第3章 平面設(shè)計(jì)

第3章平面設(shè)計(jì)第3章平面設(shè)計(jì)3.1道路平面線形概述道路帶狀的三維空間的實(shí)體，由路基、路面、橋梁、涵洞、隧道和沿線附屬設(shè)施所組成路線道路中線的空間形態(tài)它在水平面上的投影線形稱作道路的平面線形沿中線豎直剖切、再沿道路里程展開的立面投影線形為縱斷面線形中線上任意一樁號(hào)的法向切面是道路在該樁號(hào)的橫斷面路線設(shè)范圍只限于路線的幾何性質(zhì)，不涉及結(jié)構(gòu)。深山飄玉帶——滬蓉西高速公路賞析深山飄玉帶——滬蓉西高速公路賞析深山飄玉帶——滬蓉西高速公路賞析天塹變通途——滬蓉西高速公路賞析龍?zhí)逗犹卮髽蛱靿q變通途——滬蓉西高速公路賞析馬水河特大橋天塹變通途——滬蓉西高速公路賞析清江特大橋天塹變通途——滬蓉西高速公路賞析四渡河特大橋天塹變通途——滬蓉西高速公路賞析鐵羅坪特大橋天塹變通途——滬蓉西高速公路賞析支井河特大橋天塹變通途——滬蓉西高速公路賞析服務(wù)區(qū)天塹變通途——滬蓉西高速公路賞析收費(fèi)站第3章平面設(shè)計(jì)3.1.2平面線形設(shè)計(jì)的基本要求現(xiàn)代道路的主要服務(wù)對(duì)象是汽車研究汽車行駛規(guī)律是道路設(shè)計(jì)的基本課題汽車行駛軌跡在幾何性質(zhì)上有以下特征1、軌跡線應(yīng)連續(xù)，在任一點(diǎn)上不出現(xiàn)錯(cuò)頭、折點(diǎn)或間斷2、軌跡線的曲率是連續(xù)的，即軌跡上任何一點(diǎn)不出現(xiàn)兩個(gè)曲率值3、軌跡線的曲率對(duì)里程或時(shí)間的變化率是連續(xù)的，即軌跡上任一點(diǎn)不出現(xiàn)兩個(gè)曲率變化率值第3章平面設(shè)計(jì)滿足前述第1條不滿足第2條的平面線形不滿足前述第1條的平面線形第3章平面設(shè)計(jì)滿足第1條及第2條平面線形分析圖6-3所示平面線形的曲率變化率是不連續(xù)的，理論上說(shuō)，這種線形仍然不符合汽車行駛軌跡，但它與汽車的行駛軌跡偏離不大。為便于設(shè)計(jì)和施工，現(xiàn)代高等級(jí)道路一般都采用圖示類型的平面線形，即曲率連續(xù)的平面線形，盡管它是不完全可循的，但實(shí)踐證明卻是很好的線形滿足第1條及第2條平面線形低等級(jí)公路線形低等級(jí)公路線形高等級(jí)公路線形高等級(jí)公路線形第3章平面設(shè)計(jì)3.1.2.2平面線形要素

行駛中的汽車其導(dǎo)向輪（或轉(zhuǎn)向輪）旋轉(zhuǎn)面與車身縱軸面之間有下列三種關(guān)系現(xiàn)代道路平面線形正是由上述三種基本幾何線形即直線、圓曲線和緩和曲線的合理組合而構(gòu)成，稱之為“平面線形三要素”。在低速道路上，為簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，也可以只使用直線和圓曲線兩種要素。近代高速公路平面線形也有只用曲線不用直線或者曲線為主直線為輔的工程實(shí)例。這就說(shuō)明平面線形三要素是基本組成，各要素所占比例及使用頻率并無(wú)統(tǒng)一規(guī)定。各要素使用合理、配置得當(dāng)，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(shù)等級(jí)等條件來(lái)確定

夾角角度為零(1)夾角角度為常數(shù)(2)夾角角度為變數(shù)(3)曲率為零（曲率半徑為無(wú)窮大）的線形：直線曲率為常數(shù)（曲率半徑為常數(shù)）的線形：圓曲線

