第二章 公路平面設(shè)計(jì)

1、題 目： 第二章 公路平面設(shè)計(jì)教學(xué)目的與要求：了解圓曲線(xiàn)半徑的計(jì)算及其影響因素；掌握全超高，全加寬；緩和段及超高與加寬的過(guò)渡方式；以及緩和曲線(xiàn)、平曲線(xiàn)最小長(zhǎng)度；平面設(shè)計(jì)要點(diǎn)及設(shè)計(jì)成果的表現(xiàn)方法。內(nèi)容與時(shí)間分配：共10課時(shí)第 一 課時(shí)：圓曲線(xiàn)第二三課時(shí)：緩和曲線(xiàn)第四五課時(shí)：平曲線(xiàn)超高第 六 課時(shí)：平曲線(xiàn)加寬第 七 課時(shí)：行車(chē)視距第 八 課時(shí)：平面設(shè)計(jì)要點(diǎn)第 九 課時(shí)：平面設(shè)計(jì)成果第 十 課時(shí)：成果展示重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：1最小圓曲線(xiàn)半徑、最小緩和曲線(xiàn)長(zhǎng)度2緩和曲線(xiàn)要素3超高和加寬的設(shè)計(jì)原理和方法難點(diǎn)：超高和加寬的設(shè)計(jì)原理和方法教具準(zhǔn)備： 圖表示例教學(xué)方式：講授法課后復(fù)習(xí)及預(yù)習(xí)：復(fù)習(xí)：1、圓曲線(xiàn)計(jì)算

2、公式及其影響因素2、最小圓曲線(xiàn)、緩和曲線(xiàn)長(zhǎng)度3、平曲線(xiàn)超高及加寬4、超高的設(shè)計(jì)原則和方法預(yù)習(xí)：1、縱斷面設(shè)計(jì)的一般規(guī)定2、影響縱坡的因素作業(yè)1、 超高緩和段長(zhǎng)度和加寬緩和段長(zhǎng)度如何確定？超高方式有幾種？2、 P62 8第一節(jié) 概 述公路線(xiàn)形的研究，主要是指道路中心線(xiàn)的空間線(xiàn)形。為研究方便和直觀(guān)起見(jiàn)，對(duì)該空間線(xiàn)形進(jìn)行三視圖投影。路線(xiàn)在水平面上的投影稱(chēng)做路線(xiàn)的平面。沿中線(xiàn)豎直剖切并展開(kāi)構(gòu)成縱斷面線(xiàn)形。中線(xiàn)上任一點(diǎn)的法向切面構(gòu)成橫斷面線(xiàn)形。公路線(xiàn)形的設(shè)計(jì)實(shí)際上是確定平面、縱斷面及橫斷面線(xiàn)形的尺寸和形狀，也就是通常所指的平面設(shè)計(jì)、縱斷面設(shè)計(jì)和橫斷向設(shè)計(jì)。三者之間既相互聯(lián)系又相互制約，因此在路線(xiàn)設(shè)計(jì)時(shí)，

3、必須綜合考慮。公路的平面線(xiàn)形，由于其位置受社會(huì)經(jīng)濟(jì)、自然地理和技術(shù)條件等因素的制約，公路從起點(diǎn)到終點(diǎn)在平面上不可能是一條直線(xiàn)，而是由許多直線(xiàn)段和曲線(xiàn)段(包括圓曲線(xiàn)和緩和曲線(xiàn))組合而成。對(duì)平面線(xiàn)形而言，一般可分解為直線(xiàn)、圓曲線(xiàn)及緩和曲線(xiàn)，因此我們對(duì)線(xiàn)形的研究，實(shí)際上是對(duì)直線(xiàn)、圓曲線(xiàn)和緩和曲線(xiàn)三要素的研究，同時(shí)對(duì)此三要素進(jìn)行恰當(dāng)組合，切合實(shí)際地在實(shí)地上的綜合應(yīng)用，以保證汽車(chē)在公路上能安全、順適地運(yùn)行。怎樣把直線(xiàn)和緩和曲線(xiàn)連接起來(lái)？如何保證汽車(chē)在平面上能安全、迅速、舒適以及經(jīng)濟(jì)地行駛?平面線(xiàn)形各幾何元素的合理配置與計(jì)算行車(chē)速度的關(guān)系是怎樣的?這些原理和方法即為本章所講述的主要內(nèi)容。第二節(jié) 圓 曲 線(xiàn)

