第四章高速公路的平面線形設(shè)計2013

§4－1平面線形要素高速公路平面線形是由直線、圓曲線和緩和曲線構(gòu)成的，稱之為平面線形三要素，平面線形設(shè)計就是從線形的角度去研究三個要素的選用和相互間的組合等問題。為保證汽車在彎道上行駛的橫向穩(wěn)定性，還需要設(shè)置超高和加寬一、直線高速公路設(shè)計原則：滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；安全；美觀。直線優(yōu)缺點：優(yōu)點：直線距離短、方向明確、視野寬廣、節(jié)省行車時間、降低道路造價缺點：宜引起駕駛員疲勞麻痹，或容易超速；目測出現(xiàn)誤差；增加夜間眩光危險；景色單調(diào)，線形呆板，靈活性差。對于高速公路的線形：

宜盡量避免采用長直線，甚至傾向于全部設(shè)在曲線上可以采用直線地段的規(guī)定(1)地形、地物完全不受限制的平坦地區(qū)或山間的寬闊河谷地帶。(2)公路通過市區(qū)或近郊按直線形規(guī)劃的地區(qū)，為節(jié)約用地和與周圍人工景觀協(xié)調(diào)，也宜采用直線。(3)在長大橋梁或長的高架構(gòu)造物、隧道等地段，從施工的方便與經(jīng)濟性考慮也宜用直線。一、直線一、直線——直線的最大長度各國規(guī)定：德國規(guī)定不超過計算行車速度（km/h）的20倍，前蘇聯(lián)規(guī)定為8km，美國為3mile（4.83km）。我國《規(guī)范》也指出：“直線的最大長度應(yīng)有所限制；當(dāng)采用長的直線線形時，為彌補景觀單調(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。一、直線——直線的最大長度解決措施：（了解）（1）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。（2）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。（3）兩側(cè)地形過于空曠時，宜采取種植不同樹種或設(shè)置一定建筑物、雕塑、廣告牌等措施予以改善。（4）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保護(hù)措施，以確保行車安全。一、直線——直線的最小長度考慮到線形的連續(xù)和駕駛的方便，相鄰兩曲線之間采用直線時應(yīng)保持一定長度?！兑?guī)范》規(guī)定：兩圓曲線間以直線徑相連接時，直線的長度不宜過短。（1）同向曲線間的直線最小長度定義：同向曲線是指兩個轉(zhuǎn)向相同的相鄰曲線之間連以直線而形成的平曲線.規(guī)定：當(dāng)設(shè)計速度大于或等于60km/h時，同向圓曲線間最小直線長度（以m計）以不小于設(shè)計速度（以km/h計）的6倍為宜。在受到條件限制時，宜將同向曲線改成大半徑曲線或?qū)汕€作成復(fù)曲線、卵形曲線或C形曲線。一、直線——直線的最小長度（2）反向曲線間的直線最小長度兩相反曲線之間，考慮到為設(shè)置超高和加寬緩和的需要以及駕駛?cè)藛T轉(zhuǎn)向操作的需要，其間的直線最小長度應(yīng)予限制。《規(guī)范》規(guī)定：當(dāng)設(shè)計速度大于或等于60km/h時，反向曲線間的直線最小長度（以m計）以不小于設(shè)計速度（以km/h計）的2倍為宜。當(dāng)直線兩端設(shè)有緩和曲線時，可直接相連，構(gòu)成S曲線，即兩個反向圓曲線用緩和曲線直接相連。二、圓曲線在高速公路平面定線中，大半徑的圓曲線是首選要素。圓曲線優(yōu)缺點：優(yōu)點：柔和的幾何線形、較好地適應(yīng)地形、勻順圓滑的線形、靈活變換方向、自然地誘導(dǎo)視線、景色多樣有趣。缺點：會增長距離、受力比較復(fù)雜，會增加輪胎的磨損和路面的破壞。應(yīng)盡量選用較大的半徑，以改善車輛在曲線上的行駛條件。圓曲線半徑確定P63確定方法：根據(jù)汽車行駛橫向穩(wěn)定性(滑移、傾覆)而定，并以滑移穩(wěn)定控制。Wp=Fp(2)Wp<Fp(3)Wp>Fp應(yīng)考慮橫向力系數(shù)u橫向力系數(shù)μ計算公式：圖4-1平曲線半徑計算公式：橫向力系數(shù)μP51取決于行駛穩(wěn)定性、乘客舒適程度以及運營經(jīng)濟。當(dāng)汽車在雙向路拱的外側(cè)（不設(shè)超高）時：思考：

請大家推導(dǎo)一下該公式？二、圓曲線——圓曲線最小半徑從汽車行駛穩(wěn)定性出發(fā)，圓曲線半徑越大越好。但有時因受地形、地質(zhì)、地物等因素的限制，圓曲線半徑不可能設(shè)置得很大

