城市道路與交通規(guī)劃之城市道路平面線形規(guī)劃設(shè)計

城市道路與交通規(guī)劃CITYROADANDTRAFFICPLANNING城市道路平面線形規(guī)劃設(shè)計ROADANDTRAFFIC城市道路平面線形規(guī)劃設(shè)計平面線形規(guī)劃設(shè)計的內(nèi)容1平曲線規(guī)劃設(shè)計2路線坐標與方位角計算3行車視距4城市道路平面線形設(shè)計的步驟5ROADANDTRAFFIC城市道路平面線形規(guī)劃設(shè)計平面線形規(guī)劃設(shè)計的內(nèi)容1平曲線規(guī)劃設(shè)計2路線坐標與方位角計算3行車視距4城市道路平面線形設(shè)計5ROADANDTRAFFIC一、平面線形規(guī)劃設(shè)計的內(nèi)容當受地形和其他障礙物限制時，城市道路在平面上改變方向。

路線改變方向的轉(zhuǎn)折點稱為交點(JD)。平面線形要素：直線、圓曲線、兩段緩和曲線緩和曲線。一、平面線形規(guī)劃設(shè)計的內(nèi)容1、直線直線是平面線形設(shè)計的基本要素之一。距離短、視線條件好、易于布設(shè)、乘坐舒適。是一般設(shè)計人員常采用的線形。直線靈活性差，難以適應(yīng)地形的變化，在應(yīng)用時受到較大限制。一、平面線形規(guī)劃設(shè)計的內(nèi)容ROAD一、平面線形規(guī)劃設(shè)計的內(nèi)容巴黎市中心路網(wǎng)平面線形ROAD一、平面線形規(guī)劃設(shè)計的內(nèi)容成都浣花片區(qū)路網(wǎng)平面線形1.公園規(guī)劃設(shè)計2.園區(qū)內(nèi)部的植物配置3.濱河沿岸的設(shè)計（道路斷面的設(shè)計）過長的直線易引起駕駛員的厭倦、疲勞、注意力不集中、反應(yīng)遲鈍，容易超速行車，增加夜間行車對向車燈眩光等，不利于行車安全；直線過短，行車方向變化頻繁，也影響行車安全和路容美觀，因此，對直線的極限長度應(yīng)加以限制。一、平面線形規(guī)劃設(shè)計的內(nèi)容一、平面線形規(guī)劃設(shè)計的內(nèi)容注意：我國《標準》和《規(guī)范》對直線的最大長度還沒有統(tǒng)一標準；只有原則規(guī)定：直線長度不宜過長，強調(diào)“宜直則直，宜曲則曲，不過分追求長直線”。要求：當直線長度大于1km時，其縱坡應(yīng)小于3%。國外資料顯示，直線最大長度以三分鐘的行程為限比較理想。如：德國和日本：直線的最大長度（以米計）為20V;V為設(shè)計車速，以km|h計算）前蘇聯(lián)規(guī)定為8km美國約4.83km2、圓曲線圓曲線設(shè)置在路線交點處(轉(zhuǎn)折點).圓曲線是路線上經(jīng)常采用的最簡單的曲線，其幾何元素關(guān)系簡單，施測方便。一、平面線形規(guī)劃設(shè)計的內(nèi)容緩和曲線：平面線形中，在直線與圓曲線，圓曲線與圓曲線之間設(shè)置的曲率連續(xù)變化的曲線。緩和曲線是道路平面線形要素之一，它是設(shè)置在直線與圓曲線之間或半徑相差較大的兩個轉(zhuǎn)向相同的圓曲線之間的一種曲率連續(xù)變化的曲線?！豆饭こ碳夹g(shù)標準》規(guī)定，除四級公路可不設(shè)緩和曲線外，其余各級公路都應(yīng)設(shè)置緩和曲線。在城市道路上，緩和曲線也被廣泛地使用。2、緩和曲線一、平面線形規(guī)劃設(shè)計的內(nèi)容曲率：針對曲線上某個點的切線方向角對弧長的轉(zhuǎn)動率ROADANDTRAFFIC一、平面線形規(guī)劃設(shè)計的內(nèi)容什么是道路線形？指路幅中心線的立體形狀，包括兩部分什么是平面線形？指道路中線在平面上的投影線，反映沿線道路的轉(zhuǎn)折變化。城市道路：一個空間三維曲線，既有方向變化、又有高程變化的帶狀空間構(gòu)筑物。什么是縱斷面線形？指道路中線各控制點保證高程不變的立面投影線。一、平面線形規(guī)劃設(shè)計的內(nèi)容道路橫斷面、縱斷面示意圖ROADANDTRAFFIC一、平面線形規(guī)劃設(shè)計的內(nèi)容（二）.平面設(shè)計主要內(nèi)容1.平曲線設(shè)計；2.特殊彎道的設(shè)計；3.交叉口、廣場、停車場、道路景觀綠化的設(shè)計ROADANDTRAFFIC一、平面線形規(guī)劃設(shè)計的內(nèi)容2.設(shè)計層次總體規(guī)劃詳細規(guī)劃總體規(guī)劃階段圖紙要求：1.城市主次干道的走向2.各級道路紅線的寬度3.重要交叉口形式各控制點：1.坐標2.高程3.坡度（縱坡）4.坡長ROADANDTRAFFIC二、平曲線規(guī)劃設(shè)計ROAD案例：通江縣醫(yī)院方案設(shè)計——道路平面設(shè)計二、平曲線規(guī)劃設(shè)計ROADANDTRAFFIC城市道路平面線形規(guī)劃設(shè)計平面線形規(guī)劃設(shè)計的內(nèi)容1平曲線規(guī)劃設(shè)計2路線坐標與方位角計算3行車視距4城市道路平面線形設(shè)計5ROADANDTRAFFIC二、平曲線規(guī)劃設(shè)計1.平曲線的半徑與長度轉(zhuǎn)彎離心力C：車輛在做非直線運動時，因車輛本身的質(zhì)量與載重量所造成的慣性迫使車輛繼續(xù)朝著原來的直線方向行駛，導(dǎo)致車輛遠離曲線圓心的那個力。ROAD作用在汽車上的離心力的計算公式：式中：G——汽車重量V——計算行車速度R——平曲線半徑二、平曲線規(guī)劃設(shè)計ROADANDTRAFFIC二、平曲線規(guī)劃設(shè)計1.平曲線的半徑與長度橫向力系數(shù)的大小是判定道路設(shè)計轉(zhuǎn)彎半徑是否符合要求的基本條件汽車在做圓周運動時，每單位車輛總重所受的橫向力，即汽車、乘客、車上裝載物受到的橫向力與自身重量的比值。式中（3-2-4）：