4、各級(jí)公路和城市道路不論轉(zhuǎn)角大小均應(yīng)設(shè)置平曲線(xiàn)，而圓曲線(xiàn)是平面線(xiàn)形中的主要組成部分。在平面線(xiàn)形中的單曲線(xiàn)、復(fù)曲線(xiàn)、虛交點(diǎn)曲線(xiàn)和回頭曲線(xiàn)等，一般都包括有圓曲線(xiàn)：圓曲線(xiàn)由于與地形適應(yīng)性強(qiáng)、可循性好、線(xiàn)形美觀(guān)和易于測(cè)設(shè)等優(yōu)點(diǎn)，使用十分普遍。一、計(jì)算公式及其影響因素由第一章汽車(chē)行駛理論，根據(jù)汽車(chē)行駛在曲線(xiàn)上力的平衡式(1-1-31)可知圓曲線(xiàn)半徑計(jì)算公式為式中：v各級(jí)公路的計(jì)算行車(chē)速度，km/h；u最大橫向力系數(shù)；i路拱橫向坡度，以小數(shù)計(jì)。公路工程技術(shù)標(biāo)推根據(jù)各級(jí)公路的不同要求，規(guī)定了圓曲線(xiàn)最小半徑有三類(lèi)：極限最小半徑、一般最小半徑和不設(shè)超高的最小半徑。在一定車(chē)速v的條件下, 要滿(mǎn)足三類(lèi)最小半徑不同要求

5、的安全性和舒適性關(guān)鍵在于橫向力系數(shù)u值的合理確定。(一)行車(chē)安全性分析(二)舒適性分析當(dāng)u0.1時(shí)，不感到有曲線(xiàn)存在，很平穩(wěn)，近似于在直線(xiàn)上行駛；當(dāng)u0.15時(shí)，感到有曲線(xiàn)存在，但尚平穩(wěn)；當(dāng)u0.2時(shí)，感到有曲線(xiàn)存在，略感不平穩(wěn)；當(dāng)u0.35時(shí)，感到明顯不平穩(wěn)；當(dāng)u0.4時(shí)，感到非常不平穩(wěn)有傾倒的危險(xiǎn)感。由此可知，從乘客的舒適性出發(fā)，u值以不超過(guò)0.10為宜，最大不超過(guò)0.150.20。(三)經(jīng)濟(jì)性分析二、圓曲線(xiàn)最小半徑確定(一)極限最小半徑極限最小半徑是路線(xiàn)設(shè)計(jì)中各級(jí)公路所能允許的極限值，其u值的選用，主要滿(mǎn)足安全要求，兼顧舒適性，因此在非特殊困難的情況下，一般不輕易采用。(二)一般最小平曲

6、線(xiàn)半徑為避免在路線(xiàn)設(shè)計(jì)時(shí)只考慮節(jié)約投資，不考慮線(xiàn)形的整體協(xié)調(diào)和今后提高公路等級(jí)而過(guò)多采用極限最小半徑的片面傾向，同時(shí)也要考慮在地形比較復(fù)雜的情況下不會(huì)過(guò)多地增加工程量，而且也具有充分的舒適感。為此，公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了“一般最小半徑”。(三)不設(shè)超高的最小圓曲線(xiàn)半徑當(dāng)路面不設(shè)超高時(shí)，路拱為雙向橫坡度，與直線(xiàn)段的路拱橫坡度相同，當(dāng)路線(xiàn)某一半徑大于一定值時(shí)，即使汽車(chē)在圓曲線(xiàn)外側(cè)行駛也能獲得足夠的安全性和很好的舒適性。根據(jù)公式計(jì)算并結(jié)合我國(guó)的具體情況，公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了各級(jí)公路的圓曲線(xiàn)半徑，如表1-2-3所示。以上三種圓曲線(xiàn)最小半徑在具體應(yīng)用時(shí)，應(yīng)考慮以下幾方面的要求：(1)一般情況下盡量選用

