公路设计——第2讲_平面设计2-1.ppt

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1、跳转到第一页第三章第三章 平面设计平面设计 一、路一、路 线（线（ Route）n 道路是一条三维空间的实体。道路是一条三维空间的实体。n 它是由路基、路面、桥梁、涵它是由路基、路面、桥梁、涵洞洞、隧道和沿线设、隧道和沿线设施所组成的线形构造物。施所组成的线形构造物。n 路线路线：是指道路中线的空间位置。是指道路中线的空间位置。n 路线平面图：路线平面图：路线在水平面上的投影路线在水平面上的投影。n 路线纵断面图：路线纵断面图：沿道路中线的竖向剖面图，再行沿道路中线的竖向剖面图，再行展开即是路线的纵断面。展开即是路线的纵断面。n 路线横断面图：路线横断面图：道路中线上任意一点的法向切面道路中线

2、上任意一点的法向切面是道路在该点横断面。是道路在该点横断面。 第一节第一节 道路平面线形道路平面线形 道路的平纵断面示意图跳转到第一页n 路线平面设计：路线平面设计：在路线平面图上研究道路的基本在路线平面图上研究道路的基本走向及线形的过程。走向及线形的过程。n 路线纵断面设计：路线纵断面设计：在路线纵断面图上研究道路纵在路线纵断面图上研究道路纵坡及坡长的过程。坡及坡长的过程。n 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在路线横断面图上研究路基断面形状的过程。面形状的过程。 n 路线设计：路线设计：指确定路线空间位置和各部分几何尺指确定路线空间位置和各部分几何尺寸的工作。寸的工

3、作。 一般是一般是先定平面先定平面，并沿这个平面线，并沿这个平面线形进行勘查测量，以取得地面线、地质形进行勘查测量，以取得地面线、地质及水文地质等资料。及水文地质等资料。然后再设计纵断面然后再设计纵断面和横断面和横断面。为求得线形的均衡和减少土。为求得线形的均衡和减少土石方工程量，石方工程量，必要时再修改平面位置必要时再修改平面位置。这样经过几次反复，可望得到一个令人这样经过几次反复，可望得到一个令人满意的结果。满意的结果。设计顺序：设计顺序：（一）（一） 汽车行驶轨迹汽车行驶轨迹 （1）汽车运行轨迹是连续的、圆滑的汽车运行轨迹是连续的、圆滑的，即在任何一点不出现错头和破折；即在任何一点不出现

4、错头和破折； （2）其曲率是连续的其曲率是连续的，即轨迹上任意一，即轨迹上任意一点不出现两个曲率值；点不出现两个曲率值； （3）其曲率的变化率是连续的其曲率的变化率是连续的，即轨迹，即轨迹上任意一点不出现两个曲率变化率的值。上任意一点不出现两个曲率变化率的值。二、平面线形设计的基本要求二、平面线形设计的基本要求（Essential Demand of Plane Line Design）跳转到第一页n行驶中汽车的轨迹的几何特征：行驶中汽车的轨迹的几何特征：n（1 1）轨迹连续。这个轨迹是连续的和圆滑的，即）轨迹连续。这个轨迹是连续的和圆滑的，即在任何一点上下出现错头和破折；在任何一点上下出现错

5、头和破折；2-1 不连续的平面线形不连续的平面线形跳转到第一页n（2 2）曲率连续。其曲率是连续的，即轨迹上任一）曲率连续。其曲率是连续的，即轨迹上任一点不出现两个曲率的值。点不出现两个曲率的值。2- 曲率不连续的平面线形曲率不连续的平面线形a )路线图路线图b)曲率图曲率图直线圆直直线圆直线线: 不满足第二、不满足第二、三条性质，但三条性质，但满足第一条要满足第一条要求，满足了车求，满足了车辆的直行和转辆的直行和转向要求，可作向要求，可作为低等级山区为低等级山区道路采用。道路采用。跳转到第一页n（3 3）曲率变化连续。其曲率的变化率是连续的，）曲率变化连续。其曲率的变化率是连续的，即轨迹上任

