平纵线形之组合设计
教学方法: 教学课时： 教学过程： I复习提
问： 1、 什么是爬坡车道？ 2、 爬坡车道设置的条件 3、 竖曲线的两种形式？纵断面设计线是由什么组成的？ n导入新课
公路的空间线形是指由公路的平面线形和纵断面线形及横断面所组成的空间带状结构 物；公路设计是从路线规划开始的, 然后经选线、平面线形设计、纵断面设计和平纵线形组 合设计，最终以平、纵、横组合的立体线形展现出来。汽车行驶过程中，驾驶员所选择的实 际行车速度是他对立体线形的判断作出的， 这样，立体线形组合的优劣最后集中反映在汽车 的车速上。因此，设计中不仅仅满足平面、纵断面线形标准， 还必须满足公路空间线形视觉 的连续性，并有足够的舒适感和安全感。 m讲解新课
一、 视觉分析 （一） 视觉分析的意义 公路设计除应考虑自然条件、汽车行驶力学的要求外，还要把驾驶员在心理和视觉上的 反应作为重要因素考虑。汽车在公路上行驶时，驾驶员是通过视觉、运动感觉和时间的变化 来判断线形。公路的线形、周围景观、标志及其他有关信息， 驾驶员几乎都是通过的视觉感 受到的。 从视觉心理出发，对公路的空间线形及其与周围自然景观和沿线建筑的协调， 的连续性，使行车具有足够的舒适感和安全感的综合设计称为视觉分析。 （二） 视觉与车速的动态规律 （1） 驾驶员的注意力集中和心理紧张的程度随着车速的增加而增加。 （2） 驾驶员的注意力集中点随着车速增加而向远方移动。当车速增加 注意力集中点在前方 600m以外的某一点。 （3） 当车速超过97km/h时，对前景细节的视觉开始模糊起来。 （4） 驾驶者的周界感随车速的增加而减少。当车速达到 72km/h时，驾驶者可以看到公路 两侧视角30〜40°的范围，而当车速增加到 97km/h时，视角减至20°以下。当车速再增 加，驾驶者的注意力随之引向景象中心而置两侧于不顾。 （三）视觉评价方法 所谓线形状况是指公路平面和纵断面线形所组成的立体形状， 在汽车快速行驶中给驾驶 员提供的连续不断的视觉印象。 设计者通过公路透视图评价线形组合是否顺势流畅， 对易产 生判断失误和茫然的地方，必须在设计阶段进行修改。 二、 公路平、纵线形组合设计
（一 ）组合原则 平面与纵断面的线形组合是指在满足汽车运动学和力学要求的前提下，研究如何满足视 觉和心理方面
的连续性、 舒适感，研究与周围环境的协调和良好的排水条件。公路平、 纵线
第四节 公路平、纵线形组合设计 掌握平、纵线形组合设计的原则、一般要求和组合方式等 1、 平曲线和竖曲线结合的一般要求
2、 平面直线和纵断面结合的一般要求
讲授+多媒体播放图片 2课时
教学目的: 重点难点:
保持视觉 97km/h时，他的 形组合的基本原则是： 1. 应能在视觉上自然地诱导驾驶员的视线，并保持视觉的连续性； 任何使驾驶员感到茫然、迷惑或者判断失误的线形，必须尽力避免。在视觉上能否自然 的诱导视线是衡量平、纵线形组合的最基本问题。 2. 平面与纵断面线形的技术指标应大小均衡，不要悬殊太大，使线形在视觉上和心理上保 持协调； 它不仅影响线形的平顺，而且与工程费用相关。对纵断面线形反复起伏，在平面上却采 用高标准的线形是无意义的。反之亦然。 3. 选择组合得当的合成坡度，以利于路面排水和安全行车。 4. 注意与道路周围环境的配合。 这样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。 高速公路、一级公路以及设计速度》 60Km/h的公路，应注重立体线形设计，尽量做到线形 连续、指标平衡、视觉良好、景观协调、安全舒适。