浅谈市政道路道路平面设计.docx

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浅谈市政道路道路平面设计

§3.1路线平面的基本线形

1.路线routeofroad路线----指道路中线。

线形----道路中线的空间形状。

§3.1路线平面的基本线形

1.路线routeofroad路线的平面horizontal--道路中线在水平面上的投影。

路线纵断面vertical--沿着中线竖直剖切，再行展开。

公路横断面cross-sectional--中线各点的法向切面。

§3.1路线平面的基本线形

1.路线routeofroad

（1）平面线形horizontalalignment要素曲率为零的线形….……直线；曲率为常数的线形…….圆曲线；曲率为变数的线形…….缓和曲线。

（2）直线tangent（3）圆曲线circularcurve（4）缓和曲线transitioncurve可以作为缓和曲线的有：

回旋曲线、三次抛物线、双纽曲线，常用的是回旋曲线。

§3.1路线平面的基本线形

2.平面线形组成

（1）直线tangent的特点：

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）。

§3.1路线平面的基本线形

2.平面线形组成4）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间距离；在直线上夜间对向行车易产生眩光。

5）只能满足两个控制点的要求，难与地形及周围环境相协调。

§3.1路线平面的基本线形

2.平面线形组成

（2）直线的标准规定：

1）直线最大长度德国20V；前苏联8km；美国3mile。

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。

§3.1路线平面的基本线形

2.平面线形组成§3.1路线平面的基本线形

2.平面线形组成§3.1路线平面的基本线形

2.平面线形组成§3.1路线平面的基本线形

2.平面线形组成2）直线的最小长度①同向曲线间的直线最小长度同向曲线adjacentcurveinonedirec-tion----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）为宜B.当Ｖ≤40km/h时，可参照上述规定执行§3.1路线平面的基本线形

2.平面线形组成2）直线的最小长度②反向曲线间的直线最小长度反向曲线reversecurve----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）为宜B.当Ｖ≤40km/h时，可参照上述规定执行C.特别困难四级15m§3.1路线平面的基本线形

2.平面线形组成断背曲线：

互相通视的同向曲线间若插以短直线，容易产生把直线和两端的曲线看成为反向曲线的错觉，当直线过短时甚至把两个曲线看成是一个曲线，这种线形破坏了线形的连续性，且容易造成驾驶操作的失误，通常称为断背曲线。

设计中应尽量避免。

§3.1路线平面的基本线形

2.平面线形组成§3.1路线平面的基本线形

2.平面线形组成3.2圆曲线

1.概述

（1）圆曲线线形特征：

1）曲线上任意一点的曲率半径R常数，故测设比缓和曲线简便。

2）汽车在圆曲线上的行驶要受到离心力；在平曲线上行驶时要多占路面宽。

3）视距条件差，容易发生交通事故。

4）较大半径的长缓圆曲线具有线形美观、顺适、行车舒适等特点。

故常采用。

3.2圆曲线

1.概述3.2圆曲线

1.概述§3.2圆曲线

2.设计标准

（2）平曲线长度1）平曲线最小长度规定①从驾驶员操纵方便、行车舒适性以及视觉要求来看，应对平曲线长度加以限制。

②公路按6s行程长度控制；条件许可的按9s控制：

LS：

LY：

LS≈1：

1：

1，才能使其线形美观、顺畅。

§3.2圆曲线

2.设计标准

（2）平曲线长度2）小转角时的平曲线长度当公路转角小于或等于7°时，曲线长度往往看上去较实际长度为短。

因为在曲线两端附近的曲线部分被误认为是直线，只有在交点附近的部分才能看出是曲线，这就会给驾驶员造成急转弯的错觉。

§3.2圆曲线

3.圆曲线半径的确定

（1）一般情况下宜采用极限最小半径的4～8倍或超高为2～4％的圆曲线半径；

（2）地形条件受限制时，应采用大于或接近于一般最小半径的圆曲线半径；（3）地形条件特别困难不得已时，方可采用极限最小半径；（4）应同前后线形要素相协调，使之构成连续、均衡的曲线线形§3.2圆曲线

3.圆曲线半径的确定（5）应同纵面线形相配合，应避免小半径曲线与陡坡相重叠；（6）每个弯道半径值的确定，应根据实地的地形、地物、地质、人工构造物及其它条件的要求，用外距、切线长、曲线长、曲线上任意点线位、合成纵坡等控制条件反算，并结合标准综合确定。

