《城市道路与交通》课程讲义权威资料附图丰富道路平面设计课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,3,讲道路平面设计,第3讲道路平面设计,路线平面的基本线形,1.,路线,(route of road),路线：指道路中线 。,线形：道路中线的空间形状。,路线平面的基本线形 1.路线(route of road),3.1,路线平面的基本线形,1.,路线,(route of road),路线的平面,-,道路中线在水平面上的投影。,纵断面,-,沿着中线竖直剖切，再行展开。,横断面,-,中线各点的法向切面。,中线,3.1 路线平面的基本线形 1.路线(route of,3.1,路线平面的基本线形,1.,路线,(route of road),（,1,）平面线形,(horizontal alignment),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,(circular curve),（,4,）缓和曲线,(transition curve),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 1.路线(route of r,3.1,路线平面的基本线形,2.,平面线形组成,（,1,）直线的特点：,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 （1）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,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,； 俄罗斯,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 （2）直线,2,）采用长的直线线形时，应注意的问题：,直线的最大长度应有所限制。当采用长的直线线形时，为弥补景观单调之缺陷，应结合沿线具体情况采取相应的技术措施并注意下述问题：, 长直线上纵坡不宜过大，因长直线再加下陡坡行驶更易导致高速度, 长直线与大半径凹形竖曲线组合为宜，可以使生硬呆板的直线得到一些缓和,3.1,路线平面的基本线形,2.,平面线形组成,2）采用长的直线线形时，应注意的问题： 3.1 路线平面的基,3.1,路线平面的基本线形,2.,平面线形组成,杭州湾大桥,3.1 路线平面的基本线形 2.平面线形组成 杭州湾大桥,两侧地形过于空旷时，宜采取种植不同树种或设置一定建筑物、 雕塑、广告牌等措施，以改善单调的景观。, 长直线或长下坡尽头的平曲线必须采取设置标志、增加路面抗滑能力等安全措施,3.1,路线平面的基本线形,2.,平面线形组成, 两侧地形过于空旷时，宜采取种植不同树种或设置一定建筑物,俄,勒,冈,州,典,型,沙,漠,公,路,俄,香,榭,丽,舍,与,凯,旋,门,香,德 国 柏 林,德 国 柏 林,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, 同向曲线间的直线最小长度,同向曲线,(adjacent curve in one direc-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,60km/h,时，直线（以,km/h,计）为宜,B.,当,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,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,反向曲线间的直线最小长度,反向曲线,(reverse curve)-,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,60km/h,时，直线（以,km/h,计）为宜,B.,当,40km/h,时，可参照上述规定执行,C.,特别困难四级,15 m,3.1 路线平面的基本线形 2.平面线形组成 2）直线的,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 断背曲线：,3.1,路线平面的基本线形,2.,平面线形组成,断背曲线,3.1 路线平面的基本线形 2.平面线形组成 断背曲线,X,Y,直线的计算,3.1,路线平面的基本线形,2.,平面线形组成,XY直线的计算 3.1 路线平面的基本线形 2.平面线形组,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（1）圆曲线线形特征：,3.2,圆曲线,1.,概述,3.2 圆曲线 1.概述,哪一个最大？哪一个最小？,3.2,圆曲线,1.,概述,哪一个最大？哪一个最小？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, 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。, 公路按,6s,行程长度控制；条件许可的按,9s,控制：,LS,：,LY,：,LS1,：,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,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 （1）一般情况下宜采,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 3.