道路平面第1頁(yè)，共61頁(yè)。第二章道路平面路線即道路中線的空間位置，路線在水平面上得投影稱為路線的平面線形。平面線形三要素1.直線2.圓曲線3.緩和曲線曲率為零的線形曲率為常數(shù)的線形曲率逐漸變化的線形第2頁(yè)，共61頁(yè)。第一節(jié)直線主要內(nèi)容：一、線形特征二、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)三、設(shè)計(jì)要點(diǎn)第3頁(yè)，共61頁(yè)。一、直線的線形特征其主要特征如下：優(yōu)點(diǎn)：（1）路線短捷，線形簡(jiǎn)單，測(cè)設(shè)方便；（2）視距良好，方向明確，便于駕駛操作；（3）給人印象良好。缺點(diǎn)：（1）不易與地形相協(xié)調(diào)；（2）長(zhǎng)直線，線形呆板，易引起駕駛疲勞，行車(chē)安全性差。第4頁(yè)，共61頁(yè)。二、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)在設(shè)計(jì)中，直線的最大、最小長(zhǎng)度應(yīng)有所限制。（一）直線最大長(zhǎng)度

最大直線長(zhǎng)度以汽車(chē)按設(shè)計(jì)速度行駛70s左右的距離控制為宜。第5頁(yè)，共61頁(yè)。（一）直線最小長(zhǎng)度1.同向曲線2.反向曲線

第6頁(yè)，共61頁(yè)。三、設(shè)計(jì)要點(diǎn)（一）直線的適用條件（1）不受地形、地物限制的平坦地區(qū)或山間的開(kāi)闊谷地；（2）市鎮(zhèn)及其近郊，或規(guī)劃方正的農(nóng)耕區(qū)等以直線條為主的地區(qū)；（3）長(zhǎng)的橋梁、隧道等構(gòu)造物路段；（4）路線交叉點(diǎn)及其前后；（5）雙車(chē)道公路提供超車(chē)的路段。（6）依據(jù)城市規(guī)劃布局，符號(hào)要求的直線路段。第7頁(yè)，共61頁(yè)。（二）直線運(yùn)用注意問(wèn)題（1）與地形、環(huán)境配合協(xié)調(diào)，考慮駕駛者的視覺(jué)、心里狀態(tài)；（2）直線的最大長(zhǎng)度應(yīng)有所限制；（3）圓曲線間的直線最小長(zhǎng)度應(yīng)滿足規(guī)范要求；（4）長(zhǎng)直線盡頭的平曲線，必須采取設(shè)置標(biāo)志、增加路面抗滑能力等安全措施。第8頁(yè)，共61頁(yè)。第二節(jié)圓曲線各級(jí)道路不論轉(zhuǎn)角大小，在轉(zhuǎn)折處均應(yīng)設(shè)置平曲線。圓曲線的特點(diǎn)①測(cè)設(shè)簡(jiǎn)單；②適應(yīng)地形變化，適用范圍廣而靈活；③較大半徑圓曲線線形美觀、順適、行車(chē)舒適；④汽車(chē)行駛在圓曲線上比在直線上多占用寬度；⑤圓曲線半徑較小時(shí)，視距條件差。第9頁(yè)，共61頁(yè)。一、圓曲線要素與里程樁號(hào)（一）圓曲線的幾何要素T——切線長(zhǎng)，m;L——曲線長(zhǎng)，m；E——外距，m；D——切曲線，m；R——圓曲線半徑，m;a——轉(zhuǎn)角，（°）。R第10頁(yè)，共61頁(yè)。（二）里程樁號(hào)的計(jì)算圓曲線有三個(gè)主點(diǎn)樁號(hào)：RZY——直圓點(diǎn)樁號(hào)YZ——圓直點(diǎn)樁號(hào)QZ——曲中點(diǎn)樁號(hào)JD——交點(diǎn)樁號(hào)（轉(zhuǎn)折點(diǎn)樁號(hào)）第11頁(yè)，共61頁(yè)。二、圓曲線半徑的計(jì)算公式

