平面线形设计
道路平面线形设计标准是什么
道路平面线形设计标准是什么道路平面线形设计标准是指在道路设计中，根据道路功能要求以及交通安全、交通效率等因素，确定道路的线形设计参数。
道路线形设计标准是道路规划和设计中的重要部分，主要包括设计车速、设计几何断面、曲线半径、坡度等。
首先，道路的设计车速是确定道路几何形状和水平曲线半径等参数的基础。
设计车速是指车辆可以安全、顺畅地行驶在道路上的最高速度。
设计车速的选择应综合考虑道路功能、交通安全和经济因素等，通常分为快速道路、普通道路和低速道路等不同级别，每个级别都由相应的标准规定。
其次，设计几何断面是指道路在水平和垂直方向上的形状和尺寸。
水平几何断面的设计包括道路宽度、车道数量、分隔带宽度等参数的确定；垂直几何断面的设计包括路堤高度、坡度、路肩宽度等参数的确定。
设计几何断面的确定需要考虑道路的交通量、车辆类型、交通流组成等因素，以实现安全、顺畅、高效的交通。
曲线半径是指道路的水平曲线，在道路设计中起到引导车辆行驶和保证安全的作用。
曲线半径的选择与设计车速相关，设计车速高的道路需要较大的曲线半径，以确保车辆在曲线行驶时有足够的视距和横向空间来保证安全。
坡度是指道路在垂直方向上的变化率，用来描述道路的爬坡或下坡程度。
坡度的选择应考虑道路的水平曲线、纵坡曲线、视距要求以及排水等因素。
合理的坡度设计不仅可以提高道路的通行能力，还可以减少交通事故的发生。
除了以上几个参数外，道路平面线形设计还需要考虑其他因素，如道路标线、交通标志、路缘石、交叉口等，以实现道路的安全、流畅和便利。
同时，不同地区、不同类型的道路都有相应的线形设计标准，如城市快速路、高速公路、乡村道路等，每个标准都有具体的设计要求和限制条件。
总之，道路平面线形设计标准是道路规划和设计的重要参考依据，它通过合理确定设计车速、几何断面、曲线半径、坡度等参数，为道路的安全、流畅和高效提供技术支持。
道路线形设计标准的制定需要综合考虑道路交通状况、车辆类型、经济效益等因素，以满足人们对道路交通的需求。
4平面线形设计
（2）回头曲线 ） 定义：转角接近、等于或大于 的曲线称为回头曲线。 定义：转角接近、等于或大于180º的曲线称为回头曲线。 的曲线称为回头曲线 回头曲线一般由主曲线和两个副曲线组成。 回头曲线一般由主曲线和两个副曲线组成。 适用场合： 四级公路越岭线路段，因地形、地质条件等的限制， 适用场合：三、四级公路越岭线路段，因地形、地质条件等的限制， 采用自然展线难以达到要求时，可设置回头曲线。 采用自然展线难以达到要求时，可设置回头曲线。
3. 平面线形要素的组合 （6 ）C 型 定义：同向曲线的两回旋线在曲率为零处径相衔接的线形。 定义：同向曲线的两回旋线在曲率为零处径相衔接的线形。 线形 适用场合：交点间距受限（交点间距较小） 适用场合：交点间距受限（交点间距较小）。C型曲线只有在特殊地形条件 下方可采用。 下方可采用。 适用条件： 形曲线。 适用条件：同S形曲线。 形曲线
3. 平面线形要素的组合 （4）凸型 定义：在两个同向回旋线间不插入圆曲线而径相衔接的组合。 定义：在两个同向回旋线间不插入圆曲线而径相衔接的组合。 适用条件：凸型的回旋线的参数及其连接点的曲率半径， 适用条件 ： 凸型的回旋线的参数及其连接点的曲率半径 ， 应分别符合 容许最小回旋线参数和圆曲线一般最小半径的规定。 容许最小回旋线参数和圆曲线一般最小半径的规定。
l1
l2
应能够设置两段 反向回旋线
（2）回头曲线 ） 定义：转角接近、等于或大于 的曲线称为回头曲线。 定义：转角接近、等于或大于180º的曲线称为回头曲线。 的曲线称为回头曲线 回头曲线一般由主曲线和两个副曲线组成。 回头曲线一般由主曲线和两个副曲线组成。 适用场合： 四级公路越岭线路段，因地形、地质条件等的限制， 适用场合：三、四级公路越岭线路段，因地形、地质条件等的限制， 采用自然展线难以达到要求时，可设置回头曲线。 采用自然展线难以达到要求时，可设置回头曲线。
