第三章 道路勘测设计 平面设计3-4、3-5

1、道路勘测设计道路勘测设计（第三章 平面设计：45节）D U T三、缓和曲线的长度及参数三、缓和曲线的长度及参数（一）缓和曲线的最小长度（一）缓和曲线的最小长度: :1 1旅客感觉舒适旅客感觉舒适: :v 汽车行驶在缓和曲线上，其离心加速度将随着缓和曲线曲率的变汽车行驶在缓和曲线上，其离心加速度将随着缓和曲线曲率的变化而变化，若变化过快，将会使旅客有不舒适的感觉。化而变化，若变化过快，将会使旅客有不舒适的感觉。v 离心加速度的变化率离心加速度的变化率as：2savatRtn在等速行驶的情况下：在等速行驶的情况下： Lstv3330.021447svVVaRLsRLsRLsD U Tn满足乘车舒适

2、感的缓和曲线最小长度满足乘车舒适感的缓和曲线最小长度 ：3min0.0214sVLsRan我国公路计算规范一般建议我国公路计算规范一般建议as0.6 3min0.036VLsR缓和系数缓和系数D U T2 2超高渐变率适中超高渐变率适中v 由于缓和曲线上设有超高缓和段，如果缓和段太短，则会因路面由于缓和曲线上设有超高缓和段，如果缓和段太短，则会因路面急剧地由双坡变为单坡而形成一种扭曲的面，对行车和路容均不急剧地由双坡变为单坡而形成一种扭曲的面，对行车和路容均不利。利。v 规范规定了适中的超高渐变率，由此可导出计算缓和段最小规范规定了适中的超高渐变率，由此可导出计算缓和段最小长度的公式：长度的公

3、式： 式中：式中：B旋转轴至行车道（设路缘带时为路缘带）外侧边缘旋转轴至行车道（设路缘带时为路缘带）外侧边缘的宽度；的宽度； i超高坡度与路拱坡度代数差（超高坡度与路拱坡度代数差（%）；）； p 超高渐变率，即旋转轴线与行车道外侧边缘线之超高渐变率，即旋转轴线与行车道外侧边缘线之间的相对坡度。间的相对坡度。 miniBLspD U T3 3行驶时间不过短行驶时间不过短v 缓和曲线不管其参数如何，都不可使车辆在缓和曲线上的行驶时缓和曲线不管其参数如何，都不可使车辆在缓和曲线上的行驶时间过短而使司机驾驶操纵过于匆忙。一般认为间过短而使司机驾驶操纵过于匆忙。一般认为汽车在缓和曲线上汽车在缓和曲线上的

4、的行驶时间至少应有行驶时间至少应有3s标准制定了各级公路缓和曲线最小长度。标准制定了各级公路缓和曲线最小长度。城规制定了城市道路的最小缓和曲线长度。城规制定了城市道路的最小缓和曲线长度。min33.61.2VVLsvt D U T4. 4. 视觉条件要求视觉条件要求从视觉条件要求确定从视觉条件要求确定LsLs：v 考察司机的视觉，当回旋曲线很短，其回旋线考察司机的视觉，当回旋曲线很短，其回旋线切线角切线角（或（或称缓和曲线角）称缓和曲线角）在在3左右时，曲线极不明显，在视觉上左右时，曲线极不明显，在视觉上容易被忽略。容易被忽略。v 回旋线过长回旋线过长大于大于29时，圆曲线与回旋线不能很好协调

5、。时，圆曲线与回旋线不能很好协调。v 适宜的缓和曲线角是适宜的缓和曲线角是=329。 D U T由由0 0=3=32929推导出合适的推导出合适的A A值：值： v 将0=3和0=29分别代入上式，则A的取值范围为：09028.6479LsLsRR028.6479RLs028.6479ARLsR3RAR9RLsRD U T经验证明：经验证明：v 当当R在在100m左右时，左右时，通常取通常取AR；v 如果如果R小于小于100m，则则选择选择AR。v 圆曲线半径较大时，圆曲线半径较大时， R3000m，AR/3。 D U T公路缓和曲线最小长度公路缓和曲线最小长度: :城市道路的缓和曲线最小长度

