道路交通与道路规划上册 .pptx

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1、路路线线设设计计：指指确确定定路路线线空空间间位位置置和和各各部部分分几几何何尺尺寸寸的工作。的工作。路路线线平平面面设设计计：在在路路线线平平面面图图上上研研究究道道路路的的基基本本走走向及线形的过程。向及线形的过程。路路线线纵纵断断面面设设计计：在在路路线线纵纵断断面面图图上上研研究究道道路路纵纵坡坡及坡长的过程。及坡长的过程。路线横断面设计：路线横断面设计：在路线横断面图上研究路基断面在路线横断面图上研究路基断面形状的过程。形状的过程。第1页/共43页3.2 3.2 平面线形规划设计平面线形规划设计1.1.圆曲线圆曲线 平面线形由直线和平曲线组成，平曲线又有圆曲线平面线形由直线和平曲线组

2、成，平曲线又有圆曲线和缓和曲线组成。和缓和曲线组成。各各级级公公路路和和城城市市道道路路不不论论转转角角大大小小均均应应设设置置平平曲曲线，而线，而圆曲线是平曲线中的主要组成部分圆曲线是平曲线中的主要组成部分。圆圆曲曲线线具具有有易易与与地地形形相相适适应应、可可循循性性好好、线线形形美美观观、易于测设等优点，使用十分普遍。易于测设等优点，使用十分普遍。第2页/共43页 圆曲线半径圆曲线半径（一）计算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：XY第3页/共43页（一）计算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：当设超高时当设超高时 ：式中式中:V计算行车速度，（计算行

3、车速度，（km/h）；）；横向力系数；横向力系数；ih超高横坡度；超高横坡度；i1路面横坡度。路面横坡度。不设超高时不设超高时 ：第4页/共43页横向力系数横向力系数对行车对行车的的影响及其值的影响及其值的确定：确定：（1 1）危及行车安全）危及行车安全 汽汽车车能能在在弯弯道道上上行行驶驶的的基基本本前前提提是是轮轮胎胎不不在在路路面面上上滑滑移移，这这就就要要求求横横向向力力系系数数低低于于轮轮胎胎与与路路面面之之间间所所能能提提供的横向摩阻系数供的横向摩阻系数横横:横横 横横与与车车速速、路路面面种种类类及及状状态态、轮轮胎胎状状态态等等有有关关，一一般般在在干干燥燥路路面面上上约约为为

4、0.40.40.80.8，在在潮潮湿湿的的黑黑色色路路面面上上汽汽车车高高速速行行驶驶时时，降降低低到到0.250.250.400.40。路路面面结结冰冰和和积积雪雪时时，降降到到0.20.2以以下下，在在光光滑滑的的冰冰面面上上可可降降到到0.060.06（不不加加防防滑滑链）。链）。第5页/共43页（2 2）增加驾驶操纵的困难）增加驾驶操纵的困难弯弯道道上上行行驶驶的的汽汽车车，在在横横向向力力作作用用下下，弹弹性性的的轮轮胎胎会会产产生生横横向向变变形形，使使轮轮胎胎的的中中间间平平面面与与轮轮迹迹前前进进方方向形成一个横向偏移角。向形成一个横向偏移角。第6页/共43页（3 3）增加燃料

5、消耗和轮胎磨损）增加燃料消耗和轮胎磨损 横向力系数横向力系数 燃料消耗（燃料消耗（%）轮胎磨损轮胎磨损（%）0 100 1000 100 100 0.05 105 160 0.05 105 160 0.10 110 220 0.10 110 220 0.15 115 300 0.15 115 300 0.20 120 390 0.20 120 390第7页/共43页（4 4）行旅不舒适）行旅不舒适值的增大，乘值的增大，乘车车舒适舒适感恶化感恶化。当当0.100.10时，不感到有曲线存在，很平稳；时，不感到有曲线存在，很平稳；当当=0.15=0.15时，稍感到有曲线存在，尚平稳；时，稍感到有曲线

