1、公路勘測設計單元一、公路勘測設計概論單元學習目標1能夠識別“7918”網的組成及規劃。并會進行交通量換算及計算。2依據交通量及功能能夠進行公路等級的分級。3能夠根據各種因素進行設計交通量預測，并學會交通量的統計方法。一、公路發展概況及規劃1、運輸系統的構成： 鐵路：用于遠程的大宗貨物及旅客運輸 公路：用于旅客及貨物各種運距的批量運輸 運輸系統 水運：用于有內河及海洋地區的運輸 航空：用于快速運送旅客、緊急物資及郵件 管道：用于液態、氣態及散裝粉狀材料運輸 一、公路發展概況及規劃 機動靈活，適應性強 可實現“門到門”直達運輸 中、短途運輸好，運送速度較快 原始投資少，資金周轉快 2、公路運輸的特

2、點 掌握車輛駕駛技術容易 單車運量小，運輸成本較高 運行持續性較差 安全性較低，污染環境較大 3、 “7918網” 布局圖一、公路發展概況及規劃二、公路的分級與技術標準 高速公路：全部控制出入、專供汽車在分隔的 車道上高速行駛的公路 一級公路：為供汽車分向、分車道行駛，并分 控制出入、部分立體交叉的公路1、公路分級 二級公路：連接政治、經濟中心或大工礦區等 地的干線公路，或運輸繁忙的城郊公路 三級公路：溝通縣及縣以上城鎮的一般干線公路 四級公路：溝通縣、鄉、村等的支線公路2、公路技術標準:是指一定數量的車輛在車道上以一定的設計速度行駛時，對路線和各項工程的設計要求。3、主要技術指標：一般包括設

3、計速度、行車道數及寬度、路基寬度、最大縱坡、平曲線最小半徑、行車視距、橋梁設計荷載等。 設計車輛 非機動車 設計速度 平均日交通量1、設計依據 交通量 設計小時交通量 交通量換算 基本通行能力 通行能力 設計通行能力 實際通行能力 2、勘測設計內容：初步設計、技術設計與施工圖設計。勘 測設計階段可分為“一階段設計”、“兩階段設計”和“三階段設計”三種。在勘測設計之前首先必須進行工程可行性研究。即：“論證工程項目技術上的可行性和經濟上的合理性，并論證何時修建或分期修建，以提供業主決策，保證工程的經濟效果。 三、公路勘測設計的依據和程序機動車自我檢測一 1、“7918網”是由7條 線、9條 線和1

4、8條 線組成，總規模約 萬公里。 2、公路等級的選用應根據 、 、 ，并充分考慮項目所在地 的 體系、遠期 規劃等，經論證后確定。3、公路勘測設計的基本依據是 、 和 。4、設計通行能力由 能力乘以與該路服務水平相應的 和 能力之比。 5、公路勘測設計主要包括 、 與 設計。6、工程可行性研究的目的是對建設項目的 、技術的 、經濟的 、實施 以及宏觀和微觀 效益，作出科學的評價和評估。7、現代交通運輸由 、 、 、 以及 等運輸方式組成。8、公路工程技術標準根據公路建設的 、 大小及 技術經濟的合理性方面考慮。 自我檢測二 1公路工程技術標準將我國公路分為哪幾個等級?2公路勘測設計的依據是什么

5、?3公路勘測設計可分為哪幾個階段?簡述各階段的主要任務？4簡述國家高速公路網規劃的特點？5根據自己掌握公路運輸業存在的問題，論述應采取那些對策？6如何理解年平均日交通量公式的含義？學習項目一以學習小組為單位，根據當地公路發展狀況進行社會調查，以調查當地交通部門資料為主。重點調研公路通行里程、公路等級、運營交通量大小、地方公路發展規劃等，并繪出交通量與公路里程之間的關系圖，完成一篇自擬題目的調研報告。要求：利用課余時間，2周內完成。學習任務單一主 題自擬：小組成員與分工組 長: 公路信息收集: 圖書資料查找: 撰寫調研報告: 實地考察記錄: 資料整理: 咨詢導師: 其 他: 研究目的了解當地公路

6、發展狀況及發展前景 明確公路與交通量的關系 激發專業興趣 增加學習公路勘測設計的興趣學習任務單一研究內容了解我國公路發展準況 掌握我國公路發展規劃及前景初步熟悉公路等級及分級 其他 研究方法實地考察法 問卷調查法集體研討法 統計法 收集圖書資料 搜索交通信息 研究成果形式論文 調研報告學習效果自評團隊合作 工作效率 交流溝通能力獲取信息能力 寫作能力 表達能力（根據小組完成任務情況填寫A:優秀B：良好；C：合格；D：有待改進）單元學習目標1掌握平面交叉口危險點的類型以及減少或消除沖突點的措施；2能夠依據平面交叉口的技術要求，進行縱面線形設計，能進行設計成果整理； 3能夠根據交叉口的特點及適用條

7、件進行基本平面線形設計；4掌握立體交叉的類型；5考慮匝道設計的技術要求并進行匝道的一般設計。單元八、公路交叉設計1.危險點:沖突點、分流點、合流點的統稱危險點，是危及行車安全和發生交通事故的地點；危害程度：沖突點最大，合流點次之，分流點最小。其中以直行與直行、直行與左轉、左轉與左轉車輛之間產生的沖突點對行車干擾及安全影響最大因此，在交叉口設計時，應盡量采取措施減少和消滅沖突點。下圖中“”為沖突點，“”為合流點。 一、公路交叉口分析1. 平面交叉類型：按幾何圖形平面交叉可分為T形、Y形、十字形、X形及錯位交叉等。二、公路平面交叉二、公路平面交叉2. T形平面交叉類型: （1）加鋪轉角式T形交叉；

8、 如圖a） （2）加寬式T形交叉 ；如圖b)（3）渠化T形交叉；如圖c)（4）設導流島的T形交叉；如圖d)圖a）圖b)圖c)圖d)3.十字形平面交叉類型： （1）非渠化平面十字形交叉；如圖a） （2）加寬式十字交叉；如圖b) （3）渠化十字交叉；如圖c)二、公路平面交叉圖a）圖b)圖c)二、公路平面交叉4. Y形平面交叉類型 ：（1）非渠化的Y形交叉 ；如圖a） （2）分道轉彎式Y形交叉 ；如圖b)、如圖c） 圖a）圖b)圖c）二、公路平面交叉5.環形交叉： 在交叉口中央設置中心島，用環道組織渠化交通，使進入環道的所有車輛一律按逆時針方向繞島單向行駛，直至所要去的路口離島駛出的平面交叉。 環形