§3.2圆曲线

4.圆曲线的计算

（1）单圆曲线，其曲线几何要素为：

§3.3缓和曲线

1.概述

（1）缓和曲线的线形特征缓和曲线----是指在直线与圆曲线之间或者半径相差较大的两个转向相同圆曲线之间设置的一种曲率连续变化的曲线。

§3.3缓和曲线

1.概述§3.3缓和曲线

1.概述§3.3缓和曲线

1.概述（3）缓和曲线的选择1）缓和曲线轨迹特点：

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，此轨迹方程为回旋曲线方程。

因此我国《标准》规定缓和曲线采用回旋曲线。

§3.3缓和曲线

1.概述①回旋曲线、三次抛物线和双纽线在极角较小（5°～6°）时，几乎没有差别。

②随着极角的增加，三次抛物线的长度比双纽线的长度增加的较快，而双纽线的长度又比回旋线的长度增加得快些。

③回旋线的半径减小得最快，而三次抛物线则减小的最慢。

从保证汽车平顺过渡的角度看，三种曲线都可以作为缓和曲线。

④此外，也有使用n次（n≥3）抛物线、正弦形曲线、多圆弧曲线作为缓和曲线的。

但世界各国使用回旋曲线居多，我国《标准》规定的缓和曲线也是回旋线。

§3.3缓和曲线

1.概述3）缓和曲线的一般方程式：

3-6§3.3缓和曲线

2.设计标准§3.3缓和曲线

2.设计标准§3.3缓和曲线

2.设计标准（3）缓和曲线的省略……公路1）直线与圆曲线间缓和曲线的省略ls①R≥RP②四级公路2）半径不同的圆曲线间缓和曲线的省略lF①R小≥RP②R临RRP且满足A、B、C条件之一③四级公路A：

P大-P小≤0.10m。

B：

V≥80km/h，R大/R小1.5C：

V80km/h，R大/R小2§3.3缓和曲线

2.设计标准（3）缓和曲线的省略……城市道路1）V40km/h时，可省缓和曲线2）大于V≥40km/h时，R不设缓和曲线的最小R时，可省，表3－7。

§3.3缓和曲线

3.缓和曲线的计算

（1）回旋曲线的几何要素

（2）带缓和曲线的圆曲线的计算§3.3缓和曲线

3.缓和曲线的计算

（1）基本型曲线的圆曲线要素计算：

§3.3缓和曲线

3.缓和曲线的计算

（2）曲线主点桩号计算：

ZH桩号JD桩号-THY桩号ZH桩号+lsQZ桩号HZ桩号-L/2YH桩号HY桩号+LyHZ桩号YH桩号+lsJD桩号QZ桩号+J/2§3.3缓和曲线

3.缓和曲线的计算（3）回旋曲线上任意点的坐标公式：

§3.3缓和曲线

3.缓和曲线的计算

（1）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，称为超高。

目的：

提高行车的安全性和舒适性。

范围：

ZY～YZ或HY～YH§3.4弯道的超高与加宽

1.超高superelevation

（2）超高坡度1）最大超高坡度（极限最小半径时）由平曲线半径计算公式3―1可得3.36当Ｖ＝0时，在产生滑移的极限状态u时故受横向滑移限制ic≤§3.4弯道的超高与加宽

