第二章平面設(shè)計(jì)

第二章平面設(shè)計(jì)

1.汽車行駛軌跡特性與道路平面線形要素。

2.直線的特點(diǎn)與運(yùn)用（最大長(zhǎng)度、最小長(zhǎng)度）。

3.圓曲線的特點(diǎn)、半徑與長(zhǎng)度。

4.緩和曲線性質(zhì)、行駛和參數(shù)

5.平面線形設(shè)計(jì)原則與線形組合

6.道路平面設(shè)計(jì)主要成果。本章主要學(xué)習(xí)內(nèi)容要求要素方法展示

一、路線道路：路基、路面、橋梁、涵洞、隧道和沿線設(shè)施構(gòu)成的三維實(shí)體。第一節(jié)道路平面線形概述

路線：是指道路中線的空間位置。平面圖：路線在水平面上的投影。

縱斷面圖：沿道路中線的豎向剖面圖，再行展開。

橫斷面圖：道路中線上任意一點(diǎn)的法向切面。路線的表示：

路線平面設(shè)計(jì)：研究道路的基本走向及線形的過(guò)程。路線縱斷面設(shè)計(jì)：研究道路縱坡及坡長(zhǎng)的過(guò)程。

路線橫斷面設(shè)計(jì)：研究路基斷面形狀與組成的過(guò)程。

路線設(shè)計(jì)：確定路線空間位置和各部分幾何尺寸。分解成三步：二、汽車行駛軌跡與道路平面線形行駛中汽車的軌跡的幾何特征：（1）軌跡連續(xù)：連續(xù)和圓滑的，不出現(xiàn)錯(cuò)頭和折轉(zhuǎn)；（一）汽車行駛軌跡（2）曲率連續(xù)：即軌跡上任一點(diǎn)不出現(xiàn)兩個(gè)曲率的值。（3）曲率變化連續(xù)：即軌跡上任一點(diǎn)不出現(xiàn)兩個(gè)曲率變化率的值。（二）平面線形要素行駛中汽車的導(dǎo)向輪與車身縱軸的關(guān)系：

1．角度為零：

2．角度為常數(shù)：

3．角度為變數(shù)：汽車行駛軌跡線曲率為0——直線曲率為常數(shù)——圓曲線曲率為變數(shù)——緩和曲線現(xiàn)代道路平面線形正是由上述三種基本線形構(gòu)成的，稱為平面線形三要素。第二節(jié)直線一、直線的特點(diǎn)

1.優(yōu)點(diǎn)：①距離短，直捷，通視條件好。②汽車行駛受力簡(jiǎn)單，方向明確，駕駛操作簡(jiǎn)易。③便于測(cè)設(shè)。2.缺點(diǎn)①線形難于與地形相協(xié)調(diào)②過(guò)長(zhǎng)的直線易使駕駛?cè)烁械絾握{(diào)、疲倦，難以目測(cè)車間距離。

③易超速不宜采用長(zhǎng)直線《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定：直線的最大與最小長(zhǎng)度應(yīng)有所限制。德國(guó)：20V（m）。前蘇聯(lián)：8km美國(guó)：3mile（4.38km）我國(guó)：暫無(wú)強(qiáng)制規(guī)定景觀有變化≧20V；<3KM

景觀單調(diào)≦20V公路線形設(shè)計(jì)不是在平面線形上盡量多采用直線，或者是必須由連續(xù)的曲線所構(gòu)成，而是必須采用與自然地形相協(xié)調(diào)的線形。二.最大直線長(zhǎng)度問(wèn)題：

（1）直線上縱坡不宜過(guò)大，易導(dǎo)致高速度。

（2）長(zhǎng)直線盡頭的平曲線，設(shè)置標(biāo)志、增加路面抗滑性能。采用長(zhǎng)的直線應(yīng)注意的問(wèn)題：公路線形應(yīng)與地形相適應(yīng)，與景觀相協(xié)調(diào)，直線的最大長(zhǎng)度應(yīng)有所限制，當(dāng)采用長(zhǎng)的直線線形時(shí)，為彌補(bǔ)景觀單調(diào)的缺陷，應(yīng)結(jié)合具體情況采取相應(yīng)的技術(shù)措施。

（3）直線應(yīng)與大半徑凹豎曲線組合，視覺(jué)緩和。

哪一個(gè)最優(yōu)？（4）植樹或設(shè)置一定建筑物、雕塑等改善景觀。三、直線的最小長(zhǎng)度直線的長(zhǎng)度：前一個(gè)曲線終點(diǎn)到下一個(gè)曲線起點(diǎn)之間的距離。YZ(ZH)－ZH（ZY)之間的距離

