公路与城市道路竖曲线最小半径差异分析
发表时间：2018-12-20T14:30:03.477Z 来源：《防护工程》2018年第28期作者：南小永
[导读] 本文结合工作经验，阐述了垂直曲线设计和垂直曲线组合设计中应注意的问题。
兰州市城市发展投资有限公司甘肃省兰州市 730000
摘要:随着我国公路建设的发展，垂直曲线在公路线形中的作用越来越重要，直接影响到公路的稳定性、舒适性、安全性和经济性，对环境保护和工程投资的影响也越来越大。阐述了垂直曲线的设计原理和应用，对平面与曲线的组合设计及注意事项进行了简要分析，具有重要的理论价值和实际意义。
关键词：竖曲线设计原则组合设计应用
随着我国经济的快速发展，公路行业也在飞速发展。垂直曲线设计，由于坡度点的高程突变，使交通顺畅，满足视距要求。高速公路设计中垂直曲线的质量直接决定了高速公路的稳定性、舒适性、安全性和经济性。因此，如何在设计中使用垂直曲线显得尤为重要。本文结合工作经验，阐述了垂直曲线设计和垂直曲线组合设计中应注意的问题。
1 竖曲线的设计
1.1 竖曲线的设计原则
(1)根据技术标准要求，结合沿线自然条件(地形、地质、水文、气候等)，综合考虑垂直曲线设计。垂直曲线应与地形起伏一致，既能与周围自然环境相协调，又能有效控制工程投资。
（2）从行车的安全、舒适和视觉良好的要求来看，竖曲线线形应连续顺适。
（3）在山岭重丘区，尤其在连续较长的上坡路段，其变坡点附近应尽量采用较平缓的坡度或较大的竖曲线半径，以保证行车顺畅和足够的视距。
（4）在山岭重丘区，竖曲线设计应充分考虑填、挖方数量平衡，尽量利用挖方作为就近填方，减少借方和废方数量，降低工程造价。
（5）应注意与平面线形相结合，以达到完美的立体效果。
（6）根据我国混合交通的特点，竖曲线设计应考虑到民间运输工具、农业运输及作业机械等方面的要求。
1.2 竖曲线设计应用
在竖向曲线设计中，首先考虑控制点的高程和填切数量的平衡等因素，竖向斜率由直线确定，这些直线作为竖向曲线的基本线形连接。然后根据规范要求和实际需要，在坡点处插入合适的长度垂直曲线。然后根据汽车行驶力学要求与工程造价的关系进行一系列调整，最终确定垂直曲线。
最小长度的垂直曲线(或最小半径)根据汽车力学计算缓冲汽车影响所需的最小长度和定义,以确保停车视距的最小长度,只要呆在满足最低标准的水平,只能满足最低要求的汽车力学,并不能保证安全的司机的心理安慰和连续性。虽然有时会增加一些工程量或给施工带来一些不便，但项目的完成会给人们一种连续性和平稳性，保证了驾驶的安全性、舒适性和经济性。
2 平竖曲线的组合设计
2.1 平竖曲线组合设计的原则
（1）根据车辆的行驶力学和道路排水需要设置合适的合成纵轴。为了避免这些问题，在平面和竖向组合设计中应考虑合适的合成纵向边坡。
（2）应满足视觉和心理要求。空间线性形式应由驾驶员视觉诱导，使其能够及时掌握路线变化，不产生任何错觉或误解，给人连续性、平滑、平滑、美观、非单调的感觉。线性组合还应使线性指标平衡合理，协调组合，避免出现不连续、失真等不利现象，避免出现视觉和心理上的不良反应。
2.2平竖曲线形组合设计的具体应用
（1）一条平行线连接一条垂直线。
从视觉心理分析，由于这一行单调、枯燥，在驾驶过程中线形无变化，容易引起司机的疲劳或频繁超车，引发交通事故。但在交通比较复杂的路段，采用这种线形组合是有利的。
（2）平面直线与凹形竖曲线相结合。
这种组合避免了直线和直线组合的刚性印象，不仅给驾驶员运动的感觉，提高了驾驶舒适性，还可以有更好的视距条件。但有两点需要注意:
①注意避免采用短的竖曲线，尤其在长直线末端不宜插入小半径凹曲线;
②两凹曲线间不能插入短直线。若能将两凹形竖曲线合二为一则会具有更佳的视觉和行车效果。
（3）平面直线与凸形竖曲线相结合。在山岭重丘区，这种线形组合视距条件较差，尤其是与当平面直线与断裂垂直面的凹曲线线性组合时，容易形成“峰”、“暗凹”、“波形”等不良视觉现象。因此，应避免线性组合，否则应采用较大的曲线半径来改善视距条件。
（4）平面曲线与竖曲线相结合。这种线形组合是常见的和复杂的。若平、纵线形几何要素大小搭配得当、均衡协调、位置适宜，可以获得良好的空间线形。反之，会出现一些不良情况。采用此种线形组合时应注意以下几点:
①应使平、竖曲线位置对应，并使平曲线比竖曲线长，将竖曲线包容起来，这样有利于视线诱导、行车安全、线形舒适美观;
②注意平、竖要素的均衡。不要把过急和过缓、过长与过短的平、竖曲线组合在一起;
③竖面线形的变坡点不得与反向曲线的拐点想重合，尤其是凸形竖曲线更应避免，否则会造成错误的视线诱导。
3. 小半径曲线坑洼问题的成因
当导轨表面的变化率不佳时，线路会出现坑坑洼洼。当轨道表面变化率大于0.1%时，会产生三角化坑，造成车辆晃动，严重危及行车
公路最大横净距(视距)计算程序 使 用 手 册 二O一四年九月
前言 行车视距是汽车在道路上行驶时向前能看得见的路线距离。 为了行车安全，驾驶员应能随时看到汽车前面相当远的一段路程，一旦发现公路上有障碍物或迎面开来的车辆，能及时采取措施，防止汽车与障碍物或汽车与汽车相碰。不论在道路的平面弯道上或在纵断面的变坡处，都应保证这种必需的最短安全视距。行车最短安全视距的长度主要取决于车速和汽车在路面上的制动性能。 行车视距包括停车视距、会车视距、错车视距和超车视距，另外还有弯道视距、纵坡视距及平面交叉口视距。停车视距是指驾驶员发现前方有障碍物，使汽车在障碍物前停住所需要的最短距离；会车视距是在同一车道上有对向的车辆行驶，为避免相碰而双双停下所需要的最短距离；超车视距是快车超越前面的慢车后再回到原来车道所需要的最短距离。会车视距为停车视距的两倍。中间无分隔带的道路应能保证会车视距，对有中间分隔带的较高级道路可仅保证停车视距。对向行驶的双车道道路，根据需要结合地形设置具有足够超车视距的路段。为此，在道路设计中，在平面弯道和交叉口处应注意清除内侧障碍，在纵断面的凸形变坡处，应注意采用足够大的竖曲线半径。 确定行车视距的定量数值，须研究：①汽车驾驭员的感觉时间和制动反应时间，它因人而异，且随很多自然和人为因素而变化；②汽车制动效率，它随轮胎花纹与气压和路面类型与湿滑程度而异。 视距计算程序则采用基于AutoCAD的VBA编写的应用程序，能够计算各种复杂线形的最大横净距，并能够绘制视距包络图。 本手册参照《公路路线设计规范》JTG D20-2006、《公路路线设计细则》校审稿、湖北省交通规划设计院研发视距计算程序教程等相关资料整理，如有不足之处，请见谅。 视距计算程序下载可至。
