公路设计中平、纵线形组合
公路路线平纵组合优化设计浅析
公路路线平纵组合优化设计浅析摘要：路线设计是公路设计的基础和灵魂，路线设计的合理性直接关系到公路建设的可行性，更直接影响公路在运营时期的安全性及舒适性。
文章以公路使用性能为出发点分析平纵线形优化设计的思路，探讨一些实用的设计方法。
关键词：优化设计平纵组合安全舒适1.公路平纵线形优化设计的理念公路是一种长条带状三维结构物，公路立体线形的确定是依据平面线形的设计、纵断面线形设计以及横断面的布置综合体现。
最优设计应该是：在满足给定的约束条件下（包括控制因素、路线走向、几何标准、交通需求等），在保证运营安全性的同时使得工程规模最小、工程造价最低、更好的适应环境、经济效益最大。
公路工程中通常运用运行速度这一能够体现公路线形变化的中介指标来衡量公路路线设计的一致性与均衡性。
通常技术标准中的设计速度对一特定路段而言是一固定值,然而实际的行驶速度总是随公路线形、车辆动力性能及驾驶员特性等各种条件的改变而变化，只要条件允许，驾驶员总是倾向于采用较高车速行驶。
因此公路线形设计的一致性和均衡性直接影响着公路运行的舒适和交通安全状况。
2.公路平纵组合优化设计的原则公路立体线形组合设计一方面是满足汽车行驶力学上的要求，体现在行车安全和行驶顺畅；另一方面是视觉和心理上的要求，体现在驾驶员和乘客的舒适和愉快感上。
就技术指标而言，行驶力学要求的是线形指标的最小值，保证行车稳定，而视觉心理感受要求的则是最大值。
较大值往往与工程经济性相矛盾。
这就要求在线形设计时要根据道路的等级处理好视觉心理要求、舒适、美观与经济的关系。
精巧的设计会使道路线条优美，行车平顺舒适，工程规模小，造价低，更难得的是会使道路融合于自然景观中，成为自然环境的点缀，让道路成为一道亮丽的风景线。
这是所有设计师们所追求的最终目的。
平纵线型设计时按下述方法可得到较为合理的立体线型。
2.1.平面线形设计平曲线布设时应根据地形地势随弯就势，使路线与周围环境相和谐，避免应片面追求平面高指标，采用僵硬的线条而与周围环境相悖的情况。
山区公路平纵线形组合设计要点
山区公路平纵线形组合设计要点作者：王晓华来源：《中国科技纵横》2018年第05期摘要：在山区公路迅速发展的今天，因道路沿线自然条件制约，加大了山区公路线形设计的难度，如道路线形设计不合理，将存在严重的安全隐患，甚至产生交通事故。
目前，在我国平原微丘区公路建设中已广泛应用现行公路技术标准中的相关设计指标，但山区公路建设起步晚，对山区公路平纵线形组合设计研究不多，如何保证路线内平纵线形设计合理、有效，已经成为急需解决的重要问题。
关键词：山区公路；平纵线形组合；设计原则中图分类号：U412.3 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）05-0113-01伴随社会经济的高速发展，我国交通事业也得到了极大的发展。
特别是在公路建设规模不断扩大的今天，人们越来越关注公路建设质量问题。
为满足新时期公路建设需求，必须进一步完善我国公路网建设。
山区公路因其地形地质条件复杂、环境气候恶劣及施工难度大等因素的影响，已经成为公路建设行业发展的瓶颈。
为提高山区公路施工质量，确保行车安全，必须重视山区公路设计问题，采取科学、有效的技术指标，保证道路设计线形符合自然地形条件，纵断面设计合理、可行。
同时，准确把握山区公路的特点、难点，最大限度减小对沿线生态环境的损害，降低交通事故率，提高安全系数。
1 山区公路平纵线形组合设计原则1.1 道路线形的连续性及行驶的舒适性设计山区公路线形时，应保证其平纵线形组合设计与车辆行驶运动学、动力学理念相符，并能充分考虑驾驶者的视觉、心理需求。