曲率為變數(shù)（曲率半徑為變數(shù)）的線形：緩和曲線（回旋線）

第3章平面設(shè)計(jì)3.1.2.2平面線形要素

行駛中的汽車導(dǎo)向輪（或轉(zhuǎn)向輪）旋轉(zhuǎn)面與車身縱軸面之間有下列三種關(guān)系現(xiàn)代道路平面線形正是由上述三種基本幾何線形即直線、圓曲線和緩和曲線的合理組合而構(gòu)成，稱之為“平面線形三要素”直線夾角角度為零曲率為零（曲率半徑為無(wú)窮大）的線形圓曲線夾角角度為常數(shù)曲率為常數(shù)（曲率半徑為常數(shù)）的線形緩和曲線夾角角度為變數(shù)曲率為變數(shù)（曲率半徑為變數(shù)）的線形第3章平面設(shè)計(jì)3.2直線直線的特點(diǎn)（優(yōu)點(diǎn)）公路和城市道路中使用最為廣泛給人以簡(jiǎn)捷、直達(dá)的印象，在美學(xué)上也有其視覺特點(diǎn)汽車在直線上行駛受力簡(jiǎn)單，方向明確，駕駛操作簡(jiǎn)易測(cè)設(shè)上方便直線的特點(diǎn)（缺點(diǎn)）長(zhǎng)直線線形大多數(shù)情況下難于與地物、地形相協(xié)調(diào)、吻合過(guò)長(zhǎng)的直線容易使駕駛?cè)藛T感到單調(diào)、疲倦，難以準(zhǔn)確目測(cè)車間距離，過(guò)長(zhǎng)的直線產(chǎn)生盡快駛出直線的急燥情緒，易超速，導(dǎo)致交通事故在運(yùn)用長(zhǎng)直線線形時(shí)須持謹(jǐn)慎態(tài)度，不宜過(guò)長(zhǎng)第3章平面設(shè)計(jì)3.2.2直線的運(yùn)用

（1）不受地形、地物限制的平坦地區(qū)或山澗谷地，例如戈壁灘、草原、大平原等（2）市鎮(zhèn)及其近郊，或規(guī)劃方正的農(nóng)耕區(qū)等（3）長(zhǎng)大橋梁、隧道等構(gòu)造物路段（4）路線交叉點(diǎn)及其前后路段（5）雙車道公路提供超車的路段

第3章平面設(shè)計(jì)（德國(guó)和日本規(guī)定直線的最大長(zhǎng)度（以米計(jì)）為20Ⅴ（Ⅴ是計(jì)算行車速度，用km/h表示），蘇聯(lián)為8km，美國(guó)為3mile（4.83km）。原則：道路線形應(yīng)該與地形相適應(yīng)，與景觀相協(xié)調(diào)，不強(qiáng)求長(zhǎng)直線，也不硬性去掉直線而設(shè)置曲線?！伴L(zhǎng)直線”的量化是一個(gè)需要研究的課題對(duì)不同路段、行駛車速在100km/h駕駛?cè)藛T和乘客心理反應(yīng)和感受進(jìn)行調(diào)查，有如下結(jié)果：

（1）位于城市附近的道路，作為城市干道的一部分，由于路旁高大建筑和多彩的城市風(fēng)光，無(wú)論路基高低均被納入人視線范圍，駕駛員和乘客無(wú)直線過(guò)長(zhǎng)希望駛出的不良反應(yīng)。（2）位于鄉(xiāng)間平原區(qū)的公路，隨季節(jié)和地區(qū)不同，駕乘人員有不同反應(yīng)。北方的冬季，綠色枯萎，景色單調(diào)，太長(zhǎng)的直線使人情緒受到影響。夏天稍許改善一些，但駕駛?cè)藛T加速行駛、希望盡快駛完直線的心理普遍存在。（3）位于大戈壁、大草原的公路，直線長(zhǎng)度可達(dá)數(shù)十公里，司乘人員極度疲勞，車速超過(guò)設(shè)計(jì)速度很多，但在這種特殊的地形條件下，除了直線別無(wú)其它選擇，人為設(shè)置彎道不但不能改善其單調(diào)，反而增加路線長(zhǎng)度。第3章平面設(shè)計(jì)第3章平面設(shè)計(jì)

考慮到線形的連續(xù)和駕駛的方便，相鄰兩曲線之間應(yīng)有一定的直線長(zhǎng)度3.2.3直線的最小長(zhǎng)度(一)同向曲線間的直線最小長(zhǎng)度

行車速度愈高，司機(jī)注視點(diǎn)愈遠(yuǎn)，這個(gè)距離在數(shù)值上大約是行車速度（以km/h計(jì)）的6倍（以m計(jì)）《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》和《城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范》推薦同向曲線之間的最短直線長(zhǎng)度以不小于6V為宜在受到條件限制時(shí)，宜在同向曲線之間插入大半徑曲線第3章平面設(shè)計(jì)(二)反向曲線間的直線最小長(zhǎng)度《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》和《城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定反向曲線間最小直線長(zhǎng)度（以米計(jì)）以不小于行車速度(以km/h計(jì))的2倍為宜，2V若反向曲線分別已設(shè)緩和曲線，在受到限制的地段也可將兩反向緩和曲線首尾相接第3章平面設(shè)計(jì)(二)同向曲線間的直線最小長(zhǎng)度第3章平面設(shè)計(jì)D20-2006（公路規(guī)范）

第3章平面設(shè)計(jì)各級(jí)公路和城市道路不論轉(zhuǎn)角大小均應(yīng)設(shè)置平曲線，而圓曲線是平曲線中的主要組成部分。3.3

