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第三章 平面线形设计. 第一节 平面线形. 当受地形和其他障碍物限制时，城市道路在平面上改变方向。路线改变方向的转折点称为交点 (JD) 。 平面线形要素：直线、圆曲线、缓和曲线. 一、平面线形要素. 1 、直线 2 、圆曲线 3 、缓和曲线. 1 、直线. 直线是平面线形设计的基本要素之一。 距离短、视线条件好、易于布设、乘坐舒适。 是一般设计人员常采用的线形。 直线灵活性差，难以适应地形的变化，在应用时受到较大限制。. 1 、直线. 过长的直线易引起驾驶员的厌倦、疲劳、注意力不集中、反应迟钝，容易超速行车，增加夜间行车对向车灯眩光等，不利于行车安全；
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第一节 平面线形 • 当受地形和其他障碍物限制时，城市道路在平面上改变方向。路线改变方向的转折点称为交点(JD)。 • 平面线形要素：直线、圆曲线、缓和曲线
一、平面线形要素 1、直线 2、圆曲线 3、缓和曲线
1、直线 • 直线是平面线形设计的基本要素之一。 • 距离短、视线条件好、易于布设、乘坐舒适。 • 是一般设计人员常采用的线形。 • 直线灵活性差，难以适应地形的变化，在应用时受到较大限制。
1、直线 • 过长的直线易引起驾驶员的厌倦、疲劳、注意力不集中、反应迟钝，容易超速行车，增加夜间行车对向车灯眩光等，不利于行车安全； • 直线过短，行车方向变化频繁，也影响行车安全和路容美观，因此，对直线的极限长度应加以限制。
2、圆曲线 1）圆曲线 • 圆曲线设置在路线交点处 • 圆曲线是路线上经常采用的最简单的曲线，其几何元素关系简单，施测方便。
2、圆曲线 2）半径的选择 • 汽车在公路上行驶受重力和离心力的作用 • 离心力使汽车产生向外滑移和倾覆的危险
2、圆曲线 3)平曲线最小长度 • 6秒行程; • 离心加速度变化(0.5~0.6m/s2)； • 视觉要求。
3、缓和曲线 1）定义：在直线与曲线间或曲线与曲线间设置曲率半径连续变化的曲线称为缓和曲线 2）性质：缓和曲线线形应与汽车行驶轨迹相一致，曲率半径的大小与从它起点算起的曲线长度成反比。
3、缓和曲线 3）作用： • 曲率逐渐变化，便于驾驶与路线顺畅，以构成最佳线形； • 离心加速度逐渐变化，使汽车进入圆曲线不致产生侧向冲击； • 从直线路拱到圆曲线超高作为横坡变化的过渡段，以减少行车震荡。
3、缓和曲线 • 缓和曲线一般采用回旋线，即曲率半径ρ与回旋线长度L成反比，ρ·L＝A2 • 在设计回旋曲线时先选择参数A。ρ确定了圆的大小，A值则确定了回旋曲线曲率变化的缓急。 • 城市道路缓和曲线的最小长度
二、曲线要素计算及桩号推算 1、曲线要素计算 2、桩号推算
1、曲线要素计算 1）圆曲线 切线长 外距 曲线长 特征点： ZY、QZ、YZ
1、曲线要素计算 2）缓和曲线 特征点：ZH、HY、QZ、YH、HZ 缓和曲线角 内移值 切线增值 切线长 外距 曲线长
2、桩号推算 例1 已知JD5桩号为K4+099.51，交点转角为50o04’，圆曲线半径为400米，试求出其曲线要素及特征点桩号。 解：(1)要素计算 • T=R*tg a/2=400*tg 50o04’/2=186.806m • L=∏R*a/180=∏*400* 50o04’/180=349.53m • E=R(sec a/2-1)=400(sec 50o04’/2-1)=41.47m • J=2T-L=24.08m
(2)特征点桩号计算 • JD5 K4+099.51 • -T) 196.806 • ZY桩号 K3+912.70 • +L) 349.53 • YZ桩号 K4+262.23 • -L/2) 174.76 • QZ桩号 K4+087.47 • +J/2) 12.04 验算 • JD桩号 K4 +099.51
例二：已知某标准型曲线，JD桩号K4+650.56，圆曲线半径200米，转角25o26’，缓和曲线长度50米，试计算该曲线要素及特征点桩号。例二：已知某标准型曲线，JD桩号K4+650.56，圆曲线半径200米，转角25o26’，缓和曲线长度50米，试计算该曲线要素及特征点桩号。 • 解：(1)要素计算：
