“十二五”規(guī)劃教材《市政道路工程》配套電子教程第一篇道路線形第二節(jié)道路平面設(shè)計

第二章路線平、縱斷面設(shè)計復(fù)習(xí)：設(shè)計車輛設(shè)計車速設(shè)計交通量30位小時交通量現(xiàn)行交通量與設(shè)計年末交通量道路通行能力第二節(jié)道路平面設(shè)計道路是三維空間的實體，路線是道路中線的空間位置路線平面：路線在水平方向的投影路線的縱斷面：沿道路中線豎直剖切再行展開中線上任意一點法向切面是道路在該點的橫斷面道路設(shè)計過程中，先確定平面的線形，再進行縱斷面和橫斷面設(shè)計平面線形由直線、圓曲線、緩和曲線三個要素組成公路平面線形設(shè)計直線—緩和曲線—圓曲線—緩和曲線—直線城市道路平面線形設(shè)計直線—圓曲線—直線第二節(jié)道路平面設(shè)計平面曲線示例第二節(jié)道路平面設(shè)計行駛中汽車的導(dǎo)向輪與車身縱軸之間的關(guān)系角度為零角度為常數(shù)角度為變數(shù)汽車行駛軌跡線曲率為零——直線曲率為常數(shù)——圓曲線曲率為變數(shù)——緩和曲線現(xiàn)代道路平面線形正是由上述三種基本線形構(gòu)成的，稱為平面線形三要素道路平面線形要素第二節(jié)道路平面設(shè)計優(yōu)點線形直捷，布設(shè)方便，行車視距良好，行車平穩(wěn)缺點不能適應(yīng)地形變化，不便于避讓障礙，直線過長容易使駕駛員產(chǎn)生麻痹而放松警惕，發(fā)生行車事故，夜間行車時，對向行車燈光眩目不利安全一、直線第二節(jié)道路平面設(shè)計直線的最大長度在城鎮(zhèn)及附近或其它景色有變化的地點，大于20V是可以接受的，在景色單調(diào)的地點最好控在在20V以內(nèi)直線的最小長度當V≥60km/h時，同向曲線的直線最小長度為6V，反向曲線的最小長度不小于2V注意的問題長直線或長下坡盡頭的平曲線，必須采取設(shè)置標志、增加路面抗滑能力等安全措施長直線上坡不宜過長，直線上的縱坡一般應(yīng)小于3%長直線應(yīng)與大半徑凹曲線配合為宜直線的運用設(shè)計車速(km/h)1008060最大直線長度(m)200016001200同向曲線間最小直線長度(m)600480360反向曲線間最小直線長度(m)200160120

道路直線長度

表2-18第二節(jié)道路平面設(shè)計圖2-2直線與曲率b)回頭曲線a)圓曲線第二節(jié)道路平面設(shè)計第二節(jié)道路平面設(shè)計長直線宜與大半徑凹豎曲線組合使用采用長直線線形應(yīng)注意的問題第二節(jié)道路平面設(shè)計避免“斷背曲線”第二節(jié)道路平面設(shè)計優(yōu)點布設(shè)方便，能很好地適應(yīng)地形，避讓障礙，與地形配合得當可獲得圓滑、舒順、美觀的路線，又能降低工程造價使行車景觀不斷變化，使駕駛員保持適度的警惕，增加行車安全性，也可起到誘導(dǎo)行車視線的作用注意的問題半徑不可過小而影響行車安全二、圓曲線第二節(jié)道路平面設(shè)計圓曲線上技術(shù)代號JD—交點（轉(zhuǎn)角點）ZY—直圓（圓曲線起點）QZ—曲中（圓曲線中點）YZ—圓直（圓曲線終點）圓曲線的平面布設(shè)第二節(jié)道路平面設(shè)計幾何要素曲線主點樁號里程計算曲線主點樁計算校核圓曲線的幾何要素及主點樁號里程計算

第二節(jié)道路平面設(shè)計汽車在圓曲線路段行駛時會產(chǎn)生離心力F曲線半徑指標圓曲線半徑第二節(jié)道路平面設(shè)計意義橫向力系數(shù)表示單位車重所受到的橫向力（離心力）其值越大對行車越不利取值大小的決定因素行車安全：確保行車不產(chǎn)生橫向滑移操作方便、行車經(jīng)濟行車平穩(wěn)、舒適取值一般取為控制值橫向力系數(shù)μ的取值第二節(jié)道路平面設(shè)計三種平曲線最小半徑一般最小半徑：通常情況下推薦采用的最小半徑值

