§2—6平面線形設計平面線形設計原則

1平曲線最小長度

2線形要素組合類型的定義、組合要求

3蘭州交通大學

1.平面線形應直捷、連續(xù)、順適，并與地形、地物相適應，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。與地形相適應，宜直則直，宜曲則曲，不片面追求直曲。直線、圓曲線、緩和曲線的選用與合理組合取決于地形地物等具體條件，片面強調(diào)路線要以直線為主或以曲線為主，或人為規(guī)定二者的比例都是錯誤的。一、平面線形設計一般原則

在寬闊的平原微丘區(qū)，路線應直捷順暢。在沒有任何障礙物的戈壁、草原等開闊地區(qū)，應以直線為主。高速公路、一級公路以及設計速度≥60km/h的公路，應注重立體線形設計，盡量做到線形連續(xù)、指標均衡、視覺良好、景觀協(xié)調(diào)、安全舒適。設計速度<40km／h的公路，首先應在保證行車安全的前提下，正確地運用平面線形要素最小值。2.必須滿足行駛力學上的基本要求，還應盡量滿足視覺和心理上的要求蘭州交通大學為使一條道路上行駛的車輛盡量以均勻速度行駛，平面線形各要素應保持連續(xù)而均衡，必須避免線形的突變。

長直線的盡頭避免接小半徑曲線長直線上汽車行駛速度較高，如果突然遇到小半徑曲線，易產(chǎn)生減速不及造成的事故。

事故形態(tài)：車輛側(cè)翻到曲線外側(cè)路基或與對向車輛相撞或碰撞路側(cè)護欄。3.保持平面線形的均衡與連貫蘭州交通大學高低標準之間要有過渡

同一等級道路上大、小指標間的均衡過渡長直線與小半徑曲線之間。相鄰的大小半徑曲線之間。同一條道路上采用不同計算行車速度設計的路段之間的過渡。在標準變更的相互銜接處前、后一定長度范圍內(nèi)主要技術指標應逐漸過渡，避免產(chǎn)生突變，設計速度高的一端應采用較低的平、縱技術指標，反之則應采用較高的平、縱技術指標，以使平、縱線形技術指標較為均衡。這種線形給駕駛者造成不便，給乘客的舒適也帶來不良影響。設計時可在曲線間插入足夠長的直線或回旋線。4.應避免連續(xù)急彎的線形回頭曲線的設置回頭曲線是在山區(qū)越嶺線的特別困難地段，以延長展線方式克服高差而采用的一種特殊曲線類型?；仡^曲線一般是由一個主曲線、兩個輔助曲線和主、輔曲線所夾的直線段組合而成的復雜曲線?；仡^曲線小偏角曲線的問題：設置了較大的半徑也容易把曲線長看成比實際的要短，造成急轉(zhuǎn)彎的錯覺。6.不論轉(zhuǎn)角大小均應設置平曲線長安大學公路學院α

≤7°屬于小偏角曲線。為保證小偏角曲線有足夠的長度，采用α＜7°的曲線外距E與α=7°時曲線的E相等時的曲線長為最小平曲線長。表中的α為公路轉(zhuǎn)角值（度），當α

＜2°時，按=2°計。LS=V/1.2小偏角曲線要求的平曲線長度設計速度(km/h)1201008060403020平曲線最小長度(m)1400/α1200/α1000/α700/α500/α350/α250/α

1.基本形緩和曲線

（1）概念：按直線—回旋線（A1）—圓曲線—回旋線（A2）—直線的順序組合而成線形。

當A1=A2時，叫對稱基本型；當A1≠A2時，叫非對稱基本型，A1:A2應不大于2.0。適用場合：交點間距不受限。二、平面線形要素的組合類型適用場合：交點間距受限（交點間距較?。＃?）在S型曲線上，兩個反向回旋線之間不設直線，是行駛力學上所希望的。不得已插入直線時，必須盡量地短，其短直線的長度或重合段的長度應符合下式：式中：l——反向回旋線間短直線或重合段的長度。（1）S型相鄰兩個回旋線參數(shù)A1與A2宜相等。當采用不同的參數(shù)時，A1與A2之比應小于2.0，有條件時以小于1.5為宜。S型適用條件：（3）S型兩圓曲線半徑之比不宜過大，宜為：式中：R1——大圓半徑（m）；

R2——小圓半徑（m）。令兩曲線的切線長相當，則取T1=407.54/2=203.77m

按各線形要素長度1：1：1計算Ls1：3Ls1=αR+Ls1

Ls1=αR/2=12°24’20”×π/180×1200/2=129.91

取Ls1=130m

則經(jīng)計算得，T1=195.48m<407.54/2=203.77m203.77-195.48=8.29，即T1計算值偏短。切線長度與緩和曲線長度的增減有近似1/2的關系，

Ls1=130+2×8.29=146.58，取Ls1=140m。則計算得，T1=200.49mT2=407.54-T1=407.54-200.49=207.05解：（1）計算確定緩和曲線長度Ls1、Ls2：T2=407.54-T1=407.54-200.49=207.05按1：1：1計算Ls2：

