5.2.2城市道路平面设计

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1、15.2.1 城市道路平面设计城市道路平面设计2第6章 城市道路平面与纵断面设计3平面设计主要内容平面设计主要内容u平面线形设计（直线、圆曲线、缓和曲线设计）平面线形设计（直线、圆曲线、缓和曲线设计） u弯道设计：弯道加宽、弯道超高弯道设计：弯道加宽、弯道超高 u道路绿化的平面布置道路绿化的平面布置 u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41、道路平面曲线设计第6章 城市道路平面与纵断面设计5平面基本线形平面基本线形u平面线形：道路中心线在平面上的投影线。平面线形：道路中

2、心线在平面上的投影线。 直线：曲率直线：曲率K=0 圆曲线：曲率圆曲线：曲率K=常数常数 缓和曲线：曲率缓和曲线：曲率K=变数；变数；u道路平面线形由直线、圆曲线和缓和曲线三种道路平面线形由直线、圆曲线和缓和曲线三种组合而成，组合而成，“平面线形三要素平面线形三要素”。6直线直线u直线适用于地形平坦、视线目标无障碍处。在直线适用于地形平坦、视线目标无障碍处。在平原区平原区，直线作为主要线形要素是适宜的。，直线作为主要线形要素是适宜的。u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。 u 但直线过长、景色单调，往往会出现过高的车但直线过长、景色单调，往往会出现过高的车速或司机由于缺

3、乏警觉易疲劳而发生事故。速或司机由于缺乏警觉易疲劳而发生事故。789描述直线的指标描述直线的指标u 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需要研究的课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，德国和日题，目前各国有不同的处理方法，德国和日本规定本规定20V，美国为，美国为180s的行程。的行程。 最大直线长度不必太拘泥，最小长度应该保最大直线长度不必太拘泥，最小长度应该保证。证。101112描述直线的指标描述直线的指标13描述直线的指标描述直线的指标14圆曲线圆曲线15（1）平曲线要素）平曲线要素 pp203圆曲线的四要素及其计算公式圆曲线的四要素及其计

4、算公式切线长超距圆曲线长曲线外距LTDRERLRtgT2)12(sec1802TEa/2a/2L16设置圆曲线的平曲线桩号计算设置圆曲线的平曲线桩号计算2/LZYQZLZYYZTJDZYZYJDYZQZ交点 JD=QZ+D/2 （校核用）17u例题：某单圆曲线，交点桩号为例题：某单圆曲线，交点桩号为k1600，转，转角角为为300，若该曲线半径取，若该曲线半径取400米，试进行曲米，试进行曲线要素和主点桩号计算。线要素和主点桩号计算。2/LZYQZLZYYZTJDZYZYJDYZQZ1819作业：作业：u某城市道路，其单圆曲线半径某城市道路，其单圆曲线半径150m，曲线转，曲线转角角64.95

5、1 ，JD桩号桩号K0+222.335。试计算三个。试计算三个主点桩的桩号。主点桩的桩号。20（2）弯道半径选定n汽车行驶的横向稳定性汽车行驶的横向稳定性n汽车在平曲线上行驶时，在发生横向倾汽车在平曲线上行驶时，在发生横向倾覆之前先产生横向滑移，为此，覆之前先产生横向滑移，为此，在道路在道路设计中应保证汽车不产生横向滑移，同设计中应保证汽车不产生横向滑移，同时也就保证了横向倾覆的稳定性。时也就保证了横向倾覆的稳定性。21YXcossinsincosGFYGFXcossinsincosGFYGFX22横向力系数横向力系数u横向力系数横向力系数 单位车重的横向力单位车重的横向力yyiRigRvGX

6、127V22值愈大，汽车在圆曲线路段上的稳定性愈值愈大，汽车在圆曲线路段上的稳定性愈差；反之，稳定性愈好。差；反之，稳定性愈好。23u上式表达了上式表达了横向力系数与车速、平曲线半横向力系数与车速、平曲线半径及超高径及超高之间的关系。之间的关系。u值愈大，汽车在平曲线上的稳定性愈差。值愈大，汽车在平曲线上的稳定性愈差。u横向力是汽车行驶的不稳定因素横向力是汽车行驶的不稳定因素 u横向力系数（单位车重的横向力横向力系数（单位车重的横向力 ）yyiRigRvGX127V22横向力系数：24圆曲线半径的确定圆曲线半径的确定)(1272yiVR圆曲线半径计算公式圆曲线半径影响因素： 横向力系数和超高横

7、坡度25 iy路拱横坡度，路拱横坡度，“十十”表示路面横坡倾斜方向指向表示路面横坡倾斜方向指向圆心，圆心，“一一”表示路面横坡倾斜方向指向圆的外侧。表示路面横坡倾斜方向指向圆的外侧。 在指定车速在指定车速V下，最小下，最小Rmin取决于容许的最大横向取决于容许的最大横向力系数和该曲线的最大超高坡度力系数和该曲线的最大超高坡度。 26272829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

8、条件特别困难时，可采用设超高最小半径值。径值。30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。 31（3）超高）超高 pp205n定义：在弯道上，当汽车在双向横坡的车道外侧定义：在弯道上，当汽车在双向横坡的车道外侧行驶时，车重的水平分力将增大横向侧滑力。当行驶时，车重的水平分力将增大横向侧滑力。当采用的圆曲线半径小于不设超高的最小半径时，采用的圆曲线半径小于