1.超高superelevation2）最小超高坡度各级公路圆曲线部分最小超高坡度值应与该公路直线部分的正常路拱横坡度一致。

3）超高坡度的确定（任意半径时）各圆曲线半径所设置的超高坡度值应根据设计速度、圆曲线半径、公路条件、自然条件等经计算确定。

§3.4弯道的超高与加宽

1.超高superelevation（3）超高方式1）公路①无中间带的公路a．绕内边缘旋转，简称边轴旋转b．绕中线旋转，简称中轴旋转。

c．绕外边缘旋转。

②有中间带的公路a．绕中间带的中心线旋转。

b．绕中央分隔带边缘旋转。

c．绕各自行车道中线旋转。

③分离式公路超高过渡方式可视为两条无中间带的公路分别予以处理。

§3.4弯道的超高与加宽

1.超高superelevation绕内边缘旋转抬肩、外绕中至ig、全绕内至ic适用于新建公路§3.4弯道的超高与加宽

1.超高superelevation绕内边缘旋转抬肩、外绕中至ig、全绕内至ic§3.4弯道的超高与加宽

1.超高superelevation绕中线旋转抬肩、外绕中至ig、全绕中至ic适用于改建公路§3.4弯道的超高与加宽

1.超高superelevation绕中线旋转抬肩、外绕中至ig、全绕中至ic§3.4弯道的超高与加宽

1.超高superelevation绕外边缘旋转抬肩、外绕外至水平、全绕外至ic适用于特殊公路§3.4弯道的超高与加宽

1.超高superelevation§3.4弯道的超高与加宽

1.超高superelevation绕中间带的中心线旋转，如图3.10a。

用于窄中间带的公路。

绕中央分隔带边缘旋转，如图3.10b。

各种宽度不同中间带的公路均可。

绕各自行车道中线旋转，如图3.10c。

用于单向车道数大于四条的公路§3.4弯道的超高与加宽

1.超高superelevation2城市道路单幅路路面宽度及三幅路机动车道路面宽度宜绕中线旋转；双幅路路面宽度及四幅路机动车道路面宽度宜绕中间分隔带边缘旋转，使两侧车行道各自成为独立的超高横断面。

§3.4弯道的超高与加宽

1.超高superelevation（4）超高缓和段superelevationrunoff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。

Lc设于圆曲线的两端。

为了行车舒适和利于排水，对超高缓和段长度必须加以规定。

§3.4弯道的超高与加宽

1.超高superelevation注意：

①超高缓和段长度应采用5的倍数，并不小于10m；②当线形设计须采用较长的回旋曲线时，横坡度由2%（或1.5%）过渡到0%路段的超高渐变率不得小于1/330。

③超高的过渡应在回旋线全长范围内进行，但当超高渐变率过小时为保证排水、超高渐变率不得小于1/330，而只设在该回旋线的某一区段范围之内。

§3.4弯道的超高与加宽

1.超高superelevation（5）超高值的计算超高缓和段上各断面处的路基外缘、内缘、中线与路基设计标高之高差ｈc叫-----超高值。

计算如表3－14所列公式。

§3.4弯道的超高与加宽

2.加宽curvewidening

（1）定义－－汽车在曲线路段上行驶时，靠近曲线内侧后轮行驶的曲线半径最小，靠曲线外侧的前轮行驶的曲线半径最大。

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。

§3.4弯道的超高与加宽

2.加宽curvewidening§3.4弯道的超高与加宽

2.加宽curvewidening3）标准规定平曲线半径≤250m时，应在平曲线内侧加宽。

公路加宽值表3.15。

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；对不经常通行集装箱运输半挂车的公路，可采用第2类加宽值。

城市道路加宽值见表3.16。

§3.4弯道的超高与加宽

2.加宽curvewidening（3）加宽缓和段transitionzoneofcurvewidening当平曲线R≤250m时，一般在弯道内侧圆曲线范围内设置全加宽。

