項目二路線平面

1、課程名稱稱公路勘測測技術專業(yè)名稱稱道路橋梁梁工程技技術授課教師師/職稱稱王建林/副教授授授課方式式（合、小班）小班授課題目目（章、節(jié)）項目二 路線平平面教材及參參考書目目公路工程程、公路路線型設設計規(guī)范范、公路路工程技技術標準準教學目的的與要求求：知道公公路平面面線形的的組成；了解平平面線形形的組合合及特點點；能進行行公路平平面線形形的基本本設計。知道公公路平曲曲線超高高、加寬寬的原因因；會進行行超高的的類型和和計算方方法；知道加加寬的類類型和計計算方法法。了解中中樁坐標標的計算算原理；能進行行中樁坐坐標的計計算；了解邊邊樁坐標標的計算算原理。能編制制直線、曲線及及轉(zhuǎn)角一一覽表；能繪制制路線平

2、平面圖；能計算算逐樁坐坐標表。內(nèi)容和時時間安排排、教學學方法：1內(nèi)容容和時間間安排：圓曲線線半徑、超高、加寬、緩和段段及緩和和曲線、視距及及視距保保證，公公路平面面線形設設計的要要點等的的。2時間間安排：22學學時3教學學方法：多媒體體、講述述、作業(yè)業(yè)教學重點點和難點點：1重點點：圓曲曲線半徑徑、超高高、加寬寬、緩和和段及緩緩和曲線線2難點點：超高高緩和段段上超高高的計算算，視距距包絡圖圖繪制。復習思考考題、作作業(yè)題：1、 標標準對于于圓曲線線半徑是是如何規(guī)規(guī)定的？對于超超高與加加寬又是是如何？2、 超超高方式式有哪些些？超高高緩和段段有哪幾幾部分組組成？3、 什什么是行行車視距距？平面面視距

3、如如何保證證？實施情況況及分析析：本章內(nèi)容容是本課課程的重重點之一一，也是是難點之之一，學學生在學學習過程程中難以以理解，通過多多媒體中中展示公公路彎道道上的實實際圖片片。基本本上學生生能理解解部分內(nèi)內(nèi)容。然然后通過過布置作作業(yè)，學學生能夠夠掌握其其內(nèi)容。 知識目標：正確理解最小圓曲線半徑的含義與設計中提出的有關要求；能計算曲線上各點的超高值與加寬值； 會進行視距保證；熟練掌握緩和曲線參數(shù)及有關計算；正確理解平面線形組合及有關要求；正確掌握平面設計的有關成果。 能力目標：能計算最小圓曲線半徑，能計算曲線各點的超高值及加寬值，會進行視距保證會進行平面交叉的幾何設計與計算。能編制直線、曲線及轉(zhuǎn)角表

4、，會進行道路平面圖繪制。 課堂組織：教師采用PPT課堂講授2學時，采取演示法教學。在課堂上每講一項功能后，通過投影儀投影把有關圖片放到屏幕上，起到直觀、形象的效果，使學生能迅速掌握有關知識。項目一 路線平平面勘測測設計工作任務務一 路路線平面面線形組組成分析析（2學學時）本章所研研究的主主題1、公路路線形的的研究，主要是是指道路路中心線線的空間間線形。 2、為研研究方便便和直觀觀起見，對該空空間線形形進行三三視圖投投影。路路線在水水平面上上的投影影稱作路路線的平平面。沿沿中線豎豎直剖切切并展開開構成縱縱斷面線線形。中中線上任任一點的的法向切切面構成成橫斷面面線形。 3、公路路線形的的設計實實際

5、上是是確定平平面、縱縱斷面及及橫斷面面線形的的尺寸和和形狀，也就是是通常所所指的平平面設計計、縱斷斷面設計計和橫斷斷面設計計。三者者之間既既相互聯(lián)聯(lián)系又相相互制約約，因此此在路線線設計時時，必須須綜合考考慮。 4、公路路的平面面線形，由于其其位置受受社會經(jīng)經(jīng)濟、自自然地理理和技術術條件等等因素的的制約，公路從從起點到到終點在在平面上上不可能能是一條條直線，而是由由許多直直線段和和曲線段段（包括括圓曲線線和緩和和曲線）組合而而成。 5、對平平面線形形而言，一般可可分解為為直線、圓曲線線及緩和和曲線，因此我我們對線線型的研研究，實實際上是是對直線線、圓曲曲線和緩緩和曲線線三要素素的研究究，同時時對

6、此三三要素進進行恰當當組合，切合實實際的在在實地上上的綜合合應用，以保證證汽車在在公路上上能安全全、順適適的運行行。怎樣樣把直線線和緩和和曲線連連接起來來？如何何保證汽汽車在平平面上能能安全、迅速、舒適以以及經(jīng)濟濟地行駛駛。平面面線形各各幾何元元素的合合理配置置與計算算行車速速度的關關系是怎怎樣的？這些原原理和方方法即為為。 工作任務務二 平平曲線超超高、加加寬計算算（6學學時）平曲線超超高一、超高高及其作作用當汽汽車在彎彎道上行行駛時，要受到到離心力力的作用用，橫向向力是引引起汽車車不穩(wěn)定定行駛的的主要因因素。所所以在平平曲線設設計時，常將彎彎道外側(cè)側(cè)邊道抬抬高，構構成與內(nèi)內(nèi)側(cè)車道道同坡度度

7、的單向向坡，這這種設置置稱為平平曲線超超高。其其作用是是為了使使汽車在在圓曲線線上行駛駛時能獲獲得一個個指向內(nèi)內(nèi)側(cè)的橫橫向分力力，用以以克服離離心力，減少橫橫向力，從而保保證汽車車行駛的的穩(wěn)定性性及乘客客的舒適適性。 二、超高高橫坡度度的確定定超高橫坡坡度的大大小與公公路等級級、平曲曲線半徑徑及公路路所處的的環(huán)境、自然條條件、路路面類型型、車輛輛組成等等因素有有關。 即橫橫向力系系數(shù)的取取值，主主要考慮慮設置超超高后抵抵消離心心力的剩剩余橫向向力系數(shù)數(shù)，其值值的大小小在0 之間間，也與與多種因因素有關關，如車車速的大大小、考考慮快慢慢車的不不同要求求、乘客客的舒適適與路容容之間的的矛盾等等。因

