2-2道路平面设计.

“十二五”规划教材《市政道路工程》配套电子教程第一篇道路线形第二节道路平面设计第二章路线平、纵断面设计复习：设计车辆设计车速设计交通量30位小时交通量现行交通量与设计年末交通量道路通行能力第二节道路平面设计道路是三维空间的实体，路线是道路中线的空间位置路线平面：路线在水平方向的投影路线的纵断面：沿道路中线竖直剖切再行展开中线上任意一点法向切面是道路在该点的横断面道路设计过程中，先确定平面的线形，再进行纵断面和横断面设计平面线形由直线、圆曲线、缓和曲线三个要素组成公路平面线形设计直线—缓和曲线—圆曲线—缓和曲线—直线城市道路平面线形设计直线—圆曲线—直线第二节道路平面设计平面曲线示例第二节道路平面设计行驶中汽车的导向轮与车身纵轴之间的关系角度为零角度为常数角度为变数汽车行驶轨迹线曲率为零——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道路平面线形要素第二节道路平面设计优点线形直捷，布设方便，行车视距良好，行车平稳缺点不能适应地形变化，不便于避让障碍，直线过长容易使驾驶员产生麻痹而放松警惕，发生行车事故，夜间行车时，对向行车灯光眩目不利安全一、直线第二节道路平面设计直线的最大长度在城镇及附近或其它景色有变化的地点，大于20V是可以接受的，在景色单调的地点最好控在在20V以内直线的最小长度当V≥60km/h时，同向曲线的直线最小长度为6V，反向曲线的最小长度不小于2V注意的问题长直线或长下坡尽头的平曲线，必须采取设置标志、增加路面抗滑能力等安全措施长直线上坡不宜过长，直线上的纵坡一般应小于3%长直线应与大半径凹曲线配合为宜直线的运用设计车速(km/h)1008060最大直线长度(m)200016001200同向曲线间最小直线长度(m)600480360反向曲线间最小直线长度(m)200160120道路直线长度表2-18第二节道路平面设计图2-2直线与曲率9b)回头曲线a)圆曲线第二节道路平面设计第二节道路平面设计长直线宜与大半径凹竖曲线组合使用采用长直线线形应注意的问题第二节道路平面设计避免“断背曲线”第二节道路平面设计优点布设方便，能很好地适应地形，避让障碍，与地形配合得当可获得圆滑、舒顺、美观的路线，又能降低工程造价使行车景观不断变化，使驾驶员保持适度的警惕，增加行车安全性，也可起到诱导行车视线的作用注意的问题半径不可过小而影响行车安全二、圆曲线第二节道路平面设计圆曲线上技术代号JD—交点（转角点）ZY—直圆（圆曲线起点）QZ—曲中（圆曲线中点）YZ—圆直（圆曲线终点）圆曲线的平面布设14第二节道路平面设计切线长2TRtg曲线长180LR外距值(sec1)2ER校正值2JTLZYJDT2LQZZYYZZYL几何要素曲线主点桩号里程计算曲线主点桩计算校核JDYZJT圆曲线的几何要素及主点桩号里程计算第二节道路平面设计汽车在圆曲线路段行驶时会产生离心力F曲线半径指标2GvFgR2127bVRi圆曲线半径第二节道路平面设计意义横向力系数表示单位车重所受到的横向力（离心力）其值越大对行车越不利取值大小的决定因素行车安全：确保行车不产生横向滑移操作方便、行车经济行车平稳、舒适取值一般取为控制值max0.15横向力系数μ的取值第二节道路平面设计三种平曲线最小半径一般最小半径：通常情况下推荐采用的最小半径值极限最小半径能保证按设计速度行驶的车辆安全行驶的最小半径不设超高最小半径当路线的半径大到一定值时，即使汽车在曲线的外侧时，也能获得足够的安全性和很好的舒适性公路圆曲线最小半径设计车速（km/h）1201008060403020一般值（m）10007004002001006530极限值（m）650400250125603015不设超高最小半径（m）路拱≤2.0%5