公路小半径曲线段设计
发表时间：2015-02-06T14:48:30.470Z 来源：《科学与技术》2014年第12期下供稿作者：嵇国华
[导读] 横向超高及中心线设计中可能存在的安全问题进行了研究, 提出了相对山区公路小半径曲线的道路安全设计建议, 以避免或减少交通事故的发生。
中铁七局集团有限公司海外公司嵇国华
摘要：根据动力学原理, 对汽车在弯坡路段上的运行状态及行车安全性进行了分析。认为弯坡路段之所以成为车辆运行安全隐患的原因是由于设计速度与车辆实际运行速度不协调造成的, 在弯坡路段的线形组合设计中应根据车辆的实际运行速度选用技术指标。
关键词：公路；小半径曲线；折减引言所谓“小半径曲线” , 本文并不是指单纯的弯道路段或坡道路段,而是指“弯”和“坡”结合在一起, 尤指“急弯”衔接在“长陡坡”底部的平纵组合路段。弯坡路段是“危险路段” , 其线形设计质量对行车安全至关重要。现行《公路工程技术标准》和《公路路线设计规范。对平、纵、横线形指标都有明确具体的规定,设计时易于遵循。
一、项目概况项目位于赞比亚南方省，合同段起点为Munyumbwe ，距离赞比亚手都卢萨卡月280 公里，终点为 Njami，距离Lusaka 约100KM。全长131.5 公里。
工程所在地区为热带草原气候，年平均气温21℃，一年分为三季：凉干季（5~8 月）、热干季（9~11 月）、暖湿季（12~4月）。凉干季昼夜温差较大，暖湿季几乎每日大雨倾盆，凉干季和热干季干旱少雨。所建道路穿越山区，地势较为复杂，起伏较大，道路两侧为丛林，沿线水资源缺乏。
根据现场考察，工程所在区域大部分地表为40 至50 厘米粘土或粉土，深层次为砾石土或卵石土，部分地区有软弱岩层裸露于地表。
二、影响极限最小半径的因素分析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，它的实质是汽车行驶在公路曲线部分时，所产生的离心力等横向力不超过轮胎与路面的摩阻力所允许的界限。它是保证汽车行驶安全、舒适、经济的最低限值。
影响农村公路极限最小半径取值因素主要有：(1)道路安全评价；(2)稳定性；(3)车辆的转向特性；(4)转弯时的实际行驶速度。
2.1从对道路安全评价方面来分析所需最小平曲线半径道路事故的增长趋势使道路安全问题成为世界上许多国家共同关心的社会问题，《公路项目安全性评价指南》只适应于高速公路、一级公路新建或改扩建的行车安全性评价，而低等级公路同样需要对其设计标准做安全性评价。道路安全评价是对现有或将建的道路工程项目或交通工程项目、任何与道路用户有关的其他项目的正式审查，由独立的、合格的审查者进行并给出项目存在的或潜在的安全问题和安全性能方面的审查报告。对于在设计阶段能通过安全性评价可以起到的作用有：(1)减少开放交通后的道路安全状况，降低事故率，增大总体经济效益；(2)可以节省后期费用。《公路项目安全性评价规范》对平曲线半径对事故的影响进行调查与分析，综合分析得出曲线半径越小而事故率越高。不难得出道路事故率与曲线半径的大小关系可以归纳为：曲线半径越大，安全性越高，事故出现率就越低，否则，安全性就越低，事故出现率就高。基于此，农村公路的极限最小半径应尽可能取大一些，这样不但可以提高行车的平顺性、舒适性等，还可以大大降低事故率。
2.2 稳定性因素分析所需最小平曲线半径车辆在曲线路段上行驶时会产生离心力，为抵消这种作用，而在曲线路面上设置内低外高的单向横坡(曲线上的超高)。在车辆行驶的横向稳定性上，用横向力系数“来衡量其稳定性程度，其意义为单位车重的横向力。
三、安全设计方法依据对小半径曲线安全上存在问题的分析, 从汽车动力学和交通工效学的角度小半径曲线的安全设计应采用以下方法:3.1在新建道路横断面设计上, 可采取对小半径曲线加宽和增加超高的办法。首先, 在道路两侧同时进行加宽, 这样道路中线位置即为道路中桩位置,减少了道路中线往内侧偏移的视觉效果;同时将曲线部外侧车道的超高值相对内侧车道适当增加,采用横向坡度变截面的设置方法,即能提高排水功能和在曲线上行驶时车辆离心力的作用, 又能加强道路线形对驾驶员视觉的正确引导效果, 见图1
