路线设计学习.pptx

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1、平面设计的主要内容平面设计的主要内容:1 1平面线形设计，包括直线、圆曲线、缓和曲线各自平面线形设计，包括直线、圆曲线、缓和曲线各自的设计及其组合设计，同时要考虑行车视距问题。的设计及其组合设计，同时要考虑行车视距问题。2 2弯道部分的特别设计，如弯道加宽、弯道超高等。弯道部分的特别设计，如弯道加宽、弯道超高等。3 3沿线桥梁、隧道、道口、平面交叉口、广场和停车沿线桥梁、隧道、道口、平面交叉口、广场和停车场等的平面布设，还有分隔带以及其断口的平面布置、场等的平面布设，还有分隔带以及其断口的平面布置、路侧带缘石断口的平面布置。路侧带缘石断口的平面布置。4 4道路照明及道路绿化的平面布置。道路照明

2、及道路绿化的平面布置。第1页/共120页一、直线的线形特征一、直线的线形特征直直 线线 直线的线形直线的线形直线的线形直线的线形特征特征主要有：主要有：主要有：主要有：1 1以最短的距离连接两目的地，具有路线短捷、以最短的距离连接两目的地，具有路线短捷、缩短里程和行车方向明确的特点。直线具有视距良缩短里程和行车方向明确的特点。直线具有视距良好、行车快速、易于排水等特点。好、行车快速、易于排水等特点。2 2已知两点就可以确定一条直线，因而直线线形已知两点就可以确定一条直线，因而直线线形简单，容易测设。简单，容易测设。第2页/共120页直直 线线3 3从行车的安全和线形美观来看，过长的直线，从行车

3、的安全和线形美观来看，过长的直线，线性呆板，行车单调，安全性较差。线性呆板，行车单调，安全性较差。4 4直线难以与地形及周围环境相协调。采用过长直线难以与地形及周围环境相协调。采用过长的直线会破坏自然景观，并易造成大挖大填，工程的直线会破坏自然景观，并易造成大挖大填，工程的经济性也较差。的经济性也较差。第3页/共120页二、直线长度限制二、直线长度限制 1 1、直线最大长度、直线最大长度、直线最大长度、直线最大长度 由于长直线的安全性差，因此在运用直线线形并由于长直线的安全性差，因此在运用直线线形并由于长直线的安全性差，因此在运用直线线形并由于长直线的安全性差，因此在运用直线线形并确定其长度时

4、，必须持谨慎态度。确定其长度时，必须持谨慎态度。确定其长度时，必须持谨慎态度。确定其长度时，必须持谨慎态度。总的总的总的总的原则原则是：公路线形应与地形相适应，与景观是：公路线形应与地形相适应，与景观是：公路线形应与地形相适应，与景观是：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，当采用长直线相协调，直线的最大长度应有所限制，当采用长直线相协调，直线的最大长度应有所限制，当采用长直线相协调，直线的最大长度应有所限制，当采用长直线时，为弥补景观单调的缺陷，应结合具体情况采取相时，为弥补景观单调的缺陷，应结合具体情况采取相时，为弥补景观单调的缺陷，应结合具体情况采取相时，为弥补

5、景观单调的缺陷，应结合具体情况采取相应的技术措施。应的技术措施。应的技术措施。应的技术措施。直直 线线第4页/共120页2 2、直线的最小长度、直线的最小长度 1 1）同向曲线间的直线最小长度）同向曲线间的直线最小长度 同向曲线同向曲线是指两个转向相同的相邻曲线间以直是指两个转向相同的相邻曲线间以直线形成的平面的线形。线形成的平面的线形。同向曲线间直线长度就是指前一曲线的终点至同向曲线间直线长度就是指前一曲线的终点至后一曲线的起点之间的长度。后一曲线的起点之间的长度。规范规范规定，当设计速度规定，当设计速度60km/h60km/h时，同向曲时，同向曲线间直线最小长度（以线间直线最小长度（以m

6、m计）以不小于设计速度（以计）以不小于设计速度（以km/hkm/h计）的计）的6 6倍为宜。倍为宜。直直 线线第5页/共120页2）反向曲线间的直线最小长度 反向曲线反向曲线是指两个转向相反的相邻曲线间以直线是指两个转向相反的相邻曲线间以直线形形 成的平面的线形。成的平面的线形。规范规范规定，当设计速度规定，当设计速度60km/h60km/h时，反向曲时，反向曲线直线最小长度（以线直线最小长度（以m m计）以不小于设计速度（以计）以不小于设计速度（以km/hkm/h计）的计）的2 2倍为宜。倍为宜。直直 线线第6页/共120页同向曲线反向曲线直直 线线第7页/共120页直直 线线同向曲线同向曲

