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1、公路线形,公路是一条带状的三维空间体，它的中心线是一条空间曲线。公路中心线在水平面上的投影（平面曲线）简称为公路路线的平面。沿着公路中心线竖直剖切公路，再把这竖直曲线展开成直面，这就是公路路线的纵断面。公路中心线上任意一点处公路的法向剖面称为公路路线在该点处的横断面。,公路平面,平面线形三要素,直线、圆曲线、缓和曲线,公路平面基本组成,直线,直线是平面线形中的基本线形。过长与过短的直线都是不好的线形，因此对最大长度和最小长度的直线都应加以限制。1、长直线长直线具有路线短捷、车速较高的特点。但易使行车单调，并促使驾驶人员超速行驶，易酿成车祸，直线越长，事故越多。因此，不宜设置过长直线。2、最小直
2、线长度（1）、同向曲线间的直线长度不应小于计算行车速度（以km/h计）的6倍为宜。对于山岭重丘区的特殊困难地段可不小于2.5倍计算行车速度。（2）、反向曲线间的直线长度不应小于计算行车速度的2倍。,圆曲线,圆曲线也是平面线形中常用的线形。公路路线设计规范规定，各级公路不论转角大小。均应设置平面曲线。平面曲线的技术标准主要有：圆曲线半径、平曲线的最小长度以及回头曲线技术指标等。,圆曲线半径,半径是圆曲线的重要元素，半径一旦确定，则圆的大小和曲率就完全确定了。根据经验即可知道，圆曲线半径愈大，汽车就愈稳定。所以从汽车行驶稳定的角度出发，圆曲线半径越大越好，但因受地形、地质、地物等因素影响，圆曲线半
3、径不可能很大，往往会采用小半径的圆曲线。我国标准根据各级公路的不同要求，规定了圆曲线的最小半径。通常应这样选定平曲线半径，当条件允许时，应选用大于不设超高的最小半径，当条件有困难时，应尽可能采用大于或等于一般最小半径；当受地形或其它条件限制时，方可采用大于或等于极限最小半径。,园曲线最小半径,缓和曲线,缓和曲线是指在直线和圆曲线或者半径不同的同向圆曲线之间，设置的曲率连续变化的曲线。它的作用主要有：线形缓和、行车缓和、超高和加宽缓和。为使行车安全，线形圆滑顺适，缓和曲线必须有足够的长度，不至于离心加速度增长过快和司机操作过急。,标准中关于缓和曲线规定,园曲线上的全超高,弯道上设置超高的原因：骑
4、自行车的人在拐弯时，常常要把身体和车子向内倾斜一些，才不致歪倒。这是因为拐弯时受到了横向推力(离心力)的作用，汽车也会同样。半径越小，速度越快，离心力就愈大，为了便车辆不致于向外过度倾斜而发生危险，需要把路面的外侧提高，使路有一个向弯道内侧方面的倾斜度，来抵消部分离心力的作用，这就叫做弯道超高。,设置全超高横坡度的规定和要求,超高的大小，常用横坡度表示，它是高差与水平距离之比，通常在2%-6%之间，已知路基、路面的宽度，就可以算出超高段外侧边缘的抬高线与正常路拱路缘的高差，比较简单的做法是道路中线的高度不变，内侧降低抬高值的一半，外侧升起抬高值的一半，可以看出直线路段时路面为了排水是具有一定横
5、坡度的双向横坡，叫做路面的拱度，从直线到弯道有了横坡度逐渐改变的问题。,园曲线上的全加宽,汽车在弯道上行驶时，前轴外侧的车轮所经曲线半径较大而后轴内侧的车轮所经曲线半径较小，故所需的路面宽度较直线路段上要宽一些，所以弯道上路面应当加宽,加宽缓和,弯道的加宽与汽车的尺寸、弯道的半径大小有关同超高一样，由直线段的路面宽度过渡到宽道段的路面宽度需要一定的距离，叫做加宽缓和长度，一般不小于10米，当弯道同时有加宽和超高时那么要采用较长者。,超车视距,双车道公路上，车速较高的车辆常常追上车速较低的车辆，并利用路中心线左侧的车道车。在这种情况下，为保证超车时不致发生与对向车辆碰撞，超车之前，驾驶员必须观阵
