道路平面设计线形要素与配置

1、道路平面设计线形要素与配置摘要：根据汽车行驶的力学性质和行驶轨迹要求，合理地确定道路各线形要素 和几何参数，保持线形的连续性和均衡性，避免长直线，并注意使线形与地形、 地物、环境和景观等协调。对于车速较高的道路，线形设计还应考虑行驶美学、驾驶员的视觉及心理上 的要求，因此本次着重讨论圆曲线的半径、缓和曲线长度以及直线、曲线的合理 配置等。关键词：道路；线形要素；长直线；圆曲线；半径；缓和曲线；长度；合理 配置1道路线形要素基本概述1.1路线平面的基本线形道路是一条三维空间的实体，是一个带状构造物。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。1.2直线直线的特点：直线距离短

2、，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。直线线形大多难于与地形相协调，若长度运用不当， 不仅破坏了线形的连续性，也不便达到线形设计自身的协调。过长的直线易使驾 驶人感到单调、疲倦，难以目测车间距离。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。1.3圆曲线是平面线形中常用的基本线形，在道路遇到障碍或地形需要改变时设置。1.4缓和曲线设置在曲线与圆曲线或不同半径的两圆曲线之间，

3、用以缓和人体感到的离心 加速度的急骤变化，从而达到驾驶员操作流畅，视觉平顺，线形连续。缓和曲线 目前有：回旋曲线、三次抛物线、双纽曲线等。汽车行驶轨迹与道路平面线形，行驶中汽车重心轨迹的几何特征：（1）轨迹连续。这个轨迹是连续的和圆滑的。（2）曲率连续，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。2圆曲线2.1概述它是路线平面设计中的主要组成部分，它具有易与地形相协调、可循性好、 线形美观、容易测设等优点，使用十分普遍。其特点：（1）测设、计算简单。（2）由于离受心力作用，占用道路更宽。（3）汽车在小半径的圆曲线内侧行

4、驶时，视距条件差，易发生交通事故。（4）较大半径的长缓圆曲线具有线形美观、顺适、行车舒适等特点。圆曲线的优点：符合地形、布线灵活；线形优美。圆曲线的缺点：路线较直线长；行车受力复杂；视距受阻；驾驶劳动强度大。2.2圆曲线半径的确定一般情况下宜采用最小半径的48倍或超高2%4%的圆曲线半径；地形限 制时，应采用大于或接近于一般最小半径；地形特别困难不得已时，方可采用极 限最小半径；前后线形要素要协调，使之连续、均衡；应配合纵面线形，避免小 半径与陡坡相重合；积极推行反算，并结合标准。2.3圆曲线的计算ZY=JD-TYZ=ZY+LQZ=ZY-L/2JD=QZ+J/23缓和曲线图圆曲线计算3.1概述

5、缓和曲线是道路平面线形要素之一，它是设置在直线与圆曲线之间或半径相 差较大的两个转向相同的圆曲线之间的一种曲率连续变化的曲线。除四级路可不 设缓和曲线外，其余各级公路都应设置缓和曲线。在现代高速公路上，有时缓和 曲线所占的比例超过了直线和圆曲线，成为平面线形的主要组成部分。在城市道 路上，缓和曲线也被广泛地使用。（1）缓和曲线的线形特征：曲率渐变，设于直线与圆曲线间，符合汽车转弯时的行驶轨迹。线形缓和， 消除了曲率突变点。曲率渐变，线形顺适美观，具良好的视觉效果和心理作用感。 线形灵活、自由，更能与环境适应、协调配合。使平面线形更加灵活、经济、合 理。计算、测设均较复杂。（2）缓和曲线的作用线

6、形缓和；通过曲率的变化，线形圆滑美观，有良好的视效果和心理作用感， 适应汽车转向操作的行驶轨迹及路线的顺畅，便于车辆遵循。行车缓和；离心加 速度逐渐变化，不致产生侧向冲击力，乘客感觉舒适；超高和加宽缓和；超高横 坡度逐渐变化，减少行车振荡，使行车更加平稳。3.2设计标准（1）缓和曲线的最小长度将的=3。和的二29。分别代入上式，则A的取值范围为：经验证明：当R在100m左右时，通常取A=R；如果R小于100m，则选择ARO在圆曲线半径较大时，R3000m，AR/3。（3）缓和曲线的省略在直线和圆曲线间设置缓和曲线后，圆曲线产生了内移，其位移值为在Lh 一定的情况下， R与圆曲线半径成反比，当R

7、大到一定程度时， R 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 R 0.10时，即可忽略缓和曲线。如按3s行程计算缓和曲线长度时，取 R =0.10，计算不设缓和曲线的临界半径4平面线形的组合与衔接4.1直线与曲线的组合路线直曲的变化应缓和匀顺，直线与曲线组合得当，能提高线形的行驶质量。 直线与曲线配合不好的线形应予避免。同向曲线间的短直线可用大半径的曲线来 代替。4.2、曲线与曲线的组合要求：线形连续均匀、没有急剧的突变。圆曲线的组合：回头曲线适用二、 三、四级公路当自然展线无法争取需要的距离以克服高差时，或因地形、地质条 件所限不能采取自然展线时，可采用回头曲

8、线展线。4.3平面组合线形简单型曲线：直线-圆曲线-直线的顺序组合的线形。适用：四级公路。凸型曲线：直线-回旋线-回旋线-直线的顺序组合的线形。适用：一般不用， 仅地形、地物受限路段用；设置的几何条件。S型：两个反向圆曲线用两段回旋线连接的组合。适用场合：交点间距受限 （交点间距较小），S型两圆曲线半径之比不宜过大C型：同向曲线的两回旋线在曲率为零处径相衔接的线形。其连接处的曲率 为0，也就是R二，相当于两基本型的同向曲线中间直线长度为0。适用：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总结在现代高速公路、城市道路上，缓和曲线、直线和圆曲线，成为平面线形的 主要组成部分被广泛地使用。道路线形设计优良与否至关重要，它不仅便于车辆 遵循，使乘客感觉舒适，对汽车行驶的安全性、舒适性、经济型及通行能力和交 通容量等起着决定性的作用，而且会对沿线影响区