设计速度愈高，线形设计所考虑的因素 愈周全。 设计速度W 40Km/h的公路，首先应在保证行车安全的前提下，正确运用线形要素最小值， 在条件许可，不过多增加工程量的情况下， 力求做到各种线形要素合理组合， 并尽量避免和 减轻不利的组合，以期充分发挥投资效益。 (二)组合方式 1. 平曲线和竖曲线组合 一般要求： (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， 即平包竖”。若平竖错位，只要错开位置不大于平 曲线上，则认为是可以的，半径大时可不受此限制。
这种立体线形不仅能起到诱导视线的作用， 而且可取得平顺而流畅的效果。对于等级较 高的道路应尽量做到这种组合， 并且使平、竖曲线半径都大一些才显得协调， 特别是凹形竖
(> 0.5%) 曲线处车速较高，二者半径更应该大一些。 （2）平曲线与竖曲线大小应保持均衡。 根据德国研究结果，若平曲线半径小于1000米时, 竖曲线半径大约为平曲线半径的 10~20倍时，便可达到均衡的目的。
平曲线半径（m） 竖曲线半径（m） 平曲线半径（m） 竖曲线半径（m） 厂 5 30000
7 40000
8 60000 9 100000
1000 25000
平曲线和竖曲线中其中一方大而平缓，那么另一方就不要形成多而小。一个长的平曲线 内有两个以上竖曲线，或一个大的竖曲线含有两个以上平曲线，看上去非常别扭。
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（3）暗弯与凸形竖曲线及明弯与凹形竖曲线的组合是合理悦目的。 对暗与凹、明与凸的组合，当坡差较大时，会给人留下舍坦坡、近路不走，而故意爬 坡、绕弯的感觉。此种组合在山区难以避免，只要坡差不大，矛盾也不很突出。 （4 ）平、竖曲线应避免的组合 平、竖曲线重合是一种理想的组合， 但由于地形等条件的限制， 这种组合往往不是总能 争取到的。如果平曲线的中点与竖曲线的顶 （底）点位置错开不超过平曲线长度的四分之一， 仍然可以获得比较满意的外观。设计时应注意以下几点： 1） 要避免凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部与反向平曲线的拐点重合。 二者都存 在不同程度的扭曲外观； 前者会使驾驶员操作失误， 引起交通事故；后者会使路面排水困难， 产生积水。 2） 小半径竖曲线不宜与缓和曲线相重叠。 对凸形竖曲线诱导性差， 事故率高；对凹形 竖曲线路面排水不良。 3） 计算行车速度＞ 40km/h的道路，应避免在凸形竖曲线顶部或凹形竖曲线底部插入小 半径的平曲线。前者是去引导视线的作用，驾驶员必须接近坡顶才能发现平曲线， 导致不必 要的减速或交通事故；后者会出现汽车高速行驶时急转弯，行车不安全。
为了便于实际应用，把平曲线与竖曲线的组合形象的表示为下图所示。 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、竖位置可不受上述限制；若做不到 平、竖曲线较好的组合， 上。
4）避免在长直线或一个平曲内设置多个竖曲线。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
组合不当 组合得当