各等级设计参数表 各级公路设计平曲线长度不宜过短，从线形设计要求方面考虑，曲线长度按最小值的5-8倍即1 000-1 500m较适宜，故本次修订列出平曲线最小长度的“一般值”，取“最小值”长度的3倍。 平面设计中采用小转角、大半径圆曲线一般均属条件限制不得已而为之。小转角设置大半径圆曲线系曲线长度规定所致，否则路容将出现扭折，还会引起曲率看上去比实际大得多的错觉。鉴于小转角的不利的一面，对其使用还存在不同的看法，并把7°-10°转角亦归于小转角之列，要求少用。 以7°作为引起驾驶者错觉的临界角度也只是一种经验值，因为通过选择合适的圆曲线半径，或设置足够的长度的曲线可以改善视觉效果，这才提出小转角的最小曲线长度的限制问题。 驾驶者在大半径圆曲线上行驶时，方向盘几乎与直线上一样无须调整。当圆曲线半径大于9 000m时，视线集中的300-600m范围内的视觉效果同直线没有区别，因此圆曲线半径不宜过大。 回旋线过长，超高渐变率过小，将导致曲线段路面排水不畅。因此应按排水要求的最小坡率0.3％计，故规定超高渐变率不得小于0.3％，即1／330。 仅规定“直线的长度不宜过长”，给设计人员留下空间去作分析、判断，以使设计更加符合实际。 如日本、德国规定直线最大长度不宜超过设计速度的20倍，即
72s行程；西班牙规定不宜超过80％的设计速度的90s行程；法国认为长直线宜采用半径5000m以上的圆曲线代替； 《标准》(2003)规定的圆曲线最小半径“极限值”系在超高最大值为8％时经计算调整的取值。 (1)回旋线长度最小按3s行程计。 (2)小圆曲线的回旋线内移值按行驶力学上要求的小于10cm 计。 本规范规定复曲线间回旋线的省略，以设缓和曲线两圆位移差小于0.10m为条件。理由是从一个圆曲线过渡到另一个圆曲线，驾驶者在方向盘操作上，比从直线过渡到圆曲线困难；设计速度大于或等于80km／h时，大圆半径与小圆半径之比，仍规定小于1.5时可省略回旋线，较澳大利亚推荐的半径比1.3有所提高。理由是只要满足半径比小于1.5，即能保证内移差不超过0.10m，同时半径比加大有利于复曲线半径组合的选择。 根据为修订《标准》(97)而立项的《公路横向力系数》专题研究结论，并参考美国及澳大利亚的经验，本规范规定高速公路、一级公路最大超高值为8％和10％，正常情况下采用8％；对设计速度高，或经验算运行速度高的路段宜采用10％。二、三、四级公路限定最大超高为8％是适宜的。但对于积雪冰冻地区，考虑我国以货车为主的特点，限定最大超高为6％比较安全。 回旋线过长，超高渐变率过小，将导致曲线段路面排水不畅。因此应按排水要求的最小坡率0.3％计，故规定超高渐变率不得小于
文章编号:1009 6825(2010)29 0323 03 浅谈高速公路隧道极限平曲线半径确定方法 收稿日期:2010 06 27 作者简介:邓文龙(1980 ),男,工程师,安徽省交通规划设计研究院,安徽合肥 230088 毛洪强(1972 ),男,教授级高级工程师,安徽省交通规划设计研究院,安徽合肥 230088 邓文龙 毛洪强 摘 要:结合 公路隧道设计规范 ,从隧道结构特点和洞内行车瞬时环境入手,基于停车视距推导出了满足规范要求的最小平曲线半径,并进而推导出了经修正后的基于安全停车视距的平曲线极限半径,以期指导高速公路隧道设计和施工。关键词:隧道,停车视距,最小曲线半径中图分类号:U 452.2 文献标识码:A 1 问题的提出 公路隧道设计规范 中对公路停车视距作出了明确的规定,其中所采用的安全停车视距,与普通路基的停车视距是一致的。由于隧道内轮廓的限制,洞内的横净距(视点至洞壁或检修道等障碍物的距离)远小于普通路基的横净距值。考虑这些因素,结合隧道横断面组成,深入研究隧道内安全停车视距的确定方法是非常必要的,它是确定隧道平面线形最小安全半径的前提。 公路隧道设计规范 规定隧道不宜设有超高的平曲线,不应设需加宽的平曲线,限制隧道内最大超高不宜大于4%,并由此可以推导出隧道满足最大超高4%时的最小平曲线半径。这个半径是控制隧道平曲线半径的一个极限控制值。但是,隧道平曲线的最小半径究竟受安全停车视距控制,还是受4%最大超高控制,为弄清这个问题,分别基于以上两个出发点,确定隧道内最小平曲线半径并加以比较就显得相当必要了。 2 基于隧道内安全停车视距的最小平曲线半径2.1 隧道安全停车视距 足够的视距和清晰的视野是增强驾车者安全感和舒适感,绕避障碍物或制动停车的先决条件,是保证线形安全的关键因素。紧起倒角下部翻浆,致使该处混凝土质量差,易出现麻面、露筋等现象,振捣时要特别注意。 为减小混凝土的离析,在施工中应注意以下几项:1)选择混凝土配合比时,应选择混凝土试配强度高、和易性好、适于长距离泵送的理论配合比。2)混凝土浇筑时应根据现场实际情况及时调整混凝土的用水量,避免出现混凝土坍落度过大或过小。3)浇筑箱梁底板时,可将混凝土输送管绕过块段端头,直接将混凝土送至底板。4)腹板混凝土应分层浇筑,每层厚度为20cm ~40cm 。在浇筑时,混凝土输送管应平放于钢筋上,并不断移动输送管。 3.3 桥梁线型控制 1)为了精确确定待浇筑块段挂篮立模标高,必须计算出以下 几组数据(详细计算及控制方法):a.块段设计标高;b.施工段及以后浇筑的各块段对该点的挠度影响值,该计算值应在实测后进行修正;c.施工段顶板纵向预应力束张拉后对该点挠度影响值,该计算值应在实测后进行修正;d.挂篮的弹性变形对该施工段的影响值,此值可加载试压得出;e.