道路勘測(cè)設(shè)計(jì)之五線形設(shè)計(jì)（PPT55頁）

1、道路勘測(cè)設(shè)計(jì)線形設(shè)計(jì)主講教師：張碧琴長(zhǎng) 安 大 學(xué)本章摘要平面線形設(shè)計(jì)要點(diǎn)線形要素組合設(shè)計(jì)縱斷面線形設(shè)計(jì)要點(diǎn)、一般原則縱斷面設(shè)計(jì)的高程控制條件平縱線形組合設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)方法線形設(shè)計(jì)檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)的方法第一節(jié) 平面線形設(shè)計(jì)一、平面線形設(shè)計(jì)一般原則 1.平面線形應(yīng)直捷、連續(xù)、順適，并與地形、地物相適應(yīng)，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。 與地形相適應(yīng)，宜直則直，宜曲則曲，不片面追求直曲。 直線、圓曲線、緩和曲線的選用與合理組合取決于地形地物等具體條件，片面強(qiáng)調(diào)路線要以直線為主或以曲線為主，或人為規(guī)定二者的比例都是錯(cuò)誤的。 2. 保持平面線形的均衡與連貫。 長(zhǎng)直線的盡頭避免接小半徑曲線 若由于地形所限小半徑曲線難免時(shí)，

2、中間應(yīng)插入中等曲率的過渡性曲線，并使縱坡不要過大。 高低標(biāo)準(zhǔn)之間要有過渡同一等級(jí)道路上大、小指標(biāo)間的均衡過渡。長(zhǎng)直線與小半徑曲線之間。相鄰的大小半徑曲線之間。同一條道路上采用不同計(jì)算行車速度設(shè)計(jì)的路段之間的 過渡。 在標(biāo)準(zhǔn)變更的相互銜接處前、后一定長(zhǎng)度范圍內(nèi)主要技術(shù)指標(biāo)應(yīng)逐漸過渡，避免產(chǎn)生突變，設(shè)計(jì)速度高的一端應(yīng)采用較低的平、縱技術(shù)指標(biāo)，反之則應(yīng)采用較高的平、縱技術(shù)指標(biāo)，以使平、縱線形技術(shù)指標(biāo)較為均衡。 3.回頭曲線的設(shè)置。 回頭曲線是在山區(qū)越嶺線的特別困難地段，以延長(zhǎng)展線方式克服高差而采用的一種特殊曲線類型。 只有三、四級(jí)公路在自然展線無法爭(zhēng)取到需要的距離以克服高差，或因地形、地質(zhì)條件所限而

3、不能采取自然展線時(shí)，方可采用回頭曲線。 高差較大的山城道路也需要采用回頭曲線。項(xiàng) 目公 路 等 級(jí)三四回頭曲線設(shè)計(jì)速度（km/h）35302520主曲線最小半徑（m）40302015緩和曲線最小長(zhǎng)度（m）35302520超高橫坡度（%）6666雙車道路面加寬值（m）2.52.52.53最大縱坡（%）3.53.544.5 回頭曲線極限指標(biāo) 4.平曲線應(yīng)有足夠的長(zhǎng)度。(1)平曲線的最小長(zhǎng)度 平曲線一般由前后緩和曲線和中間圓曲線共三段曲線組成，每段曲線至少需要3s的時(shí)間。 基本型曲線：9s行程； 凸型曲線：6s的行程。 設(shè)計(jì)速度(km/h)1201008060403020一般值（m）10008507

4、00500350250200最小值（m）200170140100705040(2)小偏角的平曲線長(zhǎng)度 小偏角曲線的問題：設(shè)置了較大的半徑也容易把曲線長(zhǎng)看成比實(shí)際的要短，造成急轉(zhuǎn)彎的錯(cuò)覺。 7屬于小偏角彎道 。為保證小偏角曲線有足夠的長(zhǎng)度，采用 7的曲線外矢距E與=7時(shí)曲線的E相等時(shí)的曲線長(zhǎng)為最小平曲線長(zhǎng)。 小偏角曲線的長(zhǎng)度應(yīng)大于下表規(guī)定，表中的為公路轉(zhuǎn)角值（度），當(dāng)2時(shí)，按=2計(jì)。設(shè)計(jì)速度(km/h)1201008060403020平曲線最小長(zhǎng)度(m)一般值1400/ 1200/ 1000/ 700/ 500/ 350/ 250/ 低限值200170140100705040 1.基本型 基本型

