城镇道路平面线形设计讲义

第三章

城镇道路平面

线形设计平面设计主要内容

平面线形设计（直线、圆曲线、缓和曲线设计）弯道设计：弯道加宽、弯道超高城镇道路平面定线城镇道路平面图第一节概述

城镇道路平面设计是在城镇道路系统规划的基础上，根据路线走向，路与路之间的方位关系，确定中线具体位置，选择合适平面线形及各种设施的平面布置。

原则：符合城镇总体规划

处理好地形、地质、水文

曲线与直线，加宽，超高

各种设施

分期时，近远结合

平面基本线形

平面线形：道路中心线在平面上的投影线。

直线：曲率K=0圆曲线：曲率K=常数缓和曲线：曲率K=变数；道路平面线形由直线、圆曲线和缓和曲线三种组合而成，“平面线形三要素”。直线

直线适用于地形平坦、视线目标无障碍处。在平原区，直线作为主要线形要素是适宜的。直线有测设简单、前进方向明确、路线短捷等优点，直线路段能提供较好的超车条件。

但直线过长、街道景色单调，往往会出现过高的车速或司机由于缺乏警觉易疲劳而发生事故。描述直线的指标①最大直线长度最大直线长度的量化还是一个需要研究的课题，目前各国有不同的处理方法，德国和日本规定20V(单位为米，V为计算行车速度，用公里/小时为单位)，美国为180s的行程。最大直线长度不必太拘泥，最小长度应该保证。描述直线的指标描述直线的指标第二节道路平面设计《公路勘测设计》（1）确定最小半径的原则圆曲线最小半径是以汽车在曲线部分能安全而又顺适地行驶所需要的条件，而确定的圆曲线最小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。不产生横向滑移。圆曲线半径的确定

道路的圆曲线半径，宜≥不设超高最小半径。当受地形条件限制时，可采用设超高推荐半径值；当地形条件特别困难时，可采用设超高最小半径值。描述圆曲线的指标（2）

——最小圆曲线长度

最小圆曲线长度：汽车在道路曲线段行驶时，如果曲线很短，司机操作方向盘频繁，在高速驾驶的情况下是危险的，圆曲线宜有大于3s的行程。

缓和曲线缓和曲线：它是设置在直线与圆曲线之间或半径相差较大的两个圆曲线之间的一种曲率连续变化的曲线。使直线和圆曲线之间过渡平稳，行车舒适，作为超高、加宽的缓和带。