6、存在，尚平稳；当当=0.20=0.20时，己感到有曲线存在，稍感不稳定；时，己感到有曲线存在，稍感不稳定；当当=O.35=O.35时，感到有曲线存在，不稳定；时，感到有曲线存在，不稳定；当当=0.40=0.40时，非常不稳定，有倾车的危险感。时，非常不稳定，有倾车的危险感。u的舒适界限，由的舒适界限，由0.110.11到到0.160.16随行车速度而变化，随行车速度而变化，设计中对高、低速路可取不同的数值。设计中对高、低速路可取不同的数值。第8页/共43页（二）最小半径的计算（二）最小半径的计算标标准准中中规规定定的的最最小小平平曲曲线线半半径径是是汽汽车车在在曲曲线线部部分能分能安全而又顺适

7、的行驶安全而又顺适的行驶的条件而确定的。的条件而确定的。最最小小平平曲曲线线半半径径的的实实质质是是汽汽车车行行驶驶在在公公路路曲曲线线部部分分时时，所所产产生生的的离离心心力力等等横横向向力力不不超超过过轮轮胎胎与与路路面面的的摩摩阻阻力力所所允允许许的的界界限限，并并使使乘乘车车人人感感觉觉良良好好的的曲曲线线半径值。半径值。最小半径取值最小半径取值是是各各级级公公路路按按设设计计速速度度行行驶驶的的车车辆辆能能保保证证安安全全行行车车的最小允许半径。的最小允许半径。第9页/共43页（三）圆曲线最大半径（三）圆曲线最大半径选选用用圆圆曲曲线线半半径径时时，在在与与地地形形等等条条件件相相适

8、适应应的的前前提提下应尽量采用大半径。下应尽量采用大半径。但但半半径径大大到到一一定定程程度度时时，其其几几何何性性质质和和行行车车条条件件与与直直线线无无太太大大区区别别，容容易易给给驾驾驶驶人人员员造造成成判判断断上上的的错错误误反反而而带带来来不不良良后后果果，同同时时也也无无谓谓增增加加计计算算和和测测量量上上的的麻烦。麻烦。规范规范规定圆曲线的最大半在规定圆曲线的最大半在不宜超过不宜超过10000m10000m。第10页/共43页（一）超高（一）超高2.2.弯道超高与加宽弯道超高与加宽定定义义：为为了了减减小小横横向向力力，把把弯弯道道外外侧侧横横坡坡作作成成与与内内侧同向的单一横坡

9、，即超高横坡侧同向的单一横坡，即超高横坡i ih h。城城市市道道路路超超高高横横坡坡i ih h 的的值值见见表表3-2-43-2-4。但但是是考考虑虑到到城城市市道道路路和和两两侧侧用用地地标标高高协协调调性性，尽尽量量在在城城市市道道路路上上不不设置超高。设置超高。道道路路由由正正常常路路段段的的双双向向横横坡坡到到弯弯道道上上的的单单向向横横坡坡，中间需要过渡段，称为中间需要过渡段，称为超高缓和段（过渡段）超高缓和段（过渡段）。第11页/共43页超高过渡方式：超高过渡方式：1.1.无中间带道路的超高过渡无中间带道路的超高过渡l 绕路面内边缘旋转绕路面内边缘旋转：一般用于新建工程。：一般

10、用于新建工程。l 绕路中线旋转绕路中线旋转：一般用于改建工程：一般用于改建工程l 绕路面外边缘旋转绕路面外边缘旋转：可在特殊设计时采用。：可在特殊设计时采用。第12页/共43页 2.2.有中间带公路的超高过渡有中间带公路的超高过渡l 绕绕中中间间带带的的中中心心线线旋旋转转：中中间间带带宽宽度度较较窄窄（4.5m4.5m）的公路可采用；的公路可采用；l 绕中央分隔带边缘旋转：绕中央分隔带边缘旋转：各种宽度中间带的均可采用各种宽度中间带的均可采用l 绕各自行车道中线旋转：绕各自行车道中线旋转：车道数大于车道数大于4 4条的公路可采用条的公路可采用第13页/共43页（二）加宽（二）加宽平曲线加宽原