5、：當(dāng)按直線回旋線（A1）圓曲線回旋線（ A2 ）直線的順序組合而成線形。 當(dāng)A1=A2時(shí)，叫對(duì)稱基本型；當(dāng)A1A2時(shí)，叫非對(duì)稱基本型， A1 : A2應(yīng)不大于2.0。 要求：基本型設(shè)計(jì)時(shí)，為使線形協(xié)調(diào)，A值的選擇最好使回旋線、圓曲線、回旋線的長(zhǎng)度之比為1：1：1或大致接近為宜。 2.S型 S型為兩個(gè)反向圓曲線用兩段反向回旋線連接的組合形式。 要求：(1)S型相鄰兩個(gè)回旋線參數(shù)A1與A2宜相等。達(dá)不到時(shí)，A1與A2 之比應(yīng)小于2.0，有條件時(shí)以小于1.5為宜。二、平面線形要素的組合類型 (2)S型的兩個(gè)反向回旋線以徑相連接為宜。當(dāng)受地形或其它 條件限制而不得不插入短直線或兩圓曲線的回旋線相互 重

6、合時(shí)，其短直線的長(zhǎng)度應(yīng)符合下式規(guī)定： L（A1A2）/40(3)兩圓曲線半徑之比也不宜過大，以R1/R21/2為宜( R1、 R2分別為大小圓半徑， A1、A2分別為大小圓的緩和曲線 參數(shù)）。 3.卵型 卵型：兩同向的平曲線，按直線緩和曲線 （A1）圓曲線（R1）緩和曲線（AF）圓曲線（R2）緩和曲線（ A2）直線的順序組合而成的線形。 卵型要求：大圓能完全包住小圓而且不是同心圓。卵型曲線用一個(gè)回旋線連接兩個(gè)圓曲線，其公用緩和曲線的參數(shù)AF最好在R2 /2A R2范圍內(nèi)（ R2為小圓半徑）；圓曲線半徑之比以滿足R2/R1 =0.20.8為宜；兩圓曲線的間距，以D/R2=0.0030.03為宜，

7、（D為兩圓曲線間的最小間距）。 4.凸型 凸型：兩段同向緩和曲線之間不插入圓曲線而徑相銜接的組合形式（圓曲線長(zhǎng)度為零）。 要求：凸型的回旋線的參數(shù)及其連接點(diǎn)的曲率半徑，應(yīng)分別符合容許最小回旋線參數(shù)和圓曲線一般最小半徑的規(guī)定。連接點(diǎn)附近最小0.3V的長(zhǎng)度范圍內(nèi)，應(yīng)保持以連接點(diǎn)的曲率半徑確定的橫坡度。適用條件：只有在路線嚴(yán)格受地形、地物限制處方可采用凸型。 5. 復(fù)合型 復(fù)合型:將兩個(gè)以上的同向回旋線在曲率相等處相互連接的線形。 要求：復(fù)合型的相鄰兩個(gè)回旋線參數(shù)之比以小于1:1.5為宜。 適用條件：除互通式立體交叉線形外，復(fù)合型僅在受地形或其它特殊原因限制時(shí)使用。 6. C型 C型：兩同向回旋線在

8、曲率為零處徑相連接（即連接處曲率為0，半徑為）的組合線形。 適用條件：只有在特殊地形條件下方向采用。 一、縱斷面線形設(shè)計(jì)主要內(nèi)容和基本要求主要內(nèi)容：根據(jù)道路等級(jí)、沿線自然條件和構(gòu)造物控制高程等，確定路線合適的高程、各坡段的縱坡和坡長(zhǎng)，并設(shè)計(jì)豎曲線?；疽螅嚎v坡均勻平順、起伏緩和、坡長(zhǎng)和豎曲線長(zhǎng)短適當(dāng)、平面與縱斷面組合設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)，以及填挖經(jīng)濟(jì)、平衡。第二節(jié) 縱斷面線形設(shè)計(jì)二、縱斷面線形的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 1.縱坡極限值的運(yùn)用。根據(jù)汽車動(dòng)力特性和考慮經(jīng)濟(jì)等因素制定的極限值，設(shè)計(jì)時(shí)不可輕易采用，應(yīng)留有余地。 2.最短坡長(zhǎng)。坡長(zhǎng)不宜過短，以不小于設(shè)計(jì)速度9s的行程為宜。 3.豎曲線半徑的選用。豎曲線應(yīng)選用較大

