第三章平面设计课件

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1、 第 5 章 线形设计 5.1 5.1 5.1 5.1 平面线形设计平面线形设计平面线形设计平面线形设计 5.2 5.2 5.2 5.2 纵断面线形设计纵断面线形设计纵断面线形设计纵断面线形设计 5.3 5.3 5.3 5.3 平、纵线形组合设计平、纵线形组合设计平、纵线形组合设计平、纵线形组合设计 5.4 5.4 5.4 5.4 线形设计检验与评价线形设计检验与评价线形设计检验与评价线形设计检验与评价第三章平面设计5.1平面线形设计一一 平面线形设计要点平面线形设计要点（一一）. .平平面面线线形形简简捷捷、连连续续、 顺顺适适，与与地地形形、地地物物相相适适应应，与与周周边边环环境相协调。

2、境相协调。（二）（二）.保持平面线形的均衡与连贯保持平面线形的均衡与连贯 。1. 1.直线与平曲线的组合直线与平曲线的组合直直线线与与平平曲曲线线变变化化应应连连续续、均均衡衡，圆圆曲曲线线半半径径长长度度与与相相邻邻直直线线长长度度相相适适应。设计时应避免以下组合：应。设计时应避免以下组合： (1)(1)长直线尽头不能接以小半径曲线。长直线尽头不能接以小半径曲线。(2)(2)短直线接大半径平曲线短直线接大半径平曲线第三章平面设计n n2.平曲线与平曲线的组合n n相邻平曲线之间的设计指标应连续、均衡、避免突变。在条件允许时，相邻平曲线之间的设计指标应连续、均衡、避免突变。在条件允许时，相邻圆

3、曲线大半径与小半径之比宜小于相邻圆曲线大半径与小半径之比宜小于2.02.0，相邻回旋线参数之比宜小，相邻回旋线参数之比宜小于于2.02.0，这种要求对行车是有利的。，这种要求对行车是有利的。n n3.高、低标准之间要有过渡n n（三）注意与纵断面设计相协调n n在平面图形设计中，应考虑纵断面设计的要求，与纵断面线形相协调。在平面图形设计中，应考虑纵断面设计的要求，与纵断面线形相协调。特别是平原微丘区的的道路，平曲线指标一般较高，平曲线较长，与特别是平原微丘区的的道路，平曲线指标一般较高，平曲线较长，与铁路，主要道路及河流交叉的地方往往是纵断面线形的控制点。在设铁路，主要道路及河流交叉的地方往往

4、是纵断面线形的控制点。在设计平面线形时，应考虑平原区道路纵断面设计的特殊处，为纵断面设计平面线形时，应考虑平原区道路纵断面设计的特殊处，为纵断面设计留有活动余地，以利于平纵线形组合设计。计留有活动余地，以利于平纵线形组合设计。第三章平面设计n n（四）平曲线应有足够的长度n n最小平曲线长度，一般应考虑按下述条件确定：最小平曲线长度，一般应考虑按下述条件确定：n n1. 1.驾驶员操作从容、乘客感觉舒适要求的平曲线最小长度驾驶员操作从容、乘客感觉舒适要求的平曲线最小长度n n平曲线最小长度不应小于平曲线最小长度不应小于P135P135表表5-15-1规定规定2.2.转角转角 小于小于 77时的

5、平曲线长度时的平曲线长度当道路转角小于或等于当道路转角小于或等于 77时时 , ,容易产生错觉容易产生错觉, ,即不易识别出曲线即不易识别出曲线, ,并误认并误认为比实际曲线要短为比实际曲线要短. .为了使驾驶员不产生错觉为了使驾驶员不产生错觉, ,应使应使 小于小于 77的曲线的外的曲线的外距距E E与与77时曲线的外距相等时曲线的外距相等, ,即应设置较长的平曲线。即应设置较长的平曲线。 第三章平面设计二、平面线形要素组合设计（一）平面要素组合类型（一）平面要素组合类型1. 1.基本型曲线：基本型曲线：如图（如图（5-15-1）所示，按照直线）所示，按照直线回旋线回旋线圆曲线圆曲线回旋线回

6、旋线直线的顺序组合的线直线的顺序组合的线形形式。回旋线、圆曲线、回旋线之长度比宜设计成形形式。回旋线、圆曲线、回旋线之长度比宜设计成1 11 11 11 1：2 2：1 1。第三章平面设计2.S2.S型曲线：型曲线：如图（如图（5-25-2）所示，两个反向圆曲线用两段回旋线连接的组合线形形式。）所示，两个反向圆曲线用两段回旋线连接的组合线形形式。（1 1）S S型相邻两个回旋线参数型相邻两个回旋线参数A A1 1与与A A2 2宜相等宜相等 （2 2）S S型两圆曲线半径之比不宜过大，以型两圆曲线半径之比不宜过大，以R R2 2/R/R1 1=11/3=11/3为宜为宜（3 3）LL（ A A

7、1 1+A+A2 2）/40/40LL反向回旋线间短直线或重合段的长度（反向回旋线间短直线或重合段的长度（mm）；）；A A1 1、A A2 2回旋线参回旋线参数。数。 3. 3.卵型曲线：卵型曲线：如图（如图（5-35-3）所示，用一个回旋线连接两个同向圆曲线的组合线形形式。）所示，用一个回旋线连接两个同向圆曲线的组合线形形式。 其其公公用用缓缓和和曲曲线线的的参参数数 AA最最好好在在R R2 2/2AR/2AR2 2范范围围内内(R(R2 2为为小小圆圆半半径径 ),),两两圆圆曲曲线线半半径径之之比比以以满满足足R R2 2 /R/R1 1=0.20.8=0.20.8为为宜宜 , ,两

8、两圆圆曲曲线线的的间间距距以以 D/RD/R2 2=0.0030.03=0.0030.03为宜为宜 (D(D为两圆曲线间的最小间距为两圆曲线间的最小间距 ) )。 第三章平面设计4. 4.凸凸型型曲曲线线：如如图图（5-45-4）所所示示在在两两个个同同向向回回旋旋线线间间不不插插入入圆圆曲线而径相衔接的基本型线形的特例。曲线而径相衔接的基本型线形的特例。只有在路线严格受地形、地物限制处方可采用凸型曲线。只有在路线严格受地形、地物限制处方可采用凸型曲线。第三章平面设计5. 5.复合型曲线：复合型曲线：如如图图（5-55-5）所所示示，两两个个以以上上同同向向回回旋旋线线间间在在曲曲率率相相等等

9、处处相相互互连连接接的线形形式的线形形式 。（1 1）两个回旋线参数之比宜为：）两个回旋线参数之比宜为： A A2 2/A/A1 1=1/1.5=1/1.5（2 2）复复合合型型回回旋旋线线除除了了受受地地形形和和其其它它特特殊殊限限制制的的地地方方外外，一一般般很很少使用，多出现在互通式立体交叉的匝道线形设计中。少使用，多出现在互通式立体交叉的匝道线形设计中。6.C6.C型曲线：型曲线：如如图图（5-65-6）所所示示，同同向向曲曲线线的的两两回回旋旋线线在在曲曲率率为为零零处处径径相相衔衔接接的的形式形式 。C C型型曲曲线线对对于于行行车车和和线线形形外外观观来来说说都都存存在在不不利利

