一、道路設(shè)計(jì)的基本步驟

1、道路是三維空間的實(shí)體，路線(xiàn)是道路中線(xiàn)的空間位置

路線(xiàn)平面：路線(xiàn)在水平方向的投影

路線(xiàn)的縱斷面：沿道路中線(xiàn)豎直剖切再行展開(kāi)

中線(xiàn)上任意一點(diǎn)法向切面是道路在該點(diǎn)的橫斷面

2、道路設(shè)計(jì)過(guò)程中，先確定平面的線(xiàn)形，再進(jìn)行縱斷面和橫斷面設(shè)計(jì)

平面線(xiàn)形由直線(xiàn)、圓曲線(xiàn)、緩和曲線(xiàn)三個(gè)要素組成

3、線(xiàn)性設(shè)計(jì)

公路平面線(xiàn)形設(shè)計(jì)

直線(xiàn)—緩和曲線(xiàn)—圓曲線(xiàn)—緩和曲線(xiàn)—直線(xiàn)

城市道路平面線(xiàn)形設(shè)計(jì)

直線(xiàn)—圓曲線(xiàn)—直線(xiàn)

4、道路平面線(xiàn)形要素

行駛中汽車(chē)的導(dǎo)向輪與車(chē)身縱軸之間的關(guān)系→汽車(chē)行駛軌跡

角度為零→曲率為零→直線(xiàn)

角度為常數(shù)→曲率為常數(shù)→圓曲線(xiàn)

角度為變數(shù)→曲率為變數(shù)→緩和曲線(xiàn)

現(xiàn)代道路平面線(xiàn)形正是由上述三種基本線(xiàn)形構(gòu)成的，稱(chēng)為平面線(xiàn)形三要素。

二、直線(xiàn)

1、優(yōu)點(diǎn)

線(xiàn)形直捷，布設(shè)方便，行車(chē)視距良好，行車(chē)平穩(wěn)

2、缺點(diǎn)

不能適應(yīng)地形變化，不便于避讓障礙，直線(xiàn)過(guò)長(zhǎng)容易使駕駛員產(chǎn)生麻痹而放松警惕，發(fā)生行車(chē)事故，夜間行車(chē)時(shí)，對(duì)向行車(chē)燈光眩目不利安全

（一）直線(xiàn)運(yùn)用

1、直線(xiàn)的最大長(zhǎng)度

在城鎮(zhèn)及附近或其它景色有變化的地點(diǎn)，大于20V是可以接受的，在景色單調(diào)的地點(diǎn)最好控在在20V以?xún)?nèi)

2、直線(xiàn)的最小長(zhǎng)度

當(dāng)V≥60km/h時(shí)，同向曲線(xiàn)的直線(xiàn)最小長(zhǎng)度為6V，反向曲線(xiàn)的最小長(zhǎng)度不小于2V

3、注意的問(wèn)題

長(zhǎng)直線(xiàn)或長(zhǎng)下坡盡頭的平曲線(xiàn) ，必須采取設(shè)置標(biāo)志、增加路面抗滑能力等安全措施

長(zhǎng)直線(xiàn)上坡不宜過(guò)長(zhǎng) ，直線(xiàn)上的縱坡一般應(yīng)小于3%

長(zhǎng)直線(xiàn)應(yīng)與大半徑凹曲線(xiàn)配合為宜

（二）采用長(zhǎng)直線(xiàn)線(xiàn)形應(yīng)注意的問(wèn)題

1、長(zhǎng)直線(xiàn)宜與大半徑凹豎曲線(xiàn)組合使用

2、避免“斷背曲線(xiàn)”

三、圓曲線(xiàn)

1、優(yōu)點(diǎn)

布設(shè)方便，能很好地適應(yīng)地形，避讓障礙，與地形配合得當(dāng)可獲得圓滑、舒順、美觀的路線(xiàn)，又能降低工程造價(jià)

