高速公路路线线形设计实例
高速公路线形设计课件
高速公路与立体交1叉 5
（2）超高缓和段
从直线上路拱双坡断面，过渡到曲线上具有超 高横坡的单坡断面，要有一个逐渐变化的区段， 这一变化段为超高缓和段。
超高缓和段长度可按下式计算：
高速公路与立体交1叉 6
（3）超高横坡变化的旋转轴
绕中间带中心线旋转 绕中央分隔带边缘旋转 绕各自行车道中线旋转
4
5
6
10
900
700
450
—
速度折减量 15
700
900
600
500
（km/h）
20
—
1200
900
700
25
—
—
1000
850
高速公路与立体交3叉 9
▪陡坡路段处可设置缓和坡段，缓和坡段的
纵坡应小于3％，长度应符合最小长度的规 定。
▪在连续上坡路段是由几个不同陡坡坡段组
成时，坡长是否符合规定，一般可采用平 均纵坡法。
坡度值。
▪最大纵坡的确定是主要依据高速公路上所行驶的 代表性车型及其动力特性。
我国高速公路最大纵坡
设计速度（km/h） 120
100
最大纵坡（％）
3
4
80
5
高速公路与立体交3叉 4
2、最小纵坡
▪一般规定最小纵坡不宜小于0.3％。 ▪特别对长路堑路段以及其它横向排水不畅路段，
为防止积水渗入路基而影响其稳定性，应采用不小 于0.3％的纵坡。
3
3、直线最小长度
同向曲线间最小直线长度以不小于6V为宜； 反向曲线间最小直线长度以不小于2V为宜。
高速公路与立体交叉
4
二、圆曲线
1、圆曲线最小半径
高速公路路线方案设计案例分析
山 ，建 良增 大 桥 下 穿赣 龙 铁路 并 分 别 上 跨 国道 Ｇ２ ５ ０ 和 旧县河 。路 线于 北 田村设 北 田大桥 后至 本段 终 点Ｋ１ １ ０＋ ４ ９９ ８ １ ．５ ；线路 长度 ９ ５ ８ ｋ ． ０ ２ ｍ。 ５
各方 案 主要 工程 数量 对 比见表 １ 。
低 。其 缺点是 路线 里程 长２３ ｋ ． ｍ；土石 方 、防 护及 排 水 ７
工 程 数 量 大 ，对 环 境 影 响 大 ；桥 梁 总 长 度 长 １６ ．ｍ； ６ ９５ 坑 口 Ｉ号 大 桥跨 过 坑 口一 级 电 站 ，施 工 时 对 电站 有 干
扰 。另 外 ，该 路 段 有８ ｍ以上 的 大跨 径 桥 梁４ ，造 价 ０ 座
座 ，但 路 线 里程 短 ２ ７ｉ，桥梁 减 少 １６． （ 为 高 ．ｋ ３ ｎ ６９ ｍ 多 ５
墩桥 梁 ） ，且 征地 拆迁 数 量小 ，同时 与坑 口～ 级 电站 不 干扰 ，对环 境 影响较 小 。从 工程 造价 分析 ，方 案 Ⅱ比方 案 Ｉ （ 工可 推 荐方 案）节 省 投 资１３ 亿 。其 具有 较 为显 ． ４ 著 的经 济效益 和社会 效 益 ，因 此推荐 采 用方案 Ⅱ。 ３ 结 语 永 武 高 速 朋 口至 车 田段 推 荐 方 案 ，不仅 路 线 里 程 短 、征 地拆 迁 量 少 ，对 环 境 影响 小 ，且 没 有隧 道 工程 ， 节 约工 程造价 。泉 三高 速和洋 至小 桥段 推荐 方案 ，缩 短 路 线 里 程 ２３ｋ （ ．７ ｍ 占段 落 总 长 ２ ％） ６ ，避 开 与 坑 口一 级 电站干 扰 ，较 大节 约了 运营成 本 ，减少对 社会 和环 境 的
水防护 数量 少 ；隧 道长 度较方 案 Ⅲ短 。
第四章 高速公路平面线形设计
第四章高速公路平面线形设计第一节道路平面线形概述一、路线道路是一条三维空间的实体。
它是由路基、路面、桥梁、涵洞、隧道和沿线设施所组成的线形构造物。
路线：是指道路中线的空间位置。
路线平面图：路线在水平面上的投影。
路线纵断面图：沿道路中线的竖向剖面图，再行展开即是路线的纵断面。
路线横断面图：道路中线上任意一点的法向切面是道路在该点横断面。
路线设计：指确定路线空间位置和各部分几何尺寸的工作。