6、城市道路的缓和曲线最小长度: :计算行车速度计算行车速度(km/h)806050403020缓和曲线最小长度缓和曲线最小长度(m)705045352520D U T（三）缓和曲线的省略（三）缓和曲线的省略v 在直线和圆曲线间设置缓和曲线后，圆曲线产生了内移，其位移在直线和圆曲线间设置缓和曲线后，圆曲线产生了内移，其位移值为值为p:n在在Ls一定的情况下，一定的情况下，p与圆曲线半径成反比，与圆曲线半径成反比，当当R大到一定程度时，大到一定程度时，p值将会很小值将会很小。这时缓和曲线的设置与否，线形上已经没有多大差异。这时缓和曲线的设置与否，线形上已经没有多大差异。n一般认为当一般认为当p0.1

7、0时，即可忽略缓和曲线。若取时，即可忽略缓和曲线。若取p=0.10，则不设缓则不设缓和曲线的临界半径为：和曲线的临界半径为：224LspR22211()0.2892424 0.10 1.2hLsVRVpD U Tn设缓和曲线的临界半径比不设超高的最小半径小。考虑到缓和设缓和曲线的临界半径比不设超高的最小半径小。考虑到缓和曲线还有完成超高和加宽的作用，曲线还有完成超高和加宽的作用，应按超高控制应按超高控制。D U T规范规定可不设缓和曲线的情况：规范规定可不设缓和曲线的情况：n 在直线和圆曲线间在直线和圆曲线间：当圆曲线半径大于或等于标准规定的当圆曲线半径大于或等于标准规定的“不设超高的最小半径

8、不设超高的最小半径”时；时；n 同向圆曲线间同向圆曲线间：a)a)当小圆半径大于或等于当小圆半径大于或等于“不设超高的最小半径不设超高的最小半径”时；时；b)b)小圆半径大于表小圆半径大于表7.4.27.4.2中所列半径，且符合下列条件之一时：中所列半径，且符合下列条件之一时：D U Tn 小圆曲线按规定设置相当于最小回旋线长的回旋线时，小圆曲线按规定设置相当于最小回旋线长的回旋线时，其大圆与小圆的内移值之差其大圆与小圆的内移值之差不超过不超过0.10m。n 计算行车速度计算行车速度80km/h时，大圆半径（时，大圆半径（R1）与小圆半径与小圆半径(R2)之比之比小于小于1.5。n 计算行车速

9、度计算行车速度 140m （平曲线最小长度）0018010028.64799 32 57.482300LsR22 155.20301.598.81JTLmD U T主点里程桩号计算：主点里程桩号计算： T=155.20 Ls=100. JD = K17+068.32 ZH = K16+913.12 HY = K17+013.12 QZ = K17+063.92 YH = K17+114.71 HZ = K17+214.71 JD = K17+214.71 +8.81-155.20 =K17+068.32D U T计算方法计算方法：n令圆曲线令圆曲线=缓和曲线：缓和曲线：n0带入带入: n故故

10、1()2 180LsR从线形的协调性出发，宜将回旋线、圆曲线、回旋线之长度比从线形的协调性出发，宜将回旋线、圆曲线、回旋线之长度比设计成设计成1：1：11：2：1。 u 按按直线直线-回旋线回旋线-圆曲线圆曲线-回旋线回旋线-直线直线的顺序组合的线形，称之的顺序组合的线形，称之为为基本型基本型LsLs的确定的确定0(2)180RLs01802LsR2180RLs取取LsLs等于设置缓和曲线等于设置缓和曲线前圆曲线长度的一半！前圆曲线长度的一半！D U T作业题：作业题：已知某山区二级公路有一弯道，偏角已知某山区二级公路有一弯道，偏角右右=182735，半径半径R=550m，JD=K3+956.