使行車(chē)景觀不斷變化，使駕駛員保持適度的警惕，增加行車(chē)安全性，也可起到誘導(dǎo)行車(chē)視線(xiàn)的作用

2、注意的問(wèn)題

半徑不可過(guò)小而影響行車(chē)安全

（一）圓曲線(xiàn)的平面布設(shè)

1、圓曲線(xiàn)上技術(shù)代號(hào)

JD—交點(diǎn)（轉(zhuǎn)角點(diǎn)）

ZY—直圓（圓曲線(xiàn)起點(diǎn)）

QZ—曲中（圓曲線(xiàn)中點(diǎn)）

YZ—圓直（圓曲線(xiàn)終點(diǎn)）

（二）圓曲線(xiàn)的幾何要素及主點(diǎn)樁號(hào)里程計(jì)算

1、幾何要素

2、曲線(xiàn)主點(diǎn)樁號(hào)里程計(jì)算

3、曲線(xiàn)主點(diǎn)樁計(jì)算校核

（三）圓曲線(xiàn)半徑

1、汽車(chē)在圓曲線(xiàn)路段行駛時(shí)會(huì)產(chǎn)生離心力F

2、曲線(xiàn)半徑指標(biāo)

（四）橫向力系數(shù)μ的取值

1、意義

橫向力系數(shù)表示單位車(chē)重所受到的橫向力（離心力）

其值越大對(duì)行車(chē)越不利

2、取值大小的決定因素

行車(chē)安全：確保行車(chē)不產(chǎn)生橫向滑移

操作方便、行車(chē)經(jīng)濟(jì)

行車(chē)平穩(wěn)、舒適

3、取值

一般取

為控制值

（五）公路圓曲線(xiàn)最小半徑

1、三種平曲線(xiàn)最小半徑

一般最小半徑：通常情況下推薦采用的最小半徑值

極限最小半徑

能保證按設(shè)計(jì)速度行駛的車(chē)輛安全行駛的最小半徑

不設(shè)超高最小半徑

當(dāng)路線(xiàn)的半徑大到一定值時(shí)，即使汽車(chē)在曲線(xiàn)的外側(cè)時(shí)，也能獲得足夠的安全性和很好的舒適性

四、緩和曲線(xiàn)

1、定義

在直線(xiàn)與圓曲線(xiàn)、圓曲線(xiàn)與圓曲線(xiàn)之間設(shè)置的曲率連續(xù)變化的曲線(xiàn)

2、特點(diǎn)

易于適應(yīng)地形，能很好地與汽車(chē)行駛軌跡相適應(yīng)，使線(xiàn)形連續(xù)、美觀，但緩和曲線(xiàn)計(jì)算、布設(shè)較繁瑣

（一）緩和曲線(xiàn)的性質(zhì)

路線(xiàn)設(shè)計(jì)符合汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)的行駛軌跡，插入緩和曲線(xiàn)，使整條曲線(xiàn)的曲率形成一個(gè)連續(xù)變化的過(guò)程。

汽車(chē)以等速轉(zhuǎn)彎時(shí)，行駛軌跡曲線(xiàn)上任意一點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的曲率半徑與行駛的距離（弧長(zhǎng)）成反比，這一行駛軌跡特性正好與數(shù)學(xué)上回旋線(xiàn)方程性質(zhì)相同。

回旋線(xiàn)作為緩和曲線(xiàn)

（二）帶緩和曲線(xiàn)的平曲線(xiàn)平面布設(shè)

緩和曲線(xiàn)中心角

曲線(xiàn)內(nèi)移值

曲線(xiàn)切線(xiàn)增長(zhǎng)值

（三）設(shè)有緩和曲線(xiàn)的平曲線(xiàn)主點(diǎn)樁技術(shù)代號(hào)