7、线第8页/共120页直直 线线反向曲线反向曲线第9页/共120页3 3）相邻回头曲线间的直线最小长度）相邻回头曲线间的直线最小长度 回头曲线回头曲线是指山区公路为克服高差在同一坡是指山区公路为克服高差在同一坡面上回头展线时所采用的曲线。面上回头展线时所采用的曲线。规范规范规定，在回头曲线之间，前一回头规定，在回头曲线之间，前一回头曲线的终点至后一回头曲线起点的距离宜满足曲线的终点至后一回头曲线起点的距离宜满足表表2-12-1的要求。的要求。直直 线线第10页/共120页直直 线线回头曲线回头曲线 第11页/共120页第12页/共120页直直 线线回头曲线回头曲线 第13页/共120页 回头曲线

8、间最小直线长度回头曲线间最小直线长度 直线长度直线长度 公路等级公路等级 一般值一般值(m)(m)极限值极限值(m)(m)二级公路二级公路 200200120120三级公路三级公路 150150100100四级公路四级公路 1001008080表表2-12-1 直直 线线第14页/共120页三、直线设计要求 1适用条件适用条件 路线不受地形、地物限制的平原区或山间的开阔谷地；路线不受地形、地物限制的平原区或山间的开阔谷地；市镇及其邻近或规划方正的农耕区等以直线为主体的市镇及其邻近或规划方正的农耕区等以直线为主体的地区；地区；直直 线线第15页/共120页 为缩短构造物长度以便于施工的长大桥梁、

9、隧道路段；为缩短构造物长度以便于施工的长大桥梁、隧道路段；为争取较好的行车和通视条件的平面交叉前后；为争取较好的行车和通视条件的平面交叉前后；双车道公路在适当间隔内设置一定长度的直线，以提双车道公路在适当间隔内设置一定长度的直线，以提供较好条件的超车路段。供较好条件的超车路段。直直 线线第16页/共120页 2 2、直线运用注意问题、直线运用注意问题、直线运用注意问题、直线运用注意问题 采用直线应特别注意它同地形的关系，在运采用直线应特别注意它同地形的关系，在运用直线并决定其长度时，必须持谨慎态度，并不宜采用直线并决定其长度时，必须持谨慎态度，并不宜采用长直线。用长直线。长直线或长下坡尽头的平

10、面曲线，除曲线半长直线或长下坡尽头的平面曲线，除曲线半径、超高、视距等必须符合规定要求外，还必须采取径、超高、视距等必须符合规定要求外，还必须采取设置标志、增加路面抗滑能力等安全措施。设置标志、增加路面抗滑能力等安全措施。直直 线线第17页/共120页 在长直线上纵坡不宜过大，因为长直线在陡坡在长直线上纵坡不宜过大，因为长直线在陡坡下行时很容易导致超速行车。下行时很容易导致超速行车。长直线与大半径凹形竖曲线组合为宜。长直线与大半径凹形竖曲线组合为宜。公路两侧地形过于空旷时，宜采取种植不同公路两侧地形过于空旷时，宜采取种植不同树种或设置不同风格的建筑物、雕塑等措施，以改善树种或设置不同风格的建筑

11、物、雕塑等措施，以改善单调的景观。单调的景观。直直 线线第18页/共120页3.3.关于关于“长直线长直线”的量化问题。的量化问题。总的总的原则原则是：公路线形应该与地形相适应，与景是：公路线形应该与地形相适应，与景观相协调，不强求长直线，也不硬性去掉直线而设置观相协调，不强求长直线，也不硬性去掉直线而设置曲线。曲线。直线长度亦不宜过短，特别是同向圆曲线间不得直线长度亦不宜过短，特别是同向圆曲线间不得设置短的直线。设置短的直线。直直 线线第19页/共120页圆曲线是公路平面设计中最常用的线形之一。圆曲线是公路平面设计中最常用的线形之一。切线长切线长：T=Rtan 曲线长曲线长：L=R 外外 距

12、距：E=R（sec1）切曲差切曲差：J=2TL式中：式中：T切线长切线长，m；L曲线长曲线长，m；E 外距外距，m；J切曲差（或校正值）切曲差（或校正值），m;R圆曲线半径圆曲线半径，m；转角转角，（）圆曲线圆曲线一、一、圆曲线的几何要素圆曲线的几何要素及计算式及计算式第20页/共120页圆曲曲线几何要素几何要素圆曲线圆曲线第21页/共120页二、圆曲线半径的选用二、圆曲线半径的选用 选用圆曲线半径时，应注意以下几点：选用圆曲线半径时，应注意以下几点：1 1在地形、地物等条件许可时，优先选用大于或等在地形、地物等条件许可时，优先选用大于或等于不设超高的最小半径。于不设超高的最小半径。2 2一般

13、情况下宜采用极限最小曲线半径的一般情况下宜采用极限最小曲线半径的4 4 8 8倍倍或超高为或超高为 2%2%4%4%的圆曲线半径；的圆曲线半径；圆曲线圆曲线第22页/共120页 3.3.当地形条件受限制时，应采用大于或接近一般最当地形条件受限制时，应采用大于或接近一般最小半径的圆曲线半径；小半径的圆曲线半径；4.4.在自然条件特殊困难或受其他条件严格限制而不在自然条件特殊困难或受其他条件严格限制而不得已时，方可采用极限最小半径；得已时，方可采用极限最小半径；5.5.规范规范规定圆曲线最大半径不宜超过规定圆曲线最大半径不宜超过10000m10000m。圆曲线圆曲线第23页/共120页 缓和曲线是