第五章线形设计
2. 平直路段运行速度
（1）当直线入口速度等于期望速度时，车辆在平 直路段上保持期望速度匀速行驶，直线段出口运 行速度vout等于期望速度 v e 。 （2）当直线入口速度小于期望速度时，直线段出 口运行速度 vout 按公式 计算；当计 算出的运行速度大于或等于期望速度时，取期望 速度。 （3）当入口速度大于期望速度时，车辆将减速行 vout 为期望速度。 驶，直到期望速度后匀速行驶，
2β≤α
式中：α——路线转角(°) β——回旋线角(°)。
2. S型曲线 定义：两个反向圆曲线用两段反向回旋线 连接的组合形式。
要求：
从行驶力学与线形协调、超高过渡考虑，宜 ； 当采用不等参数时，比值应小于2.0，有条件时以小于 1.5为宜。
两回旋线以径向连接为宜，当条件受限不得已插入短
直线或相互重合时，短直线或重合段的长度L应符合下 式规定：
2. 设计速度与运行速度协调性评价 设计速度与运行速度协调性评价：是指对 同一路段的运行速度与设计速度的差值进 行评价。 当同一路段运行速度与设计速度的差值大 于20km/h时，应对该路段的设计指标进行 安全性检验和调整。
若路段运行速度高于设计速度时，应按运 行速度检验和调整，否则行车不安全； 若路段运行速度低于设计速度时，只要运 行速度连续，行车是安全的，不必调整。
上线辅曲线半径与主曲线半径比值不宜大于 2.0。 两相邻回头曲线间应尽可能拉开距离。 仅适用受限的三四级公路及山城道路。
要求：
上线辅曲线半径与主曲线半径比值不宜大于 2.0。 两相邻回头曲线间应尽可能拉开距离。 仅适用受限的三四级公路及山城道路。
（二）平面线形要素组合计算
1. 基本型曲线设计与计算 （1）对称形 曲线计算
第五章 线形设计
5 第五章 线型设计
回头曲线指标 项 目
表 3－21 回头曲线的前后线形应有连续性，两头宜布设 过渡性曲线为宜，此外还应设置限速标志，并 采取保证通视良好的技术措施。回头曲线的主 要技术指标见表 3－21。
公 路 等 级 二 30 三 源自5 四 20计算行车 速度 （km∕h） 主曲线最 小半径 （m） 缓和曲线 最小长度 （m） 超高横坡 度（%） 双车道路 面加宽值 （m） 最大纵坡 （%） 6 2. 5 3. 5 6 6 30 25 20 30 20 15
一 、
组 合 设 计 的 原 则 1 )应 在 视 觉 上 能 自 然 地 诱 导 驾 驶 员 的 视 线 ， 并 保 持 视 觉 的 连 续 性 。 这 样 可 以 使
驾 驶 员 及 时 和 准 确 地 判 断 路 线 的 变 化 情 况 ， 不 致 因 错 觉 而 发 生 事 故 。 任 何 使 驾 驶 员 感 到 茫 然 、 迷 惑 或 判 断 失 误 的 线 形 ， 必 须 尽 力 避 免 。 在 视 觉 上 能 否 自 然 地 诱 导 驾 驶 员 的 视 线 ， 是 衡 量 平 、 纵 线 形 组 合 好 否 的 基 本 条 件 。 2 )平 、 纵 面 线 形 的 技 术 指 标 应 大 小 均 衡 ， 使 线 形 在 视 觉 上 、 心 理 上 保 持 协 调 。 平 曲 线 与 竖 曲 线 的 大 小 如 果 不 均 衡 ， 会 给 人 以 不 愉 快 的 感 觉 ， 失 去 了 视 觉 上 的 均 衡 性 。 对 于 纵 面 线 形 反 复 起 伏 ， 而 平 面 上 却 采 用 高 标 准 的 线 形 是 无 意 义 的 ， 反 之 亦 然 。 3 )合 成 坡 度 应 组 合 得 当 ， 以 利 于 路 面 排 水 和 行 车 安 全 。 合 成 坡 度 过 大 ， 对 行 车 不 利 ， 合 成 坡 度 过 小 则 对 排 水 不 利 也 影 响 行 车 。 在 进 行 平 纵 组 合 设 计 时 ， 如 条 件 可 能 ， 一 般 最 大 合 成 坡 度 不 宜 大 于 8 ％ ， 最 小 合 成 坡 度 不 宜 小 于 0 .5 ％ 。 4 )注 意 与 道 路 周 围 环 境 的 配 合 。 配 合 得 好 ， 它 可 以 减 轻 驾 驶 员 的 疲 劳 和 紧 张 程 度 ， 还 可 以 起 到 引 导 视 线 的 作 用 。
