城市道路平面線形規(guī)劃設(shè)計(3)

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1、第四章城市道路平面線形規(guī)劃設(shè)計交通流的基本概念行人交通流特征第一節(jié)平面線形規(guī)劃設(shè)計的內(nèi)容道路線形指道路路幅中心線（又稱中線）的立體形狀。道路平面線形指道路中線在平面上的投影形狀。在城市道路規(guī)劃設(shè)計中，由于經(jīng)常會碰到山體、丘陵、河流和需要保留的建筑，有時還因地質(zhì)條件差而需要避開不宜建設(shè)的地方，所以無論城市道路還是公路不可避免要發(fā)生轉(zhuǎn)折，因此就需要在平面上設(shè)置曲線，所以平面線形是由直線和曲線組合而成的。平曲線通常由圓曲線及兩端緩和曲線組成。當(dāng)圓曲線半徑足夠大時可以使直線與圓曲線直接銜接（相切）；當(dāng)設(shè)計車速較高、圓曲線半徑較小時，直線與圓曲線之間以及圓曲線之間要插設(shè)緩和曲線。第一節(jié)平面線形

2、規(guī)劃設(shè)計的內(nèi)容如果城市道路轉(zhuǎn)折角度不大，可把轉(zhuǎn)折點(diǎn)設(shè)在交叉口，使道路線形呈折線狀，這樣可以減少道路上的彎道，便于道路施工和管線埋設(shè)，也有利于道路兩側(cè)建筑的布置。如果轉(zhuǎn)折點(diǎn)必須設(shè)置在路段上，則需要根據(jù)車輛運(yùn)行要求設(shè)置成曲線，曲線又可分為曲率半徑為常數(shù)的圓曲線和曲率半徑為變數(shù)的緩和曲線。第一節(jié)平面線形規(guī)劃設(shè)計的內(nèi)容城市道路平面線形規(guī)劃設(shè)計的主要任務(wù)為：根據(jù)道路網(wǎng)規(guī)劃確定的道路走向、道路之間的方位關(guān)系，以道路中線為準(zhǔn)，考慮地形、地物、城市建設(shè)用地的影響，根據(jù)行車技術(shù)要求確定道路用地范圍內(nèi)的平面線形，以及組成這些線形的直線、曲線和它們之間的銜接關(guān)系；對于小半徑曲線，還應(yīng)當(dāng)考慮行車視距、路段的

3、加寬和道路超高設(shè)置等要求。第一節(jié)平面線形規(guī)劃設(shè)計的內(nèi)容城市道路平面線形規(guī)劃可劃分為總體規(guī)劃、詳細(xì)規(guī)劃兩個階段?？傮w規(guī)劃階段的城市道路平面線形規(guī)劃主要是根據(jù)城市主要交通聯(lián)系方向確定城市主要道路中心線的走向,并進(jìn)一步確定城市路網(wǎng)。詳細(xì)規(guī)劃階段的城市道路平面線形規(guī)劃設(shè)計，一般是在上一層次已經(jīng)確定的城市道路網(wǎng)規(guī)劃基礎(chǔ)上進(jìn)行的，需要進(jìn)一步詳細(xì)確定用地范圍內(nèi)各級道路主要特征點(diǎn)的坐標(biāo)、曲線要素等內(nèi)容，便于進(jìn)一步的道路方案設(shè)計。第二節(jié)平曲線規(guī)劃設(shè)計在城市道路規(guī)劃設(shè)計中，一般采用圓弧曲線連接直線路段，為了使線形平順，必須是切點(diǎn)相連。1、圓曲線的半徑與長度汽車在彎道上行駛時，駕駛員轉(zhuǎn)動方向盤，使汽車作圓