14、设置在直线与圆曲线之间或缓和曲线是设置在直线与圆曲线之间或大圆曲线与小圆曲线之间，由较大圆曲线向大圆曲线与小圆曲线之间，由较大圆曲线向较小圆曲线过渡的线形，是道路平面线形要较小圆曲线过渡的线形，是道路平面线形要素之一。素之一。缓和曲线的主要特征是曲率均匀变化。缓和曲线的主要特征是曲率均匀变化。缓和曲线缓和曲线第24页/共120页 缓和曲线的作用缓和曲线的作用 设置缓和曲线的作用是缓和人体感到的离心加设置缓和曲线的作用是缓和人体感到的离心加设置缓和曲线的作用是缓和人体感到的离心加设置缓和曲线的作用是缓和人体感到的离心加速度的急剧变化，且使驾驶员容易做到匀顺地操速度的急剧变化，且使驾驶员容易做到匀

15、顺地操速度的急剧变化，且使驾驶员容易做到匀顺地操速度的急剧变化，且使驾驶员容易做到匀顺地操纵方向盘，提高视觉的平顺度，保持线形的连续纵方向盘，提高视觉的平顺度，保持线形的连续纵方向盘，提高视觉的平顺度，保持线形的连续纵方向盘，提高视觉的平顺度，保持线形的连续性。性。性。性。缓和曲线缓和曲线第25页/共120页一、设置缓和曲线的目的和条件一、设置缓和曲线的目的和条件（一）设置缓和曲线的条件（一）设置缓和曲线的条件 标准标准规定：直线与小于不设超高的圆曲线最小规定：直线与小于不设超高的圆曲线最小半径相衔接处，应设置缓和曲线（回旋线）；四级公半径相衔接处，应设置缓和曲线（回旋线）；四级公路的直线与小

16、于不设超高的圆曲线最小半径相衔接处，路的直线与小于不设超高的圆曲线最小半径相衔接处，可不设置缓和曲线（回旋线），用超高、加宽缓和段可不设置缓和曲线（回旋线），用超高、加宽缓和段径相连接。径相连接。缓和曲线缓和曲线第26页/共120页（二）设置缓和曲线的目的（二）设置缓和曲线的目的 有利于驾驶员操纵方向盘有利于驾驶员操纵方向盘 消除离心力的突变，提高舒适性消除离心力的突变，提高舒适性 完成超高和加宽的过渡完成超高和加宽的过渡 与圆曲线配合得当，增加线形美观与圆曲线配合得当，增加线形美观缓和曲线缓和曲线第27页/共120页二、缓和曲线最小长度二、缓和曲线最小长度 缓和曲线最小长度应满足：缓和曲线最

17、小长度应满足：使汽车平顺地由直线段过渡到到圆曲线段，并对离使汽车平顺地由直线段过渡到到圆曲线段，并对离心力的增长有一定的限制；心力的增长有一定的限制；驾驶员操纵方向盘所需的必要时间以利驾驶员顺适驾驶员操纵方向盘所需的必要时间以利驾驶员顺适地操纵放向盘；地操纵放向盘；满足道路设置超高与加宽过渡的要求。满足道路设置超高与加宽过渡的要求。缓和曲线缓和曲线第28页/共120页三、缓和曲线长度的确定三、缓和曲线长度的确定 缓和曲线长度是根据已定的设计速度，缓和曲线长度是根据已定的设计速度，考虑驾驶操纵从容和乘客舒适，既要满足考虑驾驶操纵从容和乘客舒适，既要满足技术要求，也要符合经济性，故从以下三技术要求

18、，也要符合经济性，故从以下三个方面加以控制：个方面加以控制：缓和曲线缓和曲线第29页/共120页（一）控制离心加速度增长率，满足旅客舒适要求；（一）控制离心加速度增长率，满足旅客舒适要求；通过推导有通过推导有：式中式中：Ls 缓和曲线最小长度缓和曲线最小长度,m；V 计算行车速度计算行车速度,Km/h；R 圆曲线半径圆曲线半径,m。缓和曲线缓和曲线第30页/共120页（二）根据驾驶员操作方向盘所需经行时间有：（二）根据驾驶员操作方向盘所需经行时间有：一般认为汽车在缓和曲线上行驶时间最少一般认为汽车在缓和曲线上行驶时间最少 3s，则有则有：（米）（米）缓和曲线缓和曲线第31页/共120页（三）根

