道路與橋梁工程chapter02—道路平面線形

1、道路與橋梁工程道路與橋梁工程武漢大學(xué)水利水電學(xué)院武漢大學(xué)水利水電學(xué)院第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.1 汽車行駛軌跡特點(diǎn)汽車行駛軌跡特點(diǎn)2.3 圓曲線圓曲線2.5 平面線形組合平面線形組合2.6 行車視距行車視距本章主要內(nèi)容：本章主要內(nèi)容：2.4 緩和曲線緩和曲線2.2 道路平面線形道路平面線形 第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)v 行駛中的汽車其重心的軌跡在幾何性質(zhì)上有以下特征：行駛中的汽車其重心的軌跡在幾何性質(zhì)上有以下特征：v 軌跡是連續(xù)的、圓滑的，任一點(diǎn)不出現(xiàn)錯(cuò)頭和破折。軌跡是連續(xù)的、圓滑的，任一點(diǎn)不出現(xiàn)錯(cuò)頭和破折。v 曲率是連續(xù)的，任一點(diǎn)不出現(xiàn)兩個(gè)曲率值。曲率是連續(xù)的，任一點(diǎn)

2、不出現(xiàn)兩個(gè)曲率值。v 曲率變化是連續(xù)的，任一點(diǎn)不出現(xiàn)兩個(gè)曲率變化率值。曲率變化是連續(xù)的，任一點(diǎn)不出現(xiàn)兩個(gè)曲率變化率值。2.1 汽車行駛軌跡特點(diǎn)汽車行駛軌跡特點(diǎn)第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)v 直線圓直線直線圓直線:v 不滿足第二、三條不滿足第二、三條性質(zhì)，但滿足第一條性質(zhì)，但滿足第一條要求，滿足了車輛的要求，滿足了車輛的直行和轉(zhuǎn)向要求，可直行和轉(zhuǎn)向要求，可作為低等級(jí)山區(qū)道路作為低等級(jí)山區(qū)道路采用采用。 2.1 汽車行駛軌跡特點(diǎn)汽車行駛軌跡特點(diǎn)第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)v 直緩圓緩直直緩圓緩直:v 為滿足第二條要求，在直線與圓曲線間引入了為滿足第二條要求，在直線與圓曲線間引入了一

3、條曲率逐漸變化的一條曲率逐漸變化的“緩和曲線緩和曲線”，使整條線形符使整條線形符合汽車行駛軌跡特性的第一條和二條，保持了線合汽車行駛軌跡特性的第一條和二條，保持了線形的曲率連續(xù)。它不滿足第三條要求，不是最理形的曲率連續(xù)。它不滿足第三條要求，不是最理想的，但與汽車行駛軌跡接近，國內(nèi)外普遍采用想的，但與汽車行駛軌跡接近，國內(nèi)外普遍采用。2.1 汽車行駛軌跡特點(diǎn)汽車行駛軌跡特點(diǎn)第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.1 汽車行駛軌跡特點(diǎn)汽車行駛軌跡特點(diǎn)第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.2 道路平面線形道路平面線形 l道路為空間曲線，由平面、縱斷面和道路為空間曲線，由平面、縱斷面和橫斷面組成橫斷

4、面組成l平面指道路中線在水平面上投影平面指道路中線在水平面上投影l(fā) 縱斷面指道路中線在豎直面上投影縱斷面指道路中線在豎直面上投影l(fā) 橫斷面指道路中線任意一點(diǎn)作的法向橫斷面指道路中線任意一點(diǎn)作的法向切面切面第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.2 道路平面線形道路平面線形 第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.2 道路平面線形道路平面線形 v 道路平面線形設(shè)計(jì)，是根據(jù)汽車行駛的力學(xué)性質(zhì)和行駛軌跡道路平面線形設(shè)計(jì)，是根據(jù)汽車行駛的力學(xué)性質(zhì)和行駛軌跡要求，合理地確定各線形要素的幾何參數(shù)，保持線形的連續(xù)要求，合理地確定各線形要素的幾何參數(shù)，保持線形的連續(xù)性和均衡性，避免采用長直線，并注意使線形與地

5、形、地物性和均衡性，避免采用長直線，并注意使線形與地形、地物、環(huán)境和景觀等協(xié)調(diào)。對(duì)于車速較高的道路，線形設(shè)計(jì)還應(yīng)、環(huán)境和景觀等協(xié)調(diào)。對(duì)于車速較高的道路，線形設(shè)計(jì)還應(yīng)考慮汽車行駛美學(xué)及駕駛員視覺和心理上的要求。考慮汽車行駛美學(xué)及駕駛員視覺和心理上的要求。第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.2 道路平面線形道路平面線形 v 平面線形平面線形(horizontal alignment)要素要素 曲率為零的線形 .直線； 曲率為常數(shù)的線形. 圓曲線； 曲率為變數(shù)的線形 . 緩和曲線。v 直線直線(tangent)v 圓曲線圓曲線(circular curve)v 緩和曲線緩和曲線(transiti

