目

錄4.3

高速公路立體交叉設計1、直線的線形特征(

1)

以最短的距離連接兩目的地

，

即路線短捷、

縮短里程

和行車方向明確等；(2)

視距良好、

行車快速、

易于排水等；(

3)

已知兩點就可以確定一條直線

，

因而直線線形簡單

，

容易測設；(4)

從行車的安全和線形美觀來看

，過長的直線

，線性呆

板

，行車單調(diào)

，安全性較差；(

5)

直線難以與地形及周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)；(6)

直線型公路給人以簡捷、

直達、

剛勁的良好印象

，在

美學上有其自身的視覺特點。4.2.1

高速公路平面設計—直線2、直線長度限制(

1)

直線最大長度直線的最大長度沒有限制

，其總的選取原則是：公路線形應與地形相適應

，與景觀相協(xié)調(diào)

，直線的最大長度應有所限制

，

當采用長直線時

，為彌補景觀單調(diào)的缺陷

，受地形條件或其他特殊情況限制而采用長直線時

，應結合沿線具體情況采取相應的技術措施。4.2.1

高速公路平面設計—直線(2)直線的最小長度①同向曲線間的直線最小長度◆同向曲線是指兩個轉向相同的相鄰曲線間以直線形成的平面的線形。◆同向曲線間直線長度就是指前一曲線的終點至后一曲線的起點之間的長度。◆《規(guī)范》規(guī)定，當設計速度≥60km/h時，同向曲線間

直線最小長度(以m計)以不小于設計速度(以km/h計)的6倍為宜，當設計速度≤40km/h時，可參照上述規(guī)定執(zhí)

行。4.2.1高速公路平面設計—直線4.2.1高速公路平面設計—直線2(

a

)同向曲線

α22α

1

1JD

1α1JD2R1R2 1αLOO②反向曲線間的直線最小長度◆反向曲線是指兩個轉向相反的相鄰曲線間以直線形成的平面的線形。◆《規(guī)定》規(guī)定，當設計速度≥60km/h時，反向曲線直線最小長度(以m計)以不小于設計速度(以km/h計)的2倍為宜，

當設計速度≤40km/h時，可參照上述規(guī)定執(zhí)行。4.2.1高速公路平面設計—直線

α

2

JD2(b)1JD1αα

11R1L22R22αOO4.2.1高速公路平面設計—直線(3)相鄰回頭曲線間的直線最小長度◆回頭曲線是指山區(qū)公路為克服高差在同一坡面上回頭展線時所采用的曲線。◆兩相鄰回頭曲線之間，應有較長的直線距離，由一個回頭曲線的終點至下一個回頭曲線起點的距離，設計速度為40Km/h、30Km/h、20Km/h時，應分別不小于200m、

100m、100m。4.2.1高速公路平面設計—直線4.2.1高速公路平面設計—直線3、直線設計要點(1)

適用條件◆路線不受地形、地物限制的平原區(qū)或山間的開闊谷地；◆市鎮(zhèn)及其鄰近或規(guī)劃方正的農(nóng)耕區(qū)等以直線為主體的地區(qū)；◆為縮短構造物長度以便于施工的長大橋梁、

隧道路段；◆為爭取較好的行車和通視條件的平面交叉前后；◆雙車道公路在適當間隔內(nèi)設置一定長度的直線，以提供較好條件的超車路段。4.2.1高速公路平面設計—直線(2)直線運用應注意的問題◆應正確處理直線與地形的關系，并不宜采用長直線；◆長直線或長下坡盡頭的平面曲線，必須符合規(guī)定要求及設置標志、增加路面抗滑能力等措施；◆長直線上縱坡不宜過大以免導致超速行車；◆長直線與大半徑凹形豎曲線組合為宜；◆公路兩側地形過于空曠時宜采取措施改善單調(diào)的景觀；◆關于“長直線”的量化問題。總的原則是：公路線形應該與地形相適應，與景觀相協(xié)調(diào)，不強求長直線，也不硬性去掉直線而設置曲線；◆直線長度亦不宜過短，特別是同向圓曲線間不得設置短的直線。4.2.1高速公路平面設計—直線4.2.1高速公路平面設計—直線4.2.1高速公路平面設計—圓曲線設計4.2.1高速公路平面設計—圓曲線設計圓曲線是公路平面設計中最常用的線形之一4.2.1高速公路平面設計—圓曲線設計1、圓曲線的幾何要素及計算式4.2.1高速公路平面設計—圓曲線設計2、圓曲線半徑的計算公式與影響因素(1)關于橫向力系數(shù)橫向力系數(shù)可近似為單位車重上受到的橫向力。橫向力的存在對行車產(chǎn)生不利影響，而且越大越不利，主要表現(xiàn)在以下幾方面：①考慮汽車行駛的橫向穩(wěn)定性；②考慮駕駛員操作；③考慮燃料消耗和輪胎磨損；④考慮乘車的舒適性。4.2.1高速公路平面設計—圓曲線設計4.2.1高速公路平面設計—圓曲線設計