9、半徑為宜，當(dāng)受限制時(shí)可采用一般最小值，特殊困難方可用極限最小值。 4.相鄰豎曲線的銜接。相鄰兩個(gè)同向凹形或凸形豎曲線，避免出現(xiàn)斷背曲線。 5.各種地形條件下的縱坡設(shè)計(jì)。在各種地形可能條件下縱坡應(yīng)均勻平緩，避免起伏過大。三、縱斷面線形設(shè)計(jì)的一般原則 1應(yīng)滿足縱坡及豎曲線的各項(xiàng)規(guī)定，相關(guān)高程控制點(diǎn)和構(gòu)造物設(shè)計(jì)對(duì)縱斷面的要求。豎曲線的各項(xiàng)規(guī)定包括：最大縱坡、最小縱坡、坡長(zhǎng)限制、最小坡長(zhǎng)、豎曲線最小半徑及豎曲線最小長(zhǎng)度等 2設(shè)計(jì)出平順、連續(xù)的縱斷面線形。原則：應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)速度，在適應(yīng)地形及環(huán)境的原則下，對(duì)縱坡大小、長(zhǎng)短及前后坡段協(xié)調(diào)的情況，豎曲線半徑及其與平面線形的組合等進(jìn)行綜合研究，反復(fù)調(diào)整。 3平面

10、上直線路段不宜在短距離內(nèi)出現(xiàn)凹凸起伏頻繁的縱斷面線形。原因：其凸起部分易遮擋視線，凹下部分易形成盲區(qū)，導(dǎo)致視線中斷，使線形失去連續(xù)性，影響行車安全。 4在連續(xù)上、下坡路段時(shí)應(yīng)符合平均縱坡的規(guī)定，并采用運(yùn)行速度對(duì)通行能力與行車安全進(jìn)行檢驗(yàn)。 5長(zhǎng)下坡的直坡段端部不應(yīng)設(shè)計(jì)小半徑的凹型豎曲線或平曲線。 原則：當(dāng)相鄰坡段的坡差很小時(shí)，應(yīng)設(shè)置較大半徑的豎曲線，以保證豎曲線的最小長(zhǎng)度要求。 要避免使用凸形豎曲線半徑小、長(zhǎng)度短的縱斷面線形，汽車在這種線形上行駛時(shí)，只有到坡頂時(shí)方能看見前方的路面，易使駕駛員產(chǎn)生茫然，不利于行車安全。 6縱斷面設(shè)計(jì)應(yīng)考慮路面排水的要求。 注意： 一是縱坡不宜過小或采用平坡，特別

11、在橫向排水不暢的路段；二是在設(shè)計(jì)前坡為下坡（上坡），后坡為上坡（下坡）的豎曲線時(shí)（分別稱為全凹豎曲線和全凸豎曲線），不宜采用過大半徑豎曲線，避免豎曲線的底部（頂部）小于最小縱坡的路段長(zhǎng)度過大。 由于，縱坡小于最小縱坡的長(zhǎng)度與豎曲線半徑成正比。因此在滿足線形設(shè)計(jì)要求的前提下，不應(yīng)追求過大豎曲線半徑，以減少縱斷面上排水不暢的路段長(zhǎng)度。 7在回頭曲線路段，路線縱坡的特殊規(guī)定。 原則：應(yīng)先定出回頭曲線部分的縱坡，再從兩端接坡。在回頭曲線的主曲線內(nèi)不宜設(shè)豎曲線。 8應(yīng)爭(zhēng)取縱向填挖平衡，盡量移挖作填，以節(jié)省土石方數(shù)量，降低工程造價(jià)。四、縱斷面線形設(shè)計(jì)中的高程控制條件（一）路基對(duì)縱斷面的控制 1洪水位和地下

