平面设计及选线定线.ppt

1、第三章 平面设计,第一节 道路平面线形概述 第二节 直线 第三节 圆曲线 第四节 缓和曲线 第五节 平面线形组合设计 第六节 行车视距 第七节 道路平面设计成果,第三章 平面设计,一、路 线 道路是一条三维空间的实体。 它是由路基、路面、桥梁、涵洞、隧道和沿线设施所组成的线形构造物。 路线：指道路中线。 线形：道路中线的空间形状。,第一节 道路平面线形概述,路线的平面(horizontal)-道路中线在水平面上的投影。 路线纵断面(vertical)-沿着中线竖直剖切，再行展开。 公路横断面(cross-sectional)-中线各点的法向切面。,中线,二、平面线形设计的基本要求,行驶中汽车的

2、轨迹的几何特征： （1）轨迹连续。这个轨迹是连续的和圆滑的，即在任何一点上不出现错头和破折；,（一）汽车行驶轨迹,（2）曲率连续。其曲率是连续的，即轨迹上任一点不出现两个曲率的值。,（3）曲率变化连续。其曲率的变化率是连续的，即轨迹上任一点不出现两个曲率变化率的值。,（二）平面线形要素,行驶中汽车的导向轮与车身纵轴之间的关系： 1角度为零： 2角度为常数： 3角度为变数：,汽车行驶轨迹线 曲率为0直线 曲率为常数圆曲线 曲率为变数缓和曲线,现代道路平面线形正是由上述三种基本线形构成的，称为平面线形三要素。,平面线形组成 三要素：直线、圆曲线、缓和曲线,JD1,JD2,ZY,HZ,YH,QZ,H

3、Y,ZH,QZ,YZ,主点,桩号,主点桩号 百米桩 任一点的桩号,第二节 直线,一、直线的特点,直线距离短，直捷，通视条件好。 汽车在直线上行驶受力简单，方向明确，驾驶操作简易。 便于测设。 过长的直线易使驾驶人感到单调、疲倦，难以目测车间距离。,二、直线的运用,1. 宜采用直线线形的路段： （1）不受地形、地物限制的平坦地区或山间的开阔谷地； （2）市镇及其近郊，或规划方正的农耕区等以直线条为主的地区； （3）长的桥梁、隧道等构造物路段； （4）路线交叉点及其前后； （5）双车道公路提供超车的路段。,（1）在直线上纵坡不宜过大，因长直线再加下陡坡更易导致高速度。 （2）长直线与大半径凹竖曲线

4、组合为宜，这样可以使生硬呆板的直线得到一些缓和。,2. 当采用长的直线线形时，应注意的问题：,哪一个更优？,2. 当采用长的直线线形时，应注意的问题：,（3）道路两侧过于空旷时，宜采取植不同树种或设置一定建筑物、雕塑、广告牌等措施，以改善单调的景观。 （4）长直线或长下坡的尽头的平曲线，除曲线半径、超高、视距等必须符合规定外，还必须采取设置标志、增加路面抗滑能力等安全措施。,标准规定：直线的最大与最小长度应有所限制。一条公路的直线与曲线的长度设计应合理。 路线设计规范：不宜过长 德国规定直线的最大长度（以米计）为20V（计算行车速度，km/h）（适于高速公路V100km/h）。 公路线形首先考

5、虑的不是在平面线形上尽量多采用直线，或者是必须由连续的曲线所构成，而是必须采用与自然地形相协调的线形。 最重要的原则：因地制宜。,三. 直线的长度 1、直线的最大长度,美 国 俄 勒 冈 州 典 型 沙 漠 公 路,断 背 曲 线,2、直线的最小长度,1）同向曲线间的直线最小长度,1）同向曲线间的直线最小长度 规范：同向曲线间的最短直线长度以不小于设计速度的6倍为宜（6V）。,2、直线的最小长度,如何处理？,2）反向曲线间的直线最小长度,规范规定：反向曲线间最小直线长度（以m计）以不小于设计速度（以kmh计）的2倍为宜。,一、圆曲线的线型特征 1、设置： 各级公路和城市道路不论转角大小均应设置

6、平曲线，而圆曲线是平曲线中的主要组成部分。 路线平面线形中常用的单曲线、复曲线、回头曲线等中一般均包含了圆曲线。 2、特点 圆曲线具有易与地形相适应、可循性好、线形美观、易于测设等优点，使用十分普遍。,第三节 圆曲线,3、圆曲线几何元素为：,计算基点为交点里程桩号，记为JD， ZY=JD-T YZ=ZY+L QZ=ZY+L/2 JD=QZ+D/2(校正）,4、曲线主点里程桩号计算：,（一）计算公式与因素 根据汽车行驶在曲线上力的平衡式计算曲线半径：,二、圆曲线半径,（一）计算公式与因素,根据汽车行驶在曲线上力的平衡式计算曲线半径：,式中：V计算行车速度，（km/h）； 横向力系数； ih超高横