6、on curve)v 可以作為緩和曲線的有：回旋曲線、三次拋物線、雙紐曲線，常用的是回旋曲線。直線、圓曲直線、圓曲線、緩和曲線、緩和曲線稱為線稱為“平平面線形三要面線形三要素素”第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.2 道路平面線形道路平面線形 第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.2 道路平面線形道路平面線形 （1）直線）直線(tangent)的特點(diǎn)：的特點(diǎn)：第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.2 道路平面線形道路平面線形 第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.2 道路平面線形道路平面線形 第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.2 道路平面線形道路平面線形 2）直線的最小長度 同

7、向曲線同向曲線間的直線最小長度 同向曲線同向曲線(adjacent curve in one direc-tion)-指兩個(gè)轉(zhuǎn)向相同的相鄰曲線間連以直線所形成的平面線形。 A.當(dāng)60km/h時(shí)，直線（以km/h計(jì)）為宜 B.當(dāng)40km/h時(shí)，可參照上述規(guī)定執(zhí)行第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.2 道路平面線形道路平面線形 2）直線的最小長度v 反向曲線反向曲線間的直線最小長度v 反向曲線反向曲線(reverse curve)-指兩個(gè)轉(zhuǎn)向相反的相鄰曲線間連以直線所形成的平面線形。v A.當(dāng)60km/h時(shí)，直線（以km/h計(jì)）為宜v B.當(dāng)40km/h時(shí)，可參照上述規(guī)定執(zhí)行 v C.特別困難

8、四級(jí)15 m第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.2 道路平面線形道路平面線形 v 斷背曲線：互相通視的同向曲線間若插以短直線，容易互相通視的同向曲線間若插以短直線，容易產(chǎn)生把直線和兩端的曲線看成為反向曲線的錯(cuò)覺，當(dāng)直產(chǎn)生把直線和兩端的曲線看成為反向曲線的錯(cuò)覺，當(dāng)直線過短時(shí)甚至把兩個(gè)曲線看成是一個(gè)曲線，這種線形破線過短時(shí)甚至把兩個(gè)曲線看成是一個(gè)曲線，這種線形破壞了線形的連續(xù)性，且容易造成駕駛操作的失誤，通常壞了線形的連續(xù)性，且容易造成駕駛操作的失誤，通常稱為稱為斷背曲線斷背曲線。設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量避免。設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量避免。第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.2 道路平面線形道路平面線形 采用直線

9、線形時(shí)必須采用直線線形時(shí)必須注意線形與地形注意線形與地形的關(guān)系，在運(yùn)用直線的關(guān)系，在運(yùn)用直線線形并決定其長度時(shí)，必須慎重考慮，一般不宜采用長直線線形并決定其長度時(shí)，必須慎重考慮，一般不宜采用長直線。u路線完全不受地形、地物限制的平坦地區(qū)或山間的寬闊河谷路線完全不受地形、地物限制的平坦地區(qū)或山間的寬闊河谷 地帶；地帶； u城鎮(zhèn)及其近郊道路，或以直線為主體進(jìn)行規(guī)劃的地區(qū)；城鎮(zhèn)及其近郊道路，或以直線為主體進(jìn)行規(guī)劃的地區(qū)； u長大橋梁、隧道等構(gòu)造物路段；長大橋梁、隧道等構(gòu)造物路段； u路線交叉點(diǎn)及其附近；路線交叉點(diǎn)及其附近； u雙車道公路提供超車的路段。雙車道公路提供超車的路段。第第2章章 道路平面設(shè)

10、計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.2 道路平面線形道路平面線形 3 3）采用長的直線線形時(shí)，應(yīng)注意的問題：）采用長的直線線形時(shí)，應(yīng)注意的問題： 直線的最大長度應(yīng)有所限制。當(dāng)采用長的直線線直線的最大長度應(yīng)有所限制。當(dāng)采用長的直線線形時(shí)，為彌補(bǔ)景觀單調(diào)之缺陷，應(yīng)結(jié)合沿線具體情況形時(shí)，為彌補(bǔ)景觀單調(diào)之缺陷，應(yīng)結(jié)合沿線具體情況采取相應(yīng)的技術(shù)措施并注意下述問題：采取相應(yīng)的技術(shù)措施并注意下述問題： 長直線上縱坡不宜過大，因長直線再加下陡長直線上縱坡不宜過大，因長直線再加下陡坡行駛更易導(dǎo)致高速度坡行駛更易導(dǎo)致高速度 長直線與大半徑凹形豎曲線組合為宜，可以長直線與大半徑凹形豎曲線組合為宜，可以使生硬呆板的直線得到一些緩和使生

