道路勘測設計道路平面設計

第3章道路平面設計3.1路線平面的基本線形3.2圓曲線3.3緩和曲線3.4彎道的超高與加寬3.5行車視距3.6平面線形的組合與銜接3.7路線的平面交叉路線平面圖的繪制復習思考題5/28/202313.1路線平面的基本線形

1.路線幾個名詞：（1）路線路線是指道路的中線（彎道上不考慮加寬的影響）（2）路線的平面道路中線在水平面的投影（3）路線的縱斷面用一個曲面，沿著中線縱向剖切，再展開成平面（4）道路的橫斷面中線各點的法向剖切面5/28/202325/28/202332.平面線形組成（1）平面線形要素（2）直線（3）圓曲線（4）緩和曲線5/28/20234（1）平面線形要素行駛中的汽車其導向輪旋轉(zhuǎn)面與車身縱軸之間有三種關系，即：角度為零；角度為常數(shù)；角度為變數(shù)。與上述狀態(tài)對應的行駛軌跡為：曲率為零的線形——直線；曲率為常數(shù)的線形——圓曲線；曲率為變數(shù)的線形——緩和曲線。道路平面線形正是由上述三種線形，即直線、圓曲線和緩和曲線構成，稱之為“平面線形三要素”。當?shù)缆返钠矫婢€形受地形、地物等障礙的影響而發(fā)生轉(zhuǎn)折時，在轉(zhuǎn)折處就需要設置曲線或組合曲線，曲線一般為圓曲線，為保證行車的舒適、安全與駕駛員操作方便，對于設計車速低的道路，為簡化設計，也可以只使用直線和圓曲線兩種要素。近代一些高速公路也有只用曲線而不用直線的。由此可見三要素是基本組成，但各要素所占比例及使用頻率并無規(guī)定。各要素使用合理、配置得當，均可滿足汽車行駛要求。至于它們的參數(shù)則要視地形情況和人的視覺、心理、道路技術等級等條件來確定。5/28/20235（2）直線直線是平面線形中的基本線形。直線以最短的距離連接兩目的地，具有路線短捷、縮短里程和汽車行車方向明確、視距良好、行車快速、駕駛操作簡單的特點，同時，直線線形簡單，容易測設。另外，直線路段能提供較好的超車條件，對雙車道的公路有必要在間隔適當?shù)木嚯x處設置一定長度的直線?；谥本€的這些優(yōu)點，在各種線形工程中都被廣泛采用。但是，過長的直線并不好。從行車的安全和線形美觀來看，過長的直線，線形呆板，行車單調(diào)，易使司機產(chǎn)生疲勞，也容易發(fā)生超車和超速行駛，行車時司機難以估計車間距離，在直線上夜間對向行車容易產(chǎn)生眩光等。因而長直線行車的安全性較差，往往是發(fā)生車禍較多的路段。直線雖然路線方向明確，但只能滿足兩個控制點的要求，難與地形及周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。特別是在山區(qū)、丘陵區(qū)，采用過長的直線會破壞自然景觀，并易造成大挖大填，工程的經(jīng)濟性也較差。在設計中，應根據(jù)路線所處地段的地形、地物、駕駛人員的視覺、心理狀態(tài)以及保證行車安全等因素合理布設直線。直線長度是指前一曲線的終點（緩直HZ或圓直YZ）至后一曲線的起點（直緩ZH或直圓ZY）之間的長度。直線的最大和最小長度應有所限制。5/28/202361）直線的最大長度由于長直線的安全性差，一些國家對直線的最大長度作了規(guī)定，德國規(guī)定不超過20V（V是設計車速，用km/h表示，20V相當于72S的行程），前蘇聯(lián)規(guī)定為8km，美國為4.83km。我國目前尚無統(tǒng)一的規(guī)定。在運用直線線形并確定其長度時，必須持謹慎態(tài)度。總的原則是：公路線形應與地形相適應，與景觀相協(xié)調(diào)，直線的最大長度應有所限制，當采用長的直線線形時，為彌補景觀單調(diào)的缺陷，應結合具體情況采取相應的技術措施。5/28/202372）直線的最小長度①同向曲線間的直線最小長度同向曲線是指兩個轉(zhuǎn)向相同的相鄰曲線間連以直線所形成的平面線形。當此直線長度較短時，在視覺上容易形成直線與兩端的曲線構成反彎的錯覺，當直線過短時甚至會把兩曲線看成是一個曲線，這種線形（圖3-1）破壞了線形的連續(xù)性，且容易造成駕駛員操作失誤，設計中應盡量避免。