7、坡度； i1路面横坡度。,当设超高时 ：,不设超高时 ：,（1）危及行车安全 汽车能在弯道上行驶的基本前提是轮胎不在路面上滑移，这就要求横向力系数低于轮胎与路面之间所能提供的横向摩阻系数f: f f与车速、路面种类及状态、轮胎状态等有关，一般在干燥路面上约为0.40.8，在潮湿的黑色路面上汽车高速行驶时，降低到0.250.40。路面结冰和积雪时，降到0.2以下，在光滑的冰面上可降到0.06（不加防滑链）。,1横向力系数对行车的影响及其值的确定：,（2）增加驾驶操纵的困难,弯道上行驶的汽车，在横向力作用下，弹性的轮胎会产生横向变形，使轮胎的中间平面与轮迹前进方向形成一个横向偏移角。,（3）增加燃

8、料消耗和轮胎磨损,使车辆的燃油消耗和轮胎磨损增加。 横向力系数 燃料消耗（%） 轮胎磨损（%） 0 100 100 0.05 105 160 0.10 110 220 0.15 115 300 0.20 120 390,（4）行旅不舒适,值的增大，乘车舒适感恶化。 当0.10时，不感到有曲线存在，很平稳； 当= 0.15时，稍感到有曲线存在，尚平稳； 当= 0.20时，己感到有曲线存在，稍感不稳定； 当= O.35时，感到有曲线存在，不稳定； 当= 0.40时，非常不稳定，有倾车的危险感。,的舒适界限，由0.11到0.16随行车速度而变化，设计中对高、低速路可取不同的数值。 美国AASHTO认

9、为V 70km/h时=0.16，V=80 km/h时， = 0.12是舒适感的界限。,标准规定： 高速公路的超高横坡度不应大于10%， 其它各级公路不应大于8%。 在积雪冰冻地区，最大超高横坡度不宜大于6%。,2关于最大超高：,ih,标准中规定的最小平曲线半径是汽车在曲线部分能安全而又顺适的行驶的条件而确定的。 最小平曲线半径的实质是汽车行驶在公路曲线部分时，所产生的离心力等横向力不超过轮胎与路面的摩阻力所允许的界限，并使乘车人感觉良好的曲线半径值。,（二）最小半径的计算,是各级公路按设计速度行驶的车辆能保证安全行车的最小允许半径。,1极限最小半径,一般最小半径是指各级公路按设计速度行驶的车辆

10、能保证安全、舒适行车的最小允许半径。,2一般最小半径,圆曲线半径大于一定数值时，可以不设置超高，而允许设置等于直线路段路拱的反超高。 从行驶的舒适性考虑，必须把横向力系数控制到最小值。标准？,3不设超高的最小半径,4.最小半径指标的应用,4.最小半径指标的应用,（1）公路线形设计时应根据沿线地形等情况，尽量选用较大半径。在不得已情况下方可使用极限最小半径； （2）当地形条件许可时，应尽量采用大于一般最小半径的值； （3）有条件时，最好采用不设超高的最小半径。 （4）选用曲线半径时，应注意前后线形的协调，不应突然采用小半径曲线； （5）线形较好路段，不能采用极限最小半径。 （6）从地形条件好的区

11、段进入地形条件较差区段时，线形技术指标应逐渐过渡，防止突变。,（三）圆曲线最大半径,选用圆曲线半径时，在与地形等条件相适应的前提下应尽量采用大半径。 但半径大到一定程度时，其几何性质和行车条件与直线无太大区别，容易给驾驶人员造成判断上的错误反而带来不良后果，同时也无谓增加计算和测量上的麻烦。 规范规定圆曲线的最大半在不宜超过10000m。,一、缓和曲线的设置和作用 二、缓和曲线的几何要素 三、缓和曲线的设计指标 四、缓和曲线的省略,第四节 缓和曲线,一、缓和曲线的设置和作用 1、设置 直线与圆曲线之间 半径相差较大的两个转向相同的圆曲线之间 规范规定当设计车速大于等于40km/h时要按要求设置

12、缓和曲线 2、缓和曲线的作用 1）曲率连续变化便于车辆行驶 2）离心加速度逐渐变化旅客感觉舒适 3）超高横坡度逐渐变化行车更加平稳 4）与圆曲线配合得当增加线形美观,我国一般用回旋线作为缓和曲线 其他还有三次抛物线和双纽线,汽车匀速从直线进入圆曲线（或相反）其行驶轨迹的弧长与曲线的曲率半径之乘积为一常数？,3、缓和曲线的性质,这一性质与数学上的回旋线正好相符。,Y,4、回旋线作为缓和曲线,（1）回旋线的数学表达式 回旋线的基本公式为： rl=A2 (rl=C) 式中：r回旋线上某点的曲率半径（m）； l回旋线上某点到原点的曲线长（m）； A回旋线的参数。A表征回旋线曲率变化的缓急程度。,（2）

13、回旋线的应用范围：,缓和曲线起点：回旋线的起点，l=0，r=； 缓和曲线终点：回旋线的终点，lLs，rR。 则 RLs=A2，即回旋线的参数值为：,缓和曲线的曲率变化：,二、缓和曲线的几何要素,道路平面线形三要素的基本组成是：直线-回旋线-圆曲线-回旋线-直线。 有缓和曲线的道路平曲线几何元素： 1几何元素的计算公式：,内移值：,切线增值：,缓和曲线角 ：,切线长：,曲线长：,外距：,校正值：D = 2T - L,2主点里程桩号计算方法：,以交点里程桩号为起算点： ZH = JD T HY = ZH + Ls QZ = ZH + L/2 YH = HZ Ls HZ = ZH + L,三、缓和曲