缓和辫曲线活的指投标（1）——不设争缓和穗曲线锦的最起小圆间曲线板半径设计车肢速大于40km旗/h时，龄圆曲撞线半趴径大傲于不世设缓比和曲里线的陈最小仪圆曲目线半当径时添，直车线与晌圆曲巾线可迎直接床连接犁。缓和础曲线炊的指犁标（2）——缓和中曲线趁最小示长度缓和财曲线滩最小辆长度驶应满戏足三京方面蓄要求递：曲液率逐潮渐变洽化，肥乘客池感觉产舒适件；行戏车时顶间不食宜太牧短；拐超高票过渡岗宜平某缓恨。二、菊平曲殊线计缩慧算圆曲线计技算（1）——曲线要席素计算圆曲踏线计揪算（2）——主点桩号苹计算例题矛：某锯单圆仓曲线笔，交营点桩拐号为k1＋60交0，转角α为300，若该芬曲线外箩半径取400米，试进讲行曲线要巧素和主点右桩号计算卧。作业某城市交珠通干道的析设计行车肌速度为40套km泛/h颈,路线抓跨越句河流,要求桥尽头至少淹要有40米的直联线段，北由桥头杆至路线捎转折点敢的距离个为200米,转折诞角为38度(见附图)。试求违不设超散高的平营曲线最绪大可能温半径Rmax的数攻值。缓和曲腊线一、缓稿和曲线苍：指在仆直线与奥圆曲线腿之间或桥者半径努相差较别大的两铅个转向曾相同圆纳曲线之显间设置桑的一种魂曲率连绢续变化榨的曲线酿。设置目的：缓沉和离换心加扭速度予的急谋骤变跃化，劣且使蛛驾驶必员容糊易做玻到匀准顺地怎操纵况方向盆盘，访提高勒视觉毅的平每顺度率，保临持线景形的食连续他性。设置位择置：设罢置在故直线裹与圆怪曲线破间或咸不同贝半径疯的两徐圆曲荐线之痕间缓和曲线呜的形式：回旋提线、双锯纽曲线妹、抛物讲线、多才心复曲伴线等。基本形腊式：因回产旋线与迷汽车行枣驶轨迹多相一致尤，多采挽用回旋浪线，回断旋线方之程为r×L=傲A2(A为回旋床线参数跪）缓和曲线顷特征1)缓和蓬曲线若曲率挪渐变搅，设山于直唤线与核圆曲周线间遣，其垮线形涨符合其汽车也转弯静时的漂行车同轨迹巡寿，从杨而使猴线形瞒缓和职，消妇除了肚曲率辱突变辰点。2)由于关曲率投渐变响，使桥道路辰线形吵顺适孙美观捉，有习良好文的视只觉效病果和双心理凳作用揉感。3)在直线苹和圆曲衣线间加虑入缓和虏曲线后拾，使平芹面线形姥更为灵理活，线雪形自由适度提高航，更能悦与地形民、地物里及环境规相适应佩、协调仔、配合偶，使平荡面线形柿布置更必加灵活展、经济党、合理窃。4)与圆曲循线相比验，缓和信曲线计也算及测供设均较炒复杂。汽车抗在弯堤道上勒行驶沉轨迹缓和曲副线的作数用线形怪缓和留：直线与圆蛋曲线相连槽，在连接符处形成曲贫率突变点稼。这种组幼合线形视秘觉效果差焰，有折点茧和扭曲现技象。加入玩缓和曲线国，则曲率唯渐变，线底形圆滑，丹有良好的断视觉效果假和心理作遣用感。行车蛙缓和:汽车闪由直酒线直底接驶辅入圆芝曲线敞其离利心力只发生翁了突幻玉变，毕使行惜车舒漏适感嘱和安言全感笑受到兽影响螺。从双司机敌转弯臭操纵市来看齿，汽并车前术轮转跃向角蛋逐渐柜变化蚊，其园中间咐需要万插入门一逐伯渐变付化的蔬缓和勿曲线栗，才牵能保壮持在混车速诞一定颜的情躺况下榨使汽刻车前街轮的巧转向捎角从0至逐渐转再向，从而六有利于驾络驶员操纵倡方向盘。超高和加开宽缓和:为适辣应汽约车转纳弯的怎特点替，公基路在趋圆曲宁线上忧设置猫有超冬高和项加宽框。设街置超绝高和量加宽膀也需沉要有任一个如缓和视过渡恒段。二、节缓和枝曲线计长度纵的计党算（一）垒按离心润加速度脑变化率驰计算（颜舒适性嫌）Ls橡=0米.0绝36魂V3/R（二）按晒行车时间经不宜太短被（3s）Ls≥Vt饱/3隙.6火=0检.8培3V（三）超划高过渡应蠢平缓L=R/和9~R设计党道路姿时，乏应符肃合规词范中腰规定狠的缓卷和曲舒线最娇小长偷度。平面没线形柱，过星去多遥采用小长直右线、维短曲康线的阵形式在，一袭般是吐首先牧设置呀直线逗，然爱后用苗曲线盘连接汪。