项目三-任务一-公路平面线形组成-直线
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公路平面设计--直线,圆曲线
圆曲线
极限最小
圆
Hale Waihona Puke 曲一般最小线
不缺设点超高最小
缓和曲线
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，由较大圆曲线向较小圆曲线过渡的线 形，是道路平面线形要素之一。它的主要特征是曲率 均匀变化。
《公路平面设计》
——直线、圆曲线、缓和曲线
直线
优点
直线是平面线形设计的基本要素之一，具有距
直 线
离短、易布设等特点，在公路中使用最为广泛。两 点之间以直线为最短，给人以短捷、直达的良好印 象，加之汽车在直线上行驶受力简单，方向明确，
驾驶操作简易。
缺点
直线线形缺乏灵活性，大多难于与地形、地物 相协调；强定直线，往往造成工程量大，破坏自然 条件。过长的直线易使驾驶人员感到单调、疲倦， 难以目测车间距离，易于产生尽快驶出直线的急路 躁情绪。长直线还容易导致致高速行驶，危及交通 安全。
纸上定线
最大长度
直
线
最小长度
同向：6V 反向：2V 特殊：三、四级公路上，两相邻反向曲线无超高、 无加宽时，可径相衔接；无超高有加宽时，中间应 没有长度不小于10m的加宽缓和段。工程特殊因难 的山岭重丘区，三、四公路设置超高时，中间直线 长度不得小于15m。 回头：在二、三、四级公路上应分别不小于200m、 150m和100m。
《道路平面线形 》课件
道路平面线形与 环境保护的协调： 道路平面线形设 计应考虑环境保 护因素，如采用 生态设计、绿色 交通等，以实现 道路与环境的和 谐共生。
道路平面线形与 环境保护的案例： 介绍一些成功的 道路平面线形与 环境保护的案例， 如绿色交通、生 态设计等。
道路平面线形与景观协调
道路平面线形与景观的关系：道路平面线形应与周围景观相协调，以保持 景观的完整性和美观性。
山区公路平面线形实例
地形特点：山区地形复杂，坡度大，弯道多 设计原则：安全、舒适、经济、环保 线形设计：采用S形、U形、C形等线形，以适应地形变化 弯道处理：设置弯道加宽、减速带等设施，确保行车安全 坡度控制：合理控制坡度，避免坡度过大导致行车困难 环保措施：采用生态防护、绿化等措施，保护生态环境
美观性：注重道路线形的美观性， 提升城市形象和居民生活质量
THANK YOU
汇报人：
汇报时间：20XX/XX/XX
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绘制道路平面线形图，并进行优化和调整
完成道路平面线形设计，并进行评审和验 收
设计优化
优化道路平面线形，提高 道路通行效率
考虑道路周边环境，减少 对环境的影响
优化道路平面线形，提高 道路安全性
优化道路平面线形，降低 道路建设成本
道路平面线形与其他因素的关系
道路平面线形与交通安全
道路平面线形对交通安全 的影响
绿色生态设计理念
生态环保：采用环保材料，减少环境污染 节能减排：优化交通流量，降低能源消耗 生态景观：融入自然景观，提升道路美观度 生态交通：提倡绿色出行，减少交通拥堵
多元化能
性
现代设计风 格：注重创 新和个性化
生态设计风 格：注重环 保和可持续
发展
公路工程造价师技术与计量
一、题型设立:1.单选60个, 每个1分, 共计60分；2.多选15个, 每个2分, 共计30分；3、判断题10个, 每个1分, 共计10分第一章绪论1.平面线形由直线和平曲线组成, 平曲线有圆曲线和缓和曲线。
2.公路由路基工程、路面工程、隧道工程、桥涵工程、防护工程、交通安全及沿线设施组成。
3.路基断面有路堤、路堑、半填半挖路基等断面形式。
4、路面通常有面层、基层、垫层组成, 通常以路面的质量来评价整条公路的质量。
5.公路防护工程有支挡结构、边坡防护、冲刷防护组成。
6.公路交通工程及沿线设施重要包含照明设施、安全设施、服务设施及管理设施、绿化与美化工程等。
7、安全设施: 护栏、隔离栅、路面标线、交通标志；交通标志重要有警告标志、禁令标志、指示标志等。