9、交叉口的基本要素是中心島的形狀和半徑，環道的布置和寬度，交織段長度，交織角，進出口轉彎半徑和視距等，五路口環形交叉如下圖所示。 二、公路平面交叉6.平面交叉口平面線形設計要點:（1）兩相交公路應正交或接近正交，平面線形宜為直線或大半徑曲線。（2）新建公路與低等級公路斜交時，使交叉角不小于70。 （3）T形交叉中次要公路扭正改線時，次要公路為二級公路時，引道半徑不應小于80m；為三級及以下公路時，半徑不應小于4050m。（4）需作渠化處理時，一般可保持鈍角右彎車道的基本線形。（5）扭正交叉的改線中應采用較高的線形指標和作較長路段的改移。（6）主要公路為曲線時的改線，可參考如右圖所示情況進行。 二

10、、公路平面交叉7.平面交叉口縱面線形設計要點: （1）平面交叉范圍內兩相交公路的縱面應盡量平緩。 （2）主要公路在交叉范圍內的縱坡應在 0.153%的范圍內；次要公路上緊接交叉的部分引道應以 0.52.0%的上坡通往交叉。 （3）主要公路在交叉范圍內有超高曲線時，次要公路的縱坡應服從主要公路的橫坡。若次要公路在交叉前后相當長的范圍內縱坡的趨勢與主要公路的橫坡相反，則次要公路在引道的一定范圍內應設置S形豎曲線，如圖所示。a）不需調整次要公路縱面； b）調整次要公路縱面8.平面交叉口設計成果 ：（1）平面布置圖：比例一般采用1：5001：1000，圖中標明路中心線，路面邊緣線，緣石邊線，交叉點，各

11、交叉的起、終點，交叉加樁，控制斷面的位置和樁號，列出各交叉口的曲線要素表，視需要列出各交叉口路段的縱坡值表。圖中還應標出各控制斷面的寬度、橫坡度和兩側路面邊緣高程。在交叉口平面布置圖上注明個坡段的縱坡等。（2）縱、橫斷面圖：除橫斷面圖可用1：1001：200比例尺外，其余要求與一般路線的設計相同。（3）交叉口地形圖和立面設計圖：交叉口設計資料一覽表、交叉口工程數量計算表等資料。二、公路平面交叉1.公路與公路立體交叉的型式 按交通功能分為兩類：（1）分離式立體交叉：即相交公路通過跨線橋，但不能直接連接的立體交叉稱分離式立體交叉。如圖a）所示 （2）互通式立體交叉：相交公路通過跨線橋、匝道等連接上

12、、下線的立體交叉稱為互通式立體交叉 。如圖b）所示 三、公路與其他路線交叉圖a）圖b）三、公路與其他路線交叉1.公路與公路立體交叉主要設計內容： 右轉匝道（1）匝道的基本形式 左轉匝道 平曲線半徑 （2）匝道的平面 匝道回旋線參數 匝道的最大縱坡 匝道的豎曲線半徑（3）匝道的縱斷面 匝道的橫斷面 匝道進出口、變速車道 三、公路與其他路線交叉2. 測設要點:（1）收集的資料，除平面交叉所要求提供的資料外，還應征求當地政府及有關部門的意見。（2）實地初步擬定交叉的位置，用相交公路的中線為基線布設控制網，以供測量地形之用。（3）地形測量，除分離式立體交叉外，均需測繪地形圖。比例尺用1：5001：10

13、00。測繪的范圍視實際需要而定，一般應測至交叉范圍外至少100m。測量要求與橋位地形測量相同。（4）擬定方案，在地形圖上定出不同方案的交叉位置和形式,并到實地核對，然后根據紙上資料等進行初步設計，擬定采用方案。為便利方案比選，必要時須做模型和繪出透視圖。（5）按采用方案在實地上放樣，并測得平、縱、橫三方面資料。（6）地質勘探，在跨線橋和其它構造物處，應進行地質鉆探，其要求與橋梁相同。 四、公路與鐵路、管線交叉 1.公路與鐵路交叉:公路與鐵路交叉時，應根據公路的使用性質、交通情況、公路的規劃斷面和其它特殊要求，以及鐵路的使用性質、運行情況、軌道數、有無調車作業等情況綜合考慮。其主要包括公路與鐵路

14、平面交叉；公路與鐵路立體交叉(如下圖所示）。 四、公路與鐵路、管線交叉 2.公路與管線交叉:各種管線如電訊線、電力線、電纜、管道、渠道等均不得侵入公路界限，也不得妨害公路交通安全，并不得損害公路的構造物和設施。 自我檢測一1、交錯點是危及行車安全和發生交通事故的地點；按時危害程度依次為：沖突點最大，合流點次之，分流點最小。 2、平面交叉按幾何圖形平面交叉可分為T形、Y形、十字形、X形及錯位交叉等。3、平面交叉按渠化交通的程度可分為加鋪轉交式、擴寬路口式、分道轉彎式和環形交叉。 4、平面交叉范圍內兩相交公路應正交或接近正交，平面線形宜為直線或大半徑曲線，不宜采用需設超高的平曲線半徑。5、公路與公

15、路立體交叉，按交通功能可劃分為分離式和互通式立體交叉兩類。6、匝道的平面線形要素，主要是匝道平曲線半徑和回旋線參數的取用。7、匝道兩端分別與正線相連接的道口，包括進口、出口、變速車道及輔助車道等位置。8、公路與鐵路平面交叉時，應設置道口，并盡量正交；當必須斜交時，交叉角應大于45。 自我檢測二1什么情況下會產生“沖突點”？如何減少或消滅“沖突點”？2公路與公路平面交叉分為哪些類型？3簡述平面交叉口的設計要求？4平面交叉口立面設計的方法有哪些？5互通式立體交叉的主要形式有哪些？匝道的作用是什么？對匝道有哪些要求？學習項目一以學習小組為單位，選取某平面交叉或立體交叉的公路橋梁為研究對象，介紹平面交