14、线的设计指标 最小长度及参数的确定由公式 rl=A2 和 RLs=A2 知：1、确定Ls确定缓和曲线2、确定A确定缓和曲线,（一）缓和曲线的最小长度的确定 三个指标来控制 1、旅客感觉舒适离心率的变化率 2、超高渐变率适中超高的渐变率 3、行驶时间不过短行驶时间大于3S,1旅客感觉舒适: 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。 离心加速度的变化率as：,在等速行驶的情况下：,满足乘车舒适感的缓和曲线最小长度 ：,我国公路计算规范一般建议as0.6m/s3,2超高渐变率适中,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

15、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。 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：,式中：B旋转轴至行车道（设路缘带时为路缘带）外侧边缘的宽度； i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间的相对坡度。,3行驶时间不过短,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。一般认为汽车在缓和曲线上的行驶时间至少应有3s,根据计算得到的三个数值，哪一个大取哪个为最小长度的控制指标。 依据此方法，标准制定了各级公路缓和曲线最小长度，表3.8。 城规制定了城市道路的最小缓和曲线长度

16、，如表3.9。,控制因素1 控制因素2 控制因素3,计算得到 Lsmin1 计算得到 Lsmin2 计算得到 Lsmin3,（二）回旋曲线参数A的确定,方法1公式法 由表达式：A2 = RLs和已知的Ls推出：,（二）回旋曲线参数A的确定,方法2从视觉条件要求确定A 考察司机的视觉发现： 当回旋线很短，其回旋线切线角（或称缓和曲线角）在3左右时，曲线极不明显，在视觉上容易被忽略。 回旋线过长大于29时，圆曲线与回旋线不能很好的协调。 适宜的缓和曲线角是=329。,由0=329推导出合适的A值：,将0=3和0=29分别代入上式，则A的取值范围为：,注：此式仅适用于一定的范围。,公式的适用范围：,

17、经验证明，当R在100m左右时，通常取AR；如果R小于100m，则选择AR。 在圆曲线半径较大时， R3000m，AR/3。,不论哪种方法，都要考虑自然条件、与圆曲线协调等因素。 在条件允许的情况下，尽量采用大的指标值。 圆曲线半径较大，车速较高时，应该使用更长的缓和曲线。 条件受限制时，才能采用极限值。,缓和曲线指标的选用,四、缓和曲线的省略,1、省略的原因,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p，,在Ls一定的情况下，p与圆曲线半径成反比，当R大到一定程度时，p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。 一般认为当p0.10m时，即可忽略缓和曲线。

18、如按3s行程计算缓和曲线长度时，若取p=0.10，则不设缓和曲线的临界半径为：,由上表和表3.6对比可知，不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，应按超高控制。,标准规定：当公路的平曲线半径小于不设超高的最小半径时，应设缓和曲线。 四级公路可不设缓和曲线。,由上式计算并取整，得到不设缓和曲线的临界半径值如下表：,2、规范规定可不设缓和曲线的情况,计算行车速度80km/h时，大圆半径（R1）与小圆半径(R2)之比小于1.5。 计算行车速度80km/h时，大圆半径（R1）与小圆半径(R2)之比小于2。,（1）在直线和圆曲线间，当圆曲线半径大于或等于标

19、准规定的“不设超高的最小半径”时； （2）半径不同的同向圆曲线间，当小圆半径大于或等于“不设超高的最小半径”时； （3）小圆半径大于65页表3.10中所列半径，且符合下列条件之一时： 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不超过0.10m。,作业：,1、圆曲线的几何要素和主点桩号计算。 例：已知一弯道，偏角=2652，半径R=300m，JD=K87+441.41。计算曲线要素及主点里程桩号。,2、有缓和曲线的平曲线几何要素和主点桩号计算 已知平原区某二级公路有一弯道，V=80km/h，偏角=2830，半径R=250m，交点桩号为JD=K17+568.38。试确

20、定缓和曲线的最小长度（暂不考虑超高渐变率）。假设缓和曲线取为75m，计算曲线主点里程桩号。,一、平面线形设计的一般原则 二、平面线形的组合设计,第五节 平面线形组合设计,一、平曲线线形设计一般原则 1、平面线形应直捷、连续、顺适，并与地形、地物相适应，与周围环境相协调。 2、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。 （1） 高速公路、一级公路以及设计速度60km/h的公路，应注重立体线形设计，尽量做到线形连续、指标均衡、视觉良好、景观协调、安全舒适。 （2）设计速度40kmh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。,（1）长直线尽头不能接以小

21、半径曲线 特别是在下坡方向的尽头更要注意。 长直线和下坡高速 + 小半径转弯危险！ 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。,3、保持平面线形的均衡与连贯 注意线形要素保持连续性，不出现指标的突变。 特别注意以下两点：,（2）高、低标准之间要有过渡。,4、应避免连续急弯的线形 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。,5、平曲线应有足够的长度,汽车在公路的任何线形上行驶的时间均不宜短于3s，以使驾驶操作不显的过分紧张。 (1)平曲线一般最小长度为9s行程； (2)平曲线极限最小长度为6s行程。 (3)偏角