7、大于或等于一般最小半徑，只有受地形限制及其他特殊困難時(shí)，才可采用極限最小半徑；(2)橋位處兩端設(shè)置圓曲線(xiàn)時(shí)，一般大于一般最小半徑；(3)隧道內(nèi)必須設(shè)置圓曲線(xiàn)時(shí)應(yīng)大于不設(shè)超高的最小半徑；(4)長(zhǎng)直線(xiàn)或陡坡盡頭，不得采用小半徑圓曲線(xiàn)；(5)不論偏角大小，均應(yīng)設(shè)置圓曲線(xiàn)；(6)半徑過(guò)大也無(wú)實(shí)際意義，故一般宜小于10000m。第三節(jié) 緩和曲線(xiàn)緩和曲線(xiàn)是設(shè)置在直線(xiàn)與圓曲線(xiàn)之間或大圓曲線(xiàn)與小圓曲線(xiàn)之間，由較大圓曲線(xiàn)向較小圓曲線(xiàn)過(guò)渡的線(xiàn)形，是道路平面線(xiàn)形要素之一。它的主要特征是曲率均勻變化。公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，除四級(jí)公路可不設(shè)緩和曲線(xiàn)外，其他各級(jí)公路，當(dāng)平曲線(xiàn)半徑小于不設(shè)超高的最小半徑時(shí)，應(yīng)設(shè)緩和曲線(xiàn)。一

8、、緩和曲線(xiàn)的作用與性質(zhì)(一)緩和曲線(xiàn)的作用1便于駕駛員操縱方向盤(pán)2滿(mǎn)足乘客乘車(chē)的舒適與穩(wěn)定，減小離心力變化3滿(mǎn)足超高、加寬緩和段的過(guò)渡，利于平穩(wěn)行車(chē)4與圓曲線(xiàn)配合得當(dāng)，增加線(xiàn)形美觀(guān)(二)緩和曲線(xiàn)的性質(zhì)是該曲線(xiàn)上任一點(diǎn)的曲率半徑與該點(diǎn)至曲線(xiàn)起點(diǎn)距離成反比，它符合汽車(chē)在道路上的行駛軌跡；二是參數(shù)A對(duì)某一曲線(xiàn)來(lái)說(shuō)，是一個(gè)常救，但就整個(gè)公路線(xiàn)形而言，其實(shí)質(zhì)為一個(gè)放大倍數(shù)。二、回旋線(xiàn)基本方程從回旋線(xiàn)的數(shù)學(xué)定義可知，其曲率半徑隨曲線(xiàn)上某一點(diǎn)至該曲線(xiàn)起點(diǎn)之距離成反比(即回旋線(xiàn)為曲率半徑隨曲線(xiàn)長(zhǎng)度增長(zhǎng)而減小的曲線(xiàn))。即式中：C曲率與曲線(xiàn)長(zhǎng)度的比例常數(shù)；其余符號(hào)同前。三、緩和曲線(xiàn)最小長(zhǎng)度汽車(chē)在緩和曲線(xiàn)上行駛時(shí)，

9、要有足夠的緩和曲線(xiàn)長(zhǎng)度，以保證駕駛員操縱方向盤(pán)所需的時(shí)間、限制離心加速度的增長(zhǎng)率及滿(mǎn)足設(shè)置超高與加寬過(guò)渡等的要求。1根據(jù)離心加速度變化率求緩和曲線(xiàn)最小長(zhǎng)度2依駕駛員操縱方向盤(pán)所需時(shí)間求緩和曲線(xiàn)長(zhǎng)度3根據(jù)超高附加縱坡不宜過(guò)陡來(lái)確定緩和曲線(xiàn)最小長(zhǎng)度4從視覺(jué)上應(yīng)有平順感的要求計(jì)算緩和曲線(xiàn)最小長(zhǎng)度按上述四點(diǎn)要求，計(jì)算緩和曲線(xiàn)長(zhǎng)度的公式與行車(chē)速度關(guān)系最大，與半徑的關(guān)系則有差異，其中第2、3兩點(diǎn)與半徑無(wú)關(guān)，第1、4點(diǎn)則計(jì)算結(jié)果相反。為此，公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定按行車(chē)速度來(lái)求緩和曲線(xiàn)最小長(zhǎng)度，同時(shí)考慮了行車(chē)時(shí)間和附加縱坡的要求，因此在相同計(jì)算行車(chē)速度的公路上，不論曲線(xiàn)半校大小如何，都可取同一個(gè)緩和曲線(xiàn)長(zhǎng)度。各

