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1、第三章 平面设计 l 一、路 线l 道路是一条三维维空间间的实实体。l 它是由路基、路面、桥桥梁、涵洞、隧道和沿线设线设 施所组组 成的线线形构造物。l 路线线：是指道路中线线的空间间位置。l 路线线平面图图：路线线在水平面上的投影。l 路线纵断面图：沿道路中线的竖向剖面图，再行展开即 是路线的纵断面。l 路线横断面图：道路中线上任意一点的法向切面是道路 在该点横断面。 第一节 道路平面线形概述 二、平面线形设计的基本要求n 行驶中汽车的轨迹的几何特征：n（1）轨迹连续。（一）汽车行驶轨迹n（2）曲率连续n（3）曲率变化连续。 （二）平面线线形要素n行驶驶中汽车车的导导向轮轮与 车车 n身纵轴
2、纵轴 之间间的关系：n n 1角度为为零： n 2角度为为常数：n 3角度为变为变 数：n汽车车行驶轨驶轨 迹线线曲率为0直线线 曲率为常数圆圆曲线线 曲率为变数缓缓和曲线线现代道路平面线形正是由上述三种基本线形构成的，称为 平面线形三要素。第二节 直线一、直线的特点l 直线距离短，直捷，通视条件好。l 汽车车在直线线上行驶驶受力简单简单 ，方向明确，驾驶驾驶 操作简简易。便于测设。l 直线线线线 形大多难难于与地形相协调协调 ，若长长度运用不当，不仅仅 破l 坏了线线形的连续连续 性，也不便达到线线形设计设计 自身的协调协调 。l 过长过长 的直线线易使驾驶驾驶 人感到单调单调 、疲倦，难难
3、以目测车间测车间 距 离.二、直线的运用n 1. 宜采用直线线形的路段：n（1）不受地形、地物限制的平坦地区或山间的开阔谷地；n（2）市镇及其近郊，或规划方正的农耕区等以直线条为主 的地区；n（3）长的桥梁、隧道等构造物路段； n（4）路线交叉点及其前后；n（5）双车道公路提供超车的路段。 标准规定：直线的最大与最小长度应有所限制。一条公 路的直线与曲线的长度设计应合理。 德国规定直线的最大长度（以米计）为20V（计算行车速度， km/h）（适于高速公路V100km/h）。 我国规范规定：直线的长度不宜过长。受地形条件或其他特殊情况限制而采用长直线时，应结合沿线具体情况采取相应 的技术措施。
4、合理利用地形，尽量避免采用长长直线线。2. 最大直线长度问题：n3. 当采用长的直线线形时，应注意的问题：n（3）道路两侧过于空旷时，宜采取植不同树种或设置一定建筑物、雕塑、广告牌等措施，以改善单调的景观。n（4）长直线或长下坡的尽头的平曲线，除曲线半径、超高、视距等必须符合规定外，还必须采取设置标志、增加路面抗滑能力等安全措施。 n（1）在直线上纵坡不宜过大，因长直线再加下陡坡更易导致高速度。n（2）长直线与大半径凹竖曲线组合为宜，这样可以使生硬呆板的直线得到一些缓和。 1同向曲线间线间 的直线线最小长长度 规范：同向曲线间的最短直线长度以不小于设计速度的6 倍为宜（6V）。三、直线的最小长
5、度2反向曲线间线间 的直线线最小长长度规范规定：反向曲线间最小直线长度（以m计）以不小于 设计速度（以kmh计）的2倍为宜。 n一、圆曲线的几何元素n 各级公路和城市道路不论转角大小均应设置平曲线，而圆曲线是平曲线中的主要组成部分。n路线平面线形中常用的单曲线、复曲线、双交点或多交点曲 线、虚交点曲线、回头曲线等中一般均包含了圆曲线。n圆曲线具有易与地形相适应、可循性好、线形美观、易于测设等优点，使用十分普遍。 第三节 圆曲线n圆圆曲线线几何元素为为：n 计计算基点为为交点里程桩桩号，记为记为 JD，n ZY=JD-Tn YZ=ZY+Ln QZ=ZY+L/2n JD=QZ+J/2n曲线线主点里