22、小于7时的平曲线最小长度： 偏角小于7时属于小转角弯道，转角过小，即使设置了较大半径，也容易把曲线长看成比实际的短，造成急转弯的错觉。 故应设置较长的平曲线，其长度应大于68页表3.13中的一般值，条件受限时可选择极限值。 ：,二、平面线形的组合设计,（一）要素的组合类型 1、基本型 按直线-回旋线-圆曲线-回旋线-直线的顺序组合的线形。 适用场合：交点间距不受限。,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1：1：1。,2、S型,两个反向圆曲线用两段反向回旋线连接的组合形式。 1) 适用场合：交点间距受限（交点间距较小）。,（2）从行驶力学上考虑： 在S型曲线上，两个反向回

23、旋线之间最好不设直线。 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：,式中：l反向回旋线间短直线或重合段的长度。,2)特征及运用： （1）从行驶力学和线形协调、超高缓和上考虑： S型相邻两个回旋线参数A1与A2之比应小于2.0，有条件时以小于1.5为宜。,3、凸型,在两个同向回旋线间不插入圆曲线而径相衔接的组合。 在地形和地物受限制的路段可考虑。,4、C型,其连接处的曲率为0，也就是R=，相当于两基本型的同向曲线中间直线长度为0。,同向曲线的两回旋线在曲率为零处径相衔接的线形。,适用场合： 交点间距受限（交点间距较小）。 C型曲线只有在特殊地形条件下方可采用。,5、

24、复合型,两个及两个以上同向回旋线在曲率相等处相互连接的线形。,特征及运用： 两个回旋线参数之比宜为小于1：1.5 复合型曲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。,用一个回旋线连接两个同向圆曲线的组合。,6、卵型,当山区因地形地质条件自然展线困难时所设置的圆心角接近于或者大于180o的回头形状的曲线，被称为回头曲线。,7、回头曲线讲选线的越岭线时再重点介绍,（二）平面线形组合设计 1、平面线形一定要与地形和自然条件相协调。 2、对于有条件的地形条件，尽量采用基本型曲线。 3、S型、凸型、C型、复合型、卵型、回头曲线这些型式都是在交点间距受限制，不

25、得已的情况下才用的，应用时注意符合标准要求。,一.行车视距的定义和种类 二.行车视距的确定 三.行车视距的应用,第六节 行车视距,1.行车视距定义：汽车在行驶中，当发现障碍物后，能及时采取措施，防止发生交通事故所必须的最小距离。,一 行车视距的定义和种类,目高（视线高）：是指驾驶人员眼睛距地面的高度，规定以车体较低的小客车为标准，采用1.2m。 物高：路面上障碍物的高度，0.10m（经济性及安全性）,2.存在视距问题的情况： 平面上：平曲线（暗弯） 平面交叉处,纵断面：凸竖曲线 凹竖曲线： (下穿式立体交叉),(1)停车视距对向 汽车行驶时，自驾驶人员看到前方障碍物时起，至到达障碍物前安全停止

26、，所需的最短距离。 (2)会车视距对向 在同一车道上两对向汽车相遇，从相互发现时起，至同时采取制动措施使两车安全停止，所需的最短距离。,3.行车视距分类：,（3）错车视距对向 在没有明确划分车道线的双车道道路上，两对向行驶之汽车相遇，发现后即采取减速避让措施安全错车所需的最短距离。 (4)超车视距同向 在双车道公路上，后车超越前车时，从开始驶离原车道之处起，至可见逆行车并能超车后安全驶回原车道所需的最短距离。,说明： 1、对停车、会车和错车视距来说都是对向行驶，会车视距最长。 会车视距 = 2停车视距 所以研究停车视距即可。 2、超车视距为同向视距，需要单独研究。,二、视距的确定 1、停车视距

27、 2、超车视距,1、停车视距,1定义：停车视距是指驾驶人员发现前方有障碍物后，采取制动措施使汽车在障碍物前停下来所需要的最短距离。 2停车视距的计算,经过试验测定，设计上采用： 感觉时间为1.5s； 制动反应时间（制动生效时间）取1.0s。 感觉和制动反应的总时间t=2.5s 在这个时间内汽车行驶的距离为,（1）反应距离 是当驾驶人员发现前方的阻碍物，经过判断决定采取制动措施的那一瞬间到制动器真正开始起作用的那一瞬间汽车所行驶的距离。可分为“感觉时间”和“制动反应时间”,（2）制动距离：是指汽车从制动生效到汽车完全停住，这段时间内所走的距离。,（3） 停车视距ST：（考虑一定的安全距离）,根据