混凝土收缩和徐变、恒载及活载、结构体系转换等产生的挠度计算值。 2)为了准确掌握每块段的各自计算值的修正值,在悬臂施工过程中要完成以下几方面工作:a.计算出箱梁块段各截面的预留拱度值。b.加强现场测量及量测。在箱梁顶板布设测点,并分别在混凝土浇筑前、预应力张拉前、预应力张拉后观测各截面处标 高变化。c.根据梁段实际发生的挠度,并对照理论计算值,对各挠度影响计算值进行修正。d.为了尽量减少温度变化对箱梁施工的影响,挠度观测安排在一天中温度相对变化小的时间进行。 4 悬臂浇筑混凝土施工技术要点 1)挂篮安装、试压、走行和拆卸必须遵循同 T 构 两端对称的原则。2)经常检查挂篮悬吊系统、锚固系统及走行系统的连接情况,挂篮每次就位后必须进行全面安全检查并办理签证后方能进入下道工序施工。3)保持 T 构 两端的平衡稳定, T 构 两端块段浇筑混凝土进度要同步,最大混凝土量差严格控制在设计要求以内。 T 构 上材料、机具等施工荷载的堆放尽量靠近初始块段。一侧不平衡重量不得大于设计要求。4)施工时应在挂篮处设置风雨篷,避免混凝土因日晒雨淋影响质量,冬季施工应注意保温。5)5级以上风时,不得移动挂篮,也不得进行悬臂块段混凝土的浇筑作业,并将挂篮固定于已浇的梁段上。参考文献: [1] 张继尧,王昌将.悬臂浇筑预应力混凝土连续梁桥[M ].北 京:人民交通出版社,2004.[2] 雷俊卿.桥梁悬臂施工与设计[M ].北京:人民交通出版社, 2000.[3] 韩红春.悬臂浇筑混凝土连续梁施工技术[J].四川建筑, 2008(1):95 96. Exploration on the technology of cantilever site cast construction in bridge engineering WANG Gen Abstract:T his paper intr oduces the application o f cantilever hanging basket in t he cantilever site cast const ruction of bridge eng ineering,clari fies its structur e form,and analyzes the cantilever co nstruct ion pr ocess and construction technique,with a view to prov ide guidance for similar bridge engineer ing construction. Key words:bridge engineer ing ,cantilever hanging basket,concr ete co nstruct ion 323 第36卷第29期2010年10月 山西建筑SHANXI ARCH ITECTURE Vol.36No.29Oct. 2010
拉坡后，坡度差已知，变坡点高程已知，切线上各点和高程也就知道了。选定竖曲线半径R ，用竖距计算公式求出切线上各点的竖距，切线高程减竖距就是竖曲线高程。竖距公式如下： 一、路线转角、交点间距的计算 （一）在地形图上量出路线起终点及各路线交点的坐标： ()()()21Q 23810,27180JD 2399626977JD 2468426591D 、，、，、()3JD 24848025885，、()4JD 2535025204，、()ZD 2606225783， （二）计算公式及方法 设起点坐标为()00,QD X Y ，第i 个交点坐标为(),,1,2,3,4,i i i JD X Y i =则坐标增量11,i i i i DX X X DY Y Y --=-=- 交点间距D =象限角 arctan DY DX θ= 方位角A 是由象限角推算的： 转角1i i i A A α-=- 1.1JD QD 与之间： 坐标增量10=2396623810=1860DX X X =--> 1026977271802030DY Y Y =-=-=-<
交点间距275.33D m === 象限角 203 arctan arctan 47.502186 DY DX θ-=== 方位角036036047.502312.498A θ=-=-= 2.12JD JD 与之间： 坐标增量21X =2468423966=6880DX X =--> 21Y 26591269773860DY Y =-=-=-< 交点间距788.89D m === 象限角 386 arctan arctan 29.294688 DY DX θ-=== 方位角136036029.294330.706A θ=-=-= 转角110=330.706312.49818.208A A α-=-= 3. 23JD JD 与之间： 坐标增量32X =2484024684=1560DX X =--> 32Y 25885265917060DY Y =-=-=-< 交点间距723.03D m === 象限角 706 arctan arctan 77.54156 DY DX θ-=== 方位角236036077.54282.46A θ=-=-= 转角221=282.46330.70648.246A A α-=-=- 4. 34JD JD 与之间： 坐标增量43X =2535024840=5100DX X =--> 43Y 25204258856810DY Y =-=-=-< 交点间距850.8D m === 象限角 510 arctan arctan 53.171681 DY DX θ===- 方位角336036053.171306.829A θ=-=-= 转角332=306.829282.4624.369A A α-=-=