我國《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定了圓曲線最小半徑有三類：極限最小半徑、一般最小半徑和不設(shè)超高的最小半徑。極限最小半徑:指圓曲線半徑采用的最小極限值，是在特殊困難條件下不得已才使用的，一般不輕易采用。如要運用接近極限最小半徑的值時，必須充分論證對行車安全的影響?！阕钚“霃?指在通常情況下汽車依設(shè)計車速能安全、舒適行駛的最小半徑。在實際的設(shè)計中，可以采用等于或接近一般最小半徑值。最小半徑選擇極限最小半徑：指圓曲線半徑采用的最小極限值。一般最小半徑：指在通常情況下汽車依設(shè)計車速能安全、舒適行駛的最小半徑。不設(shè)超高的最小半徑：指道路曲線半徑較大、離心力較小時，汽車沿雙向路拱(不設(shè)超高)外側(cè)行駛的路面摩擦力足以保證汽車行駛安全穩(wěn)定所采用的最小半徑。二、圓曲線——圓曲線最小半徑不設(shè)超高的最小半徑:指曲線半徑較大、離心力較小時，汽車沿雙向路拱（不設(shè)超高）外側(cè)行駛的路面摩擦力足以保證汽車行駛安全穩(wěn)定所采用的最小半徑。我國《標(biāo)準(zhǔn)》對高速公路平面圓曲線的三個最小半徑作出了規(guī)定:設(shè)計速度/（km/h）12010080極限最小半徑/m650400250一般最小半徑/m1000700400不設(shè)超高的最小半徑/m路拱≤2%550040002500路拱>2%750052503350二、圓曲線——圓曲線最小半徑選用圓曲線半徑時，在與地形、地物等條件相適應(yīng)的前提下，應(yīng)盡量采用大半徑，但半徑大到一定程度時，其幾何性質(zhì)與直線已無太大區(qū)別，容易給駕駛?cè)藛T造成判斷上的錯誤反而帶來不良后果，同時也不便于測設(shè)及道路養(yǎng)護(hù)維修，所以《規(guī)范》規(guī)定，圓曲線最大半徑不宜超過10000m為宜。同時要注意前后線形要素間的協(xié)調(diào)和相互關(guān)系。

二、圓曲線——圓曲線半徑的運用平面設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)沿線地形、地物、地質(zhì)等條件，合理選擇圓曲線半徑，在確定圓曲線半徑時應(yīng)注意以下幾點：（1）一般情況下宜采用極限最小半徑的4～8倍或超高為2～4%的圓曲線半徑。（2）在預(yù)計交通量很大的區(qū)間，應(yīng)盡量避免采用小半徑曲線，避免產(chǎn)生交通阻塞。（3）應(yīng)注意前后線形要素相協(xié)調(diào)，使之構(gòu)成連續(xù)、均衡的曲線線形。當(dāng)前后線形都比較好時，必須避免在局部路段采用半徑很小的曲線。應(yīng)注意線形指標(biāo)的漸變，給駕駛員一個適應(yīng)的過程。（4）應(yīng)同縱斷面線形相配合，特別注意避免小半徑與陡坡相重合的立體線形組合。（5）選用圓曲線半徑時，在與地形等條件相適應(yīng)的前提下，盡量取大值，但最大不超過10000米。二、圓曲線——圓曲線半徑的運用山區(qū)高速公路在以下情況可以考慮采用大于或等于極限最小半徑而小于一般最小半徑的半徑值。（1）地形陡峻、地質(zhì)條件較差的路段，選用大半徑會導(dǎo)致高邊坡、開挖極易發(fā)生坍塌或滑坡災(zāi)害，并且受到前后路線設(shè)計和工程設(shè)置的影響不可能設(shè)置隧道工程，或者會使路線臨河（溝谷）一側(cè)設(shè)置大型支擋工程及縱向橋梁時，經(jīng)工程設(shè)置、地質(zhì)災(zāi)害、環(huán)境保護(hù)等方面進(jìn)行綜合論證比較后，可采用極限最小半徑。（2）視野開闊，駕駛員的視線無地形、地物等的阻斷，能在有效的視覺范圍內(nèi)清晰辨明前方路線的總體變化情況。（3）設(shè)計路段內(nèi)技術(shù)指標(biāo)普遍較低。路段廣泛采用了等于或略大于最小半徑的圓曲線，駕駛員的操作狀態(tài)會隨著公路幾何線形的變化及自然條件得到調(diào)整，并能對行駛速度進(jìn)行有效的控制，在進(jìn)入小半徑曲線前有充分的心理準(zhǔn)備，只需對速度稍加調(diào)整就可平穩(wěn)通過。

