《道路线形设计》PPT课件

第二节道路线形设计 一、平面线形设计 二 、行车视距 三、道路纵断线形设计 四、城市道路的锯齿形街沟 五 、道路平纵线形总体设计 六、桥梁、隧道的线形设计 一、平面线形设计 道路的平面线形 是指 道路中心线在水平 面上的投影形状 。道路的平面线形由 直 线 与 曲线 组合形成。 （一）直线 （二）圆曲线 （三）缓和曲线 （四）曲线上的超高与加宽 （五）平面线形的组合与衔接 （一）直线 导向轮旋转面与车身纵轴角度为 0时， 道路路线为直线线形 。 1、直线线形的特点 2、直线线形的运用 3、直线线形的最值 1、直线线形的特点 优点： 测设简单。 方向明确、路线短捷。 视距与视野好。 超车条件好 。 缺点： 过长易使驾驶员感到单调、疲倦。 难以目测距离、速度过快、易使驾驶员缺乏 警觉等。 地形变化复杂的路段，工程费用高。 2、直线线形的运用 不受地形、地物限制的 平坦地区 或山间的 开阔 谷地 。 市镇及其近郊，或规划方正的农耕区等 以直线 条为主的地区 。 长大桥梁、隧道等构造物路段 。 路线 交叉点及其前后 。 双车道公路 提供超车的路段 。 运用时应注意的问题 纵坡不宜过大； 长直线与大半径凹形竖曲线相结合 ； 两侧的景观设计 ； 采取安全措施 。 3、直线线形的最值 最长 “ 长直线 ” 的长度 ： 德国、日本 ： 20V(m) (V为 km/h)； 美国 ： 180s (3英里 )； 中国 ：规范中无规定，在国外的标准上稍微放大， 京津唐采用 3.2km，沈大采用 5813km. 同向曲线之间的最小长度 ： 规范 规定，不小于 6V（ V为 km/h） 反向曲线之间的最小长度 ： 规范 规定，无缓和曲线时，不小于 2V（ V为 km/h）；若二反向曲线都设缓和曲线，可首尾相连 成 S形线形 。 （二）圆曲线 导向轮旋转面与车身纵轴角度为常数时 ， 为圆曲线。 1、圆曲线的特点 2、圆曲线的几何要素 3、圆曲线半径 4、最小半径 5、最大半径 6、 圆曲线的最小长度 1、圆曲线的特点 优点： 易于与地形适应，可循环 性好，线形美观，易于测设。 缺点： 占地多、安全性差，与汽 车行驶轨迹不符。 2、圆曲线的几何要素 J = 2T - L 校正数或称超距 圆曲线的几何要素 3、圆曲线半径 计算公式 向内超高为 +ih，向外超高为 -ih 。 为横向力系数。 横向力系数 表示汽车单位重力所受到的横向力，反映汽车在曲线上行驶的横向稳定程度。 值越大越不稳定，汽车越可能产生侧向滑移。 过大的负效应： 行车安全性变差 。 0。 操纵更困难 。 燃料与轮耗加剧 。见表 1-4-3。 行车舒适性变差 。见表 1-4-2。 应在考虑各种因素后确定 值，舒适界限可取 0.100.16 ，车速越高取值越低 。 4、最小半径 极限最小半径： 取 = 0.100.16， ihmax =0.060.10 ， 计算得到的 R为极限最小半径。 特殊困难条件下使用， 一般不轻易采用。 山岭重丘区：二级公路最小 50m， 三级公路最小 25m， 应增加超高横坡 。 一般最小半径： 考虑乘客的舒适性， 值取低 (0.05- 0.06)；不过大增加工程量， ihmax取值 (0.06-0.08) 。 不设超高的最小半径： 曲线上不设超高，外侧车道为 反超高， 超高值为路面的横坡度 ，即 ihmax =0.015 ， = 0.035 （与直线道路感觉相同） 最小半径的取值见表 1-4-4和 1-4-5。 