11、因：平曲线加宽原因：（1 1）汽汽车车在在曲曲线线上上行行驶驶时时，前前后后轮轮轨轨迹迹不不重重合合，占占路路面宽度大。面宽度大。（2 2）由于横向力影响，汽车出现横向摆动。）由于横向力影响，汽车出现横向摆动。平曲线加宽标准：平曲线加宽标准：标准标准规定，平曲线半径等于或小于规定，平曲线半径等于或小于250m250m时，应在时，应在平曲线内侧加宽。加宽值见表平曲线内侧加宽。加宽值见表3-2-6.3-2-6.第14页/共43页3.3.缓和曲线缓和曲线 （一）缓和曲线的作用（一）缓和曲线的作用 1 1曲率连续变化，便于车辆行驶曲率连续变化，便于车辆行驶 2 2离心加速度逐渐变化，旅客感觉舒适离心加

12、速度逐渐变化，旅客感觉舒适 3 3超高横坡度逐渐变化，行车更加平稳超高横坡度逐渐变化，行车更加平稳 4 4与圆曲线配合得当，增加线形美观与圆曲线配合得当，增加线形美观 回旋线回旋线是公路路线设计中最常用的一种缓和曲线。是公路路线设计中最常用的一种缓和曲线。我国我国标准标准规定缓和曲线采用回旋线。规定缓和曲线采用回旋线。第15页/共43页第16页/共43页（二）回旋线的最小长度（二）回旋线的最小长度1 1旅客感觉旅客感觉舒适:汽汽车车行行驶驶在在缓缓和和曲曲线线上上，其其离离心心加加速速度度将将随随着着缓缓和和曲曲线线曲曲率率的的变变化化而而变变化化，若若变变化化过过快快，将将会会使使旅旅客客有

13、有不不舒适的感觉。舒适的感觉。满足乘车舒适感的缓和曲满足乘车舒适感的缓和曲线最小长度线最小长度 ：第17页/共43页3 3行驶时间不过短行驶时间不过短2 2视觉条件连续视觉条件连续缓缓和和曲曲线线不不管管其其参参数数如如何何，都都不不可可使使车车辆辆在在缓缓和和曲曲线线上上的的行行驶驶时时间间过过短短而而使使司司机机驾驾驶驶操操纵纵过过于于匆匆忙忙。一般认为一般认为汽车在缓和曲线上的行驶时间至少应有汽车在缓和曲线上的行驶时间至少应有3s3s城城规规制制定定了了城城市市道道路路的的最最小小缓缓和和曲曲线线长长度度，如如表表3-2-73-2-7。第18页/共43页在在直直线线和和圆圆曲曲线线间间，

14、当当圆圆曲曲线线半半径径大大于于或或等等于于标准标准规定的规定的“不设超高的最小半径不设超高的最小半径”时；时；规范规范规定可不设缓和曲线的情规定可不设缓和曲线的情况：况：（三）有缓和曲线的道路平曲线几何元素（三）有缓和曲线的道路平曲线几何元素 道道路路平平面面线线形形三三要要素素的的基基本本组组成成是是：直直线线-回回旋旋线线-圆曲线圆曲线-回旋线回旋线-直线。直线。第19页/共43页(1)(1)几何元素的计算公式：几何元素的计算公式：回旋线终点处内移值：回旋线终点处内移值：圆曲线起点圆曲线起点B和新曲线起点和新曲线起点A间距：间距：回旋线终点处回旋线终点处半径方向与半径方向与X轴的夹角轴的