1．同向曲線間的直線最小長(zhǎng)度同向曲線：指兩個(gè)轉(zhuǎn)向相同的相鄰曲線之間連以直線而形成的平面曲線《規(guī)范》：當(dāng)V≥60km時(shí)，Lmin≧6V；當(dāng)V≤40km時(shí)，參考執(zhí)行直線短，易產(chǎn)生是反向曲線的錯(cuò)覺(jué)，再短，易將兩個(gè)曲線看成是一個(gè)曲線－斷背曲線

–操作失誤－事故Lmin≧6VLmin≧6V2．反向曲線間的直線最小長(zhǎng)度反向曲線：

指兩個(gè)轉(zhuǎn)向相反的相鄰曲線之間連以直線而形成的平面曲線《規(guī)范》規(guī)定：V≥60km時(shí):

不小于2V。--考慮超高加寬的需要。設(shè)置緩和曲線時(shí)，可構(gòu)成S形曲線

V≤40km時(shí)：參考執(zhí)行XY三、直線的計(jì)算ββ

道路不論轉(zhuǎn)角大小均應(yīng)設(shè)平曲線來(lái)實(shí)現(xiàn)路線方向的改變

一、圓曲線的特點(diǎn)①圓曲線半徑R＝常數(shù)，曲率1/R=常數(shù)，易測(cè)設(shè)計(jì)算。②對(duì)地形、地物、環(huán)境的適應(yīng)能力強(qiáng)。③多占用車道寬。④視距條件差（R小時(shí)）－路塹遮擋

道路不論轉(zhuǎn)角大小均應(yīng)設(shè)平曲線來(lái)實(shí)現(xiàn)路線方向的改變

一、圓曲線的特點(diǎn)①圓曲線半徑R＝常數(shù)，曲率1/R=常數(shù)，易測(cè)設(shè)計(jì)算。②對(duì)地形、地物、環(huán)境的適應(yīng)能力強(qiáng)。③多占用車道寬。④視距條件差（R小時(shí)）－路塹遮擋第三節(jié)圓曲線FG離心力作用點(diǎn)：汽車重心，方向：水平背離圓心。1．汽車在平曲線上行駛時(shí)力的平衡受力分析：橫向力X——失穩(wěn)豎向力Y——穩(wěn)定離心力F與汽車重力G分解：

X－－平行于路面的橫向力

Y－－垂直于路面的豎向力，

由于路面橫向傾角α一般很小，則sinα≈tgα=ih，cosα≈1，其中ih稱為橫向超高坡度，采用橫向力系數(shù)來(lái)衡量穩(wěn)定性程度，其意義為單位車重的橫向力，即u越大，行車越不穩(wěn)定

汽車在平曲線上行駛時(shí)，不產(chǎn)生橫向傾覆的最小平曲線半徑R

min：式中：V——計(jì)算行車速度，（km/h）；

μ——橫向力系數(shù)；

ih——超高橫坡度；

i1——路面橫坡度。當(dāng)設(shè)超高時(shí)：不設(shè)超高時(shí)：（一）計(jì)算公式與因素（1）行車安全要求汽車輪胎不在路面上滑移，要求：

與車速、路面種類及狀態(tài)、輪胎狀態(tài)等有關(guān)；干燥路面：0.40～0.80，潮濕路面：0.25～0.40。結(jié)冰和積雪：<0.2，冰面:0.06（不加防滑鏈）。1．橫向力系數(shù)μ對(duì)行車的影響及其值的確定：（2）增加燃料消耗和輪胎磨損μ使車輛的燃油消耗和輪胎磨損增加。

μ燃料消耗（%）輪胎磨損（%）

01001000.051051600.101102200.151153000.20120390（3）旅行不舒適

μ值的增大，乘車舒適感惡化。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)，己感到有曲線存在，稍感不穩(wěn)定；當(dāng)μ=O.35時(shí)，感到有曲線存在，不穩(wěn)定；當(dāng)μ=0.40時(shí)，有傾車的危險(xiǎn)感，非常不穩(wěn)定，美國(guó)AASHTO認(rèn)為：V≤70km/h時(shí)μ=0.16，

V=80km/h時(shí)μ=0.11。μ的舒適界限，由0.11到0.16隨行車速度而變化，設(shè)計(jì)中對(duì)高、低速路可取不同的數(shù)值。