11、硬呆板的直線得到一些緩和第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.2 道路平面線形道路平面線形 第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.2 道路平面線形道路平面線形 兩側(cè)地形過于空曠時(shí)，宜采取種植不同兩側(cè)地形過于空曠時(shí)，宜采取種植不同樹樹種種或設(shè)置一定或設(shè)置一定建筑物建筑物、 雕塑雕塑、廣告牌廣告牌 等措施，以等措施，以改善單調(diào)的景觀。改善單調(diào)的景觀。 長直線或長下坡盡頭的平曲線必須采取設(shè)長直線或長下坡盡頭的平曲線必須采取設(shè)置標(biāo)志、增加路面抗滑能力等安全措施置標(biāo)志、增加路面抗滑能力等安全措施第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.2 道路平面線形道路平面線形 美美國國俄俄勒勒岡岡州州典典型型沙沙

12、漠漠公公路路第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.2 道路平面線形道路平面線形 香香榭榭麗麗舍舍與與凱凱旋旋門門第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.2 道路平面線形道路平面線形 德德 國國 柏柏 林林第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.3 圓曲線圓曲線（1）圓曲線線形特征：）圓曲線線形特征：1）曲線上任意一點(diǎn)的曲率半徑）曲線上任意一點(diǎn)的曲率半徑R=常數(shù)，故測(cè)設(shè)比緩常數(shù)，故測(cè)設(shè)比緩和曲線簡便。和曲線簡便。2）汽車在圓曲線上的行駛要受到離心力；在平曲線汽車在圓曲線上的行駛要受到離心力；在平曲線上行駛時(shí)要多占路面寬。上行駛時(shí)要多占路面寬。3）視距條件差，容易發(fā)生交通事故。視距條件差，容易發(fā)

13、生交通事故。4）較大半徑的長緩圓曲線具有線形美觀、順適、行較大半徑的長緩圓曲線具有線形美觀、順適、行車舒適等特點(diǎn)。故常采用。車舒適等特點(diǎn)。故常采用。第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.3 圓曲線圓曲線第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.3 圓曲線圓曲線第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.3 圓曲線圓曲線汽車行駛時(shí)的橫向穩(wěn)定性汽車行駛時(shí)的橫向穩(wěn)定性 汽車在彎道上行駛所受的離心力汽車在彎道上行駛所受的離心力第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.3 圓曲線圓曲線假定：假定：汽車在圓曲線上作勻速圓運(yùn)汽車在圓曲線上作勻速圓運(yùn)動(dòng)。動(dòng)。離心力：離心力：汽車在彎道上，由于慣性汽車在彎道上，由于慣

14、性產(chǎn)生離心力。產(chǎn)生離心力。作用點(diǎn)：作用點(diǎn)：汽車重心汽車重心 方向：方向：水平背離圓心水平背離圓心大?。捍笮。?gRGvF2離心力的影響：離心力的影響：對(duì)汽車在對(duì)汽車在平曲線上行駛的穩(wěn)定性影平曲線上行駛的穩(wěn)定性影響很大，可能產(chǎn)生橫向滑響很大，可能產(chǎn)生橫向滑移或橫向傾覆。移或橫向傾覆。超高：超高：為了減少離心力的作用，保證汽車在平曲線上穩(wěn)定行駛，必須使平曲為了減少離心力的作用，保證汽車在平曲線上穩(wěn)定行駛，必須使平曲 線上的路面做成外側(cè)高、內(nèi)側(cè)低呈單向橫披的形式，稱為橫向超高。線上的路面做成外側(cè)高、內(nèi)側(cè)低呈單向橫披的形式，稱為橫向超高。汽車行駛時(shí)的橫向穩(wěn)定性汽車行駛時(shí)的橫向穩(wěn)定性 汽車在彎道上行駛所

15、受的離心力汽車在彎道上行駛所受的離心力第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.3 圓曲線圓曲線汽車受力分析汽車受力分析 將離心力將離心力F和車重分解為平行于路面的橫向和車重分解為平行于路面的橫向力和垂直于路面的豎向力，即：力和垂直于路面的豎向力，即： 橫向力：橫向力： XFcosGSin 豎向力：豎向力： YFSinGcos 很小，可以認(rèn)為很小，可以認(rèn)為sintgih ，cos1 ， ih稱為橫向超高坡度稱為橫向超高坡度h2h2higRvGGigRGvGiFX第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.3 圓曲線圓曲線汽車受力分析汽車受力分析 引入橫向力系數(shù)引入橫向力系數(shù)，作為衡量穩(wěn)定性程度的，作

16、為衡量穩(wěn)定性程度的指標(biāo)，其意義為指標(biāo)，其意義為單位車重的橫向力單位車重的橫向力，即，即higRvGX2 用用V V（km/hkm/h）表達(dá)上述公式，則：）表達(dá)上述公式，則：hiRV1272第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.3 圓曲線圓曲線汽車受力分析汽車受力分析 橫向傾覆橫向傾覆：汽車在橫向力的作用下，可能產(chǎn)生繞外側(cè)車輪觸：汽車在橫向力的作用下，可能產(chǎn)生繞外側(cè)車輪觸地點(diǎn)向外傾覆的危險(xiǎn)。地點(diǎn)向外傾覆的危險(xiǎn)。 第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.3 圓曲線圓曲線 橫向滑移橫向滑移：汽車在橫向力的作用下，可能產(chǎn)生沿橫向力方汽車在橫向力的作用下，可能產(chǎn)生沿橫向力方向的側(cè)向滑移。向的側(cè)向滑移。

