道路工程-路线设计要素.doc

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1、路线设计中平纵横三个设计相关要素及其极值限制一、平面线形要素：1.直线最大直线长度：直线过长，景色单调，往往会出现过高的车速或由于驾驶员缺乏警觉易疲劳而发生事故，而且在地形变化复杂地段，工程费用高。同向曲线间的最小长度：若在转向相同的两个同向曲线间插入短直线，易于产生把直线和两端的曲线看成反向曲线的错觉，当直线过短时甚至可能把两个曲线看成一个曲线，容易造成驾驶员的判断错误。反向曲线间最小长度：在转向相反的两个圆曲线之间，如果没有设置缓和曲线，考虑到设置超高、加宽缓和段以及驾驶人员转向操作的需要，已设置一定长度的直线。2.圆

2、曲线最小圆曲线半径：由a=v²/r，圆曲线半径越小，汽车需要克服的离心力越大，即与路面的摩擦力越大。考虑到汽车在曲线上以设计速度或者以接近设计速度行驶时，乘客有充分的舒适感以及地形复杂的情况下不过多增加工程量。最大圆曲线半径：在选用圆曲线半径时，由于地形、经济等条件相适应，并尽可能采用大半径；但半径达到一定程度是，其几何性质和行车条件与直线雾太大区别，容易给驾驶员造成错误反而带来不良后果，所以大半径不宜超过10000m。最小圆曲线长度：汽车在道路曲线段行驶时，如果曲线很短，驾驶员操作转向盘频繁，在高速驾驶的情况下是危险的。

3、路线转角的大小反映了路线的舒适程度。但转角过小，即使设置了较大的半径也容易把曲线看成比实际的短，易造成急转弯的错觉，这种情况转角越小越明显，一直造成驾驶员枉做减速的操作，因此在小转弯弯道应设置较长的平曲线（包括圆曲线及其两端的缓和曲线）。3.缓和曲线缓和曲线是道路平面线形要素之一，它是设置在直线与圆曲线之间或半径相差较大的两个同向圆曲线之间的一种曲率连续变化的曲线。除四级公路可不设缓和曲线外，其余各级公路都应设置缓和曲线。缓和曲线最小长度：由于车辆要再缓和曲线上完成不同曲率的过渡行驶，所以要求缓和曲线有足够的长度，以使驾驶

4、员可以从容的打转向盘，使得乘客感觉舒适，线形美观流畅，圆曲线上的超高和加宽的过渡也能在缓和曲线内完成。所以应规定缓和曲线的最小长度，其影响因素主要有乘客感觉舒适、超高加宽渐变率适中以及在缓和曲线上的行程时间不少于3s等方便。二、纵断面用一曲面将道路中线竖直剖切，再展开为竖直平面，即为道路的纵断面。它反映自然地形和设计路线在竖直断面上的几何形状、位置、尺寸。纵断面的设计相关要素及极值限制如下：1.纵坡道路中线两点间的高差与水平距离的比值（以%计）称为纵坡。从路线起点至止点的方向看，路线升高为上坡，降低为下坡。最大纵坡：纵坡过

5、大或陡坡过长，会使汽车沿陡坡上驶时车速降低、水箱水沸腾、气阻等情况，严重时发动机熄火，使驾驶条件恶化；沿陡坡下行时，又因制动次数多、制动器发热甚至使制动失效而引起车祸。根据汽车行驶理论，考虑自然条件，在保证安全的前提下充分发挥汽车的机械效率，《标准》规定如下表：最小纵坡：在挖方、低填方路段以及其他横向排水不畅路段，为保证路堑排水顺畅，均应设置不小于0.3%的最小纵坡。当遇到特殊情况必须设置平坡或小于0.3%的纵坡时，其边沟应做纵向排水设计。2.坡长坡段起止点间的水平距离称为坡长。其设计相关要素及极值限制如下：最大坡长：当车

6、速下降到最低允许速度时所行驶的距离。长距离大坡对行车不利。持续上坡易使发动机过热影响机械效率；持续下坡刹车频繁危及安全。最小坡长：如果坡长过短，变坡点增多，汽车颠簸频繁，给乘客带来不舒适感。当坡差较大时易造成视线中断，两变坡点之间应满足视距的要求。另外，驾驶员驾驶操作及变换排挡需要一定的长度，同时边坡点之间应能敷设相邻两竖曲线的切线长，坡长过短不易设置竖曲线。缓和坡段：为提高行驶质量、保证行车安全，缓和坡段端部的竖曲线位于该小半径平曲线之外。对于大于有坡长最大限制的坡度，如二、三、四级公路，i≥5％的坡度称为陡坡，一般在陡

7、坡之间要设置缓和坡度，缓坡没有坡长最大限制，缓坡以后，坡长限制又另计。i≤3％的坡度，称为缓坡，连续较大纵坡组合在一起时，应限制组合坡长。1.竖曲线纵断面上相邻两段不同坡度线的交点称为变坡点。变坡点处需设置竖曲线。竖曲线采用二次抛物线。竖曲线最小半径：限制理由1.汽车在竖曲线部分行驶时受离心力作用；2.驾驶员视线受到限制。汽车行驶在竖曲线上时，将产生径向力心力。这个力在凹形竖曲线上是增重，在凸形竖曲线上是减重，这种增重与减重达到某种程度时，旅客就会有不舒适的感觉，同时对汽车的悬挂系统也有不利影响。半径太小还会产生视距问题，

8、凸形会阻挡驾驶员的视线，凹形前灯照射距离近，影响行车速度和安全。竖曲线最小长度：限制理由1.竖曲线过短易产生急促变坡感觉；2.竖曲线过短易对行车造成冲击。三、横断面横断面的组成和各部分的尺寸要根据设计交通量、交通组成、设计速度、地形条件等因素确定。1.路幅路幅是指公路路基顶面两路肩外侧边缘之间的部分。1