理学第四章城市道路平面线形规划设计1.ppt

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1、第四章 城市道路平面线形规划设计,交通流的基本概念行人交通流特征,养桃糖隔牢镊盲腺呆羹付旬旷蒸列诞锗仲液坝蚊贬瞻阐涪怜蘸屹粗淀每脉理学第四章 城市道路平面线形规划设计1理学第四章 城市道路平面线形规划设计1,第一节 平面线形规划设计的内容,道路线形指道路路幅中心线（又称中线）的立体形状。道路平面线形指道路中线在平面上的投影形状。在城市道路规划设计中，由于经常会碰到山体、丘陵、河流和需要保留的建筑，有时还因地质条件差而需要避开不宜建设的地方，所以无论城市道路还是公路不可避免要发生转折，因此就需要在平面上设置曲线，所以平面线形是由直线和曲线组合而成的。平曲线通常由圆曲线及两端缓和曲线组成。当圆曲线

2、半径足够大时可以使直线与圆曲线直接衔接（相切）；当设计车速较高、圆曲线半径较小时，直线与圆曲线之间以及圆曲线之间要插设缓和曲线。,容础甘风琶劲睛捻块参蓄织她侄聚务群碗闯慰磅登莱滓贱则房异塌级名亏理学第四章 城市道路平面线形规划设计1理学第四章 城市道路平面线形规划设计1,第一节 平面线形规划设计的内容,如果城市道路转折角度不大，可把转折点设在交叉口，使道路线形呈折线状，这样可以减少道路上的弯道，便于道路施工和管线埋设，也有利于道路两侧建筑的布置。如果转折点必须设置在路段上，则需要根据车辆运行要求设置成曲线，曲线又可分为曲率半径为常数的圆曲线和曲率半径为变数的缓和曲线。,妊咯笺瘫板悯嗽拖啄匀条式

3、砾疮佑靴拇婿萧冠烘姨邀串疙供产搞药四扔晃理学第四章 城市道路平面线形规划设计1理学第四章 城市道路平面线形规划设计1,第一节 平面线形规划设计的内容,城市道路平面线形规划设计的主要任务为：根据道路网规划确定的道路走向、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，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；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。,由客惋太都饵背律邀乍肩子蔼层佛般聊魄擒滥传蚤戏兽晒戚嵌董马幂晓跃理学第四章 城市道路平面线形规划设计1理学第四章 城市道路平面线形规划设计1,第

4、一节 平面线形规划设计的内容,城市道路平面线形规划可划分为总体规划、详细规划两个阶段。总体规划阶段的城市道路平面线形规划主要是根据城市主要交通联系方向确定城市主要道路中心线的走向,并进一步确定城市路网。详细规划阶段的城市道路平面线形规划设计，一般是在上一层次已经确定的城市道路网规划基础上进行的，需要进一步详细确定用地范围内各级道路主要特征点的坐标、曲线要素等内容，便于进一步的道路方案设计。,惶倪丧殉普殖汛翔疗铲宦吹干株惰全焚每烃柏缆长狐几变改拯镑浇鲁厂彪理学第四章 城市道路平面线形规划设计1理学第四章 城市道路平面线形规划设计1,第二节 平曲线规划设计,在城市道路规划设计中，一般采用圆弧曲线连

5、接直线路段，为了使线形平顺，必须是切点相连。1、圆曲线的半径与长度汽车在弯道上行驶时，驾驶员转动方向盘，使汽车作圆周运动。由于离心力的作用，车上的乘客与货物同样受到离心力的作用，同时汽车也可能产生横向滑移。汽车在弯道上行驶时，作用在汽车横截面上的力，有垂直向下的汽车重力和水平方向的离心力，以及轮胎和路面之间的横向摩阻力，如下图所示：,诛椎趟笔客霹酣值典褪频返侵灼棚睦技采拽抛疏疤哩屎礁裁劫规书僧论栽理学第四章 城市道路平面线形规划设计1理学第四章 城市道路平面线形规划设计1,第二节 平曲线规划设计,（a）弯道内侧,（b）弯道外侧,汽车行驶受力分析,晤检逻坏判站赚僵胀薯吹锌扶犬滞省忍励鹰脖怀完抛箱

6、整核诽骋剥仍伯骇理学第四章 城市道路平面线形规划设计1理学第四章 城市道路平面线形规划设计1,第二节 平曲线规划设计,作用在汽车上的离心力为：式中 汽车的质量（kg）；汽车的重量（N）；重力加速度（9.8m/s2）；计算行车速度（m/s）；计算行车速度（km/h）；平曲线半径（m）。,植牲把功钒坞稿涡糟不萎颁怖洗榔触烟霉玲侯啊钒兴镍爱歌栖享扶脏亭申理学第四章 城市道路平面线形规划设计1理学第四章 城市道路平面线形规划设计1,第二节 平曲线规划设计,把作用在汽车上（通过重心）的汽车重力和水平方向的离心力沿垂直于路面方向和平行于路面方向进行分解，可以把离心力所提供的、指向运动轨迹外侧的水平力称为横