6、程桩桩号计计算：XY（一）计算公式与因素根据汽车车行驶驶在曲线线上力的平衡式计算曲线半径：二、圆曲线半径n（一）计算公式与因素n根据汽车车行驶驶在曲线线上力的平衡式计算曲线半径：n式中：V计算行车速度，（km/h）；n 横向力系数；n ih超高横坡度；n i1路面横坡度。n当设超高时 ：n不设超高时 ：n（1）危及行车车安全n 汽车车能在弯道上行驶驶的基本前提是轮轮胎不在路面上滑移 ，这这就要求横向力系数低于轮轮胎与路面之间间所能提供的 横向摩阻系数f:n fn f与车车速、路面种类类及状态态、轮轮胎状态态等有关，一般在 干燥路面上约为约为 0.40.8，在潮湿的黑色路面上汽车车高速 行驶时驶
7、时 ，降低到0.250.40。路面结结冰和积积雪时时，降到0.2 以下，在光滑的冰面上可降到0.06（不加防滑链链）。1横向力系数对行车的影响及其值的确定： （2）增加驾驶驾驶 操纵纵的困难难n 弯道上行驶驶的汽车车，在横向力作用下，弹弹性的轮轮胎会产产生横向变变形，使轮轮胎的中间间平面与轮轮迹前进进方向形成 一个横向偏移角。n（3）增加燃料消耗和轮轮胎磨损损n 使车辆车辆 的燃油消耗和轮轮胎磨损损增加。n 横向力系数 燃料消耗（%） 轮轮胎磨损损（%）n 0 100 100n 0.05 105 160n 0.10 110 220n 0.15 115 300n 0.20 120 390（4）行
8、旅不舒适 值值的增大，乘车舒适感恶化。 当0.10时时，不感到有曲线线存在，很平稳稳； 当= 0.15时时，稍感到有曲线线存在，尚平稳稳； 当= 0.20时时，己感到有曲线线存在，稍感不稳稳定； 当= O.35时时，感到有曲线线存在，不稳稳定； 当= 0.40时时，非常不稳稳定，有倾车倾车 的危险险感。 的舒适界限，由0.11到0.16随行车速度而变化，设计中对 高、低速路可取不同的数值。 美国AASHTO认为V 70km/h时=0.16，V=80 km/h时， = 0.12是舒适感的界限。 标准规定： 高速公路、一级级公路的超高横坡度不应应大于10%， 其它各级级公路不应应大于8%。 在积积
9、雪冰冻冻地区，最大超高横坡度不宜大于6%。2关于最大超高：n标标准中规规定的最小平曲线线半径是汽车车在曲线线部分能安 全而又顺顺适的行驶驶的条件而确定的。（二）最小半径的计计算是各级级公路按设计速度行驶驶的车辆车辆 能保证证安全行车车的最小 允许许半径。1极限最小半径 一般最小半径是指各级级公路按设计速度行驶驶的车辆车辆 能保证证安 全、舒适行车车的最小允许许半径。2一般最小半径 圆曲线半径大于一定数值时，可以不设置超高，而允许设置 等于直线路段路拱的反超高。 从行驶的舒适性考虑，必须把横向力系数控制到最小值。3不设设超高的最小半径最小半径指标4.最小半径指标的应用（1）公路线形设计时应根据沿
10、线地形等情况，尽量选用较大半径。在不得已情况下方可使用极限最小半径；（2）当地形条件许可时，应尽量采用大于一般最小半径的值；（3）有条件时，最好采用不设超高的最小半径。（4）选用曲线半径时，应注意前后线形的协调，不应突然采用小半径曲线；（5）长直线或线形较好路段，不能采用极限最小半径。（6）从地形条件好的区段进入地形条件较差区段时，线形技术指标应逐渐过渡，防止突变。（三）圆圆曲线线最大半径选选用圆圆曲线线半径时时，在与地形等条件相适应应的前提下应应尽量采用大半径。但半径大到一定程度时时，其几何性质质和行车车条件与直线线无太 大区别别，容易给驾驶给驾驶 人员员造成判断上的错误错误 反而带带来不良 后果，同时时也无谓谓增加计计算和测测量上的麻烦烦。规规范规规定圆圆曲线线的最大半在不宜超过过10000m。