5、最大半径 仅驾驶者有 “ 曲线 ” 的感觉，不 致造成判断的失误， Rmax =10000m。 6、圆曲线半径的选用 通常尽量选用 不设超高的 最小半径 ，只有受 地 形限制及其他特殊困难 时，才可采用 极限最小半 径 ； 桥的两端 设置圆曲线时，应 一般最小半径 ； 隧道内 必须设置圆曲线时应 不设超高的最小 半径 ； 长直线或陡坡尽头 ， 不得采用小半径圆曲线 ； 不论偏角大小，均应设置圆曲线 ； 半径一般宜小于 10000m。 极限最小半径 一般最小半径 不设超高最小半径 7、圆曲线的最小长度 汽车在任何线段上的行使 时间 不少于 3秒 。 汽车在圆曲线上的行使时 间也 不少于 3秒 。 （三）缓和曲线 导向轮旋转面与车身纵轴 角度为变数 时，为 缓和曲线 。 连接直线和圆曲线或圆曲线与圆曲线，使曲 率连续变化； 四级公路不设缓和曲线 ，其他 公路应设缓和曲线 。 1、缓和曲线 的特性 2、回旋线缓和曲线 3、缓和曲线的省略 1、缓和曲线的特性 （ 1）缓和曲线的优缺点 （ 2） 缓和曲线上汽车行驶的轨迹方程 （ 3） 回旋线参数的选定 （ 4） 缓和曲线长度的计算 （ 1）缓和曲线的优缺点 优点： 曲率连续变化，适应汽车转向操作的行驶轨迹及 路线的顺畅； 离心加速度逐渐变化，不致产生侧向冲击力，乘 客感觉舒适； 超高横坡度和加宽值逐渐变化，减少行车振荡， 使行车更加平稳； 与圆曲线配合得当，线形连续光滑，构成美观与 视觉协调的最佳线形。 缺点： 测设困难 假设方向盘转角 ，前轮转角 ，方向 盘转角与前轮转角系数 k，方向盘转 动角速度 ，行驶时间 t，轴距 L0，半 径 ， 汽车行驶距离 l；速度 v ， 则 =k， =t， =kt = L0 /sin， sin， L0/ =L0/kt t=L0/(k )， （ 2）缓和曲线上汽车行驶的轨迹方程 （ 2）缓和曲线上汽车行驶的轨迹方程 假设汽车行驶速度、方向盘转动角速度不 变则汽车行驶轨迹方程： l=vt=vL0/(k )，令 c=vL0/(k)=A2，则 l=c/ l =A2 因此， 汽车在缓和曲线上的行驶轨迹与 回 旋线 相似，道路上的缓和曲线多选用回旋 线。 在缓和曲线的终点处， RL=A2 A为回旋线参数，依据地形条件及线形要求 而确定。 （ 3）回旋线参数的选定 当 R小于 100m时 AR。 当 R大于 100m小于 3000m时， A宜在 R/3R 范围内选定， R接近 100m时 A=R；当 R较大 或接近于 3000m时 A=R/3。 当 R大于 3000m时 AR/3。 （ 4）缓和曲线长度的计算 缓和曲线长度的计算目前主要以 三种标准（ 按离心加速度变化率、按 驾驶操作反应时间、按视觉条件 ） 来 计算，取其中的 大值 作为道路工 程设计中的缓和曲线的长度，一 般取 5m的整数倍。 标准一：按离心加速度变化率计算 设置缓和曲线的 P通常采用 0.6m/s3， 代入上式并换算单位 RL v P RL v L K RLC K vL L Kv d d P L tKvv a t a 3 0 0 0 2 0 22 R VL 3036.0 标准二：按驾驶操作反应时间算 驾驶员在直线路段迅速搬动方向盘到实现汽车预定转向一般需要 3s时间。 V V L 83.0 6.3 3 标准三：按视觉条件算 从回旋线特性知， RL=C，经 验认为 C=R2/9R2 当 A=R/3时， L=R/9； 当 A=R时， L=R。 