圓曲線3.3.1圓曲線的幾何元素式中：T—

切線長(zhǎng)（m）L—

曲線長(zhǎng)（m）E—

外距（m）J—

超距或校正值（m）R—

圓曲線半徑（m）α—

轉(zhuǎn)角（度）第3章平面設(shè)計(jì)行駛在平面圓曲線上的汽車由于受離心力作用，其橫向穩(wěn)定性受到影響，而離心力的大小又與圓曲線半徑密切相關(guān)，半徑愈小愈不利，所以在選擇圓曲線半徑時(shí)應(yīng)盡可能采用較大的值3.3.2圓曲線半徑3.3.2.1公式與因素

根據(jù)汽車行駛在曲線上力的平衡式可得：（見第5章推導(dǎo)）公式相關(guān)參數(shù)對(duì)圓曲線半徑R的影響分析如下：分析第3章平面設(shè)計(jì)關(guān)于橫向力系數(shù)μ公式分析(1)橫向力的存在對(duì)行車產(chǎn)生種種不利影響，μ越大越不利，表現(xiàn)在以下幾方面:危及行車安全①汽車能在彎道上行駛的基本前提是輪胎不在路面上橫向滑移，這就要求橫向力系數(shù)μ低于輪胎與路面之間的橫向摩阻系數(shù)ψh，(μ≤ψh)的困難駕駛操縱增加②彎道上行駛的汽車，在橫向力作用下，彈性的輪胎會(huì)產(chǎn)生橫向變形，增加汽車在方向操縱上的困難和輪胎磨損燃料消耗增加③

μ的存在使得行駛車輛的燃料消耗和輪胎磨損增加。國(guó)外有關(guān)的實(shí)測(cè)資料

第3章平面設(shè)計(jì)增加輪胎磨損和燃料消耗第3章平面設(shè)計(jì)關(guān)于橫向力系數(shù)μ公式分析(1)行旅不舒適④μ值過(guò)大，會(huì)增加駕駛者在彎道行駛中的緊張感。對(duì)于乘客來(lái)說(shuō)，μ值的過(guò)大，會(huì)使人感到不舒適。據(jù)實(shí)驗(yàn)，乘客隨μ的變化其心理反應(yīng)如下：

當(dāng)μ<0.10時(shí)，不感到有曲線存在，很平穩(wěn)；當(dāng)μ=0.15時(shí)，稍感到有曲線存在，尚平穩(wěn)；當(dāng)μ=0.20時(shí)，已感到有曲線存在，稍感不穩(wěn)定；當(dāng)μ=0.35時(shí)，感到有曲線存在，不穩(wěn)定；當(dāng)μ≥0.40時(shí)，非常不穩(wěn)定，有傾車的危險(xiǎn)感。第3章平面設(shè)計(jì)關(guān)于最大超高

公式分析(2)混合交通的道路上，不僅要照顧快車，也要考慮到慢車的安全。對(duì)于慢車，乃至因故暫停在彎道上的車輛，其離心力接近于0。如超高率過(guò)大，超出輪胎與路面間的橫向摩阻系數(shù)f，車輛有沿著路面最大合成坡度下滑的危險(xiǎn)，因此必須ih(max)

≥f;確定最大超高橫坡度除根據(jù)道路所在地區(qū)的氣候條件外，還必須給予駕駛者和乘客以心理上的安全感。對(duì)山嶺重丘區(qū)、城鎮(zhèn)附近、道路交叉口以及有相當(dāng)數(shù)量非機(jī)動(dòng)車的道路，最大超高橫坡度要比其它道路小一些；第3章平面設(shè)計(jì)關(guān)于最大超高

(2)第3章平面設(shè)計(jì)3.3.2.2最小圓曲線半徑的計(jì)算

公路用0.10、0.08、0.06，城市道路用0.06、0.04、0.02，代入公式計(jì)算可得“極限最小半徑”。我國(guó)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》和《城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范》中所制定的極限最小半徑是考慮了我國(guó)的具體情況并參照國(guó)外資料，取適當(dāng)?shù)膗max、ih(max)值和代入公式計(jì)算(1)極限最小半徑

CJJ37—2012（城市道路規(guī)范）

第3章平面設(shè)計(jì)3.3.2.2最小圓曲線半徑的計(jì)算

(1)極限最小半徑

注：極限最小半徑是道路平面線形設(shè)計(jì)中的極限值，是在特殊困難的條件下不得已才使用的，一般不輕易采用D60-2006（公路規(guī)范）

第3章平面設(shè)計(jì)確定圓曲線的一般最小半徑：一方面要考慮汽車在這種半徑的曲線上以設(shè)計(jì)速度或以接近設(shè)計(jì)速度行駛時(shí)，旅客有充分的舒適感；一方面也要在地形、地物比較復(fù)雜的情況下，線形對(duì)于地形、地物有比較好的適應(yīng)性，線形設(shè)計(jì)不會(huì)過(guò)多地增加工程量；《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》和《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定了“一般最小半徑”，其μ和i的取值見表6-4