8、二阶段设计涉及初步设计和施工图设计；三阶段设计, 在初步设计和施工图设计之间增长一个技术设计。
9、公路工程施工过程: 接受施工任务、开工前规划组织准备、开工前现场施工条件准备阶段、正式施工阶段、竣工验收阶段。
10、开工前规划组织准备: 熟悉和核对设计文献、补充调差资料、组织先遣人员进场、编制实行性施工组织设计和施工预算。
11.公路工程特点:施工组织复杂、施工组织多变、规模大、建设周期长、公路施工组织工作的特殊性和不能全年连续均衡的进行施工生产。
12、公路工程施工组织原则: 连续、平行、协调、均衡。
13、工程项目施工顺序：先主体工程, 后附属工程；先地下工程, 后地上工程；先下部工程, 后上部工程。
第二章工程材料与工程机械1.材料按来源分外购材料、地方性材料和自采加工材料三部分；按其起的作用分重要材料、次要材料、辅助材料、周转性材料及金属设备等。
2、施工机械按自重分特大型、大型、中型、小型等；按作业对象分土、石方机械、路面工程机械, 混凝土及灰浆机械、水平运送机械、起重及垂直运送机械等；按定额综合范围分重要机械和小型机具；按行走装置不同分为履带式和轮胎式；按驱动力分机电和电动。
《道路平面线形 》课件
特点，减少工程量。
满足设计速度
根据道路等级和设计速 度要求，合理选择线形 要素，确保行车安全。
连续性与一致性
保持线形的连续与一致 ，提高行车方向感和驾
驶舒适度。
环保与景观协调
考虑环境保护和景观协 调，合理选择线形要素 ，减少对自然环境的破
坏。
02 道路平面线形要素
直线
直线是最简单的道路平面线形，具有 方向一致、距离短、效率高等优点。
提升道路景观
通过线形优化与周围景观相协 调，提升道路景观品质。
优化方法
现场勘查与数据收集
对道路沿线地形、地貌、交通流量等进行详 细勘查和数据收集。
计算机辅助设计
利用计算机辅助设计软件进行线形设计和模 拟。
数学建模与分析
建立道路平面线形数学模型，运用数学方法 进行优化分析。
多方案比选与综合评估
制定多个优化方案，进行综合评估，选择最 优方案。
加强环境保护措施
采取水土保持、生态修复等措施， 减少道路建设对环境的影响。
03
02
加强交通安全设施
设置交通标志、标线、安全护栏等 ，提高道路安全水平。
加强后期维护管理
定期巡查、保养和维护，确保道路 线形保持良好状态。
04
SketchUp
一款易于学习的三维建模软件，可以用于 道路设计的初步方案制定和可视化展示。
04 道路平面线形优化
优化目标
提高行车安全性
通过优化道路平面线形，降低 交通事故风险，确保行车安全
。
提高道路通行效率
合理设计道路平面线形，减少 拥堵，提高道路通行速度和效 率。
降低建设和维护成本
优化设计可降低道路建设和维 护成本，实现经济可持续发展 。
满足设计速度
根据道路等级和设计速 度要求，合理选择线形 要素，确保行车安全。
连续性与一致性
保持线形的连续与一致 ，提高行车方向感和驾
驶舒适度。
环保与景观协调
考虑环境保护和景观协 调，合理选择线形要素 ，减少对自然环境的破
坏。
02 道路平面线形要素
直线
直线是最简单的道路平面线形，具有 方向一致、距离短、效率高等优点。
提升道路景观
通过线形优化与周围景观相协 调，提升道路景观品质。
优化方法
现场勘查与数据收集
对道路沿线地形、地貌、交通流量等进行详 细勘查和数据收集。
计算机辅助设计
利用计算机辅助设计软件进行线形设计和模 拟。
数学建模与分析
建立道路平面线形数学模型，运用数学方法 进行优化分析。
多方案比选与综合评估
制定多个优化方案，进行综合评估，选择最 优方案。
加强环境保护措施
采取水土保持、生态修复等措施， 减少道路建设对环境的影响。
03
02
加强交通安全设施
设置交通标志、标线、安全护栏等 ，提高道路安全水平。
加强后期维护管理
定期巡查、保养和维护，确保道路 线形保持良好状态。
04
SketchUp
一款易于学习的三维建模软件，可以用于 道路设计的初步方案制定和可视化展示。
04 道路平面线形优化
优化目标
提高行车安全性
通过优化道路平面线形，降低 交通事故风险，确保行车安全
。
提高道路通行效率
合理设计道路平面线形，减少 拥堵，提高道路通行速度和效 率。