11、31。要求：要求： （1）绘制该平曲线示意图；）绘制该平曲线示意图； （2）计算确定缓和曲线长度）计算确定缓和曲线长度Ls； （3）计算曲线主点里程桩号；）计算曲线主点里程桩号； （4）计算缓和曲线上每隔）计算缓和曲线上每隔25m整桩号的切线支距整桩号的切线支距值。值。D U T一、平曲线线形设计一般原则一、平曲线线形设计一般原则（一）平面线形应（一）平面线形应直捷、连续、顺适直捷、连续、顺适，并与地形、地物相适应，并与地形、地物相适应，与周围环境相协调与周围环境相协调（二）行驶力学上的要求是基本的，视觉和心理上的要求对高速（二）行驶力学上的要求是基本的，视觉和心理上的要求对高速路应尽量满足路

12、应尽量满足u 高速公路、一级公路以及设计速度高速公路、一级公路以及设计速度6060km/hkm/h的公路，应注重的公路，应注重立体线形设计，尽量做到立体线形设计，尽量做到线形连续、指标均衡、视觉良好、景观线形连续、指标均衡、视觉良好、景观协调、安全舒适协调、安全舒适。u 设计速度设计速度4040kmkmh h的公路，首先应在保证行车安全的前提下，的公路，首先应在保证行车安全的前提下，正确地运用平面线形要素最小值正确地运用平面线形要素最小值。第五节第五节 平面线形设计平面线形设计 D U T（四）应避免连续急弯的线形（四）应避免连续急弯的线形u这种线形给驾驶者造成不便，给乘客的舒适也带来不良影响

13、。设这种线形给驾驶者造成不便，给乘客的舒适也带来不良影响。设计时可在曲线间插入足够长的直线或回旋线。计时可在曲线间插入足够长的直线或回旋线。 （三）保持平面线形的均衡与连贯（技术指标的均衡与连续性）（三）保持平面线形的均衡与连贯（技术指标的均衡与连续性）u长直线尽头不能接以小半径曲线。特别是在下坡方向的尽头更要长直线尽头不能接以小半径曲线。特别是在下坡方向的尽头更要注意。注意。u若由于地形所限小半径曲线难免时，中间应插入中等曲率的过渡若由于地形所限小半径曲线难免时，中间应插入中等曲率的过渡性曲线，并使纵坡不要过大。性曲线，并使纵坡不要过大。u高、低标准之间要有过渡。高、低标准之间要有过渡。D

14、U T（五）平曲线应有足够的长度（五）平曲线应有足够的长度 u汽车在公路的任何线形是行驶的时间均不宜短于汽车在公路的任何线形是行驶的时间均不宜短于3 3s s，以使驾驶操以使驾驶操作不显的过分紧张。作不显的过分紧张。 (1) (1)平曲线一般最小长度为平曲线一般最小长度为9 9s s行程；行程； (2) (2)平曲线极限最小长度为平曲线极限最小长度为6 6s s行程。行程。D U T (3) (3)偏角小于偏角小于7 7时的平曲线最小长度时的平曲线最小长度 ：城市道路偏角小于城市道路偏角小于7 7时的平曲线最小长度时的平曲线最小长度: :D U T（一）基本型（一）基本型 按按直线直线-回旋线

15、回旋线-圆曲线圆曲线-回旋线回旋线-直线直线的顺序组合的线形。的顺序组合的线形。 适用场合：适用场合：交点间距不受限。交点间距不受限。二、平面线形要素的组合类型二、平面线形要素的组合类型 D U T（二）（二）S型型 两个两个反向圆曲线反向圆曲线用用两段回旋线两段回旋线连接的组合连接的组合 D U T （2）在）在S型曲线上，两个反向回旋线之间不设直线，是行驶力学上型曲线上，两个反向回旋线之间不设直线，是行驶力学上所希望的。不得已插入直线时，必须尽量地短，其短直线的长度或所希望的。不得已插入直线时，必须尽量地短，其短直线的长度或重合段的长度应符合下式：重合段的长度应符合下式：)(4021mAA