10、影影响响，只只在在有有特特殊殊地地形条形条 件下方可采用。件下方可采用。第三章平面设计7. 7.回头曲线：回头曲线：如图（如图（5-75-7）所示：当山区因地质地形条件限制，自然展线困难）所示：当山区因地质地形条件限制，自然展线困难时所设置的回头形状的曲线称为回头曲线（圆心角大于或接近于时所设置的回头形状的曲线称为回头曲线（圆心角大于或接近于180180）回头曲线是由一个主曲线、两个辅助曲线和主、辅曲线所夹的直回头曲线是由一个主曲线、两个辅助曲线和主、辅曲线所夹的直线段组合而成的复杂曲线。线段组合而成的复杂曲线。设计速度为设计速度为40km/h40km/h的公路采用的公路采用35,30km/h

11、35,30km/h的回头曲线设计速度；的回头曲线设计速度；设计速度为设计速度为30km/h30km/h的公路采用的公路采用25km/h25km/h的回头曲线设计速度。的回头曲线设计速度。主曲线继续指标规定如主曲线继续指标规定如P135P135表表5-35-3所示所示第三章平面设计5.2纵断面线形设计n n一、纵断面线形设计要点一、纵断面线形设计要点n n（一）纵坡极限值的运用（一）纵坡极限值的运用n n在山区道路的设计中，应避免过分追求平缓的纵坡，使工程量和工程在山区道路的设计中，应避免过分追求平缓的纵坡，使工程量和工程投资增大，影响区域自然环境，或为节省工作量采用较长的陡坡或采投资增大，影响

12、区域自然环境，或为节省工作量采用较长的陡坡或采用不合理的陡坡与缓坡组合而影响行车安全。用不合理的陡坡与缓坡组合而影响行车安全。n n应从以下三方面分析：应从以下三方面分析：n n（1 1）工程和环境。）工程和环境。n n（2 2）道路通行能力）道路通行能力n n（3 3）车辆行驶速度）车辆行驶速度n n（二）最短坡长（二）最短坡长n n坡长不宜过短，以不小于设计速度坡长不宜过短，以不小于设计速度9s9s的行程为宜的行程为宜第三章平面设计n n（三）竖曲线半径的选用（三）竖曲线半径的选用n n竖曲线应选用较大半径为宜。当受限制时可采用一般最小值：坡差小竖曲线应选用较大半径为宜。当受限制时可采用一

13、般最小值：坡差小时应尽量采用大的竖曲线半径。有条件时，宜按时应尽量采用大的竖曲线半径。有条件时，宜按P139P139表表5-45-4的规定进的规定进行设计。行设计。n n（四）相邻竖曲线的衔接（四）相邻竖曲线的衔接n n相邻两个同向凹形或凸形竖曲线，特别是同向凹形竖曲线之间，如直相邻两个同向凹形或凸形竖曲线，特别是同向凹形竖曲线之间，如直坡段不长应合并为单曲线或复曲线。如图坡段不长应合并为单曲线或复曲线。如图5-125-12所示。所示。 n n相邻反向竖曲线之间，为使增重与减重间和缓过渡，中间最好插入一相邻反向竖曲线之间，为使增重与减重间和缓过渡，中间最好插入一段直坡段。若两竖曲线半径接近极限

14、值时，这段直坡段至少应为设计段直坡段。若两竖曲线半径接近极限值时，这段直坡段至少应为设计速度的速度的3s3s行程：当半径比较大时，亦可直接连接。如图行程：当半径比较大时，亦可直接连接。如图5-12b5-12b所示所示第三章平面设计n n（五）各种地形条件下的纵坡设计（五）各种地形条件下的纵坡设计n n（1 1）平原、微丘地形的纵坡应均匀平缓，注意保证最小填土高度和）平原、微丘地形的纵坡应均匀平缓，注意保证最小填土高度和最小纵坡的要求。丘陵地形应避免过分迁就地形而起伏过大，注意纵最小纵坡的要求。丘陵地形应避免过分迁就地形而起伏过大，注意纵坡应顺适下产生突变。坡应顺适下产生突变。n n（2 2）山

15、区沿河线应尽量采用平缓纵坡，坡长不应超过限制长度，纵）山区沿河线应尽量采用平缓纵坡，坡长不应超过限制长度，纵坡不宜大于坡不宜大于6%6%，注意路基控制标高的要求。，注意路基控制标高的要求。n n（3 3）越岭线：纵坡应力求均匀，尽量不采用极限或接近极限的坡度，）越岭线：纵坡应力求均匀，尽量不采用极限或接近极限的坡度，更不宜在连续采用极限长度的陡坡之间夹短的缓和坡段。越岭路线一更不宜在连续采用极限长度的陡坡之间夹短的缓和坡段。越岭路线一般不应设置反坡。垭口附近的纵坡应尽量缓一些，应满足平均纵坡的般不应设置反坡。垭口附近的纵坡应尽量缓一些，应满足平均纵坡的要求。要求。n n（4 4）山脊线和山腰线

16、除结合地形不得已时采用较大纵坡外，在可能）山脊线和山腰线除结合地形不得已时采用较大纵坡外，在可能条件下纵坡应缓些。条件下纵坡应缓些。第三章平面设计二、纵断面线形设计的一般原则n n原则如下原则如下n n（1 1）应满足纵坡及竖曲线的各项规定，以及相关高程控制点和构造）应满足纵坡及竖曲线的各项规定，以及相关高程控制点和构造物设计对纵断面的要求。物设计对纵断面的要求。n n（2 2）纵断面线形应平顺连续。）纵断面线形应平顺连续。n n（3 3）平面上直线路段不宜在短距离内出现凹凸起伏频繁的纵断面线）平面上直线路段不宜在短距离内出现凹凸起伏频繁的纵断面线形。形。n n（4 4）连续上坡合下坡路段应符

17、合平均纵坡的规定。）连续上坡合下坡路段应符合平均纵坡的规定。n n（5 5）长下坡的直坡段端部不应设计小半径的凹形竖曲线或平曲线。）长下坡的直坡段端部不应设计小半径的凹形竖曲线或平曲线。n n（6 6）纵断面设计应考虑路面排水的要求。）纵断面设计应考虑路面排水的要求。n n（7 7）在回头曲线路段，路线纵坡有特殊规定，应先定出回头曲线的）在回头曲线路段，路线纵坡有特殊规定，应先定出回头曲线的纵坡，再从两端接坡。纵坡，再从两端接坡。n n（8 8）应争取纵向填挖平衡。）应争取纵向填挖平衡。第三章平面设计5.3平、纵线形组合设计n n平、纵线形组合设计的总要求：设计速度平、纵线形组合设计的总要求：

18、设计速度v v60km/h60km/h，必须重视平、，必须重视平、纵的合理组合。设计速度纵的合理组合。设计速度40km/h40km/h。在保证行车安全的前提下，正确。在保证行车安全的前提下，正确运用线形要素指标。运用线形要素指标。n n一、视觉分析一、视觉分析n n（一）概念和意义（一）概念和意义n n 从视觉心理出发从视觉心理出发 , ,对道路的空间线形及其与周围自然景观和沿线建筑对道路的空间线形及其与周围自然景观和沿线建筑的协调等进行研究的协调等进行研究 分析分析 , ,以保持视觉的连续性以保持视觉的连续性 , ,使行车具有足够的舒使行车具有足够的舒适感和安全感的综合设计称为视觉分析。适感

