公路平面設(shè)計(jì)（公路勘測）

平曲線三要素設(shè)計(jì)

——直線（1）幾個(gè)要掌握的概念道路：道路是一條帶狀的三維空間實(shí)體，是由路基、路面、橋梁、涵洞、隧道和沿線設(shè)施所組成的線形構(gòu)造物。道路路線平面圖：道路路線在水平面上的投影。道路路線縱斷面圖：沿道路中線的豎向剖面圖，再展開即是路線的縱斷面。道路路線橫斷面圖：道路中線上任意一點(diǎn)的法向切面圖即是道路在該點(diǎn)的橫斷面。第一節(jié)

概述1.道路路線道路路線的中線在平面上的投影稱為路線的平面。1.道路路線道路路線的中線在平面上的投影稱為路線的平面。1.道路路線.....道路平面通常采用道路平面圖來表示1.道路路線沿著中線豎直剖切道路，再將直線豎直曲面展開成直面，即道路路線的縱斷面。1.道路路線1.道路路線道路縱斷面通常采用道路縱斷面圖來表示中線上的任意一點(diǎn)處道路的法向斷面稱為道路路線在該點(diǎn)的橫斷面。1.道路路線道路橫斷面通常采用道路橫斷面圖來表示1.道路路線綜合示意圖1.道路路線平面線形三要素：

行駛中的汽車其導(dǎo)向輪旋轉(zhuǎn)面與車身縱軸之間有三種關(guān)系，即：角度為零；角度為常數(shù)；角度為變數(shù)。與上述狀態(tài)對應(yīng)的行駛軌跡為：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。道路平面線形正是由上述三種線形，即直線、圓曲線和緩和曲線構(gòu)成，稱之為“平面線形三要素”。2.平面線形要素直線直線緩和曲線緩和曲線圓曲線交點(diǎn)平時(shí)所說的公路彎道我們稱為平曲線。平曲線一般由直線、圓曲線和緩和曲線組成。為了方便地確定直線的位置和方向，以及平曲線的位置和要素，我們把平曲線兩端直線延長線的交點(diǎn)稱為交點(diǎn)（JD）。122.平面線形要素思考題01直線是不是越長越好？02最短直線有何要求？03什么是同向曲線，什么是反向曲線？04超車路段是直線好還是曲線好？05哪些路段適合采用直線？

不受地形、地物限制的平坦地區(qū)和山間的開闊地段；城鎮(zhèn)及其近郊或規(guī)劃方正的農(nóng)耕區(qū)等以直線條為主體的地區(qū)；

長大橋梁、隧道等結(jié)構(gòu)物地段；

路線交叉點(diǎn)前后；

雙車道公路供超車的路段。直線的運(yùn)用1.適宜采用直線的路段

直線長度不宜過長，但也不宜過短，特別是在同向平曲線問不應(yīng)設(shè)置短直線，以免產(chǎn)生視覺上的錯(cuò)覺而危及行車安全。當(dāng)計(jì)算行車速度v≥60km/h時(shí)，同向曲線間的直線長度(以m計(jì))應(yīng)以不小于該公路計(jì)算行車速度(以km／h計(jì))的6倍為宜；反向曲線間的直線長度(以m計(jì))以不小于計(jì)算行車速度(以km/h計(jì))的2倍為宜。當(dāng)計(jì)算行車速度v≤40km/h時(shí)，可參照上述規(guī)定執(zhí)行。直線的運(yùn)用2.最小直線長度的限制3.最長直線長度的限制：20v

平曲線三要素設(shè)計(jì)