图1 道路横断面改善设计图3.2现有道路在交通改善设计上, 在单侧加宽的道路曲线上,将道路中心线向曲线内侧偏移适当距离, 以提高道路中心线对驾驶员的诱导性。改造后的道路透视效果见图2, 由图可见, 偏移后道路中线两边的宽度h1 +e和h2 在视觉上的接近相等, 改善了视觉效果。中心线偏移时注意道路线形的处理,可适当延长缓和曲线, 以使线形流畅, 不产生折点。
3.3中心交通标线渠化设计时, 为防止驾驶员占对向车道行驶, 可在小半径曲线中心线渠划来起到引导车辆正确行使轨迹的效果, 渠化后,可对驾驶员产生有效的视觉诱导。见图3。
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。
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
道路设计规范要求 篇一：道路设计规范 目录 第一章绪论 1．1地区概况 1．2沿线地理特征 第二章路线设计 2．1公路等级确定 2．2路线方案确定 2．3平面线形设计 2．4纵断面线形设计 2．5平、纵面线形的组合设计 第三章路基、路面设计 3．1设计原则 3．2路基横断面 3．3路基设计与防护 3．4路面设计 3．5路基路面排水设计 第四章涵洞与通道设计
4．1路线交叉设计 4．2涵洞和通道设计 环境保护 5．1设计原则 5．2绿化设计 第六章小结 6．1小结 6．2设计中的不足 6．3思考 附录：主要参考资料 第一章绪论 该公路修建意义 本公路的修建将给当地带来新的发展机遇，带动沿线旅游业的发展,对当地经济发展具有重要意义。 2沿线地理特征 该地区属于公路自然区划ⅠⅤ4区，漳州位于北纬度到25度之间，属于亚热带季风性湿润气候，年平均温度21℃。198 5年最高日气温℃，最低℃。无霜期达330天以上，年日照2000-2300小时；年积温℃。年降雨量1000-1700毫米，雨季集中在三至六月。年平均风力二级。漳州每年六至九月常有台风袭来，最大风力达12级，台风常来暴雨或大暴雨，造成洪涝灾害。但在高温季节，台风也有助于降低气温和解
除旱象。 漳州气候条件优越，位处南、北纬度（回归线）附近，属于亚热带季风性湿润气候的地方并不多，如非洲的撒哈拉沙漠和澳大利亚的大沙漠，属于热带沙漠气候，印度、巴基斯坦和缅甸，属于热风季风气候，西半球的智利属高山气候，而漳州则是少数属于亚热带季风性湿润气候的地区之一。它整修地形依山面海，呈倾斜状和台阶状，山势走向由西北向东南，西北有武夷山脉和戴云山脉挡住寒流入侵，东南面临开阔的大海，温湿气流源源而来，构成了一个得天独厚的堠域性气候。 第二篇路线设计 交通量计算及公路等级确定 道路等级的确定 道路等级的确定应根据公路网的规划和远景交通量，从全局出发，结合公路的使用任务和性质综合确定。 交通量计算及公路等级的选用 公路等级为二级，二车道，日交通量为712辆/昼夜，设计年限n=20年。 路线方案设计 相关指标和原则 1）：选线原则 以平面线形为主，合理解决避让、穿越、趋就等问题。
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：
平面设计计算书 该路为双车道二级公路，设计车速V=80km/h ，一般规定直线的最大直线长度不超过20V （1600m ）且同向曲线夹直线长度不小于6V （480m ），反向曲线夹直线长度不小于2V （160m ），汽车在任何一段线形上的行驶时间不短于3s （即长度为67m ），本段公路的平曲线间的直线段最小长度为551.016m 。圆曲：线极限最小半径250m ，一般最小半径400m ，不设超高最小半径（路拱≤2%为2500m 路拱＞2%为3350m ），最大半径不超过10000m ，本段公路的最小半径为435m ，最大半径为1350m ，其中包含一个S 型曲线。缓和曲线最小长度一般值为100m 最小值为70m ，不设缓和曲线的最小圆曲线的半径为2000m ，该段公路都需设置缓和曲线且最小缓和曲线长度为70m 。平面曲线最小长度一般值为700m 最小值为140m ，本段公路的最小曲线长度为316.97m ，最大曲线长度为428.995m 。