河南理工大学本科毕业设计 第三章 道路平面设计
出现技术指标的突变。
（3）平曲线应有足够的长度。
汽车在道路的曲线路段上行驶，如平曲线长度过短，驾驶员需急转转向盘，在高速行驶时是不安全的，也会使离心加速度变化率过大，使乘客感到不舒适。因此，平曲线应有一定长度。
3.3 直线
直线，作为平面线形要素之一，在道路设计中使用较多。因两点之间直线最短，汽车在直线上行驶受力简单，方向明确，驾驶操作简易，故只要地势平坦、无大的地物障碍，一般都考虑采用直线通过。
但是，过长的直线并不好。过长的直线在交通量不大且景观缺乏变化时，易使驾驶人员感到单调、疲倦，对安全行车不利。直线的最大长度应有所限制，当采用长的直线线形时，为弥补景观单调之缺陷，应结合沿线具体情况采取相应的措施。规范规定，直线的最大长度，在城镇及其附近或其他景色有变化的地点可大于20v，在景色单调的地点最好控制在20v以内。
反向圆曲线间的直线长度是指两个转向相反的相邻圆曲线间未设缓和曲线时的直线长度，如图3-2所示。它约等于反向曲线间直线长度加上前后曲线各缓和曲线长度的一半。
图3-2 反向曲线间的直线
《规范》规定：当设计速度≥60km/h时，反向圆曲线间直线最小长度（以m计）以不小于设计速度（以km/h计）的2倍为宜。
3.4 圆曲线
各级公路和城市道路不论转角大小均应设置平曲线，而圆曲线是平曲线的重要组成部分。在路线改变方向的转折处(即交点处)，往往可插入与两端直线相切的圆曲线来实现路线方向的改变。按照地形条件选用不同大小的圆曲线使其更加适应地形和驾驶员的
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视觉心理。
汽车在曲线上行驶时，除了受重力作用外，还受到离心力的作用，这种离心力的作用使汽车有两种横向不稳定的危险，即汽车向外滑移和汽车向外倾覆。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。根据设计标准（如表3-1圆曲线最小半径），二级公路，当设计车速为60km/h时，圆曲线最小半径为200m。
表3-1 圆曲线最小半径
设计速度（kmh） 圆曲线最小半径
一般值 极限值
120 1000 650
100 700 400
80 400 250
60 200 125
40 100 60
30 65 30
20 30 15
注：“一般值”为正常情况下的采用值；“极限值”为条件受限制是可采用的值。
在适应地形的情况下应选用较大的曲线半径。在确定圆曲线半径时，应注意： （1）设置圆曲线时应与地形相适应，以采用超高为2％～4％的圆曲线半径为宜。 （2）条件受限制时，可采用大于或接近于圆曲线最小半径的“一般值”；地形条件特殊困难而不得巳时，方可采用圆曲线最小半径的“极限值”。
（3）选用曲线半径时，最大半径值一般不应超过10000m为宜。
3.5 缓和曲线
缓和曲线是设置在直线与圆曲线之间或半径相差较大的两个转向相同的圆曲线之间的一种曲率连续变化的曲线。《公路工程技术标准》规定：除四级公路外的其它各级公路同小于不设超高的最小圆曲线半径相链接处都应设置缓和曲线。
缓和曲线的线形应符合行驶轨迹，它的几何特征应满足汽车轨迹的三条几何特征。另外要有一定长度，如太短，驾驶员操作紧张，旅客不舒适，线形不协调。
一般用回旋线作为缓和曲线。关于确定缓和曲线的最小长度主要考虑以下因素： （1）旅客感觉舒适
汽车在缓和曲线上行驶，其离心加速度随缓和曲线曲率的变化而变化，如果变化过快将会使乘客感受到横向的冲击。若以V（kmh）表示设计速度，则最小缓和曲线长度Ls(min)的计算公式：
Ls(min)?0.0214V3Ras(m) （3.1）
式中的离心加速度变化率?s采用什么值，各国不尽相同。我国在制定缓和曲线设计
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标准时，将离心加速度的变化率取值一般控制在（0.5～0.6）ms2范围内。
（2）超高渐变率适中
由于在缓和曲线上设置有超高过渡段，如果过渡段太短则会因路面急剧地由双坡变为单坡而形成一种扭曲的面，对行车和路容均不利。
双车道公路最小超高过渡段长度按下式计算：
Lc?式中：Lc—最小超高过渡段长度；
BB?ip(m) （3.2）
—旋转轴至行车道（设路缘带时为路缘带）外侧边缘的宽度（m）；
）；
?i—超高坡度与路拱坡度的代数差（%p—超高渐变率，即旋转轴线与行车道外侧边缘线之间的相对坡度。
（3）行驶时间不过短
缓和曲线不管其参数如何，都不可使车辆在缓和曲线上的行驶时间过短，过短会使驾驶员操作不便，甚至造成驾驶操纵的紧张和忙乱。一般认为汽车在缓和曲线上的行驶时间至少应有3s。
LS（m?i）n（m） 1.2V （3.3）
《标准》制定了各级公路缓和曲线的最小长度，如表3-2：
表3-2各级公路缓和曲线最小长度
设计速度（km/h） 缓和曲线最小长度（m）
一般值 最小值
120 130 100
100 120 85
80 100 70
60 80 60
40 50 40
30 40 30