19、据超高渐变率适中（三）根据超高渐变率适中 超高渐变率（即超高附加纵坡）是指超高后的外侧路面边超高渐变率（即超高附加纵坡）是指超高后的外侧路面边缘纵坡比原设计纵坡增加的纵坡。缘纵坡比原设计纵坡增加的纵坡。标准标准规定了适中的超高渐变率，由此可导出计算缓和规定了适中的超高渐变率，由此可导出计算缓和段最小长度的计算公式：段最小长度的计算公式：式中式中：Ls 缓和曲线最小长度缓和曲线最小长度；b 超高旋转轴至路面外侧边缘的距离超高旋转轴至路面外侧边缘的距离；i 超高旋转轴外侧的最大超高横坡度与原路面横坡超高旋转轴外侧的最大超高横坡度与原路面横坡 度的代数差；度的代数差；p 超高渐变率，参考超高渐变率，

20、参考标准标准选用选用。缓和曲线缓和曲线第32页/共120页 我国我国标准标准规定按设计速度来确定缓和曲线最小规定按设计速度来确定缓和曲线最小长度，同时考虑了行车时间和附加纵坡的要求，各级长度，同时考虑了行车时间和附加纵坡的要求，各级公路的缓和曲线最小长度如下表公路的缓和曲线最小长度如下表 各级公路的缓和曲线最小长度各级公路的缓和曲线最小长度 公路等级公路等级公路等级公路等级 高速公路高速公路高速公路高速公路 一一一一 二二二二 三三三三 四四四四 设计行车速度设计行车速度设计行车速度设计行车速度（Km/hKm/hKm/hKm/h）120120 100100 8080 100100 8080 6

21、060 8080 6060 4040 3030 2020 缓和曲线最小缓和曲线最小缓和曲线最小缓和曲线最小长度长度长度长度（m m m m）100100 8585 7070 8585 7070 5050 7070 5050 3535 2525 2020 注：四级公路为超高、加宽缓和段注：四级公路为超高、加宽缓和段 缓和曲线缓和曲线第33页/共120页四、缓和曲线省略条件四、缓和曲线省略条件 缓和曲线的省略条件缓和曲线的省略条件缓和曲线的省略条件缓和曲线的省略条件 四级公路无论圆曲线半径的大小可不考虑设计缓四级公路无论圆曲线半径的大小可不考虑设计缓四级公路无论圆曲线半径的大小可不考虑设计缓四级公

22、路无论圆曲线半径的大小可不考虑设计缓和曲线。和曲线。和曲线。和曲线。在直线和圆曲线间当圆曲线半径大于或等于在直线和圆曲线间当圆曲线半径大于或等于在直线和圆曲线间当圆曲线半径大于或等于在直线和圆曲线间当圆曲线半径大于或等于 “不不不不设超高最小半径设超高最小半径设超高最小半径设超高最小半径”时，缓和曲线无条件省略。时，缓和曲线无条件省略。时，缓和曲线无条件省略。时，缓和曲线无条件省略。缓和曲线缓和曲线第34页/共120页行车视距行车视距为了保证行车安全，驾驶员应能随时看到路面为了保证行车安全，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，以便及时刹车前方一定距离的障碍物或迎面来车，以便及

23、时刹车或绕过。汽车在这段时间内沿公路路面行使的必要或绕过。汽车在这段时间内沿公路路面行使的必要安全距离，称为行车视距。安全距离，称为行车视距。第35页/共120页 停车视距停车视距：汽车行驶时，自驾驶员看到障碍物时：汽车行驶时，自驾驶员看到障碍物时起，至在障碍物前安全停止，所需要的最短距离。起，至在障碍物前安全停止，所需要的最短距离。会车视距会车视距：在同一车道上两对向汽车相遇，从互：在同一车道上两对向汽车相遇，从互相发现起，至同时采取制动措施使两车安全停止，相发现起，至同时采取制动措施使两车安全停止，所需要的最短距离。所需要的最短距离。行车视距的分类行车视距的分类行车视距行车视距第36页/共

24、120页 超车视距超车视距：在双车道公路上，后车超越前车时，从：在双车道公路上，后车超越前车时，从开始驶离原车道之处起，至相遇之前，完成超车安开始驶离原车道之处起，至相遇之前，完成超车安全回到自己的车道，所需要的最短距离。全回到自己的车道，所需要的最短距离。行车视距行车视距第37页/共120页 反应距离反应距离 S S 1 1 驾驶员发现前方的障碍物，经过判断决定采取制驾驶员发现前方的障碍物，经过判断决定采取制动措施的那一瞬间到制动器真正开始起作用动措施的那一瞬间到制动器真正开始起作用 的瞬间汽车所行驶的距离。即：的瞬间汽车所行驶的距离。即：式中：V 千米/小时，t 一般取2.5秒 一、停车视

25、距一、停车视距根据停车视距的含义，停车视距包括反应距离、根据停车视距的含义，停车视距包括反应距离、制动距离和安全距离三部分。如制动距离和安全距离三部分。如图图2-202-20所示。所示。行车视距行车视距第38页/共120页 制动距离制动距离 S S 2 2 制动距离是指汽车从制动生效到汽车完全停住，制动距离是指汽车从制动生效到汽车完全停住，这段时间所行驶的距离这段时间所行驶的距离 S S 2 2 ：式中式中：路面纵向摩阻系数路面纵向摩阻系数,与路面种类和状况有关与路面种类和状况有关 i 道路纵坡，上坡为道路纵坡，上坡为“+”下坡为下坡为“”V 计算行车速度计算行车速度，km/h K 制动系数，