大量的觀測資料證明，行車速度愈高，駕駛員愈是注意遠處的目標，這個距離在數(shù)值上大約是行車速度V（以km/h計）的6倍（以m計）。因此《公路路線設計規(guī)范》規(guī)定，當計算行車速度≥60km/h時，同向曲線間直線最小長度（以m計）以不小于行車速度（以km/h計）的6倍為宜；當計算行車速度≤40km/h時，可參照上述規(guī)定執(zhí)行。5/28/20238②反向曲線間的直線最小長度兩反向曲線間夾有直線段時，由于兩彎道轉(zhuǎn)彎方向相反，考慮其超高和加寬緩和的需要以及駕駛人員的操作方便，其間的直線最小長度應予以限制?！豆仿肪€設計規(guī)范》規(guī)定，當計算行車速度≥60km/h時，同向曲線間直線最小長度（以m計）以不小于行車速度（以km/h計）的2倍為宜；當計算行車速度≤40km/h時，可參照上述規(guī)定執(zhí)行。特別困難的山嶺區(qū)三、四級公路設置超高時，中間直線長度不得小于15m。若二反向曲線已設緩和曲線，在受到條件限制的地點也可將二反向曲線首尾相連，但被連接的二緩和曲線和圓曲線應滿足一定的技術條件。5/28/20239（3）圓曲線在平面線形中，圓曲線是最常用的基本線形，它在路線遇到障礙或地形需要改變方向時設置。各級公路無論轉(zhuǎn)角大小均應設置圓曲線。圓曲線配合得當，可獲得圓滑舒順的路線。5/28/202310（4）緩和曲線緩和曲線設置在直線與圓曲線間或不同半徑的兩圓曲線之間，它的作用是緩和人體感到的離心加速度的急驟變化，且使駕駛員容易做到勻順地操縱方向盤，提高視覺的平順度，保持線形的連續(xù)性。緩和曲線容易適應自然地形、地物、增加線形設計的自由度。可以作為緩和曲線的有：回旋曲線、三次拋物線、雙紐曲線，常用的是回旋曲線。關于圓曲線和緩和曲線將在后面兩節(jié)詳細介紹。公路平面線形，過去多采用長直線、短曲線的形式，一般是首先設置直線，然后用曲線連接。隨著車速的提高及交通量的增長，對于高等級公路已趨于以曲線為主的設計，即結合地形擬定曲線，再連以緩和曲線或直線的方法，使路線在滿足行車動力要求的條件和視覺舒順前提下，增加了結合地形設置線形的自由，使線形的經(jīng)濟效益較為顯著，并保證行車的高速和安全。高速公路線形多以圓曲線和回旋曲線為主，其間也可插入適當長度的直線，但以能更好地滿足線形舒順，與地形的合理結合為原則。但要說明，連續(xù)曲線的線形，特別適用于有山、谷的山嶺地區(qū)且等級不高的公路，對于平原地區(qū)，則首先應考慮敷設以直線為主的線形。5/28/2023113.2圓曲線一.

概述各級道路不論轉(zhuǎn)角大小均應設置圓曲線，圓曲線是平曲線的主要組成部分。圓曲線能較好地適應地形變化，易與地形、地物、景觀等配合協(xié)調(diào)，其主要線形特征是：1)曲線上任意一點的曲率半徑R=常數(shù)，故測設比緩和曲線簡便。2)圓曲線上的每一點都在不斷地改變方向，因而汽車在圓曲線上的行駛要受到離心力，當速度一定時，其離心力為一常量。同時，汽車在平曲線上行駛時要多占用路面寬度。3)視距條件差。汽車在圓曲線內(nèi)側行駛時，視線受到路塹邊坡或其它障礙物的影響，視距條件差，容易發(fā)生交通事故。4)較大半徑的長緩圓曲線具有線形美觀、順適、行車舒適等特點，是道路上常采用的線形。5/28/2023125/28/2023135/28/2023145/28/2023155/28/2023165/夜14怨/2性02告3175/招14可/2誼02柴3185/否14救/2犁02撇3195/驢14診/2百02愁3205/稼14脹/2仁02講3215/都14女/2調(diào)02吐3225/鏡14還/2冒02新3235/傷14鋼/2座02麗3243.盲3緩岸和曲膊線一、廁概述1.祖緩和委曲線桑的線悄形特賽征緩和領曲線渡是指凱在直高線與梁圓曲劫線之朋間或宴者半沈徑相睡差較衫大的弄兩個砍轉(zhuǎn)向道相同罵圓曲嫩線之用間設呢置的蠶一種腦曲率詢連續(xù)沈變化宏的曲蓋線。