(2)一般最小半徑

公路一般最小半徑μ、取值表設(shè)計(jì)車速（km/h）120100806050403020μ0.050.050.060.060.060.060.050.05ih(max)0.060.060.070.080.070.070.060.06思考？根據(jù)表中數(shù)值能否得出公路一般最小半徑R？如何求出？見EXCEL第3章平面設(shè)計(jì)

路面上不設(shè)超高，對(duì)于行駛在曲線外側(cè)車道上的車輛來(lái)說(shuō)是“反超高”，其超高橫坡度ih應(yīng)為負(fù)值，大小與路拱坡度相同。

從舒適和安全的角度考慮，μ也應(yīng)取盡可能小的值，使得乘客行駛在曲線上有在直線上大致相同的感覺。《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》所制定的“不設(shè)超高的最小半徑”是取μ=0.035，ih=-0.015計(jì)算取整得來(lái)的； 《城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范》則是取μ=0.067，ih=-0.02按式（6-1）計(jì)算取整得來(lái)的

(3)不設(shè)超高最小半徑

CJJ37—2012（城市道路規(guī)范）

第3章平面設(shè)計(jì)3.3.2.3圓曲線最大半徑地形等條件允許時(shí)應(yīng)盡量采用較大的圓曲線半徑，但半徑過(guò)大，其幾何性質(zhì)與直線已無(wú)太大區(qū)別，容易給駕駛?cè)藛T造成判斷上的錯(cuò)誤反而帶來(lái)不良后果，同時(shí)也不便于測(cè)設(shè)及道路養(yǎng)護(hù)維修。所以規(guī)范規(guī)定道路平面線形圓曲線的最大半徑不宜超過(guò)R<10000m

注意?。。∫话阍谝?guī)范中用詞的說(shuō)明－>第3章平面設(shè)計(jì)

緩和曲線是道路平面線形要素之三，它是設(shè)置在直線與圓曲線之間或半徑相差較大的兩個(gè)轉(zhuǎn)向相同的圓曲線之間的一種曲率連續(xù)變化的曲線＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ 《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，除四級(jí)路可不設(shè)緩和曲線外，其余各級(jí)公路都應(yīng)按要求設(shè)置緩和曲線；現(xiàn)代高速公路，有時(shí)緩和曲線所占的比例超過(guò)了直線和圓曲線，成為平面線形的主要組成部分；城市道路上，緩和曲線也被廣泛地使用，《城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定當(dāng)設(shè)計(jì)車速≥40km/h時(shí)應(yīng)按要求設(shè)置緩和曲線。＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝下面就緩和曲線的性質(zhì)、參數(shù)、長(zhǎng)度、設(shè)計(jì)方法等加以討論：3.4緩和曲線第3章平面設(shè)計(jì)3.4.1緩和曲線的作用與性質(zhì)3.4.1.1緩和曲線的作用

(一)曲率連續(xù)變化，便于車輛遵循

(二)離心力逐漸變化，旅客感覺舒適

(三)超高橫坡度逐漸變化，行車更加平穩(wěn)(四)與圓曲線配合得當(dāng)，增加線形美觀

第3章平面設(shè)計(jì)3.4.1緩和曲線的作用與性質(zhì)3.4.1.1緩和曲線的作用

圖6-7直線與曲線連接效果圖第3章平面設(shè)計(jì)3.4.1.2緩和曲線的性質(zhì)

如右圖：設(shè)汽車前輪轉(zhuǎn)向角為φ(rad)、汽車重心軌跡的曲率半徑為r(m)，則近似有：

φ=A/r=Ak

式中：A—汽車前后軸的距離（m）

k—汽車軌跡線的曲率（1/m）汽車作直線行駛時(shí)，k=0，因而φ=0；汽車在半徑為R的圓曲線上行駛時(shí)k=1/R,φ=A/R

；汽車的軌跡不可能由直線直接過(guò)渡到圓曲線或由圓曲線直接過(guò)渡到直線，因?yàn)棣沼幸粋€(gè)漸變的過(guò)程，這樣才實(shí)現(xiàn)了直線與圓曲線的過(guò)渡推證說(shuō)明，汽車勻速?gòu)闹本€進(jìn)入圓曲線（或相反）時(shí)，其行駛軌跡的弧長(zhǎng)與曲線的曲率半徑之乘積為一常數(shù)。這一性質(zhì)與數(shù)學(xué)上的回旋線正好相符

