公路平面测设-路线平面线形组成分析

01路线平面线形组成基本概念：路线----指道路中线。线形----道路中线的空间形状。路线平面线形组成

路线的平面--道路中线在水平面上的投影。路线纵断面--沿着中线竖直剖切，再展开。公路横断面--中线各点的法向切面。

中线路线平面线形组成

平面线形组成：

曲率为零的线形………线；曲率为常数的线形……圆曲线；曲率为变数的线形……缓和曲线。直线、圆曲线、缓和曲线称为“平面线形三要素”路线平面线形组成02直线特点及要求1.直线的特点1）优点（1）路线短捷、行车方向明确、视距良好、行车快速、驾驶操作简单。（2）线形简单，容易测设。（3）直线路段能提供较好的超车条件（所以双车道的公路间隔适当处要设置一定长度的直线）。

2）缺点（1）从行车的安全和线形美观来看：过长的直线，线形呆板，行车单调，易疲劳；也易发生超车和超速行驶，行车时司机难以估计车距；在直线上夜间对向行车易产生眩光。（2）不易与地形及周围环境相协调。

3）直线长度限制（1）直线最大长度70秒行程；前苏联8km；美国4.83km。总的原则：公路线形应与地形相适应，与景观相协调，直线的最大长度应有所限制，当采用长的直线线形时，为弥补景观单调的缺陷，应结合具体情况采取相应的技术措施。（2）采用长直线时的技术措施任何情况下都要避免追求长直线的错误倾向。若采用长直线，则应采取相应的技术措施。①在长直线上纵坡不宜过大，因为长直线加陡坡，下坡时很容易导致超速行车。②长直线与大半径凹形竖曲线组合为宜，这样可以使生硬呆板的直线得到一些缓和或改善。③道路两侧地形过于空旷时，宜采取种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长直线或长下坡尽头的平曲线，除曲线半径、超高、视距等必须符合规定要求外，还必须设置标志、增加路面抗滑能力等安全措施。

（3）直线最小长度

同向曲线间的直线最小长度同向曲线指两个转向相同的相邻曲线间连以直线所形成的平面线形。A.当Ｖ≥60km/h时，直线≥６Ｖ（以km/h计）m为宜。B.当Ｖ≤40km/h时，可参照上述规定执行。条件受限制时，曲线间直线长度不应小于按运行速度行驶3s的行程长度。

a）同向曲线b）反向曲线

反向曲线间的直线最小长度反向曲线指两个转向相反的相邻曲线间连以直线所形成的平面线形。A.当Ｖ≥60km/h时，直线≥２Ｖ（以km/h计）m为宜。B.当Ｖ≤40km/h时，可参照上述规定执行。条件受限制时，反向曲线间直线长度不应小于按运行速度行驶3s的行程长度。

回头曲线间的最小长度（表2-1）

适宜采用直线的地点有：（1）路线不受地形、地物限制的平原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为主体的地区；（3）为缩短构造物长度以便于施工的长大桥梁、隧道路线；（4）为争取较好的行车和通视条件的平面交叉前后；（5）双车道公路在适当间隔内设置一定长度的直线，以提供较好条件的超车路段。3.直线的运用条件

哪一个最优？03圆曲线特点及要求

二、圆曲线

1.优点1）测设比缓和曲线简便。2）易于适应地形。3）线形美观。2.缺点1）汽车在圆曲线上的行驶要受到离心力。2）视距条件差，容易发生交通事故。2.圆曲线半径

1）圆曲线半径确定考虑因素

根据汽车在圆曲线上行驶时的受力情况，得知：

由公式可知，圆曲线半径越大，横向力系数就越小，汽车就越稳定。所以从汽车行驶稳定性出发，圆曲线半径越大越好。但因地形、地质、地物等因素的限制，圆曲线半径不可能设置得很大，往往会采用小半径的圆曲线，这时如果半径选用的太小，又会使汽车行驶不安全，甚至翻车。所以必须综合考虑汽车安全、迅速、舒适和经济，兼顾美观，使确定的最小半径能满足某种程度的行车要求，这种最起码的半径数值，就是圆曲线的最小半径限制值。

极限最小半径：横向力系数和超高都达到大值。一般最小半径:指按设计速度行驶的车辆能保证其安全性和舒适性的最小半径，它是通常情况下推荐采用的最小半径值。不设超高最小半径:是指曲线半径较大，离心力较小，靠轮胎与路面间的摩阻力就足以保证汽车安全稳定行驶所采用的最小半径,这时路面就可以不设超高。