17、 穩(wěn)定條件：穩(wěn)定條件：橫向力大于或等于輪胎與路面之間的橫向附著橫向力大于或等于輪胎與路面之間的橫向附著力。即：力。即： 利用此式可計(jì)算出汽車在平曲線上行駛時(shí)，不產(chǎn)生利用此式可計(jì)算出汽車在平曲線上行駛時(shí)，不產(chǎn)生橫向滑移的最小平曲線半徑橫向滑移的最小平曲線半徑R R或最大允許行駛速度或最大允許行駛速度V V。hhGYXhGX h橫向附著系數(shù)橫向附著系數(shù) hhiVR1272第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.3 圓曲線圓曲線 穩(wěn)定條件穩(wěn)定條件：傾覆力矩小于或等于穩(wěn)定力矩。傾覆力矩小于或等于穩(wěn)定力矩。 即即 :2)(2bGFibYXhhgF Fh hi i比比G G小得多，可略去不計(jì)，則小得多，可

18、略去不計(jì)，則 ghbGX2hiRV1272hgihbVR21272第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.3 圓曲線圓曲線 汽車在平曲線上行駛時(shí)的橫向穩(wěn)定性主要取決于橫向力汽車在平曲線上行駛時(shí)的橫向穩(wěn)定性主要取決于橫向力系數(shù)值的大小。系數(shù)值的大小。 現(xiàn)代汽車在設(shè)計(jì)制造時(shí)重心較低，一般現(xiàn)代汽車在設(shè)計(jì)制造時(shí)重心較低，一般 汽車在平曲線上行駛時(shí)，在發(fā)生橫向傾覆之前先產(chǎn)生橫汽車在平曲線上行駛時(shí)，在發(fā)生橫向傾覆之前先產(chǎn)生橫向滑移現(xiàn)象。在道路設(shè)計(jì)中應(yīng)保證汽車不產(chǎn)生橫向滑移，同向滑移現(xiàn)象。在道路設(shè)計(jì)中應(yīng)保證汽車不產(chǎn)生橫向滑移，同時(shí)也就保證了橫向傾覆的穩(wěn)定性。時(shí)也就保證了橫向傾覆的穩(wěn)定性。 ghb212ghb

19、5 . 0hhghb2第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.3 圓曲線圓曲線l 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 易于地形向適應(yīng)、可循性好、線形美觀、易于易于地形向適應(yīng)、可循性好、線形美觀、易于測(cè)設(shè)測(cè)設(shè)l 幾何要素（見圖）幾何要素（見圖）第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.3 圓曲線圓曲線第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.3 圓曲線圓曲線第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.3 圓曲線圓曲線（1）一般情況下宜采用極限最小半徑的）一般情況下宜采用極限最小半徑的48倍或超高為倍或超高為24的圓曲線半徑；的圓曲線半徑；（2）地形條件受限制時(shí)，應(yīng)采用大于或接近于一般最小半）地形條件受限制時(shí)，應(yīng)采用大于或接近

20、于一般最小半徑的圓曲線半徑；徑的圓曲線半徑；（3）地形條件特別困難不得已時(shí)，方可采用極限最小半徑）地形條件特別困難不得已時(shí)，方可采用極限最小半徑；（4）應(yīng)同前后線形要素相協(xié)調(diào)，使之構(gòu)成連續(xù)、均衡的曲）應(yīng)同前后線形要素相協(xié)調(diào)，使之構(gòu)成連續(xù)、均衡的曲線線形線線形3） 圓曲線半徑的確定圓曲線半徑的確定第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.3 圓曲線圓曲線3） 圓曲線半徑的確定圓曲線半徑的確定（5）應(yīng)同縱面線形相配合，應(yīng)避免小半徑曲線與陡坡相重）應(yīng)同縱面線形相配合，應(yīng)避免小半徑曲線與陡坡相重疊；疊；（6）每個(gè)彎道半徑值的確定，應(yīng)根據(jù)實(shí)地的地形、地物、）每個(gè)彎道半徑值的確定，應(yīng)根據(jù)實(shí)地的地形、地物、地

21、質(zhì)、人工構(gòu)造物及其它條件的要求，用外距、切線長地質(zhì)、人工構(gòu)造物及其它條件的要求，用外距、切線長、曲線長、曲線上任意點(diǎn)線位、合成縱坡等控制條件反、曲線長、曲線上任意點(diǎn)線位、合成縱坡等控制條件反算，并結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)綜合確定。算，并結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)綜合確定。 第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.4 緩和曲線緩和曲線v （1）緩和曲線的線形特征）緩和曲線的線形特征v緩和曲線緩和曲線-是指在直線與圓曲線之間或者半徑相差較大的兩個(gè)轉(zhuǎn)向相同圓曲線之間設(shè)置的一種曲率連續(xù)變化的曲線。第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.4 緩和曲線緩和曲線其線形特征為：其線形特征為： 1)1) 緩和曲線曲率漸變，設(shè)于直線與圓曲線間，其