15、夹角：第20页/共43页(1)(1)几何元素的计算公式：几何元素的计算公式：切线长：切线长：曲线总长：曲线总长：外距：外距：校正值：校正值：J=2TJ=2Th h-L-Lh h第21页/共43页(2)(2)主点里程桩号计算方法主点里程桩号计算方法：以以交交点点里里程程桩桩号号为为起算点：起算点：ZH=JD ZH=JD T Th hHY=ZH+LsHY=ZH+LsQZ=ZH+LQZ=ZH+Lh h/2/2HZ=ZH+LHZ=ZH+Lh hYH=HZ YH=HZ Ls Ls第22页/共43页例题：已已知知平平原原区区某某二二级级公公路路有有一一弯弯道道，偏偏角角右右=152830=152830，半

16、半径径R=600mR=600m，缓缓和和曲曲线线长长度度Ls=70mLs=70m，JD=K2+536.48JD=K2+536.48，计计算算曲曲线线要要素素和和主主点点里程桩号。里程桩号。已已知知平平原原区区某某一一级级公公路路有有一一弯弯道道，偏偏角角右右=1636=1636，半半 径径 R=1000mR=1000m，Ls=120mLs=120m，JD=K7+153.63JD=K7+153.63，计算曲线要素及主点里程桩号。，计算曲线要素及主点里程桩号。作业：第23页/共43页（四）平面线形要素的组合类型（四）平面线形要素的组合类型 （1 1）基本型）基本型 按直线按直线-回旋线回旋线-圆曲

17、线圆曲线-回旋线回旋线-直线的顺序组合的线形。直线的顺序组合的线形。适用场合适用场合：交点间距不受限。：交点间距不受限。从线形的协调性出发，宜将回旋线、圆曲线、回旋线从线形的协调性出发，宜将回旋线、圆曲线、回旋线之长度比设计成之长度比设计成1 1：1 1：1 1。第24页/共43页（2 2）S S型型 两个反向圆曲线用两段回旋线连接的组合。两个反向圆曲线用两段回旋线连接的组合。适用场合适用场合：交点间距受限（交点间距较小）。：交点间距受限（交点间距较小）。第25页/共43页S型两圆曲线半径之比不宜过大，宜为：型两圆曲线半径之比不宜过大，宜为：第26页/共43页（3 3）卵型）卵型 用一个回旋线

18、连接两个同向圆曲线的组合。用一个回旋线连接两个同向圆曲线的组合。适用场合适用场合：交点间距受限（交点间距较小）。：交点间距受限（交点间距较小）。第27页/共43页（4 4）凸型）凸型在两个同向回旋线间不插入圆曲线而径相衔接的组合在两个同向回旋线间不插入圆曲线而径相衔接的组合。凸凸型型的的回回旋旋线线的的参参数数及及其其连连接接点点的的曲曲率率半半径径，应应分分别别符符合容许最小回旋线参数和圆曲线一般最小半径的规定。合容许最小回旋线参数和圆曲线一般最小半径的规定。第28页/共43页（5 5）复合型）复合型两个以上同向回旋线间在曲率相等处相互连接的线形两个以上同向回旋线间在曲率相等处相互连接的线形

19、。两个回旋线参数之比宜为：两个回旋线参数之比宜为：A A2 2：A A1 1=1=1：1.51.5复复合合型型回回旋旋线线除除了了受受地地形形和和其其它它特特殊殊限限制制的的地地方方外外一一般般很很少少使使用用，多多出出现现在在互互通通式式立立体体交叉的匝道线形设计中。交叉的匝道线形设计中。第29页/共43页（6 6）C C型型 同向曲线的两回旋线在曲率为零处径相衔接的线形。同向曲线的两回旋线在曲率为零处径相衔接的线形。其其连连接接处处的的曲曲率率为为0 0，也也就就是是R=R=，相相当当于于两两基基本本型型的同向曲线中间直线长度为的同向曲线中间直线长度为0 0。适适用用场场合合：交交点点间间