極限最小半徑能保證按設(shè)計速度行駛的車輛安全行駛的最小半徑

不設(shè)超高最小半徑當路線的半徑大到一定值時，即使汽車在曲線的外側(cè)時，也能獲得足夠的安全性和很好的舒適性

公路圓曲線最小半徑設(shè)計車速（km/h）1201008060403020一般值（m）10007004002001006530極限值（m）650400250125603015不設(shè)超高最小半徑（m）路拱≤2.0%5500400025001500600350150路拱＞2.0%7500525033501900800450200

各級公路最小平曲線半徑表2-18第二節(jié)道路平面設(shè)計四種平曲線最小半徑設(shè)超高最小半徑設(shè)超高推薦半徑不設(shè)超高最小半徑不設(shè)緩和曲線最小半徑當平曲線半徑大于或等于此值時緩和曲線可以省略的最小半徑城市道路圓曲線最小半徑

設(shè)計速度（km/h）100806050403020不設(shè)超高最小半徑（m）1600100060040030015070設(shè)超高最小半徑（m）一般值6504003002001508540極限值400250150100704020城市道路圓曲線最小半徑表2-23第二節(jié)道路平面設(shè)計既要滿足技術(shù)的經(jīng)濟合理，又要注意經(jīng)濟適用；既不能盲目采用高標準而過份地增加工程量，也不能僅考慮眼前的通行要求而采用低標準（不利于今后道路改造）應(yīng)遵循的原則在地形條件許可時，盡可能采用大于或者等于不設(shè)超高最小半徑在一般情況下或地形條件受限制時，應(yīng)盡量采用大于或等于一般最小半徑只有在地形特別困難時，方可采用極限最小半徑圓曲線最大半徑值不宜超過10000m圓曲線半徑的應(yīng)用第二節(jié)道路平面設(shè)計定義在直線與圓曲線、圓曲線與圓曲線之間設(shè)置的曲率連續(xù)變化的曲線特點易于適應(yīng)地形，能很好地與汽車行駛軌跡相適應(yīng)，使線形連續(xù)、美觀，但緩和曲線計算、布設(shè)較繁瑣三、緩和曲線第二節(jié)道路平面設(shè)計路線設(shè)計符合汽車轉(zhuǎn)彎時的行駛軌跡，插入緩和曲線，使整條曲線的曲率形成一個連續(xù)變化的過程汽車以等速轉(zhuǎn)彎時，行駛軌跡曲線上任意一點所對應(yīng)的曲率半徑與行駛的距離（弧長）成反比，這一行駛軌跡特性正好與數(shù)學(xué)上回旋線方程性質(zhì)相同回旋線作為緩和曲線

緩和曲線的性質(zhì)第二節(jié)道路平面設(shè)計緩和曲線常數(shù)緩和曲線中心角

曲線內(nèi)移值

曲線切線增長值帶緩和曲線的平曲線平面布設(shè)第二節(jié)道路平面設(shè)計JD—交點（轉(zhuǎn)角點）ZH—直緩（第一緩和曲線起點）HY—緩圓（第一緩和曲線終點）QZ—曲中（曲線中點）YH—圓緩（第二緩和曲線起點）HZ—緩直（第二緩和曲線終點）設(shè)有緩和曲線的平曲線主點樁技術(shù)代號第二節(jié)道路平面設(shè)計平曲線幾何要素計算

第二節(jié)道路平面設(shè)計曲線主點樁里程計算曲線主點樁里程校核平曲線主點樁里程計算

第二節(jié)道路平面設(shè)計定義為抵消車輛在平曲線路段上行駛時所產(chǎn)生的離心力，而在該路段橫斷面上設(shè)置的外側(cè)高于內(nèi)側(cè)的單向橫坡作用用車重產(chǎn)生的向內(nèi)水平分力來抵消部分離心力，以利于行車安全與穩(wěn)定設(shè)置要求當曲線半徑小于表2-20或表2-23中規(guī)定的不設(shè)超高最小半徑時，均應(yīng)設(shè)置超高四、曲線超高27第二節(jié)道路平面設(shè)計超高橫坡度計算車速的調(diào)整設(shè)計車速與實際車速之間的調(diào)整超高值計算式超高計算值取值要求任意半徑超高橫坡度不得大于極限超高橫坡度，又不得小于路拱橫坡度平面曲線示例28第二節(jié)道路平面設(shè)計公路最大超高橫坡度