(2)超高橫坡度ib3、圓曲線最小半徑《公路工程技術標準》規(guī)定了兩種圓曲線最小半徑，即：★圓曲線最小半徑；★不設超高最小半徑。4.2.1高速公路平面設計—圓曲線設計4.2.1高速公路平面設計—圓曲線設計(1)圓曲線最小半徑4.2.1高速公路平面設計—圓曲線設計(2)

不設超高的最小半徑4、圓曲線半徑的選用?在地形、地物等條件許可時，優(yōu)先選用大于或等于不設超高的最小半徑;?一般情況下宜采用圓曲線最小曲線半徑的4—8倍或超高為2%—4%的圓曲線半徑；?在自然條件特殊困難或受其他條件嚴格限制而不得已時，方可采用圓曲線最小半徑；?《規(guī)范》規(guī)定圓曲線最大半徑不宜超過10000m。4.2.1高速公路平面設計—圓曲線設計緩和曲線是設置在直線與圓曲線之間或大圓曲線與小圓曲線之間，由較大圓曲線向較小圓曲線過渡的線形，是道路平面線形要素之一。緩和曲線的主要特征是曲率均勻變化。4.2.1高速公路平面設計—緩和曲線設計(一)設置緩和曲線的目的和條件1、設置緩和曲線的條件《公路工程技術標準》規(guī)定：直線與小于不設超高的圓曲線最小半徑相銜接處，應設置緩和曲線(回旋線)；四級公路的直線與小于不設超高的圓曲線最小半徑相銜接處，可不設置緩和曲線(回旋線)，用超高、加寬

緩和段徑相連接。4.2.1高速公路平面設計—緩和曲線設計2、設置緩和曲線的目的(1)有利于駕駛員操縱方向盤；(2)消除離心力的突變，提高舒適性；(3)完成超高和加寬的過渡；(4)與圓曲線配合得當，增加線形美觀。4.2.1高速公路平面設計—緩和曲線設計(二)緩和曲線最小長度確定緩和曲線最小長度應從如下四個方面考慮：1、使汽車平順地由直線段過渡到到圓曲線段，并對離心

力的增長有一定的限制，即控制離心加速度增長率，滿足旅客舒適要求；4.2.1高速公路平面設計—緩和曲線設計4.2.1高速公路平面設計—緩和曲線設計2、從視覺上應有平順感的要求考慮4.2.1高速公路平面設計—緩和曲線設計3、根據(jù)超高漸變率適中4.2.1高速公路平面設計—緩和曲線設計4、從視覺上應有平順感的要求考慮4.2.1高速公路平面設計—緩和曲線設計(三)

設置有緩和曲線的公路平曲線要素計算4.2.1高速公路平面設計—緩和曲線設計4.2.1高速公路平面設計—緩和曲線設計4.2.1高速公路平面設計—緩和曲線設計4.2.1高速公路平面設計—緩和曲線設計(四)緩和曲線省略條件1、緩和曲線的省略條件(1)四級公路無論圓曲線半徑的大小可不考慮設計緩和曲線；(2)在直線和圓曲線間當圓曲線半徑大于或等于“不設超高最小半徑”時，緩和曲線無條件省略；(3)半徑不同的圓曲線徑相連接處，應設置緩和曲線，

但符合下述條件時可以省略不設緩和曲線：①小圓半徑大于所列“不設超高最小半徑”時；4.2.1高速公路平面設計—緩和曲線設計4.2.1高速公路平面設計—緩和曲線設計2、緩和曲線的運用設置緩和曲線的作用是緩和人體感到的離心加速度的急劇變

化，且使駕駛員容易做到勻順地操縱方向盤，提高視覺的平順度，保持線形的連續(xù)性。在運用回旋線時應注意：(1)當圓曲線半徑R較大或接近于100m時，回旋線參數(shù)應取等于R；當R小于100m時，則取A等于或大于R。(2)當圓曲線半徑R較大或接近于3000m時，回旋線參數(shù)A應取等于R/3；當R大于3000m時，則取A小于R/3。4.2.1高速公路平面設計—緩和曲線設計4.2.1高速公路平面設計—緩和曲線設計實操訓練：編制《直線、曲線及轉角一覽表》，資料如下：(一)平面線形設計要點1、平面線形設計一般原則(1)平面形應直捷、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)；(2)保持平面線形的均衡與連貫；(3)應避免連續(xù)急彎的線形；4.2.1高速公路平面設計—組合設計與設計成果(4)平曲線應有足夠的長度。《規(guī)范》規(guī)定了平曲線最小長度如下表所示。4.2.1高速公路平面設計—組合設計與設計成果當路線轉角≤7°時，應設置較長的平曲線，其長度規(guī)定如下：4.2.1高速公路平面設計—組合設計與設計成果2、平面線形組合類型可根據(jù)具體情況選用下述幾種線形組合形式：(1)基本型基本型是按“直線—回旋線—圓曲線—回旋線—直線”的順4.2.1高速公路平面設計—組合設計與設計成果序組合的。兩個回旋線的參數(shù)值可以根據(jù)地形條件設計成對稱型(A1