直线 ■匚二 __________ I卜.一——— 竖曲线位置 直线 平曲线位置 口 浪形 避免平面转角小于 7°的平曲线与坡度较大的凹形竖曲线的组合。 从总体安全角度出发，尽量避免纵断面暗凹情况。 交叉口不应隐藏在凸曲线之后。 小的平曲线和小的竖曲线避免组合 在完全通视的条件下， 应极力避免长上(下)坡路段的平面线形多次转向形成蛇形 的组合线形。 2. 平面直线与纵断面的组合 平面的长直线与纵断面直坡段相配合， 对双车道公路能提供超车方便，在平坦地区易 与地形相适应，行车单调，驾驶员易疲劳。直线上一次变坡是很好的平、纵组合，从美学的 观点上，平面的直线与一个大半径的凸形竖曲线配合为好，与一个凹形竖曲线相配和次之； 在直线中较短距离内两次以上的变坡会形成反复凹凸的 驼峰”和 凹陷”，使线形视觉效果既 不美观也不连续，使驾驶员的视线中断。因此，只要路线有起有伏，就不要采用长直线，最 好使平面路线随纵坡的变化而略加转折， 并把平、竖曲线很好的组合。 但要避免教师元一眼
5) 6) 7) 8) 9)
蛇形 就能看到路线方向转折两次以上或起伏三次以上。 平面直线与纵断面组合时应注意 平面长直线配纵面长坡时，线形单调、枯燥，容易使司机疲劳和超速行驶。 平面直线上短距离内纵面多次变坡，有隐蔽路段，同时影响夜间行车前灯照射。 在平面直线段内不能插入短的竖曲线。 在平面长直线上不能设置陡坡及竖曲线长度短、半径小的凹形竖曲线。 在平面直线上的纵断面线形应避免出现驼峰、
长坡配长直线 1) 2) 3) 4) 5) 形。 凹暗、跳跃等使驾驶员视觉中断的线 柴达木卷地柳格公路 长直线内多次边坡
r亠 夕 锯齿形路段 暗凹路段 3. 平、纵线形与景观的协调 （1）应在道路的规划、选线、设计、施工全过程中重视景观要求。尤其在规划和选线阶 段。 （2） 在选定路线时，应充分地利用自然风景，尽量作到路线与大自然融为一体，不产生 生硬感和隔断大自然。特别是在长直线路段上，应使驾驶者能看到前方显著的景物。 （3） 对道路本身不能仅把它当作技术对象，还应把它作为景观来看待，修建时要少破坏 沿线自然景观，尽量避免高填深挖。 （4） 横面设计要使边坡造型和绿化与现有景观相适应，弥补填挖对自然景观的破坏。 （5） 应进行综合绿化处理，避免形式和内容上的单一化，应将绿化作为诱导视线、点缀 风景以及改造环境的一种措施而进行专门设计。 （6） 应根据技术和景观要求合理选定构造物的造型、色彩，使道路构造物成为对自然景 观的补充。
公路平纵横综合设计要点
公路平纵横综合设计要点．平纵线形的协调为了保证汽车行使的安全与舒适，应把道路平、纵、横三面结合作为主体线形来分析研究，平面与纵面线形的协调组合将能在视觉上自然地诱导司机的视线，并保持视觉的连续性，平原地区地势平坦，纵断面以平坡为主，上、下坡多集中中在大、中桥头，由于有通航要求，桥面标高相对两侧路面标高要求高出许多，因此在桥头，桥面通常设置竖曲线，竖曲线半径要适当，既要符合一级公路技术指标要求，又不宜使竖曲线长度太长而使桥头填土过高而增加造价，而平曲线在选线时一般要考虑大桥桥位与河流正交，以减少构造物的工程量及设计施工难度，节约经费，减少造价。
（1）平曲线与竖曲线的配合（2）长直线上设置竖曲线，平原区平面上设置长直线较为常见纵断面设计无论如何避免不了在直线段设置竖曲线，资料显示小坡差多处变坡视觉稍有感知。
但直线段坡差较大竖曲线给驾驶员的不良刺激较强烈，西绕城公路有一段567037m的长直线，同时要满足0.3%的排水纵坡，设计时采用较大的竖曲线半径方法，以获得较好的视觉和行车效果。
（3）透视土的运用，平纵线形配合受到各种因素的制约和影响，同时要避免一些不良的组合，如长直线上不能设计小半径的凹曲线，直线段内不能插入短的竖曲线等，运用透视图进行检验是很好的方法，设计时对有疑问的路段进行透视图的检验，效果较好。