28、上述计算公式，得到表3.16停车视距的控制指标,2、超车视距,1）定义 超车视距是指汽车安全超越前车所需的最小通视距离。,2）超车视距的构成,式中：V。被超汽车的速度(km/h)； t1加速时间(s)； a平均加速度(m/s2)。,超车视距的全程可分为四个阶段： （1）加速行驶距离S1 当超车汽车经判断认为有超车的可能，于是加速行驶移向对向车道，在进入该车道之前所行驶距离为S1：,（2）超车汽车在对向车道上行驶的距离S2,（3）超车完了时，超车汽车与对向汽车之间的安全距离S3: S3=30100m （4）超车汽车从开始加速到超车完了时对向汽车的行驶距离S4:,以上四个距离之和是比较理想的全超车

29、过程， 全超车视距为： S超=S1+S2+S3+S4,实际计算时，所需时间只考虑： 超车汽车完全进入对向车道到超车完了所行驶的时间 为什么？,最小必要超车视距为：,最小必要超车视距为：,对向汽车行驶时间大致为t2的2/3 ，,通过计算整理得到表3.19。,三、视距的应用,1、高速公路、一级公路应满足停车视距。为什么？ 2. 二、三、四级公路的视距应满足会车视距的要求，其长度应不小于停车视距的两倍。为什么？ 工程特殊困难或受其它条件限制的地段，可采用停车视距，但必须采取分道行驶措施。 3. 对向行驶的双车道公路应该在适当间隔内设置一定比例的超车路段（超车视距）。,1. 设计图： 路线平面设计图*

30、 路线交叉设计图 2. 设计表： 直线、曲线及转角表* 逐桩坐标表* 总里程及断链桩号表等。,第七节 路线平面设计成果,一、直线、曲线及转角表,要求：1、熟悉表中各个要素的含义； 2、能够根据平面线形写出此表； 3、根据此表画出平面线形示意图。,一、直线、曲线及转角表,画在中间，代表此段为直线,画在上侧的直线，代表此段为圆曲线，转角右偏,画在下侧的直线，代表此段为圆曲线，转角左偏,斜线，代表此段为缓和曲线,课下作业：课本84页平面图 1、做出该图的直线、曲线及转角表 计算方位角一栏可不填。 2、画出该图的平面线形示意图,二、逐桩坐标表,（一）坐标系统的采用 采用统一的高斯正投影3带平面直角坐标

31、系统；,XN,YE,A0,A0起点到JD1的方向角，又称为计算方位角（方向角）,a1,a2,JD1,JD2,a1：JD1JD2的转角，为右转 a2：JD2 JD3的转角，为左转 A1=A0a1，右转取正，左转取负。 试求A2,1、计算交点坐标：,Xn=Xn-1+LJDcosAn-1 Yn=Yn-1+LJDsinAn-1 式中：XnJDn的X坐标（北坐标）； YnJDn的Y坐标（东坐标）； LJD交点间距（JDn-1 到JDn间距）； LJD=桩号（JDn - JDn-1） An-1JDn-1的计算方位角 ； An=An-1+ n （其中，n右偏取“+”值，左偏取“-”值）。,2、计算直线段上中

32、桩坐标,计算方法同1。 Xi=Xi-1+LcosA Yi=Yi-1+LsinA 式中：Xi直线段上i中桩的X坐标； Yi直线段上i中桩的Y坐标； Li和i-1中桩的间距； Ai和i-1中桩所在直线段的计算方位角 。,3、计算曲线段上中桩坐标,计算方法比较复杂 参考课本212页的公式 一般使用软件来计算,三、路线平面图,对于一般的两阶段设计平面图包括 （1）路线方案比选平面图（小比例尺：1：50000或10000，只有一张） （2）路线平面设计图（大比例尺：1：5000或2000） 注意图纸的标注： （1）交点、转角，曲线主点的标注 （2）百米桩和千米桩的标注 （3）曲线表的绘制,一点说明：,路

33、堤、路堑在平面图上的标示方法,定义：选线是在路线起终点之间的大地表面上，根据计划任务书规定的使用任务和性质，结合当地自然条件，选定道路中线的位置的过程。 一、自然条件对道路路线的影响 影响道路的主要自然因素： 地形、气候、水文、地质、土壤及植物覆盖等。,第六章 选 线 第一节 概 述,1）平原、微丘地形 （1）平原，地形平坦，无明显起伏，地面自然坡度一般在3以内。 （2）微丘地形指起伏不大的丘陵，地面自然坡度在20以下，相对高差在100m以下，设线一般不受地形限制。 （3）河湾顺适，地形开阔且有连续的宽缓台地的河谷地形。河床坡度大部分在5以下，地面自然坡度在20以下。沿河设线一般不受限制，路线

34、纵坡平缓或略有起伏。 2）山岭、重丘地形 （1）重丘地形：指连绵、起伏的山丘，具有深谷和较高的分水岭，地面自然坡度一般在20以上，路线平、纵面大部分受地形限制。 （2）山岭地形：指山脊、陡峻山坡、悬崖、峭壁、峡谷、深沟等。地形变化复杂，地面自然坡度大部分在20以上。路线平、纵、横面大部分受地形限制。 （3）高原地带的深侵蚀沟，以及有明显分水线的绵延较长的高地。地面自然坡度多在20以上。,1地形：,气候情况直接或间接地影响着地面水的数量、地下水位高度、大气降水量及其强度和形态、路基水温状况、泥泞期、冬季积雪和冰冻延续期。并在一定程度上限制施工期限和条件。 3水文及水文地质：水文情况决定排水结构物