16、叉或立體交叉的技術特點及組成，并對公路交叉的測設方面進行綜合評價，重點是說明該項目的優點及缺點，并提出下一步改進方法。完成一篇自擬題目的報告。要求：利用課余時間，2周內完成。學習任務單一主 題自擬：小組成員與分工組 長: 交叉口的選擇: 實地進行勘測: 撰寫論文報告: 實地考察記錄: 實地拍照: 資料整理: 咨詢導師: 其 他: 研究目的 熟悉交叉口的技術要求及特點 掌握交叉口設計的技術規定 欣賞橋梁交叉的美觀設計 激發專業興趣 增加學習力學的興趣學習任務單一研究內容交叉口的結構組成 交叉口的技術特點交叉口的布置方式交叉口的外觀與環境的協調 交叉口的施工工藝 其他 研究方法實地考察法 施工調查

17、法 現場測設法 集體研討法 統計法收集圖書資料 搜索網絡信息 研究成果形式論文 報告 圖片 PPT課件 圖紙 模型學習效果自評團隊合作 工作效率 實地測設能力獲取信息能力 寫作能力 表達能力（根據小組完成任務情況填寫A:優秀B：良好；C：合格；D：有待改進）單元九 公路現代測設技術 單元學習目標：1、掌握公路CAD的功能和特點，熟悉在公路勘測設計中的基本應用。2、熟悉并認知數字地面模型的作用。 3、掌握公路透視圖的特點，了解其相關作用。4、熟悉GPS定位系統在公路勘測設計中的作用。一、公路路線CAD技術1、公路路線CAD概念：它是指在設計過程中，利用計算機作為工具，幫助工程師進行設計的一切實用

18、技術的總和。 數據庫 軟件系統 圖形系統 科學計算2、CAD系統 計算機 硬件系統 顯示器 打印機 繪圖機3、公路CAD系統總體結構圖一、公路路線CAD技術二、數字地面模型1、概念(1)模型：是用來表現其他事物的一個對象或概念，是按比例縮減并轉變到我們能夠理解的形式的事物本體。(2)數字地面模型：是表示地面起伏形態和地表景觀的一系列離散點或規則點的坐標數值集合的總稱。 2、數字地面模型數據點的獲取(1)從現有的地形圖上獲取。(2)利用自動記錄的測距儀或全站儀在野外實測，獲取原始數據。(3)攝影測量方法可以利用帶有自動記錄設備的立體測量儀，對立體模型進行斷面掃描或勾繪等高線，將坐標記錄在紙帶或磁

19、帶上。3、數字地面模型所包含的地面特性信息 （1）地貌信息：高程、坡度、坡向、坡面形態、地表起伏情況等。 （2）基本地物信息：水系、交通網、居民點和工礦企業及境界線。 （3）主要的自然資源和環境信息：土壤、植被、地質、氣候。 （4）主要的社會經濟信息：人口、工農業產值、經濟活動等。 三、公路透視圖1.公路透視圖 是路線計算機輔助設計系統設計的重要組成部分，它可以使設計者在設計階段獲得形象逼真的道路全貌，用以檢查路線設計的線形質量以及道路與周圍環境的協調程度，并以此作為修改設計的依據。 2.三維透視圖主要工作流程 包括原始資料的收集整理、現場調查收集野外圖片資料、通過什算機輔助系統軟件建立三維模

20、型、渲染制作和最終合成等幾個部分。3、公路透視圖系統的主要內容 （1）原始資料的搜集及數字地面模型的建立。原始資料主要包括公路設計資料、沿線地形資料與沿線景觀素材等 ；設計公路模型可分為兩類：一類只是單純地設計公路模型，另一類是含有地形的設計公路模型。 三、公路透視圖（2）動態透視圖的一般原理及制作過程所用的計算機軟件。 三維模型的建立是公路透視圖的核心，一個完整的三維模型應包含完整的三維場景，包含各元素的三維模型和相關的配套材質貼圖。 公路透視圖可按指定路徑播放三維動畫，從不同角度、高度觀察道路設計效果，對設計成果進行檢查和評價。 三、公路透視圖四、 “3 S技術的應用1、3S技術所謂“3S

21、”是全球定位系統(GPS)、地理信息系統(GIS)和遙感(RS)的統稱,是目前對地球觀測中空間信息獲取、存儲管理、更新、分析和應用的三大支撐技術,他集中了空間探測、電子技術、計算機、數據庫、互聯網、通訊、人工智能和地球科學。（1）地理信息系統： 是綜合處理三維公路信息的一個計算機軟硬件系統，它是GIS技術在公路領域的發展，是GIS與多種公路信息分析和處理技術的集成。數字化地理信息系統應該具備詳細的地形數據資料，包括平面點的坐標、高程，已建道路和橋梁的位置、名稱，道路沿線的民宅、工礦企事業單位、田地、果林、魚塘、水渠、河流、電力管線等詳細地面資料。 四、 “3 S技術的應用（2）全球衛星定位系統

22、： GPS作為新一代的衛星導航和定位系統，不僅具有全球性、全天候、連續性、實時性的精密三維導航與定位能力，而且具有良好的抗干擾性和保密性。 GPS定位技術具有規測點之間無需通視、定位精度高、觀測時間短、提供三維坐標、操作簡便以及全天候作業等主要特點。在公路測設中主要用于以下幾方面： 1)繪制大比例尺地形圖 2)公路中線放樣 3)公路的橫、縱斷面放樣和土石方數量計算 4)橋梁結構物放樣 四、 “3 S技術的應用（3）遙感技術 遙感(RS)是利用航片或衛星照片上含有的豐富地表信息，通過立體觀察和相片判釋并經過計算機的自動處理、自動識別，獲得與路線棚關的各種地質、水文、建材等資料的一個計算機軟硬件系

