道路勘测设计 平面设计

1．关于横向力系数μ
（1）危及行车安全
汽车能在弯道上行驶的基本前提是轮胎不在路面 上滑移，这就要求横向力系数μ低于轮胎与路面之 间所能提供的横向摩阻系数ψh:
μ≤ψh
ψh与车速、路面种类及状态、轮胎状态等有关， 一般在干燥路面上约为0.4～0.8，在潮湿的黑色路 面上汽车高速行驶时，降低到0.25～0.40。路面结 冰和积雪时，降到0.2以下，在光滑的冰面上可降 到0.06（不加防滑链）。
第三节 圆曲线
一、圆曲线的特点 1.圆曲线上任一点曲率半径为常数R，故测设和计算 简单； 2.圆曲线比直线更能适应地形的变化，对地形、地 物、和环境有更强的适应能力； 3.汽车在圆曲线上行使受到离心力的作用，往往比 直线上行使多占用道路宽度； 4.汽车在小半径圆曲线内侧行使，视距条件差，视 距受到路堑边坡或其他障碍物的影响较大，易发生行 车事故。
路线平面
二 汽车行驶轨迹与道路平面线形
行驶中汽车的轨迹的几何特征： （1）轨迹连续且圆滑。
（2）轨迹的曲率连续。即轨迹上任一点不出 现两个曲率值。
（3）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。
• 三平面线形要素
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：
X Fcosα Gsinα
Y
X
X F Gih
Gv2 gR
Gih
v2 G(
gR
ih
)
V2 127R
ih
当设超高时 ：R V 2
127( ih )
式中：V——计算行车速度，（km/h）； μ——横向力系数； ih——超高横坡度； i1——路面横坡度。
不设超高时 ： R V 2
127( i1 )
• (3)位于大戈壁、大草原的公路，直线长度可达 数十公里，司乘人员极度疲劳，车速超过设计 速度很多。但在这种特殊的地形条件下，除了 直线别无其他选择，人为设置弯道不但不能改 善其单调，反而增加路线长度。
结论
• 1.直线的最大长度，在城镇及其附近或其他景色 有变化的地点大于20V是可以接受的，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，不作某种限制。
长直线对人员心里的影响
• (1)位于城市附近的道路，作为城市干道的一部 分，由于路旁高大建筑和多彩的城市风光，无 论路基高低均被纳入视线范围，驾驶员和乘客 无直线过长希望驶出的不良反应。
• (2)位于乡间平原区的公路，随季节和地区不同， 驾乘人员有不同反应。北方的冬季，景色单调， 太长的直线使人情绪受到影响。夏天稍许改善 一些，但驾驶入员加速行驶希望尽快驶完直线 的心理普遍存在。
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
平面线形三要素：直线、圆曲线、缓和曲线。
第二节直线
一 直线的特点
直线在道路使用中最为广泛。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。因此，直线在道路设计中 被广泛使用。 但是，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，并且在 地形变化复杂地段，工程费用高。因此，不宜采用 过长的直线。
直线的优点 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 ④.驾驶方便 ⑤.车辆不受离心力作用乘车舒适
直线的缺点 ①.对地形适应性差 ②.行车单调易产生疲劳
二 直线的最大长度和最小长度
1.最大直线长度：目前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 国和日本规定直线最大长度不超过20V(单位为米，V 为 设 计 车 速 ， 用 km/h 为 单 位 ) ， 美 国 为 3mile （ 约 4.83km），我国对于直线最大长度未作规定。设计 时即不强求长直线，也不硬性设置不必要的曲线。
（2）反向曲线间最小长度:反向曲线是指两个转向相 反的相邻曲线之间连以直线所形成的平面线形。《规 范》规定：当设计速度≥60km/h时，反向曲线间直线 最小长度(以km计)以不小于设计速度（以km／h计） 的两倍为宜。当直线两端设置有缓和曲线时，也可以 直接相连，构成S形曲线。
三 直线的运用
直线的最大与最小长度应有所限制，一条公路的直线与 曲线的长度设计应合理。 最大直线长度不必太拘泥，最小长度应该保证。 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，或以直线为主体进行规划的地区； （3）长大桥梁、隧道等构造物路段； （4）路线交叉点及其前后； （5）双车道公路提供超车的路段。
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。 （2）长直线与大半径凹竖曲线组合为宜，这样可以使生 硬呆板的直线得到一些缓和。 （3）道路两侧过于空旷时，宜采取植不同树种或设置一 定建筑物、雕塑、广告牌等措施，以改善单调的景观。 （4）长直线或长下坡的尽头的平曲线，除曲线半径、超 高、视距等必须符合规定外，还必须采取设置标志、增 加路面抗滑能力等安全措施。

圆曲线几何元素为：
α T Rtg
2 L π αR
180 α
E R(sec 1) 2
J 2T L
圆曲线主点里程桩号计算：
计算基点为交点里程桩号，记为JD， ZY=JD-T YZ=ZY+L QZ=ZY+L/2 JD=QZ+J/2
二、圆曲线半径及圆曲线长度
（一）公式与因素 根据汽车行驶在曲线上力的平衡式计算曲线半径：
• 2.无论是高速公路还是低速路在任何情况下都要 避免追求长直线的错误倾向。
2.直线的最小长度
（1）同向曲线间最小长度：若在同向曲线间插入 短直线容易产生把直线和两端的曲线看成为反向曲 线的错觉,当直线过短时甚至可能把两个曲线看成 一个曲线，容易造成司机的判断错误。对于设计速 度≥60km/h的公路，同向曲线之间直线的最小长 度(以m计)以不小于设计速度(以km/h 计)的6倍为 宜。对于低速路（≤40km/h）则可适当放宽。