道路勘測設計之線形設計

道路路勘勘測測設設計計（第五章線形形設計）魯東大學土土木工程學學院第一節(jié)概概述述第一節(jié)平平面線形形設計一、平面線線形設計要要點平面線形應應與地形、、地物和環(huán)環(huán)境相適應應，保持線線形的連續(xù)續(xù)性和均衡性，，并與縱斷斷面設計相相協(xié)調。(一)平面線形應應直捷、流流暢，與地地形、地物物相適應，，與周圍環(huán)境相協(xié)調調平面線形應應直捷、流流暢，并與與地形、地地物相適應應，宜直則則直，宜曲則曲，，不片面追追求直曲，，這是美學學、經濟和和環(huán)境保護護的要求。。(二)保持平面線線形的均衡衡與連續(xù)為使一條道道路上的車車輛盡量以以均勻速度度行駛，應應注意各線線形要素保持連連續(xù)、均衡衡，避免出出現(xiàn)技術指指標的突變變。以下幾幾點在設計時應充分分注意：1．直線與平平曲線的組組合直線與平曲曲線變化應應連續(xù)、均均衡，圓曲曲線半徑和和長度與相相鄰直線長度相相適應。設設計時應避避免以下組組合：(1)長直線盡頭頭接小半徑徑平曲線。。(2)短直線接大大半徑的平平曲線。這這種組合線線形均衡性性差，且線線形不美觀。比較好的直直線與平曲曲線組合：：Lz≤500m時，R≥L。Lz＞500m時，R≥500m2．平曲線與與平曲線的的組合相鄰平曲線線之間的設設計指標應應連續(xù)、均均衡，避免免突變。在在條件允許許時，相鄰鄰圓曲線大大半徑與小小半徑之比比宜小于2.0，相鄰回旋旋線參數(shù)之之比宜小于于2.0，這種要求求對行車是是有利的3．高、低標標準之間要要有過渡同一等級道道路因地形形變化在指指標的采用用上會有變變化，或同同一條道路按不不同設計速速度的各設設計路段之之間也會形形成技術標標準的變化。遇有這這種高、低低標準變化化的路段，，除滿足有有關設計路路段在長度和梯度上上的要求外外，還應結結合地形的的變化，使使路線的平平面線形指標逐漸過過渡，避免免出現(xiàn)突變變。不同標標準路段相相互銜接的的地點，應選在交通通量發(fā)生變變化處，或或駕駛員能能明顯判斷斷前方需改改變速度的地方。(三)注意與縱斷斷面設計相相協(xié)調(四)平曲線應有有足夠的長長度最小平曲線線長度一般般應考慮按按下述條件件確定：設計速度(km／h)1201008060403020一般值(m)1000850700500350250200最小值(m)2001701401007050401.各級公路平平曲線最小小長度表2．轉角α小于7°時的平曲線線長度設計速度(km／h)1201008060403020平曲線最小長度(m)1400／α1200／α1000／α700／α500／α350／α280／α二、平面線線形要素組組合設計由平面線形形的三要素素(直線、圓曲曲線和緩和和曲線)可得到多種種平面線形形的組合形形式。對道道路平面線線形設計，，主要有基基本型、S形、卵形、、凸形、C形、復合型型和回頭形形曲線等。。(一)平面要素組組合類型1．基本型曲曲線平曲線按直直線—回旋線(A1)—圓曲線—回旋線(A2)—直線順序的組合形式式稱為基本本型曲線。。當兩回旋線線的參數(shù)值值相等，即即A1＝A2時，叫對稱稱基本型；；A1≠A2時，叫非對對稱基本型型；當A1＝A2＝0(即不設緩和和曲線)時，又稱為簡單單型。基本型中的的回旋線參參數(shù)、圓曲曲線最小長長度都應符符合有關規(guī)規(guī)定。兩回旋線參參數(shù)可相等等，也可根根據地形條條件設計成成不相等的的非對稱形形曲線。從線線形的協(xié)調調性，回旋旋線、圓曲曲線、回旋旋線的長度度之比宜設設計成1：1：1～1：2：1，并注意滿滿足設置基基本型曲線線的幾何條條件：2β≤α式中：α——路線轉角(°)β——回旋線角(°)。2．S形曲線兩個反向圓圓曲線用兩兩段反向回回旋線連接接的組合形形式稱為S形曲線。從行駛力學學與線形協(xié)協(xié)調、超高高過渡考慮慮，S形曲線相鄰鄰兩回旋線參數(shù)A1和A2宜相等；當當采用不等等參數(shù)時，，A1與A2之比應小于于2.0，有條件時時以小于1.5為宜。S形曲線的兩兩個反向回回旋線以徑徑相連接為為宜。