谈述线形道路线形设计浅析

论文导读：
摘要：本文针对道路线形的平、纵、横设计中各个环节的组成要素和注意事项加以分析，用以明确各种因素对道路线形设计的具体影响，从而明确道路线形设计过程中的关键因素及关键环节。
关键词：线形设计 平纵横 道路
1、前言
交通运输作为国民经济的基础产业之一，是联系国民经济各领域及城市和乡村、生产和消费的纽带，是推动社会经济发展和人类文明进步的重要因素。道路是国家经济和国防建设的基础设施，道路运输时随着人类社会经济和文化活动的发展而逐步发展起来的，是人类社会经济活动的基本条件之一，道路运输在整个交通运输体系中也处于基础地位。道路的线形设计是道路设计最为关键的内容，它关乎到道路的方位、与环境的协调性等并且会直接反映给驾车人员。线形设计质量的好坏，直接关系到道路的运行是否合理科学。

2、平面设计

平面线形设计应满足的基本要求：⑴轨迹是连续的和圆滑的。⑵曲率是连续的。⑶曲率变化率是连续的。而且平面线形应直接、连续、均衡，并与地形、地物相适应，与周围环境相协调。

2.1直线的运用

线形具有很多的优点，如：短捷、直达、方向明确、驾驶员操作简单。因此被认为是较好的线形，但是在长直线上高速行驶，景观平静单调，易使驾驶员产生疲劳反应，注意力分散容易造成恶通事故。所以，在采用直线线形并决定其长度时，必须保持谨慎态度。
直线最大长度：根据相关调查研究，直线的最大长度，在城镇附近或其他景色有变化的地点大于20V（V是设计速度，用km/h表示），在景色单调的地点最好控制在20V以内，而在特殊地理条件下应做特殊处理。
直线最小长度：如果两个平曲线之间直线太短 容易把直线和两个平曲线看成反向弯道，使整个线形缺乏连续性。我国《公路路线设计规范》规定：“对于设计速度大于或等于60km/h的公路，同向曲线间最小直线长度（以m计）以不小于行车速度（以km/h计）的6倍为宜。反向曲线间最小直线长度（以m计）以不小于行车速度（以km/h计）的2倍为宜。”两同向曲线间直线长度难以满足上述要求时，应调整线形设置成单曲线或复曲线。两反向曲线间直线长度，难以满足上述要求时，应设置成“S”曲线。

2.2圆曲线的运用

圆曲线特征：圆曲线是平面线形中常用的线形。在道路设计中，无论转角大小均应设置圆曲线。圆曲线具有易与地形相适应、可循性好、线形美观、易于测试等优点，因此在设计中应用较广。
极限最小半径：行驶在曲线上的汽车由于受离心力作用其稳定性受到影响，而离心力的大小又与曲线半径密切相关，半径越小越不利，因此在选择平曲线半径时因尽可能采用较大值，但有时候地形或其他条件受到限制时又只能使用较小的曲线半径。《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）规定了圆曲线半径在不同情况下的最小值见表2.1。
极限最小半径计算公式：
R=
式中：V—行车速度（km/h）；
μ—横向力系数；
i—超高横坡度；
一般最小半径：圆曲线的最小半径，一方面要考虑汽车在这种半径的曲线上以设计速度或以接近设计速度行驶时，旅客有充分的舒适感，另一方面也要注意到在地形比较复杂的情况下不会过多地增加工程量。《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）和《公路路线设计规范》（JTJ011-94）规定了一般最小半径，其值见表2.2。

2.3缓和曲线的运用

缓和曲线是直线与圆曲线之间或半径相差较大的两个转向相同的圆曲线之间的一种曲率连续变化的曲线。我国《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）规定缓和曲线采用回旋线，回旋线的数学表达式为：rl=A2
式中：r—回旋线上某点的曲率半径（m）；
l—回旋线上某点到原点的曲线长（m）；
A—回旋线的参数，A表征回旋线曲率变化的缓急程度；
可视具体情况选用以下几种组合形式：
简单型：按直线—圆曲线—直线的顺序组合。
基本型：按直线—回旋线—圆曲线—回旋线—直线的顺序组合。回旋线—圆曲线—回旋线的长度之比宜为1：1：1。
凸型：在两个同向回旋线间不插入圆曲线而径相衔接的形式。只有在路线严格受地形、地物限制处方可考虑。
S型：两个反向圆曲线用回旋曲线连接的组合。S型的两个反向回旋线以径相衔接为宜。
C型：同向曲线的两回旋线在曲率为零处径相衔接。只有在特殊地形条件下方可采用。
论文导读：特殊原因限制时使用。3、纵断面设计纵断面线形设计主要是解决道路线形在纵断面上的位置、形状和尺寸问题。应根据公路等级和地形的特点，对纵坡的大小、长短、前后纵坡情况、竖曲线大小及平面线形的组合关系等进行组合设计。从而设计成坡度合理、线形平顺圆滑的理想线形。使其能达到汽车行驶时的安全和舒适方面的要求
复合型：两个以上同向回旋线间在曲率相等处相互连接摘自：毕业论文目录www.7ctime.com
的形式。仅在受地形或其它特殊原因限制时使用。

3、纵断面设计

纵断面线形设计主要是解决道路线形在纵断面上的位置、形状和尺寸问题。应根据公路等级和地形的特点，对纵坡的大小、长短、前后纵坡情况、竖曲线大小及平面线形的组合关系等进行组合设计。从而设计成坡度合理、线形平顺圆滑的理想线形。使其能达到汽车行驶时的安全和舒适方面的要求，设计时应注意以下问题：

3.1纵坡设计

最小纵坡：为了使道路上行车快速、安全和通畅，要求道路纵坡设计得小一些为好，但是过小的纵坡将造成路面排水不良， 甚至会导致积水渗入路基而影响其稳定性，从而影响行车安全。所以， 道路纵坡均应设置不得小于0. 3%的纵坡，这不仅是为了满足最小排水要求， 也是车辆安全行驶的需要。
最大纵坡：最大纵坡是道路纵断面设计的重要控制指标，是根据汽车的动力特性、道路等级、自然条件以及工程、运营经济等因素，全面考虑，合理确定的。根据汽车的爬坡性能以及行车快速、安全及经济等我国《公路工程技术标准》（GTGB01-2003）规定了各级公路的最大纵坡值，见表

3.1 摘自：毕业论文格式设置www.7ctime.com