城市道路最大超高橫坡度全超高橫坡度

公路最大超高橫坡度表2-24公路等級高速公路一二三四一般地區(qū)10%8%積雪、嚴寒地區(qū)6%

城市道路最大超高橫坡度表2-25設(shè)計速度（Km/h）100，8060，5040，30，20最大超高橫坡度（%）642第二節(jié)道路平面設(shè)計平曲線路段超高緩和段的布置當圓曲線上超高值和緩和段長度一定后，超高緩和應(yīng)在全長上布設(shè)在設(shè)計中應(yīng)根據(jù)超高變化情況，計算出任意斷面上路肩兩側(cè)邊緣及路中點對原設(shè)計標高（未加寬前路肩邊緣標高）的相對高差，為施工放樣提供依據(jù)超高的過渡第二節(jié)道路平面設(shè)計無中間帶的公路

超高橫坡等于路拱橫坡外側(cè)車道繞路中線旋轉(zhuǎn)，直至超高橫坡超高橫坡大于路拱橫坡第一種：繞車道內(nèi)側(cè)邊軸旋轉(zhuǎn)第二種：繞中軸旋轉(zhuǎn)第三種：繞車道外側(cè)邊軸旋轉(zhuǎn)公路超高設(shè)置方式第二節(jié)道路平面設(shè)計第二節(jié)道路平面設(shè)計繞中間帶的中心線旋轉(zhuǎn)繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)繞各自行車道中線旋轉(zhuǎn)有中間帶的公路超高設(shè)置方式33第二節(jié)道路平面設(shè)計城市道路超高方式應(yīng)根據(jù)地形狀況、車道數(shù)、超高橫坡值、橫斷面形式、便于排水、路容美觀等因素決定單幅路及三幅路機動車道宜繞中軸旋轉(zhuǎn)；雙輻路及四幅路機動車道宜繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)，使兩側(cè)車行道各自成為獨立的超高橫斷面城市道路超高布置方式第二節(jié)道路平面設(shè)計加寬值確定汽車輪跡需要汽車行駛擺動需要加寬值計算加寬值選用規(guī)定當圓曲線半徑大于250m時，可不設(shè)加寬曲線路段加寬宜布置在彎道內(nèi)側(cè)各級公路的路面加寬后，路基也應(yīng)相應(yīng)加寬五、曲線加寬35第二節(jié)道路平面設(shè)計高速公路、一級公路、二級公路及設(shè)計速度為40km/h的三級公路應(yīng)采用第三類加寬值對不經(jīng)常通行集裝箱、半掛車的公路，可采用第二類加寬值四級公路和設(shè)計速度30km/h的三級公路可采用第一類加寬值公路規(guī)范對加寬類別選用

第二節(jié)道路平面設(shè)計城市道路加寬值城市道路圓曲線每條車道的加寬值表2-32圓曲線半徑(m)車輛類型200＜R≤250150＜R≤200100＜R≤15060＜R≤10050＜R≤6040＜R≤5030＜R≤4020＜R≤3015＜R≤20小客車0.300.320.360.400.450.500.620.750．80大型車0.400.450.600.650.800.901.101.602.00鉸接車0.450.550.750.951.251.501.902.803.50第二節(jié)道路平面設(shè)計1、加寬緩和段的長度加寬所需要的最小長度在不設(shè)緩和曲線或超高緩和段時，加寬緩和段長度應(yīng)按漸變率1：15且不小于20米的要求設(shè)置設(shè)置緩和曲線或超高緩和段時，加寬緩和段長度采用與緩和曲線或超高緩和段長度相同的數(shù)值不設(shè)緩和曲線，加寬緩和段長度取超高緩和段長度，漸變率不小于1：15，且長度不小于10米加寬緩和段第二節(jié)道路平面設(shè)計按直線比列加寬高次拋物線加寬2、加寬過渡方式第二節(jié)道路平面設(shè)計緩和段為了使行車能夠安全、平穩(wěn)、順利地由直線向曲線、由大半徑曲線向小半徑曲線行駛所設(shè)置的過渡段設(shè)置目的為消除行車轉(zhuǎn)彎時曲率突變，使行車能從容、順適地進行曲率變化而設(shè)置的曲線緩和過渡段為緩和曲線為使行車平穩(wěn)、順適地進行橫坡變化而設(shè)置的超高變化過渡段為超高緩和曲線為適應(yīng)行車軌跡，順適地進行寬度變化而設(shè)置的加寬過渡段為加寬緩和段類型緩和曲線、超高緩和段、加寬緩和段六、緩和段設(shè)置