第二節(jié)圓曲線四、視覺舒順?biāo)蟮那€半徑（P65）從道路路線線形視覺舒順與美感考慮，前蘇聯(lián)研究得出：設(shè)計車速、曲線半徑與縱坡的關(guān)系：式中：V-計算行車速度（km/h）;i-縱坡度（%）三、緩和曲線當(dāng)汽車從直線段進(jìn)入圓曲線時，司機應(yīng)將前輪轉(zhuǎn)一個角度，使其逐漸適應(yīng)相應(yīng)半徑的曲線。直線上半徑為無窮大，圓曲線段半徑為R。前輪的逐漸轉(zhuǎn)向適應(yīng)曲率半徑不斷變化的行駛軌跡，這一變化路段即為緩和曲線。定義（？）：緩和曲線為直線與圓曲線或者半徑不同的圓曲線相互連接時，為適應(yīng)汽車行駛軌跡曲率變化所采用的半徑逐漸變化的過度曲線。三、緩和曲線——緩和曲線的作用緩和曲線的作用（？）：曲率的逐漸變化，便于駕駛與路線順楊，以構(gòu)成最佳的線形；離心加速度的逐漸變化，使汽車不致產(chǎn)生側(cè)向滑移；作為行車道橫坡變化的過渡，減少行車振蕩。段，以減少行車震蕩。三、緩和曲線——緩和曲線的形式緩和曲線的形式有回旋線、三次拋物線、雙紐線、正弦形曲線等?；匦€的特點是曲率半徑隨曲線長度的增長而減小，即半徑與長度成反比?；竟綖椋?/p>

式中：——回旋線上任意點的曲率半徑（m）；——回旋線上某點到原點的曲線長（m）；——回旋線參數(shù)，表示回旋線曲率變化的緩急程度。為長度量綱。我國《標(biāo)準(zhǔn)》推薦的緩和曲線是回旋線

緩和曲線最小長度按下述三個條件確定（？）：（1）依司機操作反應(yīng)，取操作反應(yīng)時間為3s（2）依離心加速變化率，取離心加速變化率p=0.5(m/s3)（3）依道路曲線偏角對人的視覺而定三、緩和曲線——緩和曲線的長度高速公路上的緩和曲線要有足夠的長度，以使駕駛操作從容，感覺舒適。三、緩和曲線——緩和曲線的長度（1）控制離心加速度變化率汽車在緩和曲線上行駛，其離心加速度隨緩和曲線曲率變化而變化，離心加速度的變化率應(yīng)控制在一定的范圍之內(nèi)。

離心加速度的變化率我國高速公路上一般取，

三、緩和曲線——緩和曲線的長度（2）保證駕駛員操作反應(yīng)時間緩和曲線長度應(yīng)使駕駛員在其上行駛時操作從容，不能過于匆忙，一般情況下以3s行程控制，代入上式則有：（3）滿足視覺要求根據(jù)視覺條件和實踐研究可知：緩：圓：緩=1:1:1

我國《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定高速公路緩和曲線最小長度

設(shè)計速度/（km/h）12010080緩和曲線最小長度/m1008570省略：當(dāng)內(nèi)移值與已包括在車道中的富裕寬度相比為很小時，則可將中間的緩和曲線省略。（P66表）三、緩和曲線——緩和曲線的省略三、緩和曲線——緩和曲線的省略在直線和圓曲線之間設(shè)置緩和曲線后，圓曲線產(chǎn)生了內(nèi)移值,在一定的情況下，與圓曲線半徑成反比，當(dāng)大到一定程度時，值甚微，即使直線與圓曲線徑相連接，汽車也能完成緩和曲線的行駛，因為在路面的富余寬度中已經(jīng)包含了這個內(nèi)移值。所以《規(guī)范》規(guī)定，在下列情況下可不設(shè)緩和曲線：（1）在直線與圓曲線間，當(dāng)圓曲線半徑大于或等于“不設(shè)超高的最小半徑”時；（2）半徑不同的同向圓曲線間，當(dāng)小圓半徑大于或等于“不設(shè)超高的最小半徑”時，直線與圓曲線間和大圓與小圓間均不設(shè)緩和曲線；三、緩和曲線——緩和曲線的省略(P66)（3）小圓半徑大于表4-5中所列臨界曲線半徑，且符合下列條件之一時，大圓與小圓間不設(shè)緩和曲線：

1）小圓曲線按規(guī)定設(shè)置相當(dāng)于最小緩和曲線長的回旋線時，其大圓與小圓的內(nèi)移值之差不超過0.10m。2）計算行車速度≧80時，大圓半徑(R1)與小圓半徑(R2)之比小于1.5；

3）計算行車速度≦80時，大回半徑(R1)與小圓半徑(R2)之比小于2。表4-5高速公路臨界曲線半徑

設(shè)計速度/（km/h）12010080臨界曲線半徑/m21001500900三、緩和曲線——緩和曲線的參數(shù)A值緩和曲線參數(shù)值決定了回旋線曲率變化的緩急程度。

由公式其相應(yīng)地確定了緩和曲線最小參數(shù)設(shè)計參考值設(shè)計速度/（km/h）12010080緩和曲線A最小值/m260200140經(jīng)驗認(rèn)為：