26、一般在制动系数，一般在1.21.4之间之间行车视距行车视距第39页/共120页安全距离是指汽车停住至障碍物前的距离，安全距离是指汽车停住至障碍物前的距离，S S 0 0一般取一般取5m5m10 m10 m。安全距离安全距离 S S 0 0结论结论 停车视距为停车视距为:行车视距行车视距第40页/共120页超车视距的全程分为四个阶段，如超车视距的全程分为四个阶段，如图图2-212-21所示。所示。二、超车视距二、超车视距 加速行驶距离加速行驶距离 S S 1 1 当超车经判断认为有超车的可能，于是加速驶入对当超车经判断认为有超车的可能，于是加速驶入对向车道，在驶入对向车道之前的加速行驶距离向车道

27、，在驶入对向车道之前的加速行驶距离 S S 1 1 式中：式中：V0 超车的初速度（Km/h）；t 1 超车加速时间 （s）；a 超车平均加速度（m/s2）。行车视距行车视距第41页/共120页 超车在对向车道行驶的距离超车在对向车道行驶的距离 S S 2 2 式中式中：V 超车在对向车道上行驶的速度超车在对向车道上行驶的速度 (Km/h)；t 2 超车在对向车道上行驶的时间超车在对向车道上行驶的时间(s)。超车完了时，超车与对向汽车之间的安全距离超车完了时，超车与对向汽车之间的安全距离 S S 0 0 这个距离视超车和对向汽车的行驶速度不同，采用不这个距离视超车和对向汽车的行驶速度不同，采用

28、不同的数值，一般取：同的数值，一般取：S 0=（15100）米米 行车视距行车视距第42页/共120页 超车开始加速到超车完了时超车开始加速到超车完了时 对向汽车的行驶距离对向汽车的行驶距离 S 3 理想全超车过程为：理想全超车过程为：超车视距在地形条件困难时可采用：超车视距在地形条件困难时可采用：S3为对向车行驶的距离，按为对向车行驶的距离，按 t 2 的三分之二时间确定。的三分之二时间确定。式中式中：V 对向汽车行驶速度(Km/h)。行车视距行车视距第43页/共120页标准标准规定高速公路、一级公路应满足停规定高速公路、一级公路应满足停车视距的要求。其标准如下表。车视距的要求。其标准如下表

29、。三、各级公路对视距要求三、各级公路对视距要求设计速度设计速度（km/h）1201008060停车视距停车视距（m）21016011075行车视距行车视距第44页/共120页标准标准规定二、三、四级公路必须保证会车视距。会规定二、三、四级公路必须保证会车视距。会车视距长度不应小于停车视距两倍。其标准如下表。车视距长度不应小于停车视距两倍。其标准如下表。设计速度设计速度（km/h）8060403020停车视距停车视距（m）11075403020会车视距会车视距（m）220150806040超车视距超车视距（m）550350200150100行车视距行车视距第45页/共120页 双向行驶的双车道公

30、路，应根据需要并结合地双向行驶的双车道公路，应根据需要并结合地形，宜在形，宜在3 min 3 min 的行驶时间里，提供一次满足的行驶时间里，提供一次满足超车视距要求的超车路段。一般情况下，不小于超车视距要求的超车路段。一般情况下，不小于路线总长度的路线总长度的10%10%30%30%。超车路段设置应结合。超车路段设置应结合地形并力求均匀。地形并力求均匀。行车视距行车视距第46页/共120页 汽车在直线上行驶时，会车视距、停车视距和超汽车在直线上行驶时，会车视距、停车视距和超车视距是容易保证的。车视距是容易保证的。汽车在弯道上行驶时，弯道内侧树木、路堑边坡汽车在弯道上行驶时，弯道内侧树木、路堑

31、边坡及建筑物等可能会阻挡行车视线，要保证汽车的及建筑物等可能会阻挡行车视线，要保证汽车的平面视距，必须清除弯道内侧一定范围内的障碍平面视距，必须清除弯道内侧一定范围内的障碍物。物。四、视距保证四、视距保证行车视距行车视距第47页/共120页平面线形设计要点平面线形设计要点平面线形设计要点平面线形设计要点 一、平面线形设计一般原则平面线形应直捷、连续、顺适，并与地形、平面线形应直捷、连续、顺适，并与地形、平面线形应直捷、连续、顺适，并与地形、平面线形应直捷、连续、顺适，并与地形、地物相适应，与周围环境相协调；地物相适应，与周围环境相协调；地物相适应，与周围环境相协调；地物相适应，与周围环境相协调