μ——橫向力系數(shù)V——計算行車速度i0——道路橫坡二、平曲線規(guī)劃設(shè)計橫向力系數(shù)的確定ROAD《城市道路設(shè)計規(guī)劃》中規(guī)定：1）設(shè)超高的圓曲線最小半徑：μ=0.14~0.162）不設(shè)超高的最小曲線半徑：μ=0.067二、平曲線規(guī)劃設(shè)計超高：汽車在圓曲線上行駛時，由于受橫向力、離心力作用會產(chǎn)生滑移或傾覆的現(xiàn)象，為抵消這些受力，保證車輛安全通過彎道，在該路段橫斷面上設(shè)置的外側(cè)高于內(nèi)測的單向橫坡。ROADANDTRAFFIC二、平曲線規(guī)劃設(shè)計1.平曲線的半徑與長度圓曲線半徑分類：p511）不設(shè)超高的最小半徑：適用城市道路2）極限最小半徑：適用地形困難地區(qū)，采用極限最小半徑時，設(shè)置最大超高，其最大超高橫坡度為2%~6%。3）一般最小半徑：設(shè)超高時的推薦半徑。適用城市快速通道，郊區(qū)道路、公路。間于不設(shè)超高的最小半徑和極限最小半徑之間，超高值隨半徑增大而減小。城市道路平曲線半徑（表3-2-3、4）計算行車速度(km/h)806050403020不設(shè)超高最小半徑(m)100060040030015070設(shè)超高推薦半徑(m)4003002001508540設(shè)超高極限半徑(m)250150100704020最大超高值(%)644222二、平曲線規(guī)劃設(shè)計ROADANDTRAFFIC二、平曲線規(guī)劃設(shè)計2.小半徑彎道路面的超高與加寬超高設(shè)置：計算行車速度（km/h)8060,5040,30,20最大超高橫坡度（％）642超高緩和段：——為了使道路道路從直線段的雙坡面順利轉(zhuǎn)換到具有超高的單坡面，需要一個漸變的過渡段，稱為超高緩和段。ROADANDTRAFFIC二、平曲線規(guī)劃設(shè)計超高設(shè)置的使用范圍：1）城市道路一般不設(shè)置超高，以免造成道路兩側(cè)用地高差變化較大或造成地面排水困難，景觀組織困難等。2）城市道路一般采用適當加大道路轉(zhuǎn)彎半徑的方式來克服車輛行駛的離心力和橫向力。3）一般而言，超高往往設(shè)置在立交的匝道（引道）上或山地風景區(qū)道路上。匝道：通常是指一小段提供車輛進出主干線（高速公路、高架道路、橋梁及行車隧道等）的引線連接道ROADANDTRAFFIC二、平曲線規(guī)劃設(shè)計2.小半徑彎道路面的超高與加寬路面加寬設(shè)置：為保證汽車轉(zhuǎn)彎時不侵占相鄰車道，要求凡是小于250米半徑的曲線路段需要進行路面加寬設(shè)置。一般僅限快速交通干道、山城道路、郊區(qū)道路和立交匝道圓曲線每條車道的加寬值半徑