當受受地形或其其他條件限制不不得已插入入短直線或或兩回旋線線相互重合合時，其短短直線或重合段的長長度L應符合下式式規(guī)定：L≤（A1+A2）/40(m)(5—2)兩圓曲線半徑徑之比不宜過過大，以R2／R1＝1～1／3為宜(R1、R2分別為大、小小圓半徑，A1、A2分別為大、小小圓的回旋線線參數(shù))。3．卵形曲線如圖5-3所示，用一個個回旋線連接接兩個同向圓圓曲線的組合合形式稱為卵形曲線線。卵形曲線公用用回旋線的參參數(shù)A宜在及R2/2≤A≤R2(R2為小圓半徑)，兩圓曲線半半徑之比以滿滿足R1／R2＝0.2～0.8為宜，兩圓曲曲線的間距以D／R2＝0.003～0.03為宜(D為兩圓曲線間間的最小間距距)。卵形曲線大圓圓應能完全包包住小圓。若若大圓半徑無無限大，即直直線，其即屬于基基本型。卵形形曲線的回旋旋線不是從原原點開始的完完整回旋線，而是使用用曲率從1／R1到1／R2這一段的不完完整回旋線。。4．凸形曲線如圖5-4所示，兩個同同向回旋線間間不插入圓曲曲線而徑相銜銜接的組合形式稱為為凸形曲線。。凸形曲線的回回旋線參數(shù)及及其連接點的的曲率半徑，，應分別符合合最小回旋線參數(shù)數(shù)和圓曲線最最小半徑的規(guī)規(guī)定。連接點點附近最小0.3v(以m計；其中v為設計速度，，按km／h計)的長度范圍內內，應保持以以連接點曲率半徑確確定的超高(或路拱)橫坡度。凸形形曲線盡管在在連接點處曲率是連續(xù)的的，但因中間間圓曲線長度度為零，對駕駕駛操作不利利，所以只在路線嚴格格受地形、地地物限制處方方可采用凸形形曲線。5．復合型曲線線如圖5-5所示，將兩個個以上的同向向回旋線在曲曲率相等處相相互連接的組合形式式稱為復合型型曲線。復合型曲線相相鄰回旋線參參數(shù)之比以小小于1.5為宜。復合型型曲線的回旋線，其其曲率半徑和和參數(shù)是是變化的，駕駕駛員需變更更速度和方向，以適應變變化的回旋線線，對駕駛操操作不利。除除互通式立體體交叉匝道線形外，復復合型曲線僅僅在受地形或或其他特殊原原因限制時使使用。6．C形曲線如圖5-6所示，兩同向向回旋線在曲曲率為零處徑徑相連接的組組合形式稱為為C形曲線。C形曲線兩兩個回旋線參參數(shù)可相等，，也可不相等等。C形曲線連接處處的曲率為零零，即R＝∞，相當于于兩基本形同同向曲線間直直線長度為零零，對行車和和視覺均不利利，所以C形曲線僅限于于地形條件特特殊困難，路路線嚴格受限限時方可采用用。7．回頭形曲線線如圖5-7所示山區(qū)道路為克克服高差，在在同一坡面上上轉角接近或或大于180°，由主曲線和輔輔曲線的組合合形式稱為回回頭形曲線，，也稱回頭曲曲線。圖5-7中，R0、R1和R2表示圓曲線，，A0、A1和A2表示回旋線。?；仡^曲線的上線一般應應設輔曲線，，以免出現(xiàn)長長直下坡接小小半徑平曲線線的不安全組合；下線線輔曲線視地地形可設可不不設。主曲線線與輔曲線間間可設直線段，也可不不設。主、輔輔曲線可以是是反向曲線或或同向曲線，，根據地形條件確定。。上線輔曲線線半徑風與主主曲線半徑R0比值不宜大于于2.0。主曲線技術術指標規(guī)定如如表5-3所示。兩相鄰鄰回頭曲線間間應盡可能拉開距離。一一個回頭曲線線(主曲線)的終點至下一一個回頭曲線線起點的距離，當路線線設計速度為為40km／h、30km／h、20km／h時，分別應不小于200m、150m、l00m。(二)平面線形要素素組合計算卵形曲線計算算:投資42億元煙臺至海海陽高速開工工全長80.375公里預計2012年建成設計時速100公里，煙臺至至海陽添快車車道據市交通運輸輸局有關負責責人介紹，煙煙臺至海陽高高速公路項目目路線起點位位于煙臺萊山山區(qū)的軫格莊莊，北與觀海海路連接，通通過設置樞紐紐互通立交橋橋與榮烏高速速公路(煙臺繞城段及及煙威段)連接；終點位位于煙臺海陽陽市的留格莊莊，接威青高高速公路后向向南通過主線線收費站與地地方道路連接接。路線全長長80.375公里，途徑煙煙臺萊山、牟牟平、海陽和和威海乳山。。該路采用雙雙向四車道高高速公路標準準建設，設計計速度100公里/小時，路基寬寬度26米，汽車荷載載等級采用公公路-I級。