23、統。2、3S技術在公路工程應用中的特點1）集成化 2）實時化 3）動態化 自我檢測一1、CAD系統由軟件系統和硬件系統組成, CAD軟件系統由數據庫、圖形系統、科學計算三部分組成。CAD硬件系統由計算機、顯示器、打印機及繪圖機四大件組成。2、數字地面模型的種類分為：方格網式、三角網式兩種。3、公路透視圖可以使設計者在設計階段獲得形象逼真的道路全貌，用以檢查路線設計的線形質量以及道路與周圍環境的協調程度。4、所謂“3S”是全球定位系統、地理信息系統和遙感的統稱。5、3S技術在公路工程應用中具有集成化、動態化、實時化的特點。自我檢測二1. CAD的含義？2試述CAD的組成系統？3什么是數字地面模型

24、?數字地面模型有哪幾種類型?4試述公路透視圖的特點？5什么是“3 S”技術?6.簡述“3 S”技術在測設中的應用？學習項目一以小組為單位，選取“3 S”技術中的GPS設備作為研究對象，了解并熟悉其使用方法，并對校園附近的地物地貌進行測設，測繪出平面圖。填寫學習任務單，完成測設過程中學習體會報告。要求：利用課余時間，1周內完成。學習任務單一主 題自擬：小組成員與分工組 長: 地表信息收集: 儀器設備培訓: 實地地物測設：撰寫學習報告:資料整理:提交平面測圖：咨詢導師: 其 他: 研究目的了解先進儀器設備的功能 明確GPS操作要點 掌握測設的技術要點 激發專業興趣 增加學習新技術學習興趣學習任務單

25、一研究內容GPS的功能與特點 GPS在公路測設中的作用GPS 測圖的技術要點 GPS 其它功能的開發及條件GPS 測設的支持條件及影響因素 其他 研究方法實地考察法 比擬法目標任務法 測繪法 繪圖法 收集資料 搜索相關信息 研究成果形式論文 報告 圖片 PPT課件 圖紙 模型學習效果自評團隊合作 工作效率 交流溝通能力獲取信息能力 測設能力 繪圖能力（根據小組完成任務情況填寫A:優秀B：良好；C：合格；D：有待改進）單元二 平面設計1、熟悉平面線形基本要素，掌握直線、圓曲線、緩 和曲線的設計要點；2、合理應用公路圓曲線最小半徑、緩和曲線最小長 度；3、掌握平曲線主點樁號的計算方法；4、熟知平曲

26、線超高、加寬的設置條件以及計算方 法；5、掌握視距種類及標準；6、掌握中樁坐標的計算方法；7、掌握公路平面線形設計成果編制方法。學習目標一、概述 公路是一條由平面、縱斷面、橫斷面組成的三維空間帶狀構造物。路線的平面（1）汽車行駛軌跡 公路是供汽車行駛的，在路線的平面設計中，主要考察汽車的行駛軌跡。只有當平面線形與這個軌跡相符合或相接近時，才能保證行車的順暢、舒適和安全。（2）平面線形要素 平面線形要素是由直線、圓曲線和緩和曲線構成的，通常稱之為“平面線形三要素”。直線是曲率為零的線形；圓曲線是曲率為常數的線形；緩和曲線是曲率逐漸變化的線形，三要素是公路平面線形最基本的組成。 1、平面線形設計的

27、基本要求一、概述二、直線1、直線的特點（1）直線以最短的距離連接兩個目的地，具有路線短捷、縮短里程和行車方向明確的特點。（2）直線具有視距良好、行車快速、易于排水的特點。（3）直線線形簡單，易于測設。（4）過長的直線，線形呆板單調，易使駕駛員產生 疲勞。2、直線的最大長度和最小長度（1）直線的最大長度 直線的最大長度，在城鎮及附近或其他景色變化的地點大于20V是可以接受的，在景色單調的地點最好控制在20V以內。（2）直線的最小長度 1）同向曲線間直線的最小長度 同向曲線是指兩個轉向相同的相鄰曲線間以直線連接形成的平面線形。當設計速度60km/h時，同向圓曲線間的最小長度（以m計）以不小于設計速

28、度（以km/h計）的6倍為宜。 2）反向曲線間直線的最小長度 反向曲線是指兩個轉向相反的相鄰曲線間連以直線所形成的平面線形。規定：當設計速度60km/h時，反向圓曲線間直線最小長度（以m計）以不小于設計速度（以km/h計）的2倍為宜。二、直線3、直線的運用 在運用直線線形并決定其長度時，原則是宜直則直、宜曲則曲。在下述路段上可采用直線：（1）路線完全不受地形、地物限制的平坦地區或山間的寬闊河谷地帶。（2）市鎮及其近郊，或規劃方正的農耕區等以直線為主體的地區。（3）長大橋梁、隧道等構造物路段。（4）為爭取較好的行車和通視條件的平面交叉前后。（5）雙車道公路提供超車的路段。二、直線三、 圓曲線1、

29、概述 圓曲線是公路平面 設計中最常用的線形之，各級公路不論轉角大小，在轉折處均應設置平曲線，而圓曲線是平曲線中的主要組成部分。圓曲線的幾何要素R圓曲線半徑，m圓曲線的幾何要素圓曲線的幾何要素為：切線長： 曲線長： 外距： 切曲差：J=2T-L 式中：T切線長，m； L曲線長，m； E外距，m； J切曲差（或校正值），m； 轉角，（）。三、圓曲線2、圓曲線半徑的計算公式及其影響因素 汽車在曲線上行駛受到離心力的影響，離心力的產生會使汽車產生滑移和傾覆。（1）公式 三、圓曲線式中：R圓曲線半徑（m）； V行駛速度（km/h）； 橫向力系數； i路拱橫向坡度（%）。（2）、關于橫向力系數 橫向力系數

30、是汽車單位重力下橫向力的大小，圓曲線半徑越大，橫向力系數就越小，汽車就越穩定。標準規定了圓曲線極限最小半徑、一般最小半徑和不設超高的最小半徑。 橫向力的存在對行車產生種種不利影響，越大越不利，表現在以下幾個方面： 1）危及行車安全 2）增加駕駛操縱的困難 3）增加燃料消耗和輪胎磨損 4）行旅不舒適三、圓曲線（3）最大超高值 規定：一般地區的高速公路、一級公路為8%或10%；二、三、四級公路為8%，積雪冰凍地區的各級公路均為6%。2、圓曲線最小半徑的計算 我國標準根據各級公路的不同要求，規定了圓曲線最小半徑有三類，分別為極限最小半徑、一般最小半徑和不設超高的最小半徑。三、圓曲線設計速度（km/h