6、一点不出现两个曲率变化率的值。即轨迹上任一点不出现两个曲率变化率的值。2- 曲率连续的平面线形曲率连续的平面线形（二）（二） 平面线形要素平面线形要素 1、汽车导向轮旋转面与车身纵轴的关系：、汽车导向轮旋转面与车身纵轴的关系：（1）角度为零；）角度为零； 直线直线 （2）角度为常数；）角度为常数； 圆曲线圆曲线 （3）角度为变数。）角度为变数。 缓和曲线缓和曲线 2、平面线形的三要素：、平面线形的三要素： 1) 直线直线曲率为零的线形；曲率为零的线形； 2) 圆曲线圆曲线曲率为常数的线形；曲率为常数的线形； 3) 缓和曲线缓和曲线曲率为变数的线形。曲率为变数的线形。 现代道路每线形正是由上述三

7、种线现代道路每线形正是由上述三种线形构成的，称为形构成的，称为“平面线形三要素平面线形三要素”。图 3-3 曲率连续的路线图3-4 路线的平面图 3-3 曲 率 连 续 的 路 线图 3-4 路 线 的 平 面跳转到第一页第二节第二节 直线直线一、直线的特点（一、直线的特点（The Character of Straight Line） 1、优点、优点 （1）因为两点之间以直线为最短因为两点之间以直线为最短，一般在定线，一般在定线时，只要地势平坦、无大的地面障碍物，定线人员都时，只要地势平坦、无大的地面障碍物，定线人员都首先考虑采用直线通过；首先考虑采用直线通过； （2）笔直的道路给人以短捷、

8、直达的良好印象，笔直的道路给人以短捷、直达的良好印象，给人以美的感受给人以美的感受； （3）汽车在直线行驶时）汽车在直线行驶时受力简单，方向明确，受力简单，方向明确，驾驶操作简易驾驶操作简易； （4）从测设上看，）从测设上看，直线只需定出两点，就可方直线只需定出两点，就可方便地测定方向和距离便地测定方向和距离。 2、缺点、缺点 （1）过长的直线易使驾驶员感到单过长的直线易使驾驶员感到单调、疲倦调、疲倦，难以目测车间距离，于是产，难以目测车间距离，于是产生尽快驶出直线的急躁情绪，车速一再生尽快驶出直线的急躁情绪，车速一再加快，很容易造成交通事故；加快，很容易造成交通事故； （2）在地形变化复杂地

9、段，）在地形变化复杂地段，直线线直线线形难于与地形相协调形难于与地形相协调，造成工程费用显，造成工程费用显著增高。著增高。跳转到第一页二、直线的运用（二、直线的运用（Application of Straight Line）n 1. 宜采用直线线形的路段：宜采用直线线形的路段：n（1）不受地形、地物限制的平坦地区或山间的开阔）不受地形、地物限制的平坦地区或山间的开阔谷地；谷地；n（2）市镇及其近郊，或规划方正的农耕区等以直线）市镇及其近郊，或规划方正的农耕区等以直线条为主的地区；条为主的地区；n（3）长的桥梁、隧道等构造物路段；）长的桥梁、隧道等构造物路段； n（4）路线交叉点及其前后；）路线

10、交叉点及其前后；n（5）双车道公路提供超车的路段。）双车道公路提供超车的路段。跳转到第一页n（1）在直线上纵坡不宜过大，因长直线再加下陡）在直线上纵坡不宜过大，因长直线再加下陡坡更易导致高速度。坡更易导致高速度。n（2）长直线与大半径凹竖曲线组合为宜，这样可）长直线与大半径凹竖曲线组合为宜，这样可以使生硬呆板的直线得到一些缓和。以使生硬呆板的直线得到一些缓和。n2. 当采用长的直线线形时，应注意的问题当采用长的直线线形时，应注意的问题：跳转到第一页n2. 当采用长的直线线形时，应注意的问题当采用长的直线线形时，应注意的问题：n（3）道路两侧过于空旷时，宜采取植不同树种或）道路两侧过于空旷时，宜

