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第三讲 平面线形规划设计
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平面线形规划设计的内容 道路 是由路基、路面、桥梁、涵洞、隧道和沿线设施所组成的一条三维空间构造物。
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平面线形规划设计的内容 道路线形 路线纵断面 路线横断面 道路平面线形 道路路幅中心线的立体形状。
沿道路中线竖直剖切，再行展开即是路线的纵断面。 路线横断面 道路中线上任意一点的法向切面是道路在该点横断面。 道路平面线形 道路中线在平面上的投影形状。 路线设计是指确定路线空间位置和各部分的几何尺寸，包括路线平面设计、路线纵断面设计和横断面设计。三者之间相互关联，既分别进行，又要全面考虑。
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平面线形规划设计的内容 直线 圆曲线 平面线形 曲线 缓和曲线
曲线由圆曲线及两端缓和曲线组成。当圆曲线半径足够大时，可使直线与圆曲线直接衔接（相切）；当设计车速较高、圆曲线半径较小时，直线与圆曲线之间以及圆曲线之间要插设缓和曲线。 直线 圆曲线 平面线形 曲线 缓和曲线
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平面线形规划设计的内容 平面线形要素 1．角度为零： 2．角度为常数： 3．角度为变数： 曲率为0——直线 曲率为常数——圆曲线
导向轮与车身纵轴 汽车行驶轨迹线 1．角度为零： 2．角度为常数： 3．角度为变数： 曲率为0——直线 曲率为常数——圆曲线 曲率为变数——缓和曲线 现代道路平面线形是由上述三种基本线形构成的，称为平面线形三要素。
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平面线形规划设计 路线坐标与方位角计算 行车视距 城市道路平面线形设计 理论介绍主要正对本文研究的I型裂缝
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平面线规划设计 一、圆曲线 圆曲线是平曲线中的主要组成部分。 圆曲线几何元素为： 易与地形相适应、可循性好、线形美观、易于测设。 优点
道路为了绕避障碍，以使车辆平顺的由前一条直线路段转向驶入后一条直线路段，一般采用圆曲线进行连接 平面线规划设计 一、圆曲线 圆曲线是平曲线中的主要组成部分。 圆曲线几何元素为： 易与地形相适应、可循性好、线形美观、易于测设。 优点
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平面线规划设计 二、圆曲线半径 根据汽车行驶在曲线上力的平衡式计算曲线半径： 当设超高时 ： 式中：V——计算行车速度，（km/h）；
μ——横向力系数； ih——道路横陂
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平面线规划设计 二、圆曲线半径 X Y
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平面线形规划设计的内容
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平面线规划设计 μ使车辆的燃油消耗和轮胎磨损增加。 横向力系数μ 燃料消耗（%） 轮胎磨损（%） 0 100 100
横向力系数越小，乘客越舒适，燃料消耗与轮胎磨损越少。 表1-4-2、1-4-3. μ使车辆的燃油消耗和轮胎磨损增加。 横向力系数μ 燃料消耗（%） 轮胎磨损（%） 理论介绍主要正对本文研究的I型裂缝
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平面线规划设计 μ值的增大，乘车舒适感恶化。 当μ= 0.10时，不感到有曲线存在，很平稳； 当μ= 0.15时，稍感到有曲线存在，尚平稳；
当μ= 0.20时，己感到有曲线存在，稍感不稳定； 当μ= 0.35时，感到有曲线存在，不稳定； 当μ= 0.40时，非常不稳定，有倾车的危险感。 理论介绍主要正对本文研究的I型裂缝
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平面线规划设计 圆曲线半径分为不设超高的最小半径、极限最小半径和一般最小半径。 1、极限最小半径 2、不设超高的最小半径 3、一般最小半径
理论介绍主要正对本文研究的I型裂缝
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平面线规划设计 1．极限最小半径 各级公路按设计速度行驶的车辆能保证安全行车的最小允许半径。（最大超高和允许的横向阻力系数）
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平面线规划设计 2．一般最小半径 各级公路按设计速度行驶的车辆能保证安全、舒适行车的最小允许半径。
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平面线规划设计 3．不设超高的最小半径 圆曲线半径大于一定数值时，可以不设置超高，汽车若沿双向路拱外侧行驶时，路面的摩擦力足以保证安全行驶所采用的最小半径。 从行驶的舒适性考虑，必须把横向力系数控制到最小值。
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平面线规划设计
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平面线规划设计 （三）圆曲线最大半径 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觉反而带来不良后果，同时也无谓增加计算和测量上的麻烦。 我国的道路设计规范提出了相关规定，可以查取这些数据，选用适合的半径。 《规范》规定圆曲线的最大半在不宜超过10000m。
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平面线规划设计 缓和曲线
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平面线规划设计 1．曲率连续变化，便于车辆行驶 2．离心加速度逐渐变化，旅客感觉舒适 3．超高横坡度逐渐变化，行车更加平稳
4．与圆曲线配合得当，增加线形美观
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平面线规划设计 行驶时间不过短 旅客感觉舒适