19、和安全感的综合设计称为视觉分析。n n（二）驾驶员动视觉特点（二）驾驶员动视觉特点n n驾驶员的视觉判断能力与车速密切相关驾驶员的视觉判断能力与车速密切相关 , ,车速越高车速越高 , ,其注视前方越远其注视前方越远 , ,而视角逐渐变小。而视角逐渐变小。 研究表明研究表明 :驾驶员的注意力集中和心理紧张程度驾驶员的注意力集中和心理紧张程度随车速的增加而增加。随车速的增加而增加。注意力集中点和注意力集中点和 视野距离随车速而增大视野距离随车速而增大 , ,高高速行驶时速行驶时 , ,驾驶员对前景细节的视觉开始变得模糊不清。驾驶员对前景细节的视觉开始变得模糊不清。视角随视角随 车车速逐渐变窄速逐

20、渐变窄 , ,高速时驾驶员已不能顾及两侧景象了。高速时驾驶员已不能顾及两侧景象了。n n 第三章平面设计第三章平面设计n n驾驶员的动视觉具有如下特点：驾驶员的动视觉具有如下特点：n n（1 1）驾驶过程中，驾驶员不易全面正确感觉车外的情况变化）驾驶过程中，驾驶员不易全面正确感觉车外的情况变化n n（2 2）驾驶过程中，驾驶员的空间分辨能力降低）驾驶过程中，驾驶员的空间分辨能力降低n n（3 3）高速行驶时，对驾驶员易形成）高速行驶时，对驾驶员易形成“ “道路催眠道路催眠” ”。n n（4 4）高速行驶时，驾驶员更易出现错觉，导致判断失误增加。）高速行驶时，驾驶员更易出现错觉，导致判断失误增加

21、。n n（三）视觉分析方法（三）视觉分析方法n n道路动态透视图评价。道路动态透视图评价。n n二、组合设计原则二、组合设计原则n n道路平、纵线形组合设计的原则如下：道路平、纵线形组合设计的原则如下：n n1. 1.在视觉上能自然地引导驾驶员的视线，并保持视觉的连续性。在视觉上能自然地引导驾驶员的视线，并保持视觉的连续性。n n2. 2.保持线形技术指标在视觉和心理上的大小均衡。保持线形技术指标在视觉和心理上的大小均衡。n n3. 3.选择组合得当的合成坡度，以利于路面排水和行车安全。选择组合得当的合成坡度，以利于路面排水和行车安全。n n4. 4.注意与道路周围环境的配合。注意与道路周围环

22、境的配合。第三章平面设计三、组合设计方法n n（一）平、纵线形组合方式（一）平、纵线形组合方式n n通过分解立体线形要素，平、纵线形有以下六种组合形式。如图通过分解立体线形要素，平、纵线形有以下六种组合形式。如图5-215-21所示所示n n（1 1）平面为直线，纵断面是直坡线）平面为直线，纵断面是直坡线构成恒等坡度的直线：构成恒等坡度的直线：n n（2 2）平面为直线，纵断面是凹形竖曲线）平面为直线，纵断面是凹形竖曲线构成凹下去的直线：构成凹下去的直线：n n（3 3）平面为直线，纵断面是凸形竖曲线）平面为直线，纵断面是凸形竖曲线构成凸起的直线：构成凸起的直线：n n（4 4）平面为曲线，纵

23、断面是直坡线）平面为曲线，纵断面是直坡线构成恒等坡度的平曲线：构成恒等坡度的平曲线：n n（5 5）平面为曲线，纵断面是凹形竖曲线）平面为曲线，纵断面是凹形竖曲线构成凹下去的平曲线：构成凹下去的平曲线：n n（6 6）平面为曲线，纵断面是凸形竖曲线）平面为曲线，纵断面是凸形竖曲线构成凸起的平曲线。构成凸起的平曲线。第三章平面设计第三章平面设计n n组合效果分析组合效果分析n n（1 1）第一种组合线形简单，行车枯燥，视景缺乏变化，易使驾驶员）第一种组合线形简单，行车枯燥，视景缺乏变化，易使驾驶员产生疲劳和频繁超车、超速。设计时应采用画车道线、设标志、绿化，产生疲劳和频繁超车、超速。设计时应采用

24、画车道线、设标志、绿化，并与路侧设施配合等方法调节单调的视觉，增进视线诱导。并与路侧设施配合等方法调节单调的视觉，增进视线诱导。n n（2 2）第二种组合具有较好的视距条件，能给驾驶员以动的视觉效果，）第二种组合具有较好的视距条件，能给驾驶员以动的视觉效果，行车条件较好，设计时应避免采用较短的凹形竖曲线，在连续两个凹行车条件较好，设计时应避免采用较短的凹形竖曲线，在连续两个凹形竖曲线间注意避免插入短的直坡段，在长直线末端不宜插入小半径形竖曲线间注意避免插入短的直坡段，在长直线末端不宜插入小半径的凹形竖曲线。的凹形竖曲线。n n（3 3）第三种组合视距条件差，线形单调，应注意避免：无法避免时）第

25、三种组合视距条件差，线形单调，应注意避免：无法避免时应采用较大的竖曲线半径，若长直线上反复凹凸时，应避免出现应采用较大的竖曲线半径，若长直线上反复凹凸时，应避免出现“ “驼驼峰峰” ”、“ “暗凹暗凹” ”和和“ “浪形浪形” ”等不良视觉现象。等不良视觉现象。n n（4 4）第四种组合只要圆曲线半径选择适当，纵坡不过陡，可获得较）第四种组合只要圆曲线半径选择适当，纵坡不过陡，可获得较好的视觉和心理感受，设计时须检查合成坡度是否超限。好的视觉和心理感受，设计时须检查合成坡度是否超限。n n（5 5）第）第5.65.6种组合设计是较复杂的组合形式。若平、纵面线形要素大种组合设计是较复杂的组合形式

26、。若平、纵面线形要素大小适宜，位置适当，均衡协调，可活得视觉舒顺、视线诱导良好的立小适宜，位置适当，均衡协调，可活得视觉舒顺、视线诱导良好的立体线形：相反，则会出现一些不良的后果。体线形：相反，则会出现一些不良的后果。第三章平面设计n n（二）平、纵线形组合的基本要求（二）平、纵线形组合的基本要求n n（1 1）直线与直坡线、直线与凹形竖曲线、直线与凸形竖曲线、平曲）直线与直坡线、直线与凹形竖曲线、直线与凸形竖曲线、平曲线与直坡线是常用的组合形式。只要圆曲线半径和竖曲线半径达到一线与直坡线是常用的组合形式。只要圆曲线半径和竖曲线半径达到一般值以上就能获得较好的效果。般值以上就能获得较好的效果。

27、n n（2 2）平曲线与竖曲线宜相互重合，且平曲线应稍长于竖曲线。）平曲线与竖曲线宜相互重合，且平曲线应稍长于竖曲线。第三章平面设计n n（3 3）要保持平曲线与竖曲线大小均衡。）要保持平曲线与竖曲线大小均衡。n n研究认为：竖曲线半径约为平曲线半径研究认为：竖曲线半径约为平曲线半径10201020倍，能达到均衡。倍，能达到均衡。n n（4 4）要选择适当的合成坡度）要选择适当的合成坡度n n（三）平、纵线形设计中应避免的组合（三）平、纵线形设计中应避免的组合n n（1 1）避免竖曲线的顶、底部插入小半径的平曲线）避免竖曲线的顶、底部插入小半径的平曲线n n（2 2）避免将小半径的平曲线起、终