是舒適感的界限《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定：

高速公路、一級(jí)公路：不應(yīng)大于10%，其它各級(jí)公路：不應(yīng)大于8%。

在積雪冰凍地區(qū)：不宜大于6%。2．關(guān)于最大超高：

離心力可設(shè)“超高”來(lái)“緩解”，但也不能超高太大，可能有停駛車輛，因此式中：ihmax——允許的超高值

——一年四季中路面最小的橫向摩阻系數(shù)ih最小半徑的實(shí)質(zhì)：①橫向力u≦摩阻力φh，②乘車人感覺(jué)良好。（二）最小半徑的計(jì)算根據(jù)不同取值半徑分為：1.極限最小2.一般最小3.不設(shè)超高最小是各級(jí)公路采用最大超高imax和允許的最大橫向摩阻系數(shù)下保證安全行車的最小允許半徑。ihmax＝8％，

u＝0.1-0.171．極限最小半徑2．一般最小半徑是各級(jí)公路采用允許超高ih和橫向摩阻φh下保證安全行車的最小允許半徑。ih＝6－8％，

u＝0.05－0.06u圓曲線半徑大于一定數(shù)值時(shí)，可以不設(shè)置超高，而允許設(shè)置等于直線路段路拱的反超高。ih＝－0.015，u＝0.035－0.040；ih＝－0.025，u＝0.040－0.0503．不設(shè)超高的最小半徑4.最小半徑指標(biāo)的應(yīng)用最小半徑指標(biāo)4.最小半徑指標(biāo)的應(yīng)用（1）在不得已情況下方可使用極限最小半徑；（2）當(dāng)?shù)匦螚l件許可時(shí)，應(yīng)盡量采用大于一般最小半徑的值；（3）有條件時(shí)，最好采用不設(shè)超高的最小半徑。（4）選用曲線半徑時(shí)，應(yīng)注意前后線形的協(xié)調(diào)，不應(yīng)突然采用小半徑曲線；（5）長(zhǎng)直線或線形較好路段，不能采用極限最小半徑。（6）從地形條件好的區(qū)段進(jìn)入地形條件較差區(qū)段時(shí)，線形技術(shù)指標(biāo)應(yīng)逐漸過(guò)渡，防止突變。（三）圓曲線最大半徑選用圓曲線半徑時(shí)，在與地形等條件相適應(yīng)的前提下應(yīng)盡量采用大半徑。但半徑大到一定程度時(shí)：1.判斷上的錯(cuò)誤反而帶來(lái)不良后果，2.增加無(wú)謂計(jì)算和測(cè)量上的麻煩。《規(guī)范》規(guī)定圓曲線的最大半在不宜超過(guò)10000

m。（四）圓曲線最小長(zhǎng)度Lmin>3v(m/s)---三秒行車（二）圓曲線的表達(dá)方式以圓曲線半徑R及轉(zhuǎn)角α表示R表示曲線的大小α表示轉(zhuǎn)彎方向及急緩α值可量、算1、測(cè)量右角β

計(jì)算ααJDβ2、用坐標(biāo)計(jì)算α

當(dāng)已知相鄰兩JD的坐標(biāo)時(shí)，以測(cè)量學(xué)知識(shí)可計(jì)算（三）圓曲線的幾何元素切線值：曲線值:外距值：切曲差：方程式：計(jì)算基點(diǎn)為交點(diǎn)，記為JD，里程樁號(hào)為k##+###.##，（四）曲線主點(diǎn)里程樁號(hào)計(jì)算：ZY=JD-TYZ=ZY+LQZ=ZY+L/2JD=QZ+D/21-1某道路交點(diǎn)布置如圖，已知交點(diǎn)里程樁號(hào)為K3+118.35，αy=10°29′03″。現(xiàn)要求外距E控制在0.84m，試確定平曲線半徑（不設(shè)緩和曲線），且推算主點(diǎn)樁里程。

αy=10°29′03″

JD

一、緩和曲線的作用與性質(zhì)（一）緩和曲線的作用

1．曲率連續(xù)變化，便于車輛行駛

2．離心加速度逐漸變化，旅客感覺(jué)舒適

3．作為超高加寬的過(guò)渡段，行車更加平穩(wěn)

4．與圓曲線配合得當(dāng)，增加線形美觀第五節(jié)緩和曲線

φ

汽車等速行駛，司機(jī)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤時(shí)，汽車的行駛軌跡：當(dāng)方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)角度為

時(shí)，前輪相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)角度為

，它們之間的關(guān)系為：

=k

；

（二）緩和曲線的性質(zhì)其中，

是在t時(shí)間后方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，

=

t；汽車前輪的轉(zhuǎn)向角為

=kωt(rad)軌跡曲率半徑：設(shè)汽車前后輪軸距為d，前輪轉(zhuǎn)動(dòng)

后，汽車的行駛軌跡曲線半徑為汽車以v（m／s）等速行駛，經(jīng)時(shí)間t以后，其行駛距離（弧長(zhǎng)）為：

=vt(m)汽車勻速?gòu)闹本€進(jìn)入圓曲線（或相反）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。