JD—交點(diǎn)（轉(zhuǎn)角點(diǎn)）

ZH—直緩（第一緩和曲線(xiàn)起點(diǎn)）

HY—緩圓（第一緩和曲線(xiàn)終點(diǎn)）

QZ—曲中（曲線(xiàn)中點(diǎn)）

YH—圓緩（第二緩和曲線(xiàn)起點(diǎn)）

HZ—緩直（第二緩和曲線(xiàn)終點(diǎn)）

（四）平曲線(xiàn)幾何要素計(jì)算

（五）平曲線(xiàn)主點(diǎn)樁里程計(jì)算

曲線(xiàn)主點(diǎn)樁里程計(jì)算

曲線(xiàn)主點(diǎn)樁里程校核

五、曲線(xiàn)超高

1、定義

為抵消車(chē)輛在平曲線(xiàn)路段上行駛時(shí)所產(chǎn)生的離心力，而在該路段橫斷面上設(shè)置的外側(cè)高于內(nèi)側(cè)的單向橫坡

2、作用

用車(chē)重產(chǎn)生的向內(nèi)水平分力來(lái)抵消部分離心力，以利于行車(chē)安全與穩(wěn)定

3、設(shè)置要求

當(dāng)曲線(xiàn)半徑小于表2-20或表2-23中規(guī)定的不設(shè)超高最小半徑時(shí)，均應(yīng)設(shè)置超高

（一）平面曲線(xiàn)實(shí)例

1、超高橫坡度計(jì)算

2、車(chē)速的調(diào)整

設(shè)計(jì)車(chē)速與實(shí)際車(chē)速之間的調(diào)整

3、超高值計(jì)算式

4、超高計(jì)算值取值要求

任意半徑超高橫坡度不得大于極限超高橫坡度

，又不得小于路拱橫坡度

（二）全超高橫坡度

公路最大超高橫坡度

城市道路最大超高橫坡度

（三）超高的過(guò)渡

平曲線(xiàn)路段超高緩和段的布置

當(dāng)圓曲線(xiàn)上超高值和緩和段長(zhǎng)度一定后，超高緩和應(yīng)在全長(zhǎng)上布設(shè)

在設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)超高變化情況，計(jì)算出任意斷面上路肩兩側(cè)邊緣及路中點(diǎn)對(duì)原設(shè)計(jì)標(biāo)高（未加寬前路肩邊緣標(biāo)高）的相對(duì)高差，為施工放樣提供依據(jù)

（四）公路超高設(shè)置方式

無(wú)中間帶的公路

1、超高橫坡等于路拱橫坡

外側(cè)車(chē)道繞路中線(xiàn)旋轉(zhuǎn)，直至超高橫坡

2、超高橫坡大于路拱橫坡

第一種：繞車(chē)道內(nèi)側(cè)邊軸旋轉(zhuǎn)

第二種：繞中軸旋轉(zhuǎn)

第三種：繞車(chē)道外側(cè)邊軸旋轉(zhuǎn)

有中間帶的公路超高設(shè)置方式

1、繞中間帶的中心線(xiàn)旋轉(zhuǎn)

2、繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)

3、繞各自行車(chē)道中線(xiàn)旋轉(zhuǎn)

（五）城市道路超高布置方式

城市道路超高方式應(yīng)根據(jù)地形狀況、車(chē)道數(shù)、超高橫坡值、橫斷面形式、便于排水、路容美觀等因素決定

單幅路及三幅路機(jī)動(dòng)車(chē)道宜繞中軸旋轉(zhuǎn)；雙輻路及四幅路機(jī)動(dòng)車(chē)道宜繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)，使兩側(cè)車(chē)行道各自成為獨(dú)立的超高橫斷面

六、曲線(xiàn)加寬

1、加寬值確定

汽車(chē)輪跡需要

汽車(chē)行駛擺動(dòng)需要

2、加寬值計(jì)算

3、加寬值選用規(guī)定

當(dāng)圓曲線(xiàn)半徑大于250m時(shí)，可不設(shè)加寬

曲線(xiàn)路段加寬宜布置在彎道內(nèi)側(cè)