31、）1201008060403020極限最小半徑（m）650400250125603015一般最小半徑（m）10007004002001006530不設超高的最小半徑（m）i2%5500400025001500600350150i2%7500525033501900700450200各級公路圓曲線最小半徑三、 圓曲線（1）極限最小半徑 極限最小半徑是指為保證車輛按設計速度安全行駛所規定的圓曲線半徑最小值，是路線設計的極限值。（2）一般最小半徑 一般最小半徑是指各級公路對按設計速度行駛的車輛能保證其安全、舒適的最小圓曲線半徑。（3）不設超高的最小半徑 當圓曲線半徑較大時，離心力的影響較小，路面摩阻

32、力可保證汽車有足夠的穩定性，這時可不設超高，設置與直線段上相同的雙向橫坡路拱形式。三、圓曲線3、圓曲線的特點及半徑的選用（1）圓曲線的特點 1）圓曲線上任意點的曲率半徑R=常數，曲率1/R=常數； 2）圓曲線上任意一點都在不斷地改變著方向，由不同半徑的多個圓曲線組合而成的復曲線，對地形、地物和環境有更強的適應能力； 3）汽車在圓曲線上行駛要受到離心力的作用，圓曲線半徑越小、行駛速度越高，行車就越危險； 4）汽車在圓曲線上轉彎時各輪跡半徑不同，比在直線上行駛多占用路面寬度； 5）汽車在小半徑的圓曲線內側行駛時，視距條件較差，視線會受到路塹邊坡或其他障礙物的阻擋，易發生行車事故。 三、圓曲線（2）

33、圓曲線半徑的選用應注意以下幾點：1）在選用圓曲線半徑時，應與設計速度相適應，并盡可能選用較大的圓曲線半徑；2）在地形、地物等條件許可時，優先選用大于或等于不設超高的最小半徑；3）一般情況下宜采用極限最小半徑的4-8倍或超高為2%-4%的圓曲線半徑；4）當地形條件受限制時，應采用大于或接近一般最小半徑的圓曲線半徑；5）在自然條件特殊困難或受其他條件嚴格限制而不得已時，方可采用極限最小半徑；6）規范規定圓曲線最大半徑不宜超過1km。三、圓曲線四、緩和曲線1、設置緩和曲線的條件和作用 緩和曲線:是設在直線與圓曲線之間或大圓曲線與小圓曲線之間，由較大圓曲線向較小圓曲線過渡的線形，是道路平面線形的一種重

34、要形式，它的主要特征是曲率均勻變化。（1）設置緩和曲線的條件 當圓曲線半徑小于不設超高最小半徑，公路等級在三級及三級以上時，應在直線和圓曲線之間，設置緩和曲線以滿足曲率半徑逐漸過渡的要求。（2）設置緩和曲線的作用 1）曲率連續變化，有利于駕駛員操縱方向盤。 2）離心加速度逐漸變化，提高乘客舒適性 3）完成超高和加寬的逐漸過渡，行車更加平穩。 4）與圓曲線配合得當，增加線形美觀。 四、緩和曲線2、緩和曲線最小長度及參數（1）緩和曲線的最小長度 設計速度(Km/h)1201008060403020緩和曲線最小長度（m）一般值13012010080504025最小值1008570604030203、

35、回旋線參數A值 回旋線參數A值決定了回旋線曲率變化的緩急程度。4、直角坐標及緩和曲線常數（1）切線角x 緩和曲線的切線角，是指緩和曲線上任一點的切線與該緩和曲線起點的切線所成夾角。 （2）緩和曲線直角坐標如下圖四、 緩和曲線緩和曲線終點的坐標為： 四、緩和曲線其坐標公式為： 式中：x緩和曲線上任意一點的橫坐標； y緩和曲線上任意一點的縱坐標； xh緩和曲線終點處的橫坐標； yh緩和曲線終點處的縱坐標。 其余符號的物理意義同前。（3）緩和曲線常數四、緩和曲線帶有緩和曲線的平曲線2）設有緩和曲線后切線增長值（外延值）q為：1）設有緩和曲線后圓曲線內移距離為p，內移后的圓曲線半徑為R。四、 緩和曲線

36、5、有緩和曲線的公路平曲線要素及主點樁號的計算（1）平曲線要素： 平曲線切線長： 四、緩和曲線平曲線中的圓曲線長： 平曲線總長： 外距： 切曲差： 四、緩和曲線（2）主點樁號的計算 帶有緩和曲線的公路平曲線的基本樁號有ZH、HY、QZ、YH、HZ，各點里程樁號的計算方法如下：ZH=JD-Th HY=ZH+Lc YH=HY+L HZ=YH+lC QZ=HZ-L/2 JD=QZ+Dh/2（校核）6、緩和曲線省略條件（1）緩和曲線的省略條件 1）四級公路無論圓曲線半徑的大小可不考慮設置 緩和曲線。 2）在直線和圓曲線間當圓曲線半徑大于或等于規 定“不設超高最小半徑”時，緩和曲線無條件省略。 3）半徑

37、不同的圓曲線徑相連接處，當小圓半徑大 于不設超高最小半徑時可以省略緩和曲線。四、緩和曲線五、平曲線超高 當圓曲線半徑小于不設超高最小半徑時，公路平曲線是由圓曲線與緩和曲線構成的，在圓曲線上必須設置全超高，從直線到圓曲線上的全超高是在緩和曲線上過渡完成的。1、平曲線上設置超高的原因及條件 為了減小汽車在曲線段上行駛時所產生的離心力，在該路段橫斷面上設置的外側高于內側的單向橫坡，稱之于超高。五、平曲線超高2、圓曲線上全超高橫坡度的確定（1）圓曲線上全超高橫坡度的確定 在圓曲線段由于半徑不變，故超高橫坡度從圓曲線起點至圓曲線終點是一個不變的定值，成為全超高。（2）圓曲線上的超高橫坡度的最大值標準限制