癥從滿數(shù)足行傻車要烈求來滔看，遍緩和蛋曲線煙具有吹如下件線形趨特征尺：1)茅緩和勉曲線出曲率慰漸變白，設稠于直默線與狂圓曲茂線間獄，其絨線形章符合帥汽車犯轉(zhuǎn)彎續(xù)時的歌行車泄軌跡攜，從肉而使般線形繼緩和香，消家除了車曲率急突變辰點。2)惹由于掃曲率取漸變泛，使屠道路暑線形至順適用美觀虹，有肚良好鮮的視道覺效岔果和羞心理粉作用隆感。3)察在直滋線和院圓曲市線間餓加入單緩和棉曲線逗后，田使平主面線我形更栽為靈薪活，悔線形痰自由喊度提呼高，首更能途與地灶形、型地物疑及環(huán)仇境相輔適應聚、協(xié)窄調(diào)、唐配合挺，使章平面果線形鞏布置爸更加書靈活課、經(jīng)浩濟、兇合理煮。4)途與圓納曲線扎相比統(tǒng)，緩庭和曲愈線計競算及吹測設磁均較掉復雜遷。5/盆14仙/2扶02劫3252.披緩和涼曲線測的作珍用1)晃線形幕緩和在直斧線上染，曲堆率半諸徑為爹無窮課大，枯曲率邀為零嗓，而政在圓煩曲線裙上，曬曲率丹為1土/R無，曲耗率半察徑為稀常數(shù)鹽R。仙若直必線與筑圓曲絕線徑乞連接跨，則烘在連銜接處化形成御曲率學突變熄點。提根據(jù)嶄道路修透視疾圖的味視覺肝分析惹和實牽際調(diào)侮查，待這種您組合詳線形苗視覺溪效果騙差，譜有折鋤點和侄扭曲處現(xiàn)象喝。如野果加徒入緩粥和曲迎線，您則曲老率漸浸變，悼線形馬圓滑湊美觀旗，有巴良好廳的視唯覺效東果和舅心理院作用凱感。2)有行車撤緩和汽車柏由直噸線直助接駛偽入圓招曲線應或由免大半請徑圓魔曲線轟直接妖駛入怕小半封徑圓鉗曲線析，其詳離心警力發(fā)填生了斥突變俱，使滑行車堤舒適昂感和偷安全底感受馬到影嘗響。爸并且托，從利司機哄轉(zhuǎn)彎萍操縱遺來看趴，汽宗車前到輪轉(zhuǎn)岸向角負逐漸余變化未，其雅中間病需要頁插入哭一逐警漸變聚化的客緩和洗曲線絕，才親能保扔持在曲車速齊一定鬼的情朗況下探使汽鼠車前施輪的塔轉(zhuǎn)向勁角從鍋0至像逐漸竊轉(zhuǎn)向添，從鄙而有敵利于積駕駛稼員操諷縱方霞向盤孔。3)朱超高渣和加羊?qū)捑徤澈蜑檫m訓應汽旗車轉(zhuǎn)島彎的猴特點賠，公稱路在斯圓曲猛線上職設置鏈有超硬高和防加寬壯。設識置超信高和脹加寬斥也需鞋要有治一個裕緩和隊過渡論段。5/佛14飾/2暮02哄3265/刺14裝/2熱02怪3275/捎14稍/2戲02饞3285/法14仇/2厘02輕3295/巧14洪/2土02藍3305/授14久/2腦02勉3315/耕14鎮(zhèn)/2岡02蔬3325/滔14迫/2諷02便3335/郊14喘/2戀02撞3345/京14攏/2晃02帶3355/御14等/2宣02姥3365/很14吐/2爬02巖3375/丸14駱/2里02粉3385/符14逮/2職02繭3395/孫14固/2領02泰3405/耕14益/2季02比3413.貴4彎道析的超益高與針加寬一、鐘超高1.屬定義為抵蜜消車急輛在印曲線嶄路段桌上行詞駛時右所產(chǎn)禽生的區(qū)離心份力，鳳在該戀路段忙橫斷遼面上地設置摔的外格側高椅于內(nèi)息側的箭單向跑橫坡朱，稱相之為微超高匹。當影汽車暫行駛原在設漠有超誤高的北彎道浩上時嘩，汽爐車自享重分戚力將癥抵消瞎一部叮分離幕心力村，從鵲而提漲高行膀車的掌安全唉性和橫舒適娛性。鍬超高憤的布零置如靠圖3夠－5洲。5/禁14帽/2懂02映3425/葬14駁/2加02抱3435/遇14材/2煩02羅3445/榆14鬧/2責02趙3455/今14戀/2姥02殘3465/凈14校/2小02取3475/歷14衣/2史02小3485/死14派/2副02謎3495/劍14多/2貿(mào)02詠3505/徑14嗽/2倦02漆3515/咽14哄/2播02亂3525/律14剛/2儲02添3535/賺14塞/2相02挖3545/壞14洽/2按02播3555/郊14礎/2商02弊3565/雁14苗/2螞02魚3575/茄14那/2冷02連3585/桃14婆/2錘02筒3595/搜14蠶/2創(chuàng)02勞360二、勺加寬1．踏定義企：汽車敗在曲四線路徐段上敲行駛英時，厭靠近挑曲線員內(nèi)側腎后輪婦行駛顧的曲綠線半可徑最效小，碧靠曲握線外進側的嶼前輪澇行駛漏的曲臥線半燦徑最度大。暢為適壯應汽衫車在協(xié)平曲白線上