設服務區(qū)區(qū)1處，停車區(qū)2處，收費站7處，養(yǎng)護工區(qū)區(qū)1處，通信監(jiān)控控分中心1處。項目概算算42.53億元，年內力力爭完成工程程總量的30%，計劃于2012年6月底前建成通通車。目前，煙臺與與海陽主要通通過G204行至桃村，再再經省道210煙鳳線連接。。路線全長101公里，其中煙煙臺至桃村段段52公里為一級公公路，桃村至至洪溝段25公里二級公路路，洪溝至海海陽段24公里為一級公公路，設計時時速相對較低低。煙臺至海海陽高速公路路建成后，可可使煙臺至海海陽的行駛時時間縮短約30分鐘，進一步步拉近煙臺至至海陽的時空空距離。一、縱斷面線線形設計要點點在山區(qū)道路的的設計中，應應避免過分追追求平緩的縱縱坡，使工程程量和工程投資增增大，影響區(qū)區(qū)域自然環(huán)境境，或為節(jié)省省工程量，采采用較長的陡坡或采用用不合理的陡陡坡與緩坡組組合而影響行行車安全。應應從以下三方面分析：：(1)工程和環(huán)境。。應定量分析析采用陡坡設設計對本路段段及前后路段工程量的影影響，及前后后路段縱斷面面指標的變化化情況。如局局部路段采用陡坡，可可避免高填深深挖，減小防防護工程或免免設隧道工程程；如斜坡上布線采用用陡坡設計，，能迅速提升升高度，使路路線設于相對對較緩的坡面上，避免免因線位過低低造成對山體體的大規(guī)模開開挖，保護區(qū)區(qū)域自然環(huán)境等。因此此，采用陡坡坡設計不僅對對工程有較大大影響，而且且對一定路段的平面布布線起控制作作用，應以平平、縱、橫綜綜合設計全面面分析。第二節(jié)縱縱斷面線形設設計(2)道路通行能力力。應根據不不同縱坡及坡坡長、交通組組成中重車比例以及及其他有關參參數(shù)，分別計計算路段通行行能力，分析析采用不同陡坡設計時時通行能力是是否滿足設計計交通量要求求，合理選定定縱坡及坡長。(3)車輛行駛速度度。采用陡坡坡設計會影響響車輛的行駛駛速度，沿連連續(xù)上坡方向載重重汽車的運行行速度降低到到容許最低速速度以下時，，需增設爬坡車道；對對下坡的車輛輛易產生高速速行駛，導致致頻繁制動使使制動器失效，發(fā)生車車輛失控的交交通事故，此此時需考慮設設置緊急避險險車道。通過對工程和和環(huán)境、道路路通行能力、、車輛行駛速速度三方面的的綜合分析，當在在工程經濟和和環(huán)境保護方方面表現(xiàn)良好好，且通行能能力和車輛行駛速度均均能滿足要求求時，采用陡陡坡設計方案案是可行的；；當工程經濟和環(huán)境保保護可行，而而通行能力和和車輛速度不不能滿足要求求時，應調整縱坡設計計，或設置爬爬坡車道或緊緊急避險車道道。(二)最短坡長坡長不宜過短短，以不小于于設計速度9s的行程為宜。。對連續(xù)起伏伏路段，縱坡應應盡量小，坡坡長和豎曲線線應爭取到極極限值的1倍或2倍以上，避免鋸齒齒形的縱斷面面，以使增重重與減重變化化和緩；從路路容美觀方面也應以此此設計為宜。。(三)豎曲線半徑的的選用豎曲線應選用用較大半徑為為宜。當受限限制時可采用用一般最小值值，特殊困難方可可用極限最小小值；坡差小小時應盡量采采用大的豎曲曲線半徑。有條件時時，宜按表5-4的規(guī)定進行設設計。（P68表3-17，3-18）(四)相鄰豎曲線的的銜接相鄰兩個同向向凹形或凸形形豎曲線，特特別是同向凹凹形豎曲線之之間，如直坡段不不長應合并為為單曲線或復復曲線，避免免出現(xiàn)斷背曲曲線，這樣對行車是有有利的，如圖圖5-12a)所示。相鄰反向豎曲曲線之間，為為使增重與減減重間和緩過過渡，中間最好插入入一段直坡段段。若兩豎曲曲線半徑接近近極限值時，，這段直坡段至少應為為設計速度的的3s行程；當半半徑比較大時時，亦可直接接連接，如圖5-12b)所示。(五)各種地形條件件下的縱坡設設計(1)平原、微丘地地形的縱坡應應均勻平緩，，注意保證最最小填土高度和最小縱坡坡的要求。丘丘陵地形應避避免過分遷就就地形而起伏伏過大，縱坡應順適不不產生突變。。(2)山區(qū)沿河線應應盡量采用平平緩縱坡，坡坡長不應超過過限制長度，縱坡不宜大大于6％，并注意路路基控制高程程的要求。