38、了各級公路圓曲線最大全超高值。五、平曲線超高（3）圓曲線上的超高橫坡度的最小值 各級公路圓曲線部分的最小超高橫坡度應是該級公路直線部分的路拱橫坡度。 超高及超高緩和段 五、平曲線超高各級公路圓曲線最大超高值 公路等級高速公路、一級公路二級公路、三級公路、四級公路一般地區（%）8或108積雪冰凍地區（%）6注：高速公路、一級公路正常情況下采用8%； 交通組成中小客車比例高時可采用8%。五、平曲線超高3、設置超高的一般規定和要求（1）一般地區的圓曲線最大超高值宜采用8%。（2）超高橫坡度的大小按公路等級、圓曲線半徑大小及公路所處的環境、自然條件、路面類型、車輛組成等因素合理確定。（3）各級公路圓曲

39、線部分最小超高應與該公路支線部分的正常路拱橫坡度一致，以利于排水。（4）分道行駛的多車道公路位于縱坡較大的路段、其上、下坡的運行速度會有明顯的差異，故可采用不同的超高值。五、平曲線超高4、超高緩和段（1）超高緩和段設置條件和原因 平面圓曲線部分，當半徑小于不設超高的最小半徑時必須設置超高。（2）超高緩和段形式 從直線上的雙向路拱橫坡過渡到圓曲線上具有超高單向橫坡度，要有一個逐漸變化的區段，這一變化段稱為超高緩和段。超高緩和段的過渡形式，根據不同的旋轉基線有兩種情況（無中間帶和有中間帶公路）六種形式。 無中間分隔帶公路的超高 五、平曲線超高 有中間分隔帶公路的超高五、平曲線超高五、平曲線超高 三

40、種超高過渡方式各有優缺點，中間帶寬度較窄時可采用繞中央分隔帶的中心線旋轉；各種中間帶寬度都可以采用繞中央分隔帶的兩側邊緣旋轉；對于車道數大于4條的公路可采用繞各自行車道中心線旋轉；對于分離式斷面的公路由于上、下行車道是各自獨立的，其超高的設置及其過渡可按兩條無分隔帶的公路分別予以處理。五、平曲線超高（3）超高緩和段長度 超高緩和段長度的確定一般以“超高漸變率”來控制。超高漸變率，是指在超高緩和段上由于彎道外側路基抬高，使外側路緣縱坡較原來設計縱坡增加的附加縱坡，超高漸變率的取值要考慮多方面因素。 式中：Lc超高緩和段長度，m； B旋轉軸至行車道外側邊緣的寬度，m； i超高旋轉軸外側的最大超高橫

41、坡度與原路拱橫坡 度的代數差； P超高漸變率，m/m；五、平曲線超高4、橫斷面超高值計算 路基設計高程是指路基斷面上某一位置相對于水平面基準點的相對高度。高速公路、一級公路設計高程一般指中央分隔帶的外側邊緣高程，二、三、四級公路一般指未超高加寬之前的路肩邊緣高程。 改建公路的設計高程，一般按新建公路的規定辦理，也可按行車道中線高程或公路中心線高程辦理。 當圓曲線半徑小于不設超高最小半徑時，圓曲線應按規范要求設置全超高，在直線和圓曲線相連接處應設置超高緩和段。六、平曲線加寬1、平曲線上設置加寬的原因和條件 汽車在曲線上行駛時需要比在直線上行車更寬的路面以利安全，這種適當拓寬的路面形式即稱為平曲線

42、加寬。 確定全加寬值的因素主要包括：會車時兩輛汽車之間的距離；汽車與路面邊緣之間的間距；圓曲線的半徑、車型、行車速度。六、平曲線加寬（1）圓曲線上設置加寬的原因 1）汽車在曲線上行駛時，在車道內側需要更寬一些的行車道以供后軸內側車輪的行駛軌跡要求，所以需要加寬曲線上的行車道； 2）汽車在曲線上行駛時，前軸中心的軌跡并不完全符合理論軌跡而是有較大的擺幅，所以也需要加寬曲線上的行車道，以利于安全。（2）圓曲線上設置加寬的條件 我國標準規定，當平曲線半徑小于或等于250m時，應在平曲線內側設置加寬。六、平曲線加寬1）加寬值的計算 式中：BJ圓曲線上路面的全加寬值，m d汽車后軸至前保險杠的距離，m

43、R圓曲線的半徑，m V設計速度，Km/h，按會車時的車速度計，一般取 V=40 Km/h。六、平曲線加寬2）半掛車加寬值計算 式中：d1牽引車后軸至保險杠前緣的距離，m； d2牽引車后軸至拖車后軸的距離，m； 其余符號意義同前。六、平曲線加寬（3）加寬的規定和要求1)標準規定，當R250m時，應設置加寬。2)四級公路和設計速度為30Km/h的三級公路采用第一類加寬；其余各級公路采用第三類加寬值。對不經常通行集裝箱運輸半掛車的公路，可采用第二類加寬值。3)圓曲線的加寬應設置在圓曲線的內側，當路面加寬時路基一般也同時加寬。4)分道行駛的公路，當圓曲線半徑較小時，其內側的加寬值應大于外側車道的加寬值

44、。六、平曲線加寬2、加寬緩和段 當圓曲線設置全加寬時而直線段不加寬，為了使路面由直線段正常寬度斷面過渡到圓曲線段全加寬斷面，需要在直線和圓曲線之間設置加寬緩和段。在加寬緩和段上，路面寬度應逐漸變化。加寬過渡段設置應根據公路性質和等級可采用不同的方法。(1)加寬緩和段形式1）比例過渡 二、三、四級公路的加寬緩和段的設置，應采用在相應的緩和曲線或超高、加寬緩和段全場范圍內按長度成比例增加的方法。式中：Bjx加寬緩和段上任意斷面加寬值，m； X任意斷面距加寬緩和段起點的距離，m； Bj圓曲線上全加寬值，m； Lj加寬緩和段全長，可取緩和曲線長為加寬緩和段長度； 六、平曲線加寬其任意斷面加寬值為：六、