(2)特征点桩号计算 • JD5 K4+650.56 • -Ts) 70.238 • ZH桩号 K4+ 580.322 • +Ls) 50 • HY桩号 K4+630.322 • +Ly) 38.779 • YH桩号 K4+669.101 • +Ls) 50 • HZ桩号 K4+719.101 • -L/2) 138.779/2 • QZ桩号 K4+649.712 • +J/2) 1.697/2 • JD5桩号 K4 +650.56（验算）
第二节、平曲线超高与加宽 一、弯道超高与超高缓和段 二、路面加宽
一、弯道超高与超高缓和段 • 超高：当曲线半径小于不设超高的半径，汽车又要以计算车速在弯道上行驶，离心力会使汽车产生倾覆、滑移的危险，为了保证行车安全，应当把行车道做成外侧高，内侧低的单斜面 • 超高缓和段：为了使公路较平顺地从直线段的双向横坡面过渡到曲线段有超高的单向横坡面，需要有一个逐渐变化的过渡段 • 计算公式
二、路面加宽 • 汽车在弯道上行驶需要的宽度比在直线上行驶需要的宽度大，当平面R≤250米时，在平曲线内侧加宽路面。 • 加宽缓和段：不小于10米，长度一般与超高缓和段相同，宽度渐变率1：15~1：30。 • 《标准》规定：行车道的超高缓和段或加宽缓和段一般应以缓和曲线起点开始设置，为保证路面排水，也可以从缓和曲线某一点开始设置。
第三节 行车视距 为了保证行车安全，驾驶员应能随时看到路面前方一定距离的障碍物或迎面来车，以便及时刹车或绕过。这一必须的最短距离称为行车视距。 分类： 停车视距 会车视距 超车视距
1、 停车视距 • 驾驶人员发现前方有障碍物到汽车在障碍物前安全停下所必须的最短通视距离，称为“停车视距”。 • 对向分隔行驶时采用（有中央分隔带）
1、 停车视距 • S1——司机在反应时间（t1=1.2s）内行驶的距离 S1=V•t1/3.6=V•1.2/3.6=V/3（m） • S2——制动生效到完全停止时汽车行驶的距离即制 动距离 S2=kV²/254（φ±i） K:制动系数 k≈1.2―1.4 φ:纵向附着系数，取潮湿状态 i：纵坡 上坡+ 下坡- • S3——安全距离，一般取5m—10m
2、会车视距 • 在同一车道上两对向行驶汽车相遇，两车同时采取制动措施，并双双停下所必须的最小安全通视距离。 • 会车视距采用停车视距的2倍，即 Sh＝2St • 机非混行道路采用
3、超车视距 • 在对向行车的双车道公路上，超车汽车超过同向行驶的被超汽车并与对向来车安全相错所需最小通视距离为超车视距。
3、超车视距 Sc=S1+S2+S3 • S1--加速行驶距离： S1=V0/3.6*t1+1/2*at1² 式中：V0:初速，km/h t1:加速时间，一般3—5s a:平均加速度
3、超车视距 • S2--超车汽车在对向车道上行驶的距 离； S2=V/3.6*t2 式中：V—超车汽车车速，取V计 t2—在对向车道上行驶的时间 （s），一般取10s
3、超车视距 • S3--超车汽车回到原来车道时与对向车的安全距离; 一般取20m—60m • S4 --超车汽车从开始加速到超车完成这段时间内对向汽车行驶的距离 S4=V /3.6 *(t1+t2)
3、超车视距 • 最小超车视距为： SC=2/3*S2+S3+S4 • 双向行驶的双车道城市道路，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。3min行驶时间里，提供一次满足超车视距要求的超车路段，一般情况下，≮路线总长的10%—30%，结合地形并力求均匀。
4、弯道上视距保证 • 弯道内侧树木、建筑物、路堑边坡或其它障碍物会阻挡司机的视线，应根据视距要求进行清除。
第四节 平面线形组合 1.路线平面图 • 路线平面图应示出路中线两侧50~150米范围内的带状地形、现状地物，路中线位置、里程桩及百米桩，断链、水准点和大中桥位置，隧道和相交道路的位置，以及省、市、自治区、县分界线等，并示出平曲线要素。
2、线形组合 • 同向曲线 • 同向曲线间的直线最小长度不小于行车速度的6倍为宜 • 反向曲线 • 反向曲线间的直线最小长度（以m计）不小于行车速度（以km/h计）的两倍为宜
2、线形组合 • 复曲线 • 两个或两个以上半径不同，转向相同的圆曲线径相连接或插入缓和曲线连接的平曲线 • 回头曲线 • 在山区地形中，地面的自然坡度很陡，为了延长路线来降低路线的纵坡度，在同一坡面回头展线时所采用的回转曲线