汽車(chē)在平曲線上行駛時(shí)，既受自重作用，還受離心力作用。離心力使汽車(chē)有橫向不穩(wěn)定的危險(xiǎn)，可能導(dǎo)致汽車(chē)向外側(cè)滑移或傾覆。離心力大小與圓曲線半徑相關(guān)：半徑愈小離心力愈大。圓曲線半徑計(jì)算公式：式中：R-圓曲線半徑，m；V-行車(chē)速度，Km/h；i-路面橫坡度，%，有超高或曲線內(nèi)側(cè)為+，曲線外側(cè)為-。u-橫向力系數(shù)，可近似視為單位車(chē)重受到的橫向力大小，V越大，u越大，對(duì)行車(chē)越不利。第12頁(yè)，共61頁(yè)。三、圓曲線最小半徑（一）公路圓曲線最小半徑1.極限最小半徑三種圓曲線Rmin2.一般最小半徑3.不設(shè)超高的最小半徑是指按設(shè)計(jì)速度行駛的車(chē)輛，能保證其安全行駛的最小半徑，是設(shè)計(jì)采用的極限值。它遠(yuǎn)大于極限最小半徑，設(shè)計(jì)采用的圓曲線半徑應(yīng)盡量不小于一般最小半徑；它是判斷圓曲線設(shè)不設(shè)超高的一個(gè)界限，即圓曲線半徑不小于不設(shè)超高最小半徑時(shí)，不設(shè)超高。第13頁(yè)，共61頁(yè)。（二）城市道路圓曲線最小半徑

設(shè)計(jì)中首先考慮安全因素，其次考慮節(jié)約用地及投資，結(jié)合工程情況合理選用指標(biāo)。第14頁(yè)，共61頁(yè)。四、圓曲線半徑的選用圓曲線半徑選用得當(dāng)，可獲得圓滑舒順的平面線形。選用圓曲線半徑應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

（1）優(yōu)選不小于不設(shè)超高的最小半徑；（2）一般情況宜采用極限最小曲線半徑的4-8倍或超高2%-4%的圓曲線半徑；（3）條件受限，采用大于或接近圓曲線最小半徑的一般值；條件特別困難，可采用最小半徑的極限值；（4）為便于測(cè)設(shè)，圓曲線最大半徑不宜超過(guò)10000m；（5）設(shè)置時(shí)是曲線線形連續(xù)、均衡，避免小半徑圓曲線與陡坡相重合的線形。第15頁(yè)，共61頁(yè)。五、實(shí)例講解例2-1：某二級(jí)公路設(shè)計(jì)速度為80km/h，路拱橫坡度為2%。試計(jì)算：（1）極限最小半徑（u=0.12,i=8%）。（2）一般最小半徑（u=0.06,i=7%）。（3）不設(shè)超高最小半徑。解：（1）極限最小半徑（2）一般最小半徑（3）不設(shè)超高時(shí)，即為反超高，u=0.035,i=-2%，則規(guī)范取250m.規(guī)范取400m.規(guī)范取3350m.第16頁(yè)，共61頁(yè)。五、實(shí)例講解例2-3：某城市主干路，轉(zhuǎn)折點(diǎn)JD的里程樁號(hào)為K1+500，轉(zhuǎn)角a=30°，圓曲線半徑R=700m，試計(jì)算圓曲線各要素并確定圓曲線上的三個(gè)主點(diǎn)里程樁號(hào)。解：（1）圓曲線要素計(jì)算如下：R第17頁(yè)，共61頁(yè)。（2）主點(diǎn)樁號(hào)計(jì)算如下R第18頁(yè)，共61頁(yè)。第三節(jié)緩和曲線

緩和曲線是在直線和圓曲線之間或半徑相差較大的兩個(gè)轉(zhuǎn)向相同的圓曲線之間設(shè)置的曲率連續(xù)變化的曲線。第19頁(yè)，共61頁(yè)。一、緩和曲線的作用緩和曲線主要起到以下作用：

（1）線形緩和。使線形圓滑，增加線形美觀，有良好視覺(jué)效果。（2）行車(chē)緩和。有利于駕駛員操作方向盤(pán)。（3）超高加寬緩和。（4）消除離心力的突變，提高舒適性。第20頁(yè)，共61頁(yè)。二、緩和曲線的性質(zhì)道路設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定緩和曲線采用回旋線?；匦€數(shù)學(xué)表達(dá)式為：式中A-回旋參數(shù)l-回旋線上任一點(diǎn)到回旋線的起點(diǎn)，m