(m)車型200＜R≤250150＜R≤200100＜R≤15060＜R≤10050＜R≤6040＜R≤5030＜R≤4020＜R≤3015＜R≤20小型0.280.300.320.350.390.400.450.600.70普通0.400.450.600.700.901.001.301.802.40鉸接0.450.550.750.951.251.501.902.803.50二、平曲線規(guī)劃設(shè)計ROADANDTRAFFIC二、平曲線規(guī)劃設(shè)計3.緩和曲線（連接直線與圓曲線）緩和曲線作用：使車輛從直線逐漸過渡到彎道，離心力逐漸增加1、曲率連續(xù)變化，便于車輛遵循車道行駛2、離心加速度逐漸變化，行車更加平穩(wěn)3、超高橫坡度逐漸變化，行車更加平穩(wěn)4、與圓曲線配合得當，增加線形美觀ROADANDTRAFFIC二、平曲線規(guī)劃設(shè)計3.緩和曲線緩和曲線的長度：1、旅客感覺舒適：離心加速度變化率2、按視覺條件計算：L＝R/9~R,5的整數(shù)（p56）3、行駛時間不過短：保證一定長度，至少有3s的行駛時間計算行車速度80605040不設(shè)緩和曲線的最小圓曲線半徑20001000700500計算行車速度806050403020緩和曲線最小長度705045302520《城市道路設(shè)計規(guī)范》4.圓曲線要素（p57）切線長外距曲線長特征點：

ZY、QZ、YZ二、平曲線規(guī)劃設(shè)計ROADANDTRAFFIC二、平曲線規(guī)劃設(shè)計5.平面線形的組合與銜接同向曲線ROADANDTRAFFIC二、平曲線規(guī)劃設(shè)計4.平面線形的組合與銜接反向曲線ROADANDTRAFFIC二、平曲線規(guī)劃設(shè)計4.平面線形的組合與銜接復(fù)曲線ROADANDTRAFFIC二、平曲線規(guī)劃設(shè)計5.曲線的銜接應(yīng)注意以下問題:1)相鄰曲線半徑懸殊不宜過大.一般相鄰曲線半徑的差距不宜超過一倍;2)同向曲線間的直線最小長度宜大于或等于6倍的計算行車速度值;兩反向曲線間的最小直線長度宜大于或等于2倍的計算行車速度值.3)注意超高的銜接;4)長直線盡端,轉(zhuǎn)彎半徑不宜過小.ROADANDTRAFFIC二、平曲線規(guī)劃設(shè)計4.平面線形的組合與銜接（表3-2-9）設(shè)計車速(V)1201008060403020直線最大長度m(20V)2400200016001200800600400直線最小長度（m）同向曲線一般值（6V）720600480360240180120特殊值（3V）----1209060反向曲線間（2V）240200160120806040ROADANDTRAFFIC城市道路平面線形規(guī)劃設(shè)計平面線形規(guī)劃設(shè)計的內(nèi)容1平曲線規(guī)劃設(shè)計2路線坐標與方位角計算3行車視距4城市道路平面線形設(shè)計5ROADANDTRAFFIC三、路線坐標與方位角計算ROADANDTRAFFIC三、路線坐標與方位角計算1.用控制點坐標和直線段斜率確定直線段注意：通過兩個控制點確定直線段的走向。ROADANDTRAFFIC三、路線坐標與方位角計算2.道路曲線段的方程和坐標計算圓曲線要素計算ROADANDTRAFFIC三、路線坐標與方位角計算2.道路曲線段的方程和坐標計算曲線起點坐標曲線終點坐標曲線中點坐標圓曲線各特征點坐標計算（由JD坐標和曲線要素計算）ROADANDTRAFFIC三、路線坐標與方位角計算2.道路曲線段的方程和坐標計算里程樁的編制－直線段\曲線段里程樁：設(shè)在道路中線上注有里程的樁位標志。里程樁上所注的里程稱為樁號，用公里數(shù)和公里以下的米數(shù)相加表示。若里程數(shù)為1234.56m，則該樁的樁號為K1+234.56ROADROADANDTRAFFIC城市道路平面線形規(guī)劃設(shè)計平面線形規(guī)劃設(shè)計的內(nèi)容1平曲線規(guī)劃設(shè)計2路線坐標與方位角計算3行車視距4城市道路平面線形設(shè)計5ROADANDTRAFFIC1、什么是道路的平面線形？城市道路平面線形規(guī)劃設(shè)計課前回顧：2、道路的平面線形由哪幾部分組成？3、什么是道路的超高？4、平面線形的組合與銜接有幾種形式？ROADANDTRAFFIC四、行車視距1.停車視距行車視距:為了行車安全,在道路設(shè)計中應(yīng)當保證駕駛?cè)藛T在一定距離范圍內(nèi)能隨時看到前方道路上出現(xiàn)的障礙物,或迎面駛來的車輛,以便及時采取剎車制動措施或繞過障礙物.行車視距包括停車視距\會車視距\超車視距\錯車視距t-反映時間通常取值1.2同一車道上，車輛遇到前方障礙物，必須采取制動停車所需要的安全距離。ROADANDTRAFFIC四、行車視距1.停車視距ROADANDTRAFFIC四、行車視距2.會車視距會車停車視距一般約為停車視距2倍2.會車視距:對向行駛的車輛在同一道路上相遇，又來不及錯讓時，必須采取制動剎車所需要的最短安全距離。ROADANDTRAFFIC四、行車視距3.行車視距選用計算行車速度8060504540353025201510停車視距11070604540353025201510會車視距2201401209080706050403020（二）視距的保證曲線路段由于曲線半徑、超高、加寬會引起曲線內(nèi)側(cè)暗彎，要進行視距檢查，清除橫凈距范圍內(nèi)的障礙物，即圖中陰影部分，以免阻礙彎道內(nèi)側(cè)行駛司機視線。四、行車視距橫凈距:道路曲線最內(nèi)側(cè)的車道線與安全視距兩端點連線構(gòu)成的曲線內(nèi)側(cè)空間界限的最大距離。橫凈距的用途：