平曲线视距横净距 的计算 发表人：王乃坤江树华 单位：龙建路桥股份有限公司第二工程处 日期：二OO四年十二月十五三十日 平曲线视距横净距的计算 王乃坤江树华 （龙建路桥股份有限公司第二工程处) 提要：本文介绍用计算机计算平曲线及相邻直线段上任一点的横净距的方法。 关键词：平曲线横净距计算机计算 CalculatingabouttheCrossClearanceDistanceofHorizontalCurveStadia WANGNai-kunJIANGShu-huaQUZhi-cheng Abstract：Calculatingmethodofhorizontalcurveandcrossclearancedistancewithcomputerispresented. Keywords：HorizontalcurveCrossclearancedistanceComputer 1前言 如何准确计算平曲线及相邻直线段上任一点的横净距，是我们工程技术人员在实际工作中常遇到的问题。近期我们成功地利用计算机程序解决了带缓和曲线的平曲线横净距计算，省时省力，起到了事半功倍的效果。现介绍如下，仅供参考。 2横净距的计算方法 2.1计算原理 如图1所示，某交点转角为α，平曲线半径为R1，缓和曲线长为Ls1(我们将圆曲线作为Ls1＝0的特例处理)。若行车道宽度为b，则计算横净距时的行车轨迹线（距未加宽时的行车道内侧边缘1.5m，图中虚曲线所示）与路中线的径向间距△R＝b／2－1.5。M为平曲线和相邻直线段上的任一点，M所在断面的横净距可按下法计算：在M点的法线MN两侧的行车轨迹线上分别找一点A、B，使A、B两点间沿行车轨迹线的长度等于设计视距S，计算AB连线与MN的交点E到M点的距离值H；保持A、B两点间沿行车轨迹线的长度不变，使A、B两点沿行车轨迹线同步移动时，H 值也随之改变，最大的H值与△R之差即为M点的横净距。 2.2行车轨迹线参数的确定
一、道路平面线型概述 一、路线 道路：路基、路面、桥梁、涵洞、隧道和沿线设施构成的三维实体。路线：是指道路中线的空间位置。 平面图：路线在水平面上的投影。 纵断面图：沿道路中线的竖向剖面图，再行展开。 横断面图：道路中线上任意一点的法向切面。 路线设计：确定路线空间位置和各部分几何尺寸。 分解成三步： 路线平面设计：研究道路的基本走向及线形的过程。 路线纵断面设计：研究道路纵坡及坡长的过程。
（二）平面线形要素 行驶中汽车的导向轮与车身纵轴的关系： 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。 二、直线 一、直线的特点 1.优点： ①距离短，直捷，通视条件好。 ②汽车行驶受力简单，方向明确，驾驶操作简易。 ③便于测设。 2.缺点 ①线形难于与地形相协调 ②过长的直线易使驾驶人感到单调、疲倦，难以目测车间距离。 ③易超速 二. 最大直线长度问题： 《标准》规定：直线的最大与最小长度应有所限制。 德国：20V（m）。 美国：3mile（4.38km）
我国：暂无强制规定 景观有变化≧20V；<3KM 景观单调≦20V 公路线形设计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。 采用长的直线应注意的问题： 公路线形应与地形相适应，与景观相协调，直线的最大长度应有所限制，当采用长的直线线形时，为弥补景观单调的缺陷，应结合具体情况采取相应的技术措施。 （1）直线上纵坡不宜过大，易导致高速度。 （2）长直线尽头的平曲线，设置标志、增加路面抗滑性能 （3）直线应与大半径凹竖曲线组合，视觉缓和。 （4）植树或设置一定建筑物、雕塑等改善景观。 三、直线的最小长度 直线的长度：前一个曲线终点到下一个曲线起点之间的距离。 YZ(ZH)－ZH（ZY) 之间的距离点击?工程资料免费下载 1．同向曲线间的直线最小长度 同向曲线：指两个转向相同的相邻曲线之间连以直线而形成的平面曲线 《规范》：当V≥60km时，Lmin≧6V； 当V≤40km时，参考执行
道路工程曲线设计实习
一、设计目的 二、设计任务 三、设计地点 某大学校园 四、仪器选取 全站仪一台、经纬仪一台、钢尺、花杆。 五、踏勘选点 选取学校控制点R 、S ，即RS 为起始导线边。R 的坐标X ，Y=，Z=，R 点位于学校活动中心西南角。S 的坐标X=，y=，Z=，S 点位于学校活动中心正南。 然后踏勘选点，根据校园实际情况，我分别选取点A 、B 、C 、D 、E ，放向是由西向东，从而构成一条支导线。具体图形见附图。 六、设计步骤 1、导线坐标计算 由于R 和S 点已知坐标，所以，我可以根据公式计算出坐标方位角RS α RS RS RS x y ??=arctan α 式中RS x ?、RS y ?计算公式如下： RS RS RS D x αcos =? RS RS RS D y αsin =? 式中RS D 为控制点R 、S 的水平距离，这个距离可以用全站仪测出，也可以用钢尺量距测出，由于用钢尺会产生较大的误差，而且操作麻烦，所以我选择用全站仪测距。 将全站仪架在控制点S 上，就可以测出RSA ∠和R 、S 的距离RS D ，以及S 、A 的距离SA D 。一次类推，分别将仪器架在导线点A 、B 、C 、D 上，就可以测出我们所需要的数据，如下：
SAB ∠、AB D 、ABC ∠、BC D 、BCD ∠、CD D 、CDE ∠、DE D 。 由于起使边方位角RS α已知，这样，就可以分别计算出SA α、AB α、BC α、CD α、DE α。具体计算公式如下： ?-∠+=180RSA RS SA αα ?-∠+=180SAB SA AB αα ?-∠+=180ABC AB BC αα ?-∠+=180BCD BC CD αα ?-∠+=180CDE CD DE αα 注：如果最后计算出来的坐标方位角不在（?0—?360）之间，就用这个坐标方位角减去?360。 由于R 、S 坐标已知，各导线点坐标方位角已知，导线点间距离已知，这样就可以计算出导线点A 、B 、C 、D 、E 的坐标。计算公式如下： A 点坐标计算： SA SA SA D x αcos =? SA SA SA D y αsin =? SA S A x x x ?+= SA S A y y y ?+= B 点坐标计算： AB AB AB D x αcos =? AB AB AB D y αsin =? AB A B x x x ?+= AB A B y y y ?+=
