2第一节 城市道路平面设计

V2
圆曲线半径的确定


道路的圆曲线半径，宜≥不设超高最小半径。 当受地形条件限制时，可采用设超高推荐半径 值； 当地形条件特别困难时，可采用设超高最小半 径值。
描述圆曲线的指标（2） ——最小圆曲线长度

最小圆曲线长度：汽车在道路曲线段行驶时，如 果曲线很短，司机操作方向盘频繁，在高速驾驶 的情况下是危险的，圆曲线宜有大于3s的行程。
四、缓和曲线要素计算
缓和曲线基本形式
切线总长
外矢距 曲线总长
Th T q ( R R)tg Eh ( R R) sec Lh

2
q

2
R

超距
180 D 2Th Lh
R( 2 ) 2 L
缓和曲线上里程桩的编制
直缓点: ZH桩号=JD桩号-Th 缓圆点：HY桩号=ZH桩号＋Ls 缓直点: HZ桩号=HY桩号＋L－Ls 圆缓点：YH桩号=HZ桩号-Ls 曲中点: QZ桩号=YH桩号-(L-Ls)/2 验 算：JD桩号=QZ桩号+D/2
第一节 城市道路平面设计
平面设计主要内容

平面线形设计（直线、圆曲线、缓和曲线设计） 弯道设计：弯道加宽、弯道超高
道路绿化的平面布置
桥梁、隧道、平面交叉口、广场等的平面布设， 分隔带、路缘带断口，公交站点的平面布置
一、平面线形分类
平面基本线形
平面线形：道路中心线在平面上的投影线。
但直线过长、景色单调，往往会出现过高的 车速或司机由于缺乏警觉易疲劳而发生事故。


描述直线的指标
① 最大直线长度 最大直线长度的量化还是一个 需要研究的课题，目前各国有不同的处理方法， 德国和日本规定20V(单位为米，V为计算行车速 度，用公里/小时为单位)，美国为180s的行程。 最大直线长度不必太拘泥，最小长度应该保证。
作业
某城市交通干道的设计行车速度为40km/h,路线跨越河流, 要求桥头至少要有40米的直线段，由桥头至路线转折点的 距离为200米,转折角为38度(见附图)。试求不设超高的平 曲线最大可能半径Rmax的数值。
缓和曲线
一、缓和曲线：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。
描述直线的指标
描述直线的指标
圆曲线
（1）确定最小半径的原则

圆曲线最小半径是以汽车在曲线部分能安全而又顺适地行 驶所需要的条件，而确定的圆曲线最小半径的实质是汽车 行驶在公路曲线部分时所产生的离心力等横向力不超过轮 胎与路面的摩阻力所允许的界限。不产生横向滑移。
R
127 h ih

图2-12 汽车在弯道上行驶的轨迹 汽车在弯道上行驶轨迹



缓和曲线的作用



线形缓和：直线与圆曲线相连，在连接处形成曲率突变 点。这种组合线形视觉效果差，有折点和扭曲现象。加 入缓和曲线，则曲率渐变，线形圆滑，有良好的视觉效 果和心理作用感。 行车缓和: 汽车由直线直接驶入圆曲线其离心力发生了突 变，使行车舒适感和安全感受到影响。从司机转弯操纵 来看，汽车前轮转向角逐渐变化，其中间需要插入一逐 渐变化的缓和曲线，才能保持在车速一定的情况下使汽 车前轮的转向角从0至逐渐转向，从而有利于驾驶员操纵 方向盘。 超高和加宽缓和:为适应汽车转弯的特点，公路在圆曲线 上设置有超高和加宽。设置超高和加宽也需要有一个缓 和过渡段。
二、缓和曲线长度的计算
（一）按离心加速度变化率计算（舒适性）
Ls=0.036V3/R
（二）按行车时间不宜太短（3s） Ls≥Vt/3.6=0.83V （三）超高过渡应平缓 L=R/9~R
设计道路时，应符合规范中规定的缓和曲线最小长度。

平面线形，过去多采用长直线、短曲线的形式， 一般是首先设置直线，然后用曲线连接。 随着车速的提高及交通量的增长，对于高等级道 路已趋于以曲线为主的设计，即结合地形拟定曲 线，再连以缓和曲线或直线的方法，使路线在满 足行车动力要求的条件和视觉舒顺前提下，增加 了结合地形设置线形的自由，使线形的经济效益 较为显著，并保证行车的高速和安全。
缓和曲线的指标（2） ——缓和曲线最小长度

