道路勘测设计课件第1部分（课堂教学）

道路勘测设计第1章绪论1.现代交通运输的组成及特点铁路运输：线上的运输方式；适用于远程大宗货物及人流运输。特点：运输量大；速度快；不受气候和季节影响，可靠性强，运输本钱低。但需转运；装卸费用较高。水运：线上的运输方式；特点：耗能少，本钱低，投资省，载运量大，效率高。但受自然因素制约大，速度慢。航空运输：点——点的运输方式；适于快速运送旅客及贵重紧急商品、货物。特点：速度最快；舒适，基建周期短，投资少。单位运量少，本钱费用最高，专业性强〔专用〕。管道运输：线上的运输方式；是运送液体、气体和粉状货物的专用方式。特点：运量大，连续性强，运距短，占地少，耗能少，费用低，受气候和季节影响小，平安性好，效率高。但运送货物类别单一。1.1道路运输概论1.1道路运输概论1.1道路运输概论道路运输机动灵活、周转迅速，直达性强。可以将物资、商品直接运到市场、仓库、工矿企业和农村田头。在城市和乡村、生产和消费之间架起桥梁，减少中转、开展道路运输，有利于装卸环节，方便人民群众。既是一个独立的运输体系，又是对铁路、水运、航空运输及其集散客户运输方式的补充。道路运输是唯一能兼顾运输中多方面根本要求的运输方式，是当代运输得以高速开展的根本原因。〔2〕道路运输的地位和作用道路运输是交通运输的重要组成局部，它能实现物质产品和人员交流，是确保社会生产和活动正常的根本条件之一；1.1道路运输概论道路运输是地区间、部门间、企业间经济联系的保障；是一个分工合作协调开展的综合运输体系；是商品经济开展的催化剂，道路运输开展水平是衡量和反映一个国家和地区经济开展水平的主要指标之一。综上所述，开展道路运输，有利于促进地区间、部门间、企业间的物质交流，促进社会生产和整个国民经济的繁荣；开展道路运输，有利于改善人民群众的旅行条件，提高人民的物质文化生活水平；开展道路运输，有利于促进各地区经济和文化的繁荣，加强各地人民间的交流与团结；开展道路运输，有利于加强边疆地区的建设和防务，稳固国防。

1.1道路运输概论3.高速公路的特殊地位和作用〔1〕高速公路的特点高速公路是汽车专用、分隔行驶、全部立交、全部控制出入、设施完善及高标准的公路。与一般公路相比有以下优点：①车速高②通行能力大③运输费用省，经济效益高④行车平安1.1道路运输概论〔2〕高速公路的地位和作用①高速公路能更好地促进社会的开展a.促进全社会的生产和运输的合理化b.促进沿线经济开展和资源开发c.加速物质生产和产品流通d.促进水运、铁路与高速公路的联运e.有利于城市人口的分散和卫星城镇的开发②高速公路产生巨大的经济效益推动经济的开展a.直接经济效益b.间接经济效益〔3〕高速公路对国防的意义1.1道路运输概论4.公路运输的开展趋势我国道路存在如下几方面的问题：1〕公路数量少〔1〕公路通车总里程，高速公路总量也明显偏少、高速公路里程占公路总里程的比例偏低；〔2〕公路密度低2〕公路网等级低、高等级公路少、路面质量差、标准低3〕开展不平衡4〕通行能力低5〕效劳水平低。公路运输效劳不满足要求。1.1道路运输概论5．开展方向与规划1〕开展方向〔1〕提高等级与加大密度并举。新建公路，沟通断头路。国道主干线高速公路网建设〔2〕运输工具向专业化方向开展。大型车、小型车开展，控制中型车〔3〕运输效劳向高效优质开展。〔4〕管理信息化开展。2〕开展规划〔1〕国道主干线公路全部建成高速公路。〔2〕省道干线道路网形成。〔3〕2030年实现智能化公路运输系统。〔4〕2040年智能化综合交通运输系统形成。“两纵两横”国道主干线“两纵两横”国道主干线示意图“五纵七横”国道主干线“五纵七横”国道主干线示意图国道主干线国道主干线规划线国道：G102，G222，G301省道：S105县道：X101乡道村道国道网分类：首都放射线：编号1南北纵线：编号2东西横线：编号3我国公路网管理层次：西部开发八大通道(2002年)国家高速公路网规划