平面线形设计要点
1.平面线形设计要点:①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②保持平面线形均衡与连贯③注意与纵断面设计想协调④平曲线应有足够的长度⑤避免连续急转线形视觉分析概念:从视觉心理出发,对道路的空间线形及其与周围自然景观和沿线建筑的协调等进行研究分析,以保持视觉的连续性,使行车具有足够的舒适感和安全感的综合设计成为视觉分析2平、纵线形组合的基本要求:①直线与直坡线.直线与凸形竖曲线.平曲线与直坡线是常用的组合形式/②平曲线与竖曲线宜相互重合.且平曲线应稍长于竖曲线③要保持平曲线与竖曲线大小均衡④要选择适合的合成坡度3.平、纵线形设计中应避免的组合:①避免竖曲线的顶,底部插入小半径的平曲线②避免将小半径的平曲线起初点设在或接近竖曲线的顶部或底部③避免使竖曲线顶底部与反向平曲线的拐点重合④避免小半径的竖曲线与缓和曲线重合⑤避免在长直线设置陡坡或长度短,半径小的竖曲线⑥避免出现驼峰,暗凹,跳跃等使驾驶员视线中断的线形4.越岭区路线,沿河区路线和平原区路线的布线要点沿溪线定义:沿溪线是沿着河,溪岸布置的路线越岭线的定义:沿分水岭一侧山坡上山脊,在适当地点穿过垭口,再沿另一侧山坡下降的路线,称为越岭线.5.平原区路线:①正确处理道路与农业的关系②合理考虑路线与城镇的联系③处理好路线与桥位的关系④注意土壤水文条件⑤正确处理新旧路的关系⑥尽量靠近建筑材料产地6.沿河区路线:①河岸选择②高度选择③桥位选择路线跨越主河的桥位选择:①在“s”形河段腰部跨河,以争取桥轴线与河流成较大交角②河湾附近选择有利位置跨越注意河湾水流过桥的影响，采取相应的防护措施③在与路线接近平行的顺直河段上跨河.桥头引道难以舒顺,应尽量避免④不可避免时应设置斜桥,修改桥头线形或布置一段弯桥.桥头曲线要争取较大半径.以利行车/7.路线跨支流的桥位选择:①从支河沟口直跨②绕进支沟上游跨越..越岭区路线:①垭口选择选择:1垭口高低2垭口位置3垭口两侧地形和地质条件②过岭标高的选择:1垭口及两侧的地形2垭口的地质条件3结合施工及国防考虑③展现布局的步骤:1全面观察,拟定路线走向2试坡布线3分析落实控制点,决定路线布局4详细放坡试定路线.8.展线系数:路线长度与直线距离之比①自然展线:是以适合的纵坡,顺着自然地形,绕山嘴,侧沟来延展距离,克服高差的布线形式②回头展线:是路线沿着山坡一侧延展,选择合适地点,用回头曲线作为方向相反的回头后在回头后在山坡的布线方式③螺旋展现:是当路线收到限制,需要在某处集中提高或降低某一高度才能充分利用前后有利地形或位置,而采用的螺旋状展线方式.一般多在山脊利用山包盘旋,以隧道跨线.。
平面线形设计
第二节、 第二节、平曲线超高与加宽
一、弯道超高与超高缓和段 二、路面加宽
一、弯道超高与超高缓和段
超高：当曲线半径小于不设超高的半径，汽 当曲线半径小于不设超高的半径，
车又要以计算车速在弯道上行驶， 车又要以计算车速在弯道上行驶，离心力会 使汽车产生倾覆、滑移的危险， 使汽车产生倾覆、滑移的危险，为了保证行 车安全，应当把行车道做成外侧高， 车安全，应当把行车道做成外侧高，内侧低 的单斜面 超高缓和段：为了使公路较平顺地从直线段 超高缓和段： 的双向横坡面过渡到曲线段有超高的单向横 坡面， 坡面，需要有一个逐渐变化的过渡段
曲线长 π L = (∂ − 2 β 0 ) 180 R + 2ls
2、桩号推算