11、采取植不同树种或设置一定建筑物、雕塑、广告牌等措施，以改善单设置一定建筑物、雕塑、广告牌等措施，以改善单调的景观。调的景观。n（4）长直线或长下坡的尽头的平曲线，除曲线半）长直线或长下坡的尽头的平曲线，除曲线半径、超高、视距等必须符合规定外，还必须采取设径、超高、视距等必须符合规定外，还必须采取设置标志、增加路面抗滑能力等安全措施。置标志、增加路面抗滑能力等安全措施。 跳转到第一页标准标准规定：直线的最大与最小长度应有所限制。一条公路的直线与规定：直线的最大与最小长度应有所限制。一条公路的直线与曲线的长度设计应合理。曲线的长度设计应合理。德国规定直线的最大长度（以米计）为德国规定直线的最大长度

12、（以米计）为20V（计算行车速度，（计算行车速度，km/h）（适于高速公路适于高速公路V100km/hV100km/h）。）。公路线形首先考虑的不是在平面线形上尽量多采用直线，或者是必须由公路线形首先考虑的不是在平面线形上尽量多采用直线，或者是必须由连续的曲线所构成，而是连续的曲线所构成，而是必须采用与自然地形相协调的线形必须采用与自然地形相协调的线形。合理利用地形和避免采用长直线合理利用地形和避免采用长直线。在在公路工程技术标准公路工程技术标准中，由于缺乏资料目前尚无明确规定，但在中，由于缺乏资料目前尚无明确规定，但在公路路线设计规范公路路线设计规范中已明确在确定直线长度时，必须持谨慎态度，

13、中已明确在确定直线长度时，必须持谨慎态度，尽量不采用较长的直线。直线的最大长度可参见下表尽量不采用较长的直线。直线的最大长度可参见下表 。3. 最大直线长度问题：最大直线长度问题：设计车速 V(km/h) 120 100 80 60 40 30 20 直线最大长度(20V)(m) 2400 2000 1600 1200 800 600 400 一般值（6V） 720 600 480 360 240 180 120 同向曲线 间 特殊值(2.5V) 100 75 50 直 线 最小 长 度 (m) 反向曲线间（2V） 240 200 130 120 80 60 40 跳转到第一页1同向曲线间的直

14、线最小长度同向曲线间的直线最小长度互相通视的同向曲线间若插以短直线互相通视的同向曲线间若插以短直线（称为断背曲线），容易产生把直线和两端（称为断背曲线），容易产生把直线和两端曲线看成为反向曲线的错觉，造成驾驶员操曲线看成为反向曲线的错觉，造成驾驶员操作失误，在设计中这种情况应尽量避免。作失误，在设计中这种情况应尽量避免。规规范范规定：规定：u 当当设计速度设计速度60km/h60km/h时，同向曲线间的直线最小时，同向曲线间的直线最小长度（以长度（以m m计）以不小于设计速度（以计）以不小于设计速度（以km/hkm/h计）的计）的6 6倍倍为宜；为宜；u 对于对于设计速度设计速度40km/h4

15、0km/h时，参考执行即可。时，参考执行即可。u 在受到条件限制时，宜将同向曲线改为大半径曲在受到条件限制时，宜将同向曲线改为大半径曲线或将两曲线作成复曲线、卵形曲线或线或将两曲线作成复曲线、卵形曲线或C C形曲线。形曲线。 三、直线的最小长度（三、直线的最小长度（The Minimum Length of Straight Line ）跳转到第一页跳转到第一页2反向曲线间的直线最小长度反向曲线间的直线最小长度转向相反的两圆曲线之间，考虑到为设置超高和转向相反的两圆曲线之间，考虑到为设置超高和加宽缓和段的需要，以及驾驶员转向的需要，应设置加宽缓和段的需要，以及驾驶员转向的需要，应设置一定长度的

16、直线。一定长度的直线。 规范规范规定规定：当设计速度当设计速度60km/h时，反向曲线时，反向曲线间直线最小长度（以间直线最小长度（以m计）以不小于设计速度（以计）以不小于设计速度（以km/h计）的计）的2倍为宜。倍为宜。 当设计速度当设计速度40km/h时，可参照上述规定执行。时，可参照上述规定执行。当直线两端设置有缓和曲线时，也可以直接相连，当直线两端设置有缓和曲线时，也可以直接相连，构成构成S型曲线。型曲线。 2Vl跳转到第一页 一、圆曲线的几何元素一、圆曲线的几何元素（The Geometry Element of Circular Curve）n各级公路和城市道路不论转角大小均应设置