（4）平面与横断面的综合协调主要是超高的设计。
2．线形与环境的协调（1）定线时尽量避开村镇等居民区，减少噪音对居民生活带来的影响，同时采用柔性，沥青混凝土路面以减少噪音。
（2）路基用土由地方政府同意安排，利用开挖鱼塘或沟渠，避免乱开挖，同时又利于农田、水利建设。
（3）注意绿化，对路基边坡及中央分隔带加强绿化和防护，在护坡道上互通立交用地范围内的空地上均考虑绿化。
（4）对位置适当的桥梁在台前坡脚（常水位以下）设置平台，以利非机动车辆和行人通过。
（5）对位于公路两侧的建筑物建议注意其风格，以求和道路想协调，增加美感。
公路平、纵设计原则
1、平面设计原则项目路线方案根据沿线地形、地貌、水文、地质等自然条件，以及沿线主要城镇发展规划、路网布局、重要工程的实施现状及规划，遵循路线设计标准，按照技术可行、经济合理的原则，并考虑与周围环境相协调，制定了以下路线布设的主要原则：（1）路线方案的拟定首先应满足规划的要求，其次选择较好的建设条件，达到“路线顺直，走向合理、距离较短，投资较省”的目的。
（2）路线应尽可能顺应地形、地物的要求，避免有较大的拆迁，少占农田和鱼塘。
（3）路线宜减少与其它设施间的干扰，如高压铁塔、天燃气管道、风力、太阳能电站项目等，并注意与周围环境的协调。
（4）路线特别注意重要设施如河流航道等对路线的控制作用，尽量采用正交式或接近正交式跨越，以控制工程规模。
（5）选线应坚持以人为本、人与自然相和谐、可持续发展，合理选用标准。
（6）选线应树立安全至上、保护环境、节约资源、让公众满意、设计创作、全寿命周期理念。
（7）充分考虑地方政府及有关部门对路线走向、线位的要求。
平面线形设计时，综合考虑各种影响因素，灵活地运用直线、圆曲线、回旋线等线形要素，减少工程规模，减少拆迁，顺应地形地物。
在处理好与重要地物点关系和少增加工程规模的基础上，尽可能采用较高的平面线形指标，并力求平面线形指标间的均衡。
同时平面线形设计时，综合考虑纵断面的线形设计，力求平纵面综合的立体线形的顺畅、连续。
2、纵断面设计原则（1）考虑沿线取土困难，节约用地，保护土地资源，采用低路堤的设计理念，减少土方填筑，降低工程造价。
（2）满足道路的纵断面线形标准，在工程量略有增加的情况下，尽量采用较高的技术指标。
（3）满足等级航道的通航净空要求，并满足沿线河流最大洪水位的要求。
（4）做好与相关道路标高的衔接。
（5）满足路堤的最小填土高度，确保路基的最小工作区深度。
（6）综合考虑沿线地形、地下管线、水文地质、道路排水等要求。
（7）有利于沿线地块的开发与利用，纵断面设计满足景观设计的要求。
公路设计中平、纵线形组合浅谈
断面反复起伏的路段 、仅在平面上使用大半径 的线 形 是毫 无意 义 的。反 之也一 样 。 １ 应选取 当的合成坡度 ， － ３ 使其不产生路面 排水 迟缓或 滞水 ， 是 良好 线形 的必要条 件 。 这 如果 路
面排 水不 良， 天溅 水成 雾 ， 碍行 车安 全 。所 以设 雨 妨 计 要 注意不 使纵 坡接 近 水平 。 反 ， 避 免采 用横 相 也应 断面 、 断 面两 者 的坡 度 过大 ， 纵 而形 成合 成坡 度 过大
下 面就 谈谈在 实 际设计 中平 、纵 面线 形结 合 时
在平 面线形 设计 时要 考虑纵 面坡度 的问题 ； 面 纵 线形设计 时也一定要 与平 曲线行 相协调配合 。 设计 中
应 该遵 循 和注 意的 问题 。 １ 平、 纵线 形组 合的 基本 原则