2、回旋线缓和曲线 （ 1）回旋线方程 （ 2）回旋线要素计算 回 旋 线 直 角 坐 标 方 程 d A d d A d d A d l A d dd dd A l A l d A l d d A l d d RLAl y x l ly lx l l l 2 s i n 2 c os 2 s i n c os 2 22 2 2 2 22 2 5 6 3 42 6 7 4 5 2 3 753 642 422 4 03366 599 0 40345640 2 ) 756 0 01320423 (2 ) 936021610 1(2 c oss i n s i n 22 s i n c os 22 c os r l r l r l y r l r l r l lx rlA r l Ay Ax yx d A d A dy d A d A dx y x 代入上式将 整理得 分别展开成级数与分别用分部积分法并将与将 （ 2）回旋线要素计算 已知圆曲线半径 R，偏角 a，圆曲线起点 B及终点 F的位置。 缓和曲线起点的位置（ q)、缓和曲线与圆曲线衔 接点 E的位置（ xh， yh），圆曲线向内移动的距离 R。 设置缓和曲线后，圆曲线的中心角减小为 -2 。 设置缓和曲线的条件是 2 =2 时两条缓和曲线将在弯道中央连接，形成 一条 连续的 缓和曲线。 当 2 不能设置缓和曲线 ，可减少缓和曲线 的长度或增大圆曲线的半径。 hh h h h hh h LTD LRL RRRE qRRqTT R LL RRxRxq R L R L R RyR R L 2 2)2( 180 2 s e c)( 2 t a n)( 24026 s i n 268824 - 42 1c os )c os1( 2 2 33 3 42 42 超距 曲线总长 外矢距 切线总长 ！ 有缓和曲线的圆曲线的全部桩位 3、缓和曲线的省略 下列情况可不设缓和曲线： 圆曲线半径大于或等于 “ 不设超高的最小半径 ” ； 同向圆曲线之间，小圆半径大于或等于 “ 不设超 高最小半径 ” ； 同向圆曲线之间，小圆半径小于 “ 不设超高最小 半径 ” 且满足一下条件之一： 大、小圆缓和曲线内移值之差小于 0.1米； V80km/h时， R1/R21.5; V5000 折减值 (%) 1 2 3 （二）最小纵坡 在挖方路段 、 低填方路段和横向排水不畅通的 路段 ， 为保证排水要求 ， 防止积水渗入路基而影响其稳定性 ， 均应设置不小于 0.3%的最小纵 坡 ， 一般情况下以不小于 0.5%为宜 。 当必须设计纵坡小于 0.3%时 ， 公路边沟纵 坡应单独作纵向排水设计； 城市道路 应设置锯 齿形街沟 。 在 弯道路段 ， 为使行车道外侧边缘不出现 反坡 ， 设计 最小纵坡不宜 小于 超高允许渐变率 。 干旱少雨地区最小纵坡不受限制。 （三）陡坡长度限制与坡段最小长度 最小坡长是指纵断面上两个变坡点之间的最 小长度。 限制最短坡长的原因： 坡长过短，使变坡点增多，汽车行驶在连续 起伏的路段会产生增重与减重的频繁变化， 导致乘客感到极不舒适，车速越高越突出。 坡长太短， 变坡点之间 不能设置相邻两竖曲 线的切线长。 对两凸型变坡点间的距离还应满足行车视距 的要求。 公路的最小坡长 设计速度 120 100 80 60 40 30 20 最小坡长 300 250 200 150 120 100 60 城市道路纵坡最小长度 计算行车速度 100 80 60 50 40 30 20 纵坡最小长度 290 170 140 110 85 60 最大坡长限制 道路纵坡的大小及其坡长对汽车正常行驶影响 很大。