12、水位對(duì)路基填土高度的要求 （1）沿河及受水浸淹的路線，路基設(shè)計(jì)高程一般應(yīng)高出根據(jù)規(guī)定洪水頻率計(jì)算水位0.5m以上。在寒冷地區(qū)還應(yīng)考慮冰塞壅水對(duì)水位增高的影響。 （2）要求路基保持干燥或中濕狀態(tài)，路槽底距地下水或地表積水的高度要大于或等于干燥、中濕狀態(tài)所對(duì)應(yīng)的路基臨界高度。H1為干燥和中濕狀態(tài)的分界標(biāo)準(zhǔn)； H2為中濕和潮濕狀態(tài)的分界標(biāo)準(zhǔn)； H3為潮濕和過濕狀態(tài)的分界標(biāo)準(zhǔn)。措施：如滿足干燥或中濕的路基填土臨界高度有困難，亦可采取降低水位、設(shè)置毛細(xì)水隔斷層等。 2特殊地區(qū)和不良地質(zhì)地區(qū)路基對(duì)路線縱斷面的控制 （1）軟土和泥沼地區(qū)路基 軟土地區(qū)修筑路基，由于其地下水位一般較高，應(yīng)盡量避免路塹。 泥沼地

13、區(qū)應(yīng)盡量避免修筑路塹。路堤應(yīng)具有一定高度一般不宜小于1.5m，以利用路堤的自重將泥沼土壓縮到穩(wěn)定。 （2）多年凍土地區(qū)路基 宜采用路堤。應(yīng)盡量避免或縮短不填不挖、半填半挖或低填淺挖路段，以保護(hù)地表覆蓋層。 冰丘、冰椎地段路基，宜在下方以路堤通過。高度不宜小于2m，且應(yīng)大于最大積冰高度，以防冰椎掩埋路堤。 （3）鹽漬土地區(qū)路基 鹽漬土地段一般宜修筑路堤。 （4）風(fēng)沙地區(qū)路基 風(fēng)沙地區(qū)路基宜以低路堤為主。戈壁地區(qū)不宜采用淺路塹，必需時(shí)應(yīng)采用敞開式路塹。 （5）雪害地區(qū)路基 易受雪埋地段應(yīng)盡量避免或縮短淺路塹、低路堤和長(zhǎng)路塹。（二）橋涵和通道對(duì)路線縱斷面的控制 1橋涵和通道要求的最低路基設(shè)計(jì)高程 橋

14、涵要求的最低路基設(shè)計(jì)高程由水文條件、凈空高度和橋涵構(gòu)造決定?？缇€橋和通道要求的最低路基設(shè)計(jì)高程由凈空高度和跨線構(gòu)造物（或通道）的構(gòu)造決定。（1）公路永久性橋涵設(shè)計(jì)洪水頻率規(guī)定如下表。公路等級(jí)設(shè)計(jì)洪水頻率特大橋大橋中橋小橋涵洞及小型排水構(gòu)造物高速公路1/3001/1001/1001/1001/100一級(jí)公路1/3001/1001/1001/1001/100二級(jí)公路1/1001/1001/1001/501/50三級(jí)公路1/1001/501/501/251/25四級(jí)公路1/1001/501/501/25不作規(guī)定 （2）橋梁最低設(shè)計(jì)高程（Hmin）應(yīng)滿足:式中： H1梁底控制點(diǎn)高程（m）； H橋橋梁上

15、部建筑結(jié)構(gòu)高度（m）； H面橋上路面結(jié)構(gòu)厚度（m）。 （3）當(dāng)橋涵下凈空高度或路基高程不足時(shí)，可采用下列方案進(jìn)行 比選： 適當(dāng)提高路基高度。 采用建筑高度小的橋梁上部結(jié)構(gòu)，如預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)板梁或標(biāo)準(zhǔn)化裝配式結(jié)構(gòu)的上部構(gòu)造。 適當(dāng)加大橋梁跨徑以降低壅水，或改用多孔較小跨徑的橋涵以降低結(jié)構(gòu)高度。 2橋上及橋頭路線的縱坡 （1）大、中橋上的縱坡不宜大于4%，緊接大、中橋橋頭兩端的引道縱坡應(yīng)與橋上縱坡相同，其長(zhǎng)度不宜小于3s行程。 （2）大、中橋上一般不宜設(shè)豎曲線，橋頭兩端在不得已設(shè)豎曲線時(shí)，其起、終點(diǎn)應(yīng)設(shè)在距橋頭10m以外。 （3）小橋與涵洞處的縱坡應(yīng)按路線規(guī)定設(shè)計(jì)。 （4）小橋涵允許在縱坡路段或