随着劳车速形的提只高及放交通荣量的矿增长算，对秀于高页等级闷道路瞒已趋嘱于以狸曲线选为主砌的设收计，旱即结涌合地筒形拟撒定曲矮线，饱再连趋以缓努和曲碑线或庭直线迈的方忙法，木使路郑线在驶满足届行车刚动力独要求就的条浓件和豆视觉偷舒顺哀前提蹦下，迷增加柔了结将合地痰形设溉置线惩形的昏自由痕，使谦线形圈的经胸济效堵益较拉为显应著，宅并保构证行挨车的宵高速渗和安顺全。思小（思注茅至小勐隔养）高速止公路三、不三设缓和级曲线的练平曲线廉半径当位移量委△R小于0.量20委m时，可束不设缓茶和曲线鸡。由△R=L遮s2/(24旬R),Ls汪=V招t/外3.胞6,△R=0.扁20m,漆t=3s可得歼：R=0基.14卫4V2设计时堂应符合青规范中忧规定的政数值四、缓和轮曲线要素假计算切线总长外矢屡距曲线总长超距缓和曲线秆基本形式缓和曲线状上里程桩始的编制直缓点:ZH桩号=J厚D桩号-T狠h缓圆点俗：HY桩号=ZH桩号＋Ls缓直滔点:HZ桩号=HY桩号＋L－Ls圆缓点：YH桩号=H仍Z桩号-L临s曲中点:QZ桩号=YH桩号-(L-必Ls)/删2验算：JD桩号=QZ桩号+D恋/2五、平擦曲线最抱小长度（一）浴曲线过屡短，司风机操作洽困难（6s行程）L=哑1.位67单V（二）添满足离贡心加速码度变化陷率的要煮求L=覆0.泉03你6V3/R（三）博满足视卧觉要求当转角α<7°时，焰为便歼于识催别曲必线，轮避免竿产生齐错觉洒，宜钱控制隐曲线浇最小荒长度弱符合尚规范地要求柱。【例】某城干市道祝路有孤一弯锄道R=垃25不0M，缓和盆曲线长Ls=5耽0米，交点JD的桩浆号为K17+浙568.全38，转角α=狗38别º3团0′蛛00废″,试计宁算该圆曲线境上设矮置缓温和曲浮线后贝曲线恢各要叮素及牵五个呆基本帜桩的给里程中。作业已知R=2悦00m铜,α=塌43º只16′只00″诊,Ls善=75蓝m,J症D=K眯10+招254帽.68求曲线丛要素与李里程桩尘号。第三节易城镇道笋路平面定子线纸上定叮线：直接马定一扯纸上定盖线一、纸韵上确定塑路线1．定导花向线1）在大浪比例地帐形图上邀研究路检线布局竟，拟定路线山可能方案，并详细甩比较选定瓦合适方案(具体作消法同实恒地路线柳布局)。2）纸上放坡，根据等酷高线间距h及平均纵灿坡(5％～5.赖5%弊)，计算生相邻等银高线间占距使等高线犁开度放到a，进行谅纸上放甩坡。纸上放坡定导向线3)作导向浇线分析嚼研究设坡度哀线A、a、b、c、d，*..，D，检查宝其利用谁地形和牛避越障泽碍的情使况，进俯一步移征动线位山确定中维间的控购制点。孩如图，C处从陡沟岩中间托穿过，B处有稀利的村回头删地点服也没衣有利屑用上(偏低)，如将腐两处位莫置向上蹈方移动碧，定B、C为中间栏控制点狼，既可渡分为AB、BC、CD三段，向分别调舞整坡度聋重新放眠坡，得怀出折线食称“导向顽线”。2．修正科导向线偷，定平樱面试线导向线糟仍是条犁折线，青还应根辣据技术菊标准的泛要求，缎结合横忍坡变化孟情况，骡确定必丘须通过吴的点作脏修正导绳向线，竞然后用李“以点藏连线，熟以线交筋点”的间办法定电出平面各试线，裂反复试亿线最后宫确定出病交点。贞如地形俭变化不蒜大，采溪用的地双形图比按例又较撒小，则悄纸上定友线即可问结束，错如图中枣粗实线寸。3．为工了使猪路线过更为温经济捷合理浙，当愁地形否较复仁杂，辣又有糠大比挠例尺苹地形塌图时刑，可茄在平晃面试双线的低基础驼上敷垒设曲婆线，读确定窝中桩康，做阵出纵蓝断面共、横们断面踪蝶，然父后在忘横断包面上萍用透楚明模降板确份定路共中线问的最府佳位洒置(经济夏点位可置或考控制他点位境置)，分别驱按不同女性质用到不同符爬号绘于农平面图学上，这法些点的税连线则污是一条摊具有理宵想纵坡惭、横断绒面位置而最佳的仆平面折宅线，称广为二次母导向线指。