第三章平面设计

设计速度（km/h) 极限最小半径 一般最小半径
不设超高最小半径
120 0.10 0.05
100 0.12 0.05
80
60
40
0.13
0.15
0.15
0.06
0.06
0.06
i路拱≤2.0%，μ=0.035～0.040 i路拱＞2.0%，μ=0.040～0.050
30 0.16 0.05
20 0.17 0.05
R V2
127( ih)
即在给定车速V的情况下，最小半径Rmin的值就故决于允许的最大横向力系数μmax与超高横坡值ih。
1.横向力系数μ的确定
最大横向力系数μmax需要综合考虑多方面因素，不仅要考虑汽车在弯道上行驶时对行车的力学 稳定性要求，还要考虑乘客的舒适程度，以及汽车燃料和轮船消耗的情况等。 （各级公路最小半径的横向 力系数选用如下）
加路面抗滑能力等安全措施。
注：《标准》中规定“避免采用长直线”，系指若干公里长的直线，甚至几十公里的长直线。 针对我国的实际情况，如何采用长直线，应该因地制宜，因等级而定，不宜定死。
三、直线的最小长度
HY ZH
Lmin
YH
HZ
ZH
HY YH
HZ
当车速V大于等于60km/h时，同向曲线间的最短直线长度Lmin不小于6V。 当车速V小于等于40km/h时，同向曲线间的最短直线长度Lmin限制可以放宽。
一.路线
平面线形
路线
纵断面线形 横断面线形来自直线 平曲线 直坡 竖曲线 地面线 设计折线
圆曲线 缓和曲线
二.平面线形设计的基本要求
几何特征： 轨迹连续圆滑； 曲率是连续的； 曲率的变化率是连续的。
行驶汽车的导向轮与车身纵轴之间关系： 角度为零； 角度为常数； 角度为变数。
三种状态的行驶轨迹：（即构成） 直线、圆曲线、缓和曲线。 高速公路、一级公路、二级公路和三级公路平面线形要素有直线、圆曲线、缓和曲线三种。 四级公路平面线形要素有直线、圆曲线两种。
二、直线的运用
适于路段： 不受地形、地物限制的平坦地区或山间的开阔谷地； 市镇及其近郊，或规划方正的农耕地区等以直线条为主的地区； 长大桥梁、隧道等构造物路段； 路线交叉点及其前后； 双车道公路提供超车的路段。
采用长大直线时，应注意的问题： 在长直线上纵坡不宜过大，否则易导致高速度； 长直线与大半径凹形竖曲线组合为宜； 道路两侧地形过于空旷或呆滞、单调时，宜种植不同树种或设置一定建筑、雕塑、广告牌等措施； 长直线或长下坡尽头的平曲线，除曲线半径、超高、视距等必须符合规定外，还必须设置标志、增
HY ZH
YH
Lmin
HZ
ZH
HY
HZ YH
反向曲线间的最小直线长度Lmin以不小于计算行车速度V的2倍为宜，否则若两反向曲线已 设缓和曲线，就将两缓和曲线的首尾相接。
第三节 圆曲线
优点：能灵活的适应地形、可循性好、线形美观、易于设计和放设。 缺点：较小半径的圆曲线对行车不利、直接与直线相连不符和汽车行驶轨迹。
L
YZ
-）
L/2
QZ
+）
J/2
JD（校核）
算例：
某四级公路在交点K10+264.55处右转64.78º，试进行该交点的平曲线设计。根据地形、地物 资料，拟选曲线半径R为250m。
计算：曲线要素；主点桩号。
解： 计算曲线要素：
切线T长Rtg 250tg64.7815.8594m
2
2
L R 64.7825028.2656m
2. 超高率i和imax。
在车速较高的情况下，为了平衡离心力要用较大的超高，但道路上行驶车辆的速度并不一致，特别 是在混合交通的道路上。对于慢车乃至暂停在弯道上的车辆，其离心力接近于0，如超高率过大，超过车轮胎 与路面间的横向摩阻系数γ，车辆有沿着路面最大合成坡度下滑的危险，因此必须满足下式：
imax≤γ γ取一年中气候恶劣季节路面的横向摩阻系数。《标准》规定，公路最大超高值的变化范围在 10%~6%之间，一般地区的公路取imax =8%，积雪冰冻地区一般取imax =6%。当已知R、μ值时，可通过 计算或查表得到i值。
J/2
K10+247.284 17.266
JD（校核） K10+264.55（校核无误）
二.圆曲线最小半径的计算 汽车在曲线上行驶时，由于横向力的作用，使行车的安全与合适程度受到影响，而且横向力越大，
对行车就越不利，因此，必须对曲线行车的横向力的大小加以限制。横向力的大小是和圆曲线的半径成反 比的，要想降低横向力。就应采用较大的平曲线半径。
一、圆曲线的几何要素
T ZY
α E
JD T
QZ
L
YZ
R α/2 α/2 R
其中：T——切线长；L——曲线长；E——外距； J——超距；R——圆曲线半径；α——转角。
曲线要素计算及主点桩号计算：
T Rtg 2
L R 180
E R sec 1 2
J 2T L
JD
-）
T
ZY
+）
平面线形必须与地形、地物、环境、景观等相协调，同时应注意线形的连续与均衡性，并同纵面 线形相互配合。
三.平曲线主点名称 1、直线+圆曲线
2、直线+缓和曲线+圆曲线
第二节 直线
一、直线特点 优点：
1.短捷、直达、有美感； 2.汽车行驶受力简单，方向明确，操作容易； 3.易定线，方便测定方向和距离。 缺点： 1.过长直线不灵活，难与地形相协调； 2.直线长度运用不当，易破坏线形的连续性； 3.过长直线易使人感到单调疲劳，难以目测车间距离。
180 180
ER(sec 1)250(sec64.781)46.06m1
2
2
J 2TL215.859428.265634.532m
主点桩号计算：
JD
-）
T
K10+264.55 158.594
ZY
+）
L
K10+105.956 282.656
YZ
-）
L/2
K10+388.612 141.328
QZ
+）
ih
V2 127R
三. 圆曲线最小半径的指标：
1．极限最小半径 极限最小半径是各级公路对按计算车速行驶的车辆，能保证其安全行车的最小允许半径。
第三章 平面设计 第一节 道路平面线形概述
道路是一条三维空间的带状物。路线是指道路中线的空间位置。路线在水平面上的投影称作路线的平 面。沿中线竖直剖切再行展开则是路线的纵断面。中线上任意一点的法向切面是道路在该点的横断面。路 线设计是指确定路线空间位置和各部分几何尺寸的工作。路线可分解为平面、纵断面、横断面三大部分。 三者既要分别考虑，又是一个有机的整体。