7918网

(2005年)1.道路的分类〔1〕道路的定义道路是供各种车辆〔无轨〕和行人等通行的工程设施。按其使用特点分为公路、城市道路、厂矿道路、林区道路和乡村道路。〔2〕公路公路是布置在大地外表上供各种车辆行驶的一种线形带状结构物。按其重要性和使用性质可划分为：国家干线公路〔简称国道〕、省级干线公路〔简称省道〕、县级公路〔简称县道〕以及专用公路。国道，是指在国家干线网中，具有全国性的政治经济和国防意义，由国家统一规划，并经确定为国家级干线的公路。2.道路的分级其它公路为除高速公路以外的干线公路、集散公路、地方公路，分为四个等级。一级公路为供汽车分向、分车道行驶的公路，一般能适应按各种汽车折合成小客车的远景设计年限年平均昼夜交通量为15000~30000辆；二级公路一般能适应按各种车辆折合成中型载重汽车的远景设计年限年平均昼夜交通量为3000~7500辆；三级公路一般能适应按各种车辆折合成中型载重汽车的远景设计年限年平均昼夜交通量为1000~4000辆；四级公路一般能适应按各种车辆折合成中型载重汽车的远景设计年限年平均昼夜交通量为：双车道1500辆以下；单车道200辆以下。3.公路等级的选用地形分类可参考地形特征划分为：平原、微丘地形山岭、重丘地形平原地形：指一般平原、山间盆地。高原〔高平原〕等地形平坦，无明显起伏，地面自然坡度一般在3°以内；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；对于河湾顺适、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，路线纵坡平缓或略有起伏，也属平原微丘地形。重丘地形：指连续起伏的山丘，且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、纵面大局部受地形限制；高原地区的深浸蚀沟，以及有明显分水线的绵延较长的高地，地面自然坡度多在2°以上，路线平、纵面大局部受地形限制。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，地面自然坡度大局部在20°以上，路线平、纵、横面大局部受地形限制。地形分类〔适用于一、二、三、四级公路〕