为此，在线形设计中应保证具有连续性、舒适性，且与沿线环境协调。
（1）平纵线形组合设计时，应确保竖曲线涵盖于平曲线内，也就是说相比竖曲线长度范围，平曲线应长一些。
这样可保证向凸形竖曲线起点驶入时，驾驶者视觉不受影响，可看到平曲线的始末端，提前做好平曲线转弯判定。
（2）保证道路线形平曲线和竖曲线设计技术指标值均衡，在视觉上达到线形连续变化的效果，避免驾驶者出现心理不适，降低操作难度。
公路设计中平、纵线形组合浅谈
断面反复起伏的路段 、仅在平面上使用大半径 的线 形 是毫 无意 义 的。反 之也一 样 。 １ 应选取 当的合成坡度 ， － ３ 使其不产生路面 排水 迟缓或 滞水 ， 是 良好 线形 的必要条 件 。 这 如果 路
面排 水不 良， 天溅 水成 雾 ， 碍行 车安 全 。所 以设 雨 妨 计 要 注意不 使纵 坡接 近 水平 。 反 ， 避 免采 用横 相 也应 断面 、 断 面两 者 的坡 度 过大 ， 纵 而形 成合 成坡 度 过大
下 面就 谈谈在 实 际设计 中平 、纵 面线 形结 合 时
在平 面线形 设计 时要 考虑纵 面坡度 的问题 ； 面 纵 线形设计 时也一定要 与平 曲线行 相协调配合 。 设计 中
应 该遵 循 和注 意的 问题 。 １ 平、 纵线 形组 合的 基本 原则
应结合 平面线 形来优化 纵 面线形 ， 结合纵 面线形 来优
１ ４
维普资讯
吉林 交通科 技
Ｓ ＩＮ Ｅ Ａ ＤＴ Ｃ Ｏ Ｏ Ｙ Ｏ ＩＩ Ｏ ＣＥ Ｃ Ｎ Ｅ ＨＮ Ｌ Ｇ ＦＪＬＮＣ ＭＭＵ ＩＡ Ｉ Ｎ Ｎ Ｃ ＴＯ Ｓ
２０ ０ ８年 第 ２期
浅谈提 高混凝 土抗冻性 的重 要性
庞 军 孟祥 礼 王 明辉
１４０ ） ３５０
吉林 省 建设 集 团 （ 春 长
１０４ ） 吉林 省宏 通 公路 技 术 服务 有 限责 任公 司 （ ３０ １ 抚松
【 内容摘要】 介绍了引气剂在混凝土抗 冻性能的作 用原理及含 气量对混凝土抗冻耐久的影响。 【 关键词 】 混凝土 抗 冻性 引气剂 含气量
东北地 区公 路工程混凝 土 的抗冻要求一 般为 Ｆ０ ， ３０ 普通混凝 土很难达到这么高的要求 。引气剂 的应 用 无疑 是 目前 国内外 混凝 土工 程 普遍 采用 的改 善和保证混凝土抗冻性的最有效 的技术手段 ，引气 剂掺人后 ， 大大改善 了混凝土的抗冻融性能。
平、纵面线形组合设计
平、纵面线形组合设计一、平、纵组合的设计原理1、在视觉上自然地引导驾驶员的视线，并保持视觉的连续性避免任何使驾驶员感到茫然、迷惑或判断失误的线形。
在视觉上能否自然地诱导视线是衡量平、纵线形组合的最基本问题。
2、保持平、纵线形的技术指标大小均衡平、纵线形的技术指标不仅影响线形的平顺性，而且与工程费用相关。
对纵面线形反复起伏，在平面上却采用高标准的线形是无意义的，反之亦然。
3、选择合适的合成坡度选择组合得当的合成坡度，以利于路面排水和行车安全。
4、注意与道路周围环境的配合注重道路与其路周围环境的配合可以减轻驾驶员的疲劳和紧张程度，并可能引导视线的作用。
二、平曲线与竖曲线的组合当计算行车速度大于或等于60km/h时，必须注重平、纵面线形的合理组合。
而当计算车速小于或等于40km/h时，首先应在保证行驶安全的前提下，正确地运用线形要素规定的限值，在条件允许情况下力求做到各种线形要素的合理组合，并尽量避免和减轻不理组合。
1、平曲线与竖曲线应相互重合，且平曲线应稍大于竖曲线这种组合是使平曲线和竖曲线对应，最好使竖曲线的起终点分别放在平曲线的两个缓和曲线内，即所谓的“平包竖”。
