第四章平面線形設計4.1概述4.2直線4.3圓曲線4.4緩和曲線4.5超高與加寬4.6行車視距4.7平面線形的組合與銜接4.8平面圖的繪制4.1概述4.1概述4.1概述4.2直線一、直線的特點平面線形的最基本要素之一二、直線的最大長度與最小長度疲勞駕駛----直線的最大長度限制4.2直線1。直線最大長度2。直線最小長度

保持平面線形連續性

舒適感及視覺---直線最小長度限制4.2直線4.2直線三、直線的運用不受地形地物限制的地區城鎮街道橋梁、隧道鐵路、交叉口專用超車路段4.3圓曲線圓曲線是平曲線的主要組成部分圓曲線上任意一點的曲率半徑R=常數4.3圓曲線一、圓曲線半徑半徑是圓曲線的重要元素，半徑確定了，平曲線大小就確定了圓曲線半徑計算4.3圓曲線i4.3圓曲線4.3圓曲線4.3圓曲線1）圓曲線最小半徑（1）極限最小半徑

保證安全行駛的最小半徑，即采用極限最小半徑時，必須設置最大超高值；μ采用最大值4.3圓曲線1）圓曲線最小半徑（2）不設超高最小半徑

汽車安全穩定行駛所采用的最小半徑，此時：ih=路拱橫坡=0.015

μ=橫向力系數公路：0.035城市：0.06（3）一般最小半徑（或推薦最小半徑）介于極限最小半徑和不設超高最小半徑之間的推薦采用的最小半徑4.3圓曲線2）圓曲線最大半徑公路規范：

圓曲線最大半徑以不超過10000m為宜4.3圓曲線二、平曲線最小長度1）平曲線最小長度規定從駕駛員操縱方便、行車舒適性以及視覺要求，需要對平曲線長度加以限制公路規范：按6s行程長度4.3圓曲線二、平曲線最小長度2）小偏角平曲線長度規定當公路轉角小于或等于7°時，容易造成錯覺，為避免錯覺及保證行車安全，應設置較長平曲線4.3圓曲線三、圓曲線要素T=切線長度L=曲線長度E=外矢距α=轉角T4.3圓曲線三、圓曲線要素T=R?tan(α/2)切線長mE=R[sec(α/2)-1]外矢距mL=R?α?π/180曲線長m4.3圓曲線三、圓曲線要素TJ=2T-L校正值ZY(樁號)=JD(樁號)-TYZ(樁號)=ZY(樁號)+LQZ(樁號)=YZ(樁號)-L/2JD(樁號)=QZ(樁號)+J/2TQZ4.3圓曲線四、圓曲線半徑的確定（1）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（2）地形條件受到限制時，應采用大于或接近于一般最小半徑的圓曲線半徑（3）地形條件特別困難不得已時，方可采用極限最小半徑（4）每個彎道半徑值得確定，應根據實地的地形、地理、地質、以及必須經過的控制點綜合計算確定4.4緩和曲線一、緩和曲線的作用與線形緩和曲線是指在直線與圓曲線之間或者半徑相差較大的兩個轉向相同圓曲線之間設置的一種曲率連續變化的曲線4.4緩和曲線一、緩和曲線的作用與線形1。緩和曲線的作用：（1）線形緩和曲率漸變、線形圓滑美觀、有良好的視覺效果和心理作用感（2）行車緩和使汽車前輪轉向角從0至θ角逐漸轉向，有利于駕駛員操作方向盤（3）離心加速緩和逐漸變化，不致產生側向沖突（4）超高和加寬緩和正常路拱和寬度到超高或加寬之間的緩和過渡段4.4緩和曲線一、緩和曲線的作用與線形2。緩和曲線的線形：一般緩和曲線多采用回旋線方程ρl=Cl---由緩和曲線起點到任意點的弧長C---參數設C=A2A—稱為回旋線參數4.4緩和曲線一、緩和曲線的作用與線形3。回旋曲線參數A：設計中A值是根據線形舒順和美觀要求按圓曲線半徑R的大小來確定的。從視覺出發，當緩和曲線很短，緩和曲線角β<3°時，緩和曲線極不明顯；β>29°時，圓曲線與緩和曲線不能很好協調R/3≤A≤R4.4緩和曲線二、緩和曲線的計算xyxlyβdβρPdldydxOρdl=ρdβdx=dlcosdβdy=dlsindβ以ρ?l=A2,代入得：dl=?dβA2l當l=0,β=0積分得：

β=

2A2l2以ρ?l=A2,代入得：ρ=

A√2βl=A√2β1。緩和曲線的要素計算x=l-+-???l340ρ2l53456ρ4y=

-+-???l4336ρ3l642240ρ5l6ρxp=L-+-???L340R2L53456R4yp=

-+-???L4336R3L642240R5L26R1.緩和曲線的要素計算P點處的曲率半徑ρ=

A√2βP點的回旋線長度l=A√2βP點處的緩和曲線角

β=

=

2A2l2l2ρ

P點曲率圓的內移值ΔRp=y+ρcosβ-ρ

長切線長：TL=x-ycosβ短切線長：Tk=y/sinβP點的弦長：s0=y/sinαP點的弦偏角：α=arctan(y/x)≈β/32。帶緩和曲線的圓曲線的要素計算q=-