17、平曲各级公路和城市道路不论转角大小均应设置平曲线，而圆曲线是平曲线中的主要组成部分。线，而圆曲线是平曲线中的主要组成部分。n路线平面线形中常用的单曲线、复曲线、双交点路线平面线形中常用的单曲线、复曲线、双交点或多交点曲线、虚交点曲线、回头曲线等中一般均或多交点曲线、虚交点曲线、回头曲线等中一般均包含了圆曲线。包含了圆曲线。n圆曲线具有易与地形相适应、可循性好、线形美圆曲线具有易与地形相适应、可循性好、线形美观、易于测设等优点，使用十分普遍。观、易于测设等优点，使用十分普遍。 第三节 圆曲线（ Circular Curve）跳转到第一页n圆曲线几何元素为：圆曲线几何元素为：L2TJ1)2R(se

18、cER180L2RtgT式中：式中： T切线长切线长 (m) ； L曲线长曲线长 (m) ； E外距外距 (m) ； J超距（校正数）超距（校正数）(m) ； R圆曲线半径圆曲线半径 (m) ； 转角（度）。转角（度）。跳转到第一页n 计算基点为交点里程桩号，记为计算基点为交点里程桩号，记为JDJD，n ZY=JD-TZY=JD-Tn YZ=ZY+L YZ=ZY+Ln QZ=ZY+L/2 QZ=ZY+L/2n JD=QZ+J/2 JD=QZ+J/2n曲线主点里程桩号计算：曲线主点里程桩号计算：Lanzhou Jiaotong university兰州交通大学 （一）汽车行驶时横向稳定性分析（一

19、）汽车行驶时横向稳定性分析 1.1.汽车在曲线上行驶所受的离心力汽车在曲线上行驶所受的离心力YX二、圆曲线半径（二、圆曲线半径（The Radius of Circular Curve）Lanzhou Jiaotong university兰州交通大学1.1.汽车在弯道上行驶所受的离心力。汽车在弯道上行驶所受的离心力。假定：假定：汽车在圆曲线上作匀速圆运汽车在圆曲线上作匀速圆运动。动。离心力：离心力：汽车在弯道上，由于惯性汽车在弯道上，由于惯性产生离心力。产生离心力。作用点：作用点：汽车重心汽车重心 方向：方向：水平水平背离圆心背离圆心大小：大小： gRGvF2离心力的影响：离心力的影响：对汽

20、车在对汽车在平曲线上行驶的稳定性影平曲线上行驶的稳定性影响很大，可能产生横向滑响很大，可能产生横向滑移或横向倾覆。移或横向倾覆。超高：超高：为了减少离心力的作用，保证汽车在平曲线上稳定行驶，必须使平曲为了减少离心力的作用，保证汽车在平曲线上稳定行驶，必须使平曲 线上的路面做成外侧高、内侧低呈单向横披的形式，称为横向超高。线上的路面做成外侧高、内侧低呈单向横披的形式，称为横向超高。二汽车行驶时的横向稳定性分析二汽车行驶时的横向稳定性分析Lanzhou Jiaotong university兰州交通大学抵消部分离心力的工程措施(超高)如果离心力过大，将会对行车产生不良影响，所以在工程中抵消离心力的

21、作用，保证汽车在平曲线上行驶的稳定性，把路面做成侧低外侧高的单向横坡形式，也就是超高，单向横坡的坡度为超高率。汽车在具有超高的平曲线上行驶，重力的水平分力可以抵消一部分离心力的作用，其余由横向摩阻力来平衡。Lanzhou Jiaotong university兰州交通大学. .曲线上汽车的受力分析曲线上汽车的受力分析 将离心力将离心力F和车重分解为平行于路面的横向和车重分解为平行于路面的横向力和垂直于路面的竖向力，即：力和垂直于路面的竖向力，即： 横向力：横向力： XFcosGSin 竖向力：竖向力： YFSinGcos 很小，可以认为很小，可以认为sintgiy ，cos1 ， iy称为横向