下图表现了平曲线和竖曲线相互重合的透视形状。
这种立体线形不仅能起诱导视线的作用，而且可取得平顺而流畅的效果。
对于等级较高的道路应尽量做到这种组合，并使平、竖曲线半径都大一些才显得协调。
2、平曲线与竖曲线大小应保持均衡平曲线和竖曲线其中一方大而平缓，那么另一方也要注意大而平缓，切不能使另一方变化过多。
因为这种线形中可能会出现一个长的平曲线内有两个以上竖曲线，或一个大的竖曲线含有两个以上平曲线的情况，使得线形看上去非常别扭，失去了视觉上的均衡性。
3、暗、明弯与凹、凸竖曲线暗弯与凸形竖曲线及明弯竖曲线的组合是合理的。
对暗与凹、明与凸的组合，当坡差较大时，会给人留下舍近路、坦坡不走，而故意绕弯、爬坡的感觉。
此种组合在山区难以避免，在坡差不大时，矛盾不显突出。
山区公路路线平纵线形组合设计分析
总434期2017年第20期（7月中）收稿日期：2017-03-09作者简介：张卫青（1983—），女，河北满城人，研究方向为公路路线设计。
山区公路路线平纵线形组合设计分析张卫青（保定市保通公路勘测设计有限责任公司，河北保定071000）摘要：由于山区公路的特殊性，山区公路路线设计方案的选择会受多种因素的影响，基于此，对山区公路路线设计影响因素进行总结，对平纵线形组合设计要点、平纵线形组合中平包竖的设计方法、平纵线组合设计的注意事项进行分析，指出只有结合山区公路实际情况，对路线平纵线形进行合理设计，才能保证车辆行驶安全。
关键词：山区公路；平纵线形；组合设计；安全中图分类号：U412.3文献标识码：B0引言山区公路平纵线形的设计，在定线时需要重点对平面及横断面予以考虑，并可以采取以点定线、以线交点的思路，依据该设计思路，并以安全性为立足点，对路线的控制点进行确定，然后利用曲线形式以形成相应的线形骨架，并在此基础上，遵循合理性的原则，对线形的参数进行选择和确定，随后对曲线进行计算与调整，最后绘制出平面线位图，确定好山区公路路线。
但在设计的过程中，应该充分考虑设计的影响因素，做好设计方案的选择，确保设计方案的科学与合理。
1山区公路路线设计影响因素1.1地理环境的复杂性山区的地质条件以及气候条件和平原地区相比有明显的差异，其主要表现在山区地质的构造应力体系比较复杂，由于地质原因更易引起自然灾害，如泥石流、斜体滑坡，地表塌陷以及岩溶等问题。
另一方面山区地理环境的复杂性表现在山区气候的无常性和突发性，会引发暴雨、洪涝等自然灾害问题的频率相对较高，这给山区公路的路线设计提出了挑战。
同时由于山区通常都是沟壑交错，并拥有较大的地势起伏与坡面，这也在一定程度上为路线的铺设增加了一定困难，因此经常会产生一些高填深挖路段。
1.2环境保护的艰巨性作为原生态环境保存较为完整的山区，拥有多样的自然植被和多种生物形态以及优美的自然环境，但这在一定程度上增加了山区公路建设的难度，主要表现在路线的选择上面。
平曲线与竖曲线大小应保持均衡
2020/3/22
需要注意的问题： （1）避免插入短的凹形曲线，或是插入 小半径曲线，以免产生折点； （2）两相邻凹形竖曲线之间不得插入短 直线，容易产生视错觉，此时宜将两个凹 形合并成一个凹形竖曲线； （3）长直线的末端不宜插入小半径凹形 竖曲线。
2020/3/22
平面直线与纵面凸形竖曲线 特点：
视距条件差、线形单调，驾驶员无法做出正确路况判断。
采用此种应该保证视距，选择大半径曲线。
驼峰
暗凹
2020/3/22
平面曲线与纵面直线
优点：视觉效果良好， 平曲线与纵坡组合协调的最 改善驾驶员视觉环境。 小半径用下式表示：