(3)越嶺線的縱坡坡力求均勻，，盡量不采用用極限或接近近極限的縱坡，更不宜在在連續(xù)采用極極限長度的陡陡坡之間夾短短的緩和坡段段。越嶺線一般不應設設置反坡，埡埡口附近的縱縱坡應盡量緩緩一些，從而而滿足平均縱坡的要求求。(4)山脊線和山腰腰線除結合地地形不得已采采用較大縱坡坡外，在可能條件下縱坡坡應緩些。二、縱斷面線線形設計的一一般原則縱斷面線形設設計的一般原原則如下：(1)應滿足縱坡及及豎曲線的各各項規(guī)定(最大縱坡、最最小縱坡、坡坡長限制、最小小坡長、豎曲曲線最小半徑徑及豎曲線最最小長度等)，以及相關高程控制制點和構造物物設計對縱斷斷面的要求。。(2)縱斷面線形設設計應根據設設計速度，在在適應地形及及環(huán)境的原則下，對縱坡坡大小、長短短及前后坡段段協(xié)調的情況況，豎曲線半半徑及其與平面線形的的組合等進行行綜合研究，，反復調整，，設計出平順順、連續(xù)的縱斷面線形形。(3)平面上直線路路段不宜在短短距離內出現(xiàn)現(xiàn)凹凸起伏頻頻繁的縱斷面線形，其凸凸起部分易遮遮擋視線，凹凹下部分易形形成盲區(qū)，使使駕駛員產生茫然感，，導致視線中中斷，使線形形失去連續(xù)性性，影響行車車安全。(4)連續(xù)上坡(或下坡)路段，應符合合平均縱坡的的規(guī)定，并采用運行速速度對通行能能力與行車安安全進行檢驗驗。(5)長下坡的直坡坡段端部不應應設計小半徑徑的凹形豎曲曲線或平曲線，以保證行行車安全。當當相鄰坡段的的坡差很小時時，應設置較較大半徑的豎曲線，以以保證豎曲線線的最小長度度要求。避免免使用凸形豎豎曲線半徑小、長度短短的縱斷面線線形，汽車在在這種線形上上行駛時，只只有到坡頂時方能看見見前方的路面面，易使駕駛駛員產生茫然然，不利于行行車安全。(6)縱斷面設計應應考慮路面排排水的要求。。一是縱坡不不宜過小或采用平坡坡，特別在橫橫向排水不暢暢的路段；二二是在設計前前坡為下坡(上坡)，后坡為上坡坡(下坡)的豎曲線時[分別稱為全凹凹豎曲線(圖5-13)和全凸豎曲線線]，不宜采用過過大半徑豎曲曲線，避免豎豎曲線的底部(頂部)小于最小縱坡坡的路段長度度過大，其長長度可用下式式計算：Sv＝2Rimin式中：Sv——縱坡小于最小小縱坡的長度度(m)；R——豎曲線半徑(m)；imin——允許最小縱坡坡，一般取0.5％，特殊情況況取0.3％。從式(5-15)可知，縱坡小小于最小縱坡坡的長度與豎豎曲線半徑成成正比。因此，在在滿足線形設設計要求的前前提下，不應應追求過大豎豎曲線半徑，以減少縱縱斷面上排水水不暢的路段段長度。(7)在回頭曲線路路段，路線縱縱坡有特殊規(guī)規(guī)定，應先定定出回頭曲線部分的的縱坡，再從從兩端接坡。。在回頭曲線線的主曲線內內不宜設豎曲線。(8)應爭取縱向填填挖平衡，盡盡量移挖作填填，以節(jié)省土土石方數(shù)量，降低工程造造價。三、縱斷面線線形設計中的的高程控制條條件(一)路基對縱斷面面的控制1．洪水位和地地下水位對路路基填土高度度的要求(1)沿河及受水浸浸淹的路線，，路基設計高高程一般應高高出根據規(guī)定定洪水頻率計計算水位0.5m以上。(2)為保證路基的的強度和穩(wěn)定定性路槽底距地下下水或地表積積水的高度，，要大于或等等于干燥、中中濕狀態(tài)所對對應的路基臨界高度度。如滿足干燥燥或中濕的路路基填土臨界界高度有困難難，也可采取取降低水位、、設置毛細水水隔斷層等措措施。2．特殊地區(qū)和和不良地質地地區(qū)路基對路路線縱斷面的的控制(1)軟土和泥沼地地區(qū)路基①軟土地區(qū)修修筑路基，應應盡量避免路路塹。軟土地地區(qū)的地下水水位一般較高，因因此路堤高度度不宜小于1.2m，但也不宜大大于臨界高。。軟土天然地基所所能承受的最最大填土高度度，可根據現(xiàn)現(xiàn)場填筑試驗驗確定，或根據填土的的物理力學性性質估算，概概略數(shù)值為：：海岸淤積地地區(qū)約3.5～4.5m，內陸湖沼和和河灘淤積地地區(qū)約4-6m，若考慮荷載載影響，則應另見有關關規(guī)定。②泥沼地區(qū)應應盡量避免修修筑路塹。