16、豎曲線上，但為保證路線的平順性，應(yīng)盡量避免小橋涵處“駝峰式”縱坡。（三）隧道對(duì)路線縱斷面的控制 1隧道部分路線的縱坡 （1）隧道內(nèi)縱坡不應(yīng)大于3%，但短于100m的隧道不受此限。中、短隧道當(dāng)條件受限時(shí)，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證，最大縱坡可適當(dāng)加大，但不宜大于4%。為滿足隧道內(nèi)排水，縱坡不宜小于0.3%。 （2）隧道內(nèi)的縱坡可設(shè)置成單向坡；地下水發(fā)育的隧道及特長(zhǎng)和長(zhǎng)隧道可用人字坡； （3）緊接隧道洞口的路線縱坡應(yīng)與隧道內(nèi)縱坡相同，其長(zhǎng)度不宜小于3s行程。 2隧道內(nèi)路線縱斷面設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題 （1）在需設(shè)機(jī)械通風(fēng)的隧道內(nèi)，縱坡宜緩一些。 （2）宜將隧道內(nèi)縱坡的上坡方向與常年風(fēng)向一致，以利通風(fēng)。 （3）縱坡受

17、限路段，連續(xù)上坡的長(zhǎng)隧道，宜將縱坡設(shè)計(jì)成先緩后陡的折線縱坡，以提高車輛過洞速度，加大隧道內(nèi)通行能力，改善隧道內(nèi)通風(fēng)條件。（四）平面交叉對(duì)路線縱斷面的控制 公路與公路平面交叉，一般宜設(shè)在縱坡較小路段；縱坡較小路段的最小長(zhǎng)度應(yīng)不小于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，緊接較小縱坡路段的縱坡應(yīng)不大于3，山區(qū)工程艱巨地段應(yīng)不大于5。第三節(jié) 平、縱線性組合設(shè)計(jì)摘要內(nèi)容：視覺分析的概念及意義；道路平、縱線形組合設(shè)計(jì)原則；道路平、縱線性組合設(shè)計(jì)方法。講課重點(diǎn)： 1. 視覺分析的方法； 2. 道路平、縱線形組合設(shè)計(jì)的一般原則； 3組合形式及組合的基本要求。 1視覺分析的概念和意義 視覺分析：指從視覺心理出發(fā)對(duì)道路的空間線形，及其與周圍

18、自然景觀和沿線建筑的協(xié)調(diào)等進(jìn)行研究分析，以保持視覺的連續(xù)性，使行車具有足夠舒適感和安全感的綜合設(shè)計(jì)。 意義：動(dòng)視覺是連接道路與汽車的重要媒介。 2駕駛員的動(dòng)視覺特點(diǎn) 駕駛員的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)視力不同。在駕駛過程中，駕駛員的動(dòng)視覺具有如下特點(diǎn)： (1)駕駛員不易全面正確感覺車外的情況變化。在高速運(yùn)動(dòng)時(shí)，視野變小，物體在視野內(nèi)的作用時(shí)間變短。 (2)駕駛員的空間分辯能力降低。一、視覺分析 (3)高速行駛時(shí)，對(duì)駕駛員易形成“道路催眠”。當(dāng)交通環(huán)境變化不大時(shí)，單調(diào)的信息對(duì)大腦皮層某些點(diǎn)的重復(fù)刺激，會(huì)使神經(jīng)細(xì)胞呈現(xiàn)抑制狀態(tài)，形成“道路催眠”。 (4).高速行駛時(shí)，駕駛員更易出現(xiàn)錯(cuò)覺，導(dǎo)致判斷失誤增加。 3視覺

19、分析方法 視覺分析方法：透視圖。 優(yōu)點(diǎn)：透視圖可判斷平面線形、縱斷面線形以及道路和景觀是否協(xié)調(diào)，也可檢查超高過渡段、構(gòu)造物設(shè)計(jì)等的效果，幾乎道路幾何設(shè)計(jì)的所有部分都可用透視圖檢查。 線形狀況是汽車快速行駛中，道路的立體形狀給駕駛員提供的連續(xù)不斷的視覺印象。視覺印象的優(yōu)劣，比較好的方法是用視覺印象隨時(shí)間變化的道路動(dòng)態(tài)透視圖評(píng)價(jià)。二、道路平、縱線形組合設(shè)計(jì)原則1在視覺上能自然地引導(dǎo)駕駛員的視線，并保持視覺的連續(xù)性引導(dǎo)視線：是指道路的立體線形、構(gòu)造物形式和色調(diào)與沿線自然景觀相協(xié)調(diào)，起到對(duì)駕駛員行車視線引導(dǎo)的作用。在視覺上能自然地引導(dǎo)視線，是衡量平、縱線形組合最基本問題。如圖b），前方平面線形可能存在