45、平曲線加寬(2)加寬緩和段長度 1）對于設置有緩和曲線的平曲線，加寬緩和段應采用 緩和曲線相同的長度。 2）對于不設緩和曲線的平曲線，但設置有超高緩和段 的平曲線，可采用于超高緩和段相同的長度。 3）對于不設緩和曲線的平曲線，又不設置超高緩和段 的平曲線時，其加寬和段長度應按漸變率為1：15 且長度不小于10 m 的要求設置。 四級公路加寬過渡段應設在緊接圓曲線起點或終點的直線上。受地形條件或其他特殊情況限制時，允許將加寬過渡段的一部分插入圓曲線，但插入圓曲線內的長度不得超過加寬過渡段長度的一半。七、平曲線長度1、公路平曲線長度 平曲線包括圓曲線和緩和曲線，當平曲線不設緩和曲線只有圓曲線時，超

46、高緩和段或加寬緩和段不計入平曲線內。因此，公路平曲線長度包括圓曲線長度及緩和曲線長度。2、公路平曲線最小長度 公路平曲線長度的取值，應從三個方面考慮：(1)從設置緩和曲線的長度考慮，平曲線長度至少要能設置兩條緩和曲線，以滿足公路線形的要求；(2)平曲線長度過短，從滿足駕駛員及心理考慮，駕駛員在高速行駛時，會認為該彎道的曲線長度及曲線半徑比實際要小，從而降低了行車速度，或不想降速時，勢必采用增大行車轉彎半徑而侵入其他車道，造成車禍。所以，平曲線長度的取值應由以上因素確定。七、平曲線長度(1)各級公路最小平曲線長度 標準規定的各級公路平曲線最小長度如下表所示公路等級高速公路一級公路二級公路三級公路

47、四級公 路設計速度（Km/h）1201008010080608060403020平曲線最小長度（m）200170140170140100140100705040 各級公路平曲線最小長度七、平曲線長度(2)小偏角平曲線最小長度的取值 當路線轉角偏角較小時，駕駛員行車特別是高速行車時，一般會把平曲線長度看成比實際的小，對公路產生急轉彎的錯覺，而這種錯覺在偏角越小時就越明顯。因此，盡量避免使用偏角小于7的曲線。所以，規范規定，當路線轉角等于或小于7時，應設置較長的平曲線，其長度應大于表b規定的“一般值”。但如受地形及其他特殊情況限制時，可減小至表中的“低限值”。七、平曲線長度公路轉角等于或小于7時的

48、平曲線長度 注：表中的為路線的轉角值（），當2時， 取=2八、中樁坐標的計算 中樁的坐標即“逐樁坐標”，是指各樁在測量坐標系中的坐標。測量人員利用軟件或中樁坐標公式先計算好公路中樁的坐標數據，再到現場進行實地放樣。1）方位角的確定方位角：Ai= y0，x0（第一象限） Ai=180 y0，x0（第二象限） Ai=180+ y0，x0（第三象限） Ai=360- y0，x0（第四象限）八、中樁坐標的計算1、中樁坐標計算(1)計算導線點的坐標八、中樁坐標的計算 2）坐標計算 Xi+1=Xi+DcosAi Yi+1=Yi+DsinAi 式中D為兩導線點間的 水平距離 （2）計算中樁坐標 1）未設緩和

49、曲線的單 圓曲線坐標計算八、中樁坐標的計算圓曲線起、終點坐標計算 交點前后直線邊的方位角分別為Ai-1、Ai，圓曲線的半徑為R，平曲線切線長為Ti，曲線起、終點的坐標可用下式計算： 圓曲線起點的坐標： XZYi=XJdi-TicosAi-1 YZYi=YJdi-TisinAi-1 圓曲線終點的坐標： XYZi=XJdi+TicosAi YYZi=YJdi+TisinAi八、中樁坐標的計算圓曲線任意點坐標計算 ZY-QZ段（YZ-QZ段）的坐標計算以曲線起點ZY（曲線終點YZ點）為坐標原點，切線為X軸，法線為Y軸，建立直角坐標系。 式中：圓曲線上任意點至ZY（YZ）點的弧長。八、中樁坐標的計算Z

50、Y-QZ段的各點的坐標： 利用上述公式計算出以ZY為坐標原點圓曲線段內各加樁X、Y的值，則ZY-QZ段的各點的坐標為： X=XZyi- XcosAi-1-YsinAi-1 Y=YZyi+ XsinAi-1+YcosAi-1八、中樁坐標的計算QZ-YZ段的各點的坐標： 利用上述公式計算出以YZ為坐標原點圓曲線段內各加樁X、Y的值，則QZYZ段的各點的坐標為：X=XYZi- XcosAi-1-YsinAi-1Y=YYzi- XsinAi-1+YcosAi-1式中：路線轉向，右轉角時=1，左轉角時 =-1，以下各式同。八、中樁坐標的計算（2）設緩和曲線的單圓曲線坐標計算 曲線起、終點坐標計算 JDi

51、的坐標為（XJDi，YJDi），交點前后直線邊的方位角分別為Ai-1、Ai，圓曲線的半徑 為R，緩和曲線長度Lc，平曲線切線長 為THi，曲線起、終點的坐標可用下式計算：中樁坐標計算示意圖八、中樁坐標的計算八、中樁坐標的計算曲線起點坐標：XZHi=XJdi-THicosAi-1YZHi=YJdi-THisinAi-1曲線終點坐標：XHZi=XJdi+THicosAiYHZi=YJdi+THisinAi八、中樁坐標的計算曲線任意點坐標計算 ZH-QZ段的坐標計算以曲線起點ZH為坐標原點，切線為X軸，法線為Y軸，建立直角坐標 系。緩和曲線段X、Y：八、中樁坐標的計算圓曲線段X、Y： 利用上述公式計

52、算出緩和段內各加樁和圓曲線段內各加樁X、Y的值，則ZHQZ段的各點的坐標為： X=XZhi+ XcosAi-1- YsinAi-1Y=YZhi+ XsinAi-1+Ycos Ai-1八、中樁坐標的計算QZHZ段的坐標計算： 以曲線終點HZ為坐標原點切線為X，法線為Y建立直角坐標系，利用公式可以計算出緩和曲線和圓曲線段內各點的X、Y的坐標，則QZHZ段的各點的坐標為：X=XHzi-XcosAi- YsinAiY=YHzi-XsinAi+Ycos Ai九、行車視距1、視距的種類 為了保證行車安全，駕駛員應能看到前方一定距離內的公路路面，以便及時發現障礙物或對向來車，使汽車在一定的車速下及時制動或繞