公路等级高速公路

一

二

三

四计算行车速度（km.h-1)1201008060100608040603040207.交通量交通量是指在单位时间内通过道路上某一断面处来往的实际汽车数。单位时间一般用一小时或一日，分别称为小时交通量和日交通量。交通量既有按车道计算的，也有将车道合计一起计算的；既有只考虑单方向的，也有将两个方向合计一起考虑的。交通量随季节、气候和时间而变化。常用到的交通量有：1〕年平均昼夜(双向)交通量N，即一年365天交通量观测结果的平均值，作为决定路线等级及拟定道路修建次序的主要依据。2〕最大日(双向)交通量N1,即一年365天中交通量中的最大值，用以研究公路交通的不均衡情况。3〕最大顶峰小时(双向)交通量N2，即以一小时为单位所观测结果中最大的交通量，用以确定道路几何现行标准的参考。4〕日平均小时(双向)交通量N3。根据我国的实际情况，昼夜平均小时不应用24小时计算，而用16小时计算，因为在我国公路上深夜很少有车辆行驶，据观测统计，一般从上午五时到晚上九时这16小时中的交通量占24小时交通量的96%，可见采用16小时为指标根本上可以代表每昼夜的交通量。故用16小时来平均，以便能比较准确地反映平均小时交通量。载重汽车为：1.0(包括：大客车、重型载重汽车、三轮汽车、胶轮拖拉机带挂车)；带挂车的载重汽车为：1.5(包括：大平板车)；小汽车为：0.5(包括：吉普车、手扶拖拉机带挂车)；兽力车为：2.0；架子车、独轮车、板车为：0.5；自行车为：0.1。8.通行能力与行车密度道路的通行能力亦称道路交通容量，是指车辆在以正常情况下可以接受的运行速度，在保证行车舒适、车流无阻碍的条件下，单位时间内通过道路上某一断面处的最大车辆数，以辆／h或辆／昼夜计。当道路上的交通量等于该道路的通行能力时，就会出现运行拥挤现象，这时，所有车辆就会以大致相同的速度跟随行驶，超车无法实现，一旦发生干扰就会造成交通阻塞或断续运行。当道路上的交通量小于该道路的通行能力时，就为司机驾驶上创造一定自由权，就会有超车的可能。因此道路的通行能力是正常条件下道路交通量的极限数值。影响通行能力的主要因素有道路条件、交通条件、汽车性能、气候环境等。在设计道路时，必须使道路具有足够的通行能力来满足在该路上远景行车密度的要求。交通量和交通密度，前者是固定地点，在一定时间内通过的车辆数，而后者那么是固定时间(一般以平均昼夜计算)，在一定长度路段(例如10km)上的车辆数量，它反映了道路上车辆的密集程度。如设交通量为Q(辆／h)、交通密度为K(辆／h)、路段平均车速为V(km/h)，那么它们之间有如下关系：Q=KV1.3道路的根本组成1.公路的根本组成〔1〕线形组成包括平面线形、纵面线形、空间线形等。〔2〕结构组成结构组成主要包括：路基路面工程，排水工程〔桥涵、渗水路堤、过水路面等〕，防护工程〔挡土墙、护坡、护栏等〕、特殊构造物以及交通效劳设施。1〕路基路面的根底，是行车局部的根底，设计时必须保证其稳定性、坚实并符合规定的尺寸，以承受汽车和自然因素的作用。断面形状一般有路堤、路堑、半填半挖三种路基形式，如图1-1。2〕路面是用各种坚硬材料铺筑于路基顶面的单层或多层供汽车直接行驶的结构层。通常路面由基层及面层两局部组成，如图1—2所示。如沪嘉高速公路某段路面结构厚为69cm，面层由5cm中粒式沥青混凝土〔防滑面〕、6cm粗粒式沥青混凝土组成；基层由8cm贯入式碎石、35cm粉煤式三渣、15cm砾石砂组成。路面按其使用品质、材料组成和结构强度可有高级、次高级、中级、低级之分。按其力学性质可分为柔性路面和刚性路面两大类。常用材料有沥青、水泥、碎〔砾〕石、砂、粘土等。3)排水构造物主要为桥涵和涵洞。山区及宽浅水流处有时修筑渗水路堤及过水路面。渗水路堤是用石块堆砌成的路堤，用以通过流量不大的季节性水流，如图1-4。过水路面是容许周期性水流从路外表通过的行车局部，如图1-5。4)桥涵为跨越水流供汽车行驶的构造物，如图1-3所示为小桥及涵洞。