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，称为------加宽缓和段。

§3.4弯道的超高与加宽

2.加宽curvewidening（4）加宽缓和段的长度LJ①加宽所需的最小长度。

在不设缓和曲线或超高缓和段时，应按渐变率1：

15且≮10m的要求设置；②设置超高缓和段lC时，lJlC；③设置缓和曲线lS时，lJlS。

§3.4弯道的超高与加宽

2.加宽curvewidening（5）LJ内加宽值的过渡方式1）直线比例法：

处理简单粗造，不圆滑美观，适用于一般二、三、四级公路。

§3.4弯道的超高与加宽

2.加宽curvewidening2）切线法：

适用于四级公路人工构造物路段。

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。

§3.4弯道的超高与加宽

2.加宽curvewidening3）插入高次抛物线的方法：

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。

§3.5行车视距

1.视距sightdistance的意义及其种类§3.5行车视距

1.视距sightdistance的意义及其种类§3.5行车视距

1.视距sightdistance的意义及其种类

（1）定义视距----指从车道中心线上1.2m的高度，能看到该车道中心线上高为0.1m的物体顶点的距离，是该车道中心线量得的长度。

是确保行车安全、快速、增加行车安全感、提高行车舒适性的重要措施。

（2）种类停车视距、会车视距、超车视距、错车视距、避让障碍物视距等五种。

§3.5行车视距

2.视距标准及运用§3.5行车视距

2.视距标准及运用（3）会车视距两辆对向行驶的汽车在同一车道上相遇，及时制动并停车所必须的安全视距称为----会车视距。

其长度不应小于停车视距的两倍。

由三部分组成：

①反应时间所行驶的距离；②制动距离；③安全距离。

（4）视距标准的采用1高、一级公路应满足S停。

因有中间分隔带，无对向车，故不存在会车问题。

且高速公路和一级公路的车道数均在4个车道以上，快慢车用划线分隔行驶，各行其道，也不存在超车问题。

2二、三、四级公路，一般应满足S会。

在工程特别困难或受其它限制地段，可采用停车视距，但必须采取分道行驶的措施。

3对向行驶的双车道公路，应根据需要并结合地形在适当的距离内设置具有超车视距的路段。

（5）公路视距的保证1）横断面上视距保证若Sz＜Szo行车轨迹至障碍物的距离视距2）图解法确定视距切除范围①按一定比例绘制弯道平面图，并示出行车轨迹线位置；②在轨迹线上从弯道两端相连直线上距曲线起点（或终点）s的地方开始，按s距离定出多组视线1－1、2－2、3－3、……、10－10等；③绘出这些视线的包络线（内切曲线）即为视距曲线；④量出相应断面位置的横净距，即可按上面的方法确定相应断面上的视距切除范围。

除平曲线上考虑视距外，在竖曲线上也有保证视距的问题。

§3.6平面线形的组合与衔接

1.直线与曲线的组合组合原则路线的行车平顺性要求直线与曲线彼此协调而有比例地交替，路线直曲的变化应缓和匀顺。

平面曲线的半径、长度与相邻的直线长度应相适应。

直与曲线组合得当，能提高线形的行驶质量，故配合不好的线形应予避免。

尽量使用直线，但过长的直线并不被认为是好的线形，尤其是过长的直线易使驾驶员感到单调、疲倦，难以准确目测车间间距从而滋生事故。

§3.6平面线形的组合与衔接

1.直线与曲线的组合

（1）圆曲线的组合它的组合有同向曲线、反向曲线、复曲线等。

§3.6平面线形的组合与衔接

2.曲线与曲线的组合§3.6平面线形的组合与衔接

3.平面组合线形

（1）简单形曲线当一个弯道由直线与圆曲线组合时叫简单型曲线（simplecurve单圆曲线）§3.6平面线形的组合与衔接

3.平面组合线形

（2）基本形曲线按直线－回旋线－圆曲线－回旋线－直线的顺序组合的曲线称为基本型。

用于：

高、一、二、三级中，RRP注意：

①满足几何条件②lＳ　：

LＹ　：

lＳ＝１：

１：

１左右③A的取值符合有关要求（R/3）≤A≤R§3.6平面线形的组合与衔接

3.平面组合线形（3）凸形曲线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①必须满足的几何条件：

2β0α②凸形的回旋线的参数及其连接点的曲率半径，应分别符合容许最小回旋线参数和圆曲线最小半径的规定。

③连接点附近最小0.3V的长度范围内，应保持以连接点的曲率半径确定的横坡度。

§3.6平面线形的组合与衔接

3.平面组合线形（4）S形曲线两个反向圆曲线间用两个反向回旋线连接的组合形式，称为S型曲线。

要求：

①S形相邻两个回旋线参数A1与A2宜相等。

②（A1/A2）应＜2，有条件（A1/A2）宜＜1.5，当A2≤200时，A1与A2之比应小于1.5。

③（R1/R2）≤2为宜§3.6平面线形的组合与衔接

3.平面组合线形（5）C形曲线同向曲线的两回旋线在曲率为零处径相衔接的形式称为C型曲线。

用于特殊地形条件下。

两个回旋线参数可相等，也可不相等。

§3.6平面线形的组合与衔接

3.平面组合线形（6）复合形曲线两个及两个以上的同向回旋曲线，在曲率相等处径相衔接的组合形式称为复合型曲线。

复合型的两个回旋线参数之比一般以小于1：

1.5为宜。

用于受地形或其它特殊原因限制时。

§3.6平面线形的组合与衔接

3.平面组合线形（7）复曲线复曲线compoundcurve-----指两个或两个以上半径不同，转向相同的圆曲线径相连接（lF0）或插入缓和曲线（lF≠0）的组合曲线，后者又叫卵形曲线。