各級(jí)公路的路面加寬后，路基也應(yīng)相應(yīng)加寬

（一）公路規(guī)范對(duì)加寬類(lèi)別選用

高速公路、一級(jí)公路、二級(jí)公路及設(shè)計(jì)速度為40km/h的三級(jí)公路應(yīng)采用第三類(lèi)加寬值。

對(duì)不經(jīng)常通行集裝箱、半掛車(chē)的公路，可采用第二類(lèi)加寬值。

四級(jí)公路和設(shè)計(jì)速度30km/h的三級(jí)公路可采用第一類(lèi)加寬值。

（二）城市道路加寬值

（三）加寬緩和段

1、加寬緩和段的長(zhǎng)度

加寬所需要的最小長(zhǎng)度

在不設(shè)緩和曲線(xiàn)或超高緩和段時(shí)，加寬緩和段長(zhǎng)度應(yīng)按漸變率1：15且不小于20米的要求設(shè)置

設(shè)置緩和曲線(xiàn)或超高緩和段時(shí)，加寬緩和段長(zhǎng)度采用與緩和曲線(xiàn)或超高緩和段長(zhǎng)度相同的數(shù)值

不設(shè)緩和曲線(xiàn)，加寬緩和段長(zhǎng)度取超高緩和段長(zhǎng)度，漸變率不小于1：15，且長(zhǎng)度不小于10米

2、加寬過(guò)度方式

按直線(xiàn)比列加寬

高次拋物線(xiàn)加寬

七、緩和段設(shè)置

1、緩和段

為了使行車(chē)能夠安全、平穩(wěn)、順利地由直線(xiàn)向曲線(xiàn)、由大半徑曲線(xiàn)向小半徑曲線(xiàn)行駛所設(shè)置的過(guò)渡段

2、設(shè)置目的

為消除行車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)曲率突變，使行車(chē)能從容、順適地進(jìn)行曲率變化而設(shè)置的曲線(xiàn)緩和過(guò)渡段為緩和曲線(xiàn)

為使行車(chē)平穩(wěn)、順適地進(jìn)行橫坡變化而設(shè)置的超高變化過(guò)渡段為超高緩和曲線(xiàn)

為適應(yīng)行車(chē)軌跡，順適地進(jìn)行寬度變化而設(shè)置的加寬過(guò)渡段為加寬緩和段

3、類(lèi)型

緩和曲線(xiàn)、超高緩和段、加寬緩和段

（一）緩和段長(zhǎng)度

1、離心加速度變化的緩和長(zhǎng)度

2、操縱時(shí)間要求緩和段長(zhǎng)度

3、超高變化要求緩和段長(zhǎng)度

一般根據(jù)三方面緩和段長(zhǎng)度的計(jì)算結(jié)果，取其中最長(zhǎng)的并按5倍數(shù)取整后作為緩和段長(zhǎng)度

八、平曲線(xiàn)長(zhǎng)度

1、平曲線(xiàn)最小長(zhǎng)度計(jì)算

取一般駕駛員能從容操作方向的（左右轉(zhuǎn)動(dòng)方向）時(shí)間為6S

2、相關(guān)規(guī)定

小偏角時(shí)的平曲線(xiàn)長(zhǎng)度

當(dāng)?shù)缆忿D(zhuǎn)角小于7°時(shí)，為防止駕駛員在視覺(jué)上產(chǎn)生急彎錯(cuò)覺(jué)，而導(dǎo)致操縱失誤，應(yīng)設(shè)較長(zhǎng)的平曲線(xiàn)

相關(guān)規(guī)定

九、平曲線(xiàn)形的連接

平面線(xiàn)形設(shè)計(jì)整體上盡可能順直，選擇曲線(xiàn)半徑盡可能大些，應(yīng)與自然地形等高線(xiàn)相適應(yīng)為宜。

在橋梁、隧道內(nèi)部與進(jìn)出口路段和平面交叉口前后路段 ,應(yīng)采用直線(xiàn)為宜。

長(zhǎng)直線(xiàn)盡頭不得設(shè)置小半徑曲線(xiàn)