10、級(jí)公路最短緩和曲線(xiàn)長(zhǎng)度見(jiàn)表1-2-4。四、直角坐標(biāo)及要素計(jì)算測(cè)量課中已經(jīng)介紹第四節(jié) 平曲線(xiàn)超高一、超高及其作用當(dāng)汽車(chē)在彎道上行駛時(shí)，要受到離心力的作用，所以在平曲線(xiàn)設(shè)計(jì)時(shí)，常將彎道外側(cè)車(chē)道抬高，構(gòu)成與內(nèi)側(cè)車(chē)道同坡度的單向坡，這種設(shè)置稱(chēng)為平曲線(xiàn)超高，其作用是為了使汽車(chē)在平曲線(xiàn)上行駛時(shí)能獲得一個(gè)指向內(nèi)側(cè)的橫向分力，用以克服離心力，減少橫向力，從而保證汽車(chē)行駛的穩(wěn)定性及乘客的舒適性。二、超高橫坡度的確定超高橫坡度的大小與公路等級(jí)、平曲線(xiàn)半徑及公路所處的環(huán)境、自然條件、路面類(lèi)型、車(chē)輛組成等因素打關(guān)。超高橫坡度可按下式計(jì)算，即1、 確定最大超高橫坡度大小2、 確定RA3、作出圖中OB及BD的中點(diǎn)A和C點(diǎn)

11、并連接AC，作圓弧OE和ED并使兩弧相切即可。公路工程技術(shù)標(biāo)難規(guī)定，當(dāng)平曲線(xiàn)半徑小于不設(shè)超高的最小半徑時(shí)，必須設(shè)置超高。三、設(shè)置超高的一般規(guī)定和要求1各級(jí)公路的圓曲線(xiàn)部分的最小超高橫坡度須大于該公路直線(xiàn)部分的路拱橫坡度，以利于排水。2當(dāng)公路通過(guò)城鎮(zhèn)作為城市道路時(shí)按正常設(shè)置超高有困難時(shí)，可視實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)處理。3 在有縱坡的彎道上設(shè)置超高時(shí)，應(yīng)考慮合成坡度。四、超高緩和段(一)超高緩和段的過(guò)渡形式從直線(xiàn)上的雙向路拱橫坡，過(guò)渡到圓曲線(xiàn)上具有超高橫坡度的單向坡斷面，要有一個(gè)逐漸變化的區(qū)段，這一變化段稱(chēng)為超高緩和段。1、 無(wú)中央分隔帶公路（1）、內(nèi)邊軸旋轉(zhuǎn)（2）、中軸旋轉(zhuǎn)（3）、外邊軸旋轉(zhuǎn)2、有中央

12、分隔帶公路（1）、繞中央分隔帶兩側(cè)邊緣分別旋轉(zhuǎn)（2）、繞中央分隔帶中心旋轉(zhuǎn)（3）、繞中央分隔帶兩側(cè)路面中心旋轉(zhuǎn)(二)超高緩和段的構(gòu)成在超高緩和段中，由雙向坡逐漸向超高橫坡過(guò)渡時(shí)，按有無(wú)中央分隔帶及旋轉(zhuǎn)基線(xiàn)的不同，超高緩和段的構(gòu)成也不同。1無(wú)中央分隔帶的公路見(jiàn)圖1-2-10a、b、c(1) 繞內(nèi)邊軸旋轉(zhuǎn)(見(jiàn)圖l-2-11)(2)繞中軸旋轉(zhuǎn)(見(jiàn)圖1-2-12)（3）繞外邊軸旋轉(zhuǎn)(見(jiàn)圖1-2-13)2有中央分隔帶的公路(1)繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)(見(jiàn)圖1-2-10d)繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)是將路面未加寬時(shí)的內(nèi)側(cè)邊緣線(xiàn)保留在原來(lái)位置不動(dòng)。(2)繞中央分隔帶中心旋轉(zhuǎn)(見(jiàn)圖1-2-10e)繞中央分隔帶中心線(xiàn)旋

13、轉(zhuǎn)是將路面未加寬時(shí)的內(nèi)側(cè)邊緣線(xiàn)保留在原來(lái)位置不動(dòng)。(3)繞各自行車(chē)道中心旋轉(zhuǎn)(見(jiàn)圖l-2-10f)(三)圓曲線(xiàn)上超高值的計(jì)算為便于道路的施工放樣，在設(shè)計(jì)中一般要計(jì)算出路基的左、中、右實(shí)際標(biāo)高，或?qū)嶋H標(biāo)高與設(shè)計(jì)標(biāo)高的差值，這一差值即為“超高值”。在全超高斷面上為“全超高值”。超高值的計(jì)算與超高方式有4關(guān)。這里，僅介紹無(wú)中間帶時(shí)的全超值計(jì)算。1內(nèi)邊軸旋轉(zhuǎn)，如圖1-12-14所示，路基左、中、右經(jīng)超高后，其三個(gè)超高值hc、hc、hc為式中：a土路肩寬度，m；i0土路肩橫坡度，；b路面寬度，m；i1路拱坡度，它與路面類(lèi)型有關(guān)，參見(jiàn)第二篇第一章第四節(jié)；Bj圓曲線(xiàn)部分的全加寬值，見(jiàn)本章第五節(jié)。2繞中軸旋轉(zhuǎn)