二、回旋線作為緩和曲線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)《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定緩和曲線采用回旋線。回旋線的基本公式為：

rl=A2(rl=C)——極坐標(biāo)方程式式中：r——回旋線上某點(diǎn)的曲率半徑（m）；

l——回旋線上某點(diǎn)到原點(diǎn)的曲線長(zhǎng)（m）；

A——回旋線的參數(shù)。A表征回旋線曲率變化的緩急程度。2、回旋線的參數(shù)值A(chǔ)的應(yīng)用范圍：rl=C(A2)LsYX緩和曲線起點(diǎn)：回旋線的起點(diǎn)，l=0，r=∞；緩和曲線終點(diǎn)：l＝Ls，r＝R，則RLs=C(A2)，即回旋線的參數(shù)值為：RLs=C

或

圖2-12螺旋線OR直線直線圓曲線緩和曲線緩和曲線緩和曲線的曲率變化：由微分方程推導(dǎo)回旋線的直角坐標(biāo)方程：以rl=A2代入得：dl=r·d

dx=dl·cos

dy=dl·sin

或l·dl=A2·dβ4、回旋線的數(shù)學(xué)表達(dá)式：回旋線起點(diǎn)切線o在回旋線終點(diǎn)處，l=Ls，r=R，A2=RLs

實(shí)際測(cè)設(shè)用切線支距法敷設(shè)緩和曲線⊿Rr(1-cosβ)）δ2340RLsLs-=1）回旋線各要素的計(jì)算公式（1）基本公式：r·l=A2，

5、回旋線的幾何要素（2）任意點(diǎn)P處的曲率半徑：

（3）P點(diǎn)的回旋線長(zhǎng)度：（4）P點(diǎn)的切線方向與x軸的夾角

道路平面線形三要素的基本組成是：直線-回旋線-圓曲線-回旋線-直線。其幾何元素的計(jì)算公式如下：2）有緩和曲線的道路平曲線幾何要素：切線增加值：曲線內(nèi)移值：螺旋角：曲線切線值：曲線超距值：外矢距：曲線長(zhǎng)度值：圖2-7“基本型”平曲線主點(diǎn)里程樁號(hào)計(jì)算方法：計(jì)算基點(diǎn)為交點(diǎn)，記為JD，里程樁號(hào)為k##+###.##，圖2-7基本型曲線(2)主點(diǎn)里程樁號(hào)計(jì)算方法：以交點(diǎn)里程樁號(hào)為起算點(diǎn)：ZH=JD–THY=ZH+LsQZ=ZH+L/2YH=HZ–LsHZ=ZH+LD=2T-L①用切線支距法敷設(shè)回旋線的公式：

l——回旋線上任意點(diǎn)M至緩和曲線起點(diǎn)的弧長(zhǎng)（m）。6、現(xiàn)場(chǎng)敷設(shè)1）切線支距法敷設(shè)曲線計(jì)算方法：

00②切線支距法敷設(shè)帶有回旋線的圓曲線公式：

x=q+Rsin

m

(m)y=p+R(1-cos

m)(m)式中：

lm——圓曲線上任意點(diǎn)M至緩和曲線終點(diǎn)的弧長(zhǎng)（m）；αm——lm所對(duì)應(yīng)的圓心角（rad）。圖2-17要素計(jì)算lm2）偏角法敷設(shè)曲線偏角法有支鏡于交點(diǎn)及曲線起終點(diǎn)法之分。（1）支鏡于交點(diǎn)時(shí)

偏角為：

玄長(zhǎng)為：

（2）支鏡于曲線起終點(diǎn)偏角為：

玄長(zhǎng)為：3）坐標(biāo)法坐標(biāo)法是當(dāng)前生產(chǎn)中常用的方法，工具由GPS儀、全站儀，坐標(biāo)的計(jì)算在測(cè)量學(xué)中有較詳細(xì)地講解，其詳見(jiàn)測(cè)量學(xué)。三、緩和曲線的長(zhǎng)度及參數(shù)

（一）緩和曲線的最小長(zhǎng)度:1．旅客感覺(jué)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曲率的變化而變化，若變化過(guò)快，將會(huì)使旅客有不舒適的感覺(jué)。離心加速度的變化率as：在等速行駛的情況下：

2．超高漸變率適中由于緩和曲線上設(shè)有超高緩和段，如果緩和段太短，則會(huì)因路面急劇地由雙坡變?yōu)閱纹露纬梢环N扭曲的面，對(duì)行車和路容均不利?！兑?guī)范》規(guī)定了適中的超高漸變率，由此可導(dǎo)出計(jì)算緩和段最小長(zhǎng)度的公式：

