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1、第第3 3章章道路平面设计道路平面设计 目目 录录3.1 概述概述3.2 平面线形设计平面线形设计3.3 行车视距行车视距3.4 道路平面设计成果道路平面设计成果n路线路线-指道路中线 。n线形线形-道路中线的空间形状。 3.1 3.1 概概 述述 n路路线线的的平平面面(horizontal)-道路中线在水平面上的投影。 n路线纵断面路线纵断面(vertical)-沿着中线竖直剖切，再行展开。n公路横断面公路横断面(cross-sectional)-中线各点的法向切面。 中线中线n（1）平面线形）平面线形(horizontal alignment)要素要素 曲率为零的线形 .直线； 曲率为常
2、数的线形. 圆曲线； 曲率为变数的线形 . 缓和曲线。n（2）直线）直线(tangent)n（3）圆曲线圆曲线(circular curve)n（4）缓和曲线缓和曲线(transition curve)n 直线、圆曲线、直线、圆曲线、缓和曲线称为缓和曲线称为“平面线形三平面线形三要素要素”优点：优点：两点之间距离最短。两点之间距离最短。具有短捷、直达的印象。具有短捷、直达的印象。行驶受力简单，方向明确，驾驶操作简行驶受力简单，方向明确，驾驶操作简易。易。测设简单方便（用简单的就可以精确量测设简单方便（用简单的就可以精确量距、放样等）。距、放样等）。在直线上设构造物更具经济性。在直线上设构造物更
3、具经济性。 3.23.2 平面线形设计平面线形设计 一、直一、直 线线 缺点：缺点：直线单一无变化，与地形及线形自身难以协直线单一无变化，与地形及线形自身难以协调。调。过长的直线在交通量不大且景观缺乏变化时，过长的直线在交通量不大且景观缺乏变化时，易使驾驶人员感到单调、疲倦。易使驾驶人员感到单调、疲倦。在直线纵坡路段，易错误估计车间距离、行在直线纵坡路段，易错误估计车间距离、行车速度及上坡坡度。车速度及上坡坡度。易对长直线估计得过短或产生急躁情绪，超易对长直线估计得过短或产生急躁情绪，超速行驶。速行驶。采用直线线形时必须采用直线线形时必须注意线形与地形注意线形与地形的关系，在运的关系，在运用直
4、线线形并决定其长度时，必须慎重考虑，用直线线形并决定其长度时，必须慎重考虑，一般一般不宜采用长直线不宜采用长直线。路线完全不受地形、地物限制的平坦地区或山间的路线完全不受地形、地物限制的平坦地区或山间的宽阔河谷地带；宽阔河谷地带； 城镇及近郊道路，或以直线为主进行规划的地区；城镇及近郊道路，或以直线为主进行规划的地区；长大桥梁、隧道等构造物路段；长大桥梁、隧道等构造物路段； 路线交叉点及其附近；路线交叉点及其附近； 双车道公路提供超车的路段。双车道公路提供超车的路段。（一）直线的运用（一）直线的运用（二）直线的最小长度（二）直线的最小长度 同向曲线同向曲线间的直线最小长度 同向曲线同向曲线(a
5、djacent curve in one direction)-指两个转向相同的相邻曲线间连以直线所形成的平面线形。 A.当60km/h时，直线(以km/h计)为宜 B.当40km/h时，可参照上述规定执行直线的长度：直线的长度：指前一曲线的终点（指前一曲线的终点（HZHZ或或YZYZ）到后一曲线的）到后一曲线的起点（起点（ZHZH或或ZYZY）之间的长度。）之间的长度。n断断背背曲曲线线：互互相相通通视视的的同同向向曲曲线线间间若若插插以以短短直直线线，容容易易产产生生把把直直线线和和两两端端的的曲曲线线看看成成为为反反向向曲曲线线的的错错觉觉，当当直直线线过过短短时时甚甚至至把把两两个个曲
6、曲线线看看成成是是一一个个曲曲线线，这这种种线线形形破破坏坏了了线线形形的的连连续续性性，且且容容易易造造成成驾驾驶驶操操作作的的失失误误，通通常常称称为为断断背背曲曲线线。设设计计中中应尽量避免。应尽量避免。断背曲线断背曲线（二）直线的最小长度（二）直线的最小长度n反向曲线反向曲线间的直线最小长度n 反向曲线反向曲线(reverse curve)-指两个转向相反的相邻曲线间连以直线所形成的平面线形。n A.当60km/h时，直线（以km/h计）为宜n B.当40km/h时，可参照上述规定执行 n C.特别困难四级15 m 补：补：（三）直线最大长度（三）直线最大长度n n德国德国20V20V
7、；前苏联；前苏联8km8km；美国；美国3mile3mile。n n总总的的原原则则：公公路路线线形形应应与与地地形形相相适适应应，与与景景观观相相协协调调，直直线线的的最最大大长长度度应应有有所所限限制制，当当采采用用长长的的直直线线线线形形时时，为为弥弥补补景景观观单单调调的的缺缺陷陷，应应结合具体情况采取相应的技术措施。结合具体情况采取相应的技术措施。采用长的直线线形时，应注意的问题：采用长的直线线形时，应注意的问题： 直线的最大长度应有所限制。当采用长的直线线直线的最大长度应有所限制。当采用长的直线线形时，为弥补景观单调之缺陷，应结合沿线具体情况形时，为弥补景观单调之缺陷，应结合沿线具