8、此此，對應應于確定定的行車車速度，最大超超高值的的確定主主要取決決于曲線線半徑、路面粗粗糙率以以及當?shù)氐貧夂驐l條件。 規(guī)規(guī)范規(guī)規(guī)定，高高速公路路、一級級公路最最大超高高值為88%和110%，正常情情況下采采用8%；對設設計速度度高，或或經(jīng)驗算算運行速速度高的的路段宜宜采用110%。二、三三、四級級公路限限定最大大超高為為8%是是適宜的的。但對對于積雪雪冰凍地地區(qū)，考考慮我國國以貨車車為主的的特點，限定最最大超高高為6%比較安安全。 標標準規(guī)規(guī)定，當當平曲線線半徑小小于不設設超高的的最小半半徑時，必須設設置超高高。超高高值的計計算結果果見表11-2-5所示示。 三、設置置超高的的一般規(guī)規(guī)定和要要

9、求1各級級公路當當圓曲線線半徑小小于表11-2-3所列列不設超超高的最最小半徑徑時，應應在曲線線上設置置超高。一般地地區(qū)的圓圓曲線最最大超高高值宜采采用8%。 2超高高橫坡度度的大小小按公路路等級、圓曲線線半徑大大小及公公路所處處的環(huán)境境、自然然條件、路面類類型、車車輛組成成等因素素合理確確定。 3各級級公路圓圓曲線部部分最小小超高應應于與該該公路直直線部分分的正常常路拱橫橫坡度一一致，以以利于排排水。 4分向向行駛的的多車道道公路位位于縱坡坡較大的的路段，其上、下坡的的運行速速度會有有明顯的的差異，故可采采用不同同的超高高值，以以策安全全。 5二、三、四四級公路路混合交交通量大大且接城城鎮(zhèn)路

10、段段，或通通過城鎮(zhèn)鎮(zhèn)作為街街道使用用的路段段，當車車速受到到限制，按規(guī)定定設置超超高有困困難時，可按表表1-22-6規(guī)規(guī)定設置置超高。 6位于于曲線上上的行車車道、硬硬路肩，均應根根據(jù)設計計、圓曲曲線半徑徑、自然然條件等等按表11-2-6規(guī)定定設置超超高值。 市區(qū)路段段全超高高橫坡度度設計速度度（Kmm/h）806040 、30、20超高橫坡坡度（%）6427在有有縱坡的的彎道上上設置超超高時,應考慮慮合成縱縱坡 8 回回旋線過過長，超超高漸變變率過小小，將導導致曲線線段路面面排水不不暢。因因此應按按排水要要求超高高漸變率率不得小小于0.3%，即1/3300。 四、超高高緩和段段(一)超超高緩

11、和和段的過過渡形式式 從直線上上的路拱拱雙向坡坡斷面，過渡到到圓曲線線上具有有超高橫橫坡度的的單向坡坡斷面，要有一一個逐漸漸變化的的區(qū)段，這一變變化段稱稱為超高高緩和段段。如圖圖1-22-8所所示，超超高緩和和段的形形成過程程，可根根據(jù)不同同的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)基線可可有二種種情況（無中間間帶和有有中間帶帶公路）共六種種形式。 1無中中央分隔隔帶公路路 （1）繞繞路面未未加寬時時的內(nèi)側(cè)側(cè)邊緣旋旋轉(zhuǎn)（簡簡稱內(nèi)邊邊軸旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)） 在緩和段段起點之之前，先先將路肩肩的橫坡坡逐漸變變?yōu)槁饭肮皺M坡，再以路路中線為為旋轉(zhuǎn)軸軸，逐漸漸抬高外外側(cè)路面面與路肩肩，使之之達到與與路拱坡坡度一致致的單向向橫坡后后，整個個斷面再再繞

12、未加加寬前的的內(nèi)側(cè)車車道邊緣緣旋轉(zhuǎn)，直至達達到超高高橫坡度度為止，如圖11-2-9（aa）。一一般新建建公路多多采用這這種形式式。 （2）繞繞路面中中心線旋旋轉(zhuǎn)（簡簡稱中軸軸旋轉(zhuǎn)） 在超高緩緩和段之之前，先先將路肩肩橫坡逐逐漸變?yōu)闉槁饭皺M橫坡，再再以路中中線為旋旋轉(zhuǎn)軸，使外側(cè)側(cè)車道和和內(nèi)側(cè)車車道變?yōu)闉閱蜗虻牡臋M坡度度后，整整個斷面面一同繞繞中線旋旋轉(zhuǎn)，使使單坡橫橫斷面直直至達到到超高橫橫坡度為為止，如如圖1-2-99（b）。一般般改建公公路常采采用這種種形式。 （3）繞繞路面外外側(cè)邊緣緣旋轉(zhuǎn)（簡稱外外邊軸旋旋轉(zhuǎn)） 先將外側(cè)側(cè)車道繞繞外邊緣緣旋轉(zhuǎn)，與此同同時，內(nèi)內(nèi)側(cè)車道道隨中線線的降低低而相應應

13、降坡，待達到到單向橫橫坡后，整個斷斷面仍繞繞外側(cè)車車道邊緣緣旋轉(zhuǎn)，直至達達超高橫橫坡為止止，如圖圖1-22-9（c）。此種方方法僅在在路基外外緣標高高受限制制或路容容美觀有有特殊要要求時采采用此種種形式。 2有中中央分隔隔帶的公公路 （1）繞繞中央分分隔兩側(cè)側(cè)邊緣分分別旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 將兩側(cè)行行車道分分別繞中中央分隔隔帶邊緣緣旋轉(zhuǎn)，使之各各自成為為獨立的的單向超超高斷面面，此時時中央分分隔帶維維持原水水平狀態(tài)態(tài)，如圖圖1-22-9（d）。各種寬寬度不同同的中間間帶均可可選用此此種方式式。 （2）繞繞中央分分帶中心心旋轉(zhuǎn) 先將外側(cè)側(cè)行車道道繞中間間帶的中中心旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，待達達到與內(nèi)內(nèi)側(cè)行車車道構成成單向橫橫