路线平面设计：在路线平面图上研究道路的基本走向及线形的过程。
路线纵断面设计：在路线纵断面图上研究道路纵坡及坡长的过程。
路线横断面设计：在路线横断面图上研究路基断面形状的过程。
二、平面线形设计的基本要求（一）汽车行驶轨迹行驶中汽车的轨迹的几何特征：（1）轨迹连续。
这个轨迹是连续的和圆滑的，即在任何一点上下出现错头和破折；（2）曲率连续。
其曲率是连续的，即轨迹上任一点不出现两个曲率的值。
（3）曲率变化连续。
其曲率的变化率是连续的，即轨迹上任一点不出现两个曲率变化率的值。
（二）平面线形要素行驶中汽车的导向轮与车身纵轴之间的关系：汽车行驶轨迹线1．角度为零：曲率为0——直线2．角度为常数：曲率为常数——圆曲线3．角度为变数：曲率为变数——缓和曲线现代道路平面线形正是由上述三种基本线形构成的，称为平面线形三要素。
第二节直线一、直线的特点优点直线距离短，直捷，通视条件好。
汽车在直线上行驶受力简单，方向明确，驾驶操作简易。
便于测设。
缺点直线线形大多难于与地形相协调，若长度运用不当，不仅破坏了线形的连续性，也不便达到线形设计自身的协调。
过长的直线易使驾驶人感到单调、疲倦，难以目测车间距离。
二、直线的运用1. 宜采用直线线形的路段：（1）不受地形、地物限制的平坦地区或山间的开阔谷地；（2）市镇及其近郊，或规划方正的农耕区等以直线条为主的地区；（3）长的桥梁、隧道等构造物路段；（4）路线交叉点及其前后；2. 当采用长的直线线形时，应注意的问题：（1）在直线上纵坡不宜过大，因长直线再加下陡坡更易导致高速度。
高速公路 高速公路平面线形设计
注意必须有足够的曲线长度，对于小偏角(<7°)曲线，一般 应有足够的曲线长度，否则视觉上会易引起曲率错觉。 (4)两同向曲线间不得以短直线相连，可调整为单曲线或复曲 线或：C型曲线。 (5)两反向曲线间夹有直线段时；应设置不小于最小直线长度 的直线段
凸型
• 两同向回旋线间不插入圆曲线而直接径相衔接的 组合形式称为凸型(图4-16) 。
• 凸型在两段回旋线连接处，曲率发生突变；又由 于超高、路面边缘线纵断面也在该处形成转折， 所以凸型曲线作为平面线形是不理想的，一般情 况下最好不采用，只有在路线严格受地形、地物 限制处方可考虑。
复合型
• 两个以上同向回旋线间在曲率相等处相互衔接 的组合称为复合型(图4-17)。
基本型
• 直线一回旋线一圆曲线一回旋线一直线的组合形式称 为基本型，这是一种常用的形式。为使线形协调，回 旋线一圆曲线一回旋线的长度之比宜近似地为1：1：1。
• 基本型可以设计成对称型和不对称型两种，对称型为 圆曲线两侧的回旋线长度相等，也可根据地形等条件 设计成非对称型的，即两侧采用不相等的回旋线。
• 高速公路在山岭区使用隧道时，宜尽量放在直线 段上，隧道内应尽量避免设置平曲线，在不得已 必须设置曲线时，宜采用不设超高的大曲线半径， 并应符合视距的要求。
确定平面线形各要素时的一般原则
确定平面线形各要素时的—般原则如下： (1)力求线形直捷、圆滑平顺，曲线半径尽可能地大。宜直则
直，宜曲则曲，直中有曲。曲中有直。 (2)线形连续，避免线形突变，各项技术指标的变化过渡应尽
高速公路平面定线中的安全；环境与美学
• 安全视距及其保证 • 视觉分析 • 线形的协调 • 环境与景观设计
G3012
1前言近些年来，我国实施西部大开发战略，加快了交通基础设施建设。
随着社会经济的发展，交通量的增加，汽车车型和轴载等的变化，公路质量、数量和通行能力的需求矛盾也越发突出。
G3012线喀什~疏勒段项目区域中目前承担喀什过境交通的现有G314线、G315线，公路标准低，街道化严重、混合交通多，交通事故繁、道路安全性差，随着喀什“一市两县”规划的实施和城市化进程的加快，现有道路已不能满足过境交通需求，亟待改建。