式中：B——旋轉(zhuǎn)軸至行車道（設(shè)路緣帶時(shí)為路緣帶）外側(cè)邊緣的寬度；

Δi——超高坡度與路拱坡度代數(shù)差（%）；

p——超高漸變率，即旋轉(zhuǎn)軸線與行車道外側(cè)邊緣線之間的相對(duì)坡度。

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《標(biāo)準(zhǔn)》按行駛時(shí)間不小于3s的要求制定了各級(jí)公路緩和曲線最小長(zhǎng)度。4、滿足視覺(jué)的要求考察司機(jī)的視覺(jué)，當(dāng)回旋曲線很短，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(jué)上容易被忽略?；匦€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)。適宜的緩和曲線角是β=3°～29°。因?yàn)椋簩ⅵ?=3°和β0=29°分別代入上式，則A的取值范圍為：緩和曲線最小長(zhǎng)度各級(jí)公路緩和曲線最小長(zhǎng)度表2.3設(shè)計(jì)速度(km／h)1201008060403020緩和曲線最小長(zhǎng)度(m)100857050352520

城市道路緩和曲線最小長(zhǎng)度表2.9設(shè)計(jì)速度(km／h)100806050403020緩和曲線的最小長(zhǎng)度(m)85705045352520（三）緩和曲線的省略

在直線和圓曲線間設(shè)置緩和曲線后，圓曲線產(chǎn)生了內(nèi)移，其位移值為p，在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值將會(huì)很小。這時(shí)緩和曲線的設(shè)置與否，線形上已經(jīng)沒(méi)有多大差異。一般認(rèn)為當(dāng)p≤0.10時(shí)，即可忽略緩和曲線。如按3s行程計(jì)算緩和曲線長(zhǎng)度時(shí)，若取p=0.10，則不設(shè)緩和曲線的臨界半徑為：（三）緩和曲線的省略

由上表可知，設(shè)緩和曲線的臨界半徑比不設(shè)超高的最小半徑小。考慮到緩和曲線還有完成超高和加寬的作用，應(yīng)按超高控制。《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定：當(dāng)公路的平曲線半徑小于不設(shè)超高的最小半徑時(shí)，應(yīng)設(shè)緩和曲線。四級(jí)公路可不設(shè)緩和曲線?！兑?guī)范》規(guī)定可不設(shè)緩和曲線的情況：（1）在直線和圓曲線間，當(dāng)圓曲線半徑大于或等于《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的“不設(shè)超高的最小半徑”時(shí)；（2）半徑不同的同向圓曲線間，當(dāng)小圓半徑大于或等于“不設(shè)超高的最小半徑”時(shí)；（3）小圓半徑大于表7.4.2中所列半徑，且符合下列條件之一時(shí)：小圓曲線按規(guī)定設(shè)置相當(dāng)于最小緩和曲線長(zhǎng)度的回旋線時(shí)，其大圓與小圓的內(nèi)移值之差不超過(guò)0.1m設(shè)計(jì)速度≥80km/h時(shí)，大圓半徑與小圓半徑之比小于1.5設(shè)計(jì)速度＜80km/h時(shí)，大圓半徑與小圓半徑之比小于2作業(yè)題：2.已知平原區(qū)某二級(jí)公路有一彎道，偏角α右=30°，半徑R=800m，JD=K5+136.53。計(jì)算確定緩和曲線長(zhǎng)度及曲線主點(diǎn)里程樁號(hào)。

3.已知某彎道JD=K4+650.56，半徑R=300m，Ls=60m,α右=35

o試計(jì)算曲線要素及主點(diǎn)樁號(hào)。第五節(jié)行車視距及其保證為了行車安全，駕駛?cè)藛T應(yīng)能隨時(shí)看到汽車前面相當(dāng)遠(yuǎn)的一段路程，一旦發(fā)現(xiàn)前方路面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。行車視距是否充分，直接關(guān)系到行車的安全與迅速，它是道路使用質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。在道路平面上的暗彎（處于挖方路段的彎道和內(nèi)側(cè)有障礙物的彎道）、縱斷面上的凸形豎曲線以及下穿式立體交叉的凹形豎曲線上都有可能存在視距不足的問(wèn)題。（1）停車視距汽車行駛時(shí)，自駕駛?cè)藛T看到前方障礙物時(shí)起，至到達(dá)障礙物前安全停止，所需的最短距離。（2）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)時(shí)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。（3）錯(cuò)車視距在沒(méi)有明確劃分車道線的雙車道道路上，兩對(duì)向行駛之汽車相遇，發(fā)現(xiàn)后即采取減速避讓措施安全錯(cuò)車所需的最短距離。（4）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(jiàn)逆行車并能超車后安全駛回原車道所需的最短距離。（一）停車視距停車視距是指駕駛?cè)藛T發(fā)現(xiàn)前方有障礙物到汽車在障礙物前停住所需要的最短距離。停車視距可分解為反應(yīng)距離和制動(dòng)距離及安全距離三部分來(lái)研究。是高速公路和一級(jí)公路采用的視距標(biāo)準(zhǔn)（二）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)時(shí)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。二、三、四級(jí)公路，一般情況下應(yīng)采用會(huì)車視距標(biāo)準(zhǔn)。（三）超車視距

