道路平面线形设计

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1、Ch3道路平面线形设计【本章主要内容】§3-1平面线形概述§3-2直线§3-3圆曲线§3-4缓和曲线（3h)§3-5平面线形的组合与衔接§3-6行车视距§3-7道路平面设计成果【本章学习要求】掌握平面线型的基本组成要素:直线、圆曲线、缓和曲线的设计标准、影响因素及确定方法、要素计算；行车视距的种类及保证；平面设计的设计成果；了解平面线型的组合设计。本章重点：缓和曲线设计与计算、平面设计注意事项，难点：缓和曲线。§3-1道路平面线形概述基本要求：掌握平面线形的概念，平面线形三要素，了解汽车行驶轨迹对道路线形的要求。重点：平面线形的概念。难点：平面线形三要素。1平面线形的概

2、念平面线形—道路中线在平面上的水平投影，反映道路的走向。2平面线形三要素2．1汽车行驶轨迹大量的观测和研究表明，行驶中的汽车，其导向抡旋转面与车身纵轴之间的关系对应的行驶轨迹为：1)角度为0时，汽车的行驶轨迹为直线；2)角度不变时，汽车的行驶轨迹为圆曲线；3)角度匀速变化时，汽车的行驶轨迹为缓和曲线。行驶中的汽车，其轨迹在几何性质上有以下特征：1)轨迹是连续和圆滑的；2)曲率是连续的；3)曲率的变化是连续的。直线一圆曲线一直线符合第（1）条规律直一缓一圆一缓一直符合第（1）、（2）条规律整条高次抛物线可能符合全部规律，但计算困难，测设麻烦。2.2平面线形要素直线、圆曲线

3、、缓和曲线称为平面线形的三要素。§3-2直线基本要求：了解直线的使用特点和适用条件；掌握直线的设计标准及计算。重点：直线的设计标准。难点：路线方位角、转角的计算。1直线的特点1.1以最短的矩离连接两目的地；1.2线形简单，容易测绘；1.3长直线，行车安全性差；1.4山区、丘陵区难与地形与周围环境协调。2设计标准2.1直线最大长度1）限制理由2）直线最大长度：20V。2.2直线最小长度Lmin1）同向曲线间的Lmin：6V。其中直线很短时，形成所谓的“断背曲线”。2）反向曲线间的Lmin：2V。考虑其超高和加宽缓和的需要，以及驾驶人员的操作方便。3直线的运用3.1适用条件

4、1）路线完全不受地形、地物限制的平原区或山间的开阔谷地；2）市镇及其近郊或规划耕区等；3）长大桥梁、高架桥、隧道等路段；4）平面交叉口附近，为争取较好的行车和通视条件；5）双车道公路提供超车的路段。3.2注意问题1）不宜过长；2）长直线上纵坡不宜过大；3）长直线尽头不得设置小半径平曲线；4）不宜过短。4直线的表达式（★补充）已知直线上两点的坐标（X1，Y1）（X2，Y2）则直线的数学表达式为：Y-Y1X-X1Y2-Y1X2-X1两点间的直线长度：L=[（X1-X2）2+（Y1-Y2）2]1/2§3-3圆曲线基本要求：了解圆曲线的使用特点和适用条件；掌握圆曲线的设计标准及

5、要素计算。重点：圆曲线半径的设计标准。难点：曲线桩号的敷设。《规范》规定：各级公路不论转角大小，均应设置曲线。1特点圆曲线是路线上常采用的最简单的曲线，其主要特点是：1）曲线上任意点的曲率半径为常数，故测设比缓和曲线简便；2）汽车在曲线上行驶时受到离心力；3）汽车在曲线上行驶时要多占用宽度；4）视距条件差；2圆曲线半径2.1圆曲线半径计算的一般公式R=V2/127(μ±i)----取整！关于μ值：横向力存在，对行车会产生影响。主要表现为：（1）危及行车安全，使汽车产生侧滑或倾覆的危险要求：u≤Ф0、u≤b/2hg（2）增加操纵困难，（3）增加燃料消耗和轮胎磨损，（4）行

6、旅不舒适。2.2考虑因素1）行车2）施工3）地形4）线形均衡5）纵坡2.3设计标准1）极限最小半径R1：仅保证行车安全，在任何条件下均必须满足。按μ=0.15,i=8%计算,见表3-4、5。2）一般最小半径R2：考虑使用质量、线形协调、等级提高等多方面的因素，设计时尽量采用大于或等于R2的值。按相应的μ，i计算，见表3-4、5。3）不设超高最小半径R3：R很大时，车辆在弯道上行驶所受的离心力很小，可不设超高。按μ=0.04，i=-2%计算，见表3-8。4）不设缓和曲线最小半径R4※公路：R1

7、度（Km/h)1201008060403020一般值(m)10007004002001006530极限值(m)650400250125603015不设超高最小半径(m)路拱≤2.0%5500400025001500600350150路拱>2.0%75005250335019008004502004)最大半径《规范》规定Rmax≯10000为宜。3圆曲线的几何要素切线长T=R·tgα/2曲线长L=π/180·α·R外失矩E=R（secα/2–1）校正数J=2T-L4桩号敷设JD-TZY+L/2QZ+L/2YZ-T+JJD例：某道路有一弯道，