53、過，汽車在這段時間內沿路面所行駛的最短距離稱為行車視距。視距可以分為停車視距、會車視距、錯車視距、超車視距。九、行車視距（1）停車視距：汽車行駛時，自駕駛員看到障礙物時起，至在障礙物前安全停止，所需要的最短距離。（2）會車視距：在同一車道上兩對向汽車相遇，從互相發現起，至同時采取制動措施使兩車安全停止所需要的最短距離。（3）錯車視距：在沒有明確劃分車道線的雙車道公路上，兩對向行駛的汽車從相遇到采取減速避讓措施安全錯車所需要的最短距離。（4）超車視距：在雙車道公路上，后車超越前車時，從開始駛離原車道之處起，至在與對向來車相遇之前，完成超車安全回到自己的車道，所需要的最短距離。 在上述四種視距中，

54、超車視距最長，需單獨研究；錯車視距最短容易保證；經研究分析會車視距約等于停車視距的兩倍，所以停車視距是最基本視距，雙車道公路也應保證足夠長度的超車視距的路段。九、行車視距2、停車視距 停車視距是指駕駛員從發現障礙物起，至在障礙物前安全停止，所需要的最短距離。停車視距可分解為反應距離、制動距離和安全距離三部分。計算停車視距規定：駕駛員眼高為1.2m，物高為0.1m。對于高速公路、一級公路以及大型車比例高的二級公路、三級公路的下坡路段，應采用下坡段貨車停車視距對相關路段進行檢驗。貨車停車視距規定為眼高2.00m，物高規定為0.10m。九、行車視距3、超車視距 超車視距的全程分為四個階段，分別為加速

55、行駛距離、超車在對向車道行駛的距離、超車完時，超車與對向汽車之間的安全距離S0、超車開始加速到超車完了時對向汽車的行駛距離S3九、行車視距4、各級公路對視距要求 由于高速公路和一級公路采用分向分車道行駛，車輛同向行駛不存在會車問題，主要考慮的停車視距，所以標準規定高速公路、一級公路應滿足停車視距的要求。設計速度（km/h）1201008060停車視距（m）21016011075高速公路、一級公路停車視距 九、行車視距 二、三、四級公路上、下行車道沒有分開，混合交通嚴重，所以我國標準規定二、三、四級公路必須保證會車視距。會車視距長度不應小于停車視距兩倍。設計速度（km/h）8060403020停

56、車視距（m）11075403020會車視距（m）220150806040超車視距（m）550350200150100二、三、四級公路停車視距、會車視距與超車視距 九、行車視距 5、視距保證 汽車在直線上行駛時，一般會車視距、停車視距和超車視距是容易保證的。但當汽車在平面彎道上行駛若遇到內側有建筑物、樹木、路塹邊坡等，均可能阻礙視線。這種處于隱蔽地段的彎道我們將它稱謂“暗彎”，凡屬于“暗彎”都應該進行視距檢查，若不能保證該級公路的設計視距長度，則應該將阻礙視線的障礙物清除。十、公路平面設計成果1、直線、曲線及轉角一覽表 “直線、曲線及轉角一覽表”全面反映路線的平面位置和路線平面線形的各項指標，它

57、是公路設計的主要成果之一。完成該表后才能計算“逐樁坐標表”和繪制“路線平面設計圖”。2、逐樁坐標表 高速、一級公路的線形指高程，在測設和放線時需采用坐標法才能保證測設精度。所以平面設計成果必須提供一份“逐樁坐標表”。3、路線平面設計圖 路線平面圖是公路設計文件的重要組成部分，該圖全面、清晰地反映公路平面位置和經過地區的地形、地物等，它是平面設計的重要成果之一。自我檢測 一1、為何要限制直線的長度？2、如何確定圓曲線的極限最小半徑、一般最小半徑 及不設超高的最小半徑？分別在何情況下使用？3、設置緩和曲線的目的是什么？確定緩和曲線最小 長度需從哪幾個方面考慮？4、為什么要在圓曲線內設置超高和加寬？

58、超高橫坡 度值如何合理確定？在什么情況下要加寬？加寬 值如何確定？5、簡述無中央分隔帶超高緩和段繞內邊軸旋轉的形 成過程。6、行車視距有哪幾種？行車視距如何保證？7、平面設計的主要成果有那些？如何獲得這些成 果？自我檢測二1、某二級公路平原微丘區交點樁號K0+383.76，R=400m，轉角y=341232，緩和曲線lh=70m，試確定該平曲線要素及平曲線主點樁號。2、某彎道半徑R=100m，轉角y=90，超高橫坡度ib=3%，超高緩和段長度為30m，JD樁號為K0+900，全加寬值BJ=0.9m，試分別計算K0+870和K0+910樁號的超高值。3、某山嶺區二級公路，已知JD1的坐標（409

59、61.914，91066.103），JD2的樁號K8+084.56，坐標為（40433.528，91 250.097），JD3的坐標為（40547.416，91 810.329），并設JD2處圓曲線半徑R=200m，緩和曲線長lh=50m；試求：（1）JD2處平曲線要素；（2）JD2處平曲線主點的樁號及坐標；（3）在平曲線內按整樁號法間距為20m進行加樁，并計算逐樁坐標。4、某山嶺區二級路，設計速度為40km/h，如2-31 圖所示，路線轉角4=950438“、 5=692028“，JD4至JD5的距離D=467.71m， 由于地形限制，選定R4=110m，lh4=70m，試定 JD5的曲線半

60、徑R5和緩和曲線長lh5。圖2-31學習項目一以學習小組為單位，根據當地公路發展狀況進行社會調查，以調查當地交通部門資料為主。重點調研公路通行里程、公路等級、運營交通量大小、地方公路發展規劃等，并繪出交通量與公路里程之間的關系圖，完成一篇自擬題目的調研報告。要求：利用課余時間，2周內完成。學習任務單一主 題自擬：小組成員與分工組 長: 公路信息收集: 實地進行選線: 路線測設記錄: 資料整理: 咨詢導師: 其 他: 研究目的掌握公路曲線路線要點 掌握路線加寬方法 掌握路線超高設置條件 增加學習公路勘測設計的興趣學習任務單一研究內容掌握公路曲線種類及條件 掌握曲線測設方法熟悉路線超高與加寬設置方