28、点设在或接近竖曲线的顶部或底）避免将小半径的平曲线起、终点设在或接近竖曲线的顶部或底部。部。n n（3 3）避免使竖曲线顶、底部与反向平曲线的拐点重合。）避免使竖曲线顶、底部与反向平曲线的拐点重合。n n（4 4）避免小半径的竖曲线与缓和曲线重合。）避免小半径的竖曲线与缓和曲线重合。n n（5 5）避免在长直坡上设置陡坡或长度短、半径小的竖曲线。）避免在长直坡上设置陡坡或长度短、半径小的竖曲线。n n（6 6）避免出现驼峰、暗凹、跳跃等使驾驶员视线中断的线形。）避免出现驼峰、暗凹、跳跃等使驾驶员视线中断的线形。第三章平面设计第三章平面设计第三章平面设计第三章平面设计3.3.路线平面设计的内容路

29、线平面设计的内容道路平面线形设计道路平面线形设计 , , 是根据汽车行驶的力学性质和行驶轨迹要求是根据汽车行驶的力学性质和行驶轨迹要求 , , 合理地确定各线形要素的几何参数合理地确定各线形要素的几何参数 , , 保持线形的连续性和均衡性保持线形的连续性和均衡性 , , 避免采用长直线避免采用长直线 , , 并注意使线形与地形、地物、环境并注意使线形与地形、地物、环境 和景观等协调。和景观等协调。由于线形几何要素的确定是以设计速度为依据的由于线形几何要素的确定是以设计速度为依据的 , , 因此因此 , , 对于车速对于车速较高的道路较高的道路 , , 线形设计还应考虑汽车行驶美学及驾驶员视觉和

30、心理线形设计还应考虑汽车行驶美学及驾驶员视觉和心理上的要求。本章将重点讨论这些要素上的要求。本章将重点讨论这些要素 , , 如圆曲线半径、缓和曲线长如圆曲线半径、缓和曲线长度以及直线、曲线的合理配置等。度以及直线、曲线的合理配置等。 第三章平面设计3.2 直线一一一一 直线的特点直线的特点直线的特点直线的特点1.1.优点：优点：(1)(1)节省距离节省距离; ;(2)(2)汽车在直线上行驶受力简单，方向明确，驾驶操作简易；汽车在直线上行驶受力简单，方向明确，驾驶操作简易；(3)(3)测设简单。测设简单。2.2.缺点：缺点：(1)(1)在地形有较大起伏的地区在地形有较大起伏的地区 , , 直线线

31、形大多难于与地形相协调直线线形大多难于与地形相协调 , , 易产易产生高填深挖路基生高填深挖路基 , , 破坏自然景观破坏自然景观 , , 若长度运用不当若长度运用不当 , , 不仅破坏了线形不仅破坏了线形的连续性的连续性 , , 也不便达到也不便达到 线形设计自身的协调。线形设计自身的协调。 (2)(2)过长的直线易使驾驶人员感到单调、疲倦过长的直线易使驾驶人员感到单调、疲倦 , , 难以目测车间距离难以目测车间距离 , , 于于是产生尽快驶出直线的急躁情绪是产生尽快驶出直线的急躁情绪 , , 一再加速以至超过规定车速许多一再加速以至超过规定车速许多 , , 这这样很容易导致交通事故的发生。

32、样很容易导致交通事故的发生。 第三章平面设计二二二二 直线的最大长度和最小长度直线的最大长度和最小长度直线的最大长度和最小长度直线的最大长度和最小长度1.1.直线的最大长度直线的最大长度 德国和日本：直线的最大长度（以米计）为德国和日本：直线的最大长度（以米计）为2020（是计算行车速度，用是计算行车速度，用km/hkm/h表示）；表示）；苏联：苏联：8km8km；美国：美国：3mile3mile（4.83km4.83km）。）。我国规范指出我国规范指出: : 直线的最大长度应有所限制，尽量避免长直线。当地形条件及其它特殊情直线的最大长度应有所限制，尽量避免长直线。当地形条件及其它特殊情况限制

33、而采用长直线时，为弥补长直线路段景观单调缺陷，应结合沿线具况限制而采用长直线时，为弥补长直线路段景观单调缺陷，应结合沿线具体情况采取相应的技术措施。体情况采取相应的技术措施。第三章平面设计2. 2.直线的最小长度直线的最小长度 同向曲线限制直线最小长度的原因同向曲线限制直线最小长度的原因: :当直线较短当直线较短, ,在视觉上容易形成直线与在视觉上容易形成直线与两端曲线构成反弯的错觉两端曲线构成反弯的错觉; ;甚至把两个曲线看成一个曲线甚至把两个曲线看成一个曲线, ,破坏了线形破坏了线形的连续性的连续性, ,形成所谓形成所谓” ”断背曲线断背曲线” ”. .反向曲线限制直线最小长度的原因反向曲

34、线限制直线最小长度的原因: :由于两弯道转弯方向相反由于两弯道转弯方向相反, ,考虑到其超考虑到其超高和加宽缓和的需要高和加宽缓和的需要, ,以及驾驶人员操作的方便以及驾驶人员操作的方便. .V60km/hV60km/h时时（1 1）同向曲线间的直线最小长度不小于）同向曲线间的直线最小长度不小于6V6V（米）；（米）；（2 2）反向曲线间的直线最小长度以不小于）反向曲线间的直线最小长度以不小于2V2V（米）。（米）。V40km/hV40km/h时以上条件参考执行时以上条件参考执行 。同向曲线间当地形条件及其它特殊。同向曲线间当地形条件及其它特殊情况限制时，最小直线长度情况限制时，最小直线长度(

35、 (以以mm计计) )可适当减短，但不得小于设计速可适当减短，但不得小于设计速度度( (以以km/hkm/h计计) )的的3 3倍。倍。 第三章平面设计第三章平面设计三三. .直线的运用直线的运用（1 1）不受地形、地物限制的平坦地区或山涧谷地；）不受地形、地物限制的平坦地区或山涧谷地；（2 2）城镇及其近郊道路）城镇及其近郊道路 , , 或以直线为主体进行规划的地区或以直线为主体进行规划的地区 ; ;（3 3）长大桥梁、隧道等构造物路段；）长大桥梁、隧道等构造物路段；（4 4）路线交叉点及其前后路段；）路线交叉点及其前后路段；（5 5）双车道公路提供超车的路段。）双车道公路提供超车的路段。

36、当当不不得得已已采采用用长长直直线线时时, ,应应注注意意其其对对应应的的纵纵坡坡不不宜宜过过大大; ;若若两两侧侧地地形形过过于于空空旷旷, ,宜宜采采取取一一定定措措施施予予以以改改善善; ;定定线线时时应应注注意意把把能能引引起起兴兴趣趣的的自自然然风风景景和和建建筑筑物物纳纳入入视视线线范范围围. .在在长长直直线线尽尽头头设设置置的的平平曲曲线线, ,还还必必须须采采取设置标志取设置标志, ,增大路面抗滑能力等安全保护措施增大路面抗滑能力等安全保护措施. .第三章平面设计3.3 圆曲线一一 圆曲线的特点圆曲线的特点设置在路线改变方向的转折处设置在路线改变方向的转折处. . 1. 1.

