第三章 平面设计一、路 线
道路是一条三维空间的实体 。
它是由路基,路面,桥梁,涵 洞,隧道和沿线设施所组成的线形构造物 。
路线,是指道路中线的空间位置 。
路线平面图,路线在水平面上的投影 。
路线纵断面图,沿道路中线的竖向剖面图，再行展开即是路线的纵断面。
路线横断面图,道路中线上任意一点的法向切面是道路在该点横断面。
第一节 道路平面线形概述
路线平面设计,在路线平面图上研究道路的基本走向及线形的过程 。
路线纵断面设计,在路线纵断面图上研究道路纵坡及坡长的过程 。
路线横断面设计,在路线横断面图上研究路基断面形状的过程。
路线设计,指确定路线空间位置和各部分几何尺寸的工作 。
二、平面线形设计的基本要求
行驶中汽车的轨迹的几何特征：
（ 1） 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；
（ 一 ） 汽车行驶轨迹
（ 2） 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 。
（ 3） 曲率变化连续 。 其曲率的变化率是连续的,
即轨迹上任一点不出现两个曲率变化率的值 。
（二）平面线形要素
行驶中汽车 的 导向轮与车身纵轴之间 的 关系：
1,角度为零：
2,角度为常数：
3,角度为变数：
汽车行驶轨迹线曲率为 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正是由上述三种基本线形构成的,称为平面线形三要素 。
第二节 直线一,直线的特点
直线距离短，直 捷,通视条件好 。
汽车在直线上行驶受力简单，方向明确，驾驶操作简易。
便 于测设 。
直线线形大多难于与地形相协调,若长度运用不当,
不仅破坏了线形的连续性,也不便达到线形设计自身的协调 。
过长的直线易使驾驶人感到单调,疲倦,难以目测车间距离 。
二,直线的运用
1,宜采用直线线形的路段：
（ 1） 不受地形,地物限制的平坦地区或山间的开阔谷地；
（ 2） 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；
（ 3） 长的桥梁,隧道等构造物路段；
（ 4） 路线交叉点及其前后；
（ 5） 双车道公路提供超车的路段 。
（ 1） 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 。
（ 2） 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 。
2,当采用长的直线线形时,应注意的问题,
2,当采用长的直线线形时,应注意的问题,
（ 3） 道路两侧过于空旷时,宜采取植不同树种或设置一定建筑物,雕塑,广告牌等措施,以改善单调的景观 。
（ 4）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，还必须采取设置标志、增加路面抗滑能力等安全措施。
（ 1） 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 。
（ 2） 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 。
,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 20V（ 计算行车速度,km/h） （ 适于高速公路 V≥ 100km/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 。
合理利用地形和避免采用长直线 。
3,最大直线长度问题：
1,同向曲线间的直线最小长度
,规范,,同向曲线间的最短直线长度以不小于设计速度的 6倍为宜 （ 6V） 。
三,直线的最小长度
2,反向曲线间的直线最小长度
,规范,规定：反向曲线间最小直线长度 （ 以 m计 ）
以不小于设计速度 （ 以 km／ h计 ） 的 2倍为宜 。
一,圆曲线的几何元素
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 。
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包含了圆曲线 。
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 。
第三节 圆曲线
圆曲线几何元素为：
L2TJ
1)
2
α
R (s ecE
Rα
180
π
L
2
α
R tgT
计算基点为交点里程桩号,记为 JD，
ZY=JD-T
YZ=ZY+L
QZ=ZY+L/2
JD=QZ+J/2
曲线主点里程桩号计算：
XY
（ 一 ） 计算 公式与因素
根据汽车行驶在曲线上力的平衡式 计算曲线半径,
二,圆曲线半径
αG s inαF c o sX
)i
gR
v
G(
Gi
gR
Gv
GiFX
h
2
h
2
h
h
2
i
R1 2 7
V
（ 一 ） 计算 公式与因素
根据汽车行驶在曲线上力的平衡式 计算曲线半径,
)(127
2
hi
VR
式中,V—— 计算行车速度,（ km/h） ；
μ—— 横向力系数；
ih—— 超高横坡度；
i1—— 路面横坡度 。