主要表现在： 上坡时使汽车行驶速度显著下降，需换较低排 挡以克服坡度阻力，同时，坡长太长，易使水 箱 “ 开锅 ” ，导致汽车爬坡无力，甚至熄火； 下坡时制动次数频繁，易使制动器发热而失效， 甚至造成车祸。因此，应对坡长加以限制。具 体标准见教材表 24（ P100）。 （四）缓和坡段 当 陡坡的长度超过最大坡长的限制 时，应 在中间适当位置设置 缓坡路段 ，用以恢复 汽车上陡坡时已降低的车速。同时，从下 坡安全考虑，缓坡也是需要的。根据实际 观测， 标准 规定缓和坡段的纵坡应不 大于 3，其长度应不小于 最短坡长 。 缓和坡段的具体位置应结合纵向地形 的起伏情况，尽量减少填挖方工程数量来 确定。 一般情况下， 缓和坡段宜设置在平面 的直线或较大半径的平曲线上 ，以便充分 发挥缓和坡段的功用，提高道路的使用质 量。 在极特殊的情况下，可以将缓和坡段 设于半径比较小的平曲线上，但应适当增 加缓和坡段的长度 。 缓和纵坡的设置情形 1、山岭重区公路纵坡超过 5%，坡长 超过限制坡长时应设置缓和纵坡，缓 和纵坡应 不大于 3%，长度 不小于最小 坡长 。 2、城市道路 最大纵坡超过 5%，坡长 超过 表 26的 限制坡长 时应设置。 （五）合成坡度 合成坡度是指在有超高的平曲线上，路线纵 向坡度与超高横向坡度所组成的矢量和。 合成坡度的最大值见表 29与表 30； 合成坡度的最小值： 各级道路最小合成坡度 不宜小于 0.5%。当合成坡度小于 0.5%时，应采 取综合排水措施，以保证路面排水畅通。 应尽可能避免陡坡与急弯组合 （六）竖曲线 如图所示 ， 建立 XOY坐标系统 ， 设变坡点相邻两纵 坡坡度分别为 i1和 i2， 即 i2 i1 式中： 坡度差 （ ） ； i1， i2 分别为相邻纵坡线的坡度值 ， 上 坡为正 ， 下坡为负 。 当 为 “ ” 时 ， 表示凹型竖曲线 ， 变坡点在曲 线下方；当 为 “ ” 时 ， 表示凸型竖曲线 ， 变坡点 在曲线上方 。 竖 曲 线 要 素 示 意 图 L x h Q i 1 EP i 2 T 2T 1 x y 图4-2 竖 曲线要素示意图 二次抛物线的基本方程式 在图示坐标系下 ， 二次抛物线一般方程为 (1) 对竖曲线上任意一点 P， 其斜率为 当 X 0时 ， ；当 X L时 ， 则 (2) xixky 1221 1ik x dx dyi P 21 iik Li P L ii Lk 12 1iiP 抛物线上任意一点 P的曲率半径为 式中： , ， 代入上式 ， 得 因为 iP介于 i1 、 i2之间 ， 且 i1 、 i2均很小 ， 故 iP 可忽略不计 ， 则 (3) 2 2 2/32 /1 dx yd dx dyR pidx dy kdx yd 1 2 2 2/321 PikR kR 由此可见 ， 抛物线各点的曲率半径近乎为常数 。 将式 （ 2） 代入式 （ 1） ， 得二次抛物线竖曲线的基本方程式为 或 式中： 坡度差 （ ） ； L 竖曲线长度 (m) ； R 竖曲线半径 (m) 。 xix L y 12 2 xix R y 12 2 1 竖曲线诸要素计算公式 （ 1） 竖曲线长度 L R （ 2） 竖曲线半径 R L/ （ 3） 竖曲线切线长 （ 4） 竖曲线上任意一点 P的竖距 （ 5） 竖曲线外距 2221 RLTTT R xxixi R xyyPQh QP 22 2 11 2 4882 22 TLR R T E 竖曲线的最小半径 竖曲线设计限制因素 （ 1）缓和冲击 汽车在竖曲线上行驶时，其离心加速度为 (m/s2) 离心加速度 a=0.50.7 m/s2较为合适。