2lh

β0=·

π90°240R2lh3Rlh?R=-

24Rlh2384R3lh42Th=(R+?R)?tan(α/2)+qLh=(π/180)?α?R+lh=(α-2β0)?(π/180)?R+2lhEh=(R-?R)?sec(α/2)-RLy=Lh-2lhJ=2T-Lh3。帶緩和曲線的平曲線的主點樁號計算xh=-

lh40R2lh3yh=-

6Rlh336R3lh42ZH(樁號）=JD(樁號)-THY(樁號）=ZH(樁號+lhYH(樁號）=HY(樁號)-LyHZ(樁號）=YH(樁號+lhQZ(樁號）=HZ(樁號)-L/2JD(樁號）=QZ(樁號)+J/24.4緩和曲線三、緩和曲線的設計標準（一）緩和曲線的最小長度車輛在緩和曲線上過度行駛旅客感覺舒適要求超高漸變率行駛時間不過短（二）緩和曲線的省略當R大到一定程度時，?R非常小時，可以不設緩和曲線當R1與R2的?R差值非常小時（<0.10m），可以不設緩和曲線4.5超高與加寬一、超高為了抵消車輛在曲線路段上行駛時產生的離心力，在該路段橫斷面上設置的外側高于內側的單向橫坡，稱為超高。1.定義4.5超高與加寬一、超高1）最大超高坡度2.超高坡度當V=0時，產生滑移極限狀態μ=φ采用極限最小半徑時即為最大超高坡度4.5超高與加寬一、超高2）超高坡度的確定4.5超高與加寬一、超高3.超高方式(1)無中央分隔帶超高橫坡度等于路拱橫坡度時4.5超高與加寬一、超高3.超高方式超高橫坡度大于路拱坡度時有三種過度方式4.5超高與加寬一、超高3.超高方式超高橫坡度大于路拱坡度時有三種過度方式4.5超高與加寬一、超高3.超高方式超高橫坡度大于路拱坡度時有三種過度方式4.5超高與加寬一、超高3.超高方式有中央分隔帶的超高方式城市道路的超高方式4.5超高與加寬一、超高4.超高緩和段超高是設置在圓曲線范圍內，兩端用過度段與直線相連。從直線段的雙向橫坡漸變到圓曲線路段具有超高的單向橫坡的過渡段稱為超高緩和段4.5超高與加寬一、超高4.超高緩和段超高緩和段長度：

一般應采用5的倍數，并不于10m超高緩和段應在回旋線范圍內進行，必須滿足最小超高漸變率的要求4.5超高與加寬一、超高5.超高值h計算4.5超高與加寬二、加寬1.定義曲線上靠近內側車道半徑最小，為適應汽車在平曲線上行駛時后輪軌跡偏向曲線內測的需要，在平曲線內側增加的路面、路基寬度稱為曲線加寬（又稱彎道加寬）當R≤250m需要加寬4.5超高與加寬二、加寬2.加寬值4.5超高與加寬二、加寬3.加寬緩和段4.5超高與加寬二、加寬3.加寬緩和段加寬緩和段的長度Lj（1）漸變率1：15且不小于10m（2）超高緩和段長度Lc（3）緩和曲線長度lh4.5超高與加寬二、加寬3.加寬緩和段加寬緩和段過渡方式（1）按直線比例變化（2）切線法4.6行車視距一、視距的意義及其類型1.定義所謂視距，是指從車道中心線上1.2m的高度能看到該車道中心線上高度0.1m的物體頂點的距離視距的意義：為了保證行車安全，使駕駛員能夠隨時看到汽車前方一定距離的道路，以便發現前方障礙物或來車時，能夠及時采取措施。4.6行車視距一、視距的意義及其類型2.視距的種類視距的種類：停車視距會車視距超車視距錯車視距避讓障礙物視距4.6行車視距二、視距標準及運用1.停車視距汽車行駛時，自駕駛員看到前方障礙物起至到達障礙物前安全停車止所需要的最短行車距離稱停車視距4.6行車視距二、視距標準及運用1.停車視距4.6行車視距二、視距標準及運用2.會車視距會車視距應不小于停車視距的兩倍4.6行車視距二、視距標準及運用3.超車視距4.6行車視距二、視距標準及運用4.視距標準的采用1）高速公路和一級公路應滿足停車視距的要求2）二、三、四級公路應滿足會車視距的要求4.6行車視距二、視距標準及運用5.視距標準的采用1）高速公路和一級公路應滿足停車視距的要求2）二、三、四級公路一般應滿足會車視距的要求3）雙車道公路，適當距離設置滿足超車視距的路段，長度不小于路線總長度的10%~30%4.6行車視距二、視距標準及運用6.視距保證4.7平面線形的組合與銜接一、直線與曲線的組合直線長度平曲線半徑平曲線長度二、曲線與曲線的組合圓曲線同向曲線反向曲線復曲線4.7平面線形的組合與銜接二、曲線與曲線的組合回頭曲線：在山區公路為克服高差，在同一坡面上展線時采用的，其圓心角一般接近或大于180°的曲線。主要在三、四級公路應用，一般避免采用。4.7平面線形的組合與銜接三、平面組合線形1。簡單型曲線4.7平面線形的組合與銜接三、平面組合線形2。基本型曲線2β0<α4.7平面線形的組合與銜接三、平面組合線形3。凸型曲線2β0=α4.7平面線形的組合與銜接三、平面組合線形4。S型曲線A1/A2<1.5~2R1/R2<0.3~14.7平面線形的組合與銜接三、平面組合線形5。C型曲線A1=A2A1=A24.7平面線形的組合與銜接三、平面組合線形6。復合型曲線A1/A2<1.54.7平面線形的組合與銜接三、平面組合線形7。復曲線（1）圓曲線直接相連接的組合形式（lF=0,ls=0)