第二章 道路平面设计
第二章 公路平面设计.
汽车从直线驶入圆曲线，即从无限大的半径到一定值的半 径或从大半径圆驶入小半径圆曲线时，从汽车前轮转向角 逐渐变化的必要性，其中间需要插入一个逐渐变化的缓和 曲线，才能保持车速不变而使汽车前轮的转向角从0至α 逐渐转向，从而有利于驾驶员操纵方向盘。
2．消除离心力的突变，提高舒适性
2、直线的最小长度
1）同向曲线间的直线最小长度 同向曲线是指两个转向相同的相邻曲线间以直线形成的平面的线
形。其中间的直线长度就是指前一曲线的终点至后一曲线的起点 之间的长度。当此直线长度很短时，在视觉上容易形成直线与两 端的曲线构成反弯的错觉，使整个组合线形缺乏连续性，形成所 谓的“断背曲线”，《规范》规定，当设计速度≥60km/h时， 同向曲线直线最小长度以不小于设计速度的6倍为宜。当设计速 度≤40km/h时，可参照上述规定执行。
4.最小半径指标的应用
4.最小半径指标的应用
1．在地形、地物等条件许可时，优先选用大于或等于不设超 高的最小半径。 2．一般情况下宜采用极限最小曲线半径的4 ～ 8倍或超高为 2% ～ 4%的圆曲线半径； 3. 当地形条件受限制时，应采用大于或接近一般最小半径的圆 曲线半径； 4. 在自然条件特殊困难或受其他条件严格限制而不得已时，方 可采用极限最小半径； 5. 《规范》规定圆曲线最大半径不宜超过10000m。
（1）危及行车安全 汽车能在弯道上行驶的基本前提是轮胎不在路面上滑移， 这就要求横向力系数μ低于轮胎与路面之间所能提供的横向 摩阻系数f:
μ≤f
f与车速、路面种类及状态、轮胎状态等有关，一般在干 燥路面上约为0.4～0.8，在潮湿的黑色路面上汽车高速行驶 时，降低到0.25～0.40。路面结冰和积雪时，降到0.2以下， 在光滑的冰面上可降到0.06（不加防滑链）。
道路勘测设计 第二章道路平面设计3
R
0
]
y P R {1 cos[( LP LS 2) 180 R]}
基本形单曲线回旋线要素计算
（二）设置缓和曲线的圆曲线：基本型单曲线 3、加密桩点坐标计算： （1）缓和曲线段内坐标计算： 切线支距法：
LP x LP 2 40 R 2 LS
L y P 6 RLS
2.4 道路平面设计方法
三、平面设计一般规定与基本步骤
道路平面布置设计的步骤：
（1）根据道路的技术等级，根据《标准》JTG B01-2003和《规范》 JTG D20-2006查出设计速度、最小半径、缓和曲线最小长度、直线 段的最大最小长度等主要技术标准的规定值
（2）根据地形、地物条件确定控制因素
（三）复曲线设计：
3、卵形复曲线：
实际工程中，应尽量避免采用这种曲线
（三）复曲线设计：
3、卵形复曲线：
①复中设置缓和曲线的特点： 缓和曲线段两端点的 曲率半径分别与相应 圆的圆曲线半径一致
曲线定位桩点计算
FZ
较小半径圆曲线相对 于大半径圆曲线内移 一段距离
即复曲线中间缓和曲 线段被原公切点中分 缓和曲线段中点(FZ 点)通过内移距离(内 移值之差PF)的中心
Eh B
切线支距法： x q R sin
Lh
y P R (1 cos )
LP LS 180 [
LS 90 LS 0 (弧度) (度) 2R R
θ
LP LS / 2180
R
x q R sin[( LP LS 2) 180 R]
Eh ( R P) sec R(m) 2
Lh ( 2 0 )
第2章道路平面设计_概述
第二章道路平面设计本章主要内容：一概述(选线)二道路平面线形三道路平面线形设计第二章道路平面设计第一节概述(选线)一、道路选线的一般原则二、平原区选线三、丘陵区选线四、山岭区选线五、桥隧与道路线形的配合一、道路选线的一般原则(一)、选线的目的与任务1．目的道路选线的目的，就是根据道路的性质、任务、等级和标准，结合地形、地质、地物及其它沿线条件，综合平、纵、横三方面因素，在实地或纸上选定道路路中线平面位置。
一、道路选线的一般原则(一)、选线的目的与任务2．任务道路选线的主要任务是：✓确定道路的走向和总体布局；✓具体确定道路的交点位置和选定道路曲线的要素，通过纸上或实地选线，把路线的平面位置确定下来。
(二)、选线的一般步骤选线是经过：浅→深总体→具体面→带→线三个步骤：1、全面布局2、逐段安排3、具体定线定线要点：以点(平面控制点)连线，以线(指两中线)交点(交点)，反复试线，最后落实交点位置。