§3.6平面线形的组合与衔接

3.平面组合线形1圆曲线直接相连的组合形式（lF0，ls0）即按直线－圆曲线（R1）－圆曲线R2－直线的顺序组合构成。

用于四级公路中；或其它各级公路中，同时满足lS和lF的省略条件时采用，即其大、小半径均应大于不设超高的最小半径。

§3.6平面线形的组合与衔接

3.平面组合线形2两端带缓和曲线的组合形式（lF0，ls≠0）即按直线－缓和曲线A1－圆曲线（R1）－圆曲线R2－缓和曲线A2－直线顺序组合构成。

用于除四级公路以外的其它各级公路中，当仅满足lF的省略条件而不满足lS的省略条件时采用。

§3.6平面线形的组合与衔接

3.平面组合线形3卵形曲线（lF≠0，ls≠0）即按直线－缓和曲线A1－圆曲线（R1）－缓和曲线－圆曲线R2－缓和曲线A2－直线顺序组合构成。

用于除四级公路以外的其它各级公路中，当lF和lS的省略条件均不满足时采用。

§3.6平面线形的组合与衔接

3.平面组合线形§3.6平面线形的组合与衔接

3.平面组合线形复曲线1§3.6平面线形的组合与衔接

3.平面组合线形复曲线2§3.6平面线形的组合与衔接

3.平面组合线形复曲线3§3.7路线的平面交叉

1.设计要求和组成

（1）平面交叉设计的一般要求：

1）高等级公路大部分采用立体交叉，其它等级公路采用平面交叉；2）平面交叉范围内行车速度原则上与该公路计算行车速度一致；3）交叉口宜选择在地形平坦、视线开阔地方；4）尽量采用正交；斜交时交叉角度应大于45°§3.7路线的平面交叉

1.设计要求和组成

（1）平面交叉设计的一般要求：

5）交叉路段宜用直线，当采用曲线时，应保证半径大于不设超高的半径；6）平面交叉范围内应设置标志；7）交叉口范围内应保证规范要求的视距要求；8）交叉口范围纵断面应平顺，复合行车和排水的要求。

§3.7路线的平面交叉

1.设计要求和组成

（2）平面交叉at-gradintersection组成：

1）交叉口。

相交道路的共同部分。

2）交叉连接段。

与交叉口紧连的出入口道路。

3）附加车道。

为提高交叉口通行能力，并改善其使用功能，在交叉口连接部另设置的供转弯车辆行驶的车道。

4）交通岛、导流路。

在交叉口范围内，为控制和疏导交通路径而设置的交通岛和导流路。

§3.7路线的平面交叉

1.设计要求和组成§3.7路线的平面交叉

2.分类及平面布置§3.7路线的平面交叉

2.分类及平面布置§3.7路线的平面交叉

2.分类及平面布置

（1）加铺转角式intersectionwithwidenedcorners§3.7路线的平面交叉

2.分类及平面布置

（1）加铺转角式intersectionwithwidenedcorners一般适用于交通量不大、速度不高和转弯车辆少的交叉路口。

特点：

路口的每一转角，都用圆曲线展宽各个转角，使右转车辆可以沿着原来的右侧车道，顺利地转入右转岔道的右侧车道，减少了对直行车辆的干扰，其右转车速一般在10～25km/h范围内。

边缘应采用的半径，按表3-24、表3-25选择。

§3.7路线的平面交叉

2.分类及平面布置

（2）分道转弯式channelizedintersection适用于交通量不大、转弯车辆较多的三岔及四岔路口，是一种极广泛采用的形式。

特点：

一般采取设置导流岛和划分行车道，以及增设左转或右转附加车道等措施使车流渠化。

转弯车道或附加车道宽度一般为3～3.5m，转弯车道平曲线部分宽度如表3-26。

§3.7路线的平面交叉

2.分类及平面布置（3）加宽路口式flaredintersection－漏斗式适用交通密度较大的交叉路口，常采用增设转弯车道和变速车道等措施来加宽交叉路口，借以提高平面交叉的通行能力。

特点：

※左转车道可作左转车辆减速和等待左转的专用道，而不致妨碍直行车辆。

※当平面交叉角小于60°，或当右转弯交通量大，所需车速较高时，应设置右转车道。

§3.7路线的平面交叉

2.分类及平面布置（4）环形交叉rotaryintersection§3.7路线的平面交叉

2.分类及平面布置（4）环形交叉rotaryintersection亦称转盘。

适用当多条道路两条以上相交，通过交叉口的交通总量为500～3000辆/h时，左、右转弯车辆较多，且地形开阔平坦，则可考虑采用。

§3.7路线的平面交叉

2.分类及平面布置1）环形交叉特点：

※所有交叉的道路都不能直接贯通；※交叉口设置具有一定宽度的环形车道将各交叉岔道相互连通；※无论是直行车辆还是左转弯车辆，都要先驶入环道环行一段路程，再从环道右转进入预定的去路；※驶入环道或驶出环道的车辆都只能右转，环道上的车流都是按逆时针方向旋转的车流。

§3.7