16、l式中：式中：l反向回旋线间短直线或重合段的长度。反向回旋线间短直线或重合段的长度。 n适用场合：适用场合：交点间距受限（交点间距较小）。交点间距受限（交点间距较小）。n适用条件：适用条件： （1）S型相邻两个回旋线参数型相邻两个回旋线参数A1与与A2宜相等。当采用不同的参数时，宜相等。当采用不同的参数时，A1与与A2之比应小于之比应小于2.0，有条件时以小于，有条件时以小于1.5为宜。为宜。 D U T（3）S型两圆曲线半径之比不宜过大，宜为：型两圆曲线半径之比不宜过大，宜为：式中：式中：R1大圆半径（大圆半径（m）；）； R2小圆半径（小圆半径（m）。）。311RR12D U T 用用一个

17、回旋线一个回旋线连接连接两个同向圆曲线两个同向圆曲线的组合。的组合。 适用场合：适用场合：交点间距受限（交点间距较小）。交点间距受限（交点间距较小）。（三）卵型（三）卵型D U T式中：式中： A 回旋线参数；回旋线参数； R2 小圆半径（小圆半径（m）。）。 （2）两圆曲线半径之比宜在下列界限之内：两圆曲线半径之比宜在下列界限之内： （1）卵型上的回旋线参数）卵型上的回旋线参数A不应小于该级公路关于回旋线最小参不应小于该级公路关于回旋线最小参数的规定，同时宜在下列界限之内：数的规定，同时宜在下列界限之内：22RA2R8 . 0RR2 . 012 用用一个回旋线一个回旋线连接连接两个同向圆曲线

18、两个同向圆曲线的组合。的组合。 适用场合：适用场合：交点间距受限（交点间距较小）。交点间距受限（交点间距较小）。 适用条件适用条件:（三）卵型（三）卵型D U T（3）两圆曲线的间距，宜在下列界限之内：）两圆曲线的间距，宜在下列界限之内： 式中：式中：D两圆曲线最小两圆曲线最小 间距（间距（m）。）。 03.0RD003.02D U T 凸型的回旋线的参数及其连接点的曲率半径，应分别符合凸型的回旋线的参数及其连接点的曲率半径，应分别符合容许最小容许最小回旋线参数回旋线参数和和圆曲线一般最小半径圆曲线一般最小半径的规定。的规定。 （四）凸型（四）凸型在在两个同向回旋线两个同向回旋线间不插入圆曲线

19、而径相衔接的组合。间不插入圆曲线而径相衔接的组合。D U Tv 两个回旋线参数之比宜为：两个回旋线参数之比宜为：A A2 2：A A1 1=1=1：1.51.5v 复台型回旋线除了受地形和其它特殊限制的地方外一般很少使用，多出复台型回旋线除了受地形和其它特殊限制的地方外一般很少使用，多出现在互通式立体交叉的匝道线形设计中。现在互通式立体交叉的匝道线形设计中。（五）复合型（五）复合型两个以上两个以上同向回旋线间同向回旋线间在曲率相等处相互连接的在曲率相等处相互连接的线形。线形。D U T（六）（六）C C型型适用场合：适用场合：交点间距受限（交点间距较小）。交点间距受限（交点间距较小）。C C型

20、曲线只有在特殊地型曲线只有在特殊地形条件下方可采用。形条件下方可采用。适用条件：适用条件：同卵形曲线。同卵形曲线。 同向曲线的同向曲线的两回旋线两回旋线在在曲率为零处曲率为零处径相衔接的径相衔接的线形。线形。D U T例：平原区某公路有两个交点间距为例：平原区某公路有两个交点间距为407.54m，JD1=K7+231.38，偏偏角角1=122420（左偏），半径左偏），半径R1=1200m；JD2为右偏，为右偏，2=153250，R2=1000m。要求：要求：按按S型曲线计算型曲线计算Ls1、Ls2长度，并计算两曲线主点里程桩号。长度，并计算两曲线主点里程桩号。21JD1JD2T1T2L1L2