平曲线超高 一、超高及其作用 当汽车在弯道上行驶时，要受到离心力的作用，横向力是引起汽车不稳定行驶的主要因素。所以在平曲线设计时，常将弯道外侧边道抬高，构成与内侧车道同坡度的单向坡，这种设置称为平曲线超高。其作用是为了使汽车在圆曲线上行驶时能获得一个指向内侧的横向分力，用以克服离心力，减少横向力，从而保证汽车行驶的稳定性及乘客的舒适性。 二、超高横坡度的确定 超高横坡度的大小与公路等级、平曲线半径及公路所处的环境、自然条件、路面类型、车辆组成等因素有关。 超高横坡度可按下式计算： 即横向力系数的取值，主要考虑设置超高后抵消离心力的剩余横向力系数，其值的大小在0~ 之间，也与多种因素有关，如车速的大小、考虑快慢车的不同要求、乘客的舒适与路容之间的矛盾等。因此，对应于确定的行车速度，最大超高值的确定主要取决于曲线半径、路面粗糙率以及当地气候条件。 《规范》规定，高速公路、一级公路最大超高值为8%和10%，正常情况下采用8%；对设计速度高，或经验算运行速度高的路段宜采用10%。二、三、四级公路限定最大超高为8%是适宜的。但对于积雪冰冻地区，考虑我国以货车为主的特点，限定最大超高为6%比较安全。 《标准》规定，当平曲线半径小于不设超高的最小半径时，必须设置超高。超高值表见材料。 三、设置超高的一般规定和要求 1．各级公路当圆曲线半径小于不设超高的最小半径时，应在曲线上设置超高。一般地区的圆曲线最大超高值宜采用8%。
2．超高横坡度的大小按公路等级、圆曲线半径大小及公路所处的环境、自然条件、路面类型、车辆组成等因素合理确定。 3．各级公路圆曲线部分最小超高应于与该公路直线部分的正常路拱横坡度一致，以利于排水。 4．分向行驶的多车道公路位于纵坡较大的路段，其上、下坡的运行速度会有明显的差异，故可采用不同的超高值，以策安全。 5．二、三、四级公路混合交通量大且接城镇路段，或通过城镇作为街道使用的路段，当车速受到限制，按规定设置超高有困难时，可按表1-2-6规定设置超高。 6．位于曲线上的行车道、硬路肩，均应根据设计、圆曲线半径、自然条件等按表1-2-6规定设置超高值。 7．在有纵坡的弯道上设置超高时,应考虑合成纵坡 8．回旋线过长，超高渐变率过小，将导致曲线段路面排水不畅。因此应按排水要求超高渐变率不得小于0.3%，即1/330。 四、超高缓和段 (一)超高缓和段的过渡形式 从直线上的路拱双向坡断面，过渡到圆曲线上具有超高横坡度的单向坡断面，要有一个逐渐变化的区段，这一变化段称为超高缓和段。如图1-2-8所示，超高缓和段的形成过程，可根据不同的旋转基线可有二种情况（无中间带和有中间带公路）共六种形式。
平曲线视距横净距的计算 Prepared on 22 November 2020
平曲线视距横净距 的计算 发表人：王乃坤江树华 单位：龙建路桥股份有限公司第二工程处 日期：二OO四年十二月十五三十日 平曲线视距横净距的计算 王乃坤江树华 （龙建路桥股份有限公司第二工程处) 提要：本文介绍用计算机计算平曲线及相邻直线段上任一点的横净距的方法。 关键词：平曲线横净距计算机计算 CalculatingabouttheCrossClearanceDistanceofHorizontalCurveStadia WANGNai-kunJIANGShu-huaQUZhi-cheng Abstract：Calculatingmethodofhorizontalcurveandcrossclearancedistancewithcomputerispresented. Keywords：HorizontalcurveCrossclearancedistanceComputer 1前言 如何准确计算平曲线及相邻直线段上任一点的横净距，是我们工程技术人员在实际工作中常遇到的问题。近期我们成功地利用计算机程序解决了带缓和曲线的平曲线横净距计算，省时省力，起到了事半功倍的效果。现介绍如下，仅供参考。 2横净距的计算方法 计算原理 如图1所示，某交点转角为α，平曲线半径为R1，缓和曲线长为Ls1(我们将圆曲线作为 Ls1＝0的特例处理)。若行车道宽度为b，则计算横净距时的行车轨迹线（距未加宽时的行车道内侧边缘，图中虚曲线所示）与路中线的径向间距△R＝b／2－。M为平曲线和相邻直线段上的任一点，M所在断面的横净距可按下法计算：在M点的法线MN两侧的行车轨迹线上分别找一点
竖曲线及平纵线形组合设计 （纵断面上相邻两条纵坡线相交的转折处，为了行车平顺用一段曲线来缓和，这条连接两纵坡线的曲线叫竖曲线。） 竖曲线的形状，通常采用平曲线或二次抛物线两种。在设计和计算上为方便一般采用二次抛物线形式。 纵断面上相邻两条纵坡线相交形成转坡点，其相交角用转坡角表示。当竖曲线转坡点在曲线上方时为凸形竖曲线，反之为凹形竖曲线。 一、竖曲线 如图所示，设相邻两纵坡坡度分别为i 1 和i 2，则相邻两坡度的代数差即转坡角为ω= i 1-i 2 ，其中i 1、i 2为本身之值，当上坡时取正值，下坡时取负值。 当 i 1- i 2为正值时，则为凸形竖曲线。当 i 1 - i 2 为负值时，则为凹形竖曲线。 （一）竖曲线基本方程式 我国采用的是二次抛物线形作为竖曲线的常用形式。其基本方程为： Py x 22= 若取抛物线参数P 为竖曲线的半径 R ，则有： Ry x 22 = R x y 22= （二）竖曲线要素计算公式