35、的数量和大小，水文地质情况决定了含水层的厚度和位置、地基或路基岩层滑坍的可能性。 4地质条件：地质构造，决定地基及路基附近岩层的稳定性，确定有无滑坍、碎落和崩坍的可能；同时也决定土石方工程施工难易和筑路材料的质量。 5土质：土是路基与路面基层的材料，它影响路基形状和尺寸的决定，也影响着路面型式和结构的确定。 6植被情况：地面的植物覆盖影响暴雨逞流、水土流失程度，并在一定程度上影响路基土壤的水理和热理状况。,2气候：,二、道路选线的一般原则,1多方案选择： 2工程造价与营运、管理、养护费用综合考虑： 3处理好选线与农业的关系： 4路线与周围环境、景观相协调： 5工程地质和水文地质的影响： 6选线

36、应重视环境保护：,一）选线的步骤和方法,1路线总体布局：确定路线的基本走向 在起、终点间根据大控制点确定路线基本走向，通常在小比例尺1：2.51：10万地形图上进行 2逐段安排 在路线基本方向选定的基础上，以相邻大控制点划分段落，按地形、地质、水文等自然条件选定出一些细部控制点，连接这些控制点，即构成路线带，也称路线布局。（地形图1：10001：5000比例尺） 3具体定线 定线就是根据技术标准和路线方案，结合有关条件在有利的定线带内进行平、纵、横综合设计，具体定出道路中线的工作。,三 路线方案选择,（1）路线长度 （2）线形标准、技术指标 （3）占地面积 （4）工程数量：土石方、路面、桥涵、

37、挡土墙、防护工程 （5）材料用量：钢材、水泥、木材 （6）劳动力：数量、来源 （7）工程总造价。,评价路线方案的主要技术、经济指标：,第二节 不同地形条件的道路选线,一、平原区选线 1、路线特点 平原区是地面高度变化微小的地区，有时有轻微的波状起伏和倾斜； 平原地区除泥沼、盐渍上、河谷漫滩、草原、戈壁、沙漠等外，一般多为耕地，且分布有各种建筑设施，居民点较密； 在天然河网湖区，还具有湖泊、水塘、河叉多等特点； 路线纵坡及曲线半径等几何要素比较容易达到较高的技术标准； 易受当地自然条件和地物的障碍。,2、平原区路线布设要点,1）正确处理道路与农业的关系 （1）平原区新建公路要占用一些农田，但要尽

38、量做到少占和不占高产田。,（2）路线应与农田水利建设相配合。 （3）当路线靠近河边低洼的村庄或田地通过时，应争取靠河岸布线，利用公路的防护措施，兼作保村保田之用。,2、平原区路线布设要点,1）正确处理道路与农业的关系 （1）平原区新建公路要占用一些农田，要尽量做到少占和不占高产田。,2）合理考虑路线与城镇的联系,基本原则： 过境公路：近村不进村，利民不扰民 连接公路：选择适当位置与城市道路连接或穿越城镇。 国防公路和高等级公路，应尽量避免穿越城镇、工矿区及较密集的居民点。 一般沟通县、乡、村直接为农业运输服务的公路，经地方同意也可穿越城镇，但应有足够的路基宽和行车视距，以保证行人、行车的安全。

39、 路线应尽量避开重要的电力、电讯设施。当必须靠近或穿越时，应保持足够的距离和净空，尽量不拆或少拆各种电力，电讯设施。,3）处理好路线与桥位的关系,. 指定的特大桥是路线基本走向的控制点。 . 大桥原则是应服从路线基本走向，一般作为路线走向的控制点。 中小桥涵的位置应服从路线走向。 一般情况下，桥位中线应尽可能与洪水的主流流向正交，桥梁和引道最好都在直线上。,4）注意土壤水文条件,合理利用地形、地质条件：高地布线。 应尽可能沿接近分水岭的地势较高处布线。 当路线遇到面积较大的湖塘、泥沼和洼地时，一般应绕避； 如需要穿越时，应选择最窄最浅和基底坡面较平缓的地方通过，并采取有效措施，保证路基的确定。

40、 5）正确处理新旧路的关系 1. 旧路改建为一级、二级公路：尽量利用旧路。 处理好充分利用与积极改造的关系 2. 新建高速公路：保留原路。 6）尽量靠近建筑材料产地 平原地区一般缺乏砂石建筑材料，路线应尽可能靠近建筑材料产地，以减少施工，养护材料运输费用。,7）合理利用技术标准,应采用较高的技术标准,二、 山岭区选线,山岭区特征： 地形方面：地面横坡陡、高低起伏大、地形变化复杂； 路线在平纵横三方面都受到约束。 地质方面：山区土层薄，岩层厚，岩层产状和地质构造变化复杂 气候方面：山区暴雨多，山洪急，溪流水位变化幅度大。 布线方式：,一）沿河（溪）线,定义：沿河（溪）线是沿着河（溪）岸布置的路线