500400025001500600350150路拱＞2.0%7500525033501900800450200各级公路最小平曲线半径表2-18第二节道路平面设计四种平曲线最小半径设超高最小半径设超高推荐半径不设超高最小半径不设缓和曲线最小半径当平曲线半径大于或等于此值时缓和曲线可以省略的最小半径城市道路圆曲线最小半径设计速度（km/h）100806050403020不设超高最小半径（m）1600100060040030015070设超高最小半径（m）一般值6504003002001508540极限值400250150100704020城市道路圆曲线最小半径表2-23第二节道路平面设计既要满足技术的经济合理，又要注意经济适用；既不能盲目采用高标准而过份地增加工程量，也不能仅考虑眼前的通行要求而采用低标准（不利于今后道路改造）应遵循的原则在地形条件许可时，尽可能采用大于或者等于不设超高最小半径在一般情况下或地形条件受限制时，应尽量采用大于或等于一般最小半径只有在地形特别困难时，方可采用极限最小半径圆曲线最大半径值不宜超过10000m圆曲线半径的应用第二节道路平面设计定义在直线与圆曲线、圆曲线与圆曲线之间设置的曲率连续变化的曲线特点易于适应地形，能很好地与汽车行驶轨迹相适应，使线形连续、美观，但缓和曲线计算、布设较繁琐三、缓和曲线第二节道路平面设计路线设计符合汽车转弯时的行驶轨迹，插入缓和曲线，使整条曲线的曲率形成一个连续变化的过程汽车以等速转弯时，行驶轨迹曲线上任意一点所对应的曲率半径与行驶的距离（弧长）成反比，这一行驶轨迹特性正好与数学上回旋线方程性质相同回旋线作为缓和曲线2rlA缓和曲线的性质第二节道路平面设计缓和曲线常数缓和曲线中心角曲线内移值曲线切线增长值028.6479SLR243242384ssLLPRR322240SSLLqR带缓和曲线的平曲线平面布设第二节道路平面设计JD—交点（转角点）ZH—直缓（第一缓和曲线起点）HY—缓圆（第一缓和曲线终点）QZ—曲中（曲线中点）YH—圆缓（第二缓和曲线起点）HZ—缓直（第二缓和曲线终点）设有缓和曲线的平曲线主点桩技术代号第二节道路平面设计切线长：2HTRptgq曲线长：022180180HSSLRLRL圆曲线长：02180YLR外矢距：sec2HERpR校正值：2HHHJTL平曲线几何要素计算第二节道路平面设计曲线主点桩里程计算曲线主点桩里程校核2HsyysZHJDTHYZHLLQZHYYHHYLHZYHLHHJDHZJT平曲线主点桩里程计算第二节道路平面设计定义为抵消车辆在平曲线路段上行驶时所产生的离心力，而在该路段横断面上设置的外侧高于内侧的单向横坡作用用车重产生的向内水平分力来抵消部分离心力，以利于行车安全与稳定设置要求当曲线半径小于表2-20或表2-23中规定的不设超高最小半径时，均应设置超高四、曲线超高27第二节道路平面设计超高横坡度计算车速的调整设计车速与实际车速之间的调整超高值计算式超高计算值取值要求任意半径超高横坡度不得大于极限超高横坡度，又不得小于路拱横坡度当计算结果yi≥maxyi时，取maxyyii。当计算结果maxgyyiii时，将yi按0.5%的坡度倍数取整。当计算结果yi≤gi（路拱坡度），取ygii。