5)防护工程为保证路基稳定或行车平安所修筑的工程设施，如挡土墙、护坡、护拦等，如图1-6。6)特殊构造物如隧道、半山桥、路台等。

警告标志：指明前面有行车障碍物和行车危险的地点，促使驾驶员集中注意力；禁令标志：指明各种必要遵守的交通限制，如车速限制、不准停车等；指示标志：指示驾驶员行驶的方向、里程等；指路标志：表示行政区划分界、地名、预告出入口等；效劳设施：如加油站、汽车站、养路站、食宿站等。植树绿化与美化工程：是美化公路环境的必要组成局部，它为道路使用者提供一个平安、舒适的行车环境。环境绿化有利于净化空气、舒畅人们的心情，且可提高行车的平安。7〕交通效劳设施照明设施：如灯柱、弯道反光镜等；交通标志：使驾驶员知道前面路段的情况和特点，有以下四类：2、城市道路的组成城市道路的组成，包括供城市中各类车辆行驶用的机动车道、非机动车道和人行道、绿化带；沿街沟、进水口、地下管道、窨井、雨水管、排污管、构筑物；沿街地面设施，如照明灯柱、电杆、给水栓等；地下各种管线，如电缆、煤气管；交通平安设施；交叉口、停车场、公共汽车站台等。1.4道路勘测设计程序〔1〕工程可行性研究可行性研究应附有必要的图表，其中包括路线方案〔及比较方案〕图、历年工农业总产值与客货运量统计表、公路客货运量、交通量预测表、效益计算表等。在可行性研究同时，应进行环境影响分析，以工程性质、路线位置、资源利用、环境影响等为依据。同时，可行性研究还应对工程进行宏观分析，确定工程是否成立。在方案任务书下达后，进行初步设计的同时，应编制环境影响评价书〔EIS:environmentalimpactstatement〕，即根据预测工程对环境的影响，提出对环境污染、破坏的防治措施以及综合整治的方法。〔2〕设计任务书〔3〕勘测设计阶段的划分〔4〕设计文件编制设计文件是公路勘测设计的最后成果，经审查批准后是公路施工的依据。其组成、内容和要求随设计阶段不同而异。根据?公路工程根本建设工程设计文件编制方法?〔1996年1月1日交通部批准〕规定，设计文件组成和内容：由总说明书、总体设计〔高速公路、一级公路〕、路线、路基、路面及排水、桥梁、涵洞、隧道、路线交叉、交通工程及沿线设施、环境保护、渡口码头及其它工程、筑路材料、施工方案〔施工组织方案〕、设计概算〔施工图预算〕共13篇组成。其表达形式有：文字说明、设计图、表格三种。〔5〕城市道路红线规划道路红线是指城市道路用地的分界控制线，红线间的宽度为道路的用地范围，也称道路的总宽度、规划路幅。城市道路的红线规划是依据城市总体规划确定的道路网的形式和各条道路的功能、性质、走向和位置等因素确定。红线设计的主要内容有：1〕确定道路红线宽度：根据道路的功能、性质，考虑道路横断面型式，定出机动车道、非机动车道、人行道和绿化带等组成局部的合理宽度，从而确定道路的总宽度，及红线宽度；2〕确定红线位置：在城市总体规划根底上对新建区道路，选择规划道路中心位置，并拟定道路横断面宽度绘出道路红线，对旧城改建道路规划红线应根据少拆迁原那么以一侧拓宽为宜，对于长期控制，逐步形成的道路，定位时，可按照现有道路中线不动，两侧建筑平均后退确定；3〕确定交叉口型式：根据各交叉口的类型与具体条件和近、远期结合的要求，确定交叉口用地范围、具体位置和尺寸，并以红线方式绘在平面图上；4〕确定控制点的坐标和标高：规划道路中线的转折点和各条道路的交点，即控制点，控制点平面位置可直接实地测量，标高那么由竖向规划、设计确定。复习思考题第二章道路平面设计

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：是指道路中线的空间位置。路线平面图：路线在水平面上的投影。路线纵断面图：沿道路中线的竖向剖面图，再行展开即是路线的纵断面。路线横断面图：道路中线上任意一点的法向切面是道路在该点横断面。第一节道路平面线形概述

路线平面设计：在路线平面图上研究道路的根本走向及线形的过程。路线纵断面设计：在路线纵断面图上研究道路纵坡及坡长的过程。路线横断面设计：在路线横断面图上研究路基断面形状的过程。路线设计：指确定路线空间位置和各局部几何尺寸的工作。二、平面线形设计的根本要求行驶中汽车的轨迹的几何特征：〔1〕轨迹连续。这个轨迹是连续的和圆滑的，即在任何一点上下出现错头和破折；〔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根本线形构成的，称为平面线形三要素。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。直线线形大多难于与地形相协调，假设长度运用不当，不仅破坏了线形的连续性，也不便到达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。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：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平安措施。〔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组合为宜，这样可以使生硬呆板的直线得到一些缓和。?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。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V≥100km/h〕。公路线形首先考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。合理利用地形和防止采用长直线。3.最大直线长度问题：1．同向曲线间的直线最小长度?标准?：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〕。三、直线的最小长度2．反向曲线间的直线最小长度?标准?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km／h计〕的2倍为宜。一、圆曲线的几何元素各级公路和城市道路不管转角大小均应设置平曲线，而圆曲线是平曲线中的主要组成局部。路线平面线形中常用的单曲线、复曲线、双交点或多交点曲线、虚交点曲线、回头曲线等中一般均包含了圆曲线。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。第三节圆曲线圆曲线几何元素为：曲线主点里程桩号计算：

计算基点为交点里程桩号，记为JD，

ZY=JD-TYZ=ZY+LQZ=ZY+L/2JD=QZ+J/2XY〔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〕；μ——横向力系数；ih——超高横坡度；i1——路面横坡度。当设超高时：不设超高时：1．横向力系数μ对行车的影响及其值确实定：