(三)选线的一般原则1．路线的基本走向必须与道路的主客观条件相适应◆主观条件：指设计任务书(或其它文件)规定的路线总方向、等级及其在道路网中的地位和作用。
◆客观条件：指道路所经地区原有交通的布局(如铁路、公路、航道、航空、管道等)；城镇、工矿企业、资源的状况；土地开发利用和规划的情况以及地形、地质、气象、水文等自然条件。
2．正确掌握和运用技术标准3．注意与农业配合4．选线应重视水文、地质问题5．重视环境保护工作6．选线应综合考虑路与桥的关系☐个别特殊大桥桥位，一般作为路线总方向的控制点；☐大中桥位原则上应服从路线的总方向，一般作为路线走向的主要控制点；☐小桥涵位置应服从路线走向。
7.构造物布置合理、经济实用、同当地景观协调第二章道路平面设计第一节概述(选线)一、道路选线的一般原则二、平原区选线三、丘陵区选线四、山岭区选线五、桥隧与道路线形的配合(一)基本特征1．自然特征◆平原主要是指一般平原、山间盆地、高原等地形平坦地区。
第二章路线平面设计
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
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。
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。
路基路面工程道路工程概论讲义PPT课件精选全文
路基的干湿类型
路基湿度的来源
大气降水、地面水、地下水、
水蒸气及其凝结水、给排水设施泄露
路基干湿类型的划分
标准：平均稠度Bm=（WL-Wm）/（WL-Wp） 类型：干燥、中湿、潮湿、过湿
路基临界高度
第38页/共94页
6.2路基设计 一． 路基横断面基本形式
路堤
路堑
半挖半填路基
3.1竖曲线设计
定义 分类 作用
第19页/共94页
竖曲线要素计算
变坡角 1 （2 “”为凸曲线、“”为凹曲线） 曲线长L R
切线长T
L 2
外矢距E T 2 2R
切高y x2 2R
竖曲线起点桩号=变坡点桩号-T 竖曲线终点桩号=变坡点桩号+T 某桩号在凸（凹）曲线上的设计标高
=该桩号在切线上的设计高-（+）y
拓宽路口式交叉口设计 拓宽车道数
拓宽位置的选择
拓宽车道长度的计算
环形交叉口设计
中心岛的形状和尺寸
环道的宽度
交织角
环岛进出口的转弯半径
第32页/共94页环 道 的 横 截 面
交叉口竖向设计
原则
基本形式
设计方法及步骤
O2
E2 A
E D3
E3
M3
O3 F3 F
第33页/共94页
计算图示
5.2立体交叉设计
路基土方施工
开挖
运输
填堆
压实
第45页/共94页
修整
路基压实
压实土基的意义
影响路基压实效果的因素：
干
内因： 含水量
容 重
土质
外因： 压实功能
压实机具
第46页/共94页
第二章道路平面设计
计速度、圆曲线半径、公路条件、自然条件等经
计算确定。
ic
V2 127R
四、 弯道的超高与加宽
（一）超高
3.超高缓和段(superelevation runoff)
从直线段的双向横坡渐变到圆 曲线路段具有超高单向横坡的过
渡段称为----超高缓和段。Lc设于
圆曲线的两端。
为Байду номын сангаас行车舒适和利于排水，对 超高缓和段长度必须加以规定。
公 路 等 级 高速公路、一级公路
二、三、四级公路
一 般 地 区 (%)
8 或 10
8
积雪冰冻地区 (%)
6
§四、 弯道的超高与加宽
（一）超高
2）最小超高坡度
各级公路圆曲线部分最小超高坡度值应与该 公路直线部分的正常路拱横坡度一致。
3）超高坡度的确定（任意半径时）
各圆曲线半径所设置的超高坡度值应根据设
三、 缓和曲线
1.概述
（3）缓和曲线的数学形式 1）缓和曲线轨迹特点：由直线驶入圆曲线转 弯时，其轨迹上的任一点的曲率半径与其行 程l（自转弯开始点算起）成反比，此轨迹方 程为回旋曲线方程。因此我国《标准》规定 缓和曲线采用回旋曲线。
三、 缓和曲线
1.概述 2）缓和曲线的一般方程式：
l C
为了设计方便，使量纲一致，故令A2=C，则
2.平面线形组成