（在平曲线半径选择得当时）
2020/3/22
2020/3/22
组合不当 组合得当
直线
竖曲线
“平包竖”。
回旋线
圆曲线
(不设回旋线时为虚线)
回旋线
平曲线 直线
2020/3/22
应该注意的问题： （2）平曲线与竖曲线保持均衡。
根据前西德资料：平曲线与竖曲线的半径比以 1:10～1:20为宜。
大半径长的平曲线与小半径短的竖曲线结合，有凹 陷的感觉，所以为不利组合。
2020/3/22
（3）选择组合得当的合成坡度，以利于路面排水和 行车安全。
（4）注意与周围环境相配合。如配合得好，可以减 轻驾驶员的疲劳和紧张程度，并可起到引导视线的 作用。
2020/3/22
2、空间线形组合与分析
主要从以下几类进行分析： （1）平面直线与纵面直线； （2）平面直线与纵断面凹形竖曲线； （3）平面直线与纵断面凸型竖曲线。 （4）平面曲线与纵断面直线； （5）平面曲线与纵断面凸形或凹形竖曲线。 （6）建议指标。
平、纵线形组合设计原则及要求
平、纵线形组合设计道路的线形状况是指道路的平面和纵断面所构成的立体形状。
线形设计第一从路线规划开始，而后依据选线、平面线形设计、纵断面线形设计和平纵线形组合设计的过程进行，最后展此刻驾驶员眼前的平、纵、横三者组合的立体线形，特别是平、纵线形的组合对峙体线形的好坏起着至关重要的作用。
平、纵线形组合设计是指在知足汽车动力学和力学要求的前提下，研究怎样知足视觉和心理方面的连续、舒坦，与四周环境的协调解优秀的排水条件。
特别在高等级公路的设计中一定着重平、纵线形的合理组合。
（一）组合原则平面与纵断面组合应依据以下设计原则：1.应能在视觉上自然地引诱驾驶员的视野，并保持视觉的连续性；2.平面与纵断面线形的技术指标应大小均衡，不要悬殊太大，它不单影响线形的平顺性，并且与工程花费亲密有关，任何单一提升某方面的技术指标都是毫无心义的。
3.选择组合适合的合成坡度，以利于路面排水和安全行车；4．应注意线形与自然环境和景观的配合与协调 ,以减少驾驶员的疲惫和紧张程度。
特别是在路堑地段，要注意路堑边坡的美化设计。
（二）组合方式1．平曲线与竖曲线组合 a 平曲线和竖曲线二者在一般状况下应互相重合，且平曲线应稍擅长竖曲线以下图，宜将竖曲线的起终点，放在平曲线的和缓段内；这类立体线形不单能起到引诱视野的作用，并且可获得平顺和流利的成效。
b平曲线与竖曲线大小应保持均衡，此中一方大而缓和时，另一方切忌不可以形成多而小。
1 / 5平、竖曲线几何因素要大概均衡、均匀、协调，不要把过缓与过急、过长与太短的平曲线和竖曲线组合在一同。
c当平曲线半径和竖曲线半径都很小时，平曲线和竖曲线二者不宜重叠，或一定增大平、竖曲线半径。
d凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部不得插入小半径的平曲线，也不得与反向平曲线拐点相重合，免得失掉指引驾驶员视野的作用，使驾驶员操作失误，惹起交通事故。
2．平面直线与纵断面的组合 a 平面的长直线与纵面直坡段相当合，对双车道公路能供给超车方便，在平展地域易于地形相适应，行车单一，驾驶员易疲惫。
平纵线形之组合设计
第四节公路平、纵线形组合设计教学目的：掌握平、纵线形组合设计的原则、一般要求和组合方式等重点难点：1、平曲线和竖曲线结合的一般要求2、平面直线和纵断面结合的一般要求教学方法：讲授+多媒体播放图片教学课时：2课时教学过程：Ⅰ复习提问：1、什么是爬坡车道？2、爬坡车道设置的条件3、竖曲线的两种形式？纵断面设计线是由什么组成的？Ⅱ导入新课公路的空间线形是指由公路的平面线形和纵断面线形及横断面所组成的空间带状结构物；公路设计是从路线规划开始的，然后经选线、平面线形设计、纵断面设计和平纵线形组合设计，最终以平、纵、横组合的立体线形展现出来。