14、如圖1-2-15所示，路基左、中、右經(jīng)超高后，其三個(gè)超高值hc、hc、hc為(四)超高緩和段長(zhǎng)度為了滿(mǎn)足行車(chē)舒適、路容美觀(guān)及排水的要求，超高緩和段必須有一定的長(zhǎng)度，超高緩和段長(zhǎng)度的確定一般以“超高漸變率”來(lái)控制。所謂超高漸變率，是指在超高緩和段上由于彎道外側(cè)路基抬高，使外側(cè)路緣縱坡較原來(lái)設(shè)計(jì)縱坡增加了一個(gè)附加縱坡。超高漸變率過(guò)大、會(huì)使行車(chē)不舒適，路容不美觀(guān)；但過(guò)小，則易在路面上積水。我國(guó)公路工程技術(shù)標(biāo)難規(guī)定的超高漸變率見(jiàn)表1-2-8所示。1繞內(nèi)邊軸旋轉(zhuǎn)的超高緩和段長(zhǎng)度計(jì)算由圖1-2-16可知，路面外緣最大抬高值為五）超高緩和段上超高值的計(jì)算1繞內(nèi)邊軸旋轉(zhuǎn)（1）在臨界斷面之前：0xL1式中：i1

15、路拱橫坡度，；ib超高橫坡度，；Lc超高緩和段長(zhǎng)度，m。由圖1-2-18a)并經(jīng)整理得式中：Bj圓曲線(xiàn)上全加寬值，按公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)取用，m；x緩和段上任一斷面至緩和段起點(diǎn)之距，m。其他符號(hào)意義同前。(2)在臨界斷面之后：L1xLc 由圖1-2-11和圖1-2-18b)并經(jīng)整理得其他符號(hào)意義同前o2繞中軸旋轉(zhuǎn)根據(jù)繞中軸旋轉(zhuǎn)的過(guò)程，同理可以建立其相應(yīng)的超高值計(jì)算公式如表1-2-9 第五節(jié) 平曲線(xiàn)加寬一、 加寬及其作用從圖1-2-19可知，汽車(chē)在曲線(xiàn)上行駛時(shí)，其四個(gè)車(chē)輪軌跡半徑不同，其中前軸外輪半徑最大，后軸內(nèi)輪半徑最小，因而需要比直線(xiàn)上更大的寬度。此外，汽車(chē)在曲線(xiàn)上行駛，其行

16、駛軌跡并不完全與理論行駛軌跡相吻合，而是有一定的擺動(dòng)偏移，故需要路面加寬來(lái)彌補(bǔ)，以策安全。這種在曲線(xiàn)上適當(dāng)拓寬路面的形式稱(chēng)為平曲線(xiàn)加寬。二、圓曲線(xiàn)全加寬值計(jì)算路面加寬值與平曲線(xiàn)半徑、車(chē)型尺寸及會(huì)車(chē)時(shí)的行車(chē)速度有關(guān)。(一)根據(jù)汽車(chē)交會(huì)時(shí)相對(duì)位置所需的加寬值(二)根據(jù)不同車(chē)速擺動(dòng)偏移所需的加寬值(三)圓曲線(xiàn)上的全加寬值(四)半掛車(chē)對(duì)加寬的要求(五)加寬的有關(guān)規(guī)定與要求1公路工程技術(shù)標(biāo)難規(guī)定，當(dāng)R250m時(shí)，應(yīng)設(shè)置加寬，雙車(chē)道路面的全加寬值見(jiàn)表1-2-10。單車(chē)道路面的全加寬值按表1-2-10值的12取用，三車(chē)道以上的路面其加寬值應(yīng)另行計(jì)算。2四級(jí)公路和山嶺重丘區(qū)的三級(jí)公路采用表1-2-10中的第一