μ值的增大，乘车舒适感恶化。当μ〈0.10时，不感到有曲线存在，很平稳；当μ=0.15时，稍感到有曲线存在，尚平稳；当μ=0.20时，己感到有曲线存在，稍感不稳定；当μ=O.35时，感到有曲线存在，不稳定；当μ=0.40时，非常不稳定，有倾车的危险感。μ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。?标准?规定：高速公路、一级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局部能平安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局部时，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平安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能保证平安、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。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〔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。?标准?规定圆曲线的最大半在不宜超过10000m。〔四〕圆曲线半径确实定〔P48〕一、缓和曲线的作用与性质〔一〕缓和曲线的作用1．线形缓和：曲率连续变化，线形圆滑美观2．行车缓和：离心加速度逐渐变化，旅客感觉舒适；有利于驾驶。3．超高缓和：超高横坡度逐渐变化，行车更加平稳4．加宽缓和：适应汽车在平曲线上行驶第四节缓和曲线

〔二〕缓和曲线的性质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，这一性质与数学上的盘旋线正好相符。式中：ρ——盘旋线上任一点的曲率半径l——盘旋线上某点到原点的曲线长C——参数〔一〕盘旋线的数学表达式盘旋线是公路路线设计中最常用的一种缓和曲线。我国?标准?规定缓和曲线采用盘旋线。二、盘旋线作为缓和曲线回旋线起点切线o盘旋线的根本公式为：

式中：ρ——盘旋线上某点的曲率半径〔m〕；l——盘旋线上某点到原点的曲线长〔m〕；A——盘旋线的参数。A表征盘旋线曲率变化的缓急程度。1.各要素的计算公式根本公式：r·l=A2，〔二〕盘旋线的几何要素任意点P处的曲率半径：P点的盘旋线长度：P点的半径方向与Y轴的夹角回旋线起点切线o(1)几何元素的计算2．有缓和曲线的道路平曲线几何元素缓和曲线终点处的缓和曲线角:设缓和曲线后圆曲线内移值：缓和曲线切线增长值：总切线长：总曲线长：外距：校正值：J=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–THY=ZH+LsQZ=ZH+L/2YH=HZ–LsHZ=ZH+L盘旋曲线上任意点的坐标公式：要圆曲线上任意点的坐标公式：例题：平原区某二级公路有一弯道，偏角α右=15°28′30″，半径R=600m，缓和曲线长度Ls=70m，JD=K2+536.48。求：〔1〕计算曲线主点里程桩号；〔2〕计算曲线上每隔25m整桩号切线支距值。解：〔1〕曲线要素计算：J=2T-L=2×116.565-232.054=1.077〔2〕主点里程桩号计算：以交点里程桩号为起算点：JD=K2+536.48ZH=JD–T=K2+536.48-116.565=K2+419.915HY=ZH+Ls=K2+419.915+70=K2+489.915QZ=ZH+L/2=K2+419.915+232.054/2=K2+535.942HZ=ZH+L=K2+419.915+232.054=K2+651.969YH=HZ–Ls=K2+651.97–70=K2+581.969〔3〕计算曲线上每隔25m整桩号的切线支距值：列表计算曲线25m整桩号：ZH=K2+419.915K2+425K2+450K2+475K2+500…