路路堤高度不宜宜小于1.5m，應考慮泥沼的地地下水位和地地表積水位，，使路基基底底不受毛細水水影響；路堤應具有一一定高度，以以利用路堤的的自重將泥沼沼土壓縮到穩(wěn)穩(wěn)定，減少路堤基底挖挖除泥沼土的的數(shù)量，減少少運營期路基基的沉降量。。當填料來源不困難時時，路堤高度度宜達到3m。(2)多年凍土地區(qū)區(qū)路基①宜采用路堤堤。應盡量避避免或縮短不不填不挖、半半填半挖或低低填淺挖路段，以以保護地表覆覆蓋層。當用用細顆粒土填填筑路堤時，，路堤高度宜大于lm。通過熱融湖湖(塘)時，路肩高程程應高出最高高水位加波浪浪侵襲高度和路路堤修筑后的的壅水高度及及安全高度0.5m。路基基底為為非凍脹性土，融融化后不致造造成下沉病害害，可按一般般路基設計。。②冰丘、冰錐錐地段路基，，宜在下方以以路堤通過，，高度不宜小小于2m，且應大于最最大積冰高度度，以防冰錐錐掩埋路堤。。(3)鹽漬土地區(qū)路路基鹽漬土地段一一般宜修筑路路堤。鹽漬土土路基高出地地下水位的最最小高度應根據鹽鹽漬土類型、、路面要求，，結合毛細水水上升高度、、凍脹深度和安全高度度三個因素確確定。鹽漬土路基高高出地下水位位或地表積水水位的最小高高度，不應低低于表5-5規(guī)定。(4)風沙地區(qū)路基基風沙地區(qū)路基基宜以低路堤堤為主，填土土高度應根據據風向、風速速變化等情況確定定，一般不應應小于0.3m，以1.0m左右為宜。沙沙丘起伏地帶，路堤高度度宜比路基兩兩側50m范圍內沙丘平平均高度高出出0.3～0.5m。如采取固沙沙帶措施，則則采用路堤或或路塹均可，，但應盡量避避免深長路塹。戈壁地地區(qū)不宜采用用淺路塹，必必需時應采用用敞開式路塹塹。(5)雪害地區(qū)路基基易受雪埋地段段應盡量避免免或縮短淺路路塹、低路堤堤和長路塹。。路堤最小高度應應比當?shù)刈畲蟠蠓e雪深度高高出0.3～0.5m，風吹雪地段段高出0.5～1.0m。風雪地區(qū)路路線縱坡在迎迎風路段不大大于7％，平曲線設設超高路段合成成坡度不大于于8％，背風路段段不大于5％。(二)橋涵和通道對對路線縱斷面面的控制1．橋涵和通道道要求的最低低路基設計高高程橋涵要求的最最低路基設計計高程由水文文條件、凈空空高度和橋涵涵構造決定。跨線線橋和通道要要求的最低路路基設計高程程由凈空高度度和跨線構造物(或通道)的構造決定。。1)公路永久性橋橋涵設計洪水水頻率規(guī)定見見表5-6。2)橋梁最低設計計高程(Hmin)應滿足：Hmin＝Hi十h橋十h面(5—16)式中：Hi——梁底控制點高高程(m)；h橋——橋梁上部建筑筑結構高度(m)；h面——橋上路面結構構厚度(m)。(1)橋下為河流時時梁底控制點點高程H，①跨過不通航航亦無流筏河河流的梁底高高程，根據計計算水位(即設計水位加壅水和浪浪高)或最高流流冰水位確定定。在不通航航河流上，橋橋下凈空不應小于于表5-7的規(guī)定。當河河流中有形成成流冰阻阻塞的危險或或有漂浮物通過過時，橋下凈凈空按當?shù)鼐呔唧w情況確定定。對有淤積積的河流，橋下凈空應應適當加高。。②在通航和流流放木筏的河河流上，梁底底高程為設計計通航水位加加通航凈空高度。通航航河流的橋橋下凈空，，應根據《內河通航標準準》(GB50139——2004)的有關規(guī)定執(zhí)執(zhí)行。(2)立體交叉跨線線橋梁底高程程H1①橋下為鐵路：：H1＝H軌+h凈(5-17)式中：H軌——鐵路軌頂高程程(m)；h凈——鐵路凈空高度度(m)，一般蒸汽機機車、內燃機機車為6.00m，電氣機車為為6.55m。②橋下為道路路：Hl＝H路+h凈(5-18)式中：H路——橋下路面高程程，應包括預預留路面補強強厚度；h凈——道路凈空高度度(m)，見表5-8、表5-9。(3)無壓力式涵洞洞內頂點至最最高流水面的的凈空應符合合表5—10規(guī)定。(4)當橋涵下凈空空高度或路基基高程不足時時，可采用下下列方案進行比選選：①適當提高路路基高度。②采用建筑高高度小的橋梁梁上部結構，，如預應力混混凝土結構板板梁或標準化裝配配式結構的上上部構造造。③適當加大橋橋梁跨徑以降降低壅水，或或改用多孔較較小跨徑的橋橋涵以降低結構高高度。2．