城市道路平面设计

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1、6.1 城市道路平面设计城市道路平面设计平面设计主要内容平面设计主要内容 n平面线形设计平面线形设计（直线、圆曲线、缓和曲线设计）（直线、圆曲线、缓和曲线设计） n弯道设计弯道设计：弯道加宽、弯道超高：弯道加宽、弯道超高 n道路绿化的平面布置道路绿化的平面布置 n桥梁、隧道、平面交叉口、广场等的平面布设，桥梁、隧道、平面交叉口、广场等的平面布设，分隔带、路缘带断口，公交站点的平面布置分隔带、路缘带断口，公交站点的平面布置一、平面线形分类平面基本线形平面基本线形 平面线形：道路中心线在平面上的投影线。平面线形：道路中心线在平面上的投影线。 n直线：曲率直线：曲率K=0 n圆曲线：曲率圆曲线：曲率

2、K=常数常数 n缓和曲线：曲率缓和曲线：曲率K=变数；变数；n道路平面线形由直线、圆曲线和缓和曲线三种组合而成，道路平面线形由直线、圆曲线和缓和曲线三种组合而成，“平面线形三要素平面线形三要素”。直线n 直线适用于地形平坦、视线目标无障碍处。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，线有测设简单、前进方向明确、路线短捷等优点，直线路段能提供较好的超车条件。直线路段能提供较好的超车条件。 n 但直线过长、景色单调，往往会出现过高的但直线过长、景色单调，往往会出现过高的车速或

3、司机由于缺乏警觉易疲劳而发生事故。车速或司机由于缺乏警觉易疲劳而发生事故。描述直线的指标描述直线的指标 最大直线长度最大直线长度 最大直线长度的量化还是一个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，需要研究的课题，目前各国有不同的处理方法，德国和日本规定德国和日本规定20V(单位为米，单位为米，V为计算行车速为计算行车速度，用公里度，用公里/小时为单位小时为单位)，美国为，美国为180s的行程。的行程。 最大直线长度不必太拘泥，最小长度应该保证。最大直线长度不必太拘泥，最小长度应该保证。描述直线的指标描述直线的指标描述直线的指标描述直线的指标（1）确定最小半径的原则）

4、确定最小半径的原则n圆曲线最小半径是以汽车在曲线部分能安全而又顺适地行圆曲线最小半径是以汽车在曲线部分能安全而又顺适地行驶所需要的条件，而确定的圆曲线最小半径的实质是汽车驶所需要的条件，而确定的圆曲线最小半径的实质是汽车行驶在公路曲线部分时所产生的离心力等横向力不超过轮行驶在公路曲线部分时所产生的离心力等横向力不超过轮胎与路面的摩阻力所允许的界限。胎与路面的摩阻力所允许的界限。不产生横向滑移不产生横向滑移。hhiVR1272圆曲线半径的确定圆曲线半径的确定 n道路的圆曲线半径，宜道路的圆曲线半径，宜不设超高最小半径。不设超高最小半径。 n当受地形条件限制时，可采用设超高推荐半径当受地形条件限制

5、时，可采用设超高推荐半径值；值； n当地形条件特别困难时，可采用设超高最小半当地形条件特别困难时，可采用设超高最小半径值。径值。描述圆曲线的指标（描述圆曲线的指标（2） 最小圆曲线长度最小圆曲线长度 n最小圆曲线长度：汽车在道路曲线段行驶时，如最小圆曲线长度：汽车在道路曲线段行驶时，如果曲线很短，司机操作方向盘频繁，在高速驾驶果曲线很短，司机操作方向盘频繁，在高速驾驶的情况下是危险的，圆曲线宜有大于的情况下是危险的，圆曲线宜有大于3s的行程。的行程。 缓和曲线缓和曲线n缓和曲线：它是设置在直线与圆曲线之间或半径缓和曲线：它是设置在直线与圆曲线之间或半径相差较大的两个圆曲线之间的一种曲率连续变化

6、相差较大的两个圆曲线之间的一种曲率连续变化的曲线。使直线和圆曲线之间过渡平稳，行车舒的曲线。使直线和圆曲线之间过渡平稳，行车舒适，作为超高、加宽的缓和带。适，作为超高、加宽的缓和带。 缓和曲线的指标（缓和曲线的指标（1） 不设缓和曲线的最小圆曲线半径不设缓和曲线的最小圆曲线半径n设计车速大于设计车速大于40km/h时，圆曲线半径大于不时，圆曲线半径大于不设缓和曲线的最小圆曲线半径时，直线与圆曲设缓和曲线的最小圆曲线半径时，直线与圆曲线可直接连接。线可直接连接。 缓和曲线的指标（缓和曲线的指标（2） 缓和曲线最小长度缓和曲线最小长度n缓和曲线最小长度应满足三方面要求：曲率逐缓和曲线最小长度应满足