但考虑到 视觉平顺等的要求，我国 标准 规定竖曲线最小 半径和最小长度可按下式计算， 相当于 a=0.278 m/s2， 即 或 R va 2 6.3 2 m i n V R 6.3 2 m i n V L （ 2）时间行程不过短 限制汽车在竖曲线上的行驶时间不过短。最短应满 足 3S的行程，即 或 2.16.3m i n VtVL 2.1m i n V R （ 3）满足视距的要求 为了行车安全，对凸形竖曲线的最小半径或最 小长度应加以限制。当汽车行驶在凹形竖曲线 上时，若竖曲线半径过小，在夜间行车时前灯 照射距离近，同样影响行车速度和安全。 总而言之，无论是凸形竖曲线还是凹形竖曲线 都要受到上述三种因素的控制。 需要指出的是： 哪一种限制因素为最不利的情 况，则该种因素为有效控制因素 。 凹形竖曲线最小长度和最小半径 凹形竖曲线的最小长度，应满足两种 视距要求：一是 保证夜间行车安全， 前灯照明应有足够的距离 ；二是 保证 跨线桥下行车有足够的视距 。 半径主要受 离心加速度 的限制。 具体标准见 4-31与 4-32。 （七）爬坡车道 所谓爬坡车道 ， 是在陡坡路段正线行车道 外侧增设的供载重汽车或慢速车行驶的专 用车道 。 为了在长陡的路段上将大型车 、 慢速车从主线车流中分离出去 ， 宜在陡坡 路段增加辅加的爬坡车道 ， 这样可提高小 汽车行驶的自由度 ， 确保行车安全 ， 增加 道路的通行能力 。 一般来讲 ， 最理想的纵断面设计应 是坡度较缓 ， 不设置爬坡车道 。 但这样 设计有时会造成路线迂回或路基高填深 挖 ， 从而增加工程费用 。 所以 ， 在特殊 情况下 ， 采用较大的纵坡值而增设爬坡 车道会产生既经济又安全的效果 。 但应特别指出的是 ， 设置爬坡车道 并非是最好的措施 ， 解决问题的根本途 径还在于精选路线 ， 定出纵坡值较小又 经济适用的路线 。 爬坡车道横断面组成 1、设置爬坡车道的条件 我国 规范 规定： 高速公路 、 一级公路 纵坡长 度受限制的路段 ， 应对载重汽车上坡行驶速度和设计 通行能力进行验算 ， 符合下列情况之一者 ， 可在上坡 方向行车道右侧设置爬坡车道 。 沿上坡方向载重汽车的行驶速度降低到允许最低 速度以下时 ， 可设置爬坡车道 。 上坡路段的通行能力小于设计小时交通量时，应 设置爬坡车道。 对于是否需要设置爬坡车道 ， 应进行多方案的技 术经济比较；对隧道 、 大桥 、 高架桥及深挖路段 ， 当 因设置爬坡车道而使工程费用增加很大时 ， 经充分论 证爬坡车道可以缩短或不设； 对双向六车道高速公路 可不另设爬坡车道 ， 将外侧车道作为爬坡车道使用 。 2、爬坡车道的设计 爬坡车道的宽度一般为 3.5m，包括设于其左 侧的路缘带宽度 0.5m。 爬坡车道的路肩和正线一样，仍然由硬路肩 和土路肩组成。但由于爬坡车道上车辆行驶速度 较低，其硬路肩宽度可以比正线小一些，一般为 1.0m；而土路肩宽度以按正线要求设计为宜。窄 路肩不能供停车使用，在长而连续的爬坡车道上， 其 右侧应 按规定设置紧急停车带 。 