降低建设和维护成本
优化设计可降低道路建设和维 护成本，实现经济可持续发展 。
《道路平面线形》课件
使用效率。
环保性要求
保护生态环境，减少对 自然景观的破坏，保持 景观的连续性和协调性
。
功能性要求
满足不同交通流的需求 ，合理设置交叉口和交 通设施，提高道路的通
行能力。
道路平面设计的方法与步骤
01
02
03
04
收集资料
收集地形图、交通流量、土地 利用等资料，为设计提供基础
数据。
确定设计速度
根据道路等级、交通流量和地 形条件等因素，确定合理的车
人性化设计
更加关注驾驶员和乘客的需求和感受，提高 道路使用的舒适性和便利性。
THANKS
感谢观看
不同线形要素的组合使用应保 证行驶连续性、舒适性和安全 性。
在线形设计时，应注重景观协 调和环保要求，尽量减少对自 然环境的破坏。
03
道路平面线形设计
道路平面设计的基本要求
安全性要求
确保行车安全，避免急 转和陡坡，满足车辆行 驶的舒适性和稳定性。
经济性要求
合理利用土地资源，降 低建设成本，提高道路
环保性评价
评估道路线形对周边环境的影响，如是否充分利用地形、减少对自然环境的破坏。
经济性评价
分析道路线形设计对建设成本和运营维护费用的影响。
道路平面线形的优化建议
调整曲线半径
根据评价结果，对不合理的曲线半径进行优 化，提高安全性。
改善视距
通过合理设置视距曲线，确保驾驶员有足够 的视野范围。
连续性和平顺性优化
桥梁与隧道
根据地形条件，合理设置桥梁和隧道，减少 对自然环境的破坏。
排水系统
山区道路需设置完善的排水系统，确保雨季 行车的安全。
05
道路平面线形评价与 优化
环保性要求
保护生态环境，减少对 自然景观的破坏，保持 景观的连续性和协调性
。
功能性要求
满足不同交通流的需求 ，合理设置交叉口和交 通设施，提高道路的通
行能力。
道路平面设计的方法与步骤
01
02
03
04
收集资料
收集地形图、交通流量、土地 利用等资料，为设计提供基础
数据。
确定设计速度
根据道路等级、交通流量和地 形条件等因素，确定合理的车
人性化设计
更加关注驾驶员和乘客的需求和感受，提高 道路使用的舒适性和便利性。
THANKS
感谢观看
不同线形要素的组合使用应保 证行驶连续性、舒适性和安全 性。
在线形设计时，应注重景观协 调和环保要求，尽量减少对自 然环境的破坏。
03
道路平面线形设计
道路平面设计的基本要求
安全性要求
确保行车安全，避免急 转和陡坡，满足车辆行 驶的舒适性和稳定性。
经济性要求
合理利用土地资源，降 低建设成本，提高道路
环保性评价
评估道路线形对周边环境的影响，如是否充分利用地形、减少对自然环境的破坏。
经济性评价
分析道路线形设计对建设成本和运营维护费用的影响。
道路平面线形的优化建议
调整曲线半径
根据评价结果，对不合理的曲线半径进行优 化，提高安全性。
改善视距
通过合理设置视距曲线，确保驾驶员有足够 的视野范围。
连续性和平顺性优化
桥梁与隧道
根据地形条件，合理设置桥梁和隧道，减少 对自然环境的破坏。
排水系统
山区道路需设置完善的排水系统，确保雨季 行车的安全。
05
道路平面线形评价与 优化
道路平面设计之道路平面线形
不设超高最小半径（m） 5500 4000 2500 1500 600 350 150
二. 圆曲线
3、平曲线长度（curve radius）
（1）平曲线最小长度规定
① 从驾驶员操纵方便、行车舒适性以及视觉要求来 看，应对平曲线长度加以限制。
② 公路按6s行程长度控制（条件许可的按9s控制） LS：LY：LS≈1：1：1，才能使其线形美观、顺畅。
ρ ⋅l = A2 或 ρ ⋅l = A
3、缓和曲线的长度
缓和曲线长度计算
按离心加速度的变 化率来确定
按驾驶员操作反 应时间确定
超高渐变率适中
L = 0.036V 3 R
L = 3V 3.6
取前者计算值之大者 ，并取为5m的整数倍
3、缓和曲线的长度
表2-10 各级公路缓和曲线最小长度
公路等级
计算行车 速度（km/h）
设计速度 （km/h）
100
80
60
50
40
最大曲线 半径（m）
3000
2000
1000
700
500