20 25 20
3.6 平面线形要素
道路平面线形的基本组合为：直线—缓和曲线—圆曲线—缓和曲线—直线。计算图示如图3-3所示，其几何要素的计算公式和过程如下：
切线增值： q?内移值： p?LS2LS24R2??LS240RLS433（m） （3.4） （m） （3.5）
2384R??3缓和曲线角： ?0?LS1802R?（） （3.6）
)切线长： T?(R?p)tan?q(m （3.7）
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?180曲线长： L?R?（3.8） ?LS(m)
?外距： E?(R?p)sec?（R） （3.9） m切曲差：
2D?2T?（L）m （3.10）
图3-3 平曲线计算示意图
具体计算如下：
JD1桩号
K6+530.907
Ls22（1）缓和曲线切线增值：q?（2）圆曲线的内移值：p?T?(R?p)tan（3）切线长：
??Ls240RLS2384R3423?802?80232240?300??39.976m 8043LS24R?8024?3002384?300????0.888m
?2?q?(300?0.888)tan???471431.323.14180?39.976?171.563m
（4）曲线长：L?R??180?LS?300?471431.3??80?327.3586m???
（5）外距：E?(R?p)sec?2?R?（300?0.888）?sec471431.32?300?28.403m
（6）校正值（切曲差）：D?2T?L?2?171.563?327.3586?15.767m
JD2桩号
K7+054.955
Ls22（1）缓和曲线切线增值：q?（2）圆曲线的内移值：p?T?(R?p)tan（3）切线长：
??Ls240RLS2384R3423?802?80232240?250???39.966m 8043LS24R?8024?2502384?250???1.066m
?2?q?(250?1.066)tan585643.72?39.966?181.854m
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?180?LS?250?585643.7????（4）曲线长：L?R?3.14180??80?337.1981m??
（5）外距：E?(R?p)sec?2?R?（250?0.888）sec585643.72?250?38.386m
（6）校正值（切曲差）：D?2T?L?2?181.854?337.1981?26.51m
JD3桩号
K7+758.644
Ls22（1）缓和曲线切线增值：q?（2）圆曲线的内移值：p?（3）切线长：T?(R?p)tan（4）曲线长：L?R??180??Ls240RLS2384R3423?1002?100232240?250??49.933m
43LS24R?100100???24?2502384?2502?1.664m
?2?q?(250?1.664)tan???672517?49.933?217.841m
?LS?250?672517?3.14180?100?394.1813m???
（5）外距：E?(R?p)sec?2?R?（250?1.664）?sec6725172?250?52.536m
（6）校正值（切曲差）：D?2T?L?2?217.814?394.1813?41.5m
3.7 曲线主点桩号的确定
（1）交点JD1桩号：K6+530.907
ZH点：ZH?JD1?T=(K6+530.907)?171.563=K6+359.344 HY点：HY?ZH?Ls=(K6+359.344)+80=K6+439.344
HZ点：HZ?HY??L?Ls?=(K6+439.344)+(327.3586?80)=K6+686.703 YH点：YH?HZ?Ls= (K6+686.703)?80=K6+606.703 QZ点：QZ?YH?JD：JD=QZ?D212(L?2Ls)=(K6+606.703)?15.767212×(455.6257?2×180)=K6+523.024
= (K6+523.024)+=K6+530.907
（2）交点JD2桩号：K7+054.955
ZH点：ZH?JD2?T=( K7+054.955)?181.854=K6+873.101 HY点：HY?ZH?Ls=( K6+873.101)+80=K6+953.101
HZ点：HZ?HY??L?Ls?=(K6+953.101)+(337.1981?80)=K7+210.299 YH点：YH?HZ?Ls=( K7+210.299)?80=K7+130.299 QZ点：QZ?YH?JD：JD=QZ?D212(L?2Ls)=(K7+130.299) ?26.51212×(337.1981?2×80)=K7+041.700
=(K7+041.700)+= K7+054.955
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