22、線緩和曲線曲率漸變，設(shè)于直線與圓曲線間，其線形符合汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的行車軌跡，從而使線形緩和，形符合汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的行車軌跡，從而使線形緩和，消除了曲率突變點(diǎn)。消除了曲率突變點(diǎn)。2)2) 由于曲率漸變，使道路線形順適美觀，有良好的由于曲率漸變，使道路線形順適美觀，有良好的視覺效果和心理作用感。視覺效果和心理作用感。3)3) 在直線和圓曲線間加入緩和曲線后，使平面線形在直線和圓曲線間加入緩和曲線后，使平面線形更為靈活，線形自由度提高，更能與地形、地物更為靈活，線形自由度提高，更能與地形、地物及環(huán)境相適應(yīng)、協(xié)調(diào)、配合，使平面布線更加靈及環(huán)境相適應(yīng)、協(xié)調(diào)、配合，使平面布線更加靈活、經(jīng)濟(jì)、合理。活、經(jīng)濟(jì)、合理。

23、4)4) 與圓曲線相比，緩和曲線計(jì)算及測(cè)設(shè)均較復(fù)雜。與圓曲線相比，緩和曲線計(jì)算及測(cè)設(shè)均較復(fù)雜。第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.4 緩和曲線緩和曲線（2 2）緩和曲線作用）緩和曲線作用1 1）曲率連續(xù)變化，視覺效果好。（線形緩和）曲率連續(xù)變化，視覺效果好。（線形緩和）2 2）離心加速度逐漸變化，旅客感覺舒適（）離心加速度逐漸變化，旅客感覺舒適（行車緩和行車緩和）3 3）超高橫坡度逐漸變化，行車更加平穩(wěn)（）超高橫坡度逐漸變化，行車更加平穩(wěn)（超高緩和超高緩和）第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.4 緩和曲線緩和曲線（3）緩和曲線的選擇）緩和曲線的選擇 1）緩和曲線軌跡特點(diǎn)：由直線駛?cè)雸A曲

24、線轉(zhuǎn)彎時(shí)，其軌跡上的任一點(diǎn)的曲率半徑與其行程l（自轉(zhuǎn)彎開始點(diǎn)算起）成反比，此軌跡方程為回旋曲線方程。因此我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定緩和曲線采用回旋曲線。第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.4 緩和曲線緩和曲線4）緩和曲線的設(shè)計(jì)指標(biāo)）緩和曲線的設(shè)計(jì)指標(biāo) 緩和曲線最小長度（緩和曲線最小長度（ 表中車速單位表中車速單位km/s， 長度長度m）第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.5 平面線形組合平面線形組合 平面線形應(yīng)直捷、連續(xù)、順適，并與地形、地物相平面線形應(yīng)直捷、連續(xù)、順適，并與地形、地物相適應(yīng)，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。適應(yīng)，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。 原則：原則：與地形相適應(yīng)，宜直則直，宜曲則曲，不片面追求與地形相

25、適應(yīng)，宜直則直，宜曲則曲，不片面追求直曲。直曲。 直線、圓曲線、緩和曲線的選用與合理組合取決于地形地直線、圓曲線、緩和曲線的選用與合理組合取決于地形地物等具體條件，片面強(qiáng)調(diào)路線要以直線為主或以曲線為主，或物等具體條件，片面強(qiáng)調(diào)路線要以直線為主或以曲線為主，或人為規(guī)定二者的比例都是錯(cuò)誤的。人為規(guī)定二者的比例都是錯(cuò)誤的。 第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.5 平面線形組合平面線形組合 在寬闊的平原微丘區(qū)，路線應(yīng)直捷順暢。在寬闊的平原微丘區(qū)，路線應(yīng)直捷順暢。 第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.5 平面線形組合平面線形組合在起伏的山嶺和丘陵地區(qū)，線形以曲線為主。在起伏的山嶺和丘陵地區(qū)，線形

26、以曲線為主。 第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.5 平面線形組合平面線形組合 在沒有任何障礙物的戈壁、草原等開闊地區(qū)，應(yīng)以在沒有任何障礙物的戈壁、草原等開闊地區(qū)，應(yīng)以直線為主。直線為主。 第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.5 平面線形組合平面線形組合 保持平面線形的均衡與連貫。保持平面線形的均衡與連貫。 為使一條道路上行駛的車輛盡量以均勻速度行駛，平面線為使一條道路上行駛的車輛盡量以均勻速度行駛，平面線形各要素應(yīng)保持連續(xù)而均衡，必須避免線形的突變。形各要素應(yīng)保持連續(xù)而均衡，必須避免線形的突變。 長直線的盡頭避免接小半徑曲線長直線的盡頭避免接小半徑曲線 長直線上汽車行駛速度較高，如果

