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第五章 线形设计第一节 平面线形设计 一．平面线形设计要点： 二.平面线形要素组合设计 （一）、平面线形要素的组合类型 1、基本型 若A1=A2 ≠ 0，叫对称基本型；若A1≠A2，叫非对称基本型；A1=A2=0，叫简单型。 适用场合：交点间距不受限。 从线形的协调性出发，宜将回旋线、圆曲线、回旋线之长度比设计成1：1：1～1：2：1。 当按1：1：1设计时，由平曲线长度 L=αR+Ls L=3Ls，则3Ls=αR+Ls 故: （rad） 2、S型 2、S型 （3）S型两圆曲线半径之比不宜过大，宜为： 3、卵型 3、卵型 （3）两圆曲线的间距，宜在下列界限之内： 4、凸型 5、复合型 两个以上同向回旋线在曲率相等处相互连接的线形。 两个回旋线参数之比宜小于1.5；除受地形和其它特殊限制外，一般很少使用，多用在互通式立交的匝道上。 6、C型 同向曲线的两回旋线在曲率为零处径相衔接的线形。 其连接处的曲率为0，相当于两基本型的同向曲线中间直线长度为0，对行车不利，只有在特殊地形条件下方可采用。 适用场合：交点间距受限（交点间距较小）。 7、回头曲线 山区道路为克服高差，在同一坡面上转角接近或大于180°，由主、辅曲线组合的线形。 三、四级公路因无法自然展线，或因地形、地质条件不能自然展线时，可采用回头曲线；高差较大的山城也可采用。 （二）平面线形要素组合计算 1、基本型曲线设计与计算 （1）、对称基本型曲线设计与计算：（详见第2章第四节 缓和曲线部分） 缓和曲线上各点坐标计算 圆曲线上各点坐标计算 P点曲率圆的内移值： p = y + rcosβ -r 圆心M点的坐标： xm = x – rsinβ ym = r + p P点的弦长： （2）、非对称基本型曲线设计与计算： 主点桩号的计算（同对称型）： （3）、单圆曲线设计与计算： （二）平面线形要素组合计算 2、凸型曲线设计与计算 第二节 纵断面线形设计 一、纵断面线形设计要点： 二、纵断面线形设计的一般原则： 二、纵断面线形设计的一般原则： 三、纵断面线形设计中的高程控制条件： 第三节 平、纵线形组合设计 一、视觉分析 二、组合设计原则 三、组合设计方法 （一）平、纵线形组合的形式： （一）平、纵线形组合的形式： （二）平、纵线形组合的基本要求 1. 直线与纵断面的组合 （1）平面直线与纵面直线组合（纵坡不变的直线） （2）平面直线与竖曲线组合 （3）直线与纵断面应避免的组合 （3）直线与纵断面应避免的组合 2. 平曲线与纵断面的组合 （三）平、纵线形设计中应避免的组合 （四）线形与景观的协调与配合 第四节 线形设计检验与评价 一、线形设计检验与评价的方法 二、用运行速度评价线形设计的连续性 三、用运行速度评价线形的方法 四、基于运行速度的线形设计步骤 （1）应满足纵坡及竖曲线的各项规定（最大、小纵坡，坡长限制，最小坡长，竖曲线最小半径和最小长度），以及高程控制点和构造物设计的要求； （2）短距离范围内凹凸起伏不能太频繁。 （3）连续上（或下）坡路段，应符合平均纵坡的规定，用运行速度对通行能力和行车安全进行检验； （4）长下坡直坡段端部不应接小半径凹曲线或平曲线；相邻坡段坡差小时应设较大半径的竖曲线；避免使用半径小、长度短的凸曲线； （5）应充分考虑排水要求。不用平坡或很小的纵坡，同时不应片面追求大半径竖曲线。 （6）在回头曲线路段，路线纵坡有特殊规定，应先定出回头曲线部分的纵坡，再从两端接坡。在回头曲线的主曲线内不宜设竖曲线； （7）应争取纵向填挖平衡，尽量移挖作填，以节省土石方数量，降低工程造价。 （8）纵断面设计应根据设计速度，在适应地形和环境的原则下，对纵坡大小、长短及前后坡段协调的情况，竖曲线半径及其与平面线形的组合等进行综合考虑，反复调整，设计出平顺、连续的线形来。 （一）路基对纵断面的控制: 1、洪水位和地下水位对路基填土高度的要求； 设计洪水位+0.5m以上， 路基临界高度 2、特殊地区和不良地质地区路基对纵断面的控制: 软土、泥沼地区宜修路堤，高度1.2～临界高； 冰冻、盐渍土地区宜采用路堤； 风沙地区以低路堤为主；