20、距距受受限限（交交点点间间距距较较小小）。C C型型曲曲线只有在特殊地形条件下方可采用。同卵形曲线。线只有在特殊地形条件下方可采用。同卵形曲线。第30页/共43页3.3 3.3 略略3.4 3.4 行车视距行车视距 1.1.定义：汽车在行驶中，当发现障碍物后，能及时采取措施，防止发生交通事故所需要的必须的最小距离。2.2.存在视距问题的情况：夜间行车:设计不考虑 平面上：平曲线（暗弯）,平面交叉处 纵断面：凸竖曲线 凹竖曲线：(下穿式立体交叉)第31页/共43页3.3.行车视距分类：行车视距分类：(1)(1)停停车车视视距距：汽汽车车行行驶驶时时，自自驾驾驶驶人人员员看看到到前前方方障障碍碍物

21、物时时起起，至至到到达达障障碍碍物物前前安安全全停停止止，所所需需的的最最短短距离。距离。(2)(2)会会车车视视距距：在在同同一一车车道道上上两两对对向向汽汽车车相相遇遇，从从相相互互发发现现时时起起，至至同同时时采采取取制制动动措措施施使使两两车车安安全全停停止止，所需的最短距离。所需的最短距离。(3)(3)超超车车视视距距：在在双双车车道道公公路路上上，后后车车超超越越前前车车时时，从从开开始始驶驶离离原原车车道道之之处处起起，至至可可见见逆逆行行车车并并能能超超车车后后安全驶回原车道所需的最短距离。安全驶回原车道所需的最短距离。城市道路上视距考虑城市道路上视距考虑:分道行驶城市道分道行

22、驶城市道路用停车视距；未有明确划线、分隔路用停车视距；未有明确划线、分隔带的城市道路用会车视距。见表带的城市道路用会车视距。见表3-4-3-4-1 1.第32页/共43页l停车视距停车视距 1.1.定定义义：停停车车视视距距是是指指驾驾驶驶人人员员发发现现前前方方有有障障碍碍物物后后，采采取取制制动动措措施施使使汽汽车车在在障障碍碍物物前前停停下下来来所所需需要要的的最短距离。最短距离。2.2.停车视距构成停车视距构成：（1）反应距离：第33页/共43页（2）制制动动距距离离：是是指指汽汽车车从从制制动动生生效效到到汽汽车车完完全全停停住，这段时间内所走的距离。住，这段时间内所走的距离。3.3

23、.停车视距停车视距S ST T：（考虑一定的安全距离）：（考虑一定的安全距离）第34页/共43页会车视距构成：（1）反应距离：双向驾驶员及车辆（2 2）制动距离：双向车辆（3 3）安全距离：双向车辆保持间距因此，会车视距S SH H约等于2 2倍停车视距。l会车视距会车视距第35页/共43页一、平面线形设计一般原则一、平面线形设计一般原则 （一一）平平面面线线形形应应直直捷捷、连连续续、顺顺适适，并并与与地地形形、地物相适应，与周围环境相协调地物相适应，与周围环境相协调 （二二）行行驶驶力力学学上上的的要要求求是是基基本本的的，尽尽量量做做到到线线形形连续、指标均衡、视觉良好、景观协调、安全舒

24、适。连续、指标均衡、视觉良好、景观协调、安全舒适。设设计计速速度度40km40kmh h的的公公路路，首首先先应应在在保保证证行行车车安安全的前提下，正确地运用平面线形要素最小值。全的前提下，正确地运用平面线形要素最小值。3.53.5城市道路平面线形设计城市道路平面线形设计第36页/共43页 （三三）保保持持平平面面线线形形的的均均衡衡与与连连贯贯（技技术术指指标标的的均衡与连续性）均衡与连续性）l长长直直线线尽尽头头不不能能接接以以小小半半径径曲曲线线。特特别别是是在在下下坡坡方方向的尽头更要注意。向的尽头更要注意。若若由由于于地地形形所所限限小小半半径径曲曲线线难难免免时时，中中间间应应插