平曲线切线支距计算表

桩号计算切线支距l缓和曲线圆曲线xSySφm(°)xCyCZH+419.915000

K2+4255.0855.0850.000

K2+45030.08530.0850.108

……

HY+489.9157069.9761.361

K2+50010.085

4.305380.0382.033K2+52535.085

6.6926104.9224.428……

计算切线支距值：〔1〕LCZ=K2+425〔缓和曲线段〕，ZH=K2+419.915l=2425-2419.915=5.085〔2〕LCZ=K2+500，HY=K2+489.915〔圆曲线段〕lm=2500-2489.915=10.085x=q+Rsinm=34.996+250sin4.3053=80.038(m)y=p+R(1-cosm)=0.34+250〔1-cos4.3053〕=2.033(m)三、缓和曲线的长度〔一〕缓和曲线的合理长度?标准?规定：应根据线型设计以及对平安、视觉景观等要求选用最大值。1.从行车平安考虑缓和曲线的最小长度〔1〕从控制离心加速度变化率考虑我国公路计算标准一般建议as≤0.6〔2〕从控制超高附加纵坡不宜过陡考虑由于缓和曲线上设有超高缓和段，如果缓和段太短，那么会因路面急剧地由双坡变为单坡而形成一种扭曲的面，对行车和路容均不利。?标准?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——从超高放置轴至外侧路面边缘的宽度；Δi——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〕从控制转向盘操作的最短时间考虑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?标准?按行驶时间不小于3s的要求制定了各级公路缓和曲线最小长度。P51表3.6规定了缓和曲线的最小长度。2.从景观协调考虑应有的缓和曲线的合理长度对高等级的公路，应尽可能利用缓和曲线线型以适应地形景观，使视觉舒顺利。3.从视觉、曲线的合理布设等考虑缓和曲线的合理长度〔二〕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p≤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，假设取p=0.10，那么不设缓和曲线的临界半径为：由上表可知，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。?标准?规定可不设缓和曲线的情况：〔1〕在直线和圆曲线间，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〞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〕小圆半径大于表中所列半径：四、其它形式的缓和曲线〔一〕三次抛物线三次抛物线的方程式：〔二〕双纽线双纽线方程式：第五节平曲线的超高与加宽一、曲线〔弯道〕超高〔一〕超高及其作用定义：为抵消车辆在曲线路段上行驶时所产生的离心力，在该路段横断面上设置的外侧高于内侧的单向横坡，称之为超高。当汽车在弯道上行驶时，将受横向力的作用，其值大小可用横向力系数μ表示.减小横向力的方法：增大曲线半径：有时是困难的降低车速：设计中不推荐增大向内侧倾斜的横坡——设置超高横坡：〔本钱低、效果好〕(二)超高坡度

1)最大超高坡度

当采用极限最小半径时即为计算最大超高坡度。

最大超高坡度的限值与气候条件、地形、地区、汽车以低速行驶的频率、路面施工的难易程度等因素有关。2〕超高坡度确实定超高坡度按计算行车速度、半径大小计算，并结合路面类型、当地自然条件等最后确定，但应大于路拱坡度。(三)超高方式

①无中间带的公路

a．超高横坡度等于路拱坡度时，外侧车道绕路中线旋转，直至超高横坡值。b．超高横坡度大于路拱横坡度时，有三种过渡方式：i．绕行车道内边缘旋转，简称边轴旋转〔一般用于新建公路〕。ii.绕中线旋转，简称中轴旋转〔一般适用于改建公路〕。iii．绕外边缘旋转。仅在特殊设计时采用(如强调路容美观、外侧因受条件限制不能抬高等)。

②有中间带的公路

a．绕中间带的中心线旋转〔用于窄中间带的公路〕。b．绕中央分隔带边缘旋转〔成为各自独立的单向超高断面，中央分隔带呈水平状态。用于宽度不同的中间带〕。C．绕各自行车道中线旋转〔成为各自独立的单向超高断面，中央分隔带呈倾斜。用于单向车道数大于4的公路〕。(四)超高缓和段

超高设于圆曲线之范围内，两端用过渡段与直线相连。从直线段的双向横坡渐变到圆曲线路段具有超高单向横坡的过渡段称为超高缓和段。

双车道公路的超高缓和段长度：

——超高缓和段长度(m)；B——旋转轴至行车道(设路缘带时为路缘带)外侧边缘的宽度(m)；

——超高坡度与路拱坡度代数差(％)；P——超高渐变率(又称附加纵坡)，即旋转轴线与行车道(设路缘带时为路缘带)外侧边缘线之间相对升降的比率。绕中线旋转，表示为：绕边线旋转，表示为：式中：B——路面宽度(m)；ic——最大超高横坡；iG——路拱横坡。在确定超高缓和段长度时，应注意：①超高缓和段长度一般应采用5的倍数，并不小于l0m。