应结合 平面线 形来优化 纵 面线形 ， 结合纵 面线形 来优
１ ４
维普资讯
吉林 交通科 技
Ｓ ＩＮ Ｅ Ａ ＤＴ Ｃ Ｏ Ｏ Ｙ Ｏ ＩＩ Ｏ ＣＥ Ｃ Ｎ Ｅ ＨＮ Ｌ Ｇ ＦＪＬＮＣ ＭＭＵ ＩＡ Ｉ Ｎ Ｎ Ｃ ＴＯ Ｓ
２０ ０ ８年 第 ２期
浅谈提 高混凝 土抗冻性 的重 要性
庞 军 孟祥 礼 王 明辉
１４０ ） ３５０
吉林 省 建设 集 团 （ 春 长
１０４ ） 吉林 省宏 通 公路 技 术 服务 有 限责 任公 司 （ ３０ １ 抚松
【 内容摘要】 介绍了引气剂在混凝土抗 冻性能的作 用原理及含 气量对混凝土抗冻耐久的影响。 【 关键词 】 混凝土 抗 冻性 引气剂 含气量
东北地 区公 路工程混凝 土 的抗冻要求一 般为 Ｆ０ ， ３０ 普通混凝 土很难达到这么高的要求 。引气剂 的应 用 无疑 是 目前 国内外 混凝 土工 程 普遍 采用 的改 善和保证混凝土抗冻性的最有效 的技术手段 ，引气 剂掺人后 ， 大大改善 了混凝土的抗冻融性能。
公路线形设计的几个问题
TRANSPOWORLD 2012 No.16 (Aug)156平面线形设计平面线形是由直线、圆曲线、缓和曲线三个基本要素组成的。
平面线形应当是连续、平顺、均衡，并考虑与自然景观环境相协调。
直线和曲线的设置直线是最常用的线形，其优点是勘测、设计简单，方向最明确，距离最短捷，但直线有时却缺乏灵活性，难以与地形、地物相适应，不易于周围环境相协调。
直线不宜过长。
过长直线的枯燥感和单调感使驾驶员容易疲劳、瞌睡，造成车速过快，视觉误差增大而引发交通事故，所以应避免使用长直线。
直线长度以不超过20倍的设计速度值为宜。
不得已使用长直线时，要以植树、变换周边建筑物风格、增加交通标志、设置不同景观或其他措施来弥补长直线给驾驶员带来的单调感和枯燥感，使得驾驶员在长直线上行驶也能精神十足。
直线亦不宜过短。
如果两个平曲线之间直线太短，容易把直线和两个平曲线看成反向弯道，使整个线形缺乏连续性。
我国《公路路线设计规范》规定：“对于设计速度大于或等于60km/h 的公路，同向曲线间最小直线长度(以m 计)以不小于行车速度(以km/h 计)的6倍为宜；反向曲线间最小直线长度(以m 计)以不小于行车速度(以km/h 计)的2倍为宜。
”两同向曲线间直线长度难以满足上述要求时，应调整线形设置成单曲线或复曲线；两反向曲线间直线长度难以满足上述要求时，应设置成“S ”曲线。
曲线线形要适合地形的变化，应同相衔接的路段平、纵线形要素相协调，使之构成连续、均衡的线形。
曲线半径大小的选择不是一个单一的问题，在满足规范的前提下，还要综合考虑设计速度、地形地物、线形的均衡协调、夹直线的长度等因素。
曲线半径不宜太大或太小，曲线半径越小，交通安全性越差，交通事故越多，一般避免采用极限最小半径；曲线半径太大可能导致曲线太长，造成因曲线内超车而产生的交通事故率上升。
缓和曲线长度的运用缓和曲线一般采用回旋线。
决定缓和曲线长度的因素主要有以下几方面：①考虑驾驶员操作汽车方向盘所需的长度；②考虑离心加速度变化率所需的长度；③考虑超高过渡段所需的长度；④考虑视觉和线形美学所需的长度。
道路纵断面设计
二、纵断面图及常用术语
某新建路K0+000---K0+350纵断面图 纵断面图 某新建路
桂林市新建路纵断面图
路线纵断面图构成： 路线纵断面图构成： 地面线：根据各中桩地面高程而点绘成的一条不规则的折线。 地面线：根据各中桩地面高程而点绘成的一条不规则的折线。 它反映了原地面的起伏情况； 它反映了原地面的起伏情况； 设计线： 设计线：它是根据设计计算后确定出来的一条形状规则的几何 线形。它反映了道路的起伏和高程，由直线和竖曲线构成。 线形。它反映了道路的起伏和高程，由直线和竖曲线构成。