=A2)或非對稱型(A1≠A2)

曲線；為使線形連續(xù)協(xié)調(diào)，回旋線—圓曲線—回旋線的長度之比宜為1∶1∶1左右；設置基本型的幾何條件：α＞2β0(α為圓曲線轉角

，β0為緩和曲線角)4.2.1高速公路平面設計—組合設計與設計成果(2)S型兩個反向圓曲線用回旋線連接起來的組合線形為S型。4.2.1高速公路平面設計—組合設計與設計成果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，有條件時宜小于1.5。當條件受限時S型的兩個反向回旋線間可以用直線或回旋線

部分重合，但長度應符合：L≤(A1+A2)/40式中：L—反向回旋線間短直線或重合段的長度，m；A1、A2—回旋線參數(shù)兩圓曲線半徑之比不宜過大，以小于等于2為宜。4.2.1高速公路平面設計—組合設計與設計成果(3)復曲線①直線與兩同向圓曲線直接相連形式(lF=0，ls=0)：

直線—圓曲線R1—圓曲線R2—直線4.2.1高速公路平面設計—組合設計與設計成果②兩同向圓曲線兩端設置緩和曲線形式(lF=0，ls≠0)：直線—回旋線A1—圓曲線R1—圓曲線R2—回旋線A2－直線4.2.1高速公路平面設計—組合設計與設計成果③卵型用一個回旋線連接兩個同向圓曲線的組合形式。直線—回旋線A1—圓曲線R1—回旋線—圓曲線R2—回旋線A2—直線4.2.1高速公路平面設計—組合設計與設計成果卵型組合的回旋線參數(shù)宜符合：R2/2≤A≤R2式中：A—回旋線參數(shù)；R2—小圓曲線半徑，(m)；兩圓曲線半徑之比，以0.2--0.8為宜。4.2.1高速公路平面設計—組合設計與設計成果(4)凸型兩個同向回旋線間不插入圓曲線而徑相銜接的線形稱為凸型。有：α=2β0(α為圓曲線轉角，β0為緩和曲線角)4.2.1高速公路平面設計—組合設計與設計成果(5)復合型兩個及兩個以上同向回旋線，在曲率相等處相互連接的形式稱為復合型。復合型的兩個回旋線參數(shù)之比以小于1∶1.5為宜。4.2.1高速公路平面設計—組合設計與設計成果(6)C型同向曲線的兩個回旋線在曲率為零處徑相銜接(即連接處曲率為0，R=∞)的形式稱為C型。C型的線形組合方式只有在特殊地形條件下方可采用。4.2.1高速公路平面設計—組合設計與設計成果(二)公路平面設計成果1、直線、曲線及轉角一覽表“直線、曲線及轉角一覽表”全面反映路線的平面位置和路線平面線形的各項指標，它是公路設計的主要成果之一。完成該表后才能計算“逐樁坐標表”和繪制“路線平面設計圖”。4.2.1高速公路平面設計—組合設計與設計成果3、路線平面設計圖路線平面圖是公路設計文件的重要組成部分，該圖全面、清晰地反映公路平面位置和經(jīng)過地區(qū)的地形、地物等，它是平面設計的重要成果之一。4.2.1高速公路平面設計—組合設計與設計成果2、逐樁坐標表高速、一級公路的線形指標高，在測設和放線時需采用坐標法才能保證測設精度。所以平面設計成果必須提供一份“逐樁坐標表”。4.2.1高速公路平面設計—組合設計與設計成果(1)平面圖的比例尺和測繪范圍路線平面圖指包括公路中線在內(nèi)的有一定寬度帶狀地形。①比例尺的采用工程可行性研究采用1∶10000的比例尺測繪；初步設計、施工圖設計用1∶2000；地形復雜的路線初步設計、施工圖設計可采用1∶500或1∶1000。4.2.1高速公路平面設計—組合設計與設計成果②測繪范圍路線帶狀地形圖的測繪寬度，一般路中線兩側各100--200m；對1∶5000的地形圖，測繪寬度每側應不小于250m，若有比較線，測繪寬度應將比較線包括進去。4.2.1高速公路平面設計—組合設計與設計成果③路線平面圖的內(nèi)容應示出地形、地物、路線位置及樁號、斷鏈、平曲線主要樁位與其他主要交通路線的關系、縣以上境界，標注水準點、導線點及坐標格網(wǎng)或指北圖式、示出特大橋、大橋、中橋、隧道、路線交叉位置等，圖中還應列出平曲線要素表。4.2.1高速公路平面設計—組合設計與設計成果②控制點的展繪各種比例尺的地形圖，均應展繪出測繪寬度內(nèi)的各等級三角點、導線點、圖根點、水準點等，并按規(guī)定的