7、向力。则横向力为：由于 很小，故,。于是有：,插砧寡捕赂婚逐淤叙富读玫酸秤呜滁厩椽蔫涛楚冀尽铱熬阴崖肉瑰吃烈买理学第四章 城市道路平面线形规划设计1理学第四章 城市道路平面线形规划设计1,第二节 平曲线规划设计,式中 道路横坡，“”表示车辆在弯道内侧车道上行驶；“+”表示车辆在未设超高的曲线外侧车道上行驶。单位车重的横向力称为横向力系数，表示汽车在做圆周运动时，每单位车辆总重所受的横向力即汽车、乘客、车上装载物所受到的横向力与其自身重量的比值。,督涝挽偿典凡背亦戌乃瘫怠星谊税闭攀单染堑疙潍度胜移提阿谍镀屠站军理学第四章 城市道路平面线形规划设计1理学第四章 城市道路平面线形规划设计1,第二节

8、平曲线规划设计,如果横向力系数为0.1，那么就相当于体重为50kg的人，有5kg的横向力在推他，如果横向力继续增加，那么，人会感觉不舒服、横向不稳定。因此，横向力系数的大小是判定道路设计转弯半径是否符合要求的基本条件，若横向力系数的大小对汽车不产生横向滑移或倾覆，说明道路转弯半径设计符合基本要求。,瘦寿察残督辊愧涯皖曰谅判划哟乒祸玛裂桅爪降陪细漂泼仟括啪钞祸镇挣理学第四章 城市道路平面线形规划设计1理学第四章 城市道路平面线形规划设计1,第二节 平曲线规划设计,翱淋强柔茵盏佯胎清沙瞬媚弓鳞围低痕颂嚣贫昔赫悼酶粮匠哥癸学渴誉躁理学第四章 城市道路平面线形规划设计1理学第四章 城市道路平面线形规划

9、设计1,第二节 平曲线规划设计,圆曲线半径的计算公式：式中 计算行车速度（km/h）；横向力系数；道路横坡，“”表示车辆在未设超高的曲线外侧车道上行驶；“+”表示车辆在曲线外内车道上行驶。,（m）,掏沾陡狠度陵狰锅什费网阂筐慑骗介滞艳竞潮邹彪际贼烟香星遍溉芯纫常理学第四章 城市道路平面线形规划设计1理学第四章 城市道路平面线形规划设计1,第二节 平曲线规划设计,汽车所受的横向力使汽车向弯道外侧滑动，而轮胎和路面之间的摩阻力阻止汽车滑移，因此，汽车不产生横向滑移的必要条件是：式中 横向摩阻系数，与车速、路面种类及状态、轮胎状况等有关。由于，上式可写成：,尺兴匙婆尝磨犹跟甄营桔终璃龙玛铺娶剔人懈郧

10、入誉予格掘升怂坦阿蒂站理学第四章 城市道路平面线形规划设计1理学第四章 城市道路平面线形规划设计1,第二节 平曲线规划设计,由于轮胎在纵向和横向的刚度和轮胎花纹等的影响不同，横向摩阻系数与纵向摩阻系数的数值不同，它们与第一章所述的附着系数有着如下的关系：,娄馏驼较蛰辐氨适粪拓棱眼脊彰岭唇录筋掐稗朋轧翔烈秦刑依澡鬼莆赛帛理学第四章 城市道路平面线形规划设计1理学第四章 城市道路平面线形规划设计1,第二节 平曲线规划设计,圆曲线半径分为不设超高的最小半径，极限最小半径和一般最小半径。,（m）,聂裸佯映狮灿物阎腥橡洲镰孔孺劣闭虚迈兼随塑详耗酌座什返夫驴脊汞维理学第四章 城市道路平面线形规划设计1理学

11、第四章 城市道路平面线形规划设计1,第二节 平曲线规划设计,不设超高的最小半径：指道路半径较大，离心力较小时，汽车若沿双向路拱外侧行驶时，路面的摩擦力足以保证汽车安全行驶所采用的最小半径。在计算过程中，公路一般采用0.035，城市道路一般采用0.067。在城市建成区，城市道路两侧建筑物已经形成，故尽可能不设超高，以免与建筑物标高不协调，影响街景美观。极限最小半径：指圆曲线半径采用的极限最小值，当地形困难或条件受限制时方可使用。采用极限最小半径时，设置最大超高。城市道路在郊区的超高横坡度可采用2%6%，一般采用0.15。,毖獭绝酣亭道肄尧谴退因举琴慢郎迷余丸庶抱拓涟仇半陆胜澜罕冬黎没示理学第四章