三. 缓和曲线
5、缓和曲线要素的计算
α
R
E
ΔR
A
B
已知：
圆曲线半径R
圆曲线转角α
圆曲线起终点B、F
F
设置缓和曲线？
― A点位置(q ) ― E点位置 ― 圆曲线内移值ΔR
三. 缓和曲线
5、缓和曲线要素的计算
E
T
L
T = Rtg a
T
2
L = π aR = 0.01745 aR
180
E = R(sec a − 1) 2
J = 2T − L
公路路线平面线形设计
公路等级
一般地区 积雪冰 冻地区
汽车专用公路
一般公路
高速公路
一级公路
二级公路 三级公路 四级公路
10%
8%
6%
计算行车速度（km/h）
120
100
μmax
0.10
0.11
ibmax（%）
8
8
极限最小半径横向力系数及超高横坡度取用表
计算行车速度（km/h）
120
100
μ
0.05
0.05
ib（%）
6
6
缓 和
的三 过、 渡完 。成
超 高 和 加 宽
侧变二 向，、 滑使消 移汽除 ；车离
不心 致力 产的 生突
畅纵一 ；转、
向有 盘利 ，于 使驾 路驶 线员 顺操
缓 和 曲 线 的 作 用 ：
曲
线
在相同计算行车速度的公路上，不论曲 线半径大小如何，都可取同一个缓和曲 线长度
缓 和 曲 线
组合形式
公路路线平面线形设计
第二章 公路路线
职业能力目标
熟悉路线设计的有关概念 看懂路线平面、纵断面、横断面设计
学习要求
熟悉路线平面、纵断面、横断面设计内容 掌握路线设计的要求与方法
了解道路路线组成及路线交叉方式与要求
基础知识 道路是一条带状的三维空间实体。它的中心线是一条空间曲线，这条中心线在水平面上的投影，称为道路路线的平面
平面
公 纵断面
路
横断面
公路设计是设置在地表供汽车行驶的一种线型带状的工程结构物。 • 公路设计内容:
• 线型设计〔线型组成—直线、曲线、凹凸等〕 • 结构设计〔结构组成—路面结构、路床、路肩、路基等〕 • 公路线型的基本要求 公路服务的对象是汽车，因此，要保证汽车在公路上行驶必须:安全、迅速、经济和舒适。公路路线应满足下列 要求:
道路交通设计道路平面线形
行车视距
为保证行车安全，驾驶人看到一定距离处的障碍物 或迎面来车后，刹车所需的最短安全距离称为行车视距，
分为停车视距、会车视距和超车视距三种。
目高是以车体低的小客车为标准 日本采用的目高为1.20m，美国采用4.5ft （1.37m ）， 加拿大采用1.05m ，我国从驾驶员的身高车型等多种因 素考虑，采用1.2m。 对象物的位置在同一车道的中心线上，其高度规定为 0.10m。
表3.7 公路缓和曲线最小长度
设计速度 （km/h） 120 100 85 80 70 60 60 40 40 30 30 20 20
最小长度（m） 100
一般值（m）
130
120
100
80
50
40
25
3.4.4
不设缓和曲线的平曲线半径
表3.8 不设缓和曲线的平曲线半径
设计车速（km/h） 不设缓和曲线的临界曲线 半径（m） 120 2100 100 1450 80 930 2500 (2000) 60 520 (50) 40 230 30 130 350 (350) 20 58 150 (150)
0.15
0.20 0.35 0.40
转弯时感到有曲线存在，已感到不稳定
转弯时非常不稳定，站立不住，有倾倒危险
图3.1 横向力系数取值示意图 表3.2 圆曲线最小半径的横向力系数及超高值
三、最小半径的计算 1. 极限最小半径：不得已情况下使用。
表3.3 公路圆曲线最小半径
超高值变化范围在10%~6%之间，计算圆曲线最 小半径时分别用6%、 8%和10%的超高值代入计算，
窄中间带
双幅路、四幅路等高等级公路
设中间带公路的超高过渡方式
车道数大于4
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任务一 平面线形的组成—直线
平面线形设计
平面设计 横断面设计 纵断面设计 （尺寸和形状） （尺寸和形状） （尺寸和形状）
三者既相互联系又相互制约，必须综合考虑
任务一 平面线形的组成—直线
二、 平 面 线 形 三 要 素
平面线形 三要素
直线