37、曲线上任意点的曲率半径曲线上任意点的曲率半径 R= R= 常数常数 , , 曲率曲率 1/R= 1/R= 常数常数 , , 故测设故测设和计算简单和计算简单 ; ; 2. 2.曲线上任意一点都在不断地改变着方向曲线上任意一点都在不断地改变着方向 , , 比直线更能适应地形的比直线更能适应地形的变化变化 , , 尤其是由不同半径的多个圆曲线组合而成的复曲线尤其是由不同半径的多个圆曲线组合而成的复曲线 , , 对对地形、地物和环境有更强的适应能力地形、地物和环境有更强的适应能力 ; ; 3. 3.汽车在圆曲线上行驶要受到离心力的作用汽车在圆曲线上行驶要受到离心力的作用 , , 而且往往要比在直线而

38、且往往要比在直线上行驶多占用道路宽度上行驶多占用道路宽度 ; ; 4. 4. 汽车在小半径的圆曲线内侧行驶时汽车在小半径的圆曲线内侧行驶时 , , 视距条件较差视距条件较差 , , 视线受到视线受到路堑边坡或其他障碍物的影响较大路堑边坡或其他障碍物的影响较大 , , 因而容易发生行车事故。因而容易发生行车事故。 第三章平面设计二二二二 圆曲线半径及圆曲线长度圆曲线半径及圆曲线长度圆曲线半径及圆曲线长度圆曲线半径及圆曲线长度1. 1.圆曲线半径公式圆曲线半径公式（1 1）横向力系数）横向力系数 讨论讨论危危及及行行车车安安全全：h h h h横横向向摩摩阻阻系系数数，与与车车速速、路路面面种种类

39、类及及状状态态、轮胎状态有关。其取值范围为轮胎状态有关。其取值范围为干燥路面干燥路面0.40.80.40.8潮湿黑路面潮湿黑路面0.250.40.250.4路面结冰积雪路面结冰积雪0.20.2以下以下光滑冰面光滑冰面0.060.06增加驾驶操纵的困难增加驾驶操纵的困难轮轮胎胎横横向向变变形形，导导致致轮轮迹迹有有横横向向偏偏移移角角。当当车车速速较较高高，角角度度大大于于5 5度度，司司机很难控制。机很难控制。增加燃料消耗和轮胎磨损增加燃料消耗和轮胎磨损 （见教材表格）（见教材表格） 第三章平面设计旅行不舒适：当旅行不舒适：当 0.100.10时，不感到有曲线存在，很平稳；时，不感到有曲线存在

40、，很平稳； 当当=0.15=0.15时，稍感到有曲线存在，尚平稳；时，稍感到有曲线存在，尚平稳； 当当=0.20=0.20时，已感到有曲线存在，稍感不稳定；时，已感到有曲线存在，稍感不稳定； 当当=0.35=0.35时，感到有曲线存在，不稳定；时，感到有曲线存在，不稳定； 当当0.400.40时，非常不稳定，有倾车的危险感时，非常不稳定，有倾车的危险感 的舒适界限，由的舒适界限，由0.110.11到到0.160.16随行车速度而变化，通常高速路取较低值，随行车速度而变化，通常高速路取较低值，低速路取较高值。低速路取较高值。第三章平面设计（2 2）最大超高）最大超高 i ihmaxhmax限制最

41、大超高原因：限制最大超高原因：道路上行驶的车速不一样，要兼顾快车和慢车。超高过大，对于慢车或者暂停道路上行驶的车速不一样，要兼顾快车和慢车。超高过大，对于慢车或者暂停在弯道上的车辆，有沿路面最大合成坡度下滑的危险。在弯道上的车辆，有沿路面最大合成坡度下滑的危险。因此：因此： i ihmax hmax w w w w为一年中气候恶劣季节路面的横向摩阻系数为一年中气候恶劣季节路面的横向摩阻系数. .公路采用公路采用10%-10%-高速公路高速公路, ,一级公路一级公路 8%-8%-二三四级公路二三四级公路 6%-6%-积雪冰冻地区的各级公路积雪冰冻地区的各级公路城市道路用城市道路用6%-80km/

42、h6%-80km/h 4%-60,50km/h 4%-60,50km/h 2%-40,30,20km/h 2%-40,30,20km/h第三章平面设计2. 2. 最小圆曲线半径最小圆曲线半径 公路：公路：极限最小半径：指各级公路在采用允许最大超高和允许的横向摩阻系数极限最小半径：指各级公路在采用允许最大超高和允许的横向摩阻系数情况下情况下, ,能保证汽车安全行驶的最小半径能保证汽车安全行驶的最小半径.中的极限最小半径中的极限最小半径就是在规定的设计速度下就是在规定的设计速度下, ,按按i ih h=8%, =8%, h h=0.10.16=0.10.16计算出来的计算出来的. . 特殊困难的条

43、件下不得已才使用的，一般不轻易采用。特殊困难的条件下不得已才使用的，一般不轻易采用。一般最小半径一般最小半径: :指各级公路在采用允许的超高和横向摩阻系数情况下指各级公路在采用允许的超高和横向摩阻系数情况下, ,能能保证汽车安全保证汽车安全, ,舒适行驶的最小半径舒适行驶的最小半径.中的极限最小半径就是中的极限最小半径就是在规定的设计速度下在规定的设计速度下, ,按按i ih h=68%, =68%, h h=0.050.06=0.050.06计算出来的计算出来的. . 旅客有充分的舒适感旅客有充分的舒适感, , 线形对于地形、地物有比较好的适应性，线线形对于地形、地物有比较好的适应性，线形设

44、计不会过多地增加工程量形设计不会过多地增加工程量. . 不设超高最小半径不设超高最小半径: : h h =0.035 =0.035，i ih h = -0.015 = -0.015按公式计算得来。按公式计算得来。城市道路：一般采用不设超高的半径城市道路：一般采用不设超高的半径第三章平面设计3. 3. 圆曲线半径的运用圆曲线半径的运用 道路平面设计时道路平面设计时, ,应该根据地形地物等条件应该根据地形地物等条件, ,尽量选用较大半径尽量选用较大半径. . 既要满足技术合理既要满足技术合理, ,又要经济适用又要经济适用. . 三个最小半径的选用原则三个最小半径的选用原则. . 最大圆曲线半径：不

45、宜超过最大圆曲线半径：不宜超过10000m 10000m 4.4.圆曲线的最小长度圆曲线的最小长度 为便于驾驶操作和行车安全舒适为便于驾驶操作和行车安全舒适, ,汽车在任何一段线形上行驶的时间都汽车在任何一段线形上行驶的时间都不应短于三秒不应短于三秒. . 平曲线设计时平曲线设计时 , , 圆曲线的最小长度一般要有圆曲线的最小长度一般要有3S3S行程行程 . .第三章平面设计三三三三 圆曲线的计算圆曲线的计算圆曲线的计算圆曲线的计算第三章平面设计JDJD 1. 1.曲线要素计算曲线要素计算E E 已知已知: :曲线半径曲线半径R(m)R(m)，曲线转角，曲线转角 ( (度），度）， 则则 :

46、: 圆曲线长圆曲线长 L=R*(L=R*( /180)*/180)* (m); (m); 切线长切线长 T=R*tg(T=R*tg( /2) (m);/2) (m); 外距外距 E=Rsec(E=Rsec( /2)-1 (m);/2)-1 (m); 超距超距 J=2T-L J=2T-L (m);(m);2.2.主点桩号计算主点桩号计算 已知：交点已知：交点JDJD的桩号，的桩号， 则则 ：曲线起点：曲线起点ZYZY（直圆）（直圆）=JD-T=JD-T 曲线终点曲线终点YZYZ（圆直）（圆直）=ZY+L=ZY+L 曲线中点曲线中点QZQZ（曲中）（曲中）=YZ-L/2=YZ-L/2 交点桩号交点