和與之連接的圓曲線之間只要保持

加入緩和曲線后

圓曲線R半徑不變,圓心內(nèi)移,插入緩和曲線R變化1：圓心移動變化2：園曲線減短l0變化3：曲線總長度增加l0三、緩和曲線——緩和曲線的要素計算道路平面線形的基本組合為：直線—緩和曲線—圓曲線—緩和曲線—直線：切線總長：外矢距：曲線總長：超距：三、緩和曲線——緩和曲線的要素計算四、平曲線長度確定高速公路平曲線包括圓曲線和緩和曲線。汽車在曲線路段上行駛時，如果曲線很短，則駕駛員操作方向盤頻繁而緊張，這在高速行駛的情況下是不安全的；同時，為保證乘客良好的心理狀況，須設(shè)置足夠長的緩和曲線以使離心加速變化率小于一定數(shù)值。四、平曲線長度確定——平曲線最小長度根據(jù)經(jīng)驗，在每段曲線上駕駛員操作方向盤不感到困難至少需要3s的時間，全長需要9s。如果中間的圓曲線長度為零，形成凸型曲線，至少也要6s的行程。一般情況下，對于高速公路設(shè)計，很少采用凸型曲線，如果考慮不小于3s行程的圓曲線長度，平曲線的極限長度采用3倍最小回旋線長度較合適，計算值如表4-6所示。(P69)四、平曲線長度確定——平曲線最小長度《規(guī)范》給定的平曲線長度最小長度值如表4-7所示。表4-7高速公路平曲線最小長度設(shè)計速度/（km/h）12010080極限最小平曲線長度/m一般值600500400最小值200170140設(shè)計速度/（km/h）12010080極限最小平曲線長度/m300255210表4-6高速公路平曲線長度

四、平曲線長度確定——偏角小于7°時的平曲線長度當(dāng)路線轉(zhuǎn)角小于7°時，不僅容易使曲線設(shè)得過短，而且會將曲線長度和半徑看的比實際的要小，使駕駛員產(chǎn)生急劇轉(zhuǎn)彎的錯覺。表4-8中的“一般值”的規(guī)定。當(dāng)受地形條件及其他特殊情況限制時，可采用表中的“最小值”。表4-8偏角等于或小于7°時的平曲線長度

1400/1200/1000/設(shè)計速度/（km/h）12010080平曲線最小長度/m一般值最小值200170140對于高速公路，一般情況下，采用1000m～2000m曲線長度比較合適，當(dāng)曲線半徑較小，縱斷面起伏較大時，再短一些的曲線長度也是可以接受的。(P70下)

四、曲線的超高與加寬在公路的圓曲線路段，為了抵抗離心力的作用，將路面做成向圓心傾斜的單向橫坡，稱為超高。超高橫坡度的大小可按下式計算得到：1、超高(1)何謂超高？高速公路的最大超高值，一般地區(qū)為10％，積雪冰凍地區(qū)為6％。

從直線上路拱雙坡斷面，過渡到曲線上具有超高橫坡的單坡斷面，要有一個逐漸變化的區(qū)段，這一變化段為超高緩和段。超高緩和段長度可按下式計算：P72（2）超高緩和段超高漸變率超高漸變率是旋轉(zhuǎn)軸與行車道外側(cè)邊緣線之間相對升降的比率，用P表示。我國《規(guī)范》規(guī)定，路段的超高率不應(yīng)小于1/330.（3）超高橫坡變化的旋轉(zhuǎn)軸繞中間帶中心線旋轉(zhuǎn)繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)繞各自行車道中線旋轉(zhuǎn)曲線上雙車道路面加寬值計算式為：2、加寬在曲線上行駛的汽車占有較大的寬度．必須將車道寬度加寬?！豆仿肪€設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：平曲線半徑小于等于250m時，應(yīng)在曲線內(nèi)側(cè)加寬。高速公路主線僅在V＝60km/h的山區(qū)，當(dāng)R<250m曲線段時予以考慮加寬。高速公路一般采用第3類加寬值；在圓曲線范圍內(nèi)加寬為不變的全加寬值，兩端設(shè)置加寬緩和段。路面加寬值由直線段加寬為0逐漸按比例增加到圓曲線起點處的全加寬值。為使路面邊緣圓滑、舒順，任一點加寬值為：

§4－2平面線形的組合平面線形要素包括直線、緩和曲線和圓曲線，可以得到很多種平面線形的組合形式。具體可選用如下組合形式。按直線—緩和曲線—圓曲線—緩和曲線—直線的順序組合起來的形式稱基本型，如圖4-2所示?；拘椭械木徍颓€參數(shù)、圓曲線最小長度都應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定?；拘偷膬蓚€緩和曲線參數(shù)可以相等，也可以根據(jù)地形條件設(shè)計成不相等的非對稱形曲線，此時A1：A2應(yīng)不大于2.0。為使線形協(xié)調(diào)，當(dāng)選用基本組合時盡可能滿足：回旋線：圓曲線：回旋線＝1：1：1。一、基本型線形組合:直線一回旋線一圓曲線一回旋線一直線回旋線一圓曲線一回旋線=1:1:1形式:對稱圓曲線兩側(cè)的回旋線長度相等不對稱也可以根據(jù)地形條件設(shè)計成不相等的非對稱形曲線，此時A1：A2應(yīng)不大于2.0。為使線形協(xié)調(diào)，當(dāng)選用基本組合時盡可能滿足二、S型線形組合:兩個回旋線連接兩個反向圓曲線注意事項:兩個回旋線參數(shù)A1與A2宜相等若不相等時,A1/A2<1.5or<2當(dāng)圓曲線上設(shè)有超高時（P76）:S型的兩個反向回旋線以徑相銜接為宜