7、三方面要求：曲率逐渐变化，乘客感觉舒适；行车时间不宜太短；渐变化，乘客感觉舒适；行车时间不宜太短；超高过渡宜平缓超高过渡宜平缓 。 二、平曲线计算二、平曲线计算 圆曲线计算（圆曲线计算（1） 曲线要素计算曲线要素计算圆曲线计算（圆曲线计算（2） 主点桩号计算主点桩号计算n例题：某单圆曲线，交点桩号为k1600，转角为300，若该曲线外半径取400米，试进行曲线要素和主点桩号计算。作业 某城市交通干道的设计行车速度为40km/h,路线跨越河流,要求桥头至少要有40米的直线段，由桥头至路线转折点的距离为200米,转折角为38度(见附图)。试求不设超高的平曲线最大可能半径Rmax的数值。缓和曲线一、

8、缓和曲线：指在直线与圆曲线之间或者半径相差较大的两个转向相同圆曲线之间设置的一种曲率连续变化的曲线。q设置目的：缓和离心加速度的急骤变化，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。q设置位置：设置在直线与圆曲线间或不同半径的两圆曲线之间q缓和曲线的形式：回旋线、双纽曲线、抛物线、多心复曲线等。q基本形式：因回旋线与汽车行驶轨迹相一致，多采用回旋线，回旋线方程为rL=A2(A为回旋线参数）缓和曲线特征n1)缓和曲线曲率渐变，设于直线与圆曲线间，其线形符合汽车转弯时的行车轨迹，从而使线形缓和，消除了曲率突变点。n2)由于曲率渐变，使道路线形顺适美观，有良好的视觉效果和

9、心理作用感。n3)在直线和圆曲线间加入缓和曲线后，使平面线形更为灵活，线形自由度提高，更能与地形、地物及环境相适应、协调、配合，使平面线形布置更加灵活、经济、合理。n4)与圆曲线相比，缓和曲线计算及测设均较复杂。图2-12 汽车在弯道上行驶的轨迹汽车在弯道上行驶轨迹汽车在弯道上行驶轨迹缓和曲线的作用n线形缓和：直线与圆曲线相连，在连接处形成曲率突变点。这种组合线形视觉效果差，有折点和扭曲现象。加入缓和曲线，则曲率渐变，线形圆滑，有良好的视觉效果和心理作用感。n行车缓和: 汽车由直线直接驶入圆曲线其离心力发生了突变，使行车舒适感和安全感受到影响。从司机转弯操纵来看，汽车前轮转向角逐渐变化，其中间

10、需要插入一逐渐变化的缓和曲线，才能保持在车速一定的情况下使汽车前轮的转向角从0至逐渐转向，从而有利于驾驶员操纵方向盘。n超高和加宽缓和:为适应汽车转弯的特点，公路在圆曲线上设置有超高和加宽。设置超高和加宽也需要有一个缓和过渡段。二、缓和曲线长度的计算（一）按离心加速度变化率计算（舒适性） Ls=0.036V3/R（二）按行车时间不宜太短（3s） LsVt/3.6=0.83V（三）超高过渡应平缓 L=R/9R 设计道路时，应符合规范中规定的缓和曲线最小长度。n平面线形，过去多采用长直线、短曲线的形式，一般是首先设置直线，然后用曲线连接。n随着车速的提高及交通量的增长，对于高等级道路已趋于以曲线为

11、主的设计，即结合地形拟定曲线，再连以缓和曲线或直线的方法，使路线在满足行车动力要求的条件和视觉舒顺前提下，增加了结合地形设置线形的自由，使线形的经济效益较为显著，并保证行车的高速和安全。思小（思茅至小勐养）高速公路 三、不设缓和曲线的平曲线半径当位移量R小于0.20m时，可不设缓和曲线。由R=Ls2/(24R), Ls=Vt/3.6,R=0.20m,t=3s可得： R=0.144V2设计时应符合规范中规定的数值四、缓和曲线要素计算切线总长外矢距曲线总长超距hhhhhLTDLRLRRREqtgRRqTT22)2(1802sec)(2)(缓和曲线基本形式缓和曲线基本形式缓和曲线上里程桩的编制直缓点