4）从行车的安全和线形美观来看： 过长的直线，线形呆板，行车单调，易疲劳；
也易发生超车和超速行驶，行车时司机难以估计 车间距离；在直线上夜间对向行车易产生眩光。 5）只能满足两个控制点的要求，难与地形及周围环 境相协调。
一、路线平面的基本线形
2.平面线形组成
（2）直线的标准规定： 1）直线最大长度 德国20V； 前苏联8km；美国3mile。 总的原则：公路线形应与地形相适应，与景观相
【精选全文】公路平面设计
在圆曲线段由于半径不变，故超高横坡度从圆 曲线起点至圆曲线终点是一个不变的定值，成为 全超高。 （2）圆曲线上的超高横坡度的最大值 《标准》限制了各级公路圆曲线最大全超高值。
五、平曲线超高
（3）圆曲线上的超高横坡度的最小值 各级公路圆曲线部分的最小超高横坡度应是该级公路
无中间分隔带公路的超高
五、平曲线超高
有中间分隔带公路的超高
五、平曲线超高
三种超高过渡方式各有优缺点，中间带宽度较 窄时可采用绕中央分隔带的中心线旋转；各种中 间带宽度都可以采用绕中央分隔带的两侧边缘旋 转；对于车道数大于4条的公路可采用绕各自行车 道中心线旋转；对于分离式断面的公路由于上、 下行车道是各自独立的，其超高的设置及其过渡 可按两条无分隔带的公路分别予以处理。
横向力μ的存在对行车产生种种不利影响， μ越大越不利，表现在以下几个方面： 1）危及行车安全 2）增加驾驶操纵的困难 3）增加燃料消耗和轮胎磨损 4）行旅不舒适
三、圆曲线
（3）最大超高值 规定：一般地区的高速公路、一级公路为 8%或10%；二、三、四级公路为8%，积 雪冰冻地区的各级公路均为6%。
三、圆曲线
（2）圆曲线半径的选用应注意以下几点： 1）在选用圆曲线半径时，应与设计速度相适应，并
尽可能选用较大的圆曲线半径； 2）在地形、地物等条件许可时，优先选用大于或等
于不设超高的最小半径； 3）一般情况下宜采用极限最小半径的4-8倍或超高
为2%-4%的圆曲线半径； 4）当地形条件受限制时，应采用大于或接近一般最
反向曲线是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。规定：当设计速度≥60km/h时，反向圆 曲线间直线最小长度（以m计）以不小于设计速度（以 km/h计）的2倍为宜。
道路勘测设计4、5
2、路线的平面：道路中心线在水平面上的投影。
3、路线的纵断面：即沿中线竖直剖切开并拉直后展开。 4、道路的横断面：中线上任意一点的法向切面。 5、道路路线设计：确定路线的空间位置和各组成部分的几 何尺寸。
三剖面设计后的检验方法：
组合设计准则、透视图和曲率图。
由于路面横向倾角α一般很小，则sinα≈tgα=ih， cosα≈1，其中ih称为横向超高坡度（简称超高率），所以
v2 Gv2 X C Gih Gih G ih gR gR
v2 Gv2 Y Cih G ih G G gR ih 1 gR
（三）保持平面线形的均衡与连贯（技术指标的 均衡与连续性） 1．长直线尽头不能接以小半径曲线。特别是在下 坡方向的尽头更要注意。 若由于地形所限小半径曲线难免时，中间应插 入中等曲率的过渡性曲线，并使纵坡不要过大。
（三）保持平面线形的均衡与连贯（技术指标的 均衡与连续性） 1．长直线尽头不能接以小半径曲线。特别是在下 坡方向的尽头更要注意。
汽车在曲线上行驶，受到重力G和离心力C作用， 沿着平行于路面的横向力方向X和垂直于路面 的竖直力方向Y对G和C进行分解，可得：
（3）横向力系数 引进横向力系数目的：为反映汽车在圆曲线上行 驶时的稳定、安全和舒适。 定义：横向力和垂直力的比值，即单位重量上受 到的横向力大小，用μ 表示。
2、缺点
⑴ 行车安全和线形美观：过长直线线形呆板，行车 单调，易使驾驶人员感到心里上疲惫，难以目测车 间距离，产生急躁情绪，以致超过规定车速，对向 行车产生眩光等，容易导致交通事故的发生。
⑵ 直线线形大多难以与地形和周围环境相协调。特 别在山区，不仅破坏自然环境，而且造成大填大挖， 工程经济性差。
长安大学道路勘测设计第二章平面设计
一、路线的相关概念
第一节 概 述