Ls2=αR/2=15°32’50”×PI/180×1000/2=135.68計算切線長T2得，T2=204.45m207.05-204.45=2.60

取Ls2=135.68+2×2.60=140.88

計算得，T2=207.055m207.05-207.055=-0.005

取Ls2=140.88-2×0.005=140.87JD1曲線要素及主點里程樁號計算R1=1200Ls1=140α1=12°24’20”

T1=200.49L1=399.82E1=7.75J1=1.15JD1=K7+231.38ZH1=JD1-T1=K7+030.89HY1=K7+170.89QZ1=K7+230.80YH1=K7+290.71HZ1=K7+430.71JD2里程樁號計算：

JD2曲線要素及主點里程樁號計算

T2=207.05L2=412.22E2=10.11J2=1.88JD2=K7+637.77ZH2=K7+430.72HY2=K7+571.59QZ2=K7+636.83YH2=K7+702.07HZ2=K7+842.94JD2=K7+637.77R2=1000Ls2=140.87α2=15°32’50”

作業(yè)：已知平原區(qū)某公路JD1與JD2的間距為371.82m，JD1=K15+385.63，偏角α1=20°19′52″（左偏），半徑R1=700m，JD2為右偏，α2=17°05′32″，R2=850m，試按S型曲線計算LS1、LS2長度，并計算兩曲線主點里程樁號。（3）兩圓曲線的間距，宜在下列界限之內(nèi)：

式中：D——兩圓曲線最小間距（m）。

相關參數(shù)應滿足規(guī)范規(guī)定。接點曲率連續(xù)，但駕駛困難，不常采用

（山嘴地形）凸型的回旋線的參數(shù)及其連接點的曲率半徑，應分別符合容許最小回旋線參數(shù)和圓曲線一般最小半徑的規(guī)定。

兩個同向回旋線徑相銜接的組合。圓曲線長度為0馬上回調(diào)方向盤4.凸型緩和曲線兩個回旋線參數(shù)之比宜為：A2：A1=1：1.5復合型回旋線除了受地形和其它特殊限制的地方外一般很少使用，多出現(xiàn)在互通式立體交叉的匝道線形設計中。兩個以上同向回旋線間在曲率相等處相互連接的線形。5.復合型緩和曲線

其連接處的曲率為0，也就是R=，相當于兩基本型的同向曲線中間直線長度為0。適用場合：交點間距受限（交點間距較?。?。

適用條件：在特殊地形條件下方可采用。

同向曲線的兩回旋線在曲率為零處徑相銜接的線形。6.C型緩和曲線TheAchievementofPlaneDesign完成路線平面設計以后，應立即繪制各種圖紙和表格。其中主要的圖紙有：路線平面設計圖，路線交叉設計圖，道路平面布置圖等。主要表格有：直線、曲線及轉(zhuǎn)角表，路線交點坐標表（或含在“直線、曲線及轉(zhuǎn)角表”中），逐樁坐標表，路線固定表，總里程及斷鏈樁號表等?！?—7

道路平面設計成果

TheRoutePlaneDesign

路線平面設計圖是道路設計文件的重要組成部分。該圖清晰地反映了道路路面位置和經(jīng)過地區(qū)的地形和地物等，它是設計人員設計意圖的重要體現(xiàn)。路線平面設計圖對上級主管部門審批、專家評議、指導施工、恢復定線等均有重要的作用。一、

路線平面設計圖

1、平面圖的比例尺和測繪范圍

（1）可行性研究或初步設計階段的方案與比選，可采用1：50000或1：10000的比例尺測繪；（2）初步設計、施工圖設計的設計文件，一般采用1：2000，在平原微丘區(qū)可用1：5000的比例尺；（3）在地形特別復雜時，可用1：500或1：1000的比例尺。（4）測繪寬度一般為中線兩側(cè)各100～200m。對1：5000的地形圖，測繪寬度每側(cè)應不小于250m。（一）公路路線平面設計圖

（1）導線及道路中線的展繪在展繪導線及中線以前，首先繪出坐標方格網(wǎng)。然后按導線點（或交點）坐標X、Y精確地點繪在相應的位置上。每張導線圖展繪完畢后，用三棱尺逐點復核各點間距，在用半圓儀校核每個角度是否與計算相符。復核無誤后，再按“逐樁坐標標”所提供的數(shù)據(jù)展繪曲線，并注明各曲線主要點以及公里樁、百米樁、斷鏈樁的位置。對導線點、交點逐個編號，注明路線在本張圖中的起點和終點里程等。（２）控制點的展繪各種比例尺的地形圖均應展繪出各等級的三角點、導線點、圖根點、水準點等，并按規(guī)定的符號表示。2、路線平面圖的內(nèi)容及繪制方法