17、類(lèi)加寬；其余各級(jí)公路采用第三類(lèi)加寬值。對(duì)不經(jīng)常通行集裝箱運(yùn)輸半掛車(chē)的公路，可采用第二類(lèi)加寬值；3圓曲線(xiàn)的加寬應(yīng)設(shè)置在圓曲線(xiàn)的內(nèi)側(cè)，當(dāng)路面加寬時(shí)路基一般也同時(shí)加寬；4分道行駛的公路當(dāng)園曲線(xiàn)半徑較小時(shí)，其內(nèi)側(cè)的加寬值應(yīng)大于外側(cè)車(chē)道的加寬值。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)按內(nèi)外車(chē)道不同半徑通過(guò)計(jì)算分別確定其加寬值。三、加寬緩和段(一)加寬緩和段長(zhǎng)度計(jì)算當(dāng)圓曲線(xiàn)不設(shè)超高僅有加寬時(shí)，其長(zhǎng)度不應(yīng)小于10m，但加寬緩和段長(zhǎng)度和全加寬值的比例應(yīng)按其加寬漸變率1:15計(jì)算，且取5m的整倍數(shù)。(二)加寬值的計(jì)算1直線(xiàn)型加寬 2高次拋物線(xiàn)過(guò)渡。如圖按(1-2-20a)所示，任一點(diǎn)的加寬值可按下式計(jì)算行車(chē)視距一、停車(chē)視距二、超車(chē)

18、視距三、平面視距保證(一)無(wú)緩和曲線(xiàn)時(shí)的橫凈距計(jì)算1當(dāng)視距s小于曲線(xiàn)長(zhǎng)度Ls時(shí)2當(dāng)視距s大于曲線(xiàn)長(zhǎng)度Ls時(shí)（二）有緩和曲線(xiàn)時(shí)的橫凈距計(jì)算（三）視距保證的方法與步驟1按比例繪制彎道平面圖及各樁號(hào)斷面圖；2確定Rs并計(jì)算h值；3丈量(或量取)行車(chē)軌跡線(xiàn)至障礙物線(xiàn)之間的距離h0值；4判斷視距是否保證，若視距不能保證，則需進(jìn)行下列工作；5在平面圖上距曲線(xiàn)起點(diǎn)(或終點(diǎn))處分別向直線(xiàn)方向沿軌跡線(xiàn)兩端量取s長(zhǎng)度得o點(diǎn)及n點(diǎn)；6在on長(zhǎng)度范圍內(nèi)將軌跡線(xiàn)平分苦干等分，得o、1、2、3、4n各點(diǎn)；7由1點(diǎn)開(kāi)始，沿軌跡線(xiàn)方向每隔等距離量取s得l、2、3、4n各點(diǎn)，并連接1-l、2-2、3-3用一光滑曲線(xiàn)外切各連線(xiàn)，

19、該光滑曲線(xiàn)即為視距包絡(luò)線(xiàn)；8圖中的陰影部分即為視距切除范圍；9據(jù)平面圖與橫斷面圖個(gè)相對(duì)應(yīng)的樁號(hào)分別在平面圖上量取h0，如圖1-2-24即為視距切除范圍。第六節(jié) 平面設(shè)計(jì)要點(diǎn)一、直線(xiàn)的運(yùn)用(一)適宜采用直線(xiàn)的路段1不受地形、地物限制的平坦地區(qū)和山間的開(kāi)闊地段；2城鎮(zhèn)及其近郊或規(guī)劃方正的農(nóng)耕區(qū)等以直線(xiàn)條為主體的地區(qū)；3長(zhǎng)大橋梁、隧道等結(jié)構(gòu)物地段；4路線(xiàn)交叉點(diǎn)前后；5雙車(chē)道公路供超車(chē)的路段。(二)當(dāng)采用長(zhǎng)直線(xiàn)線(xiàn)形時(shí)1縱坡不宜過(guò)大；2同大半徑凹形豎曲線(xiàn)組合為宜；3兩側(cè)地形過(guò)于空曠時(shí)，宜采取種植不同樹(shù)種或設(shè)置一定建筑物等措施；4長(zhǎng)直線(xiàn)或長(zhǎng)下坡盡頭的平曲線(xiàn)，除曲線(xiàn)半徑、超高、視距等必須符合規(guī)定要求外，還必