R確定圓的大小，A確定緩和曲線曲率變化的緩急，A越大則曲率變化越緩和。第21頁(yè)，共61頁(yè)。在緩和曲線的終點(diǎn)處，式中R-回旋線所連接圓曲線半徑，mLs-緩和曲線長(zhǎng)度，m

R確定圓的大小，A確定緩和曲線曲率變化的緩急，A越大則曲率變化越緩和。第22頁(yè)，共61頁(yè)。三、緩和曲線最小長(zhǎng)度緩和曲線作用回顧：

（1）汽車(chē)在緩和曲線上完成不同曲率的過(guò)渡行駛；（2）有利于駕駛員操縱方便；（3）能順利完成超高和加寬過(guò)渡；所以要規(guī)定緩和曲線的最小長(zhǎng)度第23頁(yè)，共61頁(yè)。（一）控制離心加速度變化率，滿足旅客舒適要求我過(guò)道路設(shè)計(jì)中采用as=0.6m/s3,則有：式中Ls-緩和曲線最小長(zhǎng)度，mV-設(shè)計(jì)加速度R-圓曲線半徑，m第24頁(yè)，共61頁(yè)。（二）行駛時(shí)間不過(guò)短一般認(rèn)為汽車(chē)在緩和曲線上行駛時(shí)間至少應(yīng)有3s，則：式中Lsmin-緩和曲線最小長(zhǎng)度，mV-設(shè)計(jì)加速度

第25頁(yè)，共61頁(yè)。（三）滿足超高漸變率的要求緩和段長(zhǎng)度應(yīng)滿足超高過(guò)渡的要求：式中Lc-超高過(guò)渡段長(zhǎng)度，m

Lsmin-緩和曲線最小長(zhǎng)度，m

所以緩和曲線最小長(zhǎng)度：Lsmin=（以上三種計(jì)算結(jié)果）max第26頁(yè)，共61頁(yè)。四、設(shè)有緩和曲線的道路平曲線

道路平面三要素可組合形成不同的平面線形，如簡(jiǎn)單線形、基本型線形、s形曲線、卵形曲線、凸形曲線、C形曲線、復(fù)合曲線等。其中基本型線形組合情況是：直線-緩和曲線-圓曲線-緩和曲線-直線第27頁(yè)，共61頁(yè)。（一）緩和曲線常數(shù)計(jì)算緩和曲線的切線角：切線增長(zhǎng)值：內(nèi)移值：第28頁(yè)，共61頁(yè)。（二）平曲線幾何要素平曲線切線長(zhǎng)：

Th平曲線總長(zhǎng)：

Lh外距：Eh超距：

Dh第29頁(yè)，共61頁(yè)。（三）主要里程點(diǎn)樁號(hào)計(jì)算第30頁(yè)，共61頁(yè)。（四）平曲線最小長(zhǎng)度緩和曲線+圓曲線（設(shè)有緩和曲線）圓曲線（不設(shè)緩和曲線）確定平曲線最小長(zhǎng)度要考慮的因素：（1）離心加速度變化率不應(yīng)太大（2）司機(jī)操作時(shí)間不宜太短（3）小角度（轉(zhuǎn)角小于7°）轉(zhuǎn)彎時(shí)不要產(chǎn)生錯(cuò)覺(jué)平曲線組成第31頁(yè)，共61頁(yè)。五、緩和曲線省略條件公路設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，在下列情況下可不設(shè)緩和曲線：（1）四級(jí)公路不設(shè)置緩和曲線，其線形由直線和圓曲線組成；（2）在路線轉(zhuǎn)折處，當(dāng)圓曲線半徑不小于“不設(shè)超高的最小半徑”時(shí)；（3）半徑不同的同向圓曲線徑相連接處，當(dāng)小半徑大于“不設(shè)超高的最小半徑”時(shí)；第32頁(yè)，共61頁(yè)。（4）半徑不同的同向圓曲線徑相連接處，R小大于臨界曲線半徑，且符合下列條件之一者：1）小圓按規(guī)定設(shè)置相當(dāng)于最小緩和曲線長(zhǎng)的回旋線時(shí)，大圓與小圓的內(nèi)移值之差小于0.10m；2）設(shè)計(jì)速度≥80km/h時(shí)，大圓半徑R大與小圓半徑R小之比小于1.5；3）設(shè)計(jì)速度＜80km/h時(shí)，大圓半徑R大與小圓半徑R小之比小于2.第33頁(yè)，共61頁(yè)。第四節(jié)曲線超高與加寬一、曲線超高（一）設(shè)置超高的原因