插入端直線或重合段長度情況（P77）兩圓曲線半徑之比不宜過大見圖4-15圖4-15相鄰兩圓曲線的配合三、卵型線形組合:—個回旋線連接兩個同向圓曲線回旋線的參數(shù):

（P77）

四、凸型線形組合:兩同向回旋線間不插人圓曲線而直接徑相銜接一般情況不采用:存在曲率突變?nèi)舨捎脩?yīng)注意:凸型的回旋線參數(shù)及其連接點的曲率半徑，應(yīng)分別符合容許最小回旋線參數(shù)和圓曲線一般最小半徑規(guī)定.五、復(fù)合型線形組合:兩個以上同向回旋線間在曲率相等處相互銜接注意事項:復(fù)合型的兩回旋線參數(shù)之比以小于1:1.5為宜受地形或其他特殊原因限制時(互通式立體交叉除外)使用六、C型線形組合:同向曲線的兩回旋線在曲率為零處徑相銜接注意事項:兩個回旋線的參數(shù)可相等，也可以不相等在特殊地形條件下方采用第三節(jié)平面中線定線什么是平面定線？要注意什么問題？低等級公路平面定線的方法？高速公路定線方法？控制點的選取、確定平面線形各要素的一般原則相關(guān)概念及原則（閱讀）低等級公路的特點:設(shè)計車速低,交通量小,曲率半徑大,線形標(biāo)準(zhǔn)低.導(dǎo)線定線法:確定導(dǎo)線轉(zhuǎn)點設(shè)置圓曲線設(shè)置緩和曲線計算圓曲線內(nèi)移值和緩和曲線連接點高速公路宜采用曲線定線法第三節(jié)平面中線定線2.高速公路平面定線的原則P79高速公路各控制點設(shè)定的原則（閱讀10min）如何審定接近城鎮(zhèn)的控制點如何審定互通式立體交叉的控制點如何審定大型結(jié)構(gòu)物的控制點確定平面線形各要素時的一般原則P79平面線形各要素:控制點,圓曲線,緩和曲線,直線等等.一般原則:力求線形直捷、圓滑平順．曲線半徑盡可能地大;線形連續(xù)，避免線形突變，各項技術(shù)指標(biāo)的變化過渡應(yīng)盡量平緩勻順;公路轉(zhuǎn)角一般情況下以不小于7為宜，不得己采用時，要注意必須有足夠的曲線長度;兩同向曲線間不得以短直線相連，可調(diào)整為單曲線或復(fù)曲線或C型曲線;兩反向曲線間夾有直線段時，應(yīng)設(shè)置不小于最小直線長度(即2V)的直線段3.高速公路平面定線中的安全、環(huán)境與美學(xué)1).安全視距及其保證2).視覺分析3).線形的協(xié)調(diào)4).環(huán)境與景觀設(shè)計行車視距（安全視距）（1）行車視距及其保證（1）行車視距及其保證4.1

行車視距（？）：為了行車安全，駕駛?cè)藛T應(yīng)能隨時看到汽車前面相當(dāng)遠(yuǎn)的一段路程，以便一旦發(fā)現(xiàn)前方路面上有障礙物或迎面來車，能及時采取措施，避免相撞，這一必須的最短距離稱為行車視距，（也稱安全視距）。行車視距按行車狀態(tài)不同分為停車視距、會車視距和超車視距。停車視距（？）：停車視距是指汽車行駛時，駕駛員從發(fā)現(xiàn)前方路上的障礙物(從車道上1.2m的高度看到該車道中心線上0.10m高之物體頂面)到將車停住，沿車道中心量得的所必須的最小長度。

1、行車視距分為：停車視距會車視距超車視距高速公路主要考慮哪些行車視距？思考？高速公路基本路段有中央分隔帶而無對向車流，主要考慮停車視距S停的要求。高速公路立交雙向行駛匝道上，需要保證會車視距。

停車視距主要出兩部分組成：(1)駕駛員反應(yīng)時間內(nèi)所行駛的距離；(2)開始制動到車完全停止所行駛的距離——制動距離。（3）必要時計入5—10m的安全距離?？砂聪率接嬎悖涸O(shè)計速度（km/h）12010080停車視距（m）210160110貨車停車視距（m）245180125（2）高速公路停車視距（P81)3、平面視距的保證汽車在彎道上行駛時，彎道內(nèi)側(cè)行車視線可能被樹木、建筑物、路塹邊坡或其他障礙物所遮擋，因此，在路線設(shè)計時必須檢查平曲線上的視距是否能得到保證。如有遮擋時，則必須清除。在彎道各點的橫斷面上，汽車軌跡線與視線之間的距離叫橫凈距。（1）橫凈距：在彎道各點的橫斷面上，汽車軌跡線與視線之間的距離。橫凈距小于行車軌跡至障礙物的距離，視距能夠得到保證；橫凈距大于行車軌跡至障礙物的距離，視距不能得到保證。