14、坡后，整個斷斷面一同同繞中心心線旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，直至至超高橫橫坡值。此時，中央分分隔帶呈呈傾斜狀狀，如圖圖1-22-9（e）。采用窄窄中間帶帶的公路路可選用用此方式式。 （3）繞繞各自行行車道中中心旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 將兩側(cè)行行車道分分別繞各各自的中中線旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，使之之各自成成為獨立立的單向向超高斷斷面。此此時中央央分隔帶帶邊緣分分別升高高與降低低而成為為傾斜斷斷面，如如圖1-2-99（f）。單向向車道數(shù)數(shù)大于四四條的公公路可采采用此種種方式。 對于分離離式斷面面的公路路，其超超高的設設置及過過渡形式式可視為為兩條無無中間帶帶的公路路分別予予以處理理。 （二）超超高緩和和段長度度 為了滿足足行車舒舒適、路路容美觀觀

15、及排水水的要求求，超高高緩和段段必須有有一定的的長度。超高緩緩和段長長度的確確定一般般以“超超高漸變變率”來來控制。所謂超超高漸變變率，是是指在超超高緩和和段上由由于路基基抬高，外側(cè)路路緣縱坡坡較原來來設計縱縱坡增加加了一個個附加縱縱坡。超超高漸變變率過大大，會使使行車不不舒適，路容不不美觀；但過小小，則易易在路面面內(nèi)側(cè)積積水。我我國規(guī)規(guī)范規(guī)規(guī)定的超超高漸變變率見表表1-22-7所所示。超高漸變變率 設計速度度（Kmm/h）超高旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸位置置設計速度度（Kmm/h）超高旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸位置置中軸邊軸中軸邊軸1201/25501/2000401/15501/10001001/22251/1775301/

16、12251/755801/20001/1550201/10001/500601/17751/1225-1繞內(nèi)內(nèi)邊軸旋旋轉(zhuǎn)的超超高緩和和段長度度計算 2繞中中軸旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的超高高緩和段段長度計計算： 從圖1-2-111可知知，路面面外緣最最大抬高高值為 內(nèi)邊軸旋旋轉(zhuǎn)或中中軸旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)時的超超高緩和和段長度度，由上上式計算算的超高高緩和段段長度取取5m的的整倍數(shù)數(shù)，并不不小于220m的的長度值值，m。 例1-22-5 某三級級公路，設計速速度為VV=300Km/h，有有一半徑徑R=1125mm的彎道道，求超超高為繞繞內(nèi)邊軸軸旋轉(zhuǎn)的的緩和段段長度？ 解：由VV=300Km/h，bb=6mm，R=1255m，

17、查查表1-2-55可得 ，查表表1-22-7可可得 ，則 例1-22-6：某二級級公路，已知設設計速度度V=660Kmm/h，有一半半徑R=2000m的彎彎道，求求超高為為繞中軸軸旋轉(zhuǎn)的的緩和段段長度？ 解：按題題意，查查表1-2-55可得： ，查查表1-2-77可得 ，按標準，b=7m，并取路路拱橫坡坡度 。則 （三）圓圓曲線上上全超高高值的計計算 為便于道道路的施施工放樣樣，在設設計中一一般要計計算出路路基的左左、中、右實際際標高，或?qū)嶋H際標高與與設計標標高的差差值，這這一差值值即為“超高值值”。全全超高值值的計算算與超高高方式有有關。 1繞內(nèi)內(nèi)邊軸旋旋轉(zhuǎn) 如圖1-2-112所示示，路基基

18、左、中中、右經(jīng)經(jīng)超高后后， 2繞中中軸旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) （四）超超高緩和和段上超超高值的的計算 1、繞內(nèi)內(nèi)邊軸旋旋轉(zhuǎn) 2繞中中軸旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 平曲線加加寬一、加寬寬及其作作用從圖圖1-22-177可知，汽車在在曲線上上行駛，四個車車輪子軌軌跡半徑徑不同，其中前前軸外輪輪半徑最最大，后后軸內(nèi)輪輪的軌跡跡半徑最最小。因因而需要要比直線線上更大大的寬度度，汽車車在曲線線上行駛駛時，其其行駛軌軌跡并不不完全與與理論行行駛軌跡跡相吻合合，而是是有一定定的擺動動偏移，故需要要路面加加寬來彌彌補，以以策安全全。這種種在曲線線上適當當拓寬路路面的形形式稱為為平曲線線加寬。 二、圓曲曲線全加加寬值計計算路面加寬寬值與平平曲線半

19、半徑、車車型尺寸寸及會車車時的行行車速度度有關。 (一)根根據(jù)汽車車交會時時相對位位置所需需的加寬寬值 (二)根根據(jù)不同同車速擺擺動偏移移所需的的加寬值值: 以上僅考考慮汽車車在圓曲曲線上的的幾何布布置,還應引引入一個個由于速速度變化化的修正正值。根根據(jù)試驗驗和行車車調(diào)查，行車速速度引起起的汽車車擺動幅幅度的變變化值 (三).圓曲線線上的全全加寬值值 (四)半半掛車對對加寬的的要求 半掛車等等大型車車輛對加加寬的要要求包括括牽引車車、拖車車及汽車車擺動幅幅度的變變化值有有三部分分組成?？砂聪孪率接嬎闼悖ㄎ逦澹┘訉拰挼挠嘘P關規(guī)定與與要求 我國規(guī)規(guī)范規(guī)規(guī)定，二二級公路路、三級級公路、四級公公路的圓

20、圓曲線半半徑小于于或等于于2500m時，應設置置加寬。雙車道道公路路路面加寬寬值規(guī)定定如表11-2-9，單單車道公公路路面面加寬值值按表列列數(shù)值折折半。圓圓曲線的的加寬應應設置在在圓曲線線的內(nèi)側(cè)側(cè)，而且且各級公公路的路路面加寬寬后，路路基也應應相應加加寬。雙車道路路面加寬寬值 表表1-22-9加寬類別別圓曲線半半徑 加加寬值 (m)汽車軸 (m) 距加加前懸(m)25020002000155015001000100070070505030302525200.4時，感到非非常不平平穩(wěn)，有有傾倒的的危險感感。 由此此可知，從乘客客的舒適適性出發(fā)發(fā)， 值值以不超超過0.10為為宜，最最大不超超過0.