已知JD 桩号为K4+099.51 K4+099.51， 例1 已知JD5桩号为K4+099.51，交点转角为 圆曲线半径为400 400米 50o04’，圆曲线半径为400米，试求出其曲线要 素及特征点桩号。 素及特征点桩号。 (1)要素计算 解：(1)要素计算 T=R*tg a/2=400*tg 50o04’/2=186.806m L=∏R*a/180=∏*400* 50o04’/180=349.53m ’ o a/2/2E=R(sec a/2-1)=400(sec 50 04 /2-1)=41.47m J=2TJ=2T-L=24.08m
计算公式
V2 iy = −µ 127R 2
超高及超高过渡段
弯道超高图示
弯道超高图示
弯道超高透视图
弯道超高透视图
二、路面加宽
汽车在弯道上行驶需要的宽度比在直线上 行驶需要的宽度大，当平面R≤250米时， R≤250米时 行驶需要的宽度大，当平面R≤250米时， 在平曲线内侧加宽路面。 在平曲线内侧加宽路面。 加宽缓和段：不小于10 10米 加宽缓和段：不小于10米，长度一般与超 高缓和段相同，宽度渐变率1 15~1：30。 高缓和段相同，宽度渐变率1：15~1：30。 标准》规定： 《标准》规定：行车道的超高缓和段或加 宽缓和段一般应以缓和曲线起点开始设置， 宽缓和段一般应以缓和曲线起点开始设置， 为保证路面排水， 为保证路面排水，也可以从缓和曲线某一 点开始设置。 点开始设置。
线形设计
A为回旋线参数，R2 为小圆半径(m)
R2 0. 2 0 .8 R1
D / R2 0.003 ~ 0.03
4、凸型
在两个同向回旋线间不插入圆曲线径相衔接的组合，如图5-4
回旋线参数及连结点的曲率半径应满足最小回旋线参数、圆曲 线最小半径的规定
(五)复合型
两个以上同向回旋线间在曲率相等处相互连接的形式，如图5-5。
（4）注意与道路周围环境的配合。它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。
3、平曲线与竖曲线的组合 （1）平曲线与竖曲线应相互重合，且平曲线应稍长于竖曲线 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”。
实际应用中，竖曲线的起终点最好分别放在平曲线的两个缓和曲 线内，其中任一点都不要放在缓和曲线以外的直线上，也不要放 在圆弧段之内。若平、竖曲线半径都很大，则平、竖位臵可不受 上述限制；若做不到平、竖曲线较好的组合，宁可把二者拉开相 当距离，使平曲线位于直坡段或竖曲线位于直线上。
(一)纵断面设计的一般原则 (二)纵断面设计要点
平纵线形组合设计
(一) 纵断面设计的一般原则
纵断面设计要求为：保证行车的平顺、安全及汽车运输的经济， 使道路建筑费最低，路基和构造物具有足够的稳定性。 纵断面设计的具体要求包括： （1）应满足纵坡及竖曲线的各项规定（最大纵坡、坡长限制、 坡段最小长度、竖曲线最小半径及竖曲线最小长度等）。 （2）纵坡应均匀平顺。纵坡尽量平缓、起伏不宜过大和频繁； 变坡点处尽量设臵大半径竖曲线，尽量避免极限纵坡值；缓和 段配合地形布设，垭口处纵坡尽量放缓；越岭线应尽量避免设 臵反坡段（升坡段中的下坡损失）。 （3）平面上直线路段不宜在短距离内出现凸凹起伏频繁的纵断 面线形。 （4）纵断面的设计应与平面线形和周围的景观相协调，即应考 虑人体视觉心理上的要求，按照平竖曲线相协调及半径的均衡， 来确定纵断面的设计线。
城市道路平面线形设计
汽车在平面曲线路段上转弯时，受到的离心力主要随着车 速和道路弧度（转弯半径）的变化而变化，车开得越快，道路 弧度越大，受到的离心力越大。
离心力
向心力
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减小离心力的措施
1、转弯处路段设计，要“外高内低”，有一点的倾斜度， 防止车辆转弯时向外侧滑，但倾斜度不能过大。