40第二節(jié)道路平面設(shè)計離心加速度變化的緩和長度操縱時間要求緩和段長度超高變化要求緩和段長度一般根據(jù)三方面緩和段長度的計算結(jié)果，取其中最長的并按5倍數(shù)取整后作為緩和段長度緩和段長度設(shè)計速度(Km/h)1201008060403020最小長度(m)100857060403020公路緩和曲線最小長度表2-3541城市道路緩和曲線最小長度表2-36設(shè)計速度(Km/h)100806050403020最小長度(m)85755045352520第二節(jié)道路平面設(shè)計42第二節(jié)道路平面設(shè)計平曲線最小長度計算取一般駕駛員能從容操作方向的（左右轉(zhuǎn)動方向）時間為6S相關(guān)規(guī)定七、平曲線長度

公路等級高速公路一二三四設(shè)計速度（km/h）120100806010060804060304020平曲線最小半徑（m）22017014010017010014070100507040各級公路平曲線最小長度

表2-3743設(shè)計速度（km/h）100806050403020平曲線最小長度（m）一般值2602101501301108060極限值17014010085705040圓曲線最小長度（m）85705040352520城市道路平曲線與圓曲線最小長度

表2-38

第二節(jié)道路平面設(shè)計44第二節(jié)道路平面設(shè)計當?shù)缆忿D(zhuǎn)角小于7°時，為防止駕駛員在視覺上產(chǎn)生急彎錯覺，而導(dǎo)致操縱失誤，應(yīng)設(shè)較長的平曲線相關(guān)規(guī)定小偏角時的平曲線長度

公路轉(zhuǎn)角小于7°時的平曲線長度表2-39公路等級高速公路一設(shè)計速度（km/h）120100806010060平曲線長度(m)一般值1400/θ1200/θ1000/θ700/θ1200/θ700/θ低限值200170140100170100公路等級二三四設(shè)計速度（km/h）804060304020平曲線長度(m)一般值1000/θ500/θ700/θ350/θ500/θ280/θ低限值1407010050704045城市道路小轉(zhuǎn)角平曲線最小長度表2-40設(shè)計速度（km/h）6050403020平曲線長度(m)700/θ600/θ500/θ350/θ280/θ第二節(jié)道路平面設(shè)計第二節(jié)道路平面設(shè)計平面線形設(shè)計整體上盡可能順直，選擇曲線半徑盡可能大些，應(yīng)與自然地形等高線相適應(yīng)為宜在橋梁、隧道內(nèi)部與進出口路段和平面交叉口前后路段,應(yīng)采用直線為宜長直線盡頭不得設(shè)置小半徑曲線直線長度時，最小半徑R=L直線長度時，最小半徑R=500

一般平面線型設(shè)置的轉(zhuǎn)角不宜小于10°八、平面線形的連接第二節(jié)道路平面設(shè)計定義為了行車安全，保證駕駛員能隨時看到前方一定距離的道路路段，發(fā)現(xiàn)道路上的障礙、迎面來車，及時采取制動或避讓措施，所必須的是最短路段距離運用在平面線形和縱斷面線形設(shè)計中，都應(yīng)有足夠的行車視距平面視距分類停車視距、會車視距、超車視距九、平面視距第二節(jié)道路平面設(shè)計汽車在同一車道上遇到前方障礙物必須及時剎車，確保安全停車的最短行車距離組成反應(yīng)距離、制動距離、安全距離停車視距第二節(jié)道路平面設(shè)計定義在無中央分隔帶、雙向混行的道路上，當行車遇到對向車輛迎面前來時，來不及錯車，雙向制動到完全停車，所需用的安全距離會車視距應(yīng)是停車視距的兩倍對于雙向混行道路，全線必須保證會車視距會車視距