32、；保持平面线形的均衡与连贯；保持平面线形的均衡与连贯；保持平面线形的均衡与连贯；保持平面线形的均衡与连贯；应避免连续急弯的线形；应避免连续急弯的线形；应避免连续急弯的线形；应避免连续急弯的线形；平曲线应有足够的长度。平曲线应有足够的长度。平曲线应有足够的长度。平曲线应有足够的长度。规范规范规范规范规定了规定了规定了规定了平曲线最小长度平曲线最小长度平曲线最小长度平曲线最小长度如下页表示。如下页表示。如下页表示。如下页表示。第48页/共120页公路等级公路等级公路等级公路等级高速公路高速公路高速公路高速公路一级公路一级公路一级公路一级公路二级二级二级二级 公路公路公路公路三级三级三级三级公路公路

33、公路公路四级四级四级四级公路公路公路公路设计速度设计速度设计速度设计速度 （km/hkm/hkm/hkm/h）120120120120 100100100100 80808080 100100100100 80808080 60606060 80808080 60606060 40404040 30303030 20202020 平曲线最平曲线最平曲线最平曲线最小长度小长度小长度小长度（m m m m）200200200200 170170170170 140140140140 170170170170 140140140140 100100100100 140140140140 100100

34、100100 70707070 50505050 40404040 各级公路平曲线最小长度各级公路平曲线最小长度平面线形设计要点平面线形设计要点平面线形设计要点平面线形设计要点 第49页/共120页图图2-20 2-20 停车视距计算示意图停车视距计算示意图行车视距行车视距第50页/共120页行车视距行车视距图图2-21 2-21 超车视距计算示意图超车视距计算示意图第51页/共120页第二节第二节 纵断面设计纵断面设计一、一、纵坡及坡长设计纵坡及坡长设计二、二、竖曲线设计竖曲线设计三、三、公路平、纵线形组合设计公路平、纵线形组合设计第52页/共120页第二节第二节 纵断面设计纵断面设计 通过

35、公路中线的竖向剖面图称为路线纵断面通过公路中线的竖向剖面图称为路线纵断面图。它反映了路中线地面起伏和设计路线的坡度图。它反映了路中线地面起伏和设计路线的坡度情况，它是公路设计的重要技术文件之一。情况，它是公路设计的重要技术文件之一。第53页/共120页一、一、一、一、纵坡及坡长设计纵坡及坡长设计纵坡及坡长设计纵坡及坡长设计n汽车行驶与公路纵坡的关系汽车行驶与公路纵坡的关系汽车行驶与公路纵坡的关系汽车行驶与公路纵坡的关系 uu 汽车行驶要求汽车行驶要求汽车行驶要求汽车行驶要求 l汽车在公路上行驶的汽车在公路上行驶的阻力阻力 空气阻力空气阻力：滚动阻力滚动阻力：坡度阻力：坡度阻力：惯性阻力：惯性阻

36、力：汽车变速行驶时，需要克服其质量变汽车变速行驶时，需要克服其质量变速运动时产生的惯性力和惯性力矩。速运动时产生的惯性力和惯性力矩。第54页/共120页l l汽车行驶的条件汽车行驶的条件汽车行驶的条件汽车行驶的条件 充分条件充分条件充分条件充分条件：牵引力必须小于或等于轮胎与路面之间：牵引力必须小于或等于轮胎与路面之间：牵引力必须小于或等于轮胎与路面之间：牵引力必须小于或等于轮胎与路面之间的附着力。的附着力。的附着力。的附着力。必要条件必要条件必要条件必要条件：牵引力必须大于或等于各项阻力之和。：牵引力必须大于或等于各项阻力之和。：牵引力必须大于或等于各项阻力之和。：牵引力必须大于或等于各项阻

37、力之和。充要条件充要条件充要条件充要条件：各阻力之和：各阻力之和：各阻力之和：各阻力之和 牵引力牵引力牵引力牵引力 轮胎与路面之间的轮胎与路面之间的轮胎与路面之间的轮胎与路面之间的附着力附着力附着力附着力一、一、一、一、纵坡及坡长设计纵坡及坡长设计纵坡及坡长设计纵坡及坡长设计第55页/共120页uu汽车在坡道上的行驶要求汽车在坡道上的行驶要求汽车在坡道上的行驶要求汽车在坡道上的行驶要求 l l纵坡度力求平缓；纵坡度力求平缓；纵坡度力求平缓；纵坡度力求平缓；l l陡坡宜短，长坡道的纵坡度应加以严格限制；陡坡宜短，长坡道的纵坡度应加以严格限制；陡坡宜短，长坡道的纵坡度应加以严格限制；陡坡宜短，长坡

38、道的纵坡度应加以严格限制；l l纵坡度的变化不宜太多，尤其应避免急剧起伏变化，纵坡度的变化不宜太多，尤其应避免急剧起伏变化，纵坡度的变化不宜太多，尤其应避免急剧起伏变化，纵坡度的变化不宜太多，尤其应避免急剧起伏变化，力求纵坡均匀。力求纵坡均匀。力求纵坡均匀。力求纵坡均匀。一、一、一、一、纵坡及坡长设计纵坡及坡长设计纵坡及坡长设计纵坡及坡长设计第56页/共120页n最大纵坡、最小纵坡和坡长限制最大纵坡、最小纵坡和坡长限制最大纵坡、最小纵坡和坡长限制最大纵坡、最小纵坡和坡长限制 uu最大纵坡最大纵坡最大纵坡最大纵坡 l l确定最大纵坡应考虑的因素确定最大纵坡应考虑的因素确定最大纵坡应考虑的因素确定