道路：一条三维空间的实体，是由路基、路面、桥梁、涵洞、隧道等组成的空间带状构造物。 路线：道路中线的空间位置。 线形：道路中心线的立体形状。 路线平面：路线在水平面上的投影。 路线纵断面：沿中线竖直剖切再行展开的断面（展开是指展开平面、纵坡不变）。 路线横断面：中线上任一点的法向切面。 路线设计：确定路线空间位置和各部分的几何尺寸。
城镇及其近郊道路，或以直线为主体进行规划的地区； 长大桥梁、隧道等构造物路段； 路线交叉点及其附近； 双车道公路提供超车的路段。
地带；
二、直线的运用
三.直线设计及计算
实地定交点: 选线人员根据道路等级和地形条件定出一系列直线，相邻两直线相交得到各个交点(JD1、JD2、…)，通过测量交点的距离，确定交点之间的关系；或通过测量交点与导线点的坐标关系，确定交点坐标，再根据相邻交点坐标算出交点偏角和距离。
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。 同向曲线间的直线最小长度 同向曲线：是指两个转向相同的相邻曲线之间连以直线而形成的平面线形。 断背曲线：同向曲线间连以短的直线。
1
直线的最小长度
2
当直线较短时，在视觉上容易形成直线与两端曲线构成反弯的错觉； 当直线过短甚至把两个曲线看成是一个曲线。
增加驾驶操纵的困难 要求μ<0.3。
三、圆曲线半径及圆曲线长度
（3）增加燃料消耗和轮胎磨损 μ的存在使车辆的燃油消耗和轮胎磨损增加。横向力系数 为μ＝0.2时，其燃料消耗 与轮胎磨损 分别比μ＝0时多20％和近3倍。 （4）行旅不舒适 当μ超过一定数值时，驾驶者在曲线行驶中驾驶紧张，乘客感到不舒适。 μ ＜0.1～0.15间，舒适性可以接受。 综上所述对行车的安全、经济与舒适方面的要求，最大横向力系数采用：
道路勘测设计平面设计三版PPT课件
36
二、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 Fcα o G s α sin
Y
X
X F Gi h
Gv gR
2
Gi
h
G(
v2 gR
ih )
V2 127R
ih
.
37
当设超高时 ：
R V2
127( ih )
式中：V——计算行车速度，（km/h）；
μ——横向力系数；
.
25
由于路面横向倾角α一般很小，则
sinα≈tgα=ih ， cosα≈1 ， 其 中 ih 称 为 横 向 超 高
坡度，
XFGhiG g2 R vGhiG(gv2R ih)
采用横向力系数来衡量稳定性程度，其意义为单位车 重的横向力，即
X G
v2 gR
ih
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
V2 127R
ih
u越大，行车越. 不稳定
保证横向稳定性的条件：
μ h
或
R V2
127h(ih)
.
33
侧翻示例
.
34
第四节 圆曲线
道路不论转角大小均应设平曲线来实现路线方向的改变
一、圆曲线的特点
①圆曲线半径R＝常数，曲率1/R=常数，易测设计算。
②对地形、地物、环境的适应能力强。
③多占用车道宽。
④视距条件差（R小时）－路堑遮挡
.
35
.
▪ 当方向盘转动角度为时，前轮相应转动角度为， 它们之间的关系为： =k ；
▪其中，是在t时间后方向
φ
盘转动的角度， =t ；
▪ 汽车前轮的转向角为
第2章 道路平面设计_线形
(三)圆曲线半径的确定
④应同前后线形要素相协调，使之构成连续、均衡的曲 线线形；
⑤应同纵面线形相配合，应避免小半径曲线与陡坡相重 叠；
⑥每个弯道半径值的确定，应根据实地的地形、地物、 地质、人工构造物及其它条件的要求，用外距、切线长、 曲线长、曲线上任意点线位、合成纵坡等控制条件反算， 并结合标准综合确定。
的。
(二)设计标准
1.缓和曲线最小长度
(五)圆曲线里程桩的详细设置
(3) 坐标法 。
四 、 缓 和 曲 线
(一) 概述
1.缓和曲线的线形特征 缓和曲线是指在直线与圆曲线之间或者半
径相差较大的两个转向相同圆曲线之间设置 的一种曲率连续变化的曲线。从满足行车要 求来看，缓和曲线具有如下线形特征： 1) 符合行车轨迹 2)线形内部协调、美观 3) 外部协调、经济 4) 测设复杂 5)缓和曲线具有相似性
第二节 道路平面线形
一、路线平面线形的基本概念
二、直线 三、圆曲线 四、缓和曲线
一、路线平面线形的基本概念