22、超高坡度称为横向超高坡度22yyyGvvXF GiGiGigRgR Lanzhou Jiaotong university兰州交通大学. .曲线上汽车的受力分析曲线上汽车的受力分析 引入横向力系数引入横向力系数，作为衡量稳定性程，作为衡量稳定性程度的指标，其意义为度的指标，其意义为单位车重的横向力单位车重的横向力，即，即2yXviGgR 用用V V（km/hkm/h）表达上述公式，则：）表达上述公式，则：2127yViR跳转到第一页.横向稳定性分析 （）（） 横向倾覆横向倾覆：汽车在横向力的作用下，可能产生绕外侧：汽车在横向力的作用下，可能产生绕外侧车轮触地点向外倾覆的危险。车轮触地点向外倾覆

23、的危险。 XhgbY跳转到第一页n 汽车在平曲线上行驶时会产生离心力，其作用汽车在平曲线上行驶时会产生离心力，其作用点在汽车的重心，方向水平背离圆心。点在汽车的重心，方向水平背离圆心。 gRGvF2n受力分析：受力分析：n 横向力横向力X失稳失稳n 竖向力竖向力Y稳定稳定（a)a)汽车在平曲线上行驶时力的平衡汽车在平曲线上行驶时力的平衡n 离心力离心力. .横向稳定性分析横向稳定性分析跳转到第一页n将离心力将离心力F与汽车重力与汽车重力G分解为平行于路面的横分解为平行于路面的横向力向力X和垂直于路面的竖向力和垂直于路面的竖向力Y， GcosFsinYGsinFcosX跳转到第一页 由于路面横向

24、倾角由于路面横向倾角一般很小，则一般很小，则sintg=isintg=ih h，cos1cos1，其中，其中i ih h称为横向超高坡度，称为横向超高坡度，n将离心力将离心力F与汽车重力与汽车重力G分解为平行于路面的横分解为平行于路面的横向力向力X和垂直于路面的竖向力和垂直于路面的竖向力Y， 采用横向力系数来衡量稳定性程度，其意义为单位车采用横向力系数来衡量稳定性程度，其意义为单位车重的横向力，即重的横向力，即GcosFsinYGsinFcosX)igRv(GGigRGvGiFXh2h2hh2igRvGXh2iR127V跳转到第一页n横向倾覆：汽车在平曲线上行驶时，由于横向力的作用，使横向倾覆

25、：汽车在平曲线上行驶时，由于横向力的作用，使汽车绕外侧车轮触地点产生向外横向倾覆。汽车绕外侧车轮触地点产生向外横向倾覆。n 汽车内侧车轮支反力汽车内侧车轮支反力N N1 1为为0 0。n 倾覆力矩等于或大于稳定力矩。倾覆力矩等于或大于稳定力矩。(b)(b)横向倾覆条件分析横向倾覆条件分析跳转到第一页n倾覆力矩：倾覆力矩：XhXhg g横向倾覆平衡条件分析：横向倾覆平衡条件分析：2bG2bG)(Fi2bYhn 稳定力矩：稳定力矩：跳转到第一页n倾覆力矩：倾覆力矩：XhXhg g横向倾覆平衡条件分析：横向倾覆平衡条件分析：2bGXhggh2bGX2bG2bG)(Fi2bYhn 稳定力矩：稳定力矩：

26、n 稳定、平衡条件：稳定、平衡条件：)i2hb127(VRhg2minh2iR127Vn 汽车在平曲线上行驶时，不产生横向倾覆的最小平汽车在平曲线上行驶时，不产生横向倾覆的最小平曲线半径曲线半径R min：跳转到第一页 横向滑移横向滑移：汽车在横向力的作用下，可能产生沿横向力方汽车在横向力的作用下，可能产生沿横向力方向的侧向滑移。向的侧向滑移。 滑移条件：滑移条件：横向力大于或等于轮胎与路面之间的横向附着横向力大于或等于轮胎与路面之间的横向附着力。即：力。即： 利用此式可计算出汽车在平曲线上行驶时，不产生横利用此式可计算出汽车在平曲线上行驶时，不产生横向滑移的最小平曲线半径向滑移的最小平曲线半