本项目的实施对于落实中央新疆工作会议精神，完善国家高速公路网和区域骨架公路网、构建新疆综合交通体系，促进喀什城镇化建设，舒畅过境交通，缓解城市交通压力，促进南疆经济快速发展，巩固国防、维护地区稳定和民族团结，实现新疆社会稳定和长治久安等有着十分重要的意义。
2项目简介2.1路网现状及规划喀什自古为东西方商贸枢纽，是国务院公布的中国历史文化名城，素有“丝路明珠”的美誉。
喀什是以维吾尔族为主体的少数民族聚居区，形成了独特的民族风俗、文化艺术、建筑艺术，民族团结关系到地区社会稳定和长治久安。
喀什经济相对落后，人口多，耕地少。
国务院批准设立喀什经济开发区，要求依托特殊的扶持政策，充分发挥“五口通八国，一陆连欧亚”的独特区位优势，把喀什建设成为中国向西开放的重要窗口。
项目区域已形成以G3012线、G3013线、G314线、G315线、麦~喀高速、三~莎高速、S309线、S311线、S214线等多条高速、国省干线为骨架，县乡道路为支线的公路网络布局。
根据国家、自治区和喀什地区的交通规划，远期规划有喀什西绕城段和喀什~阿图什高速公路将与本项目相交。
本项目需做好与喀什西绕城段的规划衔接，起终点互通式立交方案应为远期发展预留空间。
路线的布设应满足远期互通式立交设置的要求。
本项目沿线途经喀什市和疏勒县。
喀什市城市总体规划明确提出以喀什城区为核心，以喀什经济开发区、疏勒城区和疏附城区为三大增长极的“大喀什”空间发展框架，确定喀什、疏附、疏勒“一市两县”经济一体化的发展战略。
高速公路与立体交叉线形设计教学PPT
舒适性评价
考虑驾驶员的驾驶感受，评估 线形设计是否提供舒适的行车 环境，如直线段长度、平曲线 半径等。
经济性评价
评估线形设计对工程造价的影 响，如桥梁、隧道等构造物的 规模和数量。
环保性评价
考虑线形设计对周边环境的影 响，如土地利用、生态保护等
。
线形设计优化方法
参数优化
通过调整线形设计参数，如平曲线半径、纵坡坡 度等，提高线形的安全性和舒适性。
根据车辆行驶轨迹和线形连续性要求 ，合理确定缓和曲线的长度和曲率。
竖曲线设计
01
02
03Leabharlann 竖曲线半径根据地形条件和设计速度 ，选择合适的竖曲线半径 ，确保视线良好和行车安 全。
前后坡比值
根据地形变化和设计要求 ，合理确定前后坡的坡度 和坡长，确保线形连续性 和排水顺畅。
竖曲线长度
根据前后坡的坡度和设计 速度，合理确定竖曲线的 长度，确保车辆行驶平稳 。
缓和曲线
在平曲线设计中设置缓和曲线，以减 小车辆行驶的离心力，提高行驶的舒 适性和安全性。
立体交叉的竖曲线设计
竖曲线半径
根据车速、车型和交通量等条件确定竖曲线半径，以保证车辆行驶的平稳性和 安全性。
坡度与坡长限制
根据地形条件和交通需求，合理设置坡度和坡长限制，以保证车辆行驶的平稳 性和安全性。
立体交叉的横断面设计
某立体交叉位于城市中心，交通流量大，线形设计需充分考虑交通流畅
和行车安全。
02
设计要点
采用合理的交织方式和匝道设计，以提高交通流畅度；注重行车安全，
设置合理的交织区出口和入口；考虑城市景观，与周边环境相协调。
03
案例评价
该案例充分体现了立体交叉线形设计在城市交通建设中的重要性，通过
高速公路路基设计实例分析
填 料 类 型 、 岩 土 性 状 、岩 层 产 状 、 破
中央 分 隔 带推 荐 采 用 凸起 式 ．分 隔带 内 要 根 据 填 料 种 类 、基底 地 面 坡 度 及 地 质
碎 及 松 散 程 度 等 确 定 。 对 于 高 填 土 路 植 草 防 护 、植 树 防 眩 。为 抢 险 、救 援 和 情 况 、地 面 积 水 高 度 和地 下水 位 的 埋 深