横向超高坡度 高速公路正线超高坡度与爬坡车道的超高坡度之 间的对应关系见下表 正线的超高坡度（） 10 9 8 7 6 5 4 3 2 爬坡车道的超高坡度 （） 5 4 3 2 平面布置与长度 （八） 纵断面设计方法及纵断面图 纵断面设计的主要内容是确定路线合适 的 标高 、各坡段的 纵坡度 和 坡长 ， 并设 计竖曲线 。 基本要求： 纵坡均匀平顺、起伏和缓、 坡长和竖曲线长短适当、平面与纵面组 合设计协调、以及填挖平衡。 主要应注意以下几点： 关于纵坡极限值的运用 纵坡坡度应控制在最大纵坡与最小 纵坡之间 。 最大纵坡在设计时不可轻易 采用 ， 并应留有余地 。 在特殊情况下 ， 如越岭线为争取高度 、 缩短路线长度或 避开艰巨工程等 ， 才可以有条件地采用 。 一般来讲 ， 纵坡缓些为好 ， 但为了路面 和边沟排水 ， 最小纵坡应不低于 0.3%0.5%。 关于坡长 坡长是指纵断面两变坡点之间的上坡 距离 ， 坡长应在最短坡长与最大坡长限制 之间选取 。 坡长不宜过短 ， 实践证明 ， 坡 长以不小于计算行车速度 3S的行程为宜 。 对连续起伏的路段 ， 坡度应尽量小 ， 坡长 和竖曲线应争取到最小极限值的一倍或两 倍以上 ， 避免锯齿形的纵断面 。 但不应超 过最大坡长限制 。 各种地形条件下的纵坡设计 对于平原地形 ， 注意保证 最小填土高度和最小纵坡 的要求 。 对于微丘地形 ， 其 纵坡应均匀平缓 ， 应避免过分迁 就地形而使路线连续起伏 ， 并应注意纵坡的顺适性 ， 不产生突变 。 山岭 、 重丘地形的沿河线应尽量采用平缓纵坡 ， 坡 长不应超过最大坡长限制 ， 坡度不宜大于 6 。 越岭线的纵坡应力求均匀 ， 尽量不采用极限或接近 极限的坡度 ， 更不宜在连续采用极限长度的陡坡之 间夹短的缓和线 。 山脊线和山腰线除结合地形在不得已时采用较大纵 坡外 ， 在可能条件下纵坡应缓些 。 关于竖曲线半径的选用 竖曲线应选用较大半径为宜 。 当 受限制时 ， 可采用一般最小半径； 特殊情况下方可采用极限最小半径 。 当条件允许时 ， 宜按规定进行设计 。 纵断面设计方法与步骤 准备工作 首先在绘图纸上，按 比例标 注桩号和标高 。然后 点绘地面线 ， 填写有关内容。同时，应收集和熟 悉有关设计所需资料，并领会设计 意图和要求。 标注控制点 所谓控制点是指影响纵坡设计的标高控 制点。 如路线的起点、终点、越岭哑口、重 要桥涵、地质不良地段的最小填土高度、最 大挖深、沿溪线的洪水位、隧道进出口、平 面交叉点、立体交叉点、铁路道口、城镇规 划设计标高以及受其它因素限制路线必须通 过的标高控制点等。此外，对于山区道路还 有根据路基填挖平衡关系确定的标高点，称 为“ 经济点 ”。平原地区道路一般无经济点 的问题。 调整 将初定坡度与选线时的坡度安排进行比 较，二者应基本相符，若有较大差异时应进 行全面分析，权衡利弊，决定取舍。然后对 照技术标准检查最大纵坡、最小纵坡、坡长 限制等是否满足要求，平、纵组合是否适当， 以及路线交叉、桥梁、隧道和接线等处的纵 坡是否合理，若有问题应进行调整。 试坡 在已标出“控制点”和“经济点”的 纵断面图上，本着 以“控制点”为依据，照 顾多数“经济点”的原则 ，在这些点位之间 进行穿插与取直，大致勾画出若干直坡线。 对各种可能坡度线方案反复比较，最后定出 既符合技术标准，又满足控制点要求，且土 石方较省的设计线作为初定坡度线，将前后 坡度线延长交会出变坡点的初步位置。 核对 选择有控制意义的重点横断面，主要检查 是否填挖过大、坡脚落空或过远、挡土墙 工程过大、桥梁过高或过低、涵洞过长 等 情况，若有问题应及时调整纵坡。 