三、道路设计高程所指向位置的规定
①
②
一块板、三块板： 一块板、三块板： 路面中心线处——城市道路、改建公路（二级、三级、四级 城市道路、 ① 路面中心线处 城市道路 改建公路（二级、三级、 公路） 公路） 路基边缘——新建公路（二级、三级、四级公路）。在平曲 新建公路（ ）。在平曲 ② 路基边缘 新建公路 二级、三级、四级公路）。 线段指设立超高、加宽前的路基边缘标高。 线段指设立超高、加宽前的路基边缘标高。
i3 凹型竖曲线 ω>0 i2 ω α2 凸型竖曲线 ω<0
α1
i1
二、竖曲线几何要素计算 代数差) 代数差 坡度差 ω = i2 − i1 (代数差 曲线长 切线长
L= R ω L T= 2
2
L T ω y E y i2 T
外 距
T E= 2R
2
i1
x R ω
x 竖曲线上任意点纵距 y = 2R （改正值） 改正值）
Ｒ——竖曲线半径 (m) 竖曲线半径
x
x——计算点桩号与竖曲线起点 或竖曲线终点 的桩号差 计算点桩号与竖曲线起点(或竖曲线终点 计算点桩号与竖曲线起点 或竖曲线终点)的桩号差
路线设计PPT课件
缓和曲线
缓和曲线的作用 设置缓和曲线的作用是缓和人体感到的离心加速度的急剧变化，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。
缓和曲线
一、设置缓和曲线的目的和条件 （一）设置缓和曲线的条件 《标准》规定：直线与小于不设超高的圆曲线最小半径相衔接处，应设置缓和曲线（回旋线）；四级公路的直线与小于不设超高的圆曲线最小半径相衔接处，可不设置缓和曲线（回旋线），用超高、加宽缓和段径相连接。
S3′为对向车行驶的距离，按 t 2 的三分之二时间确定。
式中： V′— 对向汽车行驶速度(Km /h)。
行车视距
●《标准》规定高速公路、一级公路应满足停车视距的要求。其标准如下表。
三、各级公路对视距要求
设计速度（km/h）
120
100
80
60
停车视距（m）
缓和曲线
（二）设置缓和曲线的目的 有利于驾驶员操纵方向盘 消除离心力的突变，提高舒适性 完成超高和加宽的过渡 与圆曲线配合得当，增加线形美观
缓和曲线
二、缓和曲线最小长度 缓和曲线最小长度应满足： 使汽车平顺地由直线段过渡到到圆曲线段，并对离心力的增长有一定的限制； 驾驶员操纵方向盘所需的必要时间以利驾驶员顺适地操纵放向盘； 满足道路设置超高与加宽过渡的要求。
第一节 平面线形
一、 直线
二、 圆曲线
三、 缓和曲线
四、 行车视距
五、 平面线形设计要点
平面设计的主要内容: 1．平面线形设计，包括直线、圆曲线、缓和曲线各自的设计及其组合设计，同时要考虑行车视距问题。 2．弯道部分的特别设计，如弯道加宽、弯道超高等。 3．沿线桥梁、隧道、道口、平面交叉口、广场和停车场等的平面布设，还有分隔带以及其断口的平面布置、路侧带缘石断口的平面布置。 4．道路照明及道路绿化的平面布置。
勘测设计阶段公路平纵线形组合的优化设计方法
段长度受限 。对 于反 向曲线 ，直线段长度应满足 ： Ｌ （ 。 ／ ０ 式中： ≥ Ａ ＋Ａ ） ４ （ Ｌ为直线长 ， 。 Ａ 为回旋 Ａ 、 线参数） 对于同向曲线 ． ； 当缓 和曲线 问的直线长度 小于 ４ 倍设计车速时，应｝ 殳汁成包络这两个 曲线的 卵形 圆或者设训 成复 线