（2）圖解法確定清除范圍按一定比例繪制彎道平面圖，并示出行車軌跡線位置；在行車軌跡線上以規(guī)定的視距S量出多組對應(yīng)起終點，并分別連接起來；繪出這些視線的包絡(luò)線，即視距包絡(luò)線；與彎道內(nèi)側(cè)的障礙無位置比較，即可確定相應(yīng)斷面上的視距切除范圍。（2）圖解法確定清除范圍（2）視覺分析分析的必要性：視距會隨車速增加而降低，影響行車安全。如圖4-23《公路上程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定：

對高速公路的必要路段，應(yīng)采用透視圖法進(jìn)行檢驗《公路路線設(shè)計規(guī)范》(JTJ011—94):

有條件時可運用動態(tài)連續(xù)透視圖進(jìn)行檢驗視覺分析注意事項：在高速公路進(jìn)出隧道段時，要注意視覺上的明和暗；高速公路遇到橋梁時，也應(yīng)從視覺的角度考察，橋上線形與橋頭兩端引道線形是否能很好配合；駕駛員與乘客感到通視良好，線形流暢、景觀自然、舒適和安全；應(yīng)使駕駛員在視覺系統(tǒng)上能預(yù)知公路方向和路況的變化，并能有效地采取安全行駛的措施。（3）線形的協(xié)調(diào)考慮因素：保證安全和具備良好景觀協(xié)調(diào)原則：既要防止線形的急劇變化，又要防止長距離的線形呆板與單調(diào)協(xié)調(diào)要求：上一個曲線和下一個曲線的配合，應(yīng)滿足如圖4-15所作研究的規(guī)定；P76緩和曲線、圓曲線、和曲線相互之間近似地保持1:1:1的要求。4).環(huán)境與景觀設(shè)計對環(huán)境的影響（？）：噪聲影響、空氣和水資源污染影響、生態(tài)環(huán)境影響等注意事項：應(yīng)注意消除對環(huán)境的有害影響，改善和美化景觀；應(yīng)全面考慮沿線社會環(huán)境與自然環(huán)境；合理確定公路與被保護(hù)區(qū)域的相對位置，盡可能地防止或減輕對環(huán)境的不利影晌。還應(yīng)注意改善和美化景觀（閱讀5min）景觀設(shè)計：P85自然景觀：天然形成的地形、地貌和地物；人文景觀：人類為滿足各種物質(zhì)扣生活需要而建立的各種建筑物、設(shè)施和文化藝術(shù)景物。3.基于曲線的平面定線方法高速公路應(yīng)用曲線定線法的原因：高速公路往往以曲線為主，路線的大部分其至近于全部是圓曲線和回旋線之間的相互銜接；計算機技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使得曲線法計算復(fù)雜的矛盾得到了解決；采用航測手段或全站儀地面速測手段獲得較大比例尺帶狀等高線地形圖具備條件，可以用來作為進(jìn)行紙上定線的底圖。曲線定線法原則：首先在需要設(shè)置彎道的地方根據(jù)地形、地物的要求布設(shè)一系列圓曲線（包括直線），然后在這些圓曲線之間用回旋線或直線連接，形成平面線形(見圖4-25)。導(dǎo)線法與曲線法定線圖4.基于曲線的平面定線方法曲線法定線過程：

布設(shè)控制導(dǎo)線測繪帶狀地形圖進(jìn)行紙上定線(或計算機定線)。定線時采用以曲線為基礎(chǔ)的曲線法。設(shè)計模型：P72-73直線與圓弧間的連接兩同向圓弧間的連接兩反向圓弧間的連接直線與圓弧間的連接圓和直線位置定，求連接圓和直線的回旋線長Ls（或回旋線參數(shù)A)Ls兩同向圓弧間的連接兩種情況：一圓在另一圓內(nèi)：M點兩同向圓弧間的連接兩圓相離：兩段完整的回旋線相連兩反向圓弧間的連接只能用兩段完整的回旋線相連第四節(jié)平面圖的繪制作用：反映了路線的平面位置、線形和尺寸、沿線人工構(gòu)造物和工程設(shè)施的布置以及道路與周圍環(huán)境、地形、地物的關(guān)系。平面圖包含內(nèi)容：P89《公路上程基本建設(shè)項目設(shè)計文件編制辦法》要求應(yīng)繪出地形、地物，示出路線(標(biāo)出里程樁號、斷鏈、平曲線要素及主要樁位）、水準(zhǔn)點、大中橋、路線交叉(注明形式及結(jié)構(gòu)類型)、隧道、主要沿線設(shè)施的位置以及縣以上分界線等。高速公路還包括：示出坐標(biāo)格網(wǎng)、導(dǎo)線點、列出導(dǎo)線點及交點坐標(biāo)表比例尺用1:2000，平原微丘區(qū)可用1:5000高速公路平面圖比例尺1:10000