20、須采用設(shè)置標(biāo)志、增加路面抗滑能力等安全措施；5對(duì)較高車(chē)速的公路(v60km/h)，其最大直線(xiàn)長(zhǎng)度宜控制在70s左右時(shí)間的行程距離。(三)最小直線(xiàn)長(zhǎng)度的限制直線(xiàn)長(zhǎng)度不宜過(guò)長(zhǎng)但也不宜過(guò)短，特別是在同向平曲線(xiàn)問(wèn)不應(yīng)設(shè)置短直線(xiàn)以免產(chǎn)生視覺(jué)上的錯(cuò)覺(jué)而危及行車(chē)安全。當(dāng)計(jì)算行車(chē)速度v60km/h時(shí)，同向曲線(xiàn)間的直線(xiàn)長(zhǎng)度(以m計(jì))應(yīng)以不小于該公路計(jì)算行車(chē)速度(以kmh計(jì))的6倍為宜；反向曲線(xiàn)間的直線(xiàn)長(zhǎng)度(以m計(jì))以不小于計(jì)算行車(chē)速度(以km/h計(jì))的2倍為宜。 當(dāng)計(jì)算行車(chē)速度v40km/h時(shí)，可參照上述規(guī)定執(zhí)行。二、圓曲線(xiàn)的運(yùn)用在選用平曲線(xiàn)半徑時(shí)，應(yīng)盡量選用較大半徑并應(yīng)考慮以下幾方面因素：1一般情況下，以采用

21、極限半徑的48倍為宜，當(dāng)條件受限制時(shí)也應(yīng)采用大于或等于一般最小半徑，只有當(dāng)?shù)匦翁厥饫щy時(shí)才采用極限最小半徑；2圓曲線(xiàn)半徑過(guò)大也無(wú)實(shí)際意義，故一般不宜大于10000m；3各級(jí)公路不論a大小如何均應(yīng)設(shè)置平曲線(xiàn)；4圓曲線(xiàn)應(yīng)同前后相鄰的平面線(xiàn)形相協(xié)調(diào)，不宜懸殊過(guò)大，使之構(gòu)成連續(xù)、均衡的曲線(xiàn)線(xiàn)形；5應(yīng)與縱斷面線(xiàn)形相協(xié)調(diào)，必須避免小半徑平曲線(xiàn)與豎曲線(xiàn)相重合。三、緩和曲線(xiàn)的運(yùn)用(一)一般規(guī)定與要求緩和曲線(xiàn)是平面線(xiàn)形中的一種主要線(xiàn)形。對(duì)緩和曲線(xiàn)的運(yùn)用，具體有以下幾方面要求：1回旋線(xiàn)在線(xiàn)形設(shè)計(jì)中應(yīng)作為主要線(xiàn)形要素加以運(yùn)用；2在確定回旋線(xiàn)參數(shù)時(shí)，應(yīng)在下述范圍內(nèi)選定R/3AR式中：A緩和曲線(xiàn)參數(shù)；R與緩和曲線(xiàn)相連接

22、的圓曲線(xiàn)半徑，m。3當(dāng)R接近于100m時(shí)，取A等于R；當(dāng)R小于100m時(shí)，則取A大于或等于R。當(dāng)R較大或接近于3000m時(shí)，取A等于R3；當(dāng)R大于3000m時(shí)，則取A小于R3；(二)平面線(xiàn)形的組合形式平面線(xiàn)形包括直線(xiàn)、緩和曲線(xiàn)和圓曲線(xiàn)，其組合形式有以下幾種：1基本型按直線(xiàn)一回旋線(xiàn)一圓曲線(xiàn)一回旋線(xiàn)一直線(xiàn)的順序組合當(dāng)選用基本組合時(shí)盡可能滿(mǎn)足：回旋線(xiàn)：圓曲線(xiàn)：回旋線(xiàn)1：1：1：1：2：12S形兩個(gè)反向圓曲線(xiàn)用回旋線(xiàn)連接組合的線(xiàn)形為s形，如圖1-2-30所示。s形相鄰兩個(gè)回旋線(xiàn)參數(shù)A1與A2宜相等。當(dāng)采用不同參數(shù)時(shí)，A1與A2之比應(yīng)小于2.0，有條件時(shí)以小于1.5為宜。s形的兩個(gè)反向回旋線(xiàn)以徑向銜接為