21、150.220。 （三三）經(jīng)濟濟性分析析 在確確定 值值時，還還應考慮慮汽車運運營的經(jīng)經(jīng)濟性。根據(jù)試試驗分析析，汽車車在彎道道上行駛駛與直線線相比，存在著著以下關關系：橫向力系系數(shù)燃料消耗耗（%）輪胎磨損損（%）01001000.1001102200.1551153000.200120390綜上上分析, 值大大小與行行車安全全、經(jīng)濟濟與舒適適等密切切相關。因此， 值的的選用應應根據(jù)行行車速度度、圓曲曲線半徑徑及超高高橫坡度度的大小小，在合合理的范范圍內(nèi)選選擇。 圓曲線最最小半徑徑確定 （一）極極限最小小半徑 極限最小小半徑是是路線設設計中各各級公路路所能允允許的極極限值，其 值值的選用用，主要

22、要滿足安安全要求求，兼顧顧舒適性性，因此此在非特特殊困難難的情況況下，一一般不輕輕易采用用。極限最小小半徑橫橫向力系系數(shù)及超超高橫坡坡度取用用表設計速度度（Kmm/h）12010080604030200.1000.1220.1330.1550.1550.1660.177(%)8888888（二）一一般最小小平曲線線半徑 為避免在在路線設設計時只只考慮節(jié)節(jié)約投資資，不考考慮線形形的整體體協(xié)調(diào)和和今后提提高公路路等級而而過多采采用極限限最小半半徑的偏偏面傾向向，同時時也要考考慮在地地形比較較復雜的的情況下下不會過過多地增增加工程程量，而而且也具具有充分分的舒適適感。為為此，標準推出了了“一般般最小

23、半半徑”。一般最小小圓曲線線半徑橫橫向力系系數(shù)及超超高橫坡坡度取用用表設計速度度（Kmm/h）12010080604030200.0550.0550.0660.0660.0660.0550.055(%)6678766（三）不不設超高高的最小小圓曲線線半徑 當路面不不設超高高時，路路拱為雙雙向橫坡坡度，與與直線段段的路拱拱橫坡度度相同，當路線線某一半半徑大于于一定值值時，即即使汽車車在圓曲曲線外側(cè)側(cè)行駛也也能獲得得足夠的的安全性性和很好好的舒適適性。不不設超高高的最小小圓曲線線半徑可可按下式式計算各級公路路的圓曲曲線最小小半徑設計速度度（Kmm/h）1201008060403020極限值（m）6

24、50400250125603015一般值（m）100007004002001006530不設超高高最小半半徑（mm）路拱55000400002500015000600350150路拱75000525003350019000800450200標標準規(guī)規(guī)定了各各級公路路的三種種圓曲線線最小半半徑。具具體應用用時，需需考慮以以下幾方方面的要要求： （1）在在選用圓圓曲線半半徑時，應于設設計速度度相適應應，并應應盡可能能選用較較大的圓圓曲線半半徑；（2） 一般情情況下盡盡量選用用大于或或等于一一般最小小半徑，只有受受地形限限制及其其它特殊殊困難時時，才可可采用極極限最小小半徑；（3）橋橋位處兩兩端設置

25、置圓曲線線時，一一般大于于一般最最小半徑徑； （4）隧隧道內(nèi)必必須設置置圓曲線線時，應應大于不不設超高高的最小小半徑； （5）長長直線或或陡坡盡盡頭，不不得采用用小半徑徑圓曲線線； （6）不不論偏角角大小，均應設設置圓曲曲線； （7）改改建公路路工程中中利用現(xiàn)現(xiàn)有公路路路段，設計速速度為440Kmm/h的的最小圓圓曲線半半徑可采采用500m；設設計速度度為300Km/h的最最小圓曲曲線半徑徑可采用用25mm。 （8）半半徑過大大也無實實際意義義，故一一般宜小小于1000000米。 例1-22-1 某二級級公路，設計速速度 ，試問該該等級公公路的極極限最小小半徑為為多少？ 例1-22-2 某三級

26、級公路，其設計計車速 ，試問問該公路路的一般般最小半半徑為多多少？ 例1-22-3 已知某某高速公公路，其其設計速速度 ，設該公公路的路路面橫坡坡度采用用 ，試試計算該該等級公公路不設設超高 緩和曲線線 1、 緩緩和曲線線是是設置在在直線與與圓曲線線之間或或大圓曲曲線與小小圓曲線線之間，由較大大圓曲線線向較小小圓曲線線過渡的的線形，是道路路平面線線形要素素之一。 2、公公路工程程技術標標準規(guī)規(guī)定，除除四級公公路可不不設緩和和曲線外外，其它它各級公公路，當當平曲線線半徑小小于不設設超高的的最小半半徑時，應設緩緩和曲線線。 一、緩和和曲線的的作用與與性質(zhì) （一）緩緩和曲線線的作用用 1、 便便于司

27、機機操縱方方向盤 汽車車從直線線進入圓圓曲線，或從大大半徑圓圓曲線駛駛?cè)胄“氚霃綀A曲曲線時。插入緩緩和曲線線，可使使汽車前前輪轉(zhuǎn)向向角逐漸漸從0至轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向，從從而有利利于司機機操縱方方向盤，保證安安全行駛駛。 2、滿足足乘客乘乘車的舒舒適與穩(wěn)穩(wěn)定，減減小離心心力變化化 離心心力的大大小與汽汽車行駛駛的曲率率半徑大大小成反反比，在在直線段段中，離離心力為為零。在在圓曲線線上，離離心力最最大。當當插入緩緩和曲線線時，因因為緩和和曲線的的曲率是是逐漸變變化的，可以消消除離心心力的突突變。從從而保證證乘客乘乘車舒適適與穩(wěn)定定。 3、滿足足超高、加寬緩緩和段的的過渡，利于平平穩(wěn)行車車 當圓圓曲線上上有超高