圆曲线半径的确定 （5）应同纵面线形相,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：,（,2,）曲线主点桩号计算如下：,ZY,（桩号）,=JD,（桩号）,T QZ,（桩号）,=YZ,（桩号）,L/2,YZ,（桩号）,=ZY,（桩号）,+L JD,（桩号）,=QZ,（桩号）,+J/2,3.2 圆曲线 4.圆曲线的计算（1）单圆曲线，其曲线几何,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 （1）缓和曲线的线形特征,3.3,缓和曲线,线形特征为：,1),缓和曲线曲率渐变，设于直线与圆曲线间，其线形符合汽车转弯时的行车轨迹，从而使线形缓和，消除了曲率突变点。,2),由于曲率渐变，使道路线形顺适美观，有良好的视觉效果和心理作用感。,3),在直线和圆曲线间加入缓和曲线后，使平面线形更为灵活，线形自由度提高，更能与地形、地物及环境相适应、协调、配合，使平面布线更加灵活、经济、合理。,3.3 缓和曲线 线形特征为：,（,2,）缓和曲线作用,1,）曲率连续变化，视觉效果好。（线形缓和）,2,）离心加速度逐渐变化，旅客感觉舒适（,行车缓和,）,3,）超高横坡度逐渐变化，行车更加平稳（,超高缓和,）,3.3,缓和曲线,（2）缓和曲线作用2）离心加速度逐渐变化，旅客感觉舒适（行车,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 （3）缓和曲线的选择,3.3,缓和曲线,3.3 缓和曲线,3.3,缓和曲线,2.,设计标准,（,3,）缓和曲线的省略,城市道路,1,）,V,不设缓和曲线的最小,R,时，可省。,3.3 缓和曲线 2.设计标准（3）缓和曲线的省略城市,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）回旋曲线的几何,（,1,）基本型曲线的圆曲线要素计算：,（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,)-T,HY(,桩号,)=ZH(,桩号,)+ls,QZ(,桩号,)=HZ(,桩号,)-L/2,YH(,桩号,)=HY(,桩号,)+Ly,HZ(,桩号,)=YH(,桩号,)+ls,JD(,桩号,)=QZ(,桩号,)+J/2,3.3 缓和曲线 3.缓和曲线的计算 （2）曲线主点桩号计,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,3.3 缓和曲线 3.缓和曲线的计算 （1）定义,城市道路与交通课程讲义权威资料附图丰富道路平面设计课件,3.4,弯道的超高与加宽,1.,超高,(super elevation),（,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,(31),可得,当,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(super elev,3.4,弯道的超高与加宽,1.,超高,(superelevation),2,）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(supereleva,3.4,弯道的超高与加宽,1.,超高,(super elevation),绕内边缘旋转： 适用于新建公路。,绕中线旋转： 适用于改建公路。,绕外边缘旋转：,适用于特殊公路,3.4 弯道的超高与加宽 1.超高(super elev,3.4,弯道的超高与加宽,1.,超高,(super elevation),2),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(super elev,3.4,弯道的超高与加宽,1.,超高,(super elevation),（,4,）超高缓和段,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(super elev,城市道路与交通课程讲义权威资料附图丰富道路平面设计课件,3.4,弯道的超高与加宽,1.,超高,(superelevation),注意：,超高缓和段长度应采用,5,的倍数，并不小于,10m,；,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,。,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(supereleva,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,c,叫,-,超高值。,3.4 弯道的超高与加宽 1.超高(supereleva,3.4,弯道的超高与加宽,2.,加宽,(curve widening),（,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(curve widen,3.4,弯道的超高与加宽,2.,加宽,(curve widening),3.4 弯道的超高与加宽 2.加宽(curve widen,3.4,弯道的超高与加宽,2.,加宽,(curve widening),3,）标准规定,平曲线半径,250m,时，应在平曲线内侧加宽。