——平曲線各級道路不論轉(zhuǎn)角大小均應(yīng)設(shè)置圓曲線，圓曲線是平曲線的主要組成部分。圓曲線01圓曲線半徑是越大越好，還是越小越好？02最大大到多少？最小小到多少？思考（1）圓曲線最小半徑包括極限最小半徑、一般最小半徑、不設(shè)超高的最小半徑。極限最小半徑是各級公路按設(shè)計(jì)速度行駛的車輛能保證安全行車的最小允許半徑。一般不輕易采用。一般最小半徑是指各級公路按設(shè)計(jì)速度行駛的車輛能保證安全、舒適行車的最小允許半徑。不設(shè)超高的最小半徑是指圓曲線半徑較大，離心力較小，靠輪胎與路面間的摩擦力就保證行車安全所采用的最小半徑。圓曲線半徑選用1.圓曲線最小半徑請解釋，什么情況下采用不設(shè)超高的最小半徑？圓曲線半徑選用1.圓曲線最小半徑選用圓曲線半徑時(shí)，在與地形等條件相適應(yīng)的前提下應(yīng)盡量采用大半徑。123但半徑大到一定程度時(shí)，其幾何性質(zhì)和行車條件與直線無太大區(qū)別，容易給駕駛?cè)藛T造成判斷上的錯(cuò)誤反而帶來不良后果，同時(shí)也無謂增加計(jì)算和測量上的麻煩。《規(guī)范》規(guī)定圓曲線的最大半徑不宜超過10000m。2.圓曲線最大半徑緩和曲線緩和曲線是由半徑為無窮大的直線，到半徑為定值的圓曲線之間的曲率逐漸變化的過渡曲線。定義：

《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，除四級公路可不設(shè)緩和曲線外，其余各級公路都

應(yīng)設(shè)置緩和曲線。1.緩和曲線的作用

不設(shè)緩和曲線感覺線形效果差設(shè)緩和曲線后線形美觀、效果佳3.緩和曲線最小長度

各級公路緩和曲線最小長度

表1-2-4公路等級高速公路一一一四計(jì)算行車速度（km/h）120100806010060804060304020最短緩和曲線長度（m）1008570508550703550253520要求讀懂這個(gè)圖帶緩和曲線的圓曲線的計(jì)算

平面線形三要素的基本組成是：直線-緩和曲線-圓曲線-緩和曲線-直線

（1：1：1）

平曲線三要素設(shè)計(jì)

——緩和曲線要素樁的計(jì)算牢記這些公式幾何元素的計(jì)算公式：圖2-9對稱基本形平曲線圖

以交點(diǎn)里程樁號為起算點(diǎn)：ZH=JD–THY=ZH+LsQZ=ZH+L/2YH=HZ–LsHZ=ZH+L算出來的

QZ+J/2=JD若不相等，則誤差在0.003以內(nèi)圖2-9對稱基本形平曲線圖主點(diǎn)里程樁號計(jì)算方法：

已知平原區(qū)某二級公路有一彎道，偏角α右=15°28′30″，半徑R=300m，緩和曲線長度Ls=70m，JD=K2+536.48。

要求計(jì)算曲線主點(diǎn)里程樁號。主點(diǎn)里程樁號計(jì)算方法：例題

J=2T-L=2×75.838-151028=0.648解：(1）曲線要素計(jì)算：JD=K2+536.48ZH=JD–T=K2+536.48–75.838=K2+460.642HY=ZH+Ls=K2+460.642+70=K2+530.642QZ=ZH+L÷2=K2+460.642+151.028÷2=K2+536.156（或QZ=HY+Ly÷2=K2+530.642+11.028÷2=K2+536.156）YH=HZ–Ls=K2+611.670–70=K2+541.670HZ=ZH+L=K2+460.642+151.028=K2+611.670(2）主點(diǎn)里程樁號計(jì)算：以交點(diǎn)里程樁號為起算點(diǎn)：

平曲線超高加寬設(shè)計(jì)

——超高平面線超高超高是什么樣的行車體驗(yàn)？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。超高（ih）：表2-2各級公路圓曲線最大超高值（%）公路等級高速公路、一級公路二、三四級公路一般地區(qū)8（10）8積雪冰凍地區(qū)6表2-3城市道路最大超高值計(jì)算行車速度/（km/h）8060、5040、30、20最大超高橫坡度/%642圓曲線半徑與超高橫坡度關(guān)系推薦表（《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》）[附表]園曲線半徑與超高橫坡度

高速公路、一級公路二級公路、三級公路、四級公路V=120km/hV=100km/hV=80km/hV=60km/hV=80km/hV=60km/hV=40km/hV=30km/hV=20km/h一