28、高與加寬寬時，由由直線段段上無超超高及加加寬過渡渡到主圓圓曲線的的全超高高及全加加寬時，必須有有一個緩緩和段，而設置置了緩和和曲線，可以通通過緩和和曲線完完成超高高及加寬寬的逐漸漸過渡。 4、與圓圓曲線配配合得當當，增加加線形美美觀 圓曲曲線與直直線徑向向連接，在連接接處曲率率突變，在視覺覺上有不不平順的的感覺。設置緩緩和曲線線后，使使線形連連續(xù)圓滑滑，增加加線形的的美觀。同時有有良好的的視覺效效果和心心理效果果。 （二）緩緩和曲線線的性質(zhì)質(zhì) 當汽汽車逐漸漸由直線線駛?cè)雸A圓曲線，為簡便便可作兩兩個假定定：一是是汽車作作勻速行行駛；二二是司機機操縱方方向盤作作勻角速速轉(zhuǎn)動，即汽車車的前輪輪的轉(zhuǎn)向

29、向角由直直線上的的00均均勻地增增加到圓圓曲線上上角值值，如圖圖1-22-1所所示。 由圖1-2-11可知： 式11-2-9為汽汽車轉(zhuǎn)彎彎時的理理論軌跡跡方程，從中可可以得出出二個結結論：一一是該曲曲線上任任一點的的曲率半半徑與該該點至曲曲線起點點距離成成反比，它符合合于汽車車在道路路上的行行駛軌跡跡；二是是參數(shù)AA對某一一曲線來來說，是是一個常常數(shù)，但但在整個個公路線線形而言言，其實實質(zhì)為一一個放大大倍數(shù)，它適應應于不同同的情況況。因此此，需建建立一個個數(shù)學模模型作為為緩和曲曲線。 二、回旋旋線基本本方程 從回回旋線的的數(shù)學定定義可知知，其曲曲率半徑徑隨曲曲線上某某一點至至該曲線線起點之之距

30、離成成反比（即回旋旋線為曲曲率半徑徑 隨曲曲線長度度增長而而減小的的曲線）。三、緩和和曲線最最小長度度 汽車在緩緩和曲線線上行駛駛時，要要有足夠夠的緩和和曲線長長度，以以保證司司機操縱縱方向盤盤所需的的時間、限制離離心加速速度的增增長及滿滿足設置置超高與與加寬過過渡的要要求。 1、根據(jù)據(jù)離心加加速度變變化率求求緩和曲曲線最小小長度 為了保證證乘客乘乘車的舒舒適性，就需控控制離心心力的變變化率。 在緩和曲曲線起點點處 =，a1=0 在緩和曲曲線終點點處 如果汽車車從緩和和曲線起起點行駛駛到終點點的行程程時間為為t，則則 離心加速速度平均均增長率率為 2、依駕駕駛員操操縱方向向盤所需需時間求求緩和

31、曲曲線長度度 試驗表明明，駕駛駛員在緩緩和曲線線上操縱縱方向盤盤的最合合適時間間為t=355s， 我國采采用t=3s，所以緩緩和曲線線最小長長度為 最短的緩緩和曲線線與半徑徑的大小小無關，即使平平曲線半半徑較大大，當汽汽車高速速行駛時時，也應應有個轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變過程程，因而而式（11-2-15）是高等等級公路路設置緩緩和曲線線的校核核式。 3、 根根據(jù)超高高附加縱縱坡不宜宜過陡來來確定緩緩和曲線線最小長長度 超高附加加縱坡（即超高高漸變率率）是指指緩和曲曲線上設設置超高高緩和段段后，因因路基外外側(cè)由雙雙向橫坡坡逐漸變變成單向向超高橫橫坡后，所產(chǎn)生生的附加加縱坡，當附加加縱坡過過小時，不利于于排水；當附

32、加加縱坡過過大時，路容不不美觀。 為了保證證適中的的超高漸漸變率，就需確確定合適適的緩和和曲線長長度。由由超高緩緩和段長長度計算算公式知知 4、從視視覺上應應有平順順感的要要求計算算緩和曲曲線最小小長度 根據(jù)視覺覺的要求求，緩和和曲線的的起點和和終點的的切線角角最好好在3299之間間，這樣樣獲得良良好的視視覺效果果。由圖圖1-22-3可可知 按上述四四點要求求，計算算緩和曲曲線長度度公式與與行車速速度關系系最大，與半徑徑的關系系則有差差異，其其中第22、3兩兩點與半半徑無關關，第11、4點點則算得得結果相相反。為為此，公路工工程技術術標準規(guī)定按按行車速速度來求求緩和曲曲線最小小長度，同時考考慮

33、了行行車時間間和附加加縱坡的的要求，因此在在相同計計算行車車速度的的公路上上，不論論曲線半半徑大小小如何，都可取取同一個個緩和曲曲線長度度。各級級公路最最短緩和和曲線長長度見表表1-22-4 各級公路路緩和曲曲線最小小長度設計速度度（Kmm/h）1201008060403020最小長度度（m）100857060403020注：四級級公路為為超高加加寬緩和和段長度度四、直角角坐標及及要素計計算 （一）回回旋線切切線角 1緩和和曲線上上任意點點的切線線角（二）緩緩和曲線線直角坐坐標（三）緩緩和曲線線常數(shù) 為了能在在直線與與圓曲線線之間插插入緩和和曲線，必須將將原有圓圓曲線向向內(nèi)移動動一定的的距離p