6、道是否有来车。当驾驶员看到对向驶来的车辆相距很远时，自己超过同向行驶的低；回到原来车道的正常位置后不会与对向驶来的车辆相撞。在这一段时间之内，双向车的距离之和。称为超车视距。,会车视距,车辆在行驶时，驾驶员应看清楚前面一定距离的道路情况，发现对方的车，双方采取停车措施，不致碰撞，这段距离叫做会车视距，若发现有障碍物时可以避让绕行的视距叫做停车视距，通常会车视距是停车视距的两倍。工程建设标准强制性要求，弯道上的每个车道必须满足停车视距，否则不能保证人及车辆的安全行驶。,平面线形设计的一般原则,平面线形应直捷、连续、顺适，并与地形、地物相适应，与周围环境相协调,在地势平坦开阔的平原微丘区，路线直捷
7、舒顺，直线在平面线形三要素中直线所占比例较大。在地势有很大起伏的山岭和重丘区，路线则多弯曲，曲线所占比例则较大。,行驶力学上的要求是基本的，视觉和心理上的要求对高速路应尽量满足,计算行车速度40km/h的公路，首先应在保证行车安全的前提下，正确地运用平面线形要素最小值，在条件允许不过多增加工程量的情况下力求做到各种线形要素的合理组合，并尽量避免和减轻不利的组合，以期充分发挥投资效益。,保持平面线形的均衡与连贯,为使一条公路上的车辆尽量以均匀的速度行驶，应尽量注意各线形要素保持连续性，避免出现技术指标的突变。以下几点在设计时应充分注意：1长直线尽头不能接以小半径曲线。长的直线和长的大半径曲线会导
8、致较高的车速，若突然出现小半径曲线，会因减速不及而造成事故。特别是在下坡方向的尽头更要注意若由于地形所限小半径曲线难免时，中间应插入中等曲率的过渡性曲线，并使纵坡不要过大。2高、低标准之间要有过渡。同一等级的公路由于地形的变化在指标的采用上也会有变化。或同一条公路按不同计算行车速度的各设计路段之间也会形成技术标准的变化。遇有这种高、低标准变化的路段，除满足有关设计路段在长度和梯度上的要求外，还应结合地形的变化，使路线的平面线形指标逐渐过渡，避免出现突变。不同标准路段相互衔接的地点，应选在交通量发生变化处，或者驾驶者能够明显判断前方需要改变行车速度的地方,应避免连续急弯的线形,设计时可在曲线间插
9、入足够长的直线或回旋线。,平曲线应有足够的长度,平曲线太短，汽车在曲线上行驶时间过短会使驾驶操纵来不及调整，所以规范规定了平曲线(包括圆曲线及其两端的缓和曲线)最小长度,平面线形要素的组合类型,基本型直线回旋线圆曲线回旋线直线回旋线圆曲线回旋线=111，且第一回旋线长度等于第二回旋线长度。若第一回旋线长度不等于第二回旋线长度，则称为C型。,S型两个反向圆曲线用回旋线连接的组合。卵型两个同向圆曲线用回旋线连接的组合。凸型两个同向回旋线间不用圆曲线连接的组合，或者基本型时，圆曲线的长度为零。,道路平面设计成果,一、直线、曲线、转角一览表直线、曲线、转角一览表是平面设计的主要成果之一。它是通过测角、
10、丈量中线和设置曲线后获得的成果，反映了平面线形设计的直线，曲线要素及数据，是施工时恢复路线的主要依据。,二、逐桩坐标表(高等级公路编制)坐标系统中桩坐标的计算逐桩坐标表,三、路线平面图是设计文件中主要内容之一，是平面设计的重要成果之一。它综合反映了路线的平面位置、线形和尺寸，还反映了沿线人工构造物和工程设施的布置以及公路与周围环境、地形、地物的关系。路线平面图中应绘出：沿线的地形、地物、示出路线（标出里程桩号、断链、平曲线要素及主要桩位）、水准点、大中桥、路线交叉(注明形式及结构类型)、隧道、主要沿线设施(高等级公路绘在平面设计田内)的位置以及县以上分界线等。比例尺用12000，平原区微丘区也
11、可以15000。高等级公路尚应示出坐标格网、导线点，列出导线点及交点坐标表。高等级公路应另增绘平面设计图。绘出地形、地物，示出坐标格网、路线位置、里程桩号、桥涵、隧道、路线交叉、沿线排水系统、主要沿线设施的布置等。路线位置应标出中心线、中央分隔带、路基边线、坡脚(或坡顶)线以及曲线主要桩位比例11000或12000。,四、其它成果公路路线平面设计除以上两项主要成果外，常常还需要编制下列文件：1、总里程及断链桩号表；2、路线固定表；3、纸上移线图，在三、四级公路施工图文件编制时，如发现路线有局部修改需作纸上移线的需绘制此图。,公路纵断面,纵断面设计的主要内容,纵断面设计的主要内容是根据道路等级、