再进坏一步根思据二次料导向线例对路线础线位局自部进行河修改，傲最后定精出线位熟，如图余中的采星用线。纸上定线党的过程是没一个反复还试线、比往较、逐步谢趋于完善亩的过程。做定线时要事在满足标漫准的前提鹿下结合自且然条件，铲平、纵、絮横综合考迹虑，反复凳进行，直指到满足为披止。二、实地旅放线根据皮纸上垒确定氏的路幸中线培与导虽线(或地物雪特征点)关系，即疑可将路线束位置钉设防到实地，押以供详测洒和施工之哗用。实地问放线方法乏很多，常敏用的有穿线交策点法，自拨角法闭和直接厨定交点蚁法。1．穿洗线交踩点法穿线柴交点傲法是邪根据便平面淡图上库路线型与导们线的亏关系央，将昨纸上论路线宵的各笑条边尽独立躁地放胆到实忠地，悟延长蜡直线潜即可混在实刚地放拥出交禾点，的具体把作法创又可属有两迷种：1）支距滨法如图，欲放出JD，可津按以蛛下步应骤进纠行：A、在涛图上失量取帆支距焦，如戚图中招导1-A、导2-B、导3-D等，响量取幻玉时每没条边拨至少宋应取薪三点测，以失便核嫁对，氧并且体，尽打可能真使这同些点饺在实河地能盼相互弱通视稿。B、在聚实地肝放支遍距。揉用皮霸尺和匆方向花架(或经锐纬仪)即可腹按所皆量支劫距定机出路卵线上屡各点疲，如裳图中A、B、D…忍.各点，插醉上花杆。C、穿恩线交广点。滑一般仆用花净杆穿洲线的悉方法币延长刻各直昼线即白可交延出交构点JD，路浙线直缸线很仪长时航，可欣用经烦纬仪开延长封交会忠。最慎后现忽场检静查线栏位是牵否合辜适，据再适痒当修券改，阿确定箭路线霜位置银。2）解析垄法如图。其步冤骤如后下：A、计算路船线与导线秋的夹角B、计蝴算距舒离C、放线2．拨角品法拨角揪法是殊根据条图上晃求得补的经扮纬距陵计算圾每条字线的麦距离初、方剖向、练转角迷和各枯控制溪桩的瓜里程颠，按士此资勇料直川接拨哥角量瘦距定仗出交扎点，匠不必辨再穿诊线定斑点。侵现举窑例说途明方封法步斯骤如革下：1）内业丽计算耽如图，路线各失直线的长母度，象限皱角的计算党与解析法宅相同。2)外业放业线3．直白接定领交点经法在地形平亚坦、视线协开阔、路戴线受限不仁很严时，燥路线位置满可直接根喇据地物明缸显目标确碗定，如图交点JD即可绒由桥请头和兄房角搁的相虏对距肃离（50蝇m和35蜓m）量距交圈会确定。4．坐采标法二秆实若地定线二、实地径定线1．一般胸情况下载定线当路线写不受纵福坡限制舍时，定授线以平拦面和横拘断面为沸主安排猫路线。丝式其要点众是：以点定线帜，以线交乒点。以点宪定线旅，就百是在神全面傲布局愉和逐种段安阵排确自定的炼控制姥点间惩，结申合各否方面划因素众进一佣步确专定影绍响公烧路中通线位玩置的蓬小控信制点俊，然里后，炎按照洞这些逢小控慌制点我，大掠致穿侵出道润路直萝线的多方法奏。以胖线交畅点，势就是云在已紫定小奋控制注点的坑基础武上结礼合路夺线标辩准和滋前后记路线栏条件算，穿梢出直幸线，俊并延摆长交晨出交怨点。一般侧情况拿下定泊线(续)1)控制点的睁加密。两控制点有之间，一衫般不可能团作直线(特别是地蜜形困难、腰等级较低撞的公路)，常枣常需年要设质置交韵点，岗使路殿线转福弯，垄从而肝避开钳障碍衰物，阵利用银有利叹地形逢，以笼达到跃技术哭经济关的目臣的。敬加密半控制谜点，迁就是游在实团地寻宫找控赞制和娃影响屡路中祸线位怕置的池具体鹿点位出。一般小控忙制点有经通济性和控猎制性两种档控制点。2)穿线定点受各种际因素限来制的平劫面位置乓控制点钳比较多缓，而且拐这些点留在平面非上的分孩布又没刻有一定忽的规律翼，另一范方面路扮线受技罪术标准巧和平面敞线形组垫合的限岂制，不笔可能照际顾到每贞一个控兴制点。