第二節(jié)道路平面設(shè)計定義在雙車道上，超車車輛利用對方車道完成超車后，回到自己車道上時與對向來車仍保持一定安全距離，此過程所必須保證的視距運用只用于對向行駛雙車道道路的局部路段超車視距第二節(jié)道路平面設(shè)計視距相關(guān)規(guī)定高速公路、一級公路停車視距及貨車停車視距表2-43二、三、四級公路停車視距及貨車停車視距表2-44設(shè)計速度（Km/h）1201008060停車視距（m）21016011075貨車停車視距（m）24518012585設(shè)計速度（Km/h）8060403020停車視距（m）11075403020超車視距（m）550350200150100貨車停車視距（m）12585503520城市道路停車視距表2-46設(shè)計速度(km/h)100806050403020停車視距(m)1601107060403020第二節(jié)道路平面設(shè)計高速公路和一級公路滿足停車視距的要求二、三、四級公路，應(yīng)滿足會車視距的要求，在工程特別困難或受其他限制地段，可采用停車視距，但必須采取分道行駛措施對向行駛的雙車道公路，應(yīng)根據(jù)需要并結(jié)合地形，在適當?shù)木嚯x內(nèi)設(shè)置具有超車視距的路段積雪冰凍地區(qū)的道路，停車視距應(yīng)適當增長以大型車為主的公路，應(yīng)按貨車停車視距進行檢驗公路視距的運用第二節(jié)道路平面設(shè)計清除彎道內(nèi)側(cè)一定范圍的障礙物最大橫凈距的確定解析法幾何法視距包絡(luò)圖彎道內(nèi)側(cè)視距的保證第二節(jié)道路平面設(shè)計計算出凈橫距以后，按比例在各樁號的橫斷面圖上畫出視距臺，以供施工放樣開挖視距臺

第二節(jié)道路平面設(shè)計直線、曲線、轉(zhuǎn)角一覽表反映了設(shè)計者對路線平面線型的設(shè)計意圖，也是繪制平面設(shè)計圖的依據(jù)表格形式見表2-48路線平面圖體現(xiàn)路線平面位置、走向，反映沿線人工構(gòu)造物和工程設(shè)施的布置情況以及路線與地形、地物的關(guān)系路線平面圖實例見附圖1。十、平面設(shè)計成果第二節(jié)道路平面設(shè)計根據(jù)平面定線方案，測定各交點處轉(zhuǎn)角，并測量相鄰兩交點間距。對各交點進行編號并填表在路線各交點處，選擇平曲線半徑R，緩和段長度，并布設(shè)平曲線計算每個交點曲線的幾何要素（T、L、E、J）并填表由路線起點開始，根據(jù)交點間距和曲線幾何要素，推算各曲線主點樁里程并教核。計算出整個設(shè)計路線里程，將各主點樁號填表對曲線、轉(zhuǎn)角一覽表進行校核直線、曲線、轉(zhuǎn)角一覽表制作步驟第二節(jié)道路平面設(shè)計確定比例公路工程一般山嶺地區(qū)采用1：2000，丘陵平原地區(qū)采用1：5000城市道路一般采用1：1000或1：500根據(jù)直線、曲線、轉(zhuǎn)角一覽表，按比例繪制道路中線圖在道路中線圖上標注出起點、里程表樁、百米樁、曲線主點樁、橋涵與人工構(gòu)造物樁號位置按比例勾繪道路中線左右各100～200m范圍內(nèi)的地形等高線，標注地物、地貌、建筑物與構(gòu)造物位置和名稱對于城市道路平面圖，應(yīng)在現(xiàn)狀地形圖上，繪出道路設(shè)計紅線、中線、行車道與人行道的分界線，并繪出分隔帶、綠化帶、交通島、沿街建筑及出入口位置與外形整理、修正（等高線、地物、建筑物、構(gòu)筑物等）圖紙路線平面圖繪制步驟

第二節(jié)道路平