47、桩号JDJD（交点）（交点）=QZ+J/2=QZ+J/2第三章平面设计3.4 3.4 缓和曲线缓和曲线一一一一 缓和曲线的作用与缓和曲线的作用与缓和曲线的作用与缓和曲线的作用与性质性质性质性质 1.1.作用作用（1)1)曲率连续变化，便于车曲率连续变化，便于车辆遵循辆遵循 （2 2）离心力逐渐变化，旅）离心力逐渐变化，旅客感觉舒适客感觉舒适 （3 3）超高横坡度逐渐变化，）超高横坡度逐渐变化，行车更加平稳行车更加平稳 （4 4）与圆曲线配合得当，）与圆曲线配合得当，增加线形美观增加线形美观 第三章平面设计2.2.性质性质讨论汽车直线进入圆曲线转弯的轨迹方程：讨论汽车直线进入圆曲线转弯的轨迹方程

48、：假设：汽车匀速行驶假设：汽车匀速行驶 v(m/s)v(m/s)方向盘匀速转动方向盘匀速转动(rad/min)(rad/min)行驶时间行驶时间 t(s)t(s)前后轮轴距前后轮轴距d d行驶轨迹曲线半径行驶轨迹曲线半径rr方向盘转动角度方向盘转动角度 =t=t车轮转动角度车轮转动角度 =k=k=ktkt( (k1)k1)则则r=r=d/tand/tand/=d/(kt)d/=d/(kt)t=d/t=d/（ krkr）行驶轨迹弧长行驶轨迹弧长 l l=vt=vd/(kr)=vt=vd/(kr) 令令vd/(k)=Cvd/(k)=C（C C为常数）为常数）则则l=C/l=C/r r汽车匀速从直线

49、进入圆曲线时，其行驶轨迹汽车匀速从直线进入圆曲线时，其行驶轨迹的弧长与曲线的曲率半径之乘积为一常数的弧长与曲线的曲率半径之乘积为一常数。 C=AC=A22=l lr r即为回旋线的表达形式。即为回旋线的表达形式。回旋线终点处：回旋线终点处： l l=L=LS S， r=Rr=R，则，则 RLRLS S=A=A2 2 第三章平面设计二二 缓和曲线的形式缓和曲线的形式1.1.回旋线的数学表达式回旋线的数学表达式 一般方程一般方程：r rl l =C=A=C=A2 2在缓和曲线的终点处在缓和曲线的终点处 ,l =Ls,r=R, ,l =Ls,r=R, 则则 RLs= ARLs= A2 2, , 即即

50、 如右图如右图, ,在回旋线上任意点在回旋线上任意点P P取微分单元取微分单元, ,则有则有: :dl=rddl=rd 以以rl=Arl=A2 2代入得代入得: :dl=dl=当当l=0, l=0, =0,ldl=A=0,ldl=A2 2dd 积分得积分得:l :l2 2=2A=2A2 2 , , =l=l2 2/2A/2A2 2第三章平面设计dx=dlcosdx=dlcos (1) (1)dy=dlsindy=dlsin (2) (2)第三章平面设计n n将式中的将式中的coscos ,sin,sin 分别以级数表示分别以级数表示: :代入代入dx=dldx=dl coscos ,dy=dl

51、dy=dl sinsin ,得到新的式子,并将将 =l=l2 2/2A/2A2 2也代入也代入, ,得得第三章平面设计n n将上式积分将上式积分( (积分后积分后, ,将将 代入代入), ),得得在回旋线终点处在回旋线终点处,l=Ls,r=R,l=Ls,r=R,代入上式代入上式, ,便得便得第三章平面设计2. 2.有缓和曲线道路平曲线几何元素有缓和曲线道路平曲线几何元素 第三章平面设计3. 3. 3. 3.其他形式的缓和曲线其他形式的缓和曲线其他形式的缓和曲线其他形式的缓和曲线1).1).三次抛物线三次抛物线 2).2).双纽线双纽线3).3).多次抛物线多次抛物线 我国公路我国公路标准标准和

52、和城市道路规范城市道路规范规定采用回规定采用回旋线为缓和曲线形式。旋线为缓和曲线形式。第三章平面设计三三 缓和曲线的长度及参数缓和曲线的长度及参数1. 1.缓和曲线的最小长度缓和曲线的最小长度（1 1）旅客感觉舒适）旅客感觉舒适离心加速度的变化率离心加速度的变化率 ：汽车在匀速行驶的情况下，汽车在匀速行驶的情况下，公路参考这一规定建议公路参考这一规定建议 s s0.60.6（m/sm/s3 3）, ,高速公路通常采用高速公路通常采用 s s=0.35=0.35（m/sm/s3 3），最大为），最大为 s s=0.5=0.5（m/sm/s3 3）。）。 第三章平面设计（2 2）超高渐变率适中）超

53、高渐变率适中式中：式中：B B道路超高横断面旋转轴至车行道路缘带外侧边缘的宽度（道路超高横断面旋转轴至车行道路缘带外侧边缘的宽度（m m）；）； i i超高横坡度与路拱坡度的代数差；超高横坡度与路拱坡度的代数差； p p适适当当的的超超高高渐渐变变率率，即即旋旋转转轴轴线线与与车车行行道道外外侧侧边边缘缘线线之之间间的的相相对对坡度坡度. .B*B*i i p pLLSS第三章平面设计（3 3）行驶时间不过短）行驶时间不过短（3S3S行程距离）行程距离）（4 4）线形顺适与美观的要求）线形顺适与美观的要求 缓和曲线角缓和曲线角=329=329而而=L=LS S/2R(rad)/2R(rad)则

54、则R/9LRR/9LR2.2.缓和曲线参数缓和曲线参数A A值值第三章平面设计n n缓和曲线参数缓和曲线参数 A A 值决定了回旋线曲率变化的缓急程度值决定了回旋线曲率变化的缓急程度 . .n n经验认为经验认为 : : 使用回旋线作为缓和曲线时使用回旋线作为缓和曲线时 , , 回旋线参数回旋线参数 A A 和与之连和与之连接的圆曲线之间只要保持接的圆曲线之间只要保持 R/3 AR, R/3 AR, 便可得到视觉上协调而又舒便可得到视觉上协调而又舒顺的线形。顺的线形。n n不过上述关系只适用不过上述关系只适用 R R 在某种范围之间。经验证明在某种范围之间。经验证明 , , 当当 R R 在在

55、 100 100 m m 左右时左右时 , , 通常取通常取 A= R; A= R; 如果如果 R R 小于小于 1 00 m, 1 00 m, 则选择则选择 A A 等于等于 R R 或大于或大于 R R 。反之。反之 , , 在圆曲线半径较大时在圆曲线半径较大时 , , 可选择可选择 A A 在在 R/3 R/3 左右，左右，如如 R R 超过了超过了 3000 m, 3000 m, 即使即使 A A 小于小于 R/3, R/3, 在视觉上也是没有问题的在视觉上也是没有问题的。第三章平面设计2.4.52.4.5缓和曲线的省略缓和曲线的省略缓和曲线的省略缓和曲线的省略 1. 1.公路路线设计

56、规范公路路线设计规范规定规定 ：四级公路不设缓和曲线。：四级公路不设缓和曲线。 城市道路设计规范城市道路设计规范规定：当设计车速规定：当设计车速40km/h40km/h时不设置缓和曲线。时不设置缓和曲线。 2.2.内移值内移值 p p=L=LS S2 2/24RR/24RR增大，增大， p p减小。减小。当当 p=p=0.200.20（mm） L LS S=Vt/1.2=Vt/1.2t=3(s)t=3(s)得得 R R临界临界=0.144V=0.144V2 2公路：不设缓和曲线的最小半径公路：不设缓和曲线的最小半径= =不设超高的最小半径不设超高的最小半径城市道路：不设缓和曲线的最小半径城市道

