道路平面线形设计

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1、错误！未找到目录项。道路平面线形设计摘要：本文主要研究道路平面线形设计的基本理论和方法，通过对平面线形三要素——直线、圆曲线以及缓和曲线的研究，完善道路设计的理论和技术，从而使车辆在道路上行驶更加安全、稳定和舒适。关键字：道路平面线形；直线；圆曲线；缓和曲线1.选题背景和目的：道路线形是由直线圆曲线和缓和曲线连接而成的空间立体线形形状,也就是道路中心线的空间描绘。线形设计不好,轻者乘客会感到不舒服,严重则影响车辆行驶的安全性,甚至造成交通事故。究其原因,道路设计规范只对某些技术指标,如:平曲线半径、竖曲线

2、半径、纵坡坡度、坡长等分别做了规定,而对这些指标之间的组合以及特殊性考虑甚少,如果设计人员不从行驶车辆的安全性上考虑,那么,设计出的道路就不会是一条好的道路。因此研究道路线形三要素——直线、圆曲线以及缓和曲线如何组合显得尤为重要。通过研究，完善道路设计的理论和技术，提高道路设计的质量和科学性，从而使车辆在道路上行驶更加安全、稳定和舒适。2.基本概念2.1公路平纵横的概念2.1.1平面图：反应路线在平面上的形状、位置、尺寸的图形。2.1.2纵断面图：反应路线在纵断面上的形状、位置、尺寸的图形。2.1.3横断

3、面图：反映道路在横断面上的结构、形状、位置、尺寸的图形。2.2直线：点在空间内沿相同或相反方向运动的轨迹。2.3圆曲线：指的是道路平面走向改变方向或竖向改变坡度时所设置的连接两相邻直线段的圆弧形曲线。2.4缓和曲线：指的是平面线形中，在直线与圆曲线，圆曲线与圆曲线之间设置的曲率连续变化的曲线。2.5坡度：两点的高程差与其水平距离的百分比。2.6横向力系数（μ）：横向力与竖向力的比值。2.7超高：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波。2.8平面线形三要素-

4、---直线、圆曲线和缓和曲线统称为平面曲线三要素。(插入图3-3)3.基本理论3.1直线直线具有路线便捷，测设简单，施工容易的特点，但?过长的直线易使驾驶人感到单调、疲倦，难以目测车间距离，从而产生尽快驶出直线的急燥情绪；?直线线形大多难于与地形相协调。3.1.2直线的运用⑴受地形、地物限制的平坦地区或山间的开阔谷地.⑵市镇及其近郊，或规划方正的农耕区等以直线为条为主的地区.⑶长大桥梁、隧道等构造物路段.⑷路线交叉点及其前后.⑸双车道公路提供超车的路段。3.1.3直线的应用直线的最大长度应有所限制。当采用

5、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采取相应的技术措施并注意下述问题：⑴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。⑵长直线与大半径凹形竖曲线组合为宜，可以使生硬呆板的直线得到一些缓和。3.1.4“长直线”的量化德国和日本规定直线的最大长度以米计为20v,前苏联为8km，美国为180s行程。我国地域辽阔，地形条件在不同的地区有很大的不同，对直线最大长度很难作出统一的规定。直线的最大长度在城镇附近或其他景色有变化的地点大于20V是可以的，在景色单调的地点最好控制在20V以

6、内，而在特殊的地理条件下应特殊处理。特别要注意的是，无论是高速公路还是一般公路在任何情况下都要避免追求长直线的错误倾向。3.1.5直线的最小长度（1）同向曲线间的直线最小长度：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为反向曲线的错觉，当直线过短时甚至把两个曲线看成是一个曲线，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，通常称为断背曲线。设计中应尽量避免。《规范》推荐同向曲线间的最短直线长度以不小于6v为宜。（2）反向曲线间的直线最小长度：转向相反的两圆曲线之间，考虑到为设置

7、超高和加宽缓和段的需要以及驾驶员转向操作的需要如无缓和曲线时，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）以不小行车速度（以km/h)的2倍为宜。3.2圆曲线3.2.1圆曲线的特点：圆曲线具有易与地形相适应、可循性好、线形美观、易于测设等优点，使用十分普遍。3.2.2确定曲线半径的依据：3.2.2.1横向力系数μ的确定：若μ值过大，增加了驾驶者在弯道行驶中的紧张。对于乘客来说μ值的增大，同样感到不舒适。乘客随μ的变化其心理反应如下：当μ<0.10时
不感到有曲线存在，很平稳。当μ=0

8、.15时
稍感到有曲线存在，尚平稳。当μ=0.20时
已感到有曲线存在，稍感不稳定。当μ=0.35时
感到有曲线存在，不稳定。当μ≥0.40时非常不稳定，有倾车的危险感。综上所述
μ值的采用关系到行车的安全、经济与舒适。为计算最小平曲线半径，应考虑各方面因素采用一个舒适的μ值。研究指出，μ值的舒适界限由0.11到0.16随行车速度而变化，设计中对高、低速路可取不同的数值。3.2.2.2关于最大超高的确定3.2.2.3圆曲线最大