34、p。圓曲曲線的向向內(nèi)移動動有二種種方法：一種是是圓心不不變，使使圓曲線線半徑減減小,從而使使圓曲線線向內(nèi)移移動，另另一種是是半徑不不變，而而圓心沿沿分角線線方向內(nèi)內(nèi)移，使使圓曲線線向內(nèi)移移動，由由于后者者是不平平行移動動，圓曲曲線上的的各點的的內(nèi)移值值不相等等，測設設工作麻麻煩。因因此采用用第一種種方法。 采用圓心心不動的的平行移移動方法法，可可以假設設平曲線線在未設設置緩和和曲線時時的圓曲曲線半徑徑為，而而該平曲曲線要插插入緩和和曲線，就需向向內(nèi)移動動距離后，圓圓曲線半半徑正好好減小一一個p值值，即為為R。如如圖1-2-55所示。 1主曲曲線的內(nèi)內(nèi)移值及切線線增長值值q 2起、終點的的切線交

35、交點距起起、終點點之距 3緩緩曲線的的總偏角角及總弦弦長 如圖1-2-66可知，緩和曲曲線的弦弦長 （又稱動動徑）及及該弦與與橫軸之之夾角即即總偏角角 。 （四）緩緩和曲線線要素計計算 標準規(guī)定，當平曲曲線半徑徑小于不不設超高高的最小小半徑時時，必須須設置緩緩和曲線線。緩和和曲線長長度應視視平曲線線半徑及及線形需需要按表表1-22-4取取值。 例1-22-4 某二級級公路，設計速速度為880Kmm/h，今有一一彎道，其平曲曲線半徑徑R=2260mm，交點點JD樁樁號為KK16+7211.266，其交交點偏角角為 ，試計算算該曲線線上設置置緩和曲曲線后的的五個基基本樁號號。 解： 1、確定定緩和

36、曲曲線長度度 2計算算緩和曲曲線常數(shù)數(shù) 3判斷斷能否設設置緩和和曲線 4曲線線要求計計算 切線長 曲線長度度 外距 圓曲線長長度 曲切差 5基本本樁樁號號計算 JDK16+7211.266-）103.37ZH+6177.899+70.000HY+6877.899+）63.336YH+7511.255+70.000HZ+8211.255-）101.68QZ+7199.577+1.699JDK16+7211.266(計算算無誤)6實地地敷設步步驟： 1)在JJD處沿沿兩切線線方向分分別量取取1033.377m得平平曲線起起點(ZZH)終終點(HHZ)的的位置； 2)在JJD沿分分角線方方向量取取3

37、9.30mm平曲線線終點(QZ)位置； 3)分別別以HZZ（或ZZH）為為坐標原原點,沿沿切線方方向分別別以Xhh和Yhh用切切線支距距法定出出YH(或HYY)的位位置工作任務務四 平平面設計計成果編編制平面設計計要點 一、直線線的運用用 直線是兩兩點間距距離最短短的線形形，一般般情況下下，它測測設、施施工簡單單，視線線良好，運行距距離短而而降低了了汽車的的運營成成本，因因而在公公路設計計中被廣廣泛運用用。 但由于直直線線形形的靈活活性差，受地形形、環(huán)境境等條件件限制，并且直直線線形形很容易易導致司司機的思思想麻痹痹，經(jīng)常常性超車車，從而而易發(fā)生生交通事事故。所所以，在在設計中中不能偏偏面強調(diào)

38、調(diào)直線線線形，直直線的長長度不宜宜過長。直線的的理論長長度（極極限最大大長度）一般很很難從理理論上進進行論述述，但在在實際應應用時根根據(jù)地形形、安全全及景觀觀，按以以下幾個個方面考考慮。 （一）適適宜采用用直線的的路段 1 不不受地形形、地物物限制的的平坦地地區(qū)和山山間的開開闊地段段； 2 城城鎮(zhèn)及其其近郊或或規(guī)劃方方正的農(nóng)農(nóng)耕區(qū)等等以直線線條為主主體的地地區(qū)； 特長、長長隧道或或結構特特殊的橋橋梁等構構造物所所處的路路段，以以及路線線交叉點點前后的的路段宜宜采用直直線線形形； 雙車道公公路為超超車所提提供的路路段。 （二）當當采用長長直線線線形時，應注意意 1縱坡坡不宜過過大，一一般應小小于

39、3%； 2同大大半徑凹凹型豎曲曲線組合合為宜； 3兩側(cè)側(cè)地形過過于空曠曠時，應應注意同同地形、環(huán)境的的協(xié)調(diào)與與配合，宜采取取植不同同樹種等等措施； 4長直直線或長長下坡盡盡頭的平平曲線，除曲線線半徑、超高、視距等等必須符符合規(guī)定定要求外外，還必必須采用用設置標標志、增增加路面面抗滑能能力等安安全措施施； 5對較較高車速速的公路路（ ），其直直線長度度宜控制制在700s左右右時間的的行程距距離。 （三）最最小直線線長度的的限制 直線長度度不宜過過長，但但也不宜宜過短，特別是是在同向向的平曲曲線間不不應設置置短直線線，以免免產(chǎn)生視視覺上的的錯覺而而危及行行車安全全。當設設計速度度V 時時，同向向曲

40、線間間的直線線長度（以m計計）應以以不小于于該公路路設計速速度（以以Km/h計）的6倍倍為宜；反向曲曲線間的的直線長長度（以以m計）以不小小于設計計速度（以Kmm/h計計）的22倍為宜宜。當設設計速度度V 時時，可參參照上述述規(guī)定執(zhí)執(zhí)行。 二、圓曲曲線的運運用 直線線線形與與圓曲線線一樣也也是公路路的基本本線形，在路線線設計中中若能配配合地形形選用恰恰當?shù)膱A圓曲線半半徑，則則能取得得良好的的線形效效果，所所以，在在選用圓圓曲線半半徑時，應盡量量選用較較大半徑徑并應考考慮以下下幾方面面因素： 1設置置圓曲線線時應與與地形相相適應，以采用用超高為為2%4%的的圓曲線線半徑為為宜。 2當條條件受限限