9、不设超高的最小半径时，为抵消车辆在曲线路段上行驶时所产生的离心力，为抵消车辆在曲线路段上行驶时所产生的离心力，将曲线段的外侧路面横坡做成与内侧路面同坡度将曲线段的外侧路面横坡做成与内侧路面同坡度的单坡横断面，称为超高。的单坡横断面，称为超高。 32333435超高过渡方式超高过渡方式无中央带无中央带 绕内边缘旋转绕内边缘旋转 先将外侧车道绕中线旋转，当达到与内侧车道构先将外侧车道绕中线旋转，当达到与内侧车道构成单向横坡后，整个断面再绕未加宽前的内侧车成单向横坡后，整个断面再绕未加宽前的内侧车道边缘旋转，直至达到超高横坡值为止。道边缘旋转，直至达到超高横坡值为止。3637各种旋转方式的适用性各种

10、旋转方式的适用性n绕内边缘线旋转，由于行车道内侧不降低，有利于路基纵绕内边缘线旋转，由于行车道内侧不降低，有利于路基纵向排水，一般新建公路多用此方式。绕中心线旋转可保持向排水，一般新建公路多用此方式。绕中心线旋转可保持中线标高不变，且在超高坡度一定的情况下，外侧边缘的中线标高不变，且在超高坡度一定的情况下，外侧边缘的抬高值较小，多用于旧路改建工程。抬高值较小，多用于旧路改建工程。38超高过渡方式超高过渡方式有中央带有中央带 绕中间带边缘旋转绕中间带边缘旋转 将两侧行车道分别绕中央分隔带边缘旋转，使将两侧行车道分别绕中央分隔带边缘旋转，使之各自成为独立的单向超高断面。此时中央分之各自成为独立的单

11、向超高断面。此时中央分隔带维持原水平状态。隔带维持原水平状态。39超高过渡方式超高过渡方式有中央带有中央带 绕中间带中心线旋转绕中间带中心线旋转 先将外侧行车道绕中间带的中心线旋转，待达到先将外侧行车道绕中间带的中心线旋转，待达到与内侧行车道构成单向横坡后，整个断面一同绕与内侧行车道构成单向横坡后，整个断面一同绕中心线旋转，直至达到超高横坡值为止。此时中中心线旋转，直至达到超高横坡值为止。此时中央分隔带呈倾斜状。央分隔带呈倾斜状。 403.超高缓和段（渐变段）附超超iBil设计速度（设计速度（km/h）超高渐变率（超高旋转轴位置）超高渐变率（超高旋转轴位置）中线中线边线边线1201/2501/

12、2001001/2251/175801/2001/150601/1751/125401/1501/100301/1251/75201/1001/5041n某城市道路（设计车速某城市道路（设计车速30km/h），为一块板），为一块板断面，双向四车道，每条车道宽断面，双向四车道，每条车道宽3.75m。道路。道路横坡为横坡为1.5%，R=250m小半径平曲线处设置超小半径平曲线处设置超高（绕内边线旋转），试求超高缓和段长度。高（绕内边线旋转），试求超高缓和段长度。42（4）弯道加宽 pp206n平曲线加宽原因：q（1）汽车在曲线上行驶时，前后轮轨迹不重合，占路面宽度大。q（2）由于横向力影响，汽车出

13、现横向摆动。n汽车行驶在曲线上，各轮迹半径不同，其中以后内轮轨迹半径最小，且偏向曲线内侧，故曲线内侧应增路面宽度，以确保曲线上行车的顺适与安全。4344454647(5)(5)缓和曲线缓和曲线 pp206n缓和曲线：它是设置在缓和曲线：它是设置在直线与圆曲线之间或半径直线与圆曲线之间或半径相差较大的两个圆曲线之间相差较大的两个圆曲线之间的一种曲率连续变化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。 48曲率不连续的线型k（曲率半径）oo1R1o2R2S(位移)49曲率连续的线型k（

14、曲率半径）oo1R1o2R2S(位移)50ZYJDYZQZ51(5)(5)缓和曲线缓和曲线1. 设置缓和曲线的作用设置缓和曲线的作用n曲率连续变化，便于车辆遵循。曲率连续变化，便于车辆遵循。n离心加速度逐渐变化，旅客感觉舒适。离心加速度逐渐变化，旅客感觉舒适。n超高横坡度及加宽逐渐变化，行车更加平稳。超高横坡度及加宽逐渐变化，行车更加平稳。 n与圆曲线配合，增加线形美观。与圆曲线配合，增加线形美观。52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

15、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。 53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 。 54(6)复曲线n平面线形的组合平面线形的组合55 在宽阔的平原微丘区，路线应直捷顺畅。在宽阔的平原微丘区，路线应直捷顺畅。 56 在没有任何障碍物的戈壁、草原等开阔地区，应以在没有任何障碍物的戈壁、草原等开阔地区，应以直线为主。直线为主。 57在起伏的山岭和丘陵地区，线形以曲线为主。在起伏的山岭和丘陵地区，线形以曲线为主。 5859606162632、道路路段平面综合设计6465区位图区位图 66直线曲线及转角表直线曲线及转角表 67 路线逐桩坐标表路线逐桩坐标表 68平面设计图69加宽表达（平面图或道路分块图）加宽表达（平面图或道路分块图） 7071思考题n1.什么是平面曲线三要素？n2.直线道路最小长度有什么规定？n3.圆曲线的半径如何确定？n4.圆曲线最小半径由哪几类？72