20、轉(zhuǎn)彎、也可能不存在轉(zhuǎn)彎，不能給駕駛員明確的道路走向，易造成駕駛員迷茫，不能引導(dǎo)視線，圖 a）顯示前方路線走向明確，能很好地引導(dǎo)視線。a） b）2保持線形技術(shù)指標(biāo)在視覺和心理上的大小均衡。均衡性影響線形的平順性，且與工程費(fèi)用相關(guān)。對(duì)縱斷面線形反復(fù)起伏，在平面上采用高標(biāo)準(zhǔn)的線形是無益的，反之亦然，如下圖。a）直線路段，從2%下坡到3%上坡，豎曲線半徑4200m。b）直線路段，從2%下坡到3%上坡，豎曲線半徑18000m。改善后：3選擇組合得當(dāng)?shù)暮铣善露?，以利于路面排水和行車安全?注意與道路周圍環(huán)境的配合。良好的立體線形與道路周圍環(huán)境配合，可減輕駕駛員的疲勞和緊張程度，并可起到引導(dǎo)視線的作用。因地

21、形條件、工程建設(shè)投資等影響，對(duì)設(shè)計(jì)速度較低的道路，當(dāng)立體線形難與道路周圍環(huán)境協(xié)調(diào)時(shí)，可采用植樹、設(shè)置路標(biāo)等方法改善。三、組合設(shè)計(jì)方法 1平、縱線形組合的形式 （1）平面為直線，縱斷面是直坡線 形式：構(gòu)成恒等坡度的直線。 特點(diǎn)：線形簡(jiǎn)單、視景缺乏變化，易使駕駛員產(chǎn)生疲勞和頻繁超車、超速。 注意：應(yīng)采用畫車道線、設(shè)標(biāo)志、綠化，并與路側(cè)設(shè)施配合等方法調(diào)節(jié)單調(diào)的視覺，增進(jìn)視線誘導(dǎo)。 （2）平面為直線，縱斷面是凹形豎曲線 形式：構(gòu)成凹下去的直線。 特點(diǎn)：具有較好的視距條件，能給駕駛員以動(dòng)的視覺效果，行車條件較好。 注意：設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)避免采用較短的凹形豎曲線，在連續(xù)兩個(gè)凹形豎曲線間避免插入短的直坡段，在長(zhǎng)直線

22、末端不宜插入小半徑的凹形豎曲線。 （3）平面為直線，縱斷面是凸形豎曲線 形式：構(gòu)成凸起的直線。 特點(diǎn)：該組合視距條件差，線形單調(diào)。 注意：應(yīng)盡量采用較大的豎曲線半徑，當(dāng)長(zhǎng)直線上反復(fù)凸凹時(shí)，應(yīng)注意避免“駝峰”、“暗凹”和“浪形”等不良視覺現(xiàn)象出現(xiàn)。 （4）平面為曲線，縱斷面是直坡線 形式：構(gòu)成恒等坡度的平曲線。 特點(diǎn)：只要圓曲線半徑選擇適當(dāng)，縱坡不過陡，可獲得較好的視覺條件。 注意：設(shè)計(jì)時(shí)須檢查合成坡度是否超限。 （5）平面為曲線，縱斷面是凹形豎曲線 形式：構(gòu)成凹下去的平曲線。 特點(diǎn)：該組合是較復(fù)雜的組合形式。 注意：若平、縱面線形要素大小適宜，均衡協(xié)調(diào)，可獲得視覺舒順、視線誘導(dǎo)良好的立體線形。

23、 （6）平面為曲線，縱斷面是凸形豎曲線 形式：構(gòu)成凸起的平曲線。 特點(diǎn)：該組合形式較為復(fù)雜。 注意：若平、縱面線形要素大小適宜，位置適當(dāng)，均衡協(xié)調(diào)，可獲得視覺舒順、視線誘導(dǎo)良好的立體線形。2平、縱線形組合的基本要求 （1）直線與直坡線、直線與凹形豎曲線、直線與凸形豎曲線、平曲線與直坡線是常用的組合形式。 （2）平曲線與豎曲線宜相互重合，且平曲線應(yīng)稍長(zhǎng)于豎曲線。 平包縱：豎曲線的起、終點(diǎn)宜分別設(shè)在平曲線的兩個(gè)緩和曲線內(nèi)。若平、豎曲線半徑都很大且坡差較小時(shí)，則平、豎位置可不受上述限制；若做不到平、豎曲線較好的組合，可將二者拉開適當(dāng)距離，使平曲線位于直坡段或豎曲線位于直線上。 （3）要保持平曲線與豎