41、。 适用条件：路线主要控制点在山谷一侧，相对高程不大。 自然条件特点： 山区河流，谷底一般不宽，两岸台地较窄； 河流多具有弯曲的特点； 河谷地质情况复杂； 山区河流易出现洪水流量。,（一）路线布局,主要解决问题： 河岸选择 线位高度 跨河地点,（一）路线布局,1河岸选择 1）地形、地质条件：路线应选在地形宽坦，有台地可利用，支沟较少、较小，水文及地质条件良好的一岸。,2）积雪和冰冻地区的选岸：在不影响路线整体布局的前提下，尽可能选择阳坡和迎风的一岸。 3）考虑城镇及居民点的分布：除国防公路外，一般路线应尽可能选择村镇较多、人口较密的一岸，其他如对革命史迹、历史文物、风景区等要创造便于联系的条件

42、。,1河岸选择 1）地形、地质条件：路线应选在地形宽坦，有台地可利用，支沟较少、较小，水文及地质条件良好的一岸。,（一）路线布局,2路线高度,沿河（溪）线的线位高低，是根据两岸地形、地质条件以及水流情况，结合路线等级标准和工程经济来选定的。 低线：一般是指高出设计水位（包括浪高加安全高度）不多（0.5m以上）。 高线：高线是指高出设计水位较多，基本不受洪水威胁的路线 （山腰线）。,低线的特点： 路基土石方工程也较省，边坡低，易稳定； 路线活动范围较大，便于利用有利地形和避让不良的地形、地质； 最大缺点是受洪水威胁，防护工程较多。,2路线高度,沿河（溪）线的线位高低，是根据两岸地形、地质条件以及

43、水流情况，结合路线等级标准和工程经济来选定的。 低线：一般是指高出设计水位（包括浪高加安全高度）不多（0.5m以上）。 高线：高线是指高出设计水位较多，基本不受洪水威胁的路线 （山腰线）。,高线的优点：,不受洪水侵袭，废方较易处理。 缺点：由于高线一般位于山坡上，路线必然随山势曲折弯曲，线形差，工程大； 遇缺口时，常需设置较高的挡土墙或其他构造物； 如避让不良地质和路线跨河，都较低线困难。 综合评价： 一般讲，低线优点较多，在满足规定频率的设计水位的前提下，路线越低工程越经济，线形标准也越高,3跨河地点（桥位选择）,按路线与河流的关系：跨主流（跨河换岸） 跨支流 路线跨越主河道的桥位选择： （

44、1）在“S”形河段腰部跨河，以争取桥轴线与河流成较大交角。,（2）在河弯附近选择有利位置跨越。,3桥位选择,按路线与河流的关系：跨主流（跨河换岸） 跨支流 路线跨越主河的桥位选择： （1）在“S”形河段腰部跨河，以争取桥轴线与河流成较大交角。,（3）在与路线接近平行的顺直河段上跨河，桥头引道难以舒顺，应尽量避免。,不可避免时应设置斜桥、修改桥头线形或布置一段弯桥。,（3）在与路线接近平行的顺直河段上跨河，桥头引道难以舒顺，应尽量避免。,路线跨支流的桥位选择：（1）从支河（沟）口直跨 （2）绕进支沟上游跨越,3桥位选择,按路线与河流的关系：跨主流（跨河换岸） 跨支流,（二）几种河谷地形条件下的选

45、线,1开阔河谷 1）沿河岸；2）靠山脚；3）直穿田间（一般不宜采用）,（二）几种河谷地形条件下的选线,1开阔河谷 1）沿河岸；2）靠山脚；3）直穿田间（一般不宜采用）,2河道弯曲、狭窄的河谷,1）沿河岸自然地形，绕山咀、河弯布线。 2）取直路线。遇河弯，则两次跨河或改移河道；,（二）几种河谷地形条件下的选线,1开阔河谷 1）沿河岸；2）靠山脚；3）直穿田间（一般不宜采用）,遇山咀，常用隧道或深路堑通过。,2河道弯曲、狭窄的河谷,1）沿河岸自然地形，绕山咀、河弯布线。 2）取直路线。遇河弯，则两次跨河或改移河道；,（二）几种河谷地形条件下的选线,1开阔河谷 1）沿河岸；2）靠山脚；3）直穿田间（

46、一般不宜采用）,3陡崖峭壁河段 绕避的方法： 越岭线方案,（二）几种河谷地形条件下的选线,直穿峡谷的路线：,1）与河争路，侵占部分河床。,3陡崖峭壁河段 绕避的方法： 越岭线方案,（二）几种河谷地形条件下的选线,直穿峡谷的路线：,1）与河争路，侵占部分河床。 2）硬开石壁。,3陡崖峭壁河段 绕避的方法： 越岭线方案,（二）几种河谷地形条件下的选线,直穿峡谷的路线：,1）与河争路，侵占部分河床。 2）硬开石壁。,3陡崖峭壁河段 绕避的方法： 越岭线方案,（二）几种河谷地形条件下的选线,4河床纵坡陡峻的河段 利用下游支沟或平缓的山坡展线下降。,（二）几种河谷地形条件下的选线,二）越岭线 定义：沿分