本 测 段 为Ａ 测 段 ．路 线 推 荐 方 案 设 计 降 雨 频率 １ 年 一 遇 ．路 面和 路 肩 表 半 径 大 于 ４ ０ 米 时 开 始 设 置 或 终 止 设 ２ ５ ０ ０
全 长 ３ ．６７ ２ 公 里 。项 目区域 位 于 扬 ３７ ４ ７
面 排 水 降 雨 频 率 为５ 一 遇 。路 基 设 计 置 ．计 算 超 高 渐 变 率 取 不 大 干 １２ ５ 年 ／２ 、
整体 式 路 基 的桥 梁 按 上 下 行 两座 独 立 桥 方 最 高 边 坡 分 布 控 制 在 ２ 米 、 ３ 米 、 ０ ０ 布 置 ，桥 梁 与 路基 同宽 。
０ 中央分 隔带 及 开 口。 整体 式路 基
４ 米之内。 ０
设 计 原 则
９填 方 路 基 。路 堤最 小填 土 高 度 主
成 斜 交 切 割 ．受 其 影 响 切 割 地 段 岩 石 跨萋 横 黪 蠹 矬 嬲
誓
最 大 蕊 小 赢 度 及控 制 豢
路 基 横 断 面 布 设 方 案 ．按 部 颁 公 路 工 程技 术 标 准 》 （Ｔ Ｂ —据 路 线 的 平 纵 横
文／ 世 安 邱
。超 高 方式 。整 体 式 路基 以 中央 分 隔 带外 侧 边 缘 为超 高 旋 转 轴 ，两侧 行 车
高速公路线形设计
3、回旋线最小参数A
设计速度（）
120
100
80
A最小值 （m）
260
200
140
4、不设缓和曲线的圆曲线半径
对高速公路，考虑到驾驶者的视觉与舒适感，不 设缓和曲线的最小半径与不设超高的最小半径值 相同。
5、缓和曲线要素计算
切 外 曲线 矢 线总 距 总长：长：：ETLh hh===(RT1p8++0DqRR=(a)s(eR-c+2a2bD-)R+R)t2gLa2s + q
80 400 250 2500 3350
二、圆曲线
1、圆曲线最小半径
圆曲线最小半径包括一般值、极限值及不设超高 的最小半径。
极限最小半径是指圆曲线半径采用的最小极限值。
不设超高的最小半径是指道路曲线半径较大、离 心力较小时，汽车沿双向路拱（不设超高）外侧 行驶的路面摩擦力足以保证汽车安全稳定所采用 的最小半径。
（1）横净距 ：在弯道各点的横断面上，汽车轨迹线与
视线之间的距离。
▪横净距小于行车轨迹至障碍物的距离，视距能
够得到保证；
▪横净距大于行车轨迹至障碍物的距离，视距不
能得到保证。
（2）图解法确定清除范围
▪ 按一定比例绘制弯道
平面图，并示出行车轨 迹线位置；
▪ 在行车轨迹线上以规
定的视距S量出多组对 应起终点，并分别连接 起来；
司机视线高度以小客车为标准，取1.2m；障 碍物是指车道中心线上0.10m高之物体顶面。
（2）停▪车反视应距距由离三部S反分组成： ▪制动距离S制 ▪安全距离S安
（3）高速公路停车视距
设计速度（）
120
100
80
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
高速公路路线线形设计实例
一.项目概况
重庆忠县至垫江高速公路是沪蓉国道主干线重庆支线的一段，是交通部规划的“五纵七横”国道主干线中的组成部分。
全线采用4车道高速公路标准，计算行车速度为80公里/小时，路基宽度采用24.5米。
项目起于忠县新生镇冉家坝，经忠县的望水乡、白石镇、永丰镇、拔山镇和新立镇以及垫江县的沙河镇、高安镇、黄沙镇和太平场，止于川渝交界处的明月山，全长75.186公里。
本项目地处四川盆地川东平行岭谷区，为构造剥蚀～侵蚀地貌，地形受地质构造控制，山岭和谷地呈北北东向展布，地形起伏较大。
路线由东向西分别穿越了猫耳山、水口山和明月山三座走向北东～南西的条形山，跨越的河流主要有高滩河和大沙河。
项目区域内出露地层主要为以砂岩、泥岩为主的碎屑岩类和以泥灰岩、灰岩为主的碳酸盐岩类，沿线地质情况较好，无大型不良地质现象。
二.线形设计原则