缓和曲线最小长度应满足三方面要求：曲率逐 渐变化，乘客感觉舒适；行车时间不宜太短； 超高过渡宜平缓 。
二、平曲线计算
圆曲线计算（1） —— 曲线要素计算
圆曲线计算（2） —— 主点桩号计算

例题：某单圆曲线，交点桩号为k1＋600，转 角α为300，若该曲线外半径取400米，试进行 曲线要素和主点桩号计算。
1）停车视距S停 汽车在道路上行驶时，司机从发现前方障碍物、紧急制动、 到停车后且与障碍物保持一定安全间距，整个过程所需要的最 短行车距离称停车视距S停。
反应距离
制动距离 停车视距 S停
安全距离
为使高速公路上车辆之间保持安全距离，通常采用200米， 150米，100米，50米等距离法，将标志放在右侧。

设置目的：缓和离心加速度的急骤变化，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，保持线形的连续性。 设置位置：设置在直线与圆曲线间或不同半径 的两圆曲线之间


缓和曲线的形式：回旋线、双纽曲线、抛物线、 多心复曲线等。

基本形式：因回旋线与汽车行驶轨迹相一致， 多采用回旋线，回旋线方程为r×L=A2(A为回旋 线参数）

思小（思茅至小勐养）高速公路
三、不设缓和曲线的平曲线半径
当位移量△R小于0.20m 时，可不设缓和曲线。
由△R=Ls2/(24R), Ls=Vt/3.6, △R=0.20m,t=3s可得：
R=0.144V2
设计时应符合规范中规定的数值
城市道路不设缓和曲线最小圆曲线半径 计算行车速度 80 60 （km∕h） 不设缓和曲线 的最小圆曲线 2000 1000 半径（m） 50 700 40 500
缓和曲线
缓和曲线：它是设置在直线与圆曲线之间或半径 相差较大的两个圆曲线之间的一种曲率连续变化 的曲线。使直线和圆曲线之间过渡平稳，行车舒 适，作为超高、加宽的缓和带。

缓和曲线的指标（1） ——不设缓和曲线的最小圆曲线半径

设计车速大于40km/h时，圆曲线半径大于不 设缓和曲线的最小圆曲线半径时，直线与圆曲 线可直接连接。
五、平面图绘制
区位图
直线曲线及转角表
路线逐桩坐标表
平面设计图
思考题


1.什么是平面曲线三要素？ 2.直线道路最小长度有什么规定？ 3.圆曲线的半径如何确定？ 4.圆曲线最小半径由哪几类？
北京，中国
2）会车视距S会 当两辆汽车在同一条行车道上相对行驶，发现时来不及 或无法错车，只能双方采取制动措施，使车辆在未相撞之前安
全停车的最短距离称为会车视距。
会车视距也由三部分组成，即①双方司机反应时间所行 驶的距离；②双方汽车的制动滑行距离；③安全距离。
S 会 S11 S12 S 21 S 22 S 0 2S 停
在实际应用中即取会车视距为停车视距的2倍。 3）超车视距（略）
四、弯道超高与加宽
弯道超高

定义：在弯道上，当汽车在双向横坡的车道外侧行驶时， 车重的水平分力将增大横向侧滑力。当采用的圆曲线半径 小于不设超高的最小半径时，为抵消车辆在曲线路段上行 驶时所产生的离心力，将曲线段的外侧路面横坡做成与内 侧路面同坡度的单坡横断面，称为超高。

直线：曲率K=0


圆曲线：曲率K=常数
缓和曲线：曲率K=变数； 道路平面线形由直线、圆曲线和缓和曲线三种组合而成， “平面线形三要素”。
直线
直线适用于地形平坦、视线目标无障碍处。 在平原区，直线作为主要线形要素是适宜的。直 线有测设简单、前进方向明确、路线短捷等优点， 直线路段能提供较好的超车条件。
五、平曲线最小长度
（一）曲线过短，司机操作困难（6s行程） L=1.67V （二）满足离心加速度变化率的要求
L=0.036V3/R
（三）满足视觉要求 当转角α <7°时，为便于识别曲线，避免 产生错觉，宜控制曲线最小长度符合规范要求。
三、行车视距
行车视距

所谓行车视距是指从驾驶员视线高度(1.1～ 1.2m)，能见到汽车前方车道上高为0.1m的物 体顶点的距离内，沿行车道中心线量得的长度， 计算单位常用米(m)。一定的行车视距是安全 行车必要的保证条件。按车辆行驶状态要求， 行车视距分为停车视距、会车视距和超车视距 三种（城市道路设计中通常不考虑超车视距）。