推導(dǎo)結(jié)論第3章平面設(shè)計(jì)3.4.2回旋線作為緩和曲線3.4.2.1回旋線的數(shù)學(xué)表達(dá)式回旋線是公路路線設(shè)計(jì)中最常用的一種緩和曲線；我國(guó)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》和《城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范》均規(guī)定緩和曲線采用回旋線

k工程設(shè)計(jì)中可由已知2個(gè)條件求解另一個(gè)未知量分析推導(dǎo)過(guò)程推導(dǎo)時(shí)對(duì)照簡(jiǎn)圖第3章平面設(shè)計(jì)3.4.2.2回旋線的幾何要素任一點(diǎn)P處的曲率半徑

rP點(diǎn)的回旋線長(zhǎng)

l緩和曲線角β

P點(diǎn)曲率圓的內(nèi)移值

pP點(diǎn)曲率圓圓心的M點(diǎn)坐標(biāo)

長(zhǎng)切線長(zhǎng)

TL短切線長(zhǎng)

TkP點(diǎn)的弦長(zhǎng)a

P點(diǎn)的弦偏角δ公式圖例3.4.2.2.1各要素的計(jì)算公式

第3章平面設(shè)計(jì)3.4.2.2.2有緩和曲線的道路平曲線幾何元素

道路平面線形三要數(shù)的基本組成是：直線—回旋線—圓曲線—回旋線—直線，這種組合也稱作平曲線的“基本型”。見圖6-12第3章平面設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)圖6－12，基本型平曲線，其幾何元素的計(jì)算公式如下：第3章平面設(shè)計(jì)3.4.2.3回旋線的相似性

回旋線的曲率是連續(xù)變化的，而且曲率的變化與曲線長(zhǎng)度的變化呈線形性關(guān)系。－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－回旋線的形狀只是一種只需改變參數(shù)A就能得到不同大小的回旋曲線，A相當(dāng)于回旋線的放大系數(shù)?；匦€的這種相似性對(duì)于簡(jiǎn)化其幾何要數(shù)的計(jì)算和編制曲線表很有用處。－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－A=1時(shí)的回旋曲線叫單位回旋曲線。－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－根據(jù)相似性，由單位回旋曲線要素計(jì)算任意回旋曲線的要素。各要素中，分長(zhǎng)度要素（如切線長(zhǎng)、曲線長(zhǎng)、內(nèi)移值、直角坐標(biāo)等）非長(zhǎng)度要素（如緩和曲線角、弦偏角)兩類－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－它們的計(jì)算方法為：回旋線長(zhǎng)度要素=單位回旋線長(zhǎng)度要素×A

回旋線非長(zhǎng)度要素=單位回旋線非長(zhǎng)度要素。其中單位回旋線要素可直接查專用的“曲線用表”得到第3章平面設(shè)計(jì)3.4.3其它形式的緩和曲線3.4.3.1三次拋物線3.4.3.2雙扭線第3章平面設(shè)計(jì)3.4.3緩和曲線的長(zhǎng)度及參數(shù)

3.4.4.1緩和曲線的最小長(zhǎng)度1)旅客感覺舒適汽車行駛在緩和曲線上，其離心加速度將隨著緩和曲線的變化而變化，若變化過(guò)快，將會(huì)使旅客有不舒適的感覺當(dāng)取as“適當(dāng)?shù)淖畲笾怠睍r(shí)便可推求緩和曲線最小長(zhǎng)度Ls第3章平面設(shè)計(jì)2)超高漸變率適中《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定了適當(dāng)?shù)某邼u變率，由此可導(dǎo)出計(jì)算緩和段最小長(zhǎng)度的公式

式中：B—道路超高橫斷面旋轉(zhuǎn)軸至車行道路緣帶外側(cè)邊緣的寬度（m）Δi

—超高橫坡度與路拱坡度的代數(shù)差p—適當(dāng)?shù)某邼u變率，即旋轉(zhuǎn)軸線與車行道外側(cè)邊緣線之間的相對(duì)坡度第3章平面設(shè)計(jì)3)行駛時(shí)間不過(guò)短

緩和曲線不管其參數(shù)如何，都不可使車輛在緩和曲線上的行駛時(shí)間過(guò)短而使司機(jī)駕駛操縱過(guò)于匆忙。一般認(rèn)為汽車在緩和曲線上的行駛時(shí)間至少應(yīng)有3s行程,可得：

第3章平面設(shè)計(jì)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》CJJ37—2012規(guī)范

城市道路第3章平面設(shè)計(jì)3.4.4.2回旋曲線參數(shù)的確定

（1）按離心加速度的變化率來(lái)確定回旋線的最小參數(shù)

限定離心加速度的變化率as，則可按左式求出最小參數(shù)

Amin（2）按車輛在緩和曲線上的行駛時(shí)間不能太短、超高變化率適中等條件，同樣可以得出回旋線的最小參數(shù)