汽车行驶过程中，驾驶员所选择的实际行车速度是他对立体线形的判断作出的，这样，立体线形组合的优劣最后集中反映在汽车的车速上。
因此，设计中不仅仅满足平面、纵断面线形标准，还必须满足公路空间线形视觉的连续性，并有足够的舒适感和安全感。
Ⅲ讲解新课一、视觉分析(一)视觉分析的意义公路设计除应考虑自然条件、汽车行驶力学的要求外，还要把驾驶员在心理和视觉上的反应作为重要因素考虑。
汽车在公路上行驶时，驾驶员是通过视觉、运动感觉和时间的变化来判断线形。
公路的线形、周围景观、标志及其他有关信息，驾驶员几乎都是通过的视觉感受到的。
从视觉心理出发，对公路的空间线形及其与周围自然景观和沿线建筑的协调，保持视觉的连续性，使行车具有足够的舒适感和安全感的综合设计称为视觉分析。
(二)视觉与车速的动态规律(1)驾驶员的注意力集中和心理紧张的程度随着车速的增加而增加。
（2)驾驶员的注意力集中点随着车速增加而向远方移动。
当车速增加97km／h时，他的注意力集中点在前方600m以外的某一点。
（3)当车速超过97km／h时，对前景细节的视觉开始模糊起来。
(4)驾驶者的周界感随车速的增加而减少。
当车速达到72km/h时，驾驶者可以看到公路两侧视角30～40°的范围，而当车速增加到97km/h时，视角减至20°以下。
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浅谈公路设计中的平、纵线形组合
【摘要】在公路设计中，平、纵面是重要的组成部分。
平、纵面线形的组合设计和很好的配合，通常无须增加造价就能提高道路的品质，安全和完美线形，有助于保持连续、匀速行使。
所以，平、纵面线形的合理组合，对于计算行车速度大于等于60km/h的公路是至关重要的；对景关要求较高的城市道路也是极为重要的。
【关键词】公路设计；平、纵线形组合
在公路设计中，平、纵面是重要的组成部分。
平、纵面线形配合不好，不但有碍优点的发挥，而且会加剧两方面的缺点，造成行车上的危险。
平、纵面线形的组合设计和很好的配合，通常无须增加造价就能提高道路的品质，安全和完美线形，有助于保持连续、匀速行使。
所以，平、纵面线形的合理组合，对于计算行车速度大于等于60km/h的公路是至关重要的；对景关要求较高的城市道路也是极为重要的。
笔者结合实际设计工作谈谈平、纵面线形结合时应该遵循和注意的问题。
一、平、纵线形组合的基本原则
1、平、纵面线形的合理组合设计，应使线形连续，在视觉上能自然地诱导驾驶员的视线，使其能安全、舒适地高速行车。
所以不能出现转折、错位、突变、遮断等不好线形。
在视觉上能否自然的、连续的诱导驾驶员的线形，是衡量平、纵面线行组合最基本的也是最重要的指标。
2、需考虑平、纵面线形大小的均衡，使线形在视觉上、心理上
保证协调。
这不仅关系着平、纵面线形的平顺性，而且与工程费用也有重要关系。
在纵段面反复起伏的路段、仅在平面上使用大半径的线形是毫无意义的。
反之，也一样。
3、在保证有足够视距的前提一下，对驾驶员所能看到的前方公路线形范围有所要求：高速公路、一级公路、平原微丘的二级公路，驾驶员在任一点上所看到的平面线形弯曲一般不应超过两个；纵面线形起伏一般不超过三个。
这是在困难地形是最低要求，如低于此要求，线形的连续性、均衡性就会明湿下降。
4、应选取恰当合成坡度，使其不产生路面排水迟缓或溃水，这是良好线形的必要条件。