橋上及橋頭頭路線的縱坡坡(1)大、中橋上的的縱坡不宜大大于4％，緊接大、、中橋橋頭兩兩端的引道縱坡應與與橋上縱坡相相同，其長度度不宜小于3s行程。(2)大、中橋上一一般不宜設豎豎曲線，橋頭頭兩端在不得得已設豎曲線時，其起、、終點應設在在距橋頭l0m以外，如圖5-15所示。(3)小橋與涵洞處處的縱坡應按按路線規(guī)定設設計。(4)小橋涵允許在在縱坡路段或或豎曲線上，，但為保證路路線的平順性，應盡量避避免小橋涵處處“駝峰式””縱坡，如圖圖5-16所示。(三)隧道對路線縱縱斷面的控制制1．隧道部分路路線的縱坡(1)隧道內縱坡不不應大于3％，但短于lOOm的隧道不受此此限。中、短隧道當條條件受限時，，經技術經濟濟論證，最大大縱坡可適當當加大，但不宜大于4％。為滿足隧隧道內排水，，縱坡不宜小小于0.3％。(2)隧道內的縱坡坡可設置成單單向坡，地下下水發(fā)育的隧隧道及特長和長隧道可用用人字坡。(3)緊接隧道洞口口的路線縱坡坡應與隧道內內縱坡相同，，其長度不宜小于3s行程。2．隧道內路線線縱斷面設計計應注意的問問題(1)在需設機械通通風的隧道內內，縱坡宜緩緩一些，以提提高汽車行駛速度，有利利運營通風。。(2)有條件時宜將將隧道內縱坡坡的上坡方向向與常年風向向一致，以利通風。(3)縱坡受限路段段，連續(xù)上坡坡的長隧道，，宜將縱坡設設計成先緩后陡的折線縱縱坡，以提高高車輛過洞速速度，加大隧隧道內通行能能力，改善隧道內通風風條件。(四)平面交叉對路路線縱斷面的的控制縱坡設計應注注意交叉口處處的縱坡銜接接。公路與公公路平面交叉叉，一般宜設在在縱坡較小路路段；縱坡較較小路段的最最小長度應不不小于《標準》規(guī)定，緊接較較小縱坡路段段的縱坡應不不大于3％，山區(qū)工程程艱巨地段應不不大于5％。第三節(jié)平平、縱線形組組合設計平、縱縱線形形組合合設計計的總總要求求：對對設計計速度度v≥60km／h的道路路，必必須重重視平平、縱縱的合合理組組合，，盡量量做到到線形形連續(xù)續(xù)、指指標均衡衡、視視覺良良好、、景觀觀協(xié)調調、安安全舒舒適。。設計計速度度愈高高，線線形設設計考慮慮的因因素應應愈周周全。。對設設計速速度v≤40km／h的道路路，應應在保保證行車安安全的的前提提下，，正確確運用用線形形要素素指標標，在在條件件允許許時力力求做做到各種種線形形要素素的合合理組組合，，并盡盡量避避免和和減輕輕不利利的組組合。。一、視視覺分分析(一)視覺分分析的的概念念和意意義從視覺覺心理理出發(fā)發(fā)，對對道路路的空空間線線形及及其與與周圍圍自然然景觀觀和沿沿線建筑筑的協(xié)協(xié)調等等進行行研究究分析析，以以保持持視覺覺的連連續(xù)性性，使使行車車具有有足夠舒舒適感感和安安全感感的綜綜合設設計稱稱為視覺分分析。(二)駕駛員員的動動視覺覺特點點駕駛員員的靜靜態(tài)和和動態(tài)態(tài)視力力不同同。動動視覺覺與運運動速速度、、環(huán)境境照度度及駕駛駛員年年齡等等因素素有關關。車車速越越高，，物體體的相相對移移動速速度也也越高高，眼睛睛轉動動的角角速度度必將將加快快。根根據運運動視視覺心心理學學分析析，在在運動動狀態(tài)下下，駕駕駛員員的視視力比比靜止止時低低10％～20％，特特殊情情況下下低30％～40％。研研究表表明：：①駕駕駛員員的注注意力力集中中和心心理緊緊張程程度隨隨車速速的增加加而增增加。。②注注意力力集中中點和和視野野距離離隨車車速而而增大大，高高速行行駛時，，駕駛駛員對對前景景細節(jié)節(jié)的視視覺開開始變變得模模糊不不清。。③視視角隨隨車速速逐漸變變窄，，高速速時駕駕駛員員已不不能顧顧及兩兩側景景象。。注視視距離離、視視野與與車速的的關系系見表表5-11。在駕駛駛過程程中，，駕駛駛員的的動視視覺具具有如如下特特點：：(1)駕駛過過程中中，駕駕駛員員不易易全面面正確確感覺覺車外外的情情況變變化。。一般駕駕駛員員在視視野內內覺察察一個個目標標約需需0.4s，約1s的時間清清晰辨認認。在高速速運動時時，視野野變小，，外界景景物的相相對運動動速度也也增加，，導致物體在在視野內內的作用用時間變變短。