据。 ２ ２ 汽车行驶 轨迹 分 析 ．
由式 （） ２ 可计算各级计算行车速度 的缓和曲线
表 ｌ 缓和曲线最小参数 Ａ
／ ｍ
ｋ ｈ０ ２ √ ｍ／ ． ５
ｌＯ ２
ｌＯ Ｏ ８ ０
０２ ７ √ ０ １ √ ．０ ．９ Ｄ １ ９ √ ０ １６ √ ．６ ．６
潘 威 ： 测设计 阶段 公路 平纵 线形 组合 的优 化设 计 方法 勘
－ １－ ３
面线型设计 的出发点是以汽车行驶的轨迹为依据 ，
Ａ ￣． １／ ＝ 。 ４ｐ ２ 最小参数 ， 如表 １ 。
。
（） ２
要求平面线型组合彼此协调 ， 线型变化有比例 ， 均匀
平顺 ， 没有平面连接上的突变 ， 并由此确定公路的平 面线型设计 的一系列标准 。但是平面线型最后的设 计成果 ，或者说道路设计的最终结果是 以固定形态 为动态行驶 的汽车服务的，而汽车的行驶轨迹具有 受各种因素所控制的不确定性 的特点 ， 因此 ， 以固定 形态的几何线型来适应动态的质点运动 ，显然具有 不可避免的矛盾 ，怎样使道路的平面线型更好地适 应汽车的行驶特性，是平面线型优化设计的量化依
果。
满足 曲率连续 ， 必须避免线形的突变。
２ １２ 平 面线 形 以 曲线为 主 ． ． 因为 曲线 比直线 能 更好地 适 应地 形 ，并可 获得
公路设计规范
第三章纵断面设计【本章学习要点】本章主要学习纵断面线形设计的基本方法，《标准》的有关规定和要求，掌握纵断面设计成果。
沿着公路中线竖直剖切然后展开即为公路的纵断面。
由于自然因素的影响以及经济性要求,路线纵断面总是一条有起伏的空间线.纵断面图是公路纵断面设计的主要成果,也是公路设计的技术文件之一.把公路的纵断面图与平面图结合起来,就能准确地定出公路的空间位置.在纵断面图上有两条主要的线:一条是地面线,它是根据中线上各桩点的高程而点绘的一条不规则的折线,反映了沿着中线地面的起伏变化情况;另一条是设计线,它是设计人员经过技术上、经济上以及美学上等多方面比较后定出的一条具有规则形状的几何线,反映了公路路线的起伏变化情况.纵断面设计线是由直线和竖曲线组成的.直线(即均匀坡度线)有上坡和下坡,是用坡度和水平长度表示的.直线的坡度和长度影响着汽车的行驶速度和运输的经济以及行车的安全，它们的一些临界值的确定和必要的限制，是以通行的汽车类型及行驶性能来决定的。
在直线的坡度转折处为平顺过度要设置竖曲线，按坡度转折形式的不同，竖曲线有凹有凸，其大小用半径和长度表示。
路线纵断面图上的设计标高，即路基设计标高，《规范》规定如下：1、1、新建公路的路基设计标高高速公路和一级公路采用中央分隔带的外侧边缘标高；二、三、四级公路采用路基边缘标高，在设置超高、加宽地段为设超高、加宽前该处边缘标高。
2、2、改建公路的路基设计标高一般按新建公路的规定办理，也可视具体情况而采用行车道中线处的标高。
纵断面设计的主要任务就是根据汽车的动力特性、公路等级、地形、地物、水文地质，综合考虑路基稳定、排水以及工程经济性等，研究纵坡的大小、长短、竖曲线半径以及与平面线形的组合关系，以便达到行车安全迅速、运输经济合理及乘客感觉舒适的目的。
第一节纵坡及坡长设计一、汽车行驶与公路纵坡的关系(一)汽车行驶要求汽车行驶的牵引力来源于汽车的发动机，发动机将燃料燃烧所放出的热能转化为机械能；汽车行驶的阻力有空气阻力、滚动阻力、坡度阻力和惯性阻力，要保证汽车正常行驶，牵引力必须大于或等于各项阻力之和；但汽车牵引力发挥受轮胎和路面之间摩阻力限制，如果轮胎和路面之间摩阻力不够大时，牵引力就不可能发挥作用，车轮只能空转打滑，所以汽车的牵引力又受驱动轮与路面之间摩阻力的限制。