24、曲線大小均衡。 保持平曲線、豎曲線的半徑和長(zhǎng)度均衡，能在視覺上獲得協(xié)調(diào)、舒順的感覺。平、豎曲線半徑的均衡研究認(rèn)為：豎曲線半徑約為平曲線半徑的1020倍，可獲得視覺上的均衡。 （4）要選擇適當(dāng)?shù)暮铣善露取?合成坡度過大，車輛易產(chǎn)生打滑、側(cè)滑，甚至發(fā)生傾覆、墜崖事故。 合成坡度過小，不利于路面排水，制動(dòng)距離增加、高速行駛產(chǎn)生濺水影響行車速度和安全。3平、縱線形設(shè)計(jì)中應(yīng)避免的組合（1）避免豎曲線的頂、底部插入小半徑的平曲線。（2）避免將小半徑的平曲線起、訖點(diǎn)設(shè)在或接近豎曲線的頂部或底部。消隱 未消隱a） 凸形豎曲線位于平曲線起點(diǎn)b） 凹形豎曲線位于平曲線起點(diǎn)豎曲線位于小半徑平曲線起點(diǎn)示例 （3）避免

25、使豎曲線頂、底部與反向平曲線的拐點(diǎn)重合。 （4）避免小半徑的豎曲線與緩和曲線重合。 （5）避免在長(zhǎng)直線上設(shè)置陡坡或長(zhǎng)度短、半徑小的豎曲線。 （6）避免出現(xiàn)駝峰、暗凹、跳躍等使駕駛員視線中斷的線形。 4線形與景觀的協(xié)調(diào)與配合 對(duì)于設(shè)計(jì)速度高的道路，平、縱線形組合設(shè)計(jì)與周圍景觀配合尤為重要。 平、縱線形組合必須是在充分與道路所經(jīng)地區(qū)的景觀相配合的基礎(chǔ)上進(jìn)行。否則，即使線形組合符合有關(guān)規(guī)定也不一定是良好設(shè)計(jì)，只有看上去具有優(yōu)美的線形和景觀，才能稱為舒適和安全的道路設(shè)計(jì)。第四節(jié) 線性設(shè)計(jì)檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)摘要內(nèi)容：線形設(shè)計(jì)檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)的方法；用運(yùn)行速度評(píng)價(jià)線形設(shè)計(jì)的連續(xù)性；用運(yùn)行速度評(píng)價(jià)道路線形的方法；基于運(yùn)行

26、速度的線形設(shè)計(jì)步驟。講課重點(diǎn)：1. 道路透視圖和運(yùn)行速度法； 2. 評(píng)價(jià)線性設(shè)計(jì)的連續(xù)性；3. 評(píng)價(jià)道路線形的方法；4基于運(yùn)行速度的線形設(shè)計(jì)步驟。一、線形設(shè)計(jì)檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)的方法 1道路透視圖道路透視圖：是根據(jù)道路的基本設(shè)計(jì)資料，利用透視原理將道路以三維空間的方式展現(xiàn)。作用：判斷路線的平縱面線形組合是否連續(xù)、道路與周圍環(huán)境是否協(xié)調(diào)、立體線形對(duì)駕駛員視線的誘導(dǎo)是否良好，也可對(duì)視距進(jìn)行檢查。 2沿線耗油量車輛行駛時(shí)的燃油消耗量可用如下公式計(jì)算： 燃油消耗率（g/kwh）; 燃油容重（N/L） 提高燃油經(jīng)濟(jì)性的措施：應(yīng)采用協(xié)調(diào)、連續(xù)的道路線形和平整的路面，保證行車視距和安全凈空，注重景觀設(shè)計(jì)，減少側(cè)向干