如如在視野野內的作作用時間間小于0.4s，駕駛員員就無法法發(fā)現(xiàn)目目標，達達不到1s，就無法法分辨目目標的細細節(jié)。(2)駕駛過程程中，駕駕駛員的的空間分分辨能力力降低。。隨車速速增加駕駕駛員的視視力呈下下降趨勢勢，視認認距離會會縮短；；車速增增加，景景物距汽汽車越近，景景物在視視野內的的作用時時間也會會變短。。(3)高速行駛駛時，對對駕駛員員易形成成“道路路催眠””。隨車車速的增增加，駕駛員的的空間辨辨別范圍圍縮小，，注視點點前移，，兩眼凝凝視遠方方并集中中于一點，形形成“隧隧道視覺覺”，使使外界的的刺激減減少，只只注視單單調的暗暗色路面。當交交通環(huán)境境變化不不大時，，單調的的信息對對大腦皮皮層某些些點的重重復刺激，會會使神經經細胞呈呈現(xiàn)抑制制狀態(tài)，，形成““道路催催眠”。。(4)高速行駛駛時，駕駕駛員更更易出現(xiàn)現(xiàn)錯覺，，導致判判斷失誤誤增加。。高速時，駕駕駛員在在單位時時間內接接受的信信息量顯顯著增多多。據研研究，單單位時間內的的刺激物物出現(xiàn)次次數(shù)越多多，駕駛駛員出錯錯的比例例越大。。(三)視覺分析析方法線形狀況況是汽車車快速行行駛中，，道路的的立體形形狀給駕駕駛員提供的的連續(xù)不不斷的視視覺印象象。該視視覺印象象的優(yōu)劣劣，除依依靠設計者者對三維維空間的的想象判判斷外，，比較好好的方法法是用視視覺印象隨隨時間變變化的道路動態(tài)態(tài)透視圖圖評價。透視圖圖可判斷斷平面線形形、縱斷斷面線形形以及道道路和景景觀是否否協(xié)調，，也可檢檢查超高過過渡段、、構造物物設計等等的效果果，幾乎乎道路幾幾何設計計的所有部部分都可可用透視視圖檢查查。設計計中用透透視圖檢檢查出存存在缺陷的的路段可可隨時修修改，再再繪制透透視圖進進行分析析研究，，因此，透視圖是是視覺分分析的較較好方法法。二、組合合設計原原則道路平、、縱線形形組合設設計的原原則如下下：1．在視覺覺上能自自然引導導駕駛員員的視線線，并保保持視覺覺的連續(xù)續(xù)性引導視線線是指道路路的立體體線形、、構造物物形式和和色調與與沿線自自然景觀相協(xié)協(xié)調，起起到對駕駕駛員行行車視線線引導的的作用。。任何使駕駕駛員感感到茫然然、迷惑惑和判斷斷失誤的的線形，，必須盡盡力避免。在視視覺上能能自然地地引導視視線，是是衡量平平、縱線線形組合合最基本本問題。如圖圖5-l7b)所示，前前方平面面線形可可能存在在轉彎、、也可能能不存在在轉彎，不不能給駕駕駛員明明確的道道路走向向，易造造成駕駛駛員迷茫茫，不能能引導視線。。如圖5-17a)所示前方方路線走走向明確確，能很很好地引引導視線線。2．保持線線形技術術指標在在視覺和和心理上上的大小小均衡均衡性影影響線形形平順性性，且與與工程費費用相關關(圖18)。對縱斷斷面線形反復復起伏，，在平面面上采用用高標準準的線形形是無益益的,反之亦然然。3．選擇組組合得當當?shù)暮铣沙善露?，，以利于于路面排排水和行行車安全?．注意與與道路周周圍環(huán)境境的配合合三、組合合設計方方法(一)平、縱線線形組合合的形式式1.通過分解解立體線線形要素素，平、、縱線形形有以下下六種組組合形式式，如圖5-21所示。(1)平面為直直線，縱縱斷面是是直坡線線——構成恒等等坡度的的直線；；三、組合合設計方方法(一)平、縱線線形組合合的形式式1.通過分解解立體線線形要素素，平、、縱線形形有以下下六種組組合形式式，如圖5-21所示。(2)平面為直直線，縱縱斷面是是凹形豎豎曲線——構成凹下下去的直直線；三、組合合設計方方法(一)平、縱線線形組合合的形式式1.通過分解解立體線線形要素素，平、、縱線形形有以下下六種組組合形式式，如圖5-21所示。(3)平面為直直線，縱縱斷面是是凸形豎豎曲線——構成凸起起的直線線；三、組合合設計方方法(一)平、縱線線形組合合的形式式1.通過分解解立體線線形要素素，平、、縱線形形有以下下六種組組合形式式，如圖5-21所示。(4)平面為曲曲線，縱縱斷面是是直坡線線——構成恒等等坡度的的平曲線線；三、組合合設計方方法(一)平、縱線線形組合合的形式式1.