②横坡度由2％(或1.5％)过渡到0％路段的超高渐变率不得小于1/30。

③超高的过渡应在盘旋线全长范围内进行，四级公路超高的过渡应在超高缓和段的全长范围内进行。

(五)超高值的计算

超高缓和段上各断面处的路基外缘和内缘与路基设计标高之高差hc——超高值。

路面超高方式图就是指路面横坡度沿路线纵向的变化图。应用：纵断面图中“超高〞栏设计文件组成局部之一：超高方式图〔六〕路面超高方式图的绘制方法-----超高方式图绘图规那么：〔1〕按比例绘制一条水平基线，代表路中心线，并认为基线的路面横坡度为零。〔2〕绘制两侧路面边缘线。用实线绘出路线前进方向右侧路面边缘线，用虚线绘出左侧路面边缘线。假设路面边缘高于路中线，那么绘于基线上方，反之；绘于下方。路边缘线离开基线的距离，代表横坡度的大小〔比例尺可不同于基线〕。〔3〕标注路拱横坡度。向前进方向右侧倾斜的路拱坡度为正，向左倾斜为负。------二、平曲线加宽(一)定义为适应汽车在平曲线上行驶时，后轮轨迹偏向曲线内侧的需要，在平曲线内侧相应增加的路面、路基宽度称为曲线加宽(又称弯道加宽)。(二)加宽值圆曲线上加宽值由几何需要的加宽和汽车转弯时摆动加宽两局部组成。1.几何加宽值的计算e——一条车道加宽值(m)；R——曲线半径(m)；A——设计车长(m)。2.摆动加宽值?标准?规定：

平曲线半径等于或小于250m时，应在平曲线内侧加宽。

四级公路和山岭重丘区的三级公路采用第1类加宽值；

其余各级公路采用第3类加宽值；

不经常通行半挂车和集装箱的公路采用第2类加宽值。(三)加宽缓和段

为了使路面和路基均匀变化，设置一段从加宽值为零逐渐加宽到全加宽的过渡段，称之为加宽缓和段。

1.加宽缓和段的长度LJ加宽缓和段长度取决于三方面的要求：①加宽所需的最小长度。在不设缓和曲线或超高缓和段时，加宽缓和段长度应按渐变率1：15且不小于10m长度的要求设置；②超高缓和段长度LC；③缓和曲线长度。设置缓和曲线或超高缓和段时，加宽缓和段长度采用与缓和曲线或超高缓和段长度相同的数值。

2.缓和段内加宽值的过渡方式①按直线比例变化

——加宽缓和段上任一点的加宽值(m)；

——行车道加宽值(m)；——加宽缓和段内任一点到缓和段起点的长度(m)；——加宽缓和段长度(m)。这种过渡方式处理简单粗糙，不圆滑美观，适用于一般二、三、四级公路。

②切线法

为消除加宽缓和段内侧边线与圆曲线起、终点的明显折点，采用路面加宽边缘线与圆曲线上路面加宽后边缘线圆弧相切的方法。

一般适用于四级公路人工构造物路段。③插入高次抛物线的方法在加宽缓和段上插入一条高次抛物线，抛物线上任意点的加宽值：bjx＝〔4k3-3k4〕bj式中：路面边缘线圆滑、顺适，适用于高速公路、一级公路以及对路容有较高要求的二级公路。如：〔1〕位于大城市近郊的路段；〔2〕桥梁、高架桥、挡上墙、隧道等构造物处；〔3〕设置各种平安防护设施的地段。路面应在曲线内侧进行加宽。路面加宽后，路基也应相应加宽。四级公路路基采用6.5m以上宽度时，当路面加宽后剩余的路肩宽度不小于0.5m时，那么路基可不予加宽；小于0.5m时，那么应加宽路基以保证路肩宽度不小于0.5m。分道行驶公路，当圆曲线半径较小时，其内侧车道的加宽值应大于外侧车道的加宽值，设计时应通过计算确定其差值。(四〕平曲线加宽要求④盘旋线过渡在缓和段上插入盘旋线，这样不但中线上有盘旋线，而且加宽以后的路面边线也是盘旋线，与行车轨迹相符，保证了行车的顺适与线形的美观。一.定义：汽车在行驶中，从车道中心线上1.2m的高度，能看到该车道中心线上高为0.1m的障碍物顶点后，及时采取措施，防止发生交通事故所需要的必须的最小距离。

存在视距问题的情况：夜间行车:设计不考虑平面上：平曲线〔暗弯〕第六节行车视距

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：汽车行驶时，自驾驶人员看到前方障碍物时起，至到达障碍物前平安停止，所需的最短距离。(2)会车视距：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平安停止，所需的最短距离(会车视距SH约等于2倍停车视距)。(3)超车视距：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平安驶回原车道所需的最短距离。另外有错车视距、避让障碍物视距等。