3）圆曲线最大半径：不宜超过10000m为宜。哪一个最大？哪一个最小？2）圆曲线最小半径类型圆曲线一般最小、极限最小半径设计速度（km/h）1201008060403020不设超高最小半径（m）路拱≤2%5500400025001500600350150路拱＞2%7500525033501900800450200不设超高的圆曲线最小半径在运用圆曲线最小半径时应遵循如下原则：（1）在选用圆曲线半径时，应与设计速度相适应，并应尽可能选用较大的圆曲线半径。（2）在地形、地物等条件许可时，优先选用大于或等于不设超高的最小半径；一般情况下宜采用极限最小曲线半径的4～8倍或超高为2%～4%的圆曲线半径；当地形条件受限制时，应采用大于或接近一般最小半径的圆曲线半径。在自然条件特殊困难或受其他条件严格限制而不得已时，方可采用极限最小半径。（3）在桥位处两端设置圆曲线时，应大于一般最小半径；当隧道内必须设置圆曲线时，应大于不设超高的最小半径。（4）《规范》规定圆曲线最大半径不宜超过10000m。3.圆曲线半径的运用04圆曲线要素及主点桩号计算0102034缓和曲线特点及要求带缓和曲线的平曲线计算缓和曲线的设计要求01缓和曲线特点及要求1.设置缓和曲线的条件

三级及以上公路，半径小于不设超高的最小半径时。1）缓和曲线的作用（1）有利于驾驶员操纵方向盘。（2）消除离心突变，提高旅客舒适性。（3）满足超高和加宽的要求。（4）与圆曲线配合，增加了线形美观。2.缓和曲线的作用与性质

2）缓和曲线的性质

（1）汽车行驶的轨迹方程（2）缓和曲线的数学形式-回旋线

汽车转弯时理论行驶轨迹的特点：由直线驶入圆曲线转弯时，其轨迹上的任一点的曲率半径与其行程L（自转弯开始点算起）成反比，即。回旋线数学方程，即。

由于汽车行驶的理论轨迹方程与回旋线数学方程相符，因此我国《标准》规定缓和曲线采用回旋曲线。经实践证明，回旋线作缓和曲线是比较好的线形。

（3）缓和曲线的参数

（1）缓和曲线最小长度考虑因素

1）从控制方向操作的最短时间考虑3s。

2）离心加速度变化率应限制在0.5-0.75。

3）根据超高渐变率适中。

4）从视觉上应有平顺感的要求考虑。

（2）缓和曲线最小长度

1）大于等于《规范》规定的最小长度。

2）取成5或10的倍数。3.缓和曲线最小长度02带缓和曲线的平曲线要素及主点桩号计算5.曲线主点桩号计算：

ZH(桩号)=JD(桩号)-THY(桩号)=ZH(桩号)+lhQZ(桩号)=HZ(桩号)-L/2YH(桩号)=HY(桩号)+Ly

HZ(桩号)=YH(桩号)+lhJD(桩号)=QZ(桩号)+J/2——第一段缓和曲线的起点（直缓点）；——第一段缓和曲线的终点（缓圆点）；——平曲线的中点（曲中点）；——第二段缓和曲线的终点（圆缓点）；——第二段缓和曲线的起点（缓直点）。03缓和曲线的设计要求6.缓和曲线设计要求1）缓和曲线运用时的注意事项：

（1）当圆曲线半径R较小或接近于100m时，回旋线参数A应取等于R；当R<100m时，则取A≥R。（2）当圆曲线半径R较大或接近于3000m时，回旋线参数A应取等于R；当R>3000m时，则取A<。2）缓和曲线省略条件

（1）直线与圆曲线间缓和曲线的省略lh

①R≥R免②四级公路（2）半径不同的同向圆曲线径相连接处，应设置缓和曲线但符合下述条件时可以省略缓和曲线（省略缓和曲线的两圆曲线径相连接的曲线叫复曲线）。①小圆半径大于表2-4所列“不设超高最小半径”时。②小圆半径大于表2-6所列“小圆临界半径”，且符合下列条件之一时：a.小圆曲线按最小回旋线长度设置回旋线时，大圆与小圆的内移值之差不超过0.1m时；b.设计速度≥80km／h时，大圆半径R1与小圆半径R2之比小于1.5；c.设计速度<80km／h时，大圆半径R1与小圆半径R2之比小于2。表2-6复曲线中的小圆临界圆曲线半径设计速度（km/h）120100806080604030临界曲线半径（m）21001500900500900500250130

1.简单形曲线（单圆曲线)形式：直线—圆曲线—直线用于①四级公路②其它各级，当R≥R免超常用于高速公路、四级公路四、平面线形组合类型

形式：直线－回旋线－圆曲线－回旋线－直线适用：高、一、二、三级中，当R<R免超时。注意：①满足几何条件：α>2βo②lh

：Ly

：lh＝１：１：１左右。③A的取值符合有关要求（R/3）≤A≤R。2.基本型

3.S型曲线

两个反向圆曲线用两个反向回旋线连接的组合形式，称为S型曲线。要求:①A1与A2宜相等。②（A1/A2）应＜2，有条件（A1/A2）宜＜1.5。③R1/R2=1-1/3为宜。若设短直线，其长度有限制

4.卵型曲线

形式：直线－缓和曲线(A1)－圆曲线（R1）－缓和曲线（A）－圆曲线(R2)－缓和曲线(A2)－直线

适用：用于四级公路公路中。

要求：卵形曲线R2/R1=0.2～0.8D/R2=0.003～0.03

两同向回旋曲线间不插入圆曲线而径相连接的组合形式称为凸型曲线。用于：山区公路二、三级中，地形、地物受限制的路段。注意：①必须满足的几何条件：2βo=α②凸形的回旋线的参数及其连接点的