8、体情况采取相应的技术措施并注意下述问题：采取相应的技术措施并注意下述问题： 长直线上纵坡不宜过大，因长直线再加下陡长直线上纵坡不宜过大，因长直线再加下陡坡行驶更易导致高速度；坡行驶更易导致高速度； 长长直直线线与与大大半半径径凹凹形形竖竖曲曲线线组组合合为为宜宜，可可以以使生硬呆板的直线得到一些缓和。使生硬呆板的直线得到一些缓和。 哪一个更优？哪一个更优？ 两侧地形过于空旷时，宜采取种植不同两侧地形过于空旷时，宜采取种植不同树树种种或设置一定或设置一定建筑物建筑物、 雕塑雕塑、广告牌广告牌 等措施，以等措施，以改善单调的景观。改善单调的景观。 长长直直线线或或长长下下坡坡尽尽头头的的平平曲曲线
9、线必必须须采采取取设设置标志、增加路面抗滑能力等安全措施。置标志、增加路面抗滑能力等安全措施。美美国国俄俄勒勒冈冈州州典典型型沙沙漠漠公公路路香榭丽舍与凯旋门德德 国国 柏柏 林林二、圆曲线二、圆曲线 （一）（一） 圆曲线的几何元素圆曲线的几何元素 （1）圆曲线线形特征：）圆曲线线形特征：1）曲曲线线上上任任意意一一点点的的曲曲率率半半径径R=常常数数，故故测测设设比比缓缓和曲线简便。和曲线简便。2）汽汽车车在在圆圆曲曲线线上上的的行行驶驶要要受受到到离离心心力力；在在平平曲曲线线上行驶时要多占路面宽。上行驶时要多占路面宽。3）视距条件差，容易发生交通事故。视距条件差，容易发生交通事故。4）较
10、较大大半半径径的的长长缓缓圆圆曲曲线线具具有有线线形形美美观观、顺顺适适、行行车舒适等特点。故常采用。车舒适等特点。故常采用。哪一个最大？哪一个最大？哪一个最大？哪一个最大？哪一个最小？哪一个最小？哪一个最小？哪一个最小？（1 1）地地形形条条件件受受限限制制时时，应应采采用用大大于于或或接接近近于于一一般最小半径的圆曲线半径；般最小半径的圆曲线半径；（2 2）地地形形条条件件特特别别困困难难不不得得已已时时，方方可可采采用用极极限限最小半径；最小半径；（3 3）应应同同纵纵面面线线形形相相配配合合，应应避避免免小小半半径径曲曲线线与与陡坡相重叠。陡坡相重叠。三、缓和曲线三、缓和曲线 （一）缓
11、和曲线的作用与性质（一）缓和曲线的作用与性质（1 1）曲率连续变化，便于车辆遵循。）曲率连续变化，便于车辆遵循。（2 2）离心加速度逐渐变化，旅客感觉舒适。）离心加速度逐渐变化，旅客感觉舒适。（3 3）超高横坡度及加宽逐渐变化，行车更加平稳。）超高横坡度及加宽逐渐变化，行车更加平稳。 （4 4）与圆曲线配合，增加线形美观。）与圆曲线配合，增加线形美观。1. 1. 缓和曲线的作用缓和曲线的作用超高定义：超高定义： 为抵消车辆在曲线路段上行驶时所产生的离心力，在该路段横断面上设置的外侧高于内侧的单向横坡，称为超高超高。目目目目的的的的：提高行车的安全性和舒适性。范围：范围：范围：范围： ZYYZ
12、或 HYYH （一）缓和曲线的作用与性质（一）缓和曲线的作用与性质2. 2. 缓和曲线的性质缓和曲线的性质缓和曲线上任一点的半径与其距起点的距缓和曲线上任一点的半径与其距起点的距离成反比。离成反比。（3-53-5） 1、由直线驶入圆曲线转弯时，其轨迹上的任一点的曲率半径与其行程l（自转弯开始点算起）成反比，此此轨轨迹迹方方程程为为回回旋旋曲曲线线方方程程。因因此此我我国国标准标准规定缓和曲线采用回旋曲线。规定缓和曲线采用回旋曲线。（二）回旋线作为缓和曲线（二）回旋线作为缓和曲线曲线主点桩号计算：曲线主点桩号计算： ZH(桩号桩号)=JD(桩号桩号)-T HY(桩号桩号)=ZH(桩号桩号)+ls
13、 QZ(桩号桩号)=HZ(桩号桩号)-L/2 YH(桩号桩号)=HY(桩号桩号)+Ly HZ(桩号桩号)=YH(桩号桩号)+ls JD(桩号桩号)=QZ(桩号桩号)+J/2 2、缓和曲线的计算、缓和曲线的计算 3 3、缓和曲线的省略、缓和曲线的省略 公路公路 （P52） 1）直线与圆曲线间缓和曲线的省略）直线与圆曲线间缓和曲线的省略 ls RRP 四级公路 2）半径不同的圆曲线间缓和曲线的省略）半径不同的圆曲线间缓和曲线的省略 lF R小RP R临RRP 且满足A、B、C条件之一 四级公路 A：P大-P小0.10m。 B： V80km/h，R大/R小1.5 C： V 80km/h，R大/R小23 3、缓和曲线的省略、缓和曲线的省略城市道路 1）V不设缓和曲线的最小R时，可省。 四、平面线形组合设计四、平面线形组合设计