在一般雙車道公路上行駛著各種不同速度的車輛，當(dāng)快速車追上慢速車以后，需要占用供對(duì)向汽車行駛的車道進(jìn)行超車。為了超車時(shí)的安全，司機(jī)必須能看到前面足夠長(zhǎng)度的車流空隙，以便在相鄰車道上沒(méi)有出現(xiàn)對(duì)向駛來(lái)的汽車之前完成超車而不阻礙被超汽車的行駛。這種快車超越前面慢車后再回到原來(lái)車道所需要的最短距離稱為超車視距.二、三、四級(jí)公路在適當(dāng)間隔的路段內(nèi)設(shè)置具有保證超車視距的路段（3min內(nèi))。（三）視距的保證曲線路段由于曲線半徑、超高、加寬會(huì)引起曲線內(nèi)側(cè)暗彎，要進(jìn)行視距檢查，清除障礙物，繪制包絡(luò)線（視距曲線）視距包絡(luò)圖

一、平曲線線形設(shè)計(jì)一般原則（一）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)（二）行駛力學(xué)上的要求是基本的，視覺(jué)和心理上的要求對(duì)高速路應(yīng)盡量滿足高速公路、一級(jí)公路以及設(shè)計(jì)速度≥60km/h的公路，應(yīng)注重立體線形設(shè)計(jì)，盡量做到線形連續(xù)、指標(biāo)均衡、視覺(jué)良好、景觀協(xié)調(diào)、安全舒適。設(shè)計(jì)速度<40km／h的公路，首先應(yīng)在保證行車安全的前提下，正確地運(yùn)用平面線形要素最小值。第六節(jié)平面線形設(shè)計(jì)

1．長(zhǎng)直線盡頭不能接以小半徑曲線。特別是在下坡方向的盡頭更要注意。若由于地形所限小半徑曲線難免時(shí)，中間應(yīng)插入中等曲率的過(guò)渡性曲線，并使縱坡不要過(guò)大。

（三）保持平面線形的均衡與連貫（四）應(yīng)避免連續(xù)急彎的線形這種線形給駕駛者造成不便，給乘客的舒適也帶來(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。

2．高、低標(biāo)準(zhǔn)之間要有過(guò)渡。同一等級(jí)的道路由于地形的變化在指標(biāo)的采用上也會(huì)有變化，或同一道路按不同設(shè)計(jì)速度的各設(shè)計(jì)路段之間會(huì)形成技術(shù)指標(biāo)的變化，高低指標(biāo)之間的變化過(guò)程要有過(guò)渡（五）平曲線應(yīng)有足夠的長(zhǎng)度

1、汽車駕駛員在操縱方向盤時(shí)不感到困難汽車在公路的任何線形是行駛的時(shí)間均不宜短于3s，以使駕駛操作不顯的過(guò)分緊張。這樣平曲線一般最小長(zhǎng)度為9s行程，至少6s行程（凸型曲線），條件受限時(shí)亦不應(yīng)少于3～4s。2、緩和曲線上離心加速度的變化率不超過(guò)規(guī)定值。設(shè)計(jì)速度(km/h)1201008060403020一般值（m）1000850700500350250200最小值（m）200170140100705040各級(jí)公路最小平曲線長(zhǎng)度3、轉(zhuǎn)角θ小于7度時(shí)的平曲線長(zhǎng)度設(shè)計(jì)速度(km/h)1201008060403020一般值（m）1400/θ1200/θ1000/θ700/θ500/θ350/θ280/θ最小值（m）200170140100705040公路轉(zhuǎn)角等于或小于7度時(shí)的平曲線長(zhǎng)度