定坡 经调整核对无误后，逐段把直坡线的坡度 值、变坡点桩号和标高确定下来。 设置竖曲线 根据技术标准、平纵组合均衡等确定竖曲 线半径，并计算竖曲线要素。 纵断面图的绘制 纵断面设计图是道路设计重要技术文 件之一，也是纵断面设计的最后成果。 纵断面采用直角坐标，以横坐标表示 里程桩号，纵坐标表示高程。为了明显地 反映地面起伏情况，通常横坐标比例尺采 用 1： 2000（城市道路采用 1： 500 1： 1000），纵坐标采用 1： 200（城市道路为 1： 50 1： 100）。 纵断面图是由上下两部分组成的 。 上部主要用来绘制 地面线和纵坡设计线 ， 另 外 ， 也可用于标注竖曲线及其要素； 坡度及坡长 （ 有时标在下部 ） ； 沿线桥涵及人工构造物 的位 置 、 结构类型 、 孔数及孔径； 交叉的道路与铁路 的桩号与路名； 沿线跨越的河流 名称 、 桩号 、 常 水位和最高洪水位； 水准点 位置 、 编号和标高等 。 下部主要用来填写有关内容 ， 主要有： 直线 及平曲线；里程桩号；地面标高；设计标高；填 挖高度；土壤地质说明 等 。 纵断面设计图应按规 定采用标准图纸和统一格式 ， 以便装订成册 。 不设 平曲线 里程和桩号 地面标高 设计标高 挖（ ） 添（ ） 坡长（ ） 坡度（ o/ oo ） 土壤地质说明 泥质页岩 泥质砂岩 泥质页岩 亚粘土 设计标高 ，距25 .0号 桩 位 右 18的 石头上 3 3 3.455 石 箱涵 K 0+ 50 0. 00 石涵箱 石涵箱 桩 左 屋基石上332 .315 图4-18 公路路线纵断面图 直线,曲线及交叉口 原有地面标高 设计路 中心线 桩 号 坡度及距离 标高 南 北 街 沟 设 计 标高 坡度及距离 坡度及距离 标高 5.00 4.00 3.00 2.00 1.00 1+561 1+571 1+573.5 1+580 1+587 1+617 1+620 1+628.5 1+724.5 1+764.5 3. 32 1. 56 1. 56 3. 32 3. 11 2. 99 3. 00 3. 02 3. 05 3. 90 3. 90 3. 90 3. 90 3. 90 3. 93 3. 95 3. 97 3. 83 3. 76 3. 83 3. 76 3. 84 3. 78 3. 86 3. 80 3. 88 3. 82 3. 90 3. 84 0.58 0.73 2.34 0. 58 0. 73 2. 34 0. 58 0. 79 0. 91 0. 93 0. 93 0. 92 同上 同上 0 0.5 730 200 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 21 21 21 24 18 24 18 24 18 24 24 路中心设计线 锯齿形街沟设计线 原地面线 五、 道路平纵线形组合设计 （一） 视觉分析 （二）道路平、纵线形组合设计 （一） 视觉分析 道路设计除应考虑自然条件、汽车行驶特 性以外，还要驾驶人员在心理和视觉上的 反应作为重要因素来考虑。汽车在道路上 行驶时，道路的线形、周围的景观、标志 以及其它有关信息，几乎都是通过驾驶人 员的视觉感受到的。因此， 视觉是连接道 路与汽车驾驶的重要媒介。 视觉分析的意义 保证道路空间线形的 顺适性； 保证道路与周围环境的 协调性 ； 保证行车的 安全性 ； 保证视觉的 连续性 。 