在圖紙上應測繪出各種建筑物、構筑物及其主要附屬設施。對各種線形地物（如管線、高低壓電線等），應實測其支架或電線桿的位置。對穿越路線的高壓線應實測其懸垂線距地面的高度，并注明伏安。地下管線應詳細測定其位置。道路及其附屬物應按實際形狀測繪。公路交叉口應注明每條公路的走向。鐵路應注明軌面標高，涵洞應注明洞底標高等。（４）水系及其附屬物的測繪要準確測繪和注明海洋、湖泊、河流、水渠、池塘、堤壩、水井等的位置與高程，對于河流和水溝要注明水的流向。

（５）地形、地貌、植被、不良地質(zhì)地帶等均應詳細測繪和注明。（３）各種構造物的測繪

1、繪圖比例尺和測繪范圍城市道路相對于公路而言，其長度較短，而寬度較寬。在繪圖比例尺的選擇上，一般比公路大，可采用1：500～1：1000的比例尺。繪圖的范圍視道路等級而定，等級高的應大些，等級低的應小些。通常取道路兩側(cè)紅線以外各20～50m，或中線兩側(cè)各50～150m，特殊情況除外。

2、城市道路平面設計圖的內(nèi)容及繪制方法城市道路的導線、中線及路線兩側(cè)的地形、地物、水系、植被等的繪制方法與公路基本相同，下面主要介紹城市道路中各種設施的繪制方法。（二）

城市道路平面設計圖

（1）規(guī)劃紅線道路紅線是道路用地與城市其它用地的分界線，紅線之間的寬度也就是道路的總寬度，所以當?shù)缆返闹芯€畫出之后，則應按城市道路的規(guī)劃寬度畫出道路紅線。如果有遠期紅線規(guī)劃或近期紅線規(guī)劃，都應繪出并注明。

（2）坡口、坡腳線

在山嶺或重丘地區(qū)，新建道路由于原地面高低起伏必然有填有挖。填方路段在平面圖中應畫出路基的坡腳線；挖方路段應畫出路基的坡口線。在路基橫斷面圖上，量出坡口或坡腳至中線的距離，并點繪在平面圖中相應樁號的橫斷面線上（左右兩側(cè)），然后用平滑曲線分別將坡口點、坡腳點順序連接，最后畫出示坡線。城市道路平面圖

（3）車道線車道線是城市道路平面設計圖的重要內(nèi)容。在路幅寬度內(nèi)，有機動車道、非機動車道，在機動車道中還分快車道、慢車道等。各種車道線的位置、寬度要一一畫在平面圖中。車道的曲線部分應按設計的圓曲線半徑、緩和曲線長度繪制。各車道之間的分隔帶、路緣帶等也應繪出。（4）人行道、人行橫道線和交通島（5）地上、地下管線和排水設施各處地上、地下管線的位置、雨水進水口、窨（YIN）井、排水溝等都應在圖中標出。必要時，需另繪排水管線平面圖紙。（6）交叉口平面交叉口、立體交叉口雖然有專門的交叉口設計圖紙，但在平面設計圖中也應詳細注明交叉口的各路去向、交叉角度、曲線元素以及路緣石轉(zhuǎn)彎半徑等。

平面設計圖主要有兩種圖式：一種是直接在地形圖上所作的平面布置圖，紅線以內(nèi)和紅線以外的地形地物一律保留；另一種是只繪紅線以外的地形地物，紅線以內(nèi)只繪車道線和道路上的各種設施而不繪地形地物。兩種圖各有優(yōu)缺點：前者可以看出設計人員是如何處理道路與地形地物之間關系的（包括拆遷情況），后者則可更清晰地表現(xiàn)道路上各種設施的位置與尺寸。前一種圖一般用在方案研究與初步設計中，后一種圖用在技術設計中。３．道路平面圖TheEachPile’sCoordinateForm

高等級公路的線形指標高，表現(xiàn)在平面上是圓曲線半徑較大，緩和曲線較長，在測設和放線時需采用坐標法，方能保證其測量精度。所以計算一份“逐樁坐標表”是十分必要的。（如P.52，表2-17）中線坐標計算的方法：二、

逐樁坐標表依據(jù)：交點坐標設相鄰兩個交點JDA，JDP坐標已知，則由坐標反算公式：1.計算各段直線長度與方位角由不能直接得出但是，如果RAP是AP直線的象限角則有？ΔxΔyRAPα根據(jù)Δx、Δy的符號，可以得出坐標方位角α=R(Δx>0、Δy>0)180°-R(Δx<0、Δy>0)180°+R(Δx<0、Δy<0)360°-R(Δx>0、Δy<0)邊長的計算由坐標正算公式：得：，或由勾股定理：2.里程計算QD~JD1：KJD1=KQD+LQD-JD1HZ1：KHZ1=KJD1–T1+L1JD2：KJD2=KHZ1–T1+LJD1-JD2HZ2：KHZ2=KJD2–T2+L2JDn：KJDn=KHZ(n-1)–Tn+LJD(n-1)-JDn

3.直線段坐標計算第n條邊上的點p，里程為Kp：QDJD1JD2JDnpαn4.曲線段坐標計算思路：先計算不同曲線段上的點在曲線坐標系中的坐標，再計算其統(tǒng)一坐標。

StraightLine、CurveandAngleForm

本表全