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在张家界天门山，被称为“通天大道”的盘山公路共计 99弯，似玉带环绕，弯弯紧连，层层叠起，依山籍壁，直冲 云霄，被称为“天下第一公路奇观”，对行车司机来说是个 很大的挑战。
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贵州六盘水“八大弯” 贵州六盘水“八大弯” 公路，被称为中国最具挑 战性的公路。不仅曲折环 绕，而且位于山上，高差 非常明显。
n 纵断面处：凸竖曲线
n
凹竖曲线(桥下视距）
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车辆在平曲线上转弯时，因为看不到前方的障碍物，所以转 弯路口都会设置反射凸透镜，让司机提前看到过来车辆。
第34页/共45页
一、停车视距
停车视距是指驾驶人员发现前方有障碍物后，采取制定措 施使汽车在障碍物前停下来所需要的最短距离。
停车视距构成：停车视距由三部分组成。反应距离、制动 距离和安全距离。
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城市道路平曲线设计
2、直线的设计
1．直线不能太长，否则容易引起驾驶员疲劳。直线最大长 度为设计车速的20倍。
2．相邻两个圆曲线之间的直线长度不能太短；
同向曲线间的最小直线长度（m）宜大于或等于设计车 速（km/h）数值的6倍；
反向曲线间的最小直线长度（m）宜大于或等于设计车 速（km/h）数值的2倍；
n ①加速行驶距离S1：
▪ ②超车汽车在对向车道上行驶的距离S2 ：
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超车视距(m)
550 200
三
60 30 125 30 200 65 1500 350 50 25 75 30 350 150
四
40 20 60 15 100 30 600 150 35 20 40 20 200 100
第二节 平面线形要素
四、线形组合 同向曲线
同向曲线间的直线最小长度不小于行车速度 的6倍为宜 反向曲线 反向曲线间的直线最小长度（以m计）不小 于行车速度（以km/h计）的2倍为宜 复曲线 两个或两个以上半径不同，转向相同的圆曲 线径相连接或插入缓和曲线连接的平曲线 回头曲线 在山区地形中，地面的自然坡度很陡，为了 延长路线来降低路线的纵坡度，在同一坡面 回 头展线时所采用的回转曲线
K4+099.51 186.806
K3+912.70 349.53
K4+262.23 174.76
K4+087.47 12.04
K4 +099.51
验算
例二：已知某标准型曲线，JD桩号K4+650.56，圆曲线半径 200米，转角25°26’，缓和曲线长度50米。 试计算该曲线要素及特征点桩号。
解：（1）要素计算：
K4+650.56 70.238
K4+ 580.322 50
K4+630.322 38.779
K4+669.101 50
K4+719.101 138.779/2
K4+649.712 1.697/2
K4 +650.56
第三节 曲线要素计算及桩号推算
一、曲线要素计算
1－圆曲线
切线长
T
Rtg
a 2
外距
E
R(sec
a 2
1)
曲线长
L
180
Ra
特征点：
ZY、QZ、YZ
第三节 曲线要素计ຫໍສະໝຸດ 及桩号推算一、曲线要素计算
2－缓和曲线
特征点：ZH、HY、QZ、YH、HZ
缓和曲线角
0
ls 2R
内移值 切线增值
P ls2 24 R
解：(1)要素计算 T=R×tg a/2=400×tg 50°04’/2=186.806m L=πRa/180=π×400×50°04’/180=349.53m E=R(sec a/2-1)=400(sec 50°04’/2-1)=41.471m J=2T-L=24.08m