27、径R R或最大允许行驶速度或最大允许行驶速度V V。( () )横向滑移条件分析横向滑移条件分析hhGYXhGX 横向附着系数横向附着系数 2127hyVRih跳转到第一页 汽车在平曲线上行驶时的横向稳定性主要取决于横向力系汽车在平曲线上行驶时的横向稳定性主要取决于横向力系数值的大小。数值的大小。 现代汽车在设计制造时重心较低，一般现代汽车在设计制造时重心较低，一般 汽车在平曲线上行驶时，在发生横向倾覆之前先产生横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现象。在道路设计中应保证汽车不产生横向滑移，同向滑移现象。在道路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。

28、时也就保证了横向倾覆的稳定性。 (3)横向稳定性的保证横向稳定性的保证 ghb212ghb5 . 0hhghb2跳转到第一页XY（一）（一）计算计算公式与因素公式与因素n根据汽车行驶在曲线上力的平衡式根据汽车行驶在曲线上力的平衡式计算曲线半径计算曲线半径：二、圆曲线半径（二、圆曲线半径（The Radius of Circular Curve）GsinFcosXy2y2yXFGiGvGigRvG(i )gR2127yViR跳转到第一页n（一）（一）计算计算公式与因素公式与因素n根据汽车行驶在曲线上力的平衡式根据汽车行驶在曲线上力的平衡式计算曲线半径计算曲线半径：2127()yVRin式中：式中

29、：V计算行车速度，（计算行车速度，（km/h）；）；n 横向力系数；横向力系数；n iy超高横坡度；超高横坡度；n当设超高时当设超高时 ：在车速在车速V一定的条件下，最小曲线半径一定的条件下，最小曲线半径Rmin决定于容许的决定于容许的最大横向力系数最大横向力系数max和最大横向超高坡度。和最大横向超高坡度。跳转到第一页n（1 1）危及行车安全）危及行车安全n 汽车能在弯道上行驶的基本前提是轮胎不在路面汽车能在弯道上行驶的基本前提是轮胎不在路面上滑移，这就要求横向力系数上滑移，这就要求横向力系数低于轮胎与路面之低于轮胎与路面之间所能提供的横向摩阻系数间所能提供的横向摩阻系数f:f:n f fn

30、 f f与车速、路面种类及状态、轮胎状态等有关，与车速、路面种类及状态、轮胎状态等有关，一般在干燥路面上约为一般在干燥路面上约为0.40.40.80.8，在潮湿的黑色路，在潮湿的黑色路面上汽车高速行驶时，降低到面上汽车高速行驶时，降低到0.250.250.400.40。路面结。路面结冰和积雪时，降到冰和积雪时，降到0.20.2以下，在光滑的冰面上可降以下，在光滑的冰面上可降到到0.060.06（不加防滑链）。（不加防滑链）。1 1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：跳转到第一页n（2 2）增加驾驶操纵的困难）增加驾驶操纵的困难n弯道上行驶的汽车，在横向力作用

31、下，弹性的轮弯道上行驶的汽车，在横向力作用下，弹性的轮胎会产生横向变形，使轮胎的中间平面与轮迹前胎会产生横向变形，使轮胎的中间平面与轮迹前进方向形成一个横向偏移角。进方向形成一个横向偏移角。跳转到第一页n（3 3）增加燃料消耗和轮胎磨损）增加燃料消耗和轮胎磨损n 使车辆的燃油消耗和轮胎磨损增加使车辆的燃油消耗和轮胎磨损增加。n 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（% %）n 0 100 1000 100 100n 0.05 105 160 0.05 105 160n 0.10 110 220 0.10 110 220n 0.15 115 300 0.15 1

32、15 300n 0.20 120 390 0.20 120 390跳转到第一页（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

33、倾车的危险感。的舒适界限，由的舒适界限，由0.11到到0.16随行车速度而变化，设随行车速度而变化，设计中对高、低速路可取不同的数值。计中对高、低速路可取不同的数值。 美国美国AASHTOAASHTO认为认为V 70km/hV 70km/h时时=0.16=0.16，V=80 km/hV=80 km/h时，时， = 0.12= 0.12是舒适感的界限。是舒适感的界限。跳转到第一页标准标准规定：规定： 高速公路、一级公路的超高横坡度不应大于高速公路、一级公路的超高横坡度不应大于10%10%， 其它各级公路不应大于其它各级公路不应大于8%8%。 在在积雪冰冻地区，最大超高横坡度不宜大于积雪冰冻地区，