1、路线 路线是指道路的中线（弯道上不考虑加宽的影响）
2、路线的平面 道路中线在水平面的投影
3、路线的纵断面 用一个曲面，沿着中线纵向剖切，再展开成的平面
4、道路的横断面 中线各点的法向剖切面
100
80
60
40
30
20
µ 0.05
0.05
0.06
0.06
0.06
0.05
0.05
i 0.06
0.06
0.07
0.08
0.07
0.06
0.06
2)圆曲线最大半径
《公路路线设计规范》规定，圆曲线最大半径
以不超过10000m为宜。
《公路平面设计》PPT课件
24
汽车在道路曲线段行驶时，如果曲线很短，司机操 作方向盘频繁，在高速驾驶的情况下是危险的，圆曲 线宜有大于3s的行程。
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。
《规范》规定圆曲线的最大半在不宜超过10000m。
第二章 公路平面设计
前言
1
平面设计主要考察汽车的行驶轨迹，平面线形 要与汽车行驶轨迹相符，才能保证行车安全。
汽车行驶轨迹在几何性质上有轨迹连续且圆滑， 不出现断头和转折；曲率连续，在任一点上不出 现两个曲率值；曲率变化是连续的，在同一点上 不出现两个变化值等特征。
路线是指公路中线的空间位置。公路的平面是 空间路线在水平面上的投影；纵断面是沿道路中 线竖直剖切再拓展开的断面，而横断面则是道路 中线上的任意一点的法向方向竖直剖切的断面。
《标准》规定，三
级以上公路均应采用缓
和曲线，只有四级公路
才可用超高缓和段或加
宽缓和段代替。
35
2．缓和曲线的性质
①轨迹的曲率半径r与转角φ成反比例变化
k k t,且sin d k t
r
r d d ,或t d
k t
k r
②缓和曲线上任一点的曲率半径与其距起点的距离
成反比 L vt v d C
11
横向倾覆平衡条件分析： 倾覆力矩：Xhg 稳定力矩：
12
倾覆力矩：Xhg 稳定力矩： 稳定、平衡条件： 汽车在平曲线上行驶时，不产生横向倾覆的最小平曲线半 径R min：
13
3、横向稳定性的保证
现代汽车在设计制造时重心较低，一般b≈2hg，而 h<0.5,即
道路勘测设计第二章平面设计
（2）最大超高 ihmax
公路项目所采用的最大超高值不同，同一设计速度下，圆曲线 最小半径应 该是不同的。
公路项目拟采用的最大超高值主要根据交通量、交通组成和公路行车环境 等条件确定。
如果超高值过大，车辆即有沿着路面最大合成纵坡方向下滑的危险，因此 必须确保最大超高值不大于一年中气候恶劣季节路面的横向摩阻力。
特征点认识： QD:起点 ZD:终点
ZH:直缓点 HY:缓圆点 QZ：曲中点 YH:圆缓点 HZ：缓直点 GQ：公切点
3.路线平面设计的内容
道路平面线形设计 , 是根据汽车行驶的力学性质和行驶轨迹要 求 , 合理地确定各线形要素的几何参数 , 保持线形的连续性和均衡 性 , 避免采用长直线 , 并注意使线形与地形、地物、环境 和景观 等协调。由于线形几何要素的确定是以设计速度为依据的 , 因此 , 对于车速较高的道路 , 线形设计还应考虑汽车行驶美学及驾驶员视 觉和心理上的要求。本章将重点讨论这些要素 , 如圆曲线半径、缓 和曲线长度以及直线、曲线的合理配置等。
4、路线的特点
1.优点： (1)节省距离; (2)汽车在直线上行驶受力简单，方向明确，驾驶操作简易； (3)测设简单。
2.缺点：
(1)在地形有较大起伏的地区 , 直线线形大多难于与地形相协调 , 易产 生高填深挖路基 , 破坏自然景观 , 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。
当路拱横坡为1.5%，横向力系数采用0.035；路拱横坡为2%时，横向力系 数为0.040。
4. 圆曲线半径的运用
圆曲线半径应根据周围环境、路线纵横指标、车辆组合等因素综合确定， 并与设计车速、地形、相邻曲线协调均衡，符合安全、舒适、和谐、经 济的原则。
2第二章道路勘测设计
第六节
平面设计成果
一、直线曲线转角表 通过测角、量中线、配半径后的成果，反映设计者对 平面线形的布置意图，绘制平面图的依据。 内容： 1、交点号： JD12 2、交点桩号： K3+254 3、偏角值：α左=32°34′58″；α右=27°56′13″