竖曲线计算图示 1、切线上任意点与竖曲线间的竖距h 通过推导可得： ==PQ h )()(2112li y l x R y y A A q p ---=-R l 22= 2、竖曲线曲线长： L = R ω 3、竖曲线切线长： T= T A =T B ≈ L/2 =2 ωR 4、竖曲线的外距： E =R T 22 ⑤竖曲线上任意点至相应切线的距离：R x y 22= 式中：x —为竖曲任意点至竖曲线起点（终点）的距离, m ； R —为竖曲线的半径，m 。 二、竖曲线的最小半径 (一)竖曲线最小半径的确定 1.凸形竖曲线极限最小半径确定考虑因素 （1）缓和冲击 汽车行驶在竖曲线上时，产生径向离心力，使汽车在凸形竖曲线上重量减小，所以确定竖曲线半径时，对离心力要加以控制。 （2）经行时间不宜过短
第四章城市道路平面设计1 平面设计的内容 平曲线形设计2 3 行车视距 4 城市道路平面线形设计
第一节平面设计的内容—主要任务 道路线形——道路路幅中心线（又称中线）的立体形状。 道路平面线形——道路中线在水平面上的投影形状。 平面设计的主要任务： 1）根据道路网规划确定的道路走向和道路之间的方位关系，以道路中线为准，考虑地形、地物、城市建设用地的影响。 2）根据行车技术要求确定道路用地范围内的平面线形，以及组成这些线形的直线、曲线和它们之间的衔接关系 3）对于小半径曲线，还应当考虑行车视距、路段的加宽和道路超高设置等要求。
第一节平面设计的内容——基本原则 平面设计的原则： 1）遵循城市道路网规划原则； 2）符合各级道路的技术指标原则； 3）处理好直线与平曲线的衔接，科学设置缓和曲线和超高、加宽等，合理行车视距并辅以适当的保护措施原则； 4）根据道路类别、等级、合理设置交叉口、沿线建筑物入口、停车场出入口、分隔带断口、公交停靠站位置等； 5）平面线形标准需分期实施时，应满足近期使用要求，兼顾远期发展，使远期工程尽可能减少对前期工程的废弃。
第一节平面设计的内容—基本要求 平面设计的基本要求： 1）适应汽车行驶轨迹； 汽车行驶轨迹特征——“三个连续”： ◆行车迹线是连续的，任何一点上不出现错头、折点或间断； ◆迹线的曲率是连续的，即在迹线上任何一点不出现两个曲率值； ◆轨迹线的曲率对里程或时间的变化率是连续的，轨迹线上任何一点 不出现两个曲率变化值。 2）合理确定平曲线形三要素 直线—曲率为零；圆曲线—曲率为常数；缓和曲线—曲率为变数
目录1 设计概述 1.1目的和要求： 1.2设计依据： 1.3公路设计概况： 1.4平面设计标准的确定 1.5路线起讫点 1.6沿线自然地理概况 2 设计参数 2.1 道路等级的确定 2.2 公路技术标准的确定 2.3 控制要素 2.4平面设计技术指标 2.4.1圆曲线最小半径 2.4.2圆曲线最大半径 2.4.3圆曲线半径的选用 2.4.4平曲线最小长度 2.4.5缓和曲线技术要求 2.5 路线方案的拟定与比较 2.6道路平面设计 2.6.1平面选线的原则： 2.7道路纵断面设计 2.8道路横断面设计 3设计图纸及计算说明部分 3.1计算说明部分（附表） 3.2图纸部分（附图） 4致谢 参考文献 1 设计概述 1.1目的和要求：
道路工程课程设计是专业教学的一个重要环节，包括道路路线设计和路面结构设计两部分。通过本设计，使学生对所学专业知识进行一次全面的、系统的综合运用，进而对所学知识加深理解、巩固和融会贯通。 根据设计所给资料，进行平、纵、横断面设计及其组合处理，完成土石方计算与调配，编制直线、曲线及转角一览表，路基设计表，路基土石方数量计算表；进行路面结构类型选择，并确定各结构层的合理厚度。 1.2设计依据： （1）根据四川交通职业技术学院道桥系道路与桥梁工程技术《道路勘测设计》。 （2）《工程建设标准强制性条文》（公路工程部分） 1.3公路设计概况： 公路等级：四级公路 交通量：平均昼夜交通量为300～400辆。 设计年限：20年 设计车速：20km/小时 1.4平面设计标准的确定 1、根据设计任务书要求，本路段按二级公路技术标准勘察、设计。设计车速为20公里/小时，路基双幅两车道，宽6.5米。其主要技术指标表见 主要技术指标表 序号指标名称单位规范 值 采用 值 备注 1 公路等级级 4 4 2 设计速度km/h 20 20 3 路面结构类型—水泥 混凝 土 水泥 混凝 土 4 最小平曲线半径一般m 30 85 5 极限m 15 6 不设超高的最小平曲线半径m 150 150 7 最大纵坡% 9 9
一、道路设计的步骤、方法 （一）纸上定线 1、拟定路线走向 在给定的地形图上根据主要控制点研究线路总体布局，分析地形、地质及地物等情况，选择地势平缓、山坡顺直、河谷开阔等有利于展线的地点，拟定线路各种可能的走向。 2、试坡 当遇到纵坡的限制较严时，必须用平均纵坡i沿各种可能的走向由上而下进行试坡，设等高线间距为h，取计算等高线的平均长度a，a=h/i，用量规开度为 a（比例与地形图同），在图上试坡，得出均坡线。 3、定导向线 分析均坡线，结合地形、地物及艰巨工程等情况，选择相应的中间控制，从而调整控制点相应线路的纵坡，重新试坡，得出导向线。 4、修正导向线 参照导向线作平面试线，注明平曲线半径，量出地形变化点桩号及标高，绘制纵断面图。并设计纵坡，得出各桩位概略设计标高。 5、定线 在所定向线的基础上，按规定的技术标准反复试线才能得到满意的结果。 6、纵断面设计 路线确定后，量出路中心线穿过每一等高线的标号和高程，绘制纵断面图和进行纵断面设计。纸上定线是个反复试定的过程，试线修改次数越多，最后所定路线的质量相对来说越高，直至取得最佳线路方案为止，纸上定线工作才能算完成。 （二）公路平面设计 1、圆曲线半径的原则 （1）确定圆曲线半径的原则 ①各级公路的圆曲线半径应尽量采用较大的半径，在一般情况下，宜选用大于《标准》所规定的该级一般最小半径。只有当地形、地物或其他条件限制时，方可采用小于一般最小半径，不要轻易采用极限最小半径。 ②圆曲线半径的选定，除要与弯道本身所在位置的地形、地物条件相适应，使曲线沿理想的位置通过外，还要考虑与弯道前后的线形标准相协调。 ③圆曲线半径过大也失去意义，因此最大半径不宜超过 10000m，以利于设计与施工。 ④各级公路不论转角大小，均应设置曲线（包括圆曲线和缓和曲线）。 （2）确定路线导线交点转角 首先在地形图上，从起点由左向右编写转角号，即JD1、JD2、JD3 ……。确定路线导线交点转角要用正切法。不得用量角器直接量取。 （3）考虑圆曲线半径选定的原则和转角值，确定该路段每个交点的圆曲线半径，并计算或查曲线册设用表确定圆曲线要素。 2、将各交点处圆曲线半径与教材或规范对比，当圆曲线半径小于不设超高的圆曲线最小半径，应在该交点处圆曲线两端设置缓和曲线，缓和曲线计算步骤如下： （1）利用教材相应公式确定缓和曲线最小长度，采用数值大者，并用整5米倍数。 （2）利用相应公式计算切线角、缓和曲线常数p和q 。 （3）利用相应公式计算有缓和曲线的单曲线的切线长Th 、曲线长Lh 、外距Eh 、超距Dh 。 3、桩距采用20米，加桩视地形变化而定，加桩采用整米数。 （1）直线上整桩（20、40 ……）与平面线基本的量法见下图：
一、道路设计的步骤、方法 (一)纸上定线 1、拟定路线走向在给定的地形图上根据主要控制点研究线路总体布局，分析地形、地质及地物等情况，选择地势平缓、山坡顺直、河谷开阔等有利于展线的地点，拟定线路各种可能的走向。 2、试坡 当遇到纵坡的限制较严时，必须用平均纵坡i 沿各种可能的走向由上而下进行试坡，设等高线间距为h,取计算等高线的平均长度a, a=h/i ,用量规开度为a (比例与地形图同) 在图上试坡，得出均坡线。 3、定导向线分析均坡线，结合地形、地物及艰巨工程等情况，选择相应的中间控制，从而调整控 制 点相应线路的纵坡，重新试坡，得出导向线。 4、修正导向线 参照导向线作平面试线，注明平曲线半径，量出地形变化点桩号及标高，绘制纵断面图。并设计纵坡，得出各桩位概略设计标高。 5、定线在所定向线的基础上，按规定的技术标准反复试线才能得到满意的结果。 6、纵断面设计路线确定后，量出路中心线穿过每一等高线的标号和高程，绘制纵断面图和进行纵 断面 设计。纸上定线是个反复试定的过程，试线修改次数越多，最后所定路线的质量相对来说越高，直至取得最佳线路方案为止，纸上定线工作才能算完成。 (二)公路平面设计 1、圆曲线半径的原则 (1)确定圆曲线半径的原则 ①各级公路的圆曲线半径应尽量采用较大的半径，在一般情况下，宜选用大于《标准》所规定的该级一般最小半径。只有当地形、地物或其他条件限制时，方可采用小于一般最小半径，不要轻易采用极限最小半径。 ②圆曲线半径的选定，除要与弯道本身所在位置的地形、地物条件相适应，使曲线沿理想的位置通过外，还要考虑与弯道前后的线形标准相协调。 ③圆曲线半径过大也失去意义，因此最大半径不宜超过10000m,以利于设计与施工。 ④各级公路不论转角大小，均应设置曲线(包括圆曲线和缓和曲线)。 ( 2)确定路线导线交点转角 首先在地形图上，从起点由左向右编写转角号，即JD1、JD2、JD3……。确定路线导线 交点转角要用正切法。不得用量角器直接量取。 (3)考虑圆曲线半径选定的原则和转角值，确定该路段每个交点的圆曲线半径，并计算或查曲线册设用表确定圆曲线要素。 2、将各交点处圆曲线半径与教材或规范对比，当圆曲线半径小于不设超高的圆曲线最小半径，应在该交点处圆曲线两端设置缓和曲线，缓和曲线计算步骤如下： (1)利用教材相应公式确定缓和曲线最小长度，采用数值大者，并用整 5 米倍数。 (2)利用相应公式计算切线角、缓和曲线常数p和q。 (3)利用相应公式计算有缓和曲线的单曲线的切线长Th 、曲线长Lh 、外距Eh 、超距Dh 。 3、桩距采用20 米，加桩视地形变化而定，加桩采用整米数。
四级公路设计规范文件编码（GHTU-UITID-GGBKT-POIU-WUUI-8968）
主要：平原微丘：计算行车速度40km/h，行车道宽度：，路基宽度一般值，变化值，极限最小半径60m，停车视距40m，最大纵坡6％。山岭重丘：计算行车速度20km/h，路基宽度，极限最小半径15m停车视距20m，最小坡长60m，最大纵坡9％,最大可增加1%。最小纵坡％，采用平坡（0%）或小于%的纵坡时，其边沟应做纵向排水设计。（上一个设计中，最大纵坡为12）直线最大长度：1000米（左右），最小长度：同向曲线间40米（左右）反向曲线间无超高加宽可相接，无超高有加宽须10m以上缓和短。有超高时不小于15m。相邻回头曲线间直线不小于100（80）m。 圆曲线：最大超高8％，超高时一般最下半径30m，极限最小半径15m，不超高时最小半径150m，最大半径10000m。 缓和曲线（一般使用回旋线）长度最小值：计算速度20km/h时为25m，40km/h时为50m。 不设缓和曲线的最小圆曲线半径：260m。 平曲线最小长度：设计速度20km/h时为40m，40km/h时为70m。 转角等于或小于7度时的平曲线长度。设计速度20km/h的一般值280/转角。低限值40m。设计速度40km/h的一般值 500/转角。低限值70m。 直线最大长度：设计速度20km/h的为400m，直线最小长度同向曲线间50m,反向曲线间40m 最短坡长：设计速度20km/h的为60m。：设计速度40km/h的为100m
最大坡长：设计速度20km/h的3％无限制，4％为1200m，5％为1000m，6％为 800m，7％为600m，8％为400m，9％为200m。 凸形竖曲线最小半径一般值200m，极限值100m。最小长度20m。 凹形竖曲线最小半径一般值200m，极限值100m。 四级路控制坡度10％以内，最好9％以下。挖填局部4、5米皆可。坡长不用特别在意。