27、突然遇到小半徑曲線，長直線上汽車行駛速度較高，如果突然遇到小半徑曲線，易產(chǎn)生減速不及造成的事故。易產(chǎn)生減速不及造成的事故。 事故形態(tài)：事故形態(tài)：車輛側(cè)翻到曲線外側(cè)路基或與對(duì)向車輛相撞或碰車輛側(cè)翻到曲線外側(cè)路基或與對(duì)向車輛相撞或碰撞路側(cè)護(hù)欄。撞路側(cè)護(hù)欄。第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.5 平面線形組合平面線形組合 要求：要求：長直線的盡頭避免接小半徑曲線，特別避免長直線下長直線的盡頭避免接小半徑曲線，特別避免長直線下坡盡頭接小半徑平曲線。若由于地形所限小半徑曲線難免時(shí)，坡盡頭接小半徑平曲線。若由于地形所限小半徑曲線難免時(shí)，中間應(yīng)插入中等曲率的過渡性曲線，并使縱坡不要過大。中間應(yīng)插入中等曲

28、率的過渡性曲線，并使縱坡不要過大。第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.5 平面線形組合平面線形組合高低標(biāo)準(zhǔn)之間要有過渡高低標(biāo)準(zhǔn)之間要有過渡u 同一等級(jí)道路上大、小指標(biāo)間的均衡過渡同一等級(jí)道路上大、小指標(biāo)間的均衡過渡l 長直線與小半徑曲線之間。長直線與小半徑曲線之間。l 相鄰的大小半徑曲線之間。相鄰的大小半徑曲線之間。u同一條道路上采用不同計(jì)算行車速度設(shè)計(jì)的路段之間的過渡。同一條道路上采用不同計(jì)算行車速度設(shè)計(jì)的路段之間的過渡。 在標(biāo)準(zhǔn)變更的相互銜接處前、后一定長度范圍內(nèi)主要技術(shù)指標(biāo)應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)變更的相互銜接處前、后一定長度范圍內(nèi)主要技術(shù)指標(biāo)應(yīng)逐漸過渡，避免產(chǎn)生突變，設(shè)計(jì)速度高的一端應(yīng)采用較低的平

29、、縱技逐漸過渡，避免產(chǎn)生突變，設(shè)計(jì)速度高的一端應(yīng)采用較低的平、縱技術(shù)指標(biāo)，反之則應(yīng)采用較高的平、縱技術(shù)指標(biāo)，以使平、縱線形技術(shù)術(shù)指標(biāo)，反之則應(yīng)采用較高的平、縱技術(shù)指標(biāo)，以使平、縱線形技術(shù)指標(biāo)較為均衡。指標(biāo)較為均衡。 第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.5 平面線形組合平面線形組合平面線形要素的組合類型平面線形要素的組合類型 直線、圓曲線、緩和曲線組合成：直線、圓曲線、緩和曲線組合成：基本型、基本型、S形、卵形、凸形、形、卵形、凸形、C形、復(fù)合形、回頭曲線形、復(fù)合形、回頭曲線l 簡單型簡單型直線直線-圓曲線圓曲線l基本型基本型直線直線-回旋線回旋線-圓曲線圓曲線lS形形兩個(gè)反向圓曲線之間用兩

30、個(gè)反向回旋線連接兩個(gè)反向圓曲線之間用兩個(gè)反向回旋線連接l卵形卵形用一個(gè)回旋線連接兩個(gè)同向圓曲線用一個(gè)回旋線連接兩個(gè)同向圓曲線第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.5 平面線形組合平面線形組合v 簡單形曲線簡單形曲線v 當(dāng)一個(gè)彎道由直線與圓曲線組合時(shí)叫簡單型曲線簡單型曲線（simple curve單圓曲線）第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.5 平面線形組合平面線形組合v 基本型曲線：直線回旋線直線回旋線圓曲線回旋線直線的順序圓曲線回旋線直線的順序組合的曲線稱為組合的曲線稱為基本型基本型。第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.5 平面線形組合平面線形組合v S型曲線：兩個(gè)反向圓曲線間用兩

31、個(gè)反向圓曲線間用兩個(gè)反向回旋線連接的組合形兩個(gè)反向回旋線連接的組合形式，稱為式，稱為S型曲線。型曲線。第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.5 平面線形組合平面線形組合v 卵型曲線：即按直線緩和曲線即按直線緩和曲線(A1)圓曲線（圓曲線（R1）緩和曲線圓曲線）緩和曲線圓曲線(R2)緩和曲線緩和曲線(A2)直線順直線順序組合構(gòu)成。用于除四級(jí)公路以外的其它各級(jí)公路中序組合構(gòu)成。用于除四級(jí)公路以外的其它各級(jí)公路中.第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.5 平面線形組合平面線形組合l凸形凸形兩個(gè)同向回旋線間不插入圓曲線而徑向銜接兩個(gè)同向回旋線間不插入圓曲線而徑向銜接l復(fù)合型復(fù)合型兩個(gè)或兩個(gè)以上同向