公路转角α≤07时的平曲线最小长度一般值为1000/αm 低限值为140m ，本段公路最小转角为15.2362度。 JD1（K2+961.802）缓和曲线要素计算: （R=1100,Ls=80，α=15.6074） q =32 2240s s L L R - =39.998m p =243 242384s s L L R R - =0.2424m 0β=s 28.6479 L R = 2.08348 p tan q 2T =+α （R+）=190.785m 0180L = π （α-2β）R +2s L =379.641m E=(R+p)sec 2 R -α =10.527m 2J T L =-=1.929 JD2（K4+843.269）缓和曲线要素计算: （R=1350,Ls=70，α=15.2362） q =32 2240s s L L R - =34.999m p =243242384s s L L R R - =0.15123m 0β=s 28.6479 L R =1.48545 p tan q 2T = +α （R+）=215.582m 0180L = π （α-2β）R +2s L =428.994m E=(R+p)sec 2 R -α =12.174m 2J T L =-=2.17 JD3(K5+217.695)缓和曲线要素计算: （R=435,Ls=100，α=28.5780） q =32 2240s s L L R - =49.978m p =243 242384s s L L R R - =0.957345m 0β=s 28.6479 L R =6.5857 p tan q 2T = +α （R+）=161.013m 0180L =π （α-2β）R +2s L =316.9697m E=(R+p)sec 2 R -α =14.875m 2J T L =-=5.056 JD1的曲线的主点里程计算： H ZH JD T =-=K2+961.802-190.786=K2+771.016 s HY ZH l =+=K2+771.016+80=K2+851.016 Y YH HY L =+= K2+851.016+219.641=K3+70.657 s HZ YH l =+= K3+70.657+80=K3+150.657
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。
在进行道路平面线形设计时，一般会遵循下列原则：1、平面线形应直捷、连接、顺适，并与地形地物相适应，与周围环境相协调；2、必须满足行驶力学要求，视觉和心理上的要求对高速路应尽量满足；3、保持平面线形的均衡与连贯；4、应避免连续急弯的线形；5、平曲线应有足够的长度。一般来说道路线型分为以下六类： 1、基本型 直线+缓和曲线+圆曲线+缓和曲线+直线，这种线型和地铁平曲线里的大部分线型是一样的。 2、S型 缓和曲线1+圆曲线1+缓和曲线1+（反向）+缓和曲线2+圆曲线2+缓和曲线2 S型曲线几点注意： （1）相邻两个回旋参数A1和A2宜相等，当采用不同参数时，A1/A2<2.0，有条
件时应<1.5； （2）两反向曲线之间不设直线，不得已插入直线时，必须尽量短，其直线长度或重合段的长度应满足L≤（A1+A2）/40。 （3）S型两圆曲线半径之比不宜过大，宜为：R2/R1=11/3。 3、卵型 缓和曲线1+圆曲线1+缓和曲线（过渡）+圆曲线2+缓和曲线2 卵型曲线的几点注意： （1）卵型上的回旋参数A不应小于该级公路关于回旋线最小参数的规定，同时宜在下列界限内：R2/2≤ A≤ R2（R2为小圆半径）； （2）两圆曲线半径之比宜在下列界限之内：0.2≤R2/R1≤ 0.8（R1为大圆半径）；（3）两圆曲线的间距，宜在下列界限之内：0.003≤D/R2≤ 0.03（D为两圆曲线最小间距）。 4、凸型 直线+缓和曲线1+（同向）缓和曲线2+直线
5、复合型 直线+缓和曲线1+（同向）缓和曲线2+圆曲线+…… 6、C型 圆曲线1+缓和曲线1+（同向）缓和曲线2+圆曲线2
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。