當(dāng)路線轉(zhuǎn)角等于或小于7°時(shí)，應(yīng)設(shè)置較長(zhǎng)的平曲線，其長(zhǎng)度應(yīng)大于下表中規(guī)定的“一般值”。當(dāng)?shù)匦螚l件及其它特殊情況限制時(shí)，可采用表中的“最小值”。二、平面線形要素的組合類型1、基本型按直線—回旋線—圓曲線—回旋線—直線的順序組合的線形。適用場(chǎng)合：交點(diǎn)間距不受限。從線形的協(xié)調(diào)性出發(fā)，宜將回旋線、圓曲線、回旋線長(zhǎng)度之比設(shè)計(jì)成1：1：1。滿足設(shè)置基本型曲線的幾何條件：α≥2β圖2.13基本型2、S型用兩段反向回旋線連接兩個(gè)反向圓曲線的組合。適用場(chǎng)合：交點(diǎn)間距受限（交點(diǎn)間距較小）?！?Vα2α1JD1JD2圖2-19兩反向曲線圖2.14S型

S型曲線相鄰兩個(gè)回旋線參數(shù)A1=A2最好；當(dāng)不相等時(shí)，A1與A2之比應(yīng)小于2.0，以小于1.5為宜。在S型曲線上，兩個(gè)反向回旋線以徑相連接為宜。不得已插入直線時(shí)，必須盡量地短，其短直線的長(zhǎng)度或重合段的長(zhǎng)度應(yīng)符合下式：式中：l——反向回旋線間短直線或重合段的長(zhǎng)度。

兩圓曲線半徑之比不宜過(guò)大，以R1/R2=1～3為宜。R2為小圓曲線半徑(m)；R1為大圓曲線半徑(m)。

用一個(gè)回旋線連接兩個(gè)同向圓曲線的組合。適用場(chǎng)合：交點(diǎn)間距受限（交點(diǎn)間距較?。?。（1）卵型上的回旋線參數(shù)A不應(yīng)小于該級(jí)公路關(guān)于回旋線最小參數(shù)的規(guī)定，同時(shí)宜在下列界限之內(nèi)3、卵型圖2-15卵型式中：A——回旋線參數(shù)；

R2—小圓半徑（m）。（3）兩圓曲線的間距，宜在下列界限之內(nèi)：

式中：D——兩圓曲線最小間距（m）。

（2）兩圓曲線半徑之比宜在下列界限之內(nèi)：4、凸型兩個(gè)同向回旋線間不插入圓曲線而徑相銜接的組合。凸型曲線的回旋線的參數(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。圖2.16凸型兩個(gè)回旋線參數(shù)之比宜為：A2：A1=1：1.5復(fù)臺(tái)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。5、復(fù)合型兩個(gè)以上同向回旋線間在曲率相等處相互連接的線形。圖2.17“復(fù)合型”組合6、C型同向曲線的兩回旋線在曲率為零處徑相銜接的線形組合。其連接處的曲率為0，也就是R=

，相當(dāng)于兩基本型的同向曲線中間直線長(zhǎng)度為0。

適用場(chǎng)合：交點(diǎn)間距受限（交點(diǎn)間距較?。型曲線只有在特殊地形條件下方可采用。適用條件：地形特殊處、立交匝道等。圖2-18C型組合1.設(shè)計(jì)圖：路線平面設(shè)計(jì)圖道路平面布置圖2.設(shè)計(jì)表：直線、曲線及轉(zhuǎn)角表逐樁坐標(biāo)表路線固定表總里程及斷鏈樁表等。第六節(jié)路線平面設(shè)計(jì)成果

《直線、曲線及轉(zhuǎn)角表》全面地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。平面線形設(shè)計(jì)成果：路線各交點(diǎn)樁號(hào)JD

半徑R

緩和曲線長(zhǎng)度Ls

公路偏角α

交點(diǎn)坐標(biāo)（X，Y）等。一、直線、曲線及轉(zhuǎn)角表二、逐樁坐標(biāo)表

（一）坐標(biāo)系統(tǒng)的采用：

1．采用統(tǒng)一的高斯正投影3°帶平面直角坐標(biāo)系統(tǒng)；

2．采用高斯正投影3°帶或任意帶平面直角坐標(biāo)系統(tǒng)，投影面可采用1985年國(guó)家高程基準(zhǔn)、測(cè)區(qū)抵償高程面或測(cè)區(qū)平均高程面；

3．三級(jí)和三級(jí)以下公路、獨(dú)立橋梁、隧道及其它構(gòu)造物等小測(cè)區(qū)，可不經(jīng)投影，采用平面直角坐標(biāo)系統(tǒng)在平面上直接進(jìn)行計(jì)算；