2127ViyR2127VAiyRmaxyigi平面曲线示例28第二节道路平面设计公路最大超高横坡度城市道路最大超高横坡度全超高横坡度公路最大超高横坡度表2-24公路等级高速公路一二三四一般地区10%8%积雪、严寒地区6%城市道路最大超高横坡度表2-25设计速度（Km/h）100，8060，5040，30，20最大超高横坡度（%）642第二节道路平面设计平曲线路段超高缓和段的布置当圆曲线上超高值和缓和段长度一定后，超高缓和应在全长上布设在设计中应根据超高变化情况，计算出任意断面上路肩两侧边缘及路中点对原设计标高（未加宽前路肩边缘标高）的相对高差，为施工放样提供依据超高的过渡第二节道路平面设计无中间带的公路超高横坡等于路拱横坡外侧车道绕路中线旋转，直至超高横坡超高横坡大于路拱横坡第一种：绕车道内侧边轴旋转第二种：绕中轴旋转第三种：绕车道外侧边轴旋转公路超高设置方式第二节道路平面设计第二节道路平面设计绕中间带的中心线旋转绕中央分隔带边缘旋转绕各自行车道中线旋转有中间带的公路超高设置方式33第二节道路平面设计城市道路超高方式应根据地形状况、车道数、超高横坡值、横断面形式、便于排水、路容美观等因素决定单幅路及三幅路机动车道宜绕中轴旋转；双辐路及四幅路机动车道宜绕中央分隔带边缘旋转，使两侧车行道各自成为独立的超高横断面城市道路超高布置方式第二节道路平面设计加宽值确定汽车轮迹需要汽车行驶摆动需要加宽值计算加宽值选用规定当圆曲线半径大于250m时，可不设加宽曲线路段加宽宜布置在弯道内侧各级公路的路面加宽后，路基也应相应加宽200.1jLVbRR五、曲线加宽35第二节道路平面设计高速公路、一级公路、二级公路及设计速度为40km/h的三级公路应采用第三类加宽值对不经常通行集装箱、半挂车的公路，可采用第二类加宽值四级公路和设计速度30km/h的三级公路可采用第一类加宽值表2-25公路双车道曲线部分的路面加宽值表加宽类别圆曲线半径加宽值（m）（m）汽车轴距加前悬（m）250～200200～150150～100100～7070～5050～3030～2525～2020～15150.40.60.811.21.41.82.22.5280.60.70.91.21.52_35.2+2.80.811.522.5_公路规范对加宽类别选用第二节道路平面设计城市道路加宽值城市道路圆曲线每条车道的加宽值表2-32圆曲线半径(m)车辆类型200＜R≤250150＜R≤200100＜R≤15060＜R≤10050＜R≤6040＜R≤5030＜R≤4020＜R≤3015＜R≤20小客车0.300.320.360.400.450.500.620.750．80大型车0.400.450.600.650.800.901.101.602.00铰接车0.450.550.750.951.251.501.902.803.50第二节道路平面设计1、加宽缓和段的长度加宽所需要的最小长度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20米的要求设置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不设缓和曲线，加宽缓和段长度取超高缓和段长度，渐变率不小于1：15，且长度不小于10米加宽缓和段第二节道路平面设计按直线比列加宽高次抛物线加宽sxjxjLbb4[4()3()]ssxxjxjLLbb2、加宽过渡方式第二节道路平面设计缓和段为了使行车能够安全、平稳、顺利地由直线向曲线、由大半径曲线向小半径曲线行驶所设置的过渡段设置目的为消除行车转弯时曲率突变，使行车能从容、顺适地进行曲率变化而设置的曲线缓和过渡段为缓和曲线为使行车平稳、顺适地进行横坡变化而设置的超高变化过渡段为超高缓和曲线为适应行车轨迹，顺适地进行宽度变化而设置的加宽过渡段为加宽缓和段类型缓和曲线、超高缓和段、加宽缓和段六、缓和段设置40第二节道路平面设计离心加速度变化的缓和长度操纵时间要求缓和段长度超高变化要求缓和段长度一般根据三方面缓和段长度的计算结果，取其中最长的并按5倍数取整后作为缓和段长度30.035sVLR3.61.2sVtVLsbiLq缓和段长度设计速度(Km/h)1201008060403020最小长度(m)100857060403020公路缓和曲线最小长度表2-3