12、沿线自然条件和构造物控制标高等，确定路线合适的标高、各坡段的纵坡度和坡长，并设计竖曲线。,纵断面设计的基本要求,纵坡均匀平顺、起伏和缓、坡长和竖曲线长短适当、平面与纵面组合设计协调、以及填挖经济、平衡。,关于纵坡极限值的运用,根据汽车动力特性和考虑经济等因素制定的极限值，设计时不可轻易采用应留有余地。设计时应尽量考虑人的视觉、心理上的要求，使驾驶员有足够的安全感、舒适感和视觉上的美感。,关于坡长,坡长是指纵断面两变坡点之间的水平距离。坡长不宜过短，以不小于计算行车速度9秒的行程为宜。对连续起伏的路段，坡度应尽量小，坡长和竖曲线应争取到极限值的一倍或二倍以上，避免锯齿形的纵断面。,各种地形条件下
13、的纵坡设计,平原、微丘地形的纵坡应均匀平缓，注意保证最小填土高度和量小纵坡的要求。丘陵地形应避免过分迁就地形而起伏过大，注意纵坡应顺适不产生突变。山岭、重丘地形的沿河线应尽量采用平缓纵坡，坡长不应超过限制长度，纵坡不宜大于6%，路基控制标高的要求。越岭线的纵坡应力求均匀，尽量不采用极限或接近极限的坡度，更不宜在连续采用极限长度的陡坡之间夹短的缓和坡段。越岭路线一般不应设置反坡。山脊线和山腰线除结合地形不得已时采用较大纵坡外，在可能条件下纵坡应缓些。,竖曲线,关于竖曲线半径的选用,竖曲线应选用较大半径为宜。当受限制时可采用一般最小值，特殊团难方可用极限最小值。,关于相邻竖曲线的衔接,相邻两个同向
14、凹形或凸形竖曲线，特别是同向凹形竖曲线之间，如直坡段不长应合并为单曲线或复曲线，避免出现断背曲线，这样要求对行车是有利的。相邻反向竖曲线之间，为使增重与减重间和缓过渡，中间最好插入一段直坡段。若两竖曲线半径接近极限值时，这段直坡段至少应为计算行车速度的3s行程。,纵断面设计图,纵断面设计图是公路设计的主要文件之一，它反映路线所经的中心地面起伏情况与设计标高之间的关系，把它与平面线型结合起来，就能反映出公路路线在空间的位置。纵断面图采用直角坐标，以横坐标表示水平距离，纵坐标表示垂直高程。为了明显地表明地形起伏，通常将横坐标的比例尺采用l：2000，纵坐标采用l：200。,纵断面图的内容,1桩号里
15、程，地面高程与地面线，设计高程与设计线，施工填挖值；2设计线的纵坡度及坡长3竖曲线及其要素，干曲线资料；4设计拌水沟沟底线及坡度、距离、高程、流水方向；5沿线桥涵及人工构造物位置、结构类型及孔径，涵洞可只示出位置6与铁路、公路交叉的桩号及路名；7沿线跨越河流名称、桩号、现有水位及最高洪水位；8水准点位置、编号和高程；9沿线土壤、地质分布情况，10断链桩位置、桩号及长短链关系,路基设计表,路基设计表是公路设计文件的组成内容之一，它是平、纵、横等主要测设资料的综合。表中填列所有整桩、加桩及填挖高度、路基宽度(包括加宽)、超高值等有关资料，为路基横断面设计的基本数据，也是施工的依据之一。,公路横断面
16、设计,横断面设计内容,行车道、路肩、边坡、边沟、截水沟、取土坑、弃土堆等组成部分与地面线所围成的面。,常见横断面形式,路基横断面设计的基本要求,路基的结构设计应根据其使用要求和当地自然条件(包括水文地质和材料情况)，并结合施工条件进行设计。使路基既要有足够的强度和稳定性，又要利于施工，经济节约。为此，在设计前要认真作好调查研究工作充分收集沿线地质、水文、地形、气象资料。在山岭重丘区要特别注意地形和地质条件的影响，选择适当时路基断面形式、边坡坡度及防治病害的措施。在平原微丘区注意最小填土高度并设置必要的排水设施。,路基的断面形式和尺寸应根据公路的等级；设计标准和设计任务书的规定以及公路的使用要求结合具体条件确定。一般路基可参照典型横断面图设计；特殊路基则应进行单独计算设计。路基设计应照顾当地农田基本建设的需要。在取土、弃土、取土坑设置、排水设计等方面与农田改土、农田水利、灌溉沟渠等相配合，尽量减少废土占地、防止水上流失和淤塞河道,