23、宜，當(dāng)?shù)匦螚l件限制必須插人短直線(xiàn)或當(dāng)兩圓曲線(xiàn)的回旋線(xiàn)相互重合時(shí)，短直線(xiàn)或重合段長(zhǎng)度應(yīng)符合下式規(guī)定：式中：l反向回旋線(xiàn)間或重合段長(zhǎng)度，m；A1、A2回旋線(xiàn)參數(shù)。兩相鄰反向圓曲線(xiàn)的半徑之比不宜過(guò)大，以R2/R1=11/3為宜。3卵形4凸形只有在受地形、地物限制時(shí)，才采用凸形。5復(fù)合型6C形C形只有在特殊地形條件下采用。四、平曲線(xiàn)最小長(zhǎng)度確定因素：1保證駕駛員操縱方向盤(pán)所需時(shí)間2小偏角平曲線(xiàn)最小長(zhǎng)度的取值特別注意：小于7度的時(shí)候五、平面線(xiàn)形的組合與銜接平面線(xiàn)形設(shè)計(jì)在保證直線(xiàn)、緩和曲線(xiàn)及圓曲線(xiàn)三要素的合理取用外，還應(yīng)考慮三者之間的相互配合，即直線(xiàn)的最大長(zhǎng)度及曲線(xiàn)間直線(xiàn)的最短長(zhǎng)度取用、直線(xiàn)與圓曲線(xiàn)間的緩

24、和曲線(xiàn)的設(shè)置都應(yīng)綜合考慮該設(shè)計(jì)公路等級(jí)的計(jì)算行車(chē)速度、地形、地物及地質(zhì)等條件，考慮立體線(xiàn)形的視覺(jué)效果，保證公路線(xiàn)形的行車(chē)安全與舒適。設(shè)計(jì)時(shí)一般要考慮以下幾個(gè)方面：1兩相鄰的同向曲線(xiàn)間應(yīng)設(shè)有足夠長(zhǎng)度的直線(xiàn)段，不得以短直線(xiàn)連接，否則應(yīng)調(diào)整線(xiàn)形使之成為單曲線(xiàn)或復(fù)曲線(xiàn)或運(yùn)用回旋線(xiàn)組合成卵形、凸形、復(fù)合型等曲線(xiàn)形式，以免產(chǎn)生斷背曲線(xiàn)。2兩反向曲線(xiàn)夾有直線(xiàn)段時(shí)，以設(shè)置不小于最小直線(xiàn)段長(zhǎng)度的直線(xiàn)段為宜，否則應(yīng)調(diào)整線(xiàn)形成組合成s形曲線(xiàn)，使其連續(xù)均勻。3三、四級(jí)公路兩相鄰反向曲線(xiàn)無(wú)超高、加寬時(shí)可徑相銜接；無(wú)超高有加寬時(shí)，中間應(yīng)設(shè)有長(zhǎng)度不小于10m的加寬緩和段。工程特殊的山嶺區(qū)，三、四級(jí)公路設(shè)置超高時(shí)中間直線(xiàn)長(zhǎng)度

25、不得小于15m。4應(yīng)避免連續(xù)急彎的線(xiàn)形，可在曲線(xiàn)間插入足夠長(zhǎng)的直線(xiàn)或回旋線(xiàn)。5線(xiàn)形設(shè)計(jì)的要求與內(nèi)容應(yīng)隨公路等級(jí)和計(jì)算行車(chē)速度的不同而異。對(duì)于高速公路、一級(jí)公路以及計(jì)算行車(chē)速度v60km/h的公路，應(yīng)注重立體線(xiàn)形設(shè)計(jì)，盡量做到線(xiàn)形連續(xù)、指標(biāo)均衡、視覺(jué)良好、景觀(guān)協(xié)調(diào)、安全舒適。計(jì)算行車(chē)速度越高，線(xiàn)形設(shè)計(jì)所考慮的因素越應(yīng)周全。計(jì)算行車(chē)速度v40km的公路，首先應(yīng)在保證行駛安全的前提下，正確地運(yùn)用線(xiàn)形要素規(guī)定值(包括最大值、最小值)，在條件允許情況下力求做到各種線(xiàn)形要素的合理組合，并盡量避免和減輕不利的組合，以期充分發(fā)揮投資效益。6在路線(xiàn)交叉前后應(yīng)盡可能采用技術(shù)指標(biāo)較高的線(xiàn)形，保證行駛安全和提高公路的通行能力。7平面線(xiàn)形應(yīng)在地形、地物、地質(zhì)等各種具體條件的基礎(chǔ)上，選用相應(yīng)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行組合設(shè)計(jì)，應(yīng)合理運(yùn)用直線(xiàn)和曲線(xiàn)(包括圓曲線(xiàn)、回旋線(xiàn))線(xiàn)形要素，不得片面強(qiáng)調(diào)以直