為抵消車(chē)輛在曲線上行駛時(shí)所產(chǎn)生的離心力，在該路段橫斷面上設(shè)置的外側(cè)高于內(nèi)側(cè)的單向橫坡形式，即超高。第34頁(yè)，共61頁(yè)。（二）超高值的確定超高橫坡度計(jì)算公式：

ib——全超高橫坡度，即圓曲線上的超高值第35頁(yè)，共61頁(yè)。最大、最小超高值：1.最大超高值超高橫坡度過(guò)大，超出了車(chē)胎與路面間的橫向摩擦系數(shù)，車(chē)輛有向路面內(nèi)側(cè)滑移的危險(xiǎn)，因此，規(guī)定了各級(jí)道路圓曲線最大超高值。2.最小超高值與道路直線部分的正常路拱橫坡度值一致。第36頁(yè)，共61頁(yè)。（三）超高過(guò)渡形式

一般取緩和曲線段作為超高過(guò)渡段，使直線段的雙向橫坡斷面過(guò)渡到曲線段具有超高的單坡橫斷面。

第37頁(yè)，共61頁(yè)。1.公路超高過(guò)渡方式（1）無(wú)中間帶公路3）繞路面外邊緣旋轉(zhuǎn)1）繞路面內(nèi)邊緣旋轉(zhuǎn)2）繞路中線旋轉(zhuǎn)第38頁(yè)，共61頁(yè)。（2）有中間帶公路（1）繞中間帶的中心線旋轉(zhuǎn)（2）繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)（3）分別繞各自的行車(chē)道中線旋轉(zhuǎn)第39頁(yè)，共61頁(yè)。（3）分離式路基公路分離式路基公路的上、下行車(chē)道各自獨(dú)立，其超高設(shè)置及過(guò)渡可按兩條無(wú)中間帶的公路分別予以處理。第40頁(yè)，共61頁(yè)。（四）超高緩和段的長(zhǎng)度第41頁(yè)，共61頁(yè)。（四）超高緩和段的長(zhǎng)度雙車(chē)道公路超高緩和段長(zhǎng)度按下式計(jì)算：式中L——超高緩和段長(zhǎng)度，mB——旋轉(zhuǎn)軸至行車(chē)道外側(cè)邊緣的寬度，m——超高旋轉(zhuǎn)軸外側(cè)的最大超高橫坡度與原路拱橫坡度的代數(shù)差p——超高漸變率第42頁(yè)，共61頁(yè)。超高緩和段的設(shè)置應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

（1）超高緩和段長(zhǎng)度應(yīng)取5m的倍數(shù)，且不小于10m；（2）當(dāng)設(shè)置回旋線時(shí)，超高的過(guò)渡應(yīng)在回旋線全長(zhǎng)范圍內(nèi)進(jìn)行；（3）四級(jí)公路因不設(shè)緩和曲線，其超高的過(guò)渡在超高緩和段的全長(zhǎng)范圍內(nèi)進(jìn)行；（4）對(duì)線形設(shè)計(jì)要求較高的公路，應(yīng)在超高緩和段的起、終點(diǎn)插入一段二次拋物線；（5）高速公路、一級(jí)公路的縱坡較大處，其上、下行車(chē)道可采用不同的超高值。第43頁(yè)，共61頁(yè)。二、曲線加寬（一）設(shè)置加寬的原因汽車(chē)在圓曲線上行駛時(shí)，各車(chē)輪軌跡半徑不相等，后軸內(nèi)側(cè)車(chē)輪的行駛軌跡半徑最小，前軸外側(cè)車(chē)輪的行駛軌跡半徑最大，它們之間的擺動(dòng)偏移需要通過(guò)路面加寬彌補(bǔ)。第44頁(yè)，共61頁(yè)。（二）加寬的基本規(guī)定我國(guó)城市道路和公路的設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，當(dāng)?shù)缆返膱A曲線半徑不大于250m時(shí)，應(yīng)設(shè)置加寬。