通過分解解立體線線形要素素，平、、縱線形形有以下下六種組組合形式式，如圖5-21所示。(5)平面為曲曲線，縱縱斷面是是凹形豎豎曲線——構成凹下下去的平平曲線：：三、組合合設計方方法(一)平、縱線線形組合合的形式式1.通過分解解立體線線形要素素，平、、縱線形形有以下下六種組組合形式式，如圖5-21所示。(6)平面為曲曲線，縱縱斷面是是凸形豎豎曲線——構成凸起起的平曲曲線。2．組合效效果分析析從視覺、、心理分分析，各各組合形形式的使使用效果果為：(1)第1種組合線線形簡單單、行車車枯燥，，視景缺缺乏變化化，易使使駕駛員員產生疲疲勞和頻頻繁超車車、超速速。設計計時應采采用畫車車道線、、設標志志、綠化化，并與與路側設設施配合合等方法法調節(jié)單單調的視視覺，增增進視線線誘導。。(2)第2種組合具具有較好好的視距距條件，，能給駕駕駛員以以動的視視覺效果，行車車條件較較好。設設計時應應避免采采用較短短的凹形形豎曲線線，在連連續(xù)兩個凹形形豎曲線線間注意意避免插插入短的的直坡段段，在長長直線末末端不宜宜插入小半徑徑的凹形形豎曲線線。(3)第3種組合視視距條件件差，線線形單調調，應注注意避免免；無法避免免時應采采用較大大的豎曲曲線半徑徑，若長長直線上上反復凸凸凹時，，應注意避免免出現(xiàn)““駝峰””、“暗暗凹”和和“浪形形”等不不良視覺覺現(xiàn)象。。(4)第4種組合只只要圓曲曲線半徑徑選擇適適當，縱縱坡不過過陡，可可獲得較好的視視覺和心心理感受受，設計計時須檢檢查合成成坡度是是否超限限。(5)第5、6種組合設設計是較較復雜的的組合形形式。若若平、縱縱面線形形要素大小適宜宜，位置置適當，，均衡協(xié)協(xié)調，可可獲得視視覺舒順順、視線線誘導良良好的立體線線形；相相反，則則會出現(xiàn)現(xiàn)一些不不良的后后果。(二)平、縱線線形組合合的基本本要求(1)直線與直直坡線、、直線與與凹形豎豎曲線、、直線與與凸形豎豎曲線、、平曲線與與直坡線線是常用用的組合合形式。。這些組合合中都含含有直線線或直坡坡線，是是設計中中經常采采用的平平、縱組合。只只要圓曲曲線半徑徑或豎曲曲線半徑徑能達到到一般值值以上，，便能獲獲得視覺良好好、行車車順適的的效果。。路側適適當植樹樹，能增增強引導導視線的的作用。(2)平曲線與與豎曲線線宜相互互重合，，且平曲曲線應稍稍長于豎豎曲線。。這種組合合是平曲曲線和豎豎曲線對對應設置置，且能能做到““平包豎豎”。圖圖5—22為平曲線線與豎曲曲線相互互重合的的透視形形狀。其其立體線線形能起起到引導視線線的作用用，可得得到平順順而流暢暢的效果果。一般般應使平平、豎曲曲線半徑都大大一些為為宜，特特別是凹凹形豎曲曲線處車車速較高高，二者者半徑更更應大一些。。豎曲線的的起、終終點宜分分別設在在平曲線線的兩個個緩和曲曲線內，，其中任一點都都不要設設在緩和和曲線以以外的直直線上或或圓曲線線內，如如圖5-23所示。若平平、豎曲曲線半徑徑都很大大且坡差差較小時時，則平平、豎位位置可不不受上述限制制；若做做不到平平、豎曲曲線較好好的組合合，可將將二者拉拉開適當當距離，使平曲曲線位于直直坡段或豎豎曲線位于于直線上。。(3)要保持平曲曲線與豎曲曲線大小均均衡。保持平曲線線、豎曲線線的半徑和和長度均衡衡，能在視視覺上獲得得協(xié)調、舒順的感感覺。平、、豎曲線長長度，若能能達到圖5—23組合得當?shù)牡那闆r，認為是是均衡的。。平、豎曲線線半徑的均均衡研究認認為：豎曲曲線半徑約約為平曲線線半徑的10～20倍，可獲得得視覺上的的均衡，見見表5—12。(4)要選擇適當當?shù)暮铣善缕露?。合成坡度過過大，對行行車安全不不利，特別別在冬季結結冰期更危危險，車輛易產生生打滑、側側滑，甚至至發(fā)生傾覆覆、墜崖事事故。山區(qū)區(qū)縱坡大的的路段插入小小半徑平曲曲線時，應應控制最大大合成坡度度，陡峻傍傍山路段的的合成坡度宜宜小于8％。合成坡坡度過小，，不利于路路面排水，，車輛易打打滑、制動距距離增加、、高速行駛駛產生濺水水影響行車車安全。當當變坡點與與路面橫向排排水不良的的平曲線路路段組合，，易形成過過小的合成成坡度，排排水不利，妨妨礙高速行行車。合成成坡度一般