25、插入入中中等曲率的过渡性曲线，并使纵坡不要过大。等曲率的过渡性曲线，并使纵坡不要过大。l高、低标准之间要有过渡。高、低标准之间要有过渡。（四）（四）应避免连续急弯的线形应避免连续急弯的线形 这这种种线线形形给给驾驾驶驶者者造造成成不不便便，给给乘乘客客的的舒舒适适也也带带来来不不良良影影响响。设设计计时时可可在在曲曲线线间间插插入入足足够够长长的的直直线线或或回回旋线。旋线。第37页/共43页（五）平曲线应有足够的长度（五）平曲线应有足够的长度 汽汽车车在在公公路路的的任任何何线线形形上上行行驶驶的的时时间间均均不不宜宜短短于于3s3s，以使驾驶操作不显得过分紧张。以使驾驶操作不显得过分紧张。

26、(1)(1)平曲线一般最小长度为平曲线一般最小长度为9s9s行程；行程；(2)(2)平曲线极限最小长度为平曲线极限最小长度为6s6s行程。行程。二、平面线形设计步骤二、平面线形设计步骤平面线形走向拟定平面线形走向拟定初步设计；初步设计；详细设计（施工图设计）；详细设计（施工图设计）；编制里程桩；编制里程桩；道路红线确定；道路红线确定；绘制平面图绘制平面图。第38页/共43页三、平面设计成果三、平面设计成果1.1.设计图设计图：路线平面设计图：路线平面设计图 道路平面布置图道路平面布置图2.2.设计表：设计表：直线、曲线及转角表直线、曲线及转角表 逐桩坐标表等逐桩坐标表等 第39页/共43页一、

27、直线、曲线及转角表一、直线、曲线及转角表直线、曲线及转角表全面地反映了路线的平面位置和路线平面线形的各项指标，它是道路设计的主要成果之一。平面线形设计成果：路线各交点桩号JD 半径R 缓和曲线长度Ls 公路偏角 交点坐标（X，Y）等。第40页/共43页交 点 号交 点 坐 标交点桩号转 角 值曲 线 要 素 值 (m)曲 线 主 点 桩 号N(X)E(Y)半 径缓和曲缓和曲切 线曲 线外 距校正值第一缓和曲线第一缓和曲线终曲线中点第二缓和曲线起第二缓和曲线线长度线参数长 度长 度起 点点或圆曲线起点点或圆曲线终点终 点1234567891011121314151617BP3650K0+000J

28、D1220.10739536.99588K0+556.200585000(Z)380150238.747290.557540.197459.07340.916K0+265.644K0+415.644K0+535.742K0+655.841K0+805.841JD2578.12322911.20194K1+033.170623000(Y)270120180225.088414.524348.41735.651K0+808.083K0+928.083K1+015.345K1+102.607K1+222.607JD3450.688511286.25402K1+393.630362000(Z)3501

29、10196.214170.276331.947719.8768.603K1+223.354K1+333.354K1+389.328K1+445.302K1+555.302JD4579.253811692.36279K1+811481000(Y)400150244.949254.748486.266840.70323.228K1+556.253K1+706.253K1+799.386K1+892.519K2+042.519JD5217.616422303.85823K2+498.200485000(Z)750226411.704454.68865.226876.7844.133K2+043.52

30、0K2+269.520K2+476.134K2+682.747K2+908.747JD6405.903652875.41619K3+055.840141000(Z)80094274.226146.461291.8046.61641.117K2+909.379K3+003.379K3+055.281K3+107.183K3+201.183第41页/共43页二、逐桩坐标表二、逐桩坐标表 桩 号坐 标桩 号坐 标N(X)E(Y)N(X)E(Y)K0+0003650K0+460266.0298238447.6228945K0+020359.789909919.30945264K0+480267.565

31、4769467.5615364K0+040354.579819838.61890528K0+500270.1479215487.3917823K0+060349.369729757.92835791K0+520273.7700054507.0587135K0+080344.159639677.23781055K0+535.742277.345733522.3882741K0+100338.949549596.54726319K0+540278.4216975526.5078634K0+120333.7394594115.8567158K0+560284.0901153545.6853688K0+140328.5293693135.1661685K0+580290.7595604564.5381186K0+160323.3192792154.4756211K0+600298.4115621583.0139012三、平面设计图 P69、70第42页/共43页感谢您的观看！第43页/共43页