《道路平面设计》PPT课件(I)

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1、第三章道路平面设计§3.1道路平面线形设计原理道路的平面：路线在水平面上的投影。反映道路的弯曲状况。道路的纵断面：沿道路中线竖直剖切再行展开在立面上的投影。反映道路纵向的起伏变化情况。道路的横断面：中线上任意点的法向切面。反映道路横向的宽度及具体的横向布置。§3.1道路平面线形设计原理中线§3.1道路平面线形设计原理汽车行驶轨迹的特征：（1）行驶轨迹线不仅是连续的，而且是圆滑的。（2）行驶轨迹线的曲率是连续的。任何一点不出现两个曲率值。（3）行驶轨迹线的曲率对里程或对时间的变化率是连续的。当平面线形与汽车轨迹相符或接近时，才能保证行车的顺畅与安全。§3.1道路平面线形设计原理§3.1道路平

2、面线形设计原理§3.1道路平面线形设计原理汽车的行驶轨迹：设汽车从直线进入弯道上等速行驶，速度为v，方向盘转动为匀速，转动角速度为ω，行驶t秒后，行驶的距离为l，方向盘转动角度为，前轮相应的转角为Φ，则：k——小于1的系数。rφd0XY设汽车前后轮轴距为d，前轮转动后，汽车的行驶轨迹曲线半径为r，由图可知：§3.1道路平面线形设计原理由于Φ很小，可以近似地认为汽车以v（m/s）等速行驶，经时间t以后，其行驶距离（弧长）l为：v、d、k、ω均为常数，令汽车匀速从直线进入圆曲线其行驶轨迹的弧长与曲率半径之乘积为一常数§3.1道路平面线形设计原理道路的设计程序：公路设计：顾及纵横断面平衡及横断面

3、稳定的前提下，先确定平面线形。城市道路：先进行横断面布置，然后综合考虑平、纵面的合理安排。平面线形的几何三要素：直线、圆曲线、缓和曲线（曲率不断变化，用来连接直线—圆，圆—圆的过渡曲线，以缓和离心加速度的急剧变化）。§3.2直线直线的特点:(1)路线短捷、行车方向明确、视距良好、行车快速、驾驶操作简单。(2)线形简单，容易测设。(3)直线路段能提供较好的超车条件（所以双车道的公路间隔适当处要设置一定长度的直线）。(4)从行车的安全和线形美观来看：过长的直线，线形呆板，行车单调，易疲劳；也易发生超车和超速行驶，行车时司机难以估计车间距离；在直线上夜间对向行车易产生眩光。(5)只能满足两个控制

4、点的要求，难与地形及周围环境相协调。§3.2直线§3.2直线直线的运用:一般情况下，下述路段可采用直线线形：（1）不受地形、地物限制的平坦地区或山间的开阔谷底；（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；（3）长大桥梁、隧道等构造物路段；（4）路线交叉点及其前后；（5）双车道公路提供超车的路段。（6）收费站及其附近§3.2直线长直线最大长度的规定：德国、日本规定不超过20V(V是设计车速，用km／h表示，20V相当于72s的行程)。前苏联规定为8km，美国为3min的行程。我国目前尚无统一的规定。一般认为不超过20V为宜，但当遇到特殊情况或受地形限制，或在城镇附近时，也可超

5、过此限值。在运用直线线形并确定其长度时，必须持谨慎态度。总的原则是：公路线形应与地形相适应，与景观相协调，直线的最大长度应有所限制，当采用长的直线线形时，为弥补景观单调的缺陷，应结合具体情况采取相应的技术措施。§3.2直线长直线应采取的措施：长直线上的纵坡度不宜大于3%，否则下坡易出现超车、制动失灵等现象；长直线宜与大半径的凹形竖曲线结合，可以缓和生硬呆板的直线；道路两侧地形过于空旷时，宜改善单调景观；长直线或长下坡的尽头，宜连接大半径的平曲线，或设置标牌；与一定的交通工程设施相配合。§3.2直线§3.2直线§3.2直线德国柏林§3.2直线直线的最小长度：考虑到线形的连续和驾驶的方便，相邻

6、两曲线之间应有一定的直线长度。这个直线长度是指前一曲线的终点（缓直HZ或圆直YZ）到后一曲线起点（直缓ZH或直圆ZY）之间的长度。这个直线的长度不宜过短§3.2直线同向曲线间的直线最小长度：断背曲线：互相通视的同向曲线间若插以短直线，容易产生把直线和两端的曲线看成是同一条曲线的错觉，这种线形破坏了线形的连续性，且容易造成驾驶操作的失误，设计中应尽量避免。最小长度：《规范》推荐同向曲线间的最短直线长度以不小于6V为宜。这种要求在车速较高的道路（V≥60Km/h）上宜尽可能保证，而对于低速道路（V≤40Km/h）则有所放宽，但不得小于3V。条件许可时，宜将同向曲线设计成单曲线、复曲线、卵形曲线

7、或C形曲线。§3.2直线§3.2直线反向曲线间的直线最小长度：反向两圆曲线之间，考虑到为设置超高和加宽缓和段的需要以及驾驶人员转向操作的需要，宜设置一定长度的直线。《规范》规定反向曲线间最小直线长度（以m计）以不小于行车速度（以Km/h计）的2倍为宜。在受到限制的地点也可将二反向缓和曲线首尾相接，但被连接的二缓和曲线和圆曲线宜满足一定的条件，形成“S”型曲线。§3.2直线设计速度（km/h）120100806040302