,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(curve widen,2.,加宽,(curve widening),（,3,）加宽缓和段,(transition zone of curve widening),当平曲线,R250m,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。,2.加宽(curve widening) （3）加宽缓和段,3.5,行车视距,1.,视距,(sight distance),的意义及其种类,3.5 行车视距 1.视距(sight distance),3.5,行车视距,1.,视距,(sight distance),的意义及其种类,行车视距：为了行车安全，驾驶员应能随看到汽车前面相当远的一段路程，一旦发现前方路面上有障碍物或迎面来车，能及时采取措施，避免相撞，这一必须的最短距离称为行车视距。,在道路平面上的暗弯（处于挖方路段弯道和内侧有障碍物的弯道）、纵断面上的凸形竖曲线以及下穿式立体交叉的凹形竖曲线上都有可能存在视距不足的问题，如图所示。,3.5 行车视距 1.视距(sight distance),3.5,行车视距,1.,视距,(sight distance),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 1.视距(sight distance),3.5,行车视距,2.,视距标准及运用,（,1,）停车视距：汽车行驶时，当视高为,1.2m,，物高为,0.1m,时，驾驶人员自看到前方障碍物时起，至障碍物前能安全停车所需的最短行车距离，即为停车视距,停车视距由反应距离，制动距离，安全距离构成,故停车视距为：,3.5 行车视距 2.视距标准及运用 （1）停车视距：汽,（,2,）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：反应时间所行驶的距离；制动距离；安全距离。,3.5,行车视距,2.,视距标准及运用,（2）会车视距3.5 行车视距 2.视距标准及运用,（,5,）视距的保证,1,）横断面上视距保证,行车轨迹一般取弯道内侧车道路面内缘（不包括加宽）加,1.5m,，驾驶员视点离地面,1.20m,。,横净距,Sz-,即道路曲线范围最内侧的车道中心线行车轨迹由安全视距两端点连线所构成的曲线内侧空间的界限线（即包络线）的距离。,3.5,行车视距,2.,视距标准及运用,（5）视距的保证行车轨迹一般取弯道内侧车道路面内缘（不包括加,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,2,）图解法确定视距切除范围,按一定比例绘制弯道平面图，并示出行车轨迹线位置；,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；,绘出这些视线的包络线（内切曲线）即为视距曲线；,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。,2）图解法确定视距切除范围,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,城市道路与交通课程讲义权威资料附图丰富道路平面设计课件,城市道路与交通课程讲义权威资料附图丰富道路平面设计课件,城市道路与交通课程讲义权威资料附图丰富道路平面设计课件,城市道路与交通课程讲义权威资料附图丰富道路平面设计课件,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 组合原则,（,2,）平面设计成果,1,）直线、曲线及转角表,反映了路线的平面位置和路线平面线形的各项指标,2,）逐桩坐标表,道路的线形指标高，表现在平面上是圆曲线半径大，缓和曲线较长，在测设和放样时须采用坐标法，方能保证其测量精度。所以计算一份,“,逐桩坐标表,”,是十分必要的,3.8,路线平面图的绘制,1.,路线平面图,(plan view),（2）平面设计成果 3.8 路线平面图的绘制 1.路线平面,3,）路线平面设计图, 比例尺：,A.,工程可行性研究、初步设计阶段的方案研究与比选，采用,1:50000,或,1:10000,的比例尺,B.,初步设计、施工图设计一般常用的是,1:2000,，在平原微丘区可用,1:5000,。在地形特别复杂地段的路线初步设计、施工图设计可用,1:500,或,1:1000,。,测绘范围,路线带状地形图的测绘宽度，一般为中线两侧各,100,200m,。对,1:5000,的地形图，测绘宽度每侧应不小于,250m,。若有比较线，应将比较线包括进去。,3.8,路线平面图的绘制,1.,路线平面图,(plan view),3）路线平面设计图 3.8 路线平面图的绘制 1. 路线,3.8,路线平面图的绘制,1.,路线平面图,(plan view),3.8 路线平面图的绘制 1.路线平面图(plan vie,3.8,路线平面图的绘制,2.,城市道路平面图,（,1,）城市道路平面图应示出,:,1,）路中线两侧红线以外各,20,50,米的地形、地物；,2,）路中心线，远、近期的规划红线、车行道线、人行道线、停车场、绿带、交通岛、人行横道线；,3,）沿街建筑物主要出入口（接坡）；,4,）各种地上地下管线的定向位置、雨水进水口、窨井等，注明交叉口及沿线里程桩；,5,）弯道及交叉口处应注明曲线要素、交叉口侧石的转弯半径等。,6,）比例,1,：,500,1,：,1000,。,3.8 路线平面图的绘制 2.城市道路平面图 （1）城市道,3.8,路线平面图的绘制,2.,城市道路平面图,3.8 路线平面图的绘制 2.城市道路平面图,