41、制時，也應采采用大于于或接近近于圓曲曲線最小小半徑的的“一般般值”；只有當當?shù)匦螚l條件特殊殊困難而而不得已已時，方方可采用用圓曲線線最小半半徑的“極限值值”。 3設置置圓曲線線時，應應同相銜銜接路段段的平、縱線形形要素相相協(xié)調(diào)，不宜懸懸殊過大大，使之之構成連連續(xù)、均均衡的曲曲線線形形，并避避免小半半徑圓曲曲線與陡陡坡相重重合的線線形。 4圓曲曲線半徑徑過大也也無實際際意義，故一般般不宜大大于1000000米； 5各級級公路不不論大大小如何何,均均應設置置平曲線線； 6圓曲曲線應同同前后相相鄰的平平面線形形相協(xié)調(diào)調(diào)，使之之構成連連續(xù)、均均衡的曲曲線線形形。 三、緩和和曲線的的運用 （一）一一般規(guī)

42、定定與要求求： 緩和曲線線是平面面線形中中的一種種主要線線形。對對緩和曲曲線的運運用，具具體有以以下幾方方面要求求： 1回旋旋線在線線形設計計中應作作為主要要線形要要素加以以運用。 2在確確定回旋旋線參數(shù)數(shù)時，應應在下述述范圍內(nèi)內(nèi)選定： 式中：A緩和曲曲線參數(shù)數(shù)； R與與緩和曲曲線相連連接的圓圓曲線半半徑，mm。 3當RR接近于于1000m時，取A等等于R；當R小小于1000m時時，則取取A等于于或大于于R。當當R較大大或接近近于30000mm時，取取A等于于R/33；當RR大于330000m時，則取AA小于RR/3。 （二）平平面線形形的組合合形式 平面線形形包括直直線、緩緩和曲線線和圓曲曲

43、線： 1、基本本型 按直線回旋旋線圓曲線線回回旋線直線線的順序序組合起起來的形形式稱基基本型，如圖11-2-27所所示?；拘偷牡膬蓚€回回旋線參參數(shù)應符符合上述述1、22條的規(guī)規(guī)定外，回旋線線圓曲曲線回回旋線的的長度組組合以大大致接近近為宜。兩個回回旋線的的參數(shù)可可根據(jù)地地形條件件設計成成對稱的的或非對對稱的曲曲線。當當非對稱稱曲線組組合時， A11A2不應應大于22.0。 2、S型型 兩個反向向圓曲線線用回旋旋線連接接組合的的線形為為S型，如圖11-2-28所所示 S型相鄰鄰兩個回回旋線參參數(shù)A11與A22宜相等等。當采采用不同同參數(shù)時時，A11與A22之比應應小于22.0，有條件件時以小

44、小于1.5為宜宜。當AA22200時時，A11 與AA2之比比應小于于1.55。 S型的兩兩個反向向回旋線線以徑向向銜接為為宜,當當?shù)匦螚l條件限制制兩反向向圓曲線線徑相銜銜接或插插入的直直線長度度不足時時，可用用回旋線線將兩反反向圓曲曲線連接接組合為為S形曲曲線。 兩相鄰反反向圓曲曲線的半半徑之比比不宜過過大，以以R1/R22為宜宜（R11為大圓圓曲線；R2為為小圓曲曲線）。 3、卵型型 用一個回回旋線連連接兩個個同向圓圓曲線的的組合的的平面線線形稱之之卵型，如圖11-2-29。 卵型回旋旋線的參參數(shù)應符符合下式式規(guī)定的的范圍： 4、凸型型 兩個同向向回旋線線間無圓圓曲線而而徑相銜銜接的平平面

45、線形形稱之凸凸型，如如圖1-2-330。 凸型回旋旋線參數(shù)數(shù)及其連連接點的的曲率半半徑，應應分別符符合容許許最小回回旋線參參數(shù)和圓圓曲線一一般最小小半徑的的規(guī)定；對接點點附近的的0.33V（VV為設計計速度）長度范范圍內(nèi)，應保持持以對接接點的曲曲率半徑徑確定的的路拱橫橫坡度。一般情情況下，凸形曲曲線只有有在路線線嚴格受受地形限限制，且且對接點點的曲率率半徑相相當大時時方可采采用。 5、復合合型 受地形條條件限制制時，大大半徑圓圓曲線與與小半徑徑圓曲線線相銜接接處，采采用兩個個或兩個個以上同同向回旋旋線在曲曲率相同同處徑相相連的形形式為復復合型，如圖11-2-31。復合曲曲線的兩兩個回旋旋線參數(shù)

46、數(shù)之比以以小于11.5為為宜。 復合型僅僅在受地地形條件件限制，或互通通式立體體交叉的的匝道設設計中可可采用。 6、C型型 同向曲線線的兩回回旋線在在曲率為為零處徑徑相銜接接（即連連接處曲曲率為00，R=）的的形式,如圖11-2-32。 C形曲線線僅限于于地形條條件特殊殊困難，路線嚴嚴格受限限制時方方可采用用。四、平曲曲線最小小長度 公路平曲曲線包括括圓曲線線和緩和和曲線。當平曲曲線不設設緩和曲曲線時，則只有有圓曲線線，超高高緩和段段或加寬寬緩和段段不計入入平曲線線之內(nèi)。平曲線線最小長長度的取取值，主主要應從從滿足駕駕駛員操操作方向向盤的時時間以及及從乘客客的心理理考慮。此外，對小偏偏角的彎彎

47、道，從從駕駛員員的視角角及心理理考慮，平曲線線長度也也不宜過過短。所所以，平平曲線長長度的取取值應由由下列因因素確定定。 1.保證證駕駛員員操作方方向盤所所需時間間 曲線過短短，司機機操作困困難。根根據(jù)經(jīng)驗驗至少要要有6秒秒的行駛駛時間。因此，最短平平曲線最最小長度度可按下下式計算算 標準規(guī)定的的各級公公路平曲曲線最小小長度如如表1-2-112 平曲線最最小長度度表表1-22-122設計速度度（Kmm/h）1201008060403020平曲線最最小長度度（m）一般值600500400300200150100最小值200170140100705040注：“一一般值”為正常常情況下下的采用用值；