32、回旋線間在曲率相等處兩個(gè)或兩個(gè)以上同向回旋線間在曲率相等處徑向銜接徑向銜接lC形形兩同向圓曲線的回旋線在曲率為兩同向圓曲線的回旋線在曲率為0處徑向銜接處徑向銜接第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.5 平面線形組合平面線形組合v 凸型曲線：兩同向回旋曲線間不插入圓曲線而徑相連兩同向回旋曲線間不插入圓曲線而徑相連接的組合形式稱為接的組合形式稱為凸型曲線凸型曲線。v 用于：山區(qū)公路二、三級(jí)中，用于：山區(qū)公路二、三級(jí)中，地形、地物受限制的路地形、地物受限制的路段段.第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.5 平面線形組合平面線形組合v 復(fù)合曲線：兩個(gè)及兩個(gè)以上的同向回旋曲線，在曲率相等處徑相銜接的

33、組合形式稱為復(fù)合型曲線。v 復(fù)合型的兩個(gè)回旋線參數(shù)之比一般以小于1：1.5為宜。用于受地形或其它特殊原因限制時(shí)。第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.5 平面線形組合平面線形組合v C型曲線：同向曲線的兩回旋線在曲率為零處徑相銜接的形式稱為C型曲線。v 用于特殊地形條件下。兩個(gè)回旋線參數(shù)可相等，也可不相等第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.5 平面線形組合平面線形組合l回頭曲線回頭曲線（switch-back curve）指在山區(qū)公指在山區(qū)公路為克服高差，在同一坡面上展線時(shí)所采用的，其路為克服高差，在同一坡面上展線時(shí)所采用的，其圓心角一般接近或大于圓心角一般接近或大于180的曲線。由一回

34、頭曲的曲線。由一回頭曲線的終點(diǎn)至下一回頭曲線起點(diǎn)的距離，在二、三、線的終點(diǎn)至下一回頭曲線起點(diǎn)的距離，在二、三、四級(jí)公路上分別應(yīng)不小于四級(jí)公路上分別應(yīng)不小于200、150、100米。米。 第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.5 平面線形組合平面線形組合回頭曲線一般是由一個(gè)主曲線、兩個(gè)輔助曲線和回頭曲線一般是由一個(gè)主曲線、兩個(gè)輔助曲線和主、輔曲線所夾的直線段組合而成的復(fù)雜曲線。主、輔曲線所夾的直線段組合而成的復(fù)雜曲線。第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.6 行車視距行車視距l(xiāng)為保證行車安全，駕駛員應(yīng)能隨時(shí)看為保證行車安全，駕駛員應(yīng)能隨時(shí)看到前方總夠遠(yuǎn)的距離，當(dāng)前方有障礙物到前方總夠遠(yuǎn)的距離

35、，當(dāng)前方有障礙物或?qū)ο騺碥嚂r(shí)，能及時(shí)采取措施，避免或?qū)ο騺碥嚂r(shí)，能及時(shí)采取措施，避免相撞，這一必需的最短距離稱為行車視相撞，這一必需的最短距離稱為行車視距。距。 l行車視距可分為停車視距、會(huì)車視距行車視距可分為停車視距、會(huì)車視距和超車視距。和超車視距。 第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.6 行車視距行車視距（1）停車視距：）停車視距：汽車行駛時(shí)，當(dāng)視高為汽車行駛時(shí)，當(dāng)視高為1.2m1.2m，物高為，物高為0.1m0.1m時(shí)，駕駛?cè)藛T自看到前方障礙物時(shí)起，至障礙物前時(shí)，駕駛?cè)藛T自看到前方障礙物時(shí)起，至障礙物前能安全停車所需的最短行車距離，即為停車視距能安全停車所需的最短行車距離，即為停車視

36、距停車視距由反應(yīng)距離，制動(dòng)距離，安全距離構(gòu)成停車視距由反應(yīng)距離，制動(dòng)距離，安全距離構(gòu)成32321)(2546 . 3SVtVSSSS停第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.6 行車視距行車視距公路等級(jí)公路等級(jí)高速公路高速公路一一二二三三四四計(jì)算行車速度計(jì)算行車速度 120120 100100808060601001006060808040406060303040402020停車視距停車視距210210 160160 1101107575160160757511011040407575303040402020各級(jí)公路停車視距各級(jí)公路停車視距第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.6 行車視距行

37、車視距（2）超車視距：）超車視距：在雙車道公路上，當(dāng)視高為在雙車道公路上，當(dāng)視高為1.2m1.2m，物高為物高為1.2m1.2m，后車超越前車過程中，從開始駛離原車，后車超越前車過程中，從開始駛離原車道之處起，至可見逆行車并能超車后安全駛回原車道道之處起，至可見逆行車并能超車后安全駛回原車道所需的最短距離，即為超車視距。分四階段所需的最短距離，即為超車視距。分四階段 第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.6 行車視距行車視距（2）超車視距：）超車視距：1 1加速行駛距離加速行駛距離S S1 12 2超車汽車在對(duì)向車道上行駛的距離超車汽車在對(duì)向車道上行駛的距離S S2 23 3超車完了時(shí)，超車