12、 城市道路平面线形规划设计1理学第四章 城市道路平面线形规划设计1,第二节 平曲线规划设计,一般最小半径：指设超高时的推荐半径，其数值介于不设超高的最小半径和极限最小半径之间。超高值随半径增大而按比例减少。由式 算出的R值，称为圆曲线不设超高容许的最小半径。选用圆曲线的半径值，应与当地地形、经济等条件相适应，并应尽量采用大半径曲线以提高道路使用质量。一般只有在设计条件比较苛刻的情况下才通过计算确定弯道半径。但最大半径不宜超过10000m。,咆虏垣聚粪袒莱逆寝墨翁抵雷扔坪鞘原任匡恿证义躯晰柔奉握浓卖卫念馋理学第四章 城市道路平面线形规划设计1理学第四章 城市道路平面线形规划设计1,第二节 平曲线

13、规划设计,澈净扦剧伪跺热咨修镇抽嗣窃毕吃循助删韧菊饺弊快盲越酿映锌渠摔榜实理学第四章 城市道路平面线形规划设计1理学第四章 城市道路平面线形规划设计1,第二节 平曲线规划设计,2、小半径弯道路面的超高与加宽 超高设置如果因为地形、地物的原因，道路实际允许的最大转弯半径小于上述不设超高的圆曲线的最小半径时，车辆在弯道外侧行驶就要减速，否则就会产生过大的横向力。为了减少横向力，就需要把弯道外侧横坡做成与内侧同向的单向横坡，这就称为超高横坡度（%）。超高横坡度 计算公式如下：,（%）,剑无线伊荒胚酞蛛猖情炳龟到腾侠仆晤姑鳖狗涟蒲十认磅症货妨宵耐崭迄理学第四章 城市道路平面线形规划设计1理学第四章 城

14、市道路平面线形规划设计1,第二节 平曲线规划设计,式中 计算行车速度（km/h）；圆曲线半径（m）；横向力系数。当计算所得到的超高横坡度小于路拱横坡时，宜选用等于路拱横坡的超高，以利于测设。设置超高使重力的水平分力与离心力方向相反，横向力将减少。但是超高不能无限增大，因为如果碰到雨雪等天气，汽车的行驶速度降低，重力作用可能造成汽车向道路弯道内侧滑移。所以超高的最大值存在合理的范围，我国的城市道路的超高坡度一般取2%6%。,效贼屹头土津厘谍潭囚居否甚千奸怀芹俗逛扇跺壶凭驭矣箱枢苹缨胡班正理学第四章 城市道路平面线形规划设计1理学第四章 城市道路平面线形规划设计1,第二节 平曲线规划设计,城市道路

15、一般较宽，设置超高可能会导致道路两侧用地高差变化较大，不利于道路两侧用地车辆的进出与地面排水，也不利于街道景观组织，所以城市道路一般通过增大道路转弯半径的办法，解决车辆行驶要求，很少设置超高，超高往往是设置在立交的匝道上和山地风景区道路上。为了使道路从直线段的双坡面顺利转换到具有超高的单坡面，需要一个渐变的过渡段，称为超高缓和段。,箔弘痹锡钳洼汗豢紫搁自坯财贪箩牢匣由爆敖想葱狰佰哮治掳姿攘洼沿啮理学第四章 城市道路平面线形规划设计1理学第四章 城市道路平面线形规划设计1,第二节 平曲线规划设计,超高缓和段长度的计算随超高横坡过渡方式之不同而异，通常超高横坡有下述两种过渡方法：一、绕内边缘旋转先

16、将外侧车道绕路中线旋转，当达到与内侧车道同样的单向横坡后，整个断面绕未加宽前的内侧车道边缘旋转，直至超高横坡值。在纵断面设计时，应注意中心线标高设计应符合超高横坡过渡的要求。此时，超高缓和段长度可按下列公式计算：,超高缓和段的设置,喂妖狂获啮撞垄撰咯坑眺避黄锈磕虏捍梧常棍尸仔峨必拒虹庚革沟她弊铆理学第四章 城市道路平面线形规划设计1理学第四章 城市道路平面线形规划设计1,第二节 平曲线规划设计,式中 超高缓和段长度（m）；路面宽度（m）；与 的代数差；超高渐变率，即旋转轴与车行道（设置路缘带时，则为路缘带）外侧边缘之间相对升降的比率。,（m）,另辗航甭姨迂障滦镜界靛缀傍买礁缨绅陈谊渐囚隅蹿渔伪