圆曲线
缓和曲线
任务一 平面线形的组成—直线
三、行驶中汽车的轨迹的几何特征： n（一）轨迹连续且圆滑。 n（二）轨迹的曲率连续。即轨迹上任一点不出现两 个曲率值。 n（三）曲率变化率连续。即轨迹上任一点不出现两 个曲率变化率的值。
（1）同向曲线间最小长度《规范》要求
最小长度： 《规范》规定，当 设计速度 V≥60/km/h时，同 向曲线间的直线长 度（以m计）应以 不小于该公路设计 速度（以km/h计） 的6倍为宜
对于设计速度≤40km/h时，参考执行即可。
（2）反向曲线间直线的最小长度
反向曲线：两个转向相反的相邻曲线之间连以直线所形 成的平面线形。
路线完全不受地形、地物限制的平坦地区或山间的宽阔河
谷 地带； 城镇及其近郊道路，或以直线为主体进行规划的地区； 长大桥梁、隧道等构造物路段； 路线交叉点及其附近； 双车道公路提供超车的路段。
4、长直线的运用注意事项
当采用长直线时，可采用下列技术措施予以弥补：
纵坡不应过大，一般应小于3%。 同大半径凹型竖曲线结合为宜。 两侧地形过于空旷时，宜采取栽植不同树种或设置
一般认为：直线的最大长度在城镇附近或其他景色有变 化的地点约大于20V；在景色单调的地点最好控制在20V 以内；而在特殊的地理条件下应特殊处理。（70s）
2、直线的最小长度
相邻两曲线之间应有一定长度的直线，这个直线是指前一曲 线的终点（HZ或YZ）到后一曲线的起点（ZH或ZY）之间的长度。 1）同向曲线间的直线最小长度 同向曲线：是指两个转向相同的相邻曲线之间连以直线而形 成的平面线形。
（1）同向曲线间最小长度
断背曲线定义：互相通视的同向曲线间若插以短 直线，容易产生把直线和两端曲线看成反向曲线的 错觉，通常把这种线形称为断背曲线。 断背曲线危害： 坏了线形的连续性，造成驾 驶操作失误，应尽量避免。 断背曲线解决办法： 因为是视觉上的判断错 觉，最好的办法是在两同向 曲线间插入长的直线段，让 驾驶员在前一个曲线上看不 到下一个曲线。
n
平面线形的研究实际是对直线、圆曲线、缓和曲线
三要素研究，对其进行恰当组合，使其适应地形、符合 汽车行驶轨迹，保证车辆安全、舒适运行。
任务一 平面线形的组成—直线
1、里程最短 2 、定线、设计、量距、绘图、计算、 放样方便。 3、无视距障碍，驾驶方便 4、车辆不受离心力作用乘车舒适 5、汽车运营成本低
1、对地形适应性差 2、行车单调易产生疲劳 3 、在直线纵坡路段，易错误估计车间距 离、行车速度，易造成交通事故。 4 、易对长直线估计得过短或产生急躁情 绪，超速行驶
Байду номын сангаас
一、 直 线 特 缺点 点
优点
二、直线长度的限制
1、直线的最大长度 ： 我国《标准》规定：直 线的最大长度应有所限 制，尽量避免长直线。 最大长度主要应根据驾 驶员的视觉反应及心理 上的承受能力来确定。
《规范》规定：
反向曲线间的直线最小长度 ： 《规范》规定反向曲线间最小直线长度以不小于行车速 度的2倍为宜。若两反向曲线已设缓和曲线，在受到限制 的地点也可将二反向缓和曲线首尾相接构成S形曲线。 对于设计速度小于40km／h的公路，曲线间最小长度可参 照执行。
3、直线的运用
采用直线线形时必须注意线形与地形的关系，在运用直 线线形并决定其长度时，必须慎重考虑，一般不宜采用长直 线。
项目三 线形平面设计
直线
项 目 三 线 形 平 面 设 计
公路平面线形组成 平曲线的超高 主要内容 平曲线的加宽 平面视距及保证 平面线形设计要点
道路平面外业勘测
任务一 平面线形的组成—直线
一、路线的相关概念
道路：一条三维空间的 实体，是由路基、路面、桥 梁、涵洞、隧道等组成的空 间带状构造物。 公路线形：公路路线的 空间形状。 道路平面线形：道路中线 在水平面上的投影。 道路纵断面线形：沿中线 竖直剖切再行展开的断面。 道路横断面线形：中线上 任一点的法向切面。
一定建筑物等措施。 长直线或长下坡尽头的平曲线，应对路面超高、停 车视距等进行检验，必要时须采用设置标志、增加 路面抗滑能力等安全措施。
本节小结
4
3
2
直线的运用和注意事项
直线长度的最短限制 直线长度的最长限制
1
平曲线的构成要素