57、路：不设缓和曲线的最小半径=2R=2R临界临界3. 3.缓和曲线的省略：缓和曲线的省略： (1)(1)在直线与圆曲线间，当圆曲线半径大于或等于在直线与圆曲线间，当圆曲线半径大于或等于 “ “ 不设超高的最小半径不设超高的最小半径 ” ” 时。时。 (2)(2)半径不同的同向圆曲线间，当小圆半径大于或等于半径不同的同向圆曲线间，当小圆半径大于或等于“ “不设超高的最不设超高的最小半径小半径 时。时。第三章平面设计 (3) (3)小圆半径大于表小圆半径大于表 3-5 3-5 中所列临界曲线半径中所列临界曲线半径 , , 且符合下列条件之一且符合下列条件之一时时 小圆曲线按规定设置相当于最小缓和曲线

58、长的回旋线时小圆曲线按规定设置相当于最小缓和曲线长的回旋线时 , , 其大圆其大圆与小圆的内移值之差不超过与小圆的内移值之差不超过 0.10m0.10m 设计速度设计速度 80km/h 80km/h 时时 , , 大圆半径大圆半径 (R1 ) (R1 ) 与小圆半径与小圆半径 (R2 ) (R2 ) 之之比小于比小于1.5.1.5. 设计速度设计速度 80km/h 80km/h 时时 , , 大圆半径大圆半径 (R1) (R1) 与小圆半径与小圆半径 (R2) (R2) 之比之比小于小于 2.2.第三章平面设计2.4.6 2.4.6 2.4.6 2.4.6 缓和曲线的设置与计算缓和曲线的设置与

59、计算缓和曲线的设置与计算缓和曲线的设置与计算第三章平面设计四四四四 计算示例计算示例计算示例计算示例例题例题: :在平原区某二级公路在平原区某二级公路(V=80km/h)(V=80km/h)有一弯道有一弯道R=250m,R=250m,交点交点JDJD的桩号为的桩号为K17+568.38,K17+568.38,转角转角a=.a=.试计算该曲线上设置缓和曲线后的五个基本桩号试计算该曲线上设置缓和曲线后的五个基本桩号第三章平面设计第三章平面设计第三章平面设计3.5 平面线形设计一一一一 平面线形设计一般原则平面线形设计一般原则平面线形设计一般原则平面线形设计一般原则 1.1.平平面面线线形形简简捷捷

60、、连连续续、 顺顺适适，与与地地形形、地地物物相相适适应应，与与周边环境相协调。周边环境相协调。2. 2.行行使使力力学学上上的的要要求求是是基基本本的的, ,视视觉觉和和心心理理上上的的要要求求对对高高速速路应尽量满足路应尽量满足. .3.3.保持平面线形的均衡与连贯保持平面线形的均衡与连贯 。 (1)(1)长直线尽头不能接以小半径曲线。长直线尽头不能接以小半径曲线。(2)(2)高、低标准之间要有过渡高、低标准之间要有过渡.第三章平面设计4. 4. 应避免连续急弯的线形应避免连续急弯的线形 。5. 5. 平曲线应有足够的长度平曲线应有足够的长度 。（1 1）汽车驾驶员在操纵方向盘时不感到困难

61、）汽车驾驶员在操纵方向盘时不感到困难 平平曲曲线线一一般般由由前前后后缓缓和和曲曲线线和和中中间间圆圆曲曲线线共共三三段段曲曲线线组组成成。根根据据经经验验 , , 在在每每段段曲曲线线上上驾驾驶驶员员操操作作方方向向盘盘不不感感到到困困难难至至少少需需要要 3s 3s 的的时时间间 , , 全全长长需需要要 9s; 9s; 如如果果中中间间的的圆圆曲曲线线长长度度为为零零 , , 形形成成凸凸型型曲曲线线 , , 至至少少也也需需要要 6s 6s 的的行行程程。因因此此按按 6s 6s 的的通通过过时时间间来来设设置最小平曲线长度是适宜的。置最小平曲线长度是适宜的。（2 2）缓和曲线上离心加

62、速度的变化率不超出定值）缓和曲线上离心加速度的变化率不超出定值 当当平平曲曲线线是是由由两两段段缓缓和和曲曲线线组组成成的的凸凸型型曲曲线线时时 , , 平平曲曲线线的的最最小小长长度应取该最小缓和曲线长度的两倍。度应取该最小缓和曲线长度的两倍。 第三章平面设计(3)(3)转角转角 小于小于 77时的平曲线长度时的平曲线长度当道路转角小于或等于当道路转角小于或等于 77时时 , ,容易产生错觉容易产生错觉, ,即不易识别出曲即不易识别出曲线线, ,并误认为比实际曲线要短并误认为比实际曲线要短. .为了使驾驶员不产生错觉为了使驾驶员不产生错觉, ,应应使使 小于小于 77的曲线的外距的曲线的外距

63、E E与与77时曲线的外距相等时曲线的外距相等, ,即应设即应设置较长的平曲线。置较长的平曲线。 第三章平面设计(一)直线与曲线的组合n n路线的行车平顺性要求直线与曲线彼此协调而有比例地交路线的行车平顺性要求直线与曲线彼此协调而有比例地交替替. .路线的平曲变化应缓和匀顺路线的平曲变化应缓和匀顺. .平曲线的半径、长度与相平曲线的半径、长度与相邻的直线长度应相适应邻的直线长度应相适应. .例如例如, ,德国的道路设计规范规定德国的道路设计规范规定, ,曲曲线半径的大小取决于相连直线的长度线半径的大小取决于相连直线的长度L. L.当当L500mL500m时时,RL(m);,RL(m);当当L5

64、00mL500m时时,R500(m).,R500(m).n n过长的直线会使司机感到疲倦过长的直线会使司机感到疲倦, ,同时也是肇事的原因之一同时也是肇事的原因之一. .n n直线与圆曲线配合不好的线形应予避免直线与圆曲线配合不好的线形应予避免. .二二 平面线形组合与衔接平面线形组合与衔接第三章平面设计( (二二) )曲线与曲线的组合曲线与曲线的组合1 1、圆曲线的组合、圆曲线的组合（1 1）同向曲线）同向曲线同向曲线是指转向相同的两相邻曲线。同向曲线间以短直同向曲线是指转向相同的两相邻曲线。同向曲线间以短直线相连而成的曲线称为断背曲线，它破坏了平面线形的连线相连而成的曲线称为断背曲线，它破

65、坏了平面线形的连续性，应当避免。同向曲线间的最小长度应满足规范要求。续性，应当避免。同向曲线间的最小长度应满足规范要求。第三章平面设计（2 2）反向曲线）反向曲线 反向曲线是指转向相反的两相邻曲线。两反向曲线间最小反向曲线是指转向相反的两相邻曲线。两反向曲线间最小直线长度宜大于或等于两倍的设计速度值。设计速度小于直线长度宜大于或等于两倍的设计速度值。设计速度小于40km/h40km/h的双车道公路，两相邻反向曲线在无超高加宽时可的双车道公路，两相邻反向曲线在无超高加宽时可径相连接；在无超高而有加宽时，中间应有长度不小于径相连接；在无超高而有加宽时，中间应有长度不小于10m10m的加宽缓和段。的