汽車彎道上行駛時，彎道內(nèi)側(cè)的行車視線可能被樹木、建筑物、路塹、邊坡或其他障礙物遮擋，在路線設(shè)計時，必須檢查平曲線上的視距能否得到保證，如有遮擋，必須清楚視距區(qū)段內(nèi)側(cè)橫凈距內(nèi)的障礙物。

四、行車視距路塹：從原地面向下開挖而成的路基形式。(挖方路基)

路堤：路基頂面高于原地面的填方路基

ROADANDTRAFFIC四、行車視距1)當曲線長度(L)大于視距(S)橫凈距的計算ROADANDTRAFFIC四、行車視距1)當曲線長度(L)小于視距(S)ROADANDTRAFFIC城市道路平面線形規(guī)劃設(shè)計平面線形規(guī)劃設(shè)計的內(nèi)容1平曲線規(guī)劃設(shè)計2路線坐標與方位角計算3行車視距4城市道路平面線形設(shè)計的步驟5ROADANDTRAFFIC五、城市道路平面線形設(shè)計1.平面線形設(shè)計的一般原則1、平面線形連續(xù)、順勢，應(yīng)與地形、地物相適應(yīng)，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)2、滿足行駛力學(xué)上的基本要求和視覺、心理上的要求3、保證平面線形的均衡與連貫4、避免連續(xù)急彎的線形ROADANDTRAFFIC五、城市道路平面線形設(shè)計2.平面線形設(shè)計步驟1、初步擬定平面線形2、選用彎道平曲線半徑3、編制里程樁4、確定道路紅線5、繪制平面圖例：某中等城市II級城市道路，設(shè)計車速為35km/h路線須跨越一河流，要求橋頭至少有50m的直線段，由橋頭到路線轉(zhuǎn)折點的距離已知為100m，轉(zhuǎn)角為44度，如下圖，試求路中線最大可能的平曲線半徑值。μ=0.10，i=0.02五、城市道路平面線形設(shè)計五、城市道路平面線形設(shè)計平曲線半徑的確定（p51）1.在不設(shè)超高的一定等級道路上車輛以某一設(shè)計車速安全行駛的最小安全半徑（不設(shè)超高的最小半徑）

(一般取μ≤0.1)

2.

地形、地物的條件限制的最大平曲線半徑：3.極限最小半徑：

加最大超高的單向橫坡，一般地形困難或條件限制時可采用i超一般取2%-6%；R≥V2/127（μ+i超）解：（1）考慮行車安全，滿足設(shè)計車速所需的平曲