项目的线形设计原则应和该项目的总体设计思想一致。
根据本项目总体组制定的“安全、先进、经济、环保、美观”的总体设计思想，路线设计时遵循以下原则：
(1)灵活应用曲线为主的平面线形以适应地形，减少对自然破坏，提倡环保设计。
(2)重视平面、纵面与地形横断面的结合，部分困难路段可采用分离式路基。
(3)本着“保护耕地、节约用地、少拆房屋、方便群众、保护环境、保护古迹”的原则，尽量减
少对社会人文环境的破坏。
(4)结合沿线城镇发展规划，带动地方经济发展，合理确定路线走向。
(5)既要适当选用较高技术标准，也要合理控制投资。
三.线形指标运用
根据上述线形设计原则，为合理运用线形指标，我们根据本项目的地形地貌特点，将全线分为两段，即忠县段和垫江段。
其中忠县段地形以中低山为主，路线主要受地形和纵坡控制；垫江段地形以中、浅丘为主，路线主要受地物控制，尤其是避让渝东天然气管道和规划中的垫江机场。
由于两段地形特点的不同，垫江段采用了比忠县段较高的线形指标。
(1)平面设计
本项目路线增长系数1.091，平曲线最小半径1000米，平曲线个数54个，平曲线长度占路线总长56.49%。
从平面线形指标看，似乎平面指标偏高，平曲线长比例偏小。
经过分析发现，这是因为垫江段地势比较平缓，平纵面线形指标自然较高。
而忠县段虽然以中低山为主，但是路线走向与山脉走向近乎垂直，能够利用山坡展线的段落较少，大部分以隧道和高架桥方式穿山越岭，为了减少长隧道和
大跨径桥梁的施工难度，上述结构物路段多以直线线形为主，从而降低了平曲线比例。
(2)纵断面设计
设计时考虑到本项目山区路段主要以桥隧结构物穿越，因此纵坡不宜太大。
全线除一处最大纵坡4.5％外，其余纵坡均不大于4％。
相应于平面指标较高的特点，纵断面设计也采用了较高的指标。
全线竖曲线长度占路线总长46.21%，凸形竖曲线最小半径为12000米，凹形竖曲线最小半径10000米，均达到了视觉所需要的最小竖曲线半径值。
(3)线形配合
设计中不仅考虑平面线形的均衡与连续性，还非常重视平纵面线形的组合，除了少数竖曲线设在直线段外，其余的竖曲线都和平曲线相互重合。
在与桥隧的线形配合方面主要考虑大跨径桥梁尽量位于直线段，并注意隧道洞口内外线形保持一致。
四.具体实例
一般而言，山区的高速公路平纵面指标相对较低，但并非所有路段都是如此，在具体设计中，应本着宜直则直，宜曲则曲，尽量顺应地形的原则进行设计。
下面以忠垫路陈家沟段为例(如图1所示)。
图1 陈家沟段地形图
该段前接谭家寨特长隧道，后接尖山子长隧道，两长隧道洞身轴线均为直线，隧道之间路段近3公里长，经过地形复杂，呈“鸡爪状”，但无不良地质现象。
通常在这种地形条件下平面线形以较小半径的平曲线为主。
但在本例中，一是考虑到前后隧道均为较长直线，而连接隧道洞口的平曲线半径也不能太小；二是位于路线设计标高附近的山坡在顺沟方向较直，因此平面设计采用直线线形通过，并在两处隧道洞口接线段分别采用了3500米和1000米的大半径平曲线。
若在该段增设转点，采用曲线线形通过，反而会增加土石方或结构物工程量；或者导致线形指标偏低而影响隧道接线的指标。
在线形设计时，不仅只考虑平纵面，还要结合横断面进行考虑。
仍以陈家沟段为例，该段山体横
坡较陡，设计时结合前后隧道连接线均为分
离式路基的特点，将该段路线全部设计成分
离式，并将左右线平面间距缩小为3米左右，
同时采用不同的设计标高，形成上下行错台
的分离式路基这样不仅节省了工程量，而且
降低了挖方边坡和填方挡墙的高度，有利于
路基边坡的稳定性。
(如图2所示)。
五.结束语
总之，在山区高速公路线形设计中，要
在“安全、环保、经济”的前提下，灵活掌
握线形指标，尽量顺应地形，平纵横综合考
虑，达到公路路线与周围环境相协调的目的。
图2 上下行错台的分离式路基。