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平面线规划设计 缓和曲线的省略 在直线和圆曲线间设置缓和曲线后，圆曲线产生了内移，其位移值为p
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平面线规划设计 在Ls一定的情况下，p与圆曲线半径成反比，当R大到一定程度时，p值将会很小。这时缓和曲线的设置与否，线形上已经没有多大差异。
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平面线规划设计 超高 超高设置 什么是超高？
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平面线规划设计 城市道路最大超高值 表3-2-4. 圆曲线半径为极限最小半径时，采用最大超高 超高计算公式：
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平面线规划设计
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平面线规划设计 超高设置在立交的匝道上和山地风景区道路上。 城市道路上一般不设置超高。
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平面线规划设计 为什么要加宽？ 加宽设置 城市道路小半径圆曲线每条车道的加宽值，表3-2-6
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平面线规划设计
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行车视距 夜间行车:设计不考虑 平面： 平曲线（暗弯） 平面交叉处 纵断面：凸竖曲线 凹竖曲线： (下穿式立体交叉)
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行车视距 行车视距分类： (1)停车视距：汽车行驶时，自驾驶人员看到前方障碍物时起，至到达障碍物前安全停止，所需的最短距离。
(2)会车视距：在同一车道上两对向汽车相遇，从相互发现时起，至同时采取制动措施使两车安全停止，所需的最短距离。 (3)超车视距 (4)错车视距
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行车视距 一、停车视距 1．定义：停车视距是指驾驶人员发现前方有障碍物后，采取制定措施使汽车在障碍物前停下来所需要的最短距离。
2．停车视距构成： 反应距离 制动距离 安全距离 停车距离ST
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行车视距 2．停车视距构成： （1）反应距离：当驾驶人员发现前方的阻碍物，经过判断决定采取制动措施的那一瞬间到制动器真正开始起作用的那一瞬间汽车所行驶的距离。 感觉时间为1.5s； 制动反应时间（制定生效时间）取1.0s。 感觉和制动反应的总时间t=2.5s， 在这个时间内汽车行驶的距离为
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行车视距 （2）制动距离：是指汽车从制动生效到汽车完全停住，这段时间内所走的距离。 （3）停车视距ST：（考虑一定的安全距离）
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行车视距 二、会车视距 定义：在同一车道上两对向汽车相遇，从相互发现时起，至同时采取制动措施使两车安全停止，所需的最短距离。 会车视距构成：
（1）反应距离：双向驾驶员及车辆 （2）制动距离：双向车辆 （3）安全距离：双向车辆保持间距 因此，会车视距SH约等于2倍停车视距。
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行车视距 行车视距的选用
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行车视距 平面线形视距的保证
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行车视距
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平面线形设计要点
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平面线规划设计 平面线形的组合与衔接 （一）直线与曲线的组合
平面曲线的半径、长度与相邻的直线长度应相适应，过长的直线段会使司机感到疲倦，容易肇事。 长直线顶端应避免小半径曲线；
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如若不可避免，同向曲线间的短直线可用大半径的曲线代替。
平面线规划设计 （二）曲线与曲线的组合 1、同向曲线（转向相同的相邻两曲线），应避免断背曲线，中间直线最小长度宜大于或等于6倍计算行车速度。 如若不可避免，同向曲线间的短直线可用大半径的曲线代替。
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平面线规划设计
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平面线规划设计 2、反向曲线（转向相反的两相邻曲线），中间直线长度宜大于或等于2倍计算行车速度.
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平面线规划设计 3、复曲线 不同半径的两同向曲线直接相连组合而成的曲线 采用复曲线的条件：p58
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复习题 1、什么是平面线形？ 2、什么是横向力系数？它的物理含义是什么？ 它的取值与乘客舒适程度以及轮胎磨耗、燃料消耗的关系？
3、缓和曲线设置目的、作用？
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平面线规划设计 1、什么是超高，为什么设置超高 ？ 2、不设超高的最小半径、极限最小半径、一般最小半径 3、为什么要设置加宽 ？
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1、同向曲线、反向曲线间最小直线长度？ 2、什么是复曲线？ 3、什么是行车视距？ 4、横净距？
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