h(max) ⑶． m） 不设超高的最小半径 ②．注意到以在地形比较复杂的情况下不会过多地增加工程量。 我国《标准》所制定的“不设超高的最小半径”是取 μ =0.035 ， ih(max =0.015 按 ③．这种半径是全线绝大多数情况下可采用的半径，约为极限最小半径的 1.5— 车速 100 一般最小 120 80 700 60 50 100 40200 30 100 20 30 式（3—1）计算取整得来的。 700 100 400 200 200 400 65 2.0 倍。 （ km/h ） 0 半径（m） “一般最小半径”，其μ 值和ih(max).的取值见表3—3。 不设超高最 0.06 400 0.06 0.06 0.06 0.05 0.05 μ 550 0.05 400 0.05 250 150 150
路线平面 设计
2.最小半径的计算
路线平面 设计
路线平面 设计
3.圆曲线的最大半径
《公路路线设计规范》（ＪＴＧＤ２０—２００６）规定
圆曲线的最大半径不宜超过１００００ｍ。
圆曲线最小半径的选用
最小圆曲线半径：[极限最小半径]车辆在设置超高的曲线 上安全行驶，满足最低舒适性要求的半径规定值。尽量避 免使用，只有当路线受地形或其它条件限制时方可使用。 [一般最小半径]通常情况下采用的最小半径，兼顾汽车 行驶的要求与使用上的可能，设计时建议的最小值，设超 高。[不设超高最小半径]道路曲线半径较大、离心较小 时，汽车沿双向路拱（不设超高）外侧行驶的路面摩擦 力，足以保证汽车行驶安全稳定采用的最小半径。 公路：不设缓和曲线半径=不设超高半径，城市道路：不 设缓和曲线半径＞不设超高半径。
③反向曲线间最小长度：在转向相反的两个圆曲线之间， 如果没有设置缓和曲线，考虑到设置超高、加宽缓和段以 及驾驶人员转向操作的需要，宜设置一定长度的直线。对 于设计速度大于或等于60km/h的公路，反向曲线之间的 最小直线长度(以m 计)以不小于设计速度(以km/h 计)的 2倍为宜。
路线平面 设计
[极限最小半径]车辆在设置超高的曲线上安全行驶，满足最低舒适 性要求的半径规定值。 V 采用各级公路相应的设计速度因此确定， 圆曲线最小半径的关键参数是横向力系数和超高横坡。横向力系数 的大小直接影响乘车人的舒适感。车辆在曲线上稳定行驶的必要条 件是横向力系数不能超过路面与轮胎之间的横向摩阻系数。
路线平面 设计
直线的最小长度
两圆曲线间以直线径向连接时，直线的长度不宜过短。当设计
速度大于或等于６０ｋｍ／ｈ时，同向圆曲线间最小直线长度 （以ｍ 计）以不小于设计速度（以ｋｍ／ｈ计）的６倍为宜；
反向圆曲线间的最小直线长度（以ｍ计）以不小于设计速度
（以ｋｍ／ｈ计）的２倍为宜。
②同向曲线间最小长度：若在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。对于设计速度大于或等于60km/h的公路，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。
4）圆曲线最大半径
10000m 为宜。
哪一个最大？ 哪一个最小？
曲线半径
1．确定半径的理论依据 2．最小半径的计算 3．圆曲线最大半径
小结
1．确定半径的理论依据
V2 R 127( ih )
⑴．极限最小半径 ⑵．一般最小半径 ⑶．不设超高的最小半径
2．最小半径的计算
3．圆曲线最大半径
10000米
路线平面 设计
2.1.3 平面线形设计的原则
应直接、连续、顺适，并与地形相适应，与周围环境相协 调。 应满足行驶力学的要求，高速路的线形设计应尽量满足视 觉和心理上的要求。 应保持平面线形的均衡与连贯。
路线平面 设计 2.2 道路平面基本线形要素
2.2.1 直线设计
直线的运用应注意同地形、环境协调配合，采用直线线形 时，其长度不宜过长。
路线平面 设计 2.1 道路平面设计的基本要求与原则
2.1.1 道路平面设计的概念
道路 路线
路线的平面
道路的平面线形
路线(route of road)
• 路线----指道路中线 。 • 线形----道路中线的空间 形状。
路线(route of road)
• 路线的平面(horizontal)--道路中线在水平面上的投影。 • 路线纵断面(vertical)--沿着中线竖直剖切，再行展开。 • 公路横断面(cross-sectional)--中线各点的法向切面。
得到最大值。
一般最小半径:指按计算行车速度行驶的车辆能保证其安全性和舒
适性的最小半径，它是通常情况下推荐采用的最小半径值。统计 90%。
不设超高最小半径:是指曲线半径较大，离心力较小，靠轮胎与路
面间的摩阻力就足以保证汽车安全稳定行驶所采用的最小半径,这时路面 就可以不设超高。 公路按 =0.035, i h ＝-0.015。 城市道路按 =0.06, i h ＝-0.015。
道路工程
DAOLUGONGCHENG
第2章
路线平面设计
2.1 道路平面设计的基本要求与原则 2.2 道路平面基本线形要素 2.3 道路平面线形设计
2.4 行车视距
2.5 平面设计成果
第2章
本章 导读
路线平面设计
道路、路线的定义 道路平面设计的重点
学习 目标
了解道路平面线形的基本概念、特点，熟悉各种道 路平面线形的设计原则与要求，掌握道路平面线形 的技术标准与设计、行车视距的内容与要求及道路 平面设计成果。
关于直线的运用
直线的最大与最小长度应有所限制，一条公路的直线与曲线的长度 设计应合理。
最大直线长度不必太拘泥，最小长度应该保证。
直线的应用