照因此，肝穿线定林点，就颜是根据毒技术标跪准和线醋形组合洁的要求很，满足遣控制点愈和照顾筑多数经浴济点，事前后考睡虑，用颠穿线的死办法延氧长直线削，交出震转角点户。在进呼行穿顶线定喂点时百，除报要满虹足技京术指北标的畅要求烂外，亡还应注意积以下甚几方另面问看题：（1）平冈线间辅必须央有足忘够的榨直线狗长度飞；（2）同向平茂曲线间应汉避免“断背销曲线”；在满足控秘制点要求肚的前提下表，调整交伍点位置使维路线偏角溪较小，交略点间距较萝长，以争盆取较好线览形。穿线定点（3）注意祥保证行菠车视距巷。确定信交点位贱置时，袄应尽量通避免交答点正对坝山嘴或绩其它障昆碍物。（4）注铁意力恋求平光面线搬形指裕标均俊衡，躁保持男线形疯的连镰续性肯，长办直线脉尽头逢应尽叶量避园免设绸小半延径曲侨线；骨路线攻绕避援障碍焰物时惯，要弱及早脾转向黄，以导使线叹形舒预顺均稍衡。（5）路线归平面弯皮曲要与透纵面起毒伏相适疑应协调手。在定旋线中既帖要防止逼由于路答线平面观过直使雪纵面起忘伏很大暑，造成洲大填大违挖现象风，又要周避免只童求纵面另平缓，皮而使平杯面随弯窄就弯线漫形很差珠现象。呆在复杂荡地形地贝段，可妖结合纸谷上移线允来求得柄平、纵凯面协调婶的线形拨。（6）长下坡衫尽头应避槐免急弯，花以利行车库安全。（7）定瞒线应拢同时继考虑肢纵面君线形锤指标蛙，尽笛量少病用或趟不用尽极限治纵坡柴，越繁岭线抢要避彼免反宪坡。穿线定点（8）注促意平贴、纵墓面组告合线脆形的臣要求烤。（9）要考兵虑多数淘经济控担制点的窝要求，孟使所穿辛直线横袭向填挖醋基本平酒衡。所缠定线形撞应保证伍路基横掏向稳定常性和经熟济性。另根据经芝验，一裙般要注姜意暗弯彩勿多填嫁、明弯另勿多挖然，这样魂，既减截少土石弯方又保客证路基裕稳定。（10）定线档时应注渴意横向票地形、点地质、垃地物控座制的要斑求，做烦到定的头是一条碧线、考华虑的是古一条带筋，从整削个路带汉范围来贺布置路伞线。（11）在横坡台较陡的路忙段，应注术意结合路虚基边坡加令固措施来锯安排路线怨，尽量避馆免高边坡抵和长深的把路堑。（12）注意路筝线与桥涵周和其它特催殊构造物贫的配合。3．曲线板定线经过穿线笼交点确定习了路线的棵交点位置挣，在交点础处还需要私根据标准药结合地形废、地物及爹其它因素定选择适宜怒的平曲线股半径，控派制曲线线朽位。1)单交点勤法单交点是狡实地定线家最常采用室的方法之傅一。它是稀用一个交闲点来确定犹一段单圆喉曲线的插包设曲线方瓶法。方法辽简便，适晓用于一般本转角不大悟，实地能轧直接钉设涉交点时。单交倚点法半径R的大脉小，企直接须影响壤曲线兼线位份，如图，当闲转角类较大资，不亮同半供径可哀能使存曲线绢线位允相差讨几米济甚至喊几十雹米。气线位吨的移白动将功直接日影响某线形幻玉、工懂程数阶量及联路基巩稳定诵，确反定半字径一瞎般结伞合地陵形和锄其它道因素援按以亏下控汉制条哪件来已选择慨。单交点时法①外距控诱制(即曲市线中灯点控臭制)如图根据弯道培内侧的固椅定建筑物陈，确定曲地线A点是不与膏其发生干嫌扰的控制粪点，即可耐用皮尺量括出控制的笔外距值E，并测出猾转角，即战可反算确棒定半径。单交点法②切线控制(即曲线喜起、终淘点控制)有时路线米为了控制参曲线起终坚点位置，壶要求曲线网的切线长钳为一定值皱，比如相钢邻的反向计曲线间要尸求一定的达直线长度御，或者要痕求桥头或信隧道洞口尿在直线上掉等，这时南曲线半径楼就由控制喇的切线长老来选定。③曲线难长控制当路吊线转絮角较彼小，底为使耻曲线悼长度戚满足回最短曲曲线枣长度捕，则俭曲线春半径偿最小腿值可涨反算始确定动。单交摆点法④曲线上任亭意点控制如图，有姨时路暴线由糊于桥草涵人旅工构断造物伪位置盲或原异路改反建的俯要求屑，控对制曲栋线必睛须从议任意晒点A通过时破，可用氧试算法僚选择半误径。其伴