如果路面排水不良，雨天溅水成雾，妨碍行车安全。
所以设计要注意不使纵坡接近水平。
相反，也应避免采用横断面、纵断面两者的坡度过大，而行成合成坡度过大的线行，特别在积雪严寒地区更要避免这种过大的合成坡度。
否则，行车的危险更大，事故又多。
如由竖曲线的顶部开始有急转弯时，驾驶员靠近竖曲线顶部才开始知道有平曲线，事先心中不可能有准备而迷惑。
速度高时，不能立刻反应，也有时发生行车错误的情况。
如果曲线从到达顶部之前就开始，那么，自然知道前面有曲线，所以就成为视觉上合理诱导。
二、设计中的一般要求
在平面线形设计时要考虑纵面形成的问题；纵面线形设计时也一定要与平曲线行相协调配合。
设计中应结合平面线形来优化纵面线形，结合纵面线形来优化平面线形，相互作用才能获得良好的立体
线形。
平、纵线形的组合设计一般应注意以下的基本要求。
1、平曲线起点应该设在凸行竖曲线顶点之前，急弯、反向曲线或挖方边坡均应考虑视线的诱导，避免遮断视线。
2、为使平面和纵断面线形均衡，一般取竖曲线半径为平曲线半径的10-20倍。
3、合理选择道路的纵坡度和横坡度，以保持排水通畅，而不形成过大的合成坡度。
4、当平曲线与竖曲线半径均大时，平、竖曲线宜重合。
三、平曲线与竖曲线的组合
1、平曲线与竖曲线应相互重合，且平曲线稍长于竖曲线。
这种组合是使平曲线和竖曲线相对应，最好使竖曲线的起终点分别放在平曲线的两个缓和曲线内，即所谓的”平包竖”。
这种线形不仅能起到诱导视线的作用，而且可取得平顺而流畅的效果。
对于等级较高的道路应尽量做到这种组合，并使平、竖曲线半径都大一些才显得协调，特别是凹行竖曲线处车速，二者半径应该更大一些。
2、平曲线与竖曲线大小应该保持均衡。
平曲线和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竖曲线，或一个大的竖曲线含有两个以上的平曲线，看上去非常别扭。
根据经验，若平曲线半径小于10oom，竖曲线半径大约为平曲线半径的10-20倍时，便可以达到均衡目的。
3、暗、明弯与凸、凹竖曲线。
暗弯与凸形竖曲线及明弯与凹形竖曲线组合是合理的、悦目的。
对暗与凹、明与凸的组合，当坡差
较大时，会给人留下舍弃坦坡、不走近路，而故意爬坡、绕弯的感觉。
此种组合在山区难以避免，只要坡差不大，矛盾也不很突出。
4、平、竖曲线应避免的组合。
平、竖曲线重合是一种理想的组合，但是由于地形等条件限制，这种组合往往不是总能争取到的，如果平曲线的中点与竖曲线的顶（底）点位置错开不超过平曲线长度的四分只一时，仍然可以获得比较满意的外观。
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。
a、要避免使凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部与反向平曲线的拐点重合。
二者都存在不同程度的扭曲外观；前者会使驾驶员操作事失误，引起交通事故；后者虽无视线诱导问题，但路面排水困难，易产生积水。
b、小半径竖曲线不宜与缓和曲线重叠。
对凸形竖曲线诱导性差，事故率高；对凹形竖曲线路面排水不良。
c、计算行车速度≧40km/h的道路，应避免在凸形竖曲线顶部或凹形竖曲线底部插入小半径的平曲线。
前者失去诱导视线作用，驾驶员须接近顶部才发现平曲线，导致不必要的减速或交通事故；后者会出现汽车高速行驶时急转弯，行车不安全。
在实际设计中，我们在保证平竖曲线的合理组合的同时，也要考虑到实际地形中对曲线线形的限制因素，做到具体情况具体分析，不同地形不同设计，这样才能保证设计道路通车后曲线线形优美，车辆行车安全。