4．在已有平面控制網(wǎng)的地區(qū)，應(yīng)盡量沿用原有的坐標(biāo)系統(tǒng)，如精度不合要求，也應(yīng)充分利用其點(diǎn)位，選用其中一點(diǎn)的坐標(biāo)及含此點(diǎn)的方位角，作為平面控制的起算依據(jù)。1.設(shè)計(jì)表：直線、曲線及轉(zhuǎn)角表逐樁坐標(biāo)表路線固定表總里程及斷鏈樁表等。2、設(shè)計(jì)圖：路線平面設(shè)計(jì)圖道路平面布置圖道路占地圖第七節(jié)道路平面設(shè)計(jì)成果

（一）直線、曲線及轉(zhuǎn)角表

《直線、曲線及轉(zhuǎn)角表》全面地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。詳見(jiàn)直線、曲線及轉(zhuǎn)角表示例。平面線形設(shè)計(jì)成果：路線各交點(diǎn)樁號(hào)JD

半徑R

緩和曲線長(zhǎng)度Ls

公路偏角α

交點(diǎn)坐標(biāo)（X，Y）等。一、道路平面設(shè)計(jì)的表格（二）逐樁坐標(biāo)表

1、坐標(biāo)系統(tǒng)的采用：（1）采用統(tǒng)一的高斯正投影3°帶平面直角坐標(biāo)系統(tǒng)；（2）采用高斯正投影3°帶或任意帶平面直角坐標(biāo)系統(tǒng)，投影面可采用1985年國(guó)家高程基準(zhǔn)、測(cè)區(qū)抵償高程面或測(cè)區(qū)平均高程面；（3）在已有平面控制網(wǎng)的地區(qū)，應(yīng)盡量沿用原有的坐標(biāo)系統(tǒng)，如精度不合要求，也應(yīng)充分利用其點(diǎn)位，選用其中一點(diǎn)的坐標(biāo)及含此點(diǎn)的方位角，作為平面控制的起算依據(jù)。

路線的計(jì)算方位角是指路線前進(jìn)方向與坐標(biāo)縱線方向的夾角。2、路線的計(jì)算方位角：φ=ω-δ0式中:ω——磁方位角；

δ0——計(jì)算磁偏角。逐樁逐樁坐標(biāo)表.doc坐標(biāo)表3.計(jì)算交點(diǎn)坐標(biāo)：Xn=Xn-1+LJDcosφn-1Yn=Yn-1+LJDsinφn-1式中：Xn——JDn的X坐標(biāo)（N坐標(biāo)）；

Yn——JDn的Y坐標(biāo)（E坐標(biāo)）；

LJD——交點(diǎn)間距（JDn-1

到JDn間距）；

LJD=JDn-JDn-1+Jn-1φn-1——JDn-1的計(jì)算方位角；φn=φn-1+αn

（其中，αn右偏取“+”值，左偏取“-”值）。二、道路平面設(shè)計(jì)圖1、路線總體布置圖路線總體布置圖示例2、路線平面設(shè)計(jì)圖路線平面設(shè)計(jì)圖應(yīng)示出沿線的地形、地物、路線位置及里程樁號(hào)、斷鏈、平曲線主要樁位等。

公路路線平面圖示例見(jiàn)課本

城市道路平面圖3、道路用地圖。作業(yè)1、平面線形三要素是什么？各有什么特點(diǎn)?2、直線的適用場(chǎng)合，長(zhǎng)短直線的概念及實(shí)際如何應(yīng)用。3、圓曲線半徑確定的理論依據(jù)是什么？標(biāo)準(zhǔn)中有幾種規(guī)定值？實(shí)用中如何選擇曲線半徑？4、緩和曲線的作用是什么？5、什么是視距？分幾種？不同視距在什么情況下需要滿足？6、三要素有那幾種組合形式？

7、如果彎道的半徑R很小，路面橫坡ih不適當(dāng)，汽車的輪距b較窄，裝載重心hg

又過(guò)大，車速V

很高，則汽車有傾覆的可能性。試分析汽車開始傾覆時(shí)上述諸因素的關(guān)系。設(shè)R=50m

，b=1.7m，hg=1.8m

，ih=-0.03（反超高）求傾覆時(shí)的臨界速度V？

8、一條二級(jí)平原區(qū)路線，JD的里程為k5+146.94，偏角αy=45°25′30"

，緩和曲線長(zhǎng)度LS=35m，半徑R=150m

。計(jì)算：（1）計(jì)算曲線要素？（2）推算主點(diǎn)樁里程？9、已知平原區(qū)某二級(jí)公路有一彎道，偏角αy=13°38′42″，半徑R=800m，JD=K5+136.53。計(jì)算確定緩和曲線長(zhǎng)度及曲線主點(diǎn)里程樁號(hào)。

例：平原區(qū)某公路有兩個(gè)交點(diǎn)間距為407.54m，JD1=K7+231.38，偏角α1=12°24′20″（左偏），半徑R1=1200m；JD2為右偏，