兩側(cè)給出了不小于500m寬度的地形和地物1:2000

路中線兩側(cè)各為100—200mm1:5000

兩側(cè)各不小于250mm§4－3平面設(shè)計成果完成路線平面設(shè)計以后應(yīng)提供各種圖紙和表格。其中主要的圖紙有：路線平面設(shè)計圖、路線交叉設(shè)計圖、路線總體布置圖、道路用地圖、紙上移線圖等等。主要的表格有：直線、曲線及轉(zhuǎn)角表、逐樁坐標(biāo)表、路線固定表、總里程及斷鏈表等。各種圖紙和表格的樣式可參照交通部所頒布的“設(shè)計文件圖表示例”。這里僅就主要表格“直線、曲線及轉(zhuǎn)角表”、“逐樁坐標(biāo)表”與“路線平面設(shè)計圖”予以介紹。平面設(shè)計成果直線、曲線及轉(zhuǎn)角表“直線、曲線及轉(zhuǎn)角表”為平面設(shè)計的主要成果，它反映了路線的平面位置和路線平面線形的各項指標(biāo)。路線平面設(shè)計只有根據(jù)這一成果才能進(jìn)行后面的一系列設(shè)計，如路線平面設(shè)計圖、逐樁坐標(biāo)表。它同時為路線縱斷面設(shè)計、橫斷面設(shè)計提供設(shè)計依據(jù)。本表的樣式一般如下表所示。逐樁坐標(biāo)表對于高速公路，線形指標(biāo)較高，具體反映就是圓曲線半徑較大，緩和曲線較長，在測設(shè)和放線過程中要求使用坐標(biāo)法，以便保證測量精度。因此，在設(shè)計文件中必須提供逐樁坐標(biāo)表。逐樁坐標(biāo)即每個中樁的坐標(biāo)，如表所示。平面設(shè)計成果——直線、曲線及轉(zhuǎn)角表交

點

號交點樁號交點坐標(biāo)偏角△曲

線

要

素

值/mN（X）E（Y）△L或△RRALhTLEJ123456789101112

K6+7604366393.26449693.448

JD5K7+347.6064366597.92949142.637左11°44′08″55000.0000.00565.2431126.53028.9693.956JD6K9+312.6744366894.00047196.000右11°58′31″55000.0000.00576.8711149.53930.1704.203JD7K11+503.1114367667.00045142.000左16°57′21″30001009.950340.00617.3921227.80534.7676.979JD8K13+352.5464367785.74643289.388右17°34′11″1580533.292180.00334.291664.50519.6204.077JD9K14+334.0244368142.74242370.763左16°30′32″1600551.362190.00327.241651.01517.6993.467JD10K15+344.5774368226.32741360.194

交

點

號曲

線

控

制

樁

樁

號直線長度及方向

ZHHY（ZY）QZYH（YZ）HZ直線段長/m計算方位角備注11314151617181920

22.363290°23′01″起點樁號：K6+760平面設(shè)計成果——直線、曲線及轉(zhuǎn)角表交

點

號曲

線

控

制

樁

樁

號直線長度及方向

ZHHY（ZY）QZYH（YZ）HZ直線段長/m計算方位角備注11314151617181920

22.363290°23′01″起點樁號：K6+760JD5

K6+782.363K7+345.628K7+908.894

826.910278°38′53″JD6

K8+735.803K9+310.573K9+885.342

1000.377290°37′24″

JD7K10+885.720K11+225.720K11+499.622K11+773.525K12+113.525904.731273°40′03″

JD8K13+018.255K13+198.255K13+350.508K13+502.760K13+682.760324.023291°14′14″

JD9K14+006.783K14+196.783K14+332.291K14+467.798K14+657.798362.243274°43′42″終點樁號：K14+500JD10

平面設(shè)計成果——逐樁坐標(biāo)表樁號坐標(biāo)樁號坐標(biāo)X/mY/mX/mY/mK6+7604366393.26449693.448K7+1604366520.33449314.260K6+7804366400.23049674.701K7+1804366525.96349295.068ZYK6+782.3634366401.05349672.486K7+2004366531.52149275.856K6+8004366407.16949655.943K7+2204366537.01049256.624K6+8204366414.04149637.161K7+2404366542.42949237.372K6+8404366420.84549618.353K7+2604366547.77849218.101K6+8604366427.58049599.522K7+2804366553.05649198.810K6+8804366434.24649580.665K7+3004366558.26549179.500K6+9004366440.84449561.785K7+3204366563.40349160.171K6+901.5004366441.33649560.368K7+322.3004366563.99049157.947平面設(shè)計成果——路線平面圖路線平面設(shè)計圖是設(shè)計文件中的重要組成部分。它綜合反映了路線的平面位置和所經(jīng)過地區(qū)的地形、地物等，還可以反映出沿線的各種結(jié)構(gòu)物如擋土墻、邊坡、排水結(jié)構(gòu)、橋涵等的具體位置以及和周圍環(huán)境、地形、地物的關(guān)系。它是設(shè)計人員對路線設(shè)計意圖的總體體現(xiàn)。路線平面圖的繪制步驟如下：1.路線平面圖比例尺及測圖范圍