当设超高时,
道路是一条三维空间的实体 。
它是由路基,路面,桥梁,涵 洞,隧道和沿线设施所组成的线形构造物 。
路线,是指道路中线的空间位置 。
路线平面图,路线在水平面上的投影 。
路线纵断面图,沿道路中线的竖向剖面图，再行展开即是路线的纵断面。
路线横断面图,道路中线上任意一点的法向切面是道路在该点横断面。
第一节 道路平面线形概述
路线平面设计,在路线平面图上研究道路的基本走向及线形的过程 。
路线纵断面设计,在路线纵断面图上研究道路纵坡及坡长的过程 。
路线横断面设计,在路线横断面图上研究路基断面形状的过程。
路线设计,指确定路线空间位置和各部分几何尺寸的工作 。
二、平面线形设计的基本要求
行驶中汽车的轨迹的几何特征：
（ 1） 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；
（ 一 ） 汽车行驶轨迹
（ 2） 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 。
（ 3） 曲率变化连续 。 其曲率的变化率是连续的,
即轨迹上任一点不出现两个曲率变化率的值 。
（二）平面线形要素
行驶中汽车 的 导向轮与车身纵轴之间 的 关系：
1,角度为零：
2,角度为常数：
3,角度为变数：
汽车行驶轨迹线曲率为 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正是由上述三种基本线形构成的,称为平面线形三要素 。
第二节 直线一,直线的特点
直线距离短，直 捷,通视条件好 。
汽车在直线上行驶受力简单，方向明确，驾驶操作简易。
便 于测设 。
直线线形大多难于与地形相协调,若长度运用不当,
不仅破坏了线形的连续性,也不便达到线形设计自身的协调 。
过长的直线易使驾驶人感到单调,疲倦,难以目测车间距离 。
二,直线的运用
1,宜采用直线线形的路段：
（ 1） 不受地形,地物限制的平坦地区或山间的开阔谷地；
（ 2） 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；
（ 3） 长的桥梁,隧道等构造物路段；
（ 4） 路线交叉点及其前后；
（ 5） 双车道公路提供超车的路段 。
（ 1） 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 。
（ 2） 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 。
2,当采用长的直线线形时,应注意的问题,
2,当采用长的直线线形时,应注意的问题,
（ 3） 道路两侧过于空旷时,宜采取植不同树种或设置一定建筑物,雕塑,广告牌等措施,以改善单调的景观 。
（ 4）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，还必须采取设置标志、增加路面抗滑能力等安全措施。
（ 1） 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 。
（ 2） 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 。
,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 20V（ 计算行车速度,km/h） （ 适于高速公路 V≥ 100km/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 。
合理利用地形和避免采用长直线 。
3,最大直线长度问题：
1,同向曲线间的直线最小长度
,规范,,同向曲线间的最短直线长度以不小于设计速度的 6倍为宜 （ 6V） 。
三,直线的最小长度
2,反向曲线间的直线最小长度
,规范,规定：反向曲线间最小直线长度 （ 以 m计 ）
以不小于设计速度 （ 以 km／ h计 ） 的 2倍为宜 。
一,圆曲线的几何元素
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 。
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包含了圆曲线 。
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 。
第三节 圆曲线
圆曲线几何元素为：
L2TJ
1)
2
α
R (s ecE
Rα
180
π
L
2
α
R tgT
计算基点为交点里程桩号,记为 JD，
ZY=JD-T
YZ=ZY+L
QZ=ZY+L/2
JD=QZ+J/2
曲线主点里程桩号计算：
XY
（ 一 ） 计算 公式与因素
根据汽车行驶在曲线上力的平衡式 计算曲线半径,
二,圆曲线半径
αG s inαF c o sX
)i
gR
v
G(
Gi
gR
Gv
GiFX
h
2
h
2
h
h
2
i
R1 2 7
V
（ 一 ） 计算 公式与因素
根据汽车行驶在曲线上力的平衡式 计算曲线半径,
)(127
2
hi
VR
式中,V—— 计算行车速度,（ km/h） ；
μ—— 横向力系数；
ih—— 超高横坡度；
i1—— 路面横坡度 。
当设超高时,