4、曲线要素： 曲线半径 R ； 缓和曲线参数A2=R×LS； 缓和曲线长度LS (由计算或查表取得)；
α
hc
iF
Lc
B
ic i hc
（三）超高的构成
1、绕内边缘转（新建路）
2、绕中轴转（改建路）
二、弯道加宽(P36)
因弯道行驶时占路宽比直线宽，因此在弯道部分路基应加宽。 （一）加宽值计算 单车道：e=R- R 2 L2 R—平曲线半径 L—前保险杠到后轴的距离 R2-L2= R2+e2-2Re 由于2Re>> e2，因此略去e2 得e= L2/2R 考虑汽车的摆动幅度，在弯道上加宽。
（二）超高缓和段
1、边轴旋转法 超高缓和段LC=BiC/iF iC=tgα=hC/B ic——超高横坡度 i——路拱坡度 2、中轴旋转法 iF= hC/LC ，LC= hC/iF 因 hC=Bi/2+ BiC/2 得：LC=（B/2）×（iC+i）/iF iF 平区—1%；重区—2% 超高渐变率(P33) 边转与中转相比：LC边>LC中 LC采用5的倍数，不小于10M
（3）错车视距SZ （4）超车视距Sq （5）避让障碍视距S
二、视距标准
1、停车视距：
L1 Ss L0
S停=L1+SS+L0=Vt/3.6+V2K/254(Φ+i)+L0 V—Km/h t—S K—制动器使用系数1.2-1.4 Φ—纵向附着系数 i—纵坡度 上坡“+”下坡“-” V 120 Φ 0.29 计算完取整 平 110 100 0.31 80 60 50 0.31 0.33 0.35 二 重 40 平 75 三 重 30 平 40 40 0.38 30 0.44 四 重 20 20 0.44
第2章 道路平面设计
术语
路线：是指道路中线的空间位置。
路线的空间位置可以分解为平面、纵断面、横断面分别 表述，故平面图、纵断面图、横断面图成了反映道路线形的 主要表达方式。道路的平、纵、横是相互关联，设计时既分 别进行，又综合考虑。 路线设计：指确定路线空间位置和各部分几何尺寸的工作。 路线设计由道路的平、纵、横设计组成。 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。 路线平面图：路线在水平面的投影，道路的平面线形应与 汽车的行车轨迹一致或接近。
二、道路的平面线形要素 低速道路 直线 圆曲线
JD—交点（转角点） ZY—直圆点（圆曲线起点） QZ—曲中点（圆曲线中点） YZ—圆直点（圆曲线终点）
JD 导线 QZ 直线
转角 a
左转角：a Z
右转角：a y
圆曲线
直线
o
直线 高速道路 圆曲线 缓和曲线
JD
导线
JD—交点（转角点） ZH—直缓点（第一缓和曲线起点） HY—缓圆点（第一缓和曲线终点） QZ—曲中点（圆曲线中点） YH—圆缓点（第二缓和曲线起点） HZ—缓直点（第二缓和曲线终点） 转角 a
X Fcosα Gsinα
很小，可以认为
sinα≈tgα＝ib ， cosα≈1 ， ib称为横向 超高坡度
Y
X
Gv 2 X = F - Gib = - Gib gR v2 = G ( - ib ) gR
ib
引入横向力系数μ，作为衡量横向稳定性程度的指标，其 意义为单位车重的横向力，即
X v2 μ= = - ib G gR
第一缓和曲线
直线
QZ
圆曲线
第二缓和曲线
直线
o
三、基本线形的特点 （1）直线 线形特征：R=∞ 前方视线好，距离短。 （2）圆曲线 线形特征：R圆=常数 易设置，行车自然。 （3）缓和曲线
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第二章道路平面设计2.1 概述道路是一条三维空间的实体，它是由路基、路面、桥梁、涵洞、隧道和沿线设施等所组成的线形构造物。
一般所说的路线，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线形，由直线、圆曲线和缓曲线构成。
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。
为方便设计，路线设计分解为路线平面设计、路线纵断面设计和路线横断面设计，三者既相互配合，同时更要与地形、地物、环境、景观相协调。