39、最大纵坡应考虑的因素 汽车汽车汽车汽车的动力性能的动力性能的动力性能的动力性能；公路等级公路等级公路等级公路等级；自然因素。自然因素。自然因素。自然因素。一、一、一、一、纵坡及坡长设计纵坡及坡长设计纵坡及坡长设计纵坡及坡长设计第57页/共120页l l最大纵坡的确定最大纵坡的确定最大纵坡的确定最大纵坡的确定 标准标准标准标准规定的各级公路最大纵坡值如下规定的各级公路最大纵坡值如下规定的各级公路最大纵坡值如下规定的各级公路最大纵坡值如下：设计速度设计速度(Km/h)(Km/h)12012010010080806060404030302020最大纵坡最大纵坡（%）3 34 45 56 67 78

40、89 9一、一、一、一、纵坡及坡长设计纵坡及坡长设计纵坡及坡长设计纵坡及坡长设计纵坡的大小，直接影响线路长短，使用品质的好纵坡的大小，直接影响线路长短，使用品质的好纵坡的大小，直接影响线路长短，使用品质的好纵坡的大小，直接影响线路长短，使用品质的好坏、工程量的大小及运输成本的高低，因此，公坏、工程量的大小及运输成本的高低，因此，公坏、工程量的大小及运输成本的高低，因此，公坏、工程量的大小及运输成本的高低，因此，公路的纵坡不宜过陡路的纵坡不宜过陡路的纵坡不宜过陡路的纵坡不宜过陡 。第58页/共120页l l纵坡折减纵坡折减纵坡折减纵坡折减 高原纵坡（见下表）高原纵坡（见下表）高原纵坡（见下表）高

41、原纵坡（见下表）最大纵坡折减后，如小于最大纵坡折减后，如小于最大纵坡折减后，如小于最大纵坡折减后，如小于4%4%4%4%时，仍采用时，仍采用时，仍采用时，仍采用4%4%4%4%。海拔高度（海拔高度（m m）3000300040004000400040005000500050005000以上以上折减值（折减值（%）1 12 23 3一、一、一、一、纵坡及坡长设计纵坡及坡长设计纵坡及坡长设计纵坡及坡长设计 在海拔较高的高原地区，汽车发动机的功率在海拔较高的高原地区，汽车发动机的功率在海拔较高的高原地区，汽车发动机的功率在海拔较高的高原地区，汽车发动机的功率因空气稀薄而减小，相应的降低了汽车的爬坡能

42、因空气稀薄而减小，相应的降低了汽车的爬坡能因空气稀薄而减小，相应的降低了汽车的爬坡能因空气稀薄而减小，相应的降低了汽车的爬坡能力，另外，在高原地区因气压低而使汽车水箱中力，另外，在高原地区因气压低而使汽车水箱中力，另外，在高原地区因气压低而使汽车水箱中力，另外，在高原地区因气压低而使汽车水箱中的水易于沸腾而破坏冷却系统。因此，在纵坡设的水易于沸腾而破坏冷却系统。因此，在纵坡设的水易于沸腾而破坏冷却系统。因此，在纵坡设的水易于沸腾而破坏冷却系统。因此，在纵坡设计中应把纵坡减小。计中应把纵坡减小。计中应把纵坡减小。计中应把纵坡减小。第59页/共120页u最小纵坡最小纵坡 为使公路上行车快速、安全和

43、畅通，希望为使公路上行车快速、安全和畅通，希望公路纵坡设计的小一些。但是，在长路堑低填公路纵坡设计的小一些。但是，在长路堑低填方以及其它横向排水不畅通的地段，防止积水方以及其它横向排水不畅通的地段，防止积水渗入路基而影响其稳定，规定各级公路的长路渗入路基而影响其稳定，规定各级公路的长路堑路段、以及其他横向排水不畅的路段，均应堑路段、以及其他横向排水不畅的路段，均应采用采用不小于不小于0.3%0.3%的纵坡。的纵坡。当必须设计水平坡（当必须设计水平坡（0%0%）或小于）或小于0.3%0.3%的的纵坡时，边沟排水设计应与纵坡设计一起综纵坡时，边沟排水设计应与纵坡设计一起综合考虑，其边沟应作纵向排水

44、设计。合考虑，其边沟应作纵向排水设计。一、一、一、一、纵坡及坡长设计纵坡及坡长设计纵坡及坡长设计纵坡及坡长设计第60页/共120页uu坡长限制坡长限制坡长限制坡长限制 l l最大坡长的限制最大坡长的限制最大坡长的限制最大坡长的限制最大坡长限制是指控制汽车在坡道上行驶，当车速最大坡长限制是指控制汽车在坡道上行驶，当车速最大坡长限制是指控制汽车在坡道上行驶，当车速最大坡长限制是指控制汽车在坡道上行驶，当车速下降到最低容许速度时所行驶的距离。下降到最低容许速度时所行驶的距离。下降到最低容许速度时所行驶的距离。下降到最低容许速度时所行驶的距离。纵坡越陡，坡长越长，对行车的影响越大。纵坡越陡，坡长越长，