34、最大超高横坡度不宜大于6%6%。2 2关于最大超高关于最大超高：跳转到第一页ihn标准标准中规定的最小平曲线半径是汽车在曲线部中规定的最小平曲线半径是汽车在曲线部分能安全而又顺适的行驶的条件而确定的。分能安全而又顺适的行驶的条件而确定的。n最小平曲线半径的实质是汽车行驶在公路曲线部分最小平曲线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胎与路面的时，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，并使乘车人感觉良好的曲线摩阻力所允许的界限，并使乘车人感觉良好的曲线半径值。半径值。（二）最小半径的计算（二）最小半径的计算)i127(VRh2跳转到第一页是各级公

35、路按是各级公路按设计设计速度行驶的车辆能保证安全行车速度行驶的车辆能保证安全行车的最小允许半径。的最小允许半径。1 1极限最小半径极限最小半径)i127(VRh2%8hi0.1 0.17跳转到第一页一般最小半径是指各级公路按一般最小半径是指各级公路按设计设计速度行驶的车辆速度行驶的车辆能保证安全、舒适行车的最小允许半径。能保证安全、舒适行车的最小允许半径。2 2一般最小半径一般最小半径)i127(VRh20.050.06%8%6hi跳转到第一页圆曲线半径大于一定数值时，可以不设置超高，而允许设置圆曲线半径大于一定数值时，可以不设置超高，而允许设置等于直线路段路拱的反超高。等于直线路段路拱的反超

36、高。从行驶的舒适性考虑，必须把横向力系数控制到最小值。从行驶的舒适性考虑，必须把横向力系数控制到最小值。3 3不设超高的最小半径不设超高的最小半径%2hi%2hi=0.0350.040=0.0400.050跳转到第一页（三）圆曲线最大半径（三）圆曲线最大半径选用圆曲线半径时，在与地形等条件相适应的前提选用圆曲线半径时，在与地形等条件相适应的前提下应尽量采用大半径下应尽量采用大半径。但半径大到一定程度时，其几何性质和行车条件与但半径大到一定程度时，其几何性质和行车条件与直线无太大区别，容易给驾驶人员造成判断上的错误直线无太大区别，容易给驾驶人员造成判断上的错误反而带来不良后果，同时也无谓增加计算

37、和测量上的反而带来不良后果，同时也无谓增加计算和测量上的麻烦。麻烦。规范规范规定圆曲线的最大半径不宜超过规定圆曲线的最大半径不宜超过10000m10000m。跳转到第一页三、实际设计中圆曲线半径的选用原则三、实际设计中圆曲线半径的选用原则（1 1）公路线形设计时应根据沿线地形等情况，尽量）公路线形设计时应根据沿线地形等情况，尽量选用较大半径。在不得已情况下方可使用极限最小半选用较大半径。在不得已情况下方可使用极限最小半径；径；（2 2）在确定圆曲线半径时，应注意：）在确定圆曲线半径时，应注意：一般情况下宜采用超高为一般情况下宜采用超高为2的圆曲线半径。的圆曲线半径。当地形条件许可时，应尽量采用

38、大于或接近于一般最小半径的当地形条件许可时，应尽量采用大于或接近于一般最小半径的值；值；地形条件特殊困难而不得已时，方可采用圆曲线最小半径的地形条件特殊困难而不得已时，方可采用圆曲线最小半径的“最小值最小值”；应同前后线形要素相协调，使之构成连续、均衡的曲线线型；应同前后线形要素相协调，使之构成连续、均衡的曲线线型； 应同纵断面线形相配合，必须避免小半径圆曲线与陡坡相重应同纵断面线形相配合，必须避免小半径圆曲线与陡坡相重合。合。跳转到第一页4 4. .实际设计中圆曲线半径的选用原则实际设计中圆曲线半径的选用原则Lanzhou Jiaotong University兰州交通大学本节课作业 作业：16 1、7、8、920082008年年1111月月2011年11月