48、“最小值值”為條條件受限限制時可可采用的的值。2小偏偏角平曲曲線最小小長度的的取值 當路線交交點偏角角很小時時，司機機行車特特別是高高速行車車時，一一般會把把平曲線線長度看看成比實實際的小小，對公公路產(chǎn)生生急轉(zhuǎn)彎彎的錯覺覺，從而而侵入其其它車道道，造成成車禍，而且這這種錯覺覺在偏角角越小時時就越明明顯。所所以，規(guī)范規(guī)定，當路線線轉(zhuǎn)角等等于或小小于 時時，應設設置較長長的平曲曲線，其其長度規(guī)規(guī)定如表表1-22-133。公路轉(zhuǎn)角角等于或或小于 時的平平曲線長長度設計速度度（Kmm/h）1201008060403020平曲線長長度（mm）14000/12000/10000/700/500/ 350/

49、280/注：表中中 角為為路線轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角值()，當 2時時，按 =2計算。 例1-22-7 求某二二級公路路的平曲曲線最小小長度為為多少？（V=80KKm/hh，t=6s）。 解：由式式1-22-788得： 取5m的的整數(shù)倍倍，則LL取1440m。 例1-22-8 已知某某三級公公路，一一彎道的的偏角為為 ，求求該彎道道最小平平曲線半半徑應為為多少？（V=60KKm/hh）。 解：由表表3-114可知知，三級級公路 則 取1000m整數(shù)數(shù)倍，則則R=665000m，才才能保證證該平曲曲線的最最小長度度。五、平面面線形的的組合與與銜接 設計時一一般要考考慮以下下幾個方方面： 1 平平面線形形應直捷捷

50、、連續(xù)續(xù)、均衡衡，并與與地形相相適應，與周圍圍環(huán)境相相協(xié)調(diào)。 2 兩兩相鄰的的同向圓圓曲線間間應設有有足夠長長度的直直線段，不得以以短直線線連接，否則應應調(diào)整線線形使之之成為單單曲線或或復曲線線或運用用回旋線線組合成成卵型、凸型、復合型型等曲線線形式，以免產(chǎn)產(chǎn)生斷背背曲線；兩反向向圓曲線線間不應應設置短短直線段段，否則則應調(diào)整整線形設設置為SS形曲線線；六車車道及其其以上的的高速公公路，同同向或反反向圓曲曲線間插插入的直直線長度度，還應應符合路路基外側(cè)側(cè)邊緣超超高過渡渡漸變率率規(guī)定的的要求。 3 設設計速度度等于或或小于440kmm/h的的雙車道道公路，兩相鄰鄰反向圓圓曲線無無超高時時可徑相相

51、銜接，無超高高有加寬寬時應設設置長度度不小于于10mm的加寬寬過渡段段；兩相相鄰反向向圓曲線線設有超超高時，地形條條件特殊殊困難路路段的直直線長度度不得小小于155m，否否則應調(diào)調(diào)整線形形或組合合成S型型曲線，使其連連續(xù)均勻勻。 4 設設計速度度等于或或小于440kmm/h的的雙車道道公路，應避免免連續(xù)急急彎的線線形。地地形條件件特殊困困難不得得已而設設置時應應在曲線線間插入入規(guī)定的的直線長長度或回回旋線。 5 在在路線交交叉前后后應盡可可能采用用技術指指標較高高的線形形，保證證行駛安安全和提提高公路路的通行行能力。 6 平平面線形形應在地地形、地地物、地地質(zhì)等各各種具體體條件的的基礎上上，選

52、用用相應技技術指標標進行組組合設計計，應合合理運用用直線和和曲線（包括圓圓曲線、回旋線線）線形形要素，不得偏偏面強調(diào)調(diào)以直線線或以曲曲線為主主，或必必須高于于某一比比例。 7 應應解決好好線形與與橋、隧隧道軸線線之間的的關系，原則上上對于大大橋或特特大橋或或隧道以以路線服服從為主主，即盡盡可能采采用直線線線形，但應視視具體情情況及其其它條件件選用適適當?shù)那€線形形，并應應滿足視視距要求求。平面設計計成果 路線線平面設設計以后后應提供供各種圖圖紙和表表格。其其中主要要的圖紙紙有：路路線平面面設計圖圖、路線線總體布布置圖、路線交交叉設計計圖、道道路用地地圖、紙紙上移線線圖等；主要的的表格有有：直

53、線線、曲線線及轉(zhuǎn)角角表、路路線交點點坐標表表（或含含在直線線、曲線線及轉(zhuǎn)角角表中）、逐樁樁坐標表表、路線線固定表表、總里里程及斷斷鏈表等等。各種種圖紙和和表格的的樣式可可參照交交通部所所頒布的的“設計計文件圖圖表示例例”。這這里主要要介紹 “直線線、曲線線及轉(zhuǎn)角角表”與與“路線線平面設設計圖”。 一、 直直線、曲曲線及轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角表“直直線、曲曲線及轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角表”為平面面設計的的主要成成果，它它反映了了路線的的平面位位置和路路線平面面線形的的各項指指標。路路線平面面設計只只有根據(jù)據(jù)這一成成果才能能進行后后面的一一系列設設計，如如路線平平面設計計圖、逐逐樁坐標標表等，同時也也為路線線縱斷面面設計、橫斷面面

54、設計提提供設計計依據(jù)，如表11-2-14所所示。 交點號JJD交點樁號號轉(zhuǎn)角值曲線要素素值（mm）曲線位置置左轉(zhuǎn)角z右轉(zhuǎn)角y半徑R緩和曲線線參數(shù)AA緩和曲線線長度ll切線長度度T曲線長度度L外距E校正值JJ第一緩和和曲線或或超高緩緩和長度度加寬緩緩和長度度起點ZZH第一緩和和曲線終終點或圓圓曲線起起點HYY（ZYY）曲線中點點QZ1234567891011121314曲線位置置直線長度度及方向向測量斷鏈鏈備注第二緩和和曲線或或圓曲線線終點YYH（YYZ）第二緩和和曲線或或超高緩緩和長度度、加寬寬緩和長長度起點點HZ直線長度度交點間距距（m）計算方位位角或計計算方向向角樁號增長（mm）減短（mm）151617181920212223二、路線線平面圖圖路線平面面設計圖圖是公路路設計文文件的重重要組成成部分。通過路路線平面面圖，可可以反映映出公路路的平面面位置和和所經(jīng)過過地區(qū)的的地形、地物