直线具有距离短、方向明确、线形易于布的优点，可作为平原区的主要线形要素。
但过长的直线又易引起驾驶员的单调和疲劳，出现过高的车速，因此有必要避免使用过长的直线，并注意与地形、地物、环境相适应。
在平面线形上，圆曲线是使用最多的基本线形。
圆曲线在现场容易设置，可以自然地表明方向的变化。
采用平缓而适当的圆曲线，即可引起司机的注意，又起到诱导视线的作用。
圆曲线具有一定的半径，在透视图中的形状为椭圆。
在直线和圆曲线之间或在不同半径的两圆曲线之间，采用曲率半径不断变化的缓和曲线以适应汽车驶轨迹。
缓和曲线的作用是缓和人体感到的离心加速度的急剧变化，且使驾驶员容易做到均匀的操作方向盘，提高视觉的平顺度及线形的连续性。
缓和曲线的曲率从为零渐渐地向某一定值变化，使圆曲线与直线平顺地衔接。
五洲大道立交设计平面图见图2-1图2-12.2 五洲互通立交主线设计互通式立交范围内有较多的出入口，主线应有足够的视距，以保证驾驶员作出准确的反应和判断，确保行车安全，为此，立交范围内主线的平曲线半径、竖曲线半径、最大纵坡较主线标准段有更高要求。
1.平曲线半径互通式立交范围的主线平曲线半径如果太小，设在曲线外侧的匝道出入口，以及加减速车道与主线的横坡值相差较大，影响驶出驶入车辆的安全，超高过渡设置也有困难。
因此，互通式立交的主线横坡应尽量控制在3%以下。
设计车速比较低时（50km/h或60km/h）,可适当放大到4%-5%，并据此计算平曲线半径的允许值。
2.竖曲线半径互通式立交全部设在主线的大半径凹形竖曲线半径之内时，驾驶员可清晰的辨认出立交位置，作出操纵判断。
当立交设在主线小半径的凸形竖曲线之内或以后时，立交就可能全部或部分被遮挡，因此，立交范围内凸形竖曲线半径应达到一定值，以保证足够的视距。
3.最大纵坡交通事故与主线的纵坡有很大关系，立交范围内主线纵坡过大，会严重影响行车安全；互通式立交下坡坡度较大时，对驶出互通式立交的汽车减速不利，其结果将由于车速过大，车辆在驶出主线时易失去控制和稳定性；上坡坡度较大时，驶入主线的汽车不易加速，这不仅要延长加速车道的长度，而且即使加速车道长度得到保证，当大型车速还未增加到规定速度就与主线汇流，也会造成交通事故，因此主线的最大纵坡应规定在适当范围内。
4.互通式立交范围内主线的主要技术指标互通式立交范围内的主线技术指标采用如表2-1所示。
注：当主要公路以较大的下坡进入互通式立体交叉，且所接的减速车道为下坡，同时，后随的匝道线形指标较低时，主要公路的纵坡不得大于括号内的值。
本互通立交设计的主线线型为直线—缓和曲线—圆曲线—缓和曲线—直线，里程桩号为K7+628.284-K9+300.113，全场1671.829km，路面宽度24.5m,双向4车道，设计行车速度80Km/h，设计公路等级标准为一级。
圆曲线半径为1000m，满足最小圆曲线半径要求。
凸形竖曲线半径为6000，凹形竖曲线半径最小取值为7000m，最大取值为10000m，均满足最小竖曲线半径要求。
纵坡的最大取值为3.912%，满足满足最大纵坡要求。
由上可得，本互通立交主线设计均满足表2-1中技术指标要求，符合实际工程规范要求。
五洲互通立交的直曲转表如表2-2所示。
表2-2 直线、曲线及转角表直线、曲线及转角表第 1 页2.3 五洲互通立交匝道设计匝道是互通式立交不可缺少的组成部分，是供上、下相交道路转弯车辆行驶的连接到。
匝道设计合理与否直接影响立体交叉的功能、行车安全和工程投资等。
因此，匝道设计应根据确定的立交等级、规划交通量及通行能力，进行合理的布置并采用合适的标准。
1、匝道相关设计参数：注：匝道设计中线为旋转轴；表中所列半径均是按照最大超高4%的情况下，针对行车舒适所取的横向力系数取值而计算确定。
匝道超高渐变率：具体取值参见规范P64表11.3.5-1。
分流鼻处匝道平曲线最小曲率半径：主线设计车速（Km/h）＞120km/ h 曲率半径（m）＞＝350m注：超车加宽匝道虚、实出口需均满足曲率半径大于350m。
视距要求：主线分流鼻前主线应满足的识别视距460(350)m。
超高坡度：不大于4%；超高渐变段长度：取5的整数倍；加宽：当单车道环型匝道半径小于72m时要进行加宽，58～72m时加宽0.25m。