21、D U T解：解：（1）计算确定缓和曲线长度）计算确定缓和曲线长度Ls1、Ls2： 令两曲线的切线长相当，则取令两曲线的切线长相当，则取T1=407.54/2=203.77m 按各线形要素长度按各线形要素长度1：1：1计算计算Ls1： Ls1=R/2=12.2420/1801200/2=129.91 取取Ls1=130m 则经计算得，则经计算得，T1=195.48m 407.54/2=203.77m 203.77-195.48=8.29，即，即T1计算值偏短。计算值偏短。D U T切线长度与缓和曲线长度的增减有近似切线长度与缓和曲线长度的增减有近似1/21/2的关系，的关系， LS1=130+

22、28.29=146.58，取取Ls1=140m。则则计算得计算得，T1= 200.49m T2=407.54-T1=407.54-200.49=207.05 按按1：1：1计算计算Ls2： Ls2=R/2=15.3250PI/1801000/2=135.68计算切线长计算切线长T2得，得，T2=204.45m 207.05-204.45=2.60 取取Ls2=135.68+22.60=140.88 计算得，计算得， T2=207.055m 207.05-207.055=-0.005 取取Ls2=140.88-20.005=140.87D U TJDJD1 1曲线要素及主点里程桩号计算曲线要素及

23、主点里程桩号计算nR1=1200 Ls1=140 1=12.2420nT1=200.49 L1=399.82 E1=7.75 J1=1.15nJD1= K7+231.38nZH1=K7+030.89nHY1=K7+170.89nQZ1=K7+230.80nYH1=K7+290.71nHZ1=K7+430.71D U TJD2里程桩号计算：里程桩号计算：v JD2 = JD1+ 407.54 - - J1= 7231.38 + 407.54 - -1.15v = K7 + 637.7721JD1JD2T1T2L1L2HZ1ZH2nJD2 = JD1+ 交点间距交点间距 - - J1n = HZ1

24、 + 曲线间直线长度曲线间直线长度 + T2LZXD U TJD2里程桩号计算：里程桩号计算： JD2曲线要素及主点里程桩号计算曲线要素及主点里程桩号计算v T2=207.05 L2=412.22 E2=10.11 J2=1.88v JD2=K7+637.77v ZH2=K7+430.72 v HY2=K7+571.59 v QZ2=K7+636.83v YH2=K7+702.07 v HZ2=K7+842.94nJD2 = K7 + 637.77nR2=1000 Ls1=140.87 2=15.3250D U T作业：作业： 平 原 区 某 公 路 有 两 个 交 点 间 距 为平 原 区

25、某 公 路 有 两 个 交 点 间 距 为 3 7 1 . 8 2 m ，JD1=K15+385.63，偏角偏角1=201952（右偏），半径右偏），半径R1=700m，JD2为右偏，为右偏，2=170532，R2=850m，试按试按S型曲线计算型曲线计算LS1、LS2长度，并计算两曲线主点里程桩号。长度，并计算两曲线主点里程桩号。 D U T第六节第六节 行车视距行车视距1.行车视距的定义：行车视距的定义： 为了行车安全，驾驶人员应能随时看到汽车前面相当远的一段路为了行车安全，驾驶人员应能随时看到汽车前面相当远的一段路程，一旦发现前方路面上有障碍物或迎面来车，能及时采取措施程，一旦发现前方路面上有障碍物或迎面来车，能及时采取措施，避免相撞，这一必须的最短距离称为，避免相撞，这一必须的最短距离称为行车视距行车视距。2、存在视距问题的情况：、存在视距问题的情况： （1）夜间行车：）夜间行车： （2）平面上：平曲线暗弯处）平面上：平曲线暗弯处 （3) 纵断面上：凸形竖曲线处、路线交叉口附近、纵断面上：凸形竖曲线处、路线交叉口附近、 下穿式立体交叉的凹形竖曲线上下穿式立体交叉的凹形竖曲线上行车视距行车视距是否充分，直接关系到行车的安全与迅速，它是道路使用是否充分，直接关系到行车