解（2）特征点桩号计算
✓ JD5 ✓ -T) ✓ ZY桩号 ✓ +L) ✓ YZ桩号 ✓ -L/2) ✓ QZ桩号 ✓ +J/2) ✓ JD桩号
半径（m） 一般值 1000 700 400 200 700 200 400 100
不设超高 5500 4000 2500 1500 4000 1500 2500 600
缓和曲线最小长度(m) 100 85 70 50 85 50 70 35
停车视距(m)
210 160 110 75 160 75 110 40
度L成反比，ρ·L＝A2 在设计回旋曲线时先选择参数A。ρ确定了圆的大小，
A值则确定了回旋曲线曲率变化的缓急。 各等级公路缓和曲线的最小长度
曲线指标表
公路等级
高速公路
一
二
计算行车速度（km/h） 120 100 80 60 100 60 80 40
平 曲 线 最 小 极限值 650 400 250 125 400 125 250 60
138.779m
J 2T L 1.697m
Es
(R
P) sec
2
R
5.563m
解（2）特征点桩号计算
✓ JD5 ✓ -Ts) ✓ ZH桩号
✓ +ls) ✓ HY桩号
✓ +Ly) ✓ YH桩号
✓ +ls) ✓ HZ桩号
✓ -L/2) ✓ QZ桩号
✓ +J/2) ✓ JD桩号
q
Ls 2
L3s 240R2
50 2
503 240 2002
24.987m
P L2s 0.521m 24R
0
Ls 2R
07'30"
TS
(R
P)tg
2
q
(200 0.521)tg
2526' 2
24.987
70.238m
L
R(
2
0
)
180
2Ls
第二讲 平面线形设计
第一节 第二节 第三节 第三节 第四节
概述 平面线形要素 平面线形计算 行车视距 路线平面图
第一节 概述
当受地形和其他障碍 物限制时，公路路线 在平面上改变方向。 路线改变方向的转折 点称为交点(JD)。
平面线形要素：直线、 圆曲线、缓和曲线
第二节 平面线形要素
一、直线 直线是平面线形设计的基本要素之一。 距离短、视线条件好、易于布设、乘坐舒适。 是一般设计人员常采用的线形。 直线灵活性差，难以适应地形的变化，在应用时受到
佳线形； (2) 离心加速度逐渐变化，使汽车进入圆曲线不致产
生侧向冲击； (3) 从直线路拱到圆曲线超高作为横坡变化的过渡段，
以减少行车震荡。 性质：缓和曲线线形应与汽车行驶轨迹相一致，曲率 半径的大小与从它起点算起的曲线长度成反比。
第二节 平面线形要素
三、缓和曲线 缓和曲线一般采用回旋线，即曲率半径ρ与回旋线长
简单，施测方便。 2）半径的选择(图) 汽车在公路上行驶受重力和离心力的作用 离心力使汽车产生向外滑移和倾覆的危险 3)平曲线最小长度
6秒行程;离心加速度变化率(0.5—0.6m/s2);视觉要求
第二节 平面线形要素
三、缓和曲线（图）
定义：在直线与曲线间或曲线与曲线间设置曲率半径 连续变化的曲线称为缓和曲线 作用： (1) 曲率逐渐变化，便于驾驶与路线顺畅，以构成最
较大限制。 过长的直线易引起驾驶员的厌倦、疲劳、注意力不集
中、反应迟钝，容易超速行车，增加夜间行车对向车 灯眩光等，不利于行车安全； 直线过短，行车方向变化频繁，也影响行车安全和路 容美观，因此，对直线的极限长度应加以限制。
第二节 平面线形要素
二、圆曲线 1）圆曲线的设置 圆曲线设置在路线交点处 圆曲线是路线上经常采用的最简单的曲线，其几何元素关系
q
ls 2
ls3 240 R2
切线长
T (R P)tg a q
2
外距
E
(R
P) sec
a 2
R
曲线长
L
(a
20)
180
R
2ls
第三节 曲线要素计算及桩号推算
例1 已知JD5桩号为K4+099.51，交点转角为50°04’，圆曲线 半径为400米，试求出其曲线要素及特征点桩号。