由于主线范围内硬路肩全采用3m宽度，那么匝道出、入口处主线和匝道硬路肩将会有错位，在匝道范围内完成宽度渐变。
以上渐变率取1：30，渐变长度取5的倍数。
环行匝道设计采用值：设计车速35kM/h，内环中线R＝60m(i=4%,u=0.12)设计车速40kM/h，内环中线R＝75m(i=4%,u=0.13)2、本互通立交为A型单喇叭互通式立交，分为A、B、C、D、E五条匝道，设计速度均为40km/h。
且圆曲线半径均满足表2-2中的技术规范要求。
A匝道：上跨主线，由双向四车道和双向三车道组成，路基宽度：双向四车道：0.75+2.5+3.5*2+0.5+1+0.5+3.5*2+2.5+0.75=22.5m双向三车道：0.75+2.5+3.5+0.5+1+0.5+2*3.5+1+0.75=17.5mB、D、E匝道：均为单向单车道，路基宽度：0.75+1+3.5+2.5+0.75=8.5m。
C匝道：为单向双车道，由于路线较长，设置双车道，便于车辆超车行驶。
路基宽度：0.75+1+2*3.5+1+0.75=10.5m2.4 五洲互通立交匝道鼻端设计匝道端部是邻近主线出入口部分的统称，包括匝道渐变段、变速车道、匝道端点。
匝道端部可以根据端部变速车道的外形分为平行式和直接式。
也可根据端部变速车道车道数分成单车道和多车道型。
端部设计的一般原则是：出入顺适、安全，线形与主线协调一致，出入口标识清晰，主线与匝道间应能相互通视。
1、出入口设计互通式立交的出入口除高速匝道外，应设置在主线行车道的右侧。
在分流鼻端两侧，应在行车道边缘设置偏置加宽，如图2-2所示。
偏置加宽值和分流鼻端圆弧半径规定如表2-3.分流鼻处的加宽路面收敛到正常路面的过渡长度Z1和Z2，应不小于依据表2-4渐变率计算的值。
表2-4 分流鼻偏置值及鼻端半径图2-2 分流鼻处的铺面偏置加宽a)硬路肩较窄时；b)硬路肩较宽时；c)主线分岔时表2-5 分流鼻端偏置值加宽渐变率2、变速车道2.1 变速车道形式变速车道分为直接式与平行式两种，如图2-3所示。
变速车道为单车道时，减速车道宜采用直接式，加速车道宜采用平行式。
变速车道为双车道时，加、减速车道均应采用直接式。
主线为左偏并接近圆曲线最小半径的一般值时，其右方的减速车道应为平行式，且应缩短渐变段。
减速车道接环形匝道时不宜采用平行式。
图2-3 变速车道a)直接式单车道；b)平行式单车道；c)直接式双车道；d)设辅助车道的直接式双车道；e)“一个车道宽度”的断面2.2 主线为曲线时变速车道线形主线为曲线时的变速车道线形如图2-4所示图2-4 变速车道的线形a）曲线内侧平行式；b)曲线内侧直接式；c)曲线外侧平行式；d)曲线外侧直接式（一）；e)曲线外侧直接式（二）3、变速车道长度变速车道长度为加速或减速车道长度与渐变段长度之和，应根据主线计算行车速度采用大于表2-5所列值。
表2-6 变速车道长度及出、入口渐变段4.五洲立交鼻端设计本次立交设计的各匝道鼻端设计如下所述：（1）ZD-D与主线：小鼻端处D1=11.5，D2=3.5，R=0.6，对应主线桩号为K0+344.113，对应匝道D桩号为K0+77.630。
渐变段长度80m，减速车道长度110m，此处变速车道为直接式。
（2） ZD-E与主线：小鼻端D1=11.5，D2=3.5，R=0.6，对应主线桩号为K0+898.043，对应匝道E桩号为K0+384.169。
渐变段长度70m，加速车道长度375m，此处变速车道为平行式。
（3）ZD-B与主线：小鼻端D1=11.5，D2=3.5，R=0.6，对应主线桩号为K0+864.329，对应匝道B桩号为K0+209.047。
渐变段长度70m，加速车道长度180m，此处变速车道为平行式。
（4）ZD-C与主线：小鼻端D1=11.5，D2=3.5，R=0.6，对应主线桩号为K1+178.558，对应匝道C桩号为K0+402.296。
渐变段长度70m，减速车道长度382.160m。
（5）ZD-D与A：小鼻端D1=9，D2=3.5，R=0.6，对应匝道A 桩号为K0+396.526，对应匝道D桩号为K0+561.408。
（6）ZD-E与A：小鼻端D1=7，D2=3.5，R=0.6，对应匝道E桩号为K0+98.735，对应匝道A桩号为K0+451.183。