27、擾，使車輛勻速、順暢運(yùn)行。 3事故率預(yù)測(cè)模型 通過對(duì)大量事故資料的統(tǒng)計(jì)分析，可以得到道路的各種條件與事故率之間回歸模型，這些回歸模型可以用來分析道路線形與事故率之間的關(guān)系，對(duì)線形設(shè)計(jì)的質(zhì)量進(jìn)行分析。 4可能速度法 可能速度：是指在良好的氣候條件和交通條件下，汽車行駛只受道路本身幾何條件影響，技術(shù)熟練的駕駛員駕駛汽車沿某條道路行駛時(shí)可能達(dá)到的速度，簡(jiǎn)稱可能速度。 用可能速度對(duì)線形進(jìn)行檢驗(yàn)的方法：根據(jù)路線的平、縱面設(shè)計(jì)參數(shù)，采用可能速度預(yù)測(cè)模型計(jì)算沿線的可能速度，并繪制沿線可能速度圖，根據(jù)可能速度變化應(yīng)連續(xù)、均衡、協(xié)調(diào)的原則對(duì)路線的線形進(jìn)行檢查評(píng)價(jià)。可能速度也是確定其它技術(shù)指標(biāo)和布設(shè)沿線設(shè)施的依據(jù)

28、。 5運(yùn)行速度法 運(yùn)行速度主要用來評(píng)價(jià)道路線形設(shè)計(jì)的連續(xù)性，采用相鄰單元路段間運(yùn)行速度的的變化值進(jìn)行評(píng)價(jià)。線形設(shè)計(jì)連續(xù)性是指道路設(shè)計(jì)中的幾何要素與駕駛員的期望速度相適應(yīng)的特性。連續(xù)的道路線形可以保證汽車行駛的安全。 運(yùn)行速度法作用：進(jìn)行道路線形設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)。二、用運(yùn)行速度評(píng)價(jià)線形設(shè)計(jì)的連續(xù)性 1連續(xù)性設(shè)計(jì)的要求 （1）視覺上的連續(xù)性； （2）行駛速度的連續(xù)性； （3）加速度的連續(xù)性：由平面線形產(chǎn)生的橫向加速度變化不能過大和過快。 2.確定運(yùn)行速度的方法 （1）路段實(shí)測(cè)回歸法 路段實(shí)測(cè)回歸法：通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)多條路段某車型的實(shí)際行駛速度，經(jīng)回歸分析建立道路幾何要素與運(yùn)行速度的關(guān)系模型，對(duì)其進(jìn)行相關(guān)性分析

29、和驗(yàn)證，根據(jù)模型預(yù)測(cè)各種線形要素和組合線形所對(duì)應(yīng)的運(yùn)行速度。 該模型的推廣應(yīng)用有一定局限性。 （2）理論預(yù)測(cè)法 理論預(yù)測(cè)法：根據(jù)汽車動(dòng)力性能的加、減速行程計(jì)算基于縱斷面線形的行駛速度，根據(jù)圓曲線半徑計(jì)算公式反算彎道上允許行駛速度。將縱斷面和平面分別預(yù)測(cè)的速度比較后取小值，作為平、縱線形組合的運(yùn)行速度。 該法沒有考慮豎曲線以及橫斷面的影響。 3基于運(yùn)行速度的線形設(shè)計(jì)連續(xù)性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 線形設(shè)計(jì)的連續(xù)性：用相鄰路段運(yùn)行速度的差值（V85）來檢查。相鄰路段是指平面、縱斷面、橫斷面指標(biāo)或設(shè)計(jì)速度不同的相接路段，一般是指平曲線的起點(diǎn)、曲中點(diǎn)、終點(diǎn)，縱斷面變坡點(diǎn)及橫斷面寬度變化的前后路段。規(guī)定: 相鄰路段運(yùn)行速度的差值小于10km/h時(shí)，連續(xù)性好；在10km/h20km/h之間時(shí)連續(xù)性較好，條件允許時(shí)宜適當(dāng)調(diào)整相鄰路段的線形指標(biāo)，使運(yùn)行速度的差值小于10km/h；大于20km/h時(shí)連續(xù)性差，相鄰路段需要調(diào)整平、縱面設(shè)計(jì)。 當(dāng)同一路段的運(yùn)行速度與設(shè)計(jì)速度的差值大于20km/h時(shí)，應(yīng)對(duì)該路段的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行安全性驗(yàn)算。三、用運(yùn)行速度評(píng)價(jià)道路線形