道路设计平曲线和竖曲线半径的确定道路设计平曲线和竖曲线半径的确定 1)平曲线与竖曲线应相互重合，且平曲线应稍长于竖曲线。 这种组合是使竖曲线和平曲线对应，最好使竖曲线的起、终点分别放在平曲线的两个缓和曲线内，即所谓的“平包竖”。 对于等级较高的道路应尽量做到这种组合，并使平、竖曲线半径都大一些才显得协调，特别是凹形竖曲线处车速较高，二者半径更应该大一些。 2)平曲线与竖曲线大小应保持均衡 所谓均衡，是指平、竖曲线几何要素要大体平衡、匀称、协调，不要把过缓与过急、过长与过短的平曲线和竖曲线组合在一起。 根据德国计算统计，若平曲线半径小于1000m，竖曲线半径大约为平曲线半径的10,20倍时，便可达到均衡的目的。 3)暗弯、明弯与凸、凹竖曲线 暗弯与凸形竖曲线及明弯与凹形竖曲线的组合是合理的组合。 对暗与凹、明与凸的组合，当坡差较大时，会给 1 / 3 人以错觉:舍弃平坦坡道及近路不走，而故意爬坡、绕弯的感觉。此种组合在山区难以避免，只要坡差不大，矛盾也不很突出。 4)平、竖曲线应避免的组合 设计车速?40km/h的公路，凸形竖曲线的顶部和凹形竖曲线的底部，不得插入小半径平曲线。 凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部，不得与反向平曲线的顶点重合。 小半径竖曲线不宜与缓和曲线相互重叠。
平面转角小于7?的平曲线不宜与坡度角较大的凹形竖曲线组合在一起。 5)在完全通视的条件下，长上坡路段的平面线形多次转向形成蛇形的组合线形，应极力避免。 直线上一次变坡是较好的平、纵组合，从美学观点讲以包括一个凸形竖曲线为好，而包括一个凹形线次之;直线中短距离内二次以上变坡会形成反复凸凹的“驼峰”和“凹陷”，看上去线形既不美观也不连贯，宜使驾驶员的视线中断。 道路作为一种线形构造物，应将其视为景观对象来研究。修建道路会对自然景观产生影响，有时甚至产生一定破坏作用。而道路两侧的自然景观会影响道路上汽车的行驶，特别是对驾驶员的视觉、心理以及 2 / 3 驾驶操作等都有很大影响 3 / 3
1 有关参数计算 1.1 停车视距S 1.1.1 对于出沟的重车 1.反应距离1S 1S =3.6vt =34 2.5 23.63.6?=m 式中 v-出沟的重车车速，取v=34km/h ； t-反应时间，取t=1.5s+1.0s=2.5s 。 2.制动距离2S 22254()kv S i ?=±=2 1.434254(0.20.02)??±=28.9m 式中：?— 路面纵向摩阻系数 ,与路面种类和状况有关，这里 取(0.5~0.6)=??0.4=0.2 i — 道路纵坡，上坡为“+”下坡为“-”，取i=0； V —设计速度，取v=34km /h K －制动系数，一般在1.2～1.4之间，取K=1.4。 3.安全距离0S 0S 一般取5~10m ，这里取0S =10m 。 综上知，出沟的重车的停车视距S=1S +2S +0S =23.6+28.9+10=62.5m ，取S=70m 。 1.1.2 对于返回空车 1.1.1 对于出沟的重车 1.反应距离1S
1S =3.6vt =45 2.5 31.253.6?=m 式中 v-出沟的重车车速，取v=45km/h ； t-反应时间，取t=1.5s+1.0s=2.5s 。 2.制动距离2S 22254()kv S i ?=±=2 1.445254(0.20.02)??±=62m 式中：?— 路面纵向摩阻系数 ,与路面种类和状况有关，这里 取(0.5~0.6)0.40.2=?=?； i — 道路纵坡，上坡为“+”下坡为“-”，取i=0； V —设计速度，取v=45km /h K －制动系数，一般在1.2～1.4之间，取K=1.4。 3.安全距离0S 0S 一般取5~10m ，这里取0S =10m 。 综上知，出沟的重车的停车视距S=1S +2S +0S =31.25+62+10=103.25m ，取S=110m 。 1.2 圆曲线半径R 1.2.1 出入沟圆曲线半径R 不设横坡（不设超高）： max v =，既有： 2m ax m in v R g ?==29.4 9.80.2=?50.1，取m in R =120m 1.2.2 排土场圆曲线半径R 不设横坡（不设超高）：
平曲线视距横净距的计 算 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
平曲线视距横净距 的计算 发表人：王乃坤江树华 单位：龙建路桥股份有限公司第二工程处 日期：二OO四年十二月十五三十日 平曲线视距横净距的计算 王乃坤江树华 （龙建路桥股份有限公司第二工程处) 提要：本文介绍用计算机计算平曲线及相邻直线段上任一点的横净距的方 法。 关键词：平曲线横净距计算机计算 Calculating about the Cross Clearance Distance of Horizontal Curve Stadia WANG Nai-kun JIANG Shu-hua QU Zhi-cheng Abstract：Calculating method of horizontal curve and crossclearance distance with computer is presented. Key words：Horizontal curve Cross clearance distance Computer 1 前言 如何准确计算平曲线及相邻直线段上任一点的横净距，是我们工程技术人员在 实际工作中常遇到的问题。近期我们成功地利用计算机程序解决了带缓和曲线的平 曲线横净距计算，省时省力，起到了事半功倍的效果。现介绍如下，仅供参考。 2 横净距的计算方法 计算原理 如图1所示，某交点转角为α，平曲线半径为R1，缓和曲线长为Ls1(我们将圆曲线作为 Ls1＝0的特例处理)。若行车道宽度为b，则计算横净距时的行车轨迹线（距未加宽时的行车道内侧边缘，图中虚曲线所示）与路中线的径向间距△R＝b／2－。M为平曲线和相邻直线段上的 任一点，M所在断面的横净距可按下法计算：在M点的法线MN两侧的行车轨迹线上分别找一点A、B，使A、B两点间沿行车轨迹线的长度等于设计视距S，计算AB连线与MN的交点E到M点 的距离值H；保持A、B两点间沿行车轨迹线的长度不变，使A、B两点沿行车轨迹线同步移动时，H值也随之改变，最大的H值与△R之差即为M点的横净距。