直線(xiàn)長(zhǎng)度L<500m時(shí)，最小半徑R=L

直線(xiàn)長(zhǎng)度L≥500m時(shí)，最小半徑R=500

一般平面線(xiàn)型設(shè)置的轉(zhuǎn)角不宜小于 10°

十、平面視距

1、定義

為了行車(chē)安全，保證駕駛員能隨時(shí)看到前方一定距離的道路路段，發(fā)現(xiàn)道路上的障礙、迎面來(lái)車(chē)，及時(shí)采取制動(dòng)或避讓措施，所必須的是最短路段距離

2、運(yùn)用

在平面線(xiàn)形和縱斷面線(xiàn)形設(shè)計(jì)中，都應(yīng)有足夠的行車(chē)視距

3、平面視距分類(lèi)

停車(chē)視距、會(huì)車(chē)視距、超車(chē)視距

4、行車(chē)視距不足主要發(fā)生在下述幾種場(chǎng)合

（1）道路平面上的暗彎，即處于挖方路段的彎道和內(nèi)側(cè)有障礙物的彎道，見(jiàn)圖a

（2）縱斷面上的凸型豎曲線(xiàn)，見(jiàn)圖b

（3）下穿式立體交叉的凹型豎曲線(xiàn)，見(jiàn)圖c

5、視距相關(guān)規(guī)定

6、公路視距的運(yùn)用

高速公路和一級(jí)公路滿(mǎn)足停車(chē)視距的要求

二、三、四級(jí)公路，應(yīng)滿(mǎn)足會(huì)車(chē)視距的要求，在工程特別困難或受其他限制地段，可采用停車(chē)視距，但必須采取分道行駛措施

對(duì)向行駛的雙車(chē)道公路，應(yīng)根據(jù)需要并結(jié)合地形，在適當(dāng)?shù)木嚯x內(nèi)設(shè)置具有超車(chē)視距的路段

積雪冰凍地區(qū)的道路，停車(chē)視距應(yīng)適當(dāng)增長(zhǎng)

以大型車(chē)為主的公路，應(yīng)按貨車(chē)停車(chē)視距進(jìn)行檢驗(yàn)

7、彎道內(nèi)側(cè)視距的保證

清除彎道內(nèi)側(cè)一定范圍的障礙物

最大橫凈距的確定

解析法

幾何法

視距包絡(luò)圖

8、開(kāi)挖視距臺(tái)

計(jì)算出凈橫距以后，按比例在各樁號(hào)的橫斷面圖上畫(huà)出視距臺(tái)，以供施工放樣。

十一、路線(xiàn)平面圖繪制步驟

1、確定比例。

公路工程一般山嶺地區(qū)采用1：2000，丘陵平原地區(qū)采用1：5000。

2、城市道路一般采用1：1000或1：500。

3、根據(jù)直線(xiàn)、曲線(xiàn)、轉(zhuǎn)角一覽表，按比例繪制道路中線(xiàn)圖。

4、在道路中線(xiàn)圖上標(biāo)注出起點(diǎn)、里程表樁、百米樁、曲線(xiàn)主點(diǎn)樁、橋涵與人工構(gòu)造物樁號(hào)位置。

5、按比例勾繪道路中線(xiàn)左右各100～200m范圍內(nèi)的地形等高線(xiàn)，標(biāo)注地物、地貌、建筑物與構(gòu)造物位置和名稱(chēng)。

6、對(duì)于城市道路平面圖，應(yīng)在現(xiàn)狀地形圖上，繪出道路設(shè)計(jì)紅線(xiàn)、中線(xiàn)、行車(chē)道與人行道的分界線(xiàn)，并繪出分隔帶、綠化帶、交通島、沿街建筑及出入口位置與外形。

7、整理、修正（等高線(xiàn)、地物、建筑物、構(gòu)筑物等）圖紙

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