4、周運(yùn)動。由于離心力的作用，車上的乘客與貨物同樣受到離心力的作用，同時汽車也可能產(chǎn)生橫向滑移。汽車在彎道上行駛時，作用在汽車橫截面上的力，有垂直向下的汽車重力和水平方向的離心力，以及輪胎和路面之間的橫向摩阻力，如下圖所示：第二節(jié)平曲線規(guī)劃設(shè)計（a）彎道內(nèi)側(cè)（b）彎道外側(cè)汽車行駛受力分析第二節(jié)平曲線規(guī)劃設(shè)計作用在汽車上的離心力為：式中——汽車的質(zhì)量（kg）；——汽車的重量（N）；——重力加速度（9.8m/s2）；——計算行車速度（m/s）；——計算行車速度（km/h）；——平曲線半徑（m）。第二節(jié)平曲線規(guī)劃設(shè)計把作用在汽車上（通過重心）的汽車重力和水平方向的離心力沿垂直于路面方向和平行于

5、路面方向進(jìn)行分解，可以把離心力所提供的、指向運(yùn)動軌跡外側(cè)的水平力稱為橫向力。則橫向力為：由于很小，故,。于是有：第二節(jié)平曲線規(guī)劃設(shè)計式中——道路橫坡，“–”表示車輛在彎道內(nèi)側(cè)車道上行駛；“+”表示車輛在未設(shè)超高的曲線外側(cè)車道上行駛。單位車重的橫向力稱為橫向力系數(shù)，表示汽車在做圓周運(yùn)動時，每單位車輛總重所受的橫向力即汽車、乘客、車上裝載物所受到的橫向力與其自身重量的比值。第二節(jié)平曲線規(guī)劃設(shè)計如果橫向力系數(shù)為0.1，那么就相當(dāng)于體重為50kg的人，有5kg的橫向力在推他，如果橫向力繼續(xù)增加，那么，人會感覺不舒服、橫向不穩(wěn)定。因此，橫向力系數(shù)的大小是判定道路設(shè)計轉(zhuǎn)彎半徑是否符合要求的基本條

6、件，若橫向力系數(shù)的大小對汽車不產(chǎn)生橫向滑移或傾覆，說明道路轉(zhuǎn)彎半徑設(shè)計符合基本要求。第二節(jié)平曲線規(guī)劃設(shè)計第二節(jié)平曲線規(guī)劃設(shè)計圓曲線半徑的計算公式：式中——計算行車速度（km/h）；——橫向力系數(shù)；——道路橫坡，“–”表示車輛在未設(shè)超高的曲線外側(cè)車道上行駛；“+”表示車輛在曲線外內(nèi)車道上行駛。（m）第二節(jié)平曲線規(guī)劃設(shè)計汽車所受的橫向力使汽車向彎道外側(cè)滑動，而輪胎和路面之間的摩阻力阻止汽車滑移，因此，汽車不產(chǎn)生橫向滑移的必要條件是：式中——橫向摩阻系數(shù)，與車速、路面種類及狀態(tài)、輪胎狀況等有關(guān)。由于，上式可寫成：第二節(jié)平曲線規(guī)劃設(shè)計由于輪胎在縱向和橫向的剛度和輪胎花紋等的影響不同，橫向摩阻

7、系數(shù)與縱向摩阻系數(shù)的數(shù)值不同，它們與第一章所述的附著系數(shù)有著如下的關(guān)系：第二節(jié)平曲線規(guī)劃設(shè)計圓曲線半徑分為不設(shè)超高的最小半徑，極限最小半徑和一般最小半徑。（m）第二節(jié)平曲線規(guī)劃設(shè)計不設(shè)超高的最小半徑：指道路半徑較大，離心力較小時，汽車若沿雙向路拱外側(cè)行駛時，路面的摩擦力足以保證汽車安全行駛所采用的最小半徑。在計算過程中，公路一般采用0.035，城市道路一般采用0.067。在城市建成區(qū)，城市道路兩側(cè)建筑物已經(jīng)形成，故盡可能不設(shè)超高，以免與建筑物標(biāo)高不協(xié)調(diào)，影