般情

況積雪冰凍地區(qū)一

般情

況積雪冰凍地區(qū)一

般情

況積雪冰凍地區(qū)一

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況積雪冰凍地區(qū)一

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況積雪冰凍地區(qū)一

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況積雪冰凍地區(qū)一

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況積雪冰凍地區(qū)一

般情

況積雪冰凍地區(qū)一

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況積雪冰凍地區(qū)2<5500-32405500-1940<4000-1710<4000-1550<2500-1240<2500-1130<1500-810<2500-720<2500-1210<2500-1130<1500-780<1500-720<600-390<600-360<350-230<350-210<150-105<150-953<3240-2160<1940-1290<1710-1220<1550-1050<1240-830<1130-750<810-570<720-460<1210-840<1130-750<780-530<720-460<390-270<360-230<230-150<310-130<105-70<95-604<2160-1620<1290-970<1220-950<1050-760<830-620<750-520<570-430<460-300<840-630<750-520<530-390<460-300<270-200<230-150<150-110<130-80<70-55<60-405<1620-1300<970-780<950-770<760-550<620-500<520-360<430-340<300-190<630-500<520-360<390-300<300-190<200-150<150-90<110-80<80-50<55-40<40-256<1300-1080<780-650<770-650<550-400<500-410<360-250<340-280<190-125<500-410<360-250<300-230<190-125<150-120<90-60<80-60<50-30<40-30<25-157<1080-930一<650-560一<410-350一<280-230一<410-320一<230-170一<120-90一<60-50一<30-20一8<930-810一<560-500一<350-310一<230-200一<320-250一<170-125一<90-60一<50-30一<20-15一9<810-720一<500-440一<310-280一<230-160一一一一一一一一一一一10<720-656一<440-400一<280-250一<160-125一一一一一一一一一一一半徑(m)公路等級超高(%)

視距設(shè)計(jì)行車視距(1)定義汽車在行駛中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)障礙物后，能及時(shí)采取措施，防止發(fā)生交通事故所需要的必須的最小距離。行車視距S1.視距的意義及其種類

從車道中心線上1.2m的高度，能看見該車道中心線上高為0.1m的物體頂點(diǎn)的距離,就是該車道的視距長度。視距的幾何標(biāo)定：行車視距

在道路平面是的暗彎、縱斷面上的凸形豎曲線以及下穿式立體交叉的凹形豎曲線上都有可能存在視距不足的問題。1.視距的意義及其種類

(1）定義行車視距

行車視距按行車可能遇到的各種情況可分為：停車視距、會車視距、超車視距、錯(cuò)車視距、避讓障礙物視距等5種,《標(biāo)準(zhǔn)》對前三種視距作了相應(yīng)規(guī)定。1.視距的意義及其種類

(2）種類行車視距2.視距標(biāo)準(zhǔn)及運(yùn)用

汽車行駛時(shí),自駕駛?cè)藛T看到前方障礙物時(shí)起，到達(dá)障礙物前安全停止所需的最短距離。(1）停車視距表2-17公路停車視距設(shè)計(jì)速度/（km·h-1）1201008060403020停車視距/m21016011075403020表2-18城市道路停車視距計(jì)算行車速度/（km/h-1）8060504540353025201510停車視距/m11070604540353025201510停車視距的規(guī)定值見下表行車視距會車視距：是在同一車道上兩對向汽車相遇，從相互發(fā)現(xiàn)時(shí)起，至同時(shí)采取制動(dòng)措施使兩車安全停止，所需的最短距離。(2)會車視距行車視距會車視距構(gòu)成：①雙向駕駛員反應(yīng)時(shí)間所行駛的距離；②雙向車輛的制動(dòng)距離；③雙向車輛保持間距安全距離。會車視距的規(guī)定值不應(yīng)小于2倍停車視距。行車視距超車視距:在雙車道公路上，后車超越前車時(shí)，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所需的最短距離。如下圖:(3)超車視距行車視距(3)超車視距行車視距汽車在彎道上行駛，行車視線可能被內(nèi)側(cè)的樹林、房屋、邊坡等阻礙司機(jī)的視線，而影響行車。因此，應(yīng)該進(jìn)行平曲線視距檢查，如有遮擋時(shí)，則應(yīng)該將阻礙視線的障礙物清除。橫凈距(SZ)：公路曲線范圍最內(nèi)側(cè)的車道中心線行車軌跡由安全視距兩端點(diǎn)連線所構(gòu)成的曲線內(nèi)側(cè)空間的距離。當(dāng)SZ<SZ0(行車軌跡至障礙物的距離)，則視距能夠得到保證；反之,視距不能得到保證。1)橫斷面上視距保證123(4)公路視距的保證行車視距會車視距構(gòu)成：(a)

橫凈距立面圖(b)

橫凈距平面圖(c)視