38、汽車與對(duì)向汽車之間的安全超車完了時(shí)，超車汽車與對(duì)向汽車之間的安全距離距離S S3 34 4超車汽車從開始加速到超車完了時(shí)對(duì)向汽車的超車汽車從開始加速到超車完了時(shí)對(duì)向汽車的行駛距離行駛距離S S4 4第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.6 行車視距行車視距v （3）會(huì)車視距會(huì)車視距v 兩輛對(duì)向行駛的汽車在同一車道上相遇，及時(shí)制動(dòng)并兩輛對(duì)向行駛的汽車在同一車道上相遇，及時(shí)制動(dòng)并停車所必須的安全視距稱為停車所必須的安全視距稱為-會(huì)車視距會(huì)車視距。其長度不應(yīng)小。其長度不應(yīng)小于停車視距的兩倍。于停車視距的兩倍。v 由三部分組成：反應(yīng)時(shí)間所行駛的距離；制動(dòng)距由三部分組成：反應(yīng)時(shí)間所行駛的距離；制動(dòng)距離

39、；安全距離。離；安全距離。 第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.7 平面設(shè)計(jì)成果平面設(shè)計(jì)成果直線、曲線及轉(zhuǎn)角表直線、曲線及轉(zhuǎn)角表交點(diǎn)號(hào)交點(diǎn)坐標(biāo)交點(diǎn)樁號(hào)轉(zhuǎn)角值曲線要素值（m）N（X）E(Y)半徑緩和曲線長度緩和曲線參數(shù)切線長度曲線長度外矩校正值123456789101112QD3280597.196530444.609K0+000JD13280622.977529887.289K0+557.916143225（左）1200170238.2474.52910.7371.875JD23280257.203528150.305K2+332.99516147（右）1000180232.8463.36

40、11.4852.248JD33280485.405525145.933K5+346.02183317（左）4100306.65612.16311.4521.139JD43280371.439523598.079K6+898.065曲線主點(diǎn)樁號(hào)直線長度及方向第一緩和曲線起點(diǎn)第一緩和曲線終點(diǎn)或圓曲線起點(diǎn)曲線中點(diǎn)第二緩和曲線起點(diǎn)或圓曲線終點(diǎn)第二緩和曲線終點(diǎn)直線長度（m）交點(diǎn)間距（m）計(jì)算方位角1314151617181920557.9162723855K0+319.714K0+489.714K0+556.979K0+624.243K0+794.2431305.9481775.079258630K2+

41、100.191K2+280.191K2+331.871K2+383.551K2+563.5512475.8193013.0262742037K5+39.370K5+345.452K5+651.5331552.0442654720第第2章章 道路平面設(shè)計(jì)道路平面設(shè)計(jì)2.7 平面設(shè)計(jì)成果平面設(shè)計(jì)成果逐樁坐標(biāo)表逐樁坐標(biāo)表 項(xiàng)目名稱：陜西安康至平利G標(biāo)段二級(jí)公路第 1 頁 共 2 頁樁 號(hào)坐 標(biāo)樁 號(hào)坐 標(biāo)樁 號(hào)坐 標(biāo)樁 號(hào)坐 標(biāo)N (X)E (Y)N (X)E (Y)N (X)E (Y)N (X)E (Y)K0+0004118711.022486269.9641K0+5004118453.12248

42、5841.6096K1+0004118335.238485370.9302K1+5004118332.553484870.9374K0+0204118700.706486252.8299K0+5204118442.806485824.4754K1+0204118335.131485350.9305K1+5204118332.445484850.9377K0+0404118690.39486235.6957K0+5404118432.49485807.3412K1+0404118335.023485330.9308K1+5404118332.338484830.938K0+0604118680.

43、074486218.5615K0+5604118422.174485790.207K1+0604118334.916485310.9311K1+5604118332.231484810.9383K0+0804118669.758486201.4273K0+5804118411.858485773.0728K1+0804118334.808485290.9314K1+5804118331.96484790.9407K0+1004118659.442486184.2932K0+6004118401.542485755.9387K1+1004118334.701485270.9317K1+60041

44、18330.653484770.9887K0+1204118649.126486167.159K0+6204118391.226485738.8045K1+1204118334.594485250.932K1+6204118327.26484751.2933K0+1404118638.81486150.0248K0+6404118380.91485721.6703K1+1404118334.486485230.9323K1+6404118320.957484732.3349K0+1604118628.494486132.8906K0+6604118370.683485704.4834K1+16

45、04118334.379485210.9325K1+6604118311.714484714.6229K0+1804118618.178486115.7564K0+6804118361.02485686.9746K1+1804118334.271485190.9328K1+6804118299.767484698.6096K0+2004118607.862486098.6223K0+7004118352.532485668.8714K1+2004118334.164485170.9331K1+7004118285.422484684.7041K0+2204118597.546486081.4881K0+7204118345.783485650.0536K1+2204118334.057485150.9334K1+7204118269.045484673.261K0+2404118587.23486064.3539K0+