二、行车视距分类：三、行车视距构成

1．停车视距平安距离(5-10米)反响距离制动距离停车距离STt-司机反响时间〔一般为2.5秒〕-路面与轮胎间的纵向摩擦系数V-行驶速度，取计算行车速度的85%-100%2.超车视距加速S1超车〔逆向行驶〕S2平安距离S3对向行驶S4最小必要超车视距全超车视距〔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平安距离S3:S3=15～60m〔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过程，全超车视距为：S超=S1+S2+S3+S4最小必要超车视距为：

折减的超车视距：S超=S1+S2+S3+S'4

最小必要超车视距为：加速S1超车（逆向行驶）S2安全距离S3对向行驶S4最小必要超车视距全超车视距对向汽车行驶时间大致为t2的2/3，四、各级公路对视距的要求

1.高速公路、一级公路应满足停车视距的要求。2.二、三、四级公路一般应满足会车视距的要求，其长度应不小于停车视距的两倍。3.二、三、四级公路还应在适当间隔内设置满足超车视距“一般值〞的超车路段。当地形及其它原因不得已时，超车视距长度可适当缩减，最短不应小于所列的低限值。在二、三级公路中，宜在3min的行驶时间里，提供一次满足超车视距的超车路段。一般情况下，不小于总长度的10%～30%，并均匀布置。五平曲线视距的保证

一、横断面上视距保证汽车在弯道上行驶时，弯道内侧行车视线可能被树木、建筑物、路堑边坡等障碍物所阻挡而使行车视距受到影响。在路线设计时必须检查平曲线上的视距是否能得到保证，如有遮挡时，那么必须去除视距区内侧横净距内的障碍物.二．平曲线视距检查方法①视距包络曲线法②最大横净距法〔一〕视距包络曲线横净距横净距：在弯道各点的横断面上，驾驶员视点轨迹线与视距线之间的最大距离叫横净距。〔二〕最大横净距及其计算hSBA驾驶员视点位置：平面：距未设加宽的路面外边缘1.5m,

或距路中线1.5m

b

高度：1.2m最大横净距：在弯道内所有横净距中的最大值，称为最大横净距，用h表示。其值可根据视距S和弯道的曲线长L、行车轨迹曲线半径RS算出。

1．不设盘旋线的横净距计算〔1〕L>S

最大横净距计算方法：式中：Rs——驾驶员视点轨迹线半径，式中：

Ls——曲线内侧视点轨迹线长度h〔2〕L<S2．设盘旋线的横净距计算〔1〕圆曲线长L'>S:〔2〕曲线总长L>S>L'〔3〕曲线总长L<S三、保证行车视距的工程措施1．去除障碍物：〔1〕去除视距包络曲线与视点轨迹线间的全部障碍物。适用：连续障碍物的去除，如路堑边坡等。〔2〕去除距离视点轨迹线小于最大横净距的障碍物。适用：分散障碍物，如独立建筑物等。h1h2h32.分道行驶：二、三、四级公路，在工程特殊困难，或受其它条件限制路段，假设保证2倍停车视距不可能，那么必须满足停车视距，同时必须采用严格的分道行驶措施。如设分道线、分隔带、分隔桩；或设成两条别离的单车道。老方法：图解法确定视距切除范围一、平曲线线形设计一般原那么〔一〕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。〔二〕行驶力学上的要求是根本的，视觉和心理上的要求对高速路应尽量满足。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、平安舒适。设计速度<40km／h的公路，首先应在保证行车平安的前提下，正确地运用平面线形要素最小值。第七节平面线形设计

1．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。假设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。〔四〕应防止连续急弯的线形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盘旋线。1．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。假设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。2．高、低标准之间要有过渡。〔五〕平曲线应有足够的长度汽车在公路的任何线形是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)偏角小于7°时的平曲线最小长度：式中：α——公路偏角，当α<2°时，按α=2°计算。

二、平面线形要素的组合类型

〔一〕根本型按直线-盘旋线-圆曲线-盘旋线-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、盘旋线之长度比设计成1：1：1。〔二〕S型两个反向圆曲线用两段盘旋线连接的组合。适用场合：交点间距受限〔交点间距较小〕。<2Vα2α1JD1JD2〔2〕在S型曲线上，两个反向盘旋线之间不设直线，是行驶力学上所希望的。不得已插入