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 调之缺陷，应结合沿线具体情况采取相应的技术措施并注意下述问题： ⑴． 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 ⑵． 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
路线平面 设计
直线的最大长度
我国对直线的最大长度规定：“直线的长度不宜过长”，设计人员
可根据地形、地物、自然景观以及经验等来判断和决定直线的最大
长度。
描述直线的指标
①最大直线长度：目前最大直线长度的量化还是一个需要 研究的课题，目前各国有不同的处理方法，德国和日本规 定20V(单位为米，V为计算行车速度，用公里/小时为单 位)，美国为180s的行程，我国对于设计速度大于或等于 60km/h的公路最大直线长度为以汽车按设计速度行驶 70s 左右的距离控制，一般直线路段的最大长度(以m 计) 应控制在设计速度(以km/h 计)的20 倍为宜。
⑶．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，以改善单调的景观。 ⑷．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
3． “长直线”的量化
德国和日本规定直线的最大长度（以米计）为 20v ，前苏联为 8km ，美 国为 180s 行程。我国地域辽阔，地形条件在不同的地区有很大的不同，对 直线最大长度很难作出统一的规定。 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 是可以 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。 无论是高速公路还是一般公路在任何情况下都要避免追求长直线的错误 倾向
小半径 （m）
（所以《规范》规定圆曲线的最大半径不宜超过 km/h） 10000m。
0 0.06
0
ih(max).
0 0.06
0 0.07
0
0 0.08
2500
600
1500
350
600
150
0.07
0..07
0.06
0.06
3）圆曲线最小半径 极限最小半径(保证安全的最小半径):当 和 i h （最大超高）都
中线
路线(route)的概念
1． 路线----指道路中线的空间位置，它是一条空间曲线。 2． 公路平纵横的概念 ①． 路线的平面----公路的中线在水平面上的投影。
平面图（plan） ----反映路线在平面上的形状、位置、尺寸的图形。
②． 路线的纵断面----路线的中线在竖直面上的投影。
纵断面图（vertical profile map） ----反映路线在纵断面上的形状、位置、尺
合宁高速
BACK
Australia
Arizona
路线平面 设计
2.2.2 圆曲线设计
2.2.2.1 圆曲线的几何元素
路线平面 设计
曲线主里程桩号计算：
路线平面 设计
2.2.2.2 圆曲线的半径
1.公式与因素
在指定车速V下，Rｍｉｎ 取决于容许的最大横向 力系数μｍａｘ和该曲线 的最大超高iｈ（ｍａｘ）。
曲线半径curve radius
1．确定半径的理论依据 2．最小半径的计算 3．圆曲线最大半径
1．确定半径的理论依据
⑴．横向力系数μ 的确定 ①．行车安全 要求横向力系数 μ 低于轮胎与路面之间所能提供的横向摩阻系数f： μ值过大，增加了驾驶者在弯道行驶中的紧张。对于乘客来说， μ值的增大 ，同样感到不舒适，乘客随μ的变化其心理反映如下。 μ ≤f (3—2) ②．增加驾驶操纵的困难 当μ<0.10时，不感到有曲线存在，很平稳； 轮胎产生横向变形，增加了汽车在方向操纵上的困难。 当μ=0.15时，稍感到有曲线存在，尚平稳； ③．增加燃料消耗和轮胎磨损 μ=0.20时，已感到有曲线存在，稍感不稳定； μ当 的存在使车辆的燃油消耗和轮胎磨损增加。 当μ=0.35时，感到有曲线存在，不稳定； 当μ≥0.40时，非常不稳定，有倾车的危险感。 ④．行旅不舒适 综上所述， μ 值的采用关系到行车的安全、经济与舒适。为计算最小平曲 线半径，应考虑各方面因素采用一个舒适的 μ值。研究指出：μ值的舒适界限， 由0.11到0.16随行车速度而变化，设计中对高、低速路可取不同的数值。
路线平面 设计
2.1.2 平面线形设计的基本要求
根据公路等级及其使用任务和功能，合理利用地形，正确
使用标准，确保线形的均衡。
对公路的平、纵、横三面应综合设计，路线设计应保持线 形的连续性。 应与当地的环境和景观相协调，遵循便民而不扰民的原则。 应贯彻保护耕地、节约用地的原则，少拆房屋，保护环境。
寸的图形。 ③． 道路的横断面----沿道路中线上任意一点作的法向剖面。
横断面图（cross-section profile map） ----反映道路在横断面上的结构、形状
、位置、尺寸的图形。 3．路线设计的任务 在调查研究掌握大量材料的基础上，设计出一条有一定技术标准、满足行 车要求、费用最省的路线
确定最小半径的原则
圆曲线最小半径是以汽车在曲线部分能安全而又顺适地行 驶所需要的条件，而确定的圆曲线最小半径的实质是汽车 行驶在公路曲线部分时所产生的离心力等横向力不超过轮 胎与路面的摩阻力所允许的界限。不产生横向滑移。
R
127
V
Hale Waihona Puke Baidu

2
h
ih

横向力系数，极限值为路面与轮胎之间的横向摩阻系数