高速公路第四章高速公路平面线形设计

4.2平面线形的组合,在高速公路的平面定线中广泛地采用圆曲线和回旋线以及它们的各种复杂组合形式，以便于它们可依地形、地物等具体情况而形成顺适圆滑的线形。具体可选用如下组合形式：基本型S型卵型凸型复合型C型,4.3平面中线定线,1在平面定线工作中，需要把中线的组成要素；包括圆曲线、缓和曲线、直线以及它们之间的复杂组合在平面地形和地物图上明确地标定下来，即确定所有特征桩的平面坐标。2考虑到纵、横断面的可能变化状态，尽可能地避免在纵、横断面设计后再反复重新调整平面线形。3高速公路平面定线的原则4高速公路平面定线中的安全；环境与美学5基于曲线的平面定线方法,基本型,直线一回旋线一圆曲线一回旋线一直线的组合形式称为基本型，这是一种常用的形式。为使线形协调，回旋线一圆曲线一回旋线的长度之比宜近似地为1：1：1。基本型可以设计成对称型和不对称型两种，对称型为圆曲线两侧的回旋线长度相等，也可根据地形等条件设计成非对称型的，即两侧采用不相等的回旋线。,用两个回旋线连接两个反向圆曲线的组合，称为S型曲线(图4-3)。回旋线直接相接必须插入短直线或回旋线部分重合,S型,回旋线直接相接两个反向圆曲线,S型相邻两个回旋线参数A1与A2宜相等。当采用不同的参数时，比值应小于2，有条件时以小于1.5为宜。当两个圆曲线上设置有超高时，为保证线形顺畅应使两段缓和曲线内超高横坡的旋转角相同，且连接处横坡等于0。A1、A2的比值可从下式求得：R-圆曲线的半径（m）；i相应于R的超高()；L两缓和曲线长度(m)。,必须插入短直线或回旋线部分重合,短直线或重合段的长度应符合下式规定：l反向回旋线间短直线或重合段的长度(m)：A回旋线参数。当很多时，则认为不是S型，而是两个单独的基本型,卵型,用一个回旋线连接两个同向圆曲线的组合形式称为卵型曲线(图4-14)。卵型曲线中，回旋线的参数宜符合下列规定范围：A=R/2R式中：A回旋线参数R2小圆的圆曲线半径(m)R1大圆的圆曲线半径(m),为了保证行车安全，两个圆曲线需要协调，R1与R2配合的适宜范围图为保证停车安全，需注意列前一圆曲线与后一圆曲线之间的协调，一般认为：两圆曲线半径之比R2R1=0308为宜。圆曲线间距D/R2=0.0030.03为宜。,凸型,两同向回旋线间不插入圆曲线而直接径相衔接的组合形式称为凸型(图4-16)。凸型在两段回旋线连接处，曲率发生突变；又由于超高、路面边缘线纵断面也在该处形成转折，所以凸型曲线作为平面线形是不理想的，一般情况下最好不采用，只有在路线严格受地形、地物限制处方可考虑。,复合型,两个以上同向回旋线间在曲率相等处相互衔接的组合称为复合型(图4-17)。复合型的两回旋线参数之比以小于1：1.5为宜复合型中的回旋曲线在中途是变化的，所以驾驶人员要在中途变更速度以适应变化后的回旋曲线，因而复告型曲线仅在受地形或其他特殊原因限制时(互通式立体交叉除外)使用。,C型,同向曲线的两回旋线在曲率为零处径相衔接(即连接处曲率为零，R=)的形式称为C型，如图4-18所示。两个回旋线的参数可相等，也可以不相等。C型曲线的行驶条件也不是太好，只有在特殊地形条件下采用。,高速公路平面定线的原则,如何审定接近城镇的控制点如何审定互通式立体交叉的控制点如何审定大型结构物的控制点确定平面线形各要素时的一般原则,如何审定接近城镇的控制点,根据高速公路专供汽车高速运行并全部设置立体交叉和控制出入的特点和功能，它在靠近城市时必须撑握“近而不人，远而不离”的原则。