47、水岭一侧山坡爬上山脊、在适当地点穿过垭口，再沿另一侧山坡下降的路线，称为越岭线。 越岭线的关键问题：克服高差。 选线的控制因素：路线纵坡度。路线的长度和平面位置 均由纵坡控制。 设两控制点高差为H，则路线长度为：,越岭线布局主要应解决的问题是： 垭口选择 过岭标高选择 垭口两侧路线展线的拟定,1垭口位置选择：基本符合路线走向 2垭口标高选择：标高较低的垭口 3展线条件选择： 4垭口的地质条件选择：,（一）垭口选择,（二）过岭标高的选择 1浅挖低填： 适用：过岭地段山坡平缓，哑口宽而厚的地形 2深挖垭口 适用：垭口比较瘦削时。 3. 隧道穿越 适用：当垭口挖深在2025m以上，特别是垭口瘦薄时。

48、,1垭口位置选择：基本符合路线走向 2垭口标高选择：标高较低的哑口 3垭口展线条件选择： 4垭口的地质条件选择： 可通过：软弱层型、构造型和松软土侵蚀型的垭口 应避开：断层破碎带型及断层陷落型垭口,（一）垭口选择,垭口挖深20m,垭口挖深9m,垭口挖深13m,定义：展线是在两控制点间采用某种方式延长路线长度，以减小纵坡度的过程。 展线方式： 主要有自然展线、回头展线、螺旋展线三种： 1）自然展线 自然展线是以适当的坡度，顺着自然地形，绕山咀、侧沟来延展距离，克服高差。 2）回头展线：克服高差 利用有利地形设置回头曲线进行展线。 回头曲线：偏角等于或大于180。,（三）垭口两侧路线的展线,五莲九

49、仙山,适合于设置回头曲线的地形：,（1）直径较大、横坡较缓、相邻有较低鞍部的山包或平坦的山脊 。,适合于设置回头曲线的地形：,（1）直径较大、横坡较缓、相邻有较低鞍部的山包或平坦的山脊 。,（2）地质、水文地质良好的平缓山坡 。,适合于设置回头曲线的地形：,（1）直径较大、横坡较缓、相邻有较低鞍部的山包或平坦的山脊 。,（2）地质、水文地质良好的平缓山坡 。 （3）地形开阔，横坡较缓的山沟或山坳 。,适合于设置回头曲线的地形：,（1）直径较大、横坡较缓、相邻有较低鞍部的山包或平坦的山脊 。,（2）地质、水文地质良好的平缓山坡 。 （3）地形开阔，横坡较缓的山沟或山坳 。,适合于设置回头曲线的地

50、形：,（1）直径较大、横坡较缓、相邻有较低鞍部的山包或平坦的山脊 。,回头展线应注意的问题：,1. 回头曲线间距应尽可能大，以分散回头曲线、减少回头个数。由一个回头曲线的终点至下一个回头曲线起点的距离，设计速度为40、30、20km/h时应分别不小于200、150、100m。 2. 回头曲线执行单独指标。,3. 回头曲线路段纵坡应先确定，然后从两侧接坡。 4. 回头曲线段不能作为缓和坡段使用。,回头展线应注意的问题：,1. 回头曲线间距应尽可能大，以分散回头曲线、减少回头个数。由一个回头曲线的终点至下一个回头曲线起点的距离，设计速度为40、30、20km/h时应分别不小于200、150、100

51、m。 2. 回头曲线执行单独指标。,回头曲线布置不理想实例,A,B,回头曲线线形改善示例,原线,改线,3）螺旋展线：某处集中提高或降低一高度,（三）垭口两侧路线的展线,在山脊利用山包盘旋，以旱桥、隧道跨线； 在峡谷内，路线就地迂回，利用高架桥跨沟跨线；,利用山脊进行螺旋展线,利用山谷进行螺旋展线,三）山脊线,定义：大体上沿分水岭布设的路线，称为山脊线。 特点：土石方工程量小； 水文和地质情况好，桥涵构造物较少。 山脊线线位较高，一般远离居民点，不便于为沿线工农业生产服务； 有时筑路材料及水源缺乏、增加施工困难； 地势较高，易积雪、结冰等，对行车和养护不利等。 选线要点 （1）控制垭口选定 （2

52、）在分水岭上或一侧布线,三）山脊线,四）丘陵区道路选线：微丘、重丘 特点：介于平原与山岭之间。微丘平原，重丘山岭 选线 考虑公路等级标准活动余地大，不迁就微小地形。 土石方平衡半填半挖，靠近山脚布线 要避免只顾平面或只顾纵面 三种地形三种布线方式： 1.平坦地带走直线 2.横坡较陡地带沿匀坡线。 3.起伏地带走直线与匀坡线之间。,丘陵区一般以曲线为主题,定义：定线是按照已定的技术标准，在选线布局阶段选定的“路线带”（或叫定线走廊）的范围内，结合细部地形、地质条件，综合考虑平、纵、横三面的合理安排，确定并通常实地定出道路中线的确切位置的过程。 定线方法： 直接定线：适用于标准较低的路线。 纸上定线：适用于技术标准高的、地形、地物复杂的路线。,第四节 定线方法,纸上定线：在大比例尺（1：500-2000）地形图上确定道路中线的位置的