纵断面设计
T L R 2 2 L E 8
几个参数： 前坡，后坡，坡差（正凹负凸）
（1）二次抛物线的基本公式
E
T 2 2R
2 x 设计高程计算： h 2R
对于凸曲线，设计标高=未设竖曲线时的标高-h 对于凹曲线，设计标高=未设竖曲线时的标高+h
X
现行方法
h
X
2.竖曲线的限制因素
2.设置条件
公路：①.高速、一级公路纵坡长度受限 制路段（i＞4% ）。②.V下降到容许速度。 城道：①.快速路及V≥60km/h的主干道， i＞5%的路段。②.大车V下降，80→50、 60→40。③.由于上坡路段混入大型车辆的 干扰降低适行能力时。④.经综合分析认为 设置爬坡车道比降低纵坡经济合理时。 坡车道宽3.5m。
(1）作用：
①.衡量纵断面线型质量。 ②.可供放坡定线参考。
(2）规定
①.越岭线高差200～500m时，i平≈5.5%为 宜。 ②.越岭线高差＞500m时，i平≈5.0%为宜。 ②.任何连续3km内，i平≤5.5%。 ④.要考虑公路等级影响。
三、爬坡车道
1.定义
陡坡路段为载重车上坡行驶所设置的专 用附加车道。为了消除陡坡上车辆的坡度阻 力及车辆混合行驶时对快车的行驶自由度限 制等不利影响，宜在陡坡路段增设爬坡车道， 把载重车与小汽车分离，以确保行车安全和 提高路段的通行能力。 但容易造成路线迂 回或路基高填深挖，解决问题的根本是精选 路线，定出纵坡值较小而经济使用的路线。
(2)最大坡长限制 当汽车在坡道上行驶，车速下降到最 低容许速度时所行驶的距离称为最大坡 长限制。①.上坡时，汽车的动力性能 （水箱开锅，爬坡无力）。②.下坡的行 车安全（频繁制动而发热失效）。大于 5%有坡长限制，大于限制坡长应设＜3% 的缓坡。其长度应大于最小坡长。
高等级公路平纵线形设计
半径 也会 增加工 程 投资 ，对 改善 线形 条件 也无 实 际 意义 。因此 ， 曲线 半 径 尽量 在 小 于 １ ０ 的范 围 ０００ｍ
内选 择 。
１３ 缓 和 曲线 的运用 ．
（） ２ 以直线为主体的地区、 市镇及其近郊或规划
方正 的农 田；
为 了使 汽车从 直线 段 到 曲线 段或从 大 圆 曲线 到
－＿ － —
Ｃ＝，
同
等 级公 路 平纵线形设计
车 娟
（ 武汉铁 路桥 梁 学校 ， 湖北
武汉
４０ ５ ） ３ ０２
摘
要 ： 绍 高等级 公路 平 面线形设 计 、 断面 线形设 计 ， 介 纵 以及 平 、 面线 形 的组合设 计 。 纵
关键 词 ： 高等级 公路 ； 平纵线 形 ； 计 设
公 路线形 是 公路 的骨 架 ，支 配着 整条公 路 的规 划 、设 计和施 工 。线形 设计 的好 坏对 汽车行 驶 的安 全、 适 、 济 ， 舒 经 以及 公 路 的通 过 能 力都 起 着 决定 性 的作用 ， 同时体现 了以人为 本和保 护 环境 等理念 。
感 觉迟 钝 ， 反应 缓慢 ， 容易 造成 事故 。 验表 明 ， 线 经 直 长度 （ 不 宜超 过设 计车 速 （ｉｈ 的 ２ ｍ） ｋ ／） Ｏ倍数 值 。 ｎ
１ 圆 曲线 的运用 ． ２
圆 曲线 具有 柔 和的几 何形 态 ，能够 较好 地适 应
１ 平面 线 形设 计
１１ 直线 的运 用 ．
地形 的变 化 ， 且可 以获 得 圆滑 的线形 ， 以大 范 围 而 可
灵 活运 用 ，一般 情况 下应 尽量 选用 较 大 的半 径 。但 是 ， 圆 曲线 半 径超 过 １ ０ 时 ， 驶 员 在 驾 车 当 ０００ｍ 驾