第3章平面設(shè)計(jì)（3）根據(jù)線形順適與美觀要求，按圓曲線半徑的大小來(lái)確定緩和曲線最小參數(shù)Amin

當(dāng)回旋線很短，其回旋線切線角（或稱緩和曲線角）β在3°左右時(shí)，曲線極不明顯，在視覺上容易被忽略。但回旋線過(guò)長(zhǎng)、β大于29°時(shí)，圓曲線與回旋線不能很好協(xié)調(diào)。因此，從適宜的緩和曲線角β=3~29°這一區(qū)間可以推導(dǎo)出合適的A值當(dāng)R在100m左右時(shí)，通常A=R；如果R小于100m，選擇A等于R或大于R。在圓曲線較大時(shí)，可選擇A在左右，如R超過(guò)了3000m，即使A小于R/3，在視覺上也是沒(méi)有問(wèn)題的

第3章平面設(shè)計(jì)3.4.4.3緩和曲線的省略直線和圓曲線之間設(shè)置緩和曲線后，圓曲線在原來(lái)與直線相切的基礎(chǔ)上產(chǎn)生了一個(gè)內(nèi)移值p，在緩和曲線長(zhǎng)度Ls一定的情況下，p與圓曲線半徑成反比，當(dāng)R大到一定程度時(shí)，p值甚微，即使直線與圓曲線徑相聯(lián)接，汽車也能完成緩和曲線的行駛，因?yàn)樵诼访娴母挥鄬挾戎幸呀?jīng)包含了這個(gè)內(nèi)移值

在直線與圓曲線間，當(dāng)圓曲線半徑大于或等于“不設(shè)超高的最小半徑”半徑不同的同向圓曲線徑相連接處，當(dāng)小圓半徑大于或等于“不設(shè)超高的最小半徑”時(shí)半徑不同的同向圓曲線徑相連接處，小圓半徑大于“公路復(fù)曲線中小圓臨界曲線半徑”中所列半徑，且符合一定條件時(shí)第3章平面設(shè)計(jì)《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》滿足下列情況下可不設(shè)回旋線

①小圓半徑大于或等于不設(shè)緩和曲線的最小圓曲線半徑②小圓半徑小于不設(shè)緩和曲線的最小圓曲線半徑，但大圓與小圓的內(nèi)移值之差小于或等于0.1m③大圓半徑與小圓半徑之比小于或等于1.5第3章平面設(shè)計(jì)《城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范》受地形限制并符合下述條件之一時(shí)，可省略緩和曲線

第3章平面設(shè)計(jì)3.5平面線形設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)一般原則平面線形簡(jiǎn)捷、連續(xù)，與地形、地物相適應(yīng)，與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)

（1）第3章平面設(shè)計(jì)在滿足行駛力學(xué)基本要求的前提下，高速路應(yīng)盡量滿足視覺和心理上的要求（2）第3章平面設(shè)計(jì)保持平面線形的均衡與連貫（3）不出現(xiàn)計(jì)術(shù)指標(biāo)的突變。充分注意：①長(zhǎng)直線盡頭不能接一小半徑曲線②高、低標(biāo)準(zhǔn)之間要有過(guò)渡第3章平面設(shè)計(jì)應(yīng)避免連續(xù)急彎的線形

（4）連續(xù)急彎的線形會(huì)給駕駛者造成極大不便，給乘客的舒適性也帶來(lái)不良影響。設(shè)計(jì)時(shí)可在曲線間插入足夠長(zhǎng)的直線或回旋線加以過(guò)渡

第3章平面設(shè)計(jì)平曲線應(yīng)有足夠的長(zhǎng)度

（5）平曲線太短，汽車在曲線上行駛時(shí)間過(guò)短會(huì)使駕駛操縱來(lái)不及調(diào)整表6-8表6-9《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》表6-10表6-11表6-11CJJ37—90規(guī)范

城市道路第3章平面設(shè)計(jì)答案：大樓業(yè)主是一個(gè)釘子戶以前這塊土地的所有者，想1983年建大樓，但當(dāng)時(shí)的城市規(guī)劃已經(jīng)確定高速公路會(huì)從這兒過(guò)，所以他們拿不到建筑許可。土地所有者和高速公路一方交涉了5年，最后達(dá)成的協(xié)議就是讓高速路貫穿大樓。大樓最終于1992年竣工，5-7樓租給了高速公路日本最牛釘子戶大阪高速公路穿越一棟高樓第3章平面設(shè)計(jì)3.5.2平面線形要素的組合類型

按直線—回旋線—圓曲線—回旋線—直線

組合形式稱作基本型，兩回旋線參數(shù)可以相等，也可以非對(duì)稱型宜將回旋線、圓曲線、回旋線之長(zhǎng)度比設(shè)計(jì)成1︰1︰1

3.5.2.1基本型

第3章平面設(shè)計(jì)兩個(gè)反向圓曲線用兩段回旋線連接的組合形式稱作S型3.5.2.2S型

S型兩圓曲線半徑之比不宜過(guò)大，以R2/R1=1~1/3為宜注意：第3章平面設(shè)計(jì)用一個(gè)回旋線連接兩個(gè)同向圓曲線的組合形式稱作卵型3.5.2.3卵型