66、加宽缓和段。第三章平面设计（3 3）复曲线）复曲线复曲线是指两同向曲线直接相连、组合而成的曲线。一、二、三级公复曲线是指两同向曲线直接相连、组合而成的曲线。一、二、三级公路半径不同的圆曲线构成为复曲线时，应符合以下条件之一：路半径不同的圆曲线构成为复曲线时，应符合以下条件之一：a a、当小圆半径大于或等于、当小圆半径大于或等于“ “不设超高的最小半径不设超高的最小半径 ” ” 时。时。b b、小圆半径大于表、小圆半径大于表 3-53-5中所列临界曲线半径中所列临界曲线半径 , ,且符合下列条件之一时且符合下列条件之一时 小圆曲线按规定设置相当于最小缓和曲线长的回旋线时小圆曲线按规定设置相当于最

67、小缓和曲线长的回旋线时 , ,其大圆与小其大圆与小圆的内移值之差不超过圆的内移值之差不超过 0.10m0.10m设计速度设计速度80km/h80km/h时时 , ,大圆半径大圆半径 (R1)(R1)与小圆半径与小圆半径 (R2)(R2)之比小于之比小于1.5.1.5.设计速度设计速度 80km/h80km/h时时 , ,大圆半径大圆半径 (R1)(R1)与小圆半径与小圆半径 (R2)(R2)之比小于之比小于 2.2.第三章平面设计2 2、回头曲线、回头曲线n n当山区因地质地形条件限制，自然展线困难时所设置的回当山区因地质地形条件限制，自然展线困难时所设置的回头形状的曲线称为回头曲线（圆心角大

68、于或接近于头形状的曲线称为回头曲线（圆心角大于或接近于180180）n n回头曲线是由一个主曲线、两个辅助曲线和主、辅曲线所回头曲线是由一个主曲线、两个辅助曲线和主、辅曲线所夹的直线段组合而成的复杂曲线。夹的直线段组合而成的复杂曲线。n n设计速度为设计速度为40km/h40km/h的公路采用的公路采用35,30km/h35,30km/h的回头曲线设计的回头曲线设计速度；设计速度为速度；设计速度为30km/h30km/h的公路采用的公路采用25km/h25km/h的回头曲线的回头曲线设计速度。设计速度。第三章平面设计第三章平面设计1.1.基本型：按照直线基本型：按照直线回旋线回旋线圆曲线圆曲线

69、回旋线回旋线直线的顺序组合的线形直线的顺序组合的线形形式。回旋线、圆曲线、回旋线之长度比宜设计成形式。回旋线、圆曲线、回旋线之长度比宜设计成1 11 11 11 1：2 2：1 1。2. S2. S型：两个反向圆曲线用两段回旋线连接的组合线形形式。（型：两个反向圆曲线用两段回旋线连接的组合线形形式。（1 1）S S型相型相邻两个回旋线参数邻两个回旋线参数A A1 1与与A A2 2宜相等宜相等 （2 2）S S型两圆曲线半径之比不宜过大，以型两圆曲线半径之比不宜过大，以R R2 2/R/R1 1=11/3=11/3为宜为宜 （3 3）L L （ A A1 1+A+A2 2）/40/40 L L

70、反向回旋线间短直线或重合段的长度（反向回旋线间短直线或重合段的长度（mm）；）；A A1 1、A A2 2回旋线参数。回旋线参数。 3、平面线形的组合第三章平面设计3.3.卵型：用一个回旋线连接两个同向圆曲线的组合线形形式。卵型：用一个回旋线连接两个同向圆曲线的组合线形形式。 其其公公用用缓缓和和曲曲线线的的参参数数 A A 最最好好在在R R2 2/2AR/2AR2 2范范围围内内(R(R2 2为为小小圆圆半半径径 ), ), 两两圆圆曲曲线线半半径径之之比比以以满满足足R R2 2 /R/R1 1=0.20.8 =0.20.8 为为宜宜 , , 两两圆圆曲曲线线的的间间距距以以 D/RD/

71、R2 2=0. 00 30.03 =0. 00 30.03 为宜为宜 (D (D 为两圆曲线间的最小间距为两圆曲线间的最小间距 ) ) 。 4.4.凸凸型型：在在两两个个同同向向回回旋旋线线间间不不插插入入圆圆曲曲线线而而径径相相衔衔接接的的基基本本型型线线形形的的特特例。例。 只有在路线严格受地形、地物限制处方可采用凸型曲线。只有在路线严格受地形、地物限制处方可采用凸型曲线。第三章平面设计5.5.复合型：两个以上同向回旋线间在曲率相等处相互连接的线形形式复合型：两个以上同向回旋线间在曲率相等处相互连接的线形形式 。（1 1）两个回旋线参数之比宜为：）两个回旋线参数之比宜为： A A2 2/A

72、/A1 1=1/1.5 =1/1.5 （2 2）复复合合型型回回旋旋线线除除了了受受地地形形和和其其它它特特殊殊限限制制的的地地方方外外，一一般般很很少少使使用，多出现在互通式立体交叉的匝道线形设计中。用，多出现在互通式立体交叉的匝道线形设计中。6.C6.C型：同向曲线的两回旋线在曲率为零处径相衔接的形式型：同向曲线的两回旋线在曲率为零处径相衔接的形式 。C C型型曲曲线线对对于于行行车车和和线线形形外外观观来来说说都都存存在在不不利利影影响响，只只在在有有特特殊殊地地形形条条 件下方可采用。件下方可采用。第三章平面设计3.6道路平面设计成果1. 1.表格内容表格内容（1 1）直线、曲线及转角

73、一览表）直线、曲线及转角一览表 （2 2）逐桩坐标表）逐桩坐标表 2. 2.平面图形内容平面图形内容（1 1）比例）比例 公路：公路： 方案图方案图 1 1：1000010000或或1 1：50005000施工图施工图 1 1：20002000或或1 1：10001000城市道路：总体规划图城市道路：总体规划图 1 1：1000010000或或1 1：50005000路网规划图路网规划图 1 1：20002000施工图施工图 1 1：10001000或或1 1：500500第三章平面设计 （2 2）内容）内容 公路与城市道路平面图的区别：内容组成、表达方式公路与城市道路平面图的区别：内容组成、

74、表达方式 断链断链 ：道路实际里程与编制的桩号有差值。：道路实际里程与编制的桩号有差值。 12+500 12+40012+500 12+400 12+400=12+500 12+500=12+400 12+400=12+500 12+500=12+400 长链长长链长100100米米 短链长短链长100100米米 长链：路线的实际里程比编设桩号长。长链：路线的实际里程比编设桩号长。 短链：路线的实际里程比编设桩号短。短链：路线的实际里程比编设桩号短。第三章平面设计补充作业：补充作业：1 1. .假定某弯道的最大横向力系数为假定某弯道的最大横向力系数为0.100.10，则，则（1 1）当）当R=

75、500R=500米时，米时，i ih h=5%=5%时，允许最大车速为多少？时，允许最大车速为多少？（2 2）当）当V=80V=80，i ih h=-2%=-2%时，平曲线半径至少应多大？时，平曲线半径至少应多大？2 2. .某山岭区二级公路，已知某山岭区二级公路，已知JDJD1 1、JDJD2 2、JDJD3 3的坐标分别为（的坐标分别为（40961.91440961.914，91066.10391066.103）、（）、（40433.52840433.528，91250.09791250.097）、（）、（40547.41640547.416，91810.39291810.392），并设），并设JDJD2 2的的R=150R=150米。米。L LS S=40=40米，求米，求JDJD2 2的曲线要素及主的曲线要素及主要点里程。并计算该平曲线处五个主点的坐标。要点里程。并计算该平曲线处五个主点的坐标。x xJDJD1 1AA1 1 =A=A2 2-A-A1 1 0 0 右偏右偏 0 0 左偏左偏A A2 2JDJD33JDJD22 y y第三章平面设计