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第三章? 道路平面线形 本章主要内容 一、汽车的行驶轨迹 二、平面基本线形 三、直线 四、圆曲线 五、缓和曲线 六、平面线形设计 七、行车视距 八、道路平面设计成果及表达 一、汽车的行驶轨迹 ①不打方向盘a=0、②等角速度W打方向盘a= 常数、③打方向盘的角速度均匀变化a=变数。 汽车行使轨迹在几何性质上的特征： 轨迹是连续和光滑的，在轨迹任何一点上不出现错头和破折；（不相切、不圆滑、出错头） 曲率是连续的，在轨迹上任何一点不出现两个曲率的值；（直-圆直接连接） 曲率的变化率是连续的，在轨迹上任何一点不出现两个曲率变化率的值。 二、路线平面基本线形 曲率K为半径R的倒数。 直线：曲率K=0； 圆曲线：曲率K=常数； 缓和曲线：曲率K=变数。 直线、圆曲线和缓和曲线三种组合而成，“平面线形三要素”。 基本型曲线 S型曲线 复曲线 回头曲线 卵型曲线 凸型曲线 C型曲线 三、直线 1、概述 直线适用于地形平坦、视线目标无障碍处。在平原区，直线作为主要线形要素是适宜的。直线有测设简单、前进方向明确、路线短捷等优点，直线路段能提供较好的超车条件，对双车道公路有必要在间隔适当距离处设置一定长度的直线，在美学上直线也有其特点。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乏警觉易疲劳而发生事故，并且在地形变化复杂地段，工程费用高。 直线的优点 ①.里程最短 ②.定线、设计、量距、绘图、计算、放样方便 ③.无视距障碍 ④.驾驶方便 ⑤.车辆不受离心力作用乘车舒适，受力简单 直线的缺点 ①.对地形适应性差，难以与地形协调 ②.行车单调易产生疲劳 2、描述直线的指标 ①最大直线长度：目前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，德国和日本规定20V(单位为米，V为计算行车速度，用公里/小时为单位)，美国为180s的行程，我国对于设计速度大于或等于60km/h的公路最大直线长度为以汽车按设计速度行驶70s 左右的距离控制，一般直线路段的最大长度(以m 计)应控制在设计速度(以km/h 计)的20 倍为宜。 采用长直线注意的问题 在直线的使用中，值得注意的是有关直线长度的问题，一般来说对直线的长度应有所限制。当不得已采用过长直线时，为弥补景观单调之缺陷，应结合沿线具体情况采取相应的技术措施并注意下述问题： 在长直线上纵坡不宜过大，以避免车速过快； 长直线宜与大半径凹形竖曲线组合，以使呆板的直线变得缓和些； 道路两侧地形过于空旷时，宜采取植不同树种或设置一定建筑物、雕塑、广告牌等设施，以改善单调的景观； 长直线或长纵坡尽头的平曲线，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。 例，京、津、塘和济青高速公路（3200m），沈大高速公路（5000-8000m，最大13000m）。 京、津、塘高速公路（3200m），沈大高速公路（5000-8000m，最大13000m）。 3、关于直线的运用 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。 最大直线长度不必太拘泥，最小长度应该保证。 实践表明，可采用直线的情况：（1）不受地形、地物限制的平坦地区或山区的开阔谷地；（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）大中型桥梁、隧道等构造物路线；（4）路线交叉口及其前后；（5）双车道公路提供超车的路段。 四、圆曲线 1、概述 圆曲线是路线平面设计中的主要组成部分，常用的单曲线、复曲线、双（多）交点曲线、虚交点曲线、回头曲线等均包含了圆曲线，圆曲线具有易与地形相协调、可循性好、线形美观、容易测设等优点，使用十分普遍。 圆曲线几何元素 平曲线各主点桩符号含义： JD—交点（转角点）； ZY—直圆（圆曲线起点）； QZ—曲中（圆曲线中点）； YZ—圆直（圆曲线终点）。 几何元素： T—切线长（m）； L—曲线长（m）； E—外距（m）； J—校正值或超距值（m）； α—平面导线转角（°）。 2、描述圆曲线的指标 ①最小圆曲线半径 [极限最小半径]车辆在设置超高的曲线上安全行驶，满足最低舒适性要求的半径规定值。尽量避免使用，只有当路线受地形或其它条件限制时方可使用。 [一般最小半径]通常情况下采用的最小半径，兼顾汽车行驶的要求与使用上的可能，设计时建议的最小值，设超高。 [不设超高最小半径]，道路曲线半径较大、离心较小时，汽车沿双向路拱（不设超高）外侧行驶的路面摩擦力，足以保证汽车行驶安全稳定采用的最小半径。 公路：不设缓和曲线半径=不设超高半径 城市道路：不设缓和曲线半径＞不设超高半径。 （1）确定最小半径的原则 圆曲线最小半径是以汽车在曲线部分能安全而又顺适地行驶所需要的条件，而确定的圆曲线最小半径的实质是汽车行驶在公路曲线部