兩圓曲線半徑之比宜在下列界限之內(nèi)

兩圓曲線的間距，宜在下列界限之內(nèi)

第3章平面設(shè)計(jì)在兩個(gè)同向回旋線間不插入圓曲線而徑相銜接的基本型的特例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)定凸型曲線在各銜接處的曲率是連續(xù)的，但中間圓曲線的長(zhǎng)度為０，對(duì)駕駛操縱造成不利因素，只有在路線受地形、地物限制處方可用凸型3.5.2.3凸型

第3章平面設(shè)計(jì)3.5.2.3復(fù)合型

復(fù)合型回旋線除了受地形和其它特殊限制的地方外一般很少使用，多出現(xiàn)在互通式立體交叉的匝道線形設(shè)計(jì)中同向曲線的兩回旋線在曲率為零處徑相銜接的形式3.5.2.3C型

C型曲線其連接處的曲率為０，也就是R=∞，相當(dāng)于兩基本型的同相曲線中間直線長(zhǎng)度為０的情形，它對(duì)于行車和線形外觀來(lái)說(shuō)都存在不利影響，C只在有特殊地形條件下方可采用

兩個(gè)以上同向回旋線間在曲率相等處相互連接的形式第3章平面設(shè)計(jì)3.6行車視距為了行車安全，駕駛?cè)藛T應(yīng)能隨時(shí)看到汽車前面相當(dāng)遠(yuǎn)的一段路面，一旦發(fā)現(xiàn)前方道路上有障礙物或迎面來(lái)車，能及時(shí)采取措施，避免相撞，這一必須的最短距離稱為行車視距第3章平面設(shè)計(jì)駕駛員發(fā)現(xiàn)障礙物或迎面來(lái)車，根據(jù)采取措施的不同，分以下幾種行車視距：停車視距汽車行駛時(shí)，自駕駛?cè)藛T看到前方的障礙物起，至到達(dá)障礙物前安全停止，所需的最短距離會(huì)車視距在同一車道上兩對(duì)向汽車相遇，從相互發(fā)現(xiàn)起，至同時(shí)采取制動(dòng)措施使兩車安全停止，所需的最短距離超車視距在雙車道公路上，后車超越前車時(shí)，從開始駛離原車道之處起，至可見逆行車并能超車后安全駛回原車道止，所需的最短距離第3章平面設(shè)計(jì)停車視距是指駕駛?cè)藛T發(fā)現(xiàn)前方有障礙物到汽車在障礙物前停車所需要的最短距離。停車視距可分解為反應(yīng)距離、制動(dòng)距離和安全距離三個(gè)部分來(lái)研究

3.3.1停車視距

反應(yīng)距離

可分為“感覺時(shí)間”和“反應(yīng)時(shí)間”來(lái)分析并可用實(shí)驗(yàn)方法來(lái)測(cè)定?？倳r(shí)間t=2.5s，在這個(gè)時(shí)間內(nèi)汽車行駛的距離為：第3章平面設(shè)計(jì)制動(dòng)距離是指汽車從制動(dòng)生效到汽車完全停住，這段時(shí)間內(nèi)所走的距離，為：

安全距離

通常取S3=5~10m，故停車視距合計(jì)為為：第3章平面設(shè)計(jì)計(jì)算停車視距所采用的φ應(yīng)是能充分保證行車安全的數(shù)值，一般按路面在潮濕狀態(tài)下的φ值計(jì)算行駛速度V取值方法：設(shè)計(jì)速度為120~80㎞/h時(shí)，采用設(shè)計(jì)速度的85%、60~40㎞/h時(shí)，采用設(shè)計(jì)速度的90%、30~20㎞/h采用原設(shè)計(jì)速度城市道路公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范JTGD60—2006

CJJ37—90規(guī)范

第3章平面設(shè)計(jì)3.3.1超車視距

第3章平面設(shè)計(jì)超車視距的全程可分為四個(gè)階段：加速行駛距離S1

（1）當(dāng)超車汽車經(jīng)判斷認(rèn)為有超車的可能，于是加速行駛移向?qū)ο蜍嚨?，在進(jìn)入該車道之前的行駛距離為S1超車汽車在對(duì)向車道上行駛的距離S2

（2）超車完成后，超車汽車與對(duì)向汽車之間的安全距離S3

（3）這個(gè)距離視超車汽車和對(duì)向汽車的行駛速度不同采取不同的數(shù)值，一般取：超車汽車從開始加速到超車完成了時(shí)對(duì)向汽車的行駛距離S4