45、对行车的影响越大。纵坡越陡，坡长越长，对行车的影响越大。纵坡越陡，坡长越长，对行车的影响越大。标准标准标准标准对各级公路不同陡坡的最大坡长均进行了对各级公路不同陡坡的最大坡长均进行了对各级公路不同陡坡的最大坡长均进行了对各级公路不同陡坡的最大坡长均进行了限制，如限制，如限制，如限制，如 表表表表3-33-33-33-3 所示。所示。所示。所示。一、一、一、一、纵坡及坡长设计纵坡及坡长设计纵坡及坡长设计纵坡及坡长设计第61页/共120页 各级公路纵坡长度限制值表各级公路纵坡长度限制值表各级公路纵坡长度限制值表各级公路纵坡长度限制值表 表表表表3-33-33-33-3 设计速度速度 （km/hkm

46、/h）最大坡长最大坡长 （m m）纵坡坡度坡坡度 （%）120120 100100 8080 6060 4040 3030 2020 纵坡坡 坡度坡度（%）3 3 900900 10001000 11001100 12001200 4 4 700700 800800 900900 10001000 11001100 11001100 12001200 5 5 600600 700700 800800 900900 900900 10001000 6 6 500500 600600 700700 700700 800800 7 7 500500 500500 600600 8 8 300300

47、300300 400400 9 9 200200 300300 1010 200200 一、一、一、一、纵坡及坡长设计纵坡及坡长设计纵坡及坡长设计纵坡及坡长设计第62页/共120页l l最小坡长的限制最小坡长的限制最小坡长的限制最小坡长的限制最小坡长的限制主要是从汽车行驶的平顺性的要求最小坡长的限制主要是从汽车行驶的平顺性的要求考虑考虑。因为坡长过短，纵坡上的转坡点会过多，路线。因为坡长过短，纵坡上的转坡点会过多，路线呈波浪状态，乘客将感到不舒适，机件磨损加剧，货呈波浪状态，乘客将感到不舒适，机件磨损加剧，货物亦感到震荡。物亦感到震荡。最小坡长通常以设计行车速度行驶最小坡长通常以设计行车速度行

48、驶915s的行程作的行程作为规定值为规定值。一、一、一、一、纵坡及坡长设计纵坡及坡长设计纵坡及坡长设计纵坡及坡长设计第63页/共120页标准标准规定，各级公路最短坡长如下表所示。规定，各级公路最短坡长如下表所示。设计速度设计速度（km/hkm/h）120120 100100 8080 6060 4040 3030 2020 最小坡长（最小坡长（m m）300300 250250 200200 150150 120120 100100 6060 一、一、一、一、纵坡及坡长设计纵坡及坡长设计纵坡及坡长设计纵坡及坡长设计第64页/共120页纵断面上相邻两条纵坡线相交的转折处，为了行纵断面上相邻两条纵

49、坡线相交的转折处，为了行纵断面上相邻两条纵坡线相交的转折处，为了行纵断面上相邻两条纵坡线相交的转折处，为了行车平顺用一段曲线来缓和，这条连接两纵坡线的曲车平顺用一段曲线来缓和，这条连接两纵坡线的曲车平顺用一段曲线来缓和，这条连接两纵坡线的曲车平顺用一段曲线来缓和，这条连接两纵坡线的曲线叫线叫线叫线叫竖曲线竖曲线竖曲线竖曲线。竖曲线的形状，通常采用平曲线或二次抛物线两种。竖曲线的形状，通常采用平曲线或二次抛物线两种。竖曲线的形状，通常采用平曲线或二次抛物线两种。竖曲线的形状，通常采用平曲线或二次抛物线两种。在设计和计算上为方便一般采用二次抛物线形式。在设计和计算上为方便一般采用二次抛物线形式。在

50、设计和计算上为方便一般采用二次抛物线形式。在设计和计算上为方便一般采用二次抛物线形式。纵断面上相邻两条纵坡线相交形成纵断面上相邻两条纵坡线相交形成纵断面上相邻两条纵坡线相交形成纵断面上相邻两条纵坡线相交形成转坡点转坡点转坡点转坡点，其相，其相，其相，其相交角用转坡角表示。当竖曲线转坡点在曲线上方交角用转坡角表示。当竖曲线转坡点在曲线上方交角用转坡角表示。当竖曲线转坡点在曲线上方交角用转坡角表示。当竖曲线转坡点在曲线上方时为时为时为时为凸形竖曲线凸形竖曲线凸形竖曲线凸形竖曲线，反之为，反之为，反之为，反之为凹形竖曲线凹形竖曲线凹形竖曲线凹形竖曲线。二、二、二、二、竖曲线设计竖曲线设计竖曲线设计竖