视觉与车速的动态规律 驾驶员的 注意力集中 程度随车速的增加而增加； 驾驶员的 心理紧张程度 随车速的增加而增加； 驾驶员的 注意力集中点和视距 随车速的增大而增 大 ,对一些细节开始变得模糊不清； 驾驶员的 视角 随车速的增大而减小，高速驾驶时 无法顾及两侧景象了。 （二）道路平、纵线形组合设计 平、纵线形组合设计是指在首 先满足汽车运动学和力学要求的前 提下，来研究如何满足视觉、心理 方面的连续和舒适，与周围环境的 协调，以及良好的排水条件。 1、平、纵组合设计的原则 保持视觉的连续性。 保持平、纵线形的技术指标大小应均衡。 选择组合得当的合成坡度。 注意与周围环境相配合 。 2、平曲线与竖曲线的组合 平曲线与竖曲线应相互重合，且平曲线应稍长于竖曲线。 这 种组合是使平曲线与竖曲线对应，最好使竖曲线的起点和 终点分别放在平曲线的两个缓和曲线内，即所谓的“ 平包 竖 ”。 平曲线与竖曲线大小应保持均衡。 平曲线与竖曲线其中一 方大而平缓，那么另一方就不要形成多而小。一个长的平 曲线内有两个以上的竖曲线，或一个大的竖曲线含有两个 以上的平曲线，看上去都非常别扭。 根据德国的统计资料， 当平曲线半径小于 1000m时，竖曲线半径大约为平曲线半径 的 10 20倍为好 。 暗弯与凸形竖曲线组合，以及明弯与凹形竖曲线组合较为合 理，且给人一种平顺舒适的感觉。 平曲线与竖曲线重合是 一种理想的组合。如果平曲线的中点与竖曲线的顶（底） 点位置错开距离不超过平曲线长度的四分之一时，效果仍 然令人满意。但是，如果错位过大或大小不均衡，就会出 现视觉效果很差的线形。 应避免的几种组合 要避免使凸形竖曲线的顶部与反向平曲线的拐点重合。 否则， 宜出现扭曲的外观，会使驾驶员操纵失误，产生交通事故。 要避免使凹形竖曲线的底部与反向平曲线的拐点重合。 否则， 也宜出现扭曲的外观，会使路面排水困难，产生积水。 小半径竖曲线不宜与缓和曲线相重合 。对凸形竖曲线引导性 差，事故率较高；对凹形竖曲线，路面排水不良。 计算行车速度在 40km/h以上的道路， 应避免在凸形竖曲线的 顶部或凹形竖曲线的底部插入小半径的平曲线 。前者引导性 差，驾驶员在接近坡顶时才发现平曲线，导致匆忙减速甚至 交通事故；后者会出现汽车高速行驶时急转弯，行车不安全。 竖曲线的起点和终点最好分别放在平曲线的两个缓和曲线段 内，其中任一点都不要放在缓和曲线以外的直线上，也不要 放在圆曲线段内。 有时，若做不到平、竖曲线较好的组合， 可把二者拉开相当距离，使平曲线位于直坡段或竖曲线位于直线上。 3、直线与纵断面的组合 在平坦地区，宜出现平面的 长直线与纵面 的直坡线相配合 ，这对双车道道路超车较 为方便。但距离过长时，行车单调乏味， 易疲劳，易发生交通事故。这时，可采用 一次变坡的 平、纵组合 ，其中 以包括一条 凸形竖曲线为最好，而包括一条凹形竖曲 线次之 。 直线中短距离内两次以上变坡是较差的 组合，会形成反复凸凹的 “ 驼峰 ” 和 “ 凹陷 ” ，看上去既不美观也不连贯， 易使驾驶员的视线中断 。因此，只要路 线有起伏，就不要一味采用直线，最好 使平面曲线随纵坡的变化略加转折，把 平曲线与竖曲线合理地组合。 4、平、纵线形组合与景观的协调配合 应在道路的规划、选线、设计、施工全过 程中重视景观要求。 尽量少破坏自然景观，避免深挖高填。 应能提供视觉的多样性，力求与周围的风 景自然地融为一体。 必要时可采用修整、植草皮、种树等措施 改善景观。 有条件时进行综合绿化。