（4）四個(gè)距離之和是比較理想的全超車視距，即：第3章平面設(shè)計(jì)公式應(yīng)用說(shuō)明：第3章平面設(shè)計(jì)公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范JTGD60—2006第3章平面設(shè)計(jì)3.7道路平面設(shè)計(jì)成果完成路線平面設(shè)計(jì)以后應(yīng)即時(shí)清繪各種圖紙和表格

路線平面設(shè)計(jì)圖

（1）主要的圖紙路線交叉設(shè)計(jì)圖

（2）道路平面布置圖（3）紙上移線圖

（4）用地平面圖

（5）直線、曲線及轉(zhuǎn)角表（1）主要的表格路線交點(diǎn)坐標(biāo)表（2）逐樁坐標(biāo)表（3）路線固定表（4）總里程及斷鏈樁號(hào)表（5）公路路線設(shè)計(jì)各種圖紙和表格的樣式在交通部所頒布的“設(shè)計(jì)文件圖表示例”中有介紹，這里僅就主要的表格“直線、曲線及轉(zhuǎn)角一覽表”、“逐樁坐標(biāo)表”和主要的圖紙“公路路線平面設(shè)計(jì)圖”及“城市道路平面設(shè)計(jì)圖”予以說(shuō)明第3章平面設(shè)計(jì)《直線、曲線及轉(zhuǎn)角一覽表》－－例－－鏈接本表全面反映了路線的平面位置和路線平面線形的各項(xiàng)指標(biāo)，它是道路設(shè)計(jì)的主要成果之一。只有在完成“直線、曲線及轉(zhuǎn)角一覽表”以后，才能據(jù)此計(jì)算“逐樁坐標(biāo)表”和繪制“路線平面設(shè)計(jì)圖”，同時(shí)在作路線的縱斷面設(shè)計(jì)、橫斷面設(shè)計(jì)和其它構(gòu)造物設(shè)計(jì)時(shí)都要使用本表的數(shù)據(jù)高等級(jí)公路的線形指標(biāo)高，表現(xiàn)在平面上是圓曲線半徑較大，緩和曲線較長(zhǎng)，在測(cè)設(shè)和放樣時(shí)須采用坐標(biāo)法，方能保證其測(cè)量精度。所以計(jì)算一份“逐樁坐標(biāo)表”是十分必要的。《逐樁坐標(biāo)表》－－例－－鏈接3.7.1直線、曲線及轉(zhuǎn)角一覽表3.7.2逐樁坐標(biāo)表第3章平面設(shè)計(jì)《公路路線平面設(shè)計(jì)圖》－－例－－鏈接路線平面設(shè)計(jì)圖是道路設(shè)計(jì)文件的重要組成部分。該圖全面、清晰地反映了道路平面位置和經(jīng)過(guò)地區(qū)的地形、地物等，它是設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)意圖的重要體現(xiàn)。平面設(shè)計(jì)圖無(wú)論對(duì)提供有關(guān)部門審批、專家評(píng)議、日后指導(dǎo)施工、恢復(fù)定線等方面都有重要作用

3.7.3路線平面設(shè)計(jì)圖圖紙繪制要求見后《城市道路平面設(shè)計(jì)圖》－－例－－鏈接公路平面城市道路平面公路路線平面圖的內(nèi)容及繪制方法①導(dǎo)線及道路中線的展繪②控制點(diǎn)的展繪③各種構(gòu)造物的測(cè)繪④水系及其附屬物的測(cè)繪⑤地形、地貌、植被、不良地質(zhì)地帶等均應(yīng)詳細(xì)測(cè)繪并用等高線和國(guó)家測(cè)繪局制定的“地形圖圖式”符號(hào)及數(shù)字注明

第3章平面設(shè)計(jì)城市道路平面圖的內(nèi)容及繪制方法①規(guī)劃紅線②坡口、坡腳線或擋土墻邊緣線③車道線④人行道、人行橫道線、交通島⑤地下管線及設(shè)施⑥交叉口第3章平面設(shè)計(jì)求曲線元素。首先求轉(zhuǎn)角α(見右圖)設(shè)JD0與JD1的連線、JD1與JD2的連線（即導(dǎo)線）的方向角為θ1

、θ2＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝則α＝1800－（θ1＋θ2）根據(jù)三角關(guān)系可得：

θ1＝arctan（△X1/△Y1

）θ2

＝arctan（△X2/△Y2

）-------------------------------------------------------可求得θ1＝70.8010,θ2＝11.4900α=θ1＋θ2＝82.2910第3章平面設(shè)計(jì)--習(xí)題方向角約定：正北方與直線所圍成的銳角其角度范圍0～90度某山嶺區(qū)二級(jí)公路，JD0、JD1、JD2的坐標(biāo)依次為：（40961.914,91063.103）、（40433.528,91250.097）、（40547.416,91810.392）已知JD1的半徑為