第二章 道路平面分析

圆曲线几何要素为：
α T Rtg
2 L π αR
180 α
E R(sec 1) 2
J 2T L
主点里程桩号计算
ZY=JD-T YZ=ZY+L QZ=ZY+L/2 JD=QZ+J/2
圆曲线半径 （一）计算公式与因素 根据汽车行驶在曲线上力的平衡式计算曲线半径：
X Fcosα Gsinα
V2 R
ih
127(μ ih )
1．极限最小半径
是各级公路按设计速度行驶的车辆能保证安全行车 的最小允许半径。
R
V2 127(μ
ih
)
2．一般最小半径
一般最小半径是指各级公路按设计速度行驶的车辆能
保证安全、舒适行车的最小允许半径。
R
V2 127(μ
ih
)
3．不设超高的最小半径
圆曲线半径大于一定数值时，可以不设置超高，而允许设 置等于直线路段路拱的反超高。
（2）长直线与大半径凹竖曲线组合为宜，这样可以 使生硬呆板的直线得到一些缓和。
（3）道路两侧过于空旷时，宜采取植不同树种或设 置一定建筑物、雕塑、广告牌等措施，以改善单调 的景观。
（4）长直线或长下坡的尽头的平曲线，除曲线半径、 超高、视距等必须符合规定外，还必须采取设置标 志、增加路面抗滑能力等安全措施。
1. 宜采用直线线形的路段：
（1）不受地形、地物限制的平坦地区或山间的开 阔谷地；
（2）市镇及其近郊，或规划方正的农耕区等以直 线条为主的地区；
（3）长的桥梁、隧道等构造物路段；
（4）路线交叉点及其前后；
（5）双车道公路提供超车的路段。
2. 当采用长的直线线形时，应注意的问题：
（1）在直线上纵坡不宜过大，因长直线再加下陡坡 更易导致高速度。
路线设计：指确定路线空间位置和各部分几何尺寸 的工作。
路线平面设计：在路线平面图上研究道路的基本走 向及线形的过程。
路线纵断面设计：在路线纵断面图上研究道路纵坡 及坡长的过程。
路线横断面设计：在路线横断面图上研究路基断面 形状的过程。
二、平面线形设计的基本要求
（一）汽车行驶轨迹
行驶中汽车的轨迹的几何特征： （1）轨迹连续。这个轨迹是连续的和圆滑的，即 在任何一点上下出现错头和破折；
（2）曲率连续。其曲率是连续的，即轨迹上任一 点不出现两个曲率的值。
（3）曲率变化连续。其曲率的变化率是连续的， 即轨迹上任一点不出现两个曲率变化率的值。
（二）平面线形要素
行驶中汽车的导向轮与 车身纵轴之间的关系：
1．角度为零： 2．角度为常数： 3．角度为变数：
汽车行驶轨迹线 曲率为0——直线 曲率为常数——圆曲线 曲率为变数——缓和曲线
一、道路路线 道路是一条三维空间的实体。 它是由路基、路面、桥梁、涵洞、隧道和沿线设施
所组成的线形构造物。 路线：是指道路中线的空间位置。 路线平面图：路线在水平面上的投影。 路线纵断面图：沿道路中线的竖向剖面图，再行展
开即是路线的纵断面。
路线横断面图：道路中线上任意一点的法向切面是 道路在该点横断面。
3. 最大直线长度问题：
▪ 《标准》规定：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。
▪ 德国规定直线的最大长度（以米计）为20V（计算 行车速度，km/h）（适于高速公路V≥100km/h）。
▪ 公路线形首先考虑的不是在平面线形上尽量多采用 直线，或者是必须由连续的曲线所构成，而是必须 采用与自然地形相协调的线形。
▪ 合理利用地形和避免采用长直线。
直线的最小长度
▪ 《规范》：同向曲线间的最短直线长度以不小于设 计速度的6倍为宜（6V）。
▪ 《规范》规定：反向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2倍为宜。
Leabharlann Baidu 二、圆曲线
圆曲线的特点 各级公路和城市道路不论转角大小均应设置 平曲线，而圆曲线是平曲线中的主要组成部 分。 路线平面线形中常用的单曲线、复曲线、双 交点或多交点曲线、虚交点曲线、回头曲线 等中一般均包含了圆曲线。 圆曲线具有易与地形相适应、可循性好、线 形美观、易于测设等优点，使用十分普遍。
从行驶的舒适性考虑，必须把横向力系数控制到最小值。
4.最小半径指标的应用
▪（1）公路线形设计时应根据沿线地形等情况，尽量选 用较大半径。在不得已情况下方可使用极限最小半径；
▪（2）当地形条件许可时，应尽量采用大于一般最小半 径的值；
▪（3）有条件时，最好采用不设超高的最小半径。
▪（4）选用曲线半径时，应注意前后线形的协调，不应 突然采用小半径曲线；
▪（5）长直线或线形较好路段，不能采用极限最小半径。
▪（6）从地形条件好的区段进入地形条件较差区段时， 线形技术指标应逐渐过渡，防止突变。
（三）圆曲线最大半径
▪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。
▪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，容易给驾驶人员造成判断上的错误 反而带来不良后果，同时也无谓增加计算和测量上的 麻烦。
Y
X
X F Gih
Gv2 gR
Gih
v2
G( gR
ih
)
V2 127R ih
（二）最小半径的计算
《标准》中规定的最小平曲线半径是汽车在曲 线部分能安全而又顺适的行驶的条件而确定的。
最小平曲线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，并使乘车人感觉良好的 曲线半径值。
▪《规范》规定圆曲线的最大半在不宜超过10000m。
三、缓和曲线
（一）缓和曲线的特点 1．曲率连续变化，
便于车辆行驶 2．离心加速度逐渐
变化，旅客感觉舒适 3．超高横坡度逐渐
变化，行车更加平稳 4．与圆曲线配合得
当，增加线形美观
(2)主点里程桩号计算方法：
ZH = JD – T HY = ZH + Ls QZ = ZH + L/2 YH = HZ – Ls HZ = ZH + L
现代道路平面线形正是由上述三种基本线形构成 的，称为平面线形三要素。
第二节 道路平面线形设计要素 一、直线
（一）直线的特点 1.直线距离短，直捷，通视条件好。 2.汽车在直线上行驶受力简单，方向明确， 驾驶操作简易。 3.便于测设。 4.直线线形大多难于与地形相协调，若长度 运用不当，不仅破坏了线形的连续性，也不 便达到线形设计自身的协调。 5。过长的直线易使驾驶人感到单调、疲倦， 难以目测车间距离。