加寬值按平曲線半徑和汽車(chē)軸距加前懸值不同查表選用。加寬長(zhǎng)度加寬長(zhǎng)度和超高緩和段相同，并不小于10m。第45頁(yè)，共61頁(yè)。第五節(jié)行車(chē)視距汽車(chē)在道路上行駛時(shí)，駕駛員應(yīng)能看到汽車(chē)前方一定距離的障礙物或迎面來(lái)車(chē)，以便采取措施，保證行車(chē)安全，這一必要的最短距離，稱為行車(chē)視距。主要內(nèi)容1.視距的種類2.停車(chē)視距的計(jì)算3.視距保證第46頁(yè)，共61頁(yè)。一、視距的種類根據(jù)駕駛員發(fā)現(xiàn)路面障礙物或迎面來(lái)車(chē)時(shí)，采取不同措施，行車(chē)視距分為以下幾類：（1）停車(chē)視距；（2）會(huì)車(chē)視距；（3）錯(cuò)車(chē)視距；（4）超車(chē)視距。上述4種視距中，停車(chē)視距是最基本視距，會(huì)車(chē)視距約等于停車(chē)視距的2倍，超出視距最長(zhǎng)，錯(cuò)車(chē)視距最短容易保證。第47頁(yè)，共61頁(yè)。二、停車(chē)視距的計(jì)算停車(chē)視距是指駕駛員從發(fā)現(xiàn)障礙物時(shí)起，至在障礙物前安全停止，所需要的最短距離。（一）反應(yīng)距離S1

停車(chē)視距分解為（二）制動(dòng)距離S2

（三）安全距離S0第48頁(yè)，共61頁(yè)。(一)反應(yīng)距離S1反應(yīng)距離是駕駛員發(fā)現(xiàn)障礙物，經(jīng)判斷決定采取制動(dòng)措施的瞬間到制動(dòng)器真正開(kāi)始起作用的瞬間汽車(chē)所行駛的距離。用以下公式計(jì)算：式中S1——反應(yīng)距離，mV——汽車(chē)行駛速度，km/ht——駕駛員判斷和制動(dòng)反應(yīng)的時(shí)間，s第49頁(yè)，共61頁(yè)。(二)制動(dòng)距離S2制動(dòng)距離是指汽車(chē)從制動(dòng)生效到汽車(chē)完全停住，這段時(shí)間所行駛的距離：式中i——道路縱坡，上坡為“+”，下坡為“-”；V——汽車(chē)行駛速度，km/h；K——制動(dòng)系數(shù)，一般在1.2-1.4之間；——路面縱向摩阻系數(shù)，與路面種類和狀況有關(guān)，潮濕狀態(tài)下一般可取0.4-0.5.第50頁(yè)，共61頁(yè)。(三)安全距離S0安全距離是指汽車(chē)停止至障礙物前的距離，公路一般取5-10m，城市道路取2-5m。第51頁(yè)，共61頁(yè)。（四）停車(chē)視距的確定停車(chē)視距為上述三項(xiàng)之和：第52頁(yè)，共61頁(yè)。三、視距保證彎道內(nèi)側(cè)視距曲線范圍內(nèi)不能有任何障礙物。駕駛員視點(diǎn)位置：平面：距未設(shè)加寬的路面外邊緣1.5m（亦即行車(chē)軌跡）高度：1.2m第53頁(yè)，共61頁(yè)。行車(chē)軌跡線上各點(diǎn)至視距曲線的橫向距離稱為橫凈距Z，行車(chē)軌跡線至障礙物之間的距離為凈距Z0。當(dāng)Z≤Z0，視距可以保證；當(dāng)Z＞Z0，不能滿足視距要求，需清除障礙物。三、視距保證第54頁(yè)，共61頁(yè)。第六節(jié)道路平面設(shè)計(jì)成果道路平面設(shè)計(jì)完成以后，應(yīng)及時(shí)清繪各種圖紙和表格。1.路線平面設(shè)計(jì)圖2.路線交叉設(shè)計(jì)圖3.道路用地圖4.紙上移線圖

1.直線、曲線及轉(zhuǎn)角表2.逐樁坐標(biāo)表3.路線固定表4.總里程及斷鏈樁號(hào)表

主要圖紙主要表格第55頁(yè)，共61頁(yè)。一、直線、曲線及轉(zhuǎn)角一覽表該表是平面設(shè)計(jì)的主要成果之一。它是通過(guò)測(cè)角、丈量中線和設(shè)置曲線后所得的成果，是施工時(shí)恢復(fù)路