高速公路的起讫点往往是大城市或重要交通枢纽，当该城市已建有外环高速公路时，则以通过车通式立体交叉直接与之相连，否则应选择在城市发展规划以外3km处用连接线与城市快速干道相连接。为保护居民身体健康；当高速公路经过城市时，应适当远离。不得已必须穿趣城市时，宜用地下隧道或设有隔声墙的高架桥。,如何审定互通式立体交叉的控制点,据国内外经验，互通式立交的间隔一般平均为10km，最短为6km左右。对中、小型城市，出人高速公路，宜仅给一个出入口，对大城市和特大城市，一般也仅宜设置2-3个出入口，间隔办5-6km。如果恰遇两东西向和南北向高速公路(或其中之一为一级公路)在某城市处相交，则互通立交宜设在市郊；而另用连接线通向城市。,如何审定大型结构物的控制点,在高速公路必须设置大跨径桥梁时，宜把桥梁设置在直线路段上；当不可避免地需要把那些大、中型桥梁设置在曲线上时，应考虑施工的方便性而把桥梁放在大半径的圆曲线上，避免放在回旋曲线和设置超高的小半径圆曲线上。并避免在桥上出现平曲线半径和曲率的突然变化，但如果半径发生变化，切点应放在桥墩。高速公路在山岭区使用隧道时，宜尽量放在直线段上，隧道内应尽量避免设置平曲线，在不得已必须设置曲线时，宜采用不设超高的大曲线半径，并应符合视距的要求。,确定平面线形各要素时的一般原则,确定平面线形各要素时的般原则如下：(1)力求线形直捷、圆滑平顺，曲线半径尽可能地大。宜直则直，宜曲则曲，直中有曲。曲中有直。(2)线形连续，避免线形突变，各项技术指标的变化过渡应尽量平缓。(3)公路转角一般情况下以不小于7为宜，不得已采用时，要注意必须有足够的曲线长度，对于小偏角(7)曲线，一般应有足够的曲线长度，否则视觉上会易引起曲率错觉。(4)两同向曲线间不得以短直线相连，可调整为单曲线或复曲线或：C型曲线。(5)两反向曲线间夹有直线段时；应设置不小于最小直线长度的直线段,高速公路平面定线中的安全；环境与美学,安全视距及其保证视觉分析线形的协调环境与景观设计,安全视距及其保证,汽车在同一车道遇到障碍(如路面破坏或障碍物在地面以上0.10m处)必须及时停车时，驾驶者(小客车驾驶者视线在地面以上12m)可能看到的足够距离，即为停车视距。停车视距主要由两部分组成：驾驶员反应时间所行驶的距离；开始制动到刹车停止所行驶的距离制动距离。,通常按下式计算：,视距包络线,视觉分析,由于在视觉分析问题上还没有足够的研究和实验数据，很难作出定量的明确规定在高速公路进出隧道段时，要注意视觉上的明和暗。因此作为路线线形设计者，需考虑该段的线形简单和保持原状，以保证行驶安全。在高速公路遇到桥梁时，也应从视觉的角度考察，桥上线形与桥头两端引道线形是否能很好配合。,线形的协调,在平面线形定线时，必须从保证安全和具备良好景观两个方面仔细考察线形各要素的协调问题。既要防止线形的急剧变化，又要防止长距离的线形呆板与单调。上一个曲线和下一个曲线的配合，应满足如图4-13所作研究的规定；缓和曲线、圆曲线、缓和曲线相互之间近似地保持1：1：1的要求，也是为保持线形协调所需要的。在高速公路设计中采用连续的曲线，一般认为是平面较好的线形。,环境与景观设计,高速公路对环境的有害影响主要有噪声影响、空气和水资源污染影响、生态环境影响等。道路路线走向及要素线位的布设，应全面考虑沿线社会环境与自然环境。公路定线时，除注意应与城镇保持适当的距离外，还应注意绕避省级以