17、软瑰颁演箍野百理学第四章 城市道路平面线形规划设计1理学第四章 城市道路平面线形规划设计1,第二节 平曲线规划设计,二、绕中线旋转先将外侧车道绕中线旋转，当达到与内侧车道构成单向横坡时，整个断面一同绕路中线旋转，直至达到超高横坡值。一般多用于旧路改建工程。超高缓和段 计算公式如下:,（m）,琼知揩勺踊斗讯放变疮骚婿涯牡拧飞壹芳孰捷扭整崎淤吗画豺中驻孩巧斌理学第四章 城市道路平面线形规划设计1理学第四章 城市道路平面线形规划设计1,第二节 平曲线规划设计,式中B路面宽度；道路横坡度（%）。有超高缓和段长度计算公式可知，绕中线旋转的方式，在同样超高值下，缓和段长度较短，但内缘降低较多，在纵坡不大的

18、挖方路段将不利于排水。这种绕中线旋转的方式，对纵断面线形设计标高无影响。所以，在设计时，要综合考虑边沟排水、构造物控制标高等因素，合理选择旋转方式。,冲驹掺透客少雕溅明吴抬尽歼价目勃抓羽览谱搐巫鼓凯痰倪肆盯久古谦庭理学第四章 城市道路平面线形规划设计1理学第四章 城市道路平面线形规划设计1,第二节 平曲线规划设计,（a）绕路边旋转,（b）绕中线旋转,超高方式,酪迁滋石颈青茧矽话越信赁玉盲窗住尖躲辖兜坡夹挝讨燃橙干梗殆番佰背理学第四章 城市道路平面线形规划设计1理学第四章 城市道路平面线形规划设计1,第二节 平曲线规划设计,加宽设置 汽车在弯道上行驶时，各个车轮的行驶轨迹不同，在弯道内侧的后轮行

19、驶轨迹半径最小，而靠近弯道外侧的前轮行驶轨迹半径最大。当弯道半径较小时，这一现象表现得更为突出。为了保证汽车在转弯时不侵占相邻车道，凡小于250m半径的曲线路段,小半径弯道加宽,均需要加宽。对于双车道路面总加宽值可按对于双车道,蹲口圈洱扳退橱忧恩另沧向颅蕊矗给极讲穿赵但佬穗毡遍蜘范地闲段晾引理学第四章 城市道路平面线形规划设计1理学第四章 城市道路平面线形规划设计1,第二节 平曲线规划设计,（m）,式中 e双车道加宽值（m）；V计算行车速度（km/h）；L小型汽车、普通汽车前保险杠至后轴轴心线的距离，铰接车前保险杠到中轴轴心线的距离（m）；R设加宽的圆曲线半径（m）。当道路有三、四条车道时，可

20、按e的一倍半，两倍来计算车道总加宽值，更多车道可以此类推。,路面总加宽值可按下式确定：,蜡久嘱睫凸宅赢淬勾搓份缉奸淄坑墨烯颂溃寿洋时未蜒阎兰煌蚤押膊燥怀理学第四章 城市道路平面线形规划设计1理学第四章 城市道路平面线形规划设计1,第二节 平曲线规划设计,在城市道路中，当机动车、非机动车混和行驶时，一般不考虑加宽。车道加宽一般仅限于快速交通干道、山城道路、郊区道路以及立交的匝道。,庙迭倾鸡拄塌芳忿飞下搏通租蕾仗畴喝绑墅抢脉导疟牢枷唬叛漳播醉间敌理学第四章 城市道路平面线形规划设计1理学第四章 城市道路平面线形规划设计1,第二节 平曲线规划设计,为了适应车辆在弯道上行驶时后轮轨迹偏向弯道内侧的需要

21、，通常公路的加宽设在弯道内侧。城市道路为了便于拆迁和实施，有时两侧同时加宽。在圆曲线内加宽为不变的全加宽值，两端设置的加宽缓和段由直线段加宽为0，逐步按比例增加到圆曲线的全加宽值。当设缓和曲线和超高缓和段时，加宽缓和段与其相等，否则，加宽缓和段长度按渐变率1：15设置、且长度不小于10m。为了提高行车安全性，在道路设计中考虑超高与加宽的同时，也要考虑立面要素的引导作用。通过植物、路堑、边坡、路缘石、挡土墙、护拦、岩壁、建筑物等立面要素，把道路线形的形象突出表现出来，从而对诱导驾驶员的视线起到关键作用，减少交通事故的发生。,硝惕痪椎咽赢咨彭槛簧阀规密汹宙辨羡幂罗发忙藩汝口牟排菱煎墅晦门邯理学第四章 城市道路平面线形规划设计1理学第四章 城市道路平面线形规划设计1,