公路平面圖是指包括路中線在內(nèi)的有一定寬度的帶狀地形圖。工程可行性研究、初步設(shè)計階段的方案研究與比選比例可采用1：50000或1：10000初步設(shè)計、施工圖設(shè)計等設(shè)計文件組成部分采用1：5000或1：2000平面設(shè)計成果——路線平面圖2.路線平面圖的內(nèi)容及測繪步驟（1）路線平面圖的內(nèi)容1）公路沿線的地形、地物情況；2）公路交點和轉(zhuǎn)點位置及里程樁標(biāo)注、公路沿線各類控制樁位置及有關(guān)數(shù)據(jù)；3）路線所經(jīng)地段的地名，重要地理位置情況標(biāo)注；4）各類結(jié)構(gòu)物設(shè)計成果的標(biāo)注；5）若圖紙中包含彎道，應(yīng)包括曲線要素表和導(dǎo)線、交點坐標(biāo)表；6）圖簽和有關(guān)說明。

（2）測繪步驟1）按要求選定比例尺；2）依直線、曲線及轉(zhuǎn)角表及中線資料繪制公路中線圖；3）在公路中線圖上標(biāo)出公路起終點里程樁、百米樁、公里樁、曲線要素樁、橋涵樁及位置；4）實地測繪沿線帶狀地形圖并現(xiàn)場勾繪出等高線；5）根據(jù)設(shè)計情況在圖紙上標(biāo)出各類結(jié)構(gòu)物的平面位置并在圖上列出直線、曲線及轉(zhuǎn)角表等有關(guān)內(nèi)容。平面設(shè)計成果——路線平面圖公路平面設(shè)計圖思考及作業(yè)題1.平曲線線形的要素有哪些？2.平面線形的基本要素？高速公路的直線段過長有什么不利之處？3.緩和曲線的作用和性質(zhì)有哪些？4.什么是行車視距？怎樣保證行車視距？5.平面線形有哪些組合形式？各種組合有何特點。6.平面線型的設(shè)計要領(lǐng)有哪些？

組合及設(shè)計要領(lǐng)一、平面線形的組合通常有基本型、S型、卵型、凸型和復(fù)合型等五種類型。二、平面線形設(shè)計要領(lǐng)平面線形應(yīng)當(dāng)是連續(xù)、平順、均衡。高速公路平面線形趨向于以曲線為主的設(shè)計，使路線在滿足行車動力要求條件下，考慮線形視覺的舒順，以保證汽車的高速與安全。

補充內(nèi)容:曲線要素計算與測設(shè)

為保證車輛平穩(wěn)運行，需在線路改變方向處加設(shè)曲線進(jìn)行過渡。

圓曲線：具有一定半徑的圓弧。

平面曲線

緩和曲線：半徑R由無窮大漸變到圓曲線半徑。曲線主點測設(shè)

曲線測設(shè)曲線詳細(xì)測設(shè)

曲線測設(shè)教學(xué)目標(biāo)：了解緩和曲線的性質(zhì)，掌握緩和曲線方程、緩和曲線常數(shù)和曲線綜合要素計算、主要點里程計算的方法。重點難點：緩和曲線方程、緩和曲線常數(shù)和曲線綜合要素計算、主要點里程計算。

主點測設(shè)：在地面上標(biāo)定出不同線型的分界點及曲中點。曲線詳細(xì)測設(shè)：測設(shè)出具有一定密度的線路中線點。如果使用測距儀或全站儀按任意點極坐標(biāo)法測設(shè)曲線，則曲線主點和曲線詳細(xì)點可同時設(shè)出。

圓曲線主點及要素計算一、圓曲線的主點ZY、QZ、YZR—圓曲線半徑（設(shè)計選配）

—轉(zhuǎn)向角（現(xiàn)場實測）4、切曲差：R二、圓曲線的要素計算1、切線長：

2、曲線長：3、外矢距：推算方向是：ZD

ZY1

QZ1

YZ1

ZY2

QZ2

YZ2。

三、曲線主點里程推算[例1］已知線路轉(zhuǎn)點ZD的里程為K125+032.58，其它已知數(shù)據(jù)如表1，試推算各主點的里程。表1曲線資料

點號圓曲線半徑

R（m）轉(zhuǎn)向角

（°′″）水平距離D(m)

ZD

1032.75JD1

500321543（Y）724.86JD2500253016（Z）

點號

切線長T

（m）

曲線長L

（m）

外矢距E0

（m）

切曲差q

（m）JD1144.61281.5420.497.68JD2113.16222.5712.653.75表2曲線要素計算表里程推算：

ZDDK125+032.58+（D1-T1）888.14ZY1DK125+920.72+L1/2140.77QZ1DKI26+061.49+L1/2140.77YZ1DK126+202.26+（D2-T1-T2）467.09ZY2DK126+669.35

+L2/2111.28QZ2DK126+780.63+L2/2111.29YZ2DK126+891.92檢核計算：

ZY1DK125+920.72+2T1289.22DK126+209.94-q7.68YZ1DK126+202.26ZY2DK126+669.35

+2T2226.32DK126+895.67-q3.75YZ2DK126+891.92

緩和曲線：直線與圓曲線之間的一段過渡曲線。一、作用和性質(zhì)

作用：超高過渡：外軌超高加寬過渡：內(nèi)軌加寬

緩和曲線

運動狀態(tài)過渡：勻速直線運動勻速圓周運動

R