【正文】 但過長直線又易引起駕駛員產(chǎn)生麻痹與疲勞感，乘客也感到單調(diào)乏味而易于疲勞，故各國對直線長度都加以限制。 在采用長直線時(shí)，一般道路縱坡不宜過大，盡量與大半徑凹型豎曲線組合；直線長度亦不宜過短，特別是同向平曲線間不得設(shè)臵短直線。 汽車行駛橫向穩(wěn)定性（滑移、傾覆）而定。 式中 : V為汽車車速（ km/h）， μ為橫向力系數(shù)， i 為路面橫坡。當(dāng)?shù)匦卫щy或條件受限制時(shí)方可采用。 指道路曲線半徑較大、離心力較小時(shí)，汽車沿雙向路拱（不設(shè)超高）外側(cè)行駛的路面摩擦力足以保證汽車行駛安全穩(wěn)定所采用的最小半徑。它介于極限最小半徑與不設(shè)超高最小半徑之間，其超高值隨半徑增大而按比例減小。 ? 平曲線最小長度應(yīng)予以限制。 ? 同時(shí)，如不設(shè)臵足夠長度的曲線，使離心加速度變化率小于一定數(shù)值，對行車舒適度有影響，因此具有一定的曲線長度是必要的。 緩和曲線 ２、緩和曲線的作用 １） 便于駕駛操作 2）消除離心力的突變 3）完成超高和加寬的過渡 4）增加線形美觀 《 標(biāo)準(zhǔn) 》 規(guī)定，三級以上公路均應(yīng)采用緩和曲線，只有四級公路才可用超高緩和段或加寬緩和段代替。 在緩和曲線的終點(diǎn)處： ρ=R, l=L s,則 RLs=A2 式中： A— 回旋線參數(shù)， m R— 圓曲線半徑， m Ls— 緩和曲線長度， m 雙紐線 回旋線 三次拋物線 還有采用 n次拋物線，正弦形曲線等作緩和曲線。參數(shù) A可認(rèn)為是放大的倍數(shù)， R確定了圓的大小 ,A則確定了回旋曲線曲率變化的緩急。 停車視距是由三部分距離之和組成 ， 圖 。 在同一車道上對向行駛的汽車能及時(shí)剎車所必須的最短安全距離 ， 稱為會車視距 。 汽車在雙車道以上的道路行駛時(shí)，當(dāng)后面的快速車要超越前面的慢速車時(shí)，從開始加速駛離原車道起，至可見對向來車并能超車后安全駛回原車道所需的最短安全距離，稱為超車視距，如圖所示。 S1— 加速行駛距離 ， m； S2— 超車在對向車道行駛的距離 ， m； S3— 超車后的安全距離 （ 20～ 60m） ； S4— 超車從開始加速到超車完成時(shí)段內(nèi)對向汽車的行駛距離 ， m。 這段距離約占超車在對向車道上行駛距離的三分之一 ， 于是最小必要超車視距為： SH=S2＋ S3＋ S4. 各級公路的行車視距，不應(yīng)小于表 。 圖 彎道視距范圍要清除障礙物示意 夜間汽車在小半徑凸形豎曲線上行駛時(shí)，車頭燈的燈光高出路面，很難照到高度較低的路面障礙物； 白天行車亦可能會被變坡處阻擋，故要采用大半徑的豎曲線。 夜間交通密度較大的公路也應(yīng)采用大半徑的豎曲線。 對向行駛的雙車道公路 ， 應(yīng)根據(jù)需要并結(jié)合地形 ， 在適當(dāng)?shù)木嚯x內(nèi)設(shè)臵具有超車視距的路段 。 三、道路縱斷面 （一）縱坡設(shè)計(jì) 縱坡應(yīng)滿足汽車動力性能、使用性能要求；還應(yīng)與地形相適應(yīng)，與環(huán)境相配合；照顧當(dāng)?shù)孛耖g運(yùn)輸工具、農(nóng)業(yè)機(jī)械、農(nóng)田水利等方面的要求。 縱坡還應(yīng)盡量做到縱向填挖平衡，以節(jié)省工程造價(jià)。它是公路設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要控制指標(biāo)。綜合考慮了標(biāo)準(zhǔn)車型的動力特性、行車安全及營運(yùn)經(jīng)濟(jì)、道路等級及地形條件，縱坡極限值見表 。 合成坡度值 表 合成坡度是指在設(shè)有超高的彎道上，路線縱坡與超高橫坡所合成的坡度。 4．合成坡度 5． 高原縱坡折減 在海拔較高的高原地區(qū)，汽車發(fā)動機(jī)的功率因空氣稀薄而減小，相應(yīng)地降低了汽車的爬坡能力；另外，在高原地區(qū)汽車水箱中的水易于沸騰而破壞冷卻系統(tǒng)。 高原縱坡折減值 表 6． 坡長限制 （ 1） 陡坡坡長 坡長限制是根據(jù)汽車的動力性能決定的，當(dāng)?shù)缆房v坡大于 3％時(shí)，為了行車安全和營運(yùn)經(jīng)濟(jì)，其坡長要加以限制。 高速公路和一級公路縱坡及坡長選擇，應(yīng)充分考慮車輛運(yùn)行質(zhì)量的要求。 各級公路縱坡長度限制（ m） 表 （ 2）最短坡長 坡度長度要限制，是因?yàn)槠麻L過短，則縱坡上轉(zhuǎn)坡點(diǎn)過多，路線呈波浪狀態(tài)。 各級公路最小坡長 表 （二）豎曲線 各級公路在縱坡變更處 ， 均應(yīng)設(shè)臵豎曲線 。 為保證車輛行駛安全和舒適 ， 豎曲線半徑不能太小 ， 不小于表 。 1．單幅路 單幅路：有單幅單車道和單幅雙車道兩種。 單幅雙向行駛的雙車道公路，在我國公路總里程中占的比重最大，我國二級、三級和四級公路都屬于這一類型。 中間分隔帶有寬有窄，主要根據(jù)地形、行車安全、舒適與經(jīng)濟(jì)等因素決定。 （二）路幅組成 1．行車帶寬度 行車帶主要供機(jī)動車輛行駛，其寬度一般包括兩條以上的行車道。車廂寬度由選用的標(biāo)準(zhǔn)車廂寬度確定。車道數(shù)由該路的交通量及通行能力確定。 如圖 路幅的組成 ? 單幅路和雙幅路均要設(shè)臵路肩。 ? 在高等級公路中還要鋪砌成硬路肩。路肩寬度如表。路線帶設(shè)臵應(yīng)起到誘導(dǎo)視線的作用。 (3)一級公路一般應(yīng)設(shè)臵中間帶；當(dāng)受到特殊條件限制時(shí)，可不設(shè)中央分隔帶，但必須設(shè)臵分隔設(shè)施。 3．中間帶 表 － 2 中間帶寬度 4．公路橫坡 (2)如何設(shè)橫坡 ？ 行車道的路拱橫坡 i通常為 1％ ～ 4％ 。 水泥混凝土路面可取 i2＝ 1％ ；路肩橫坡 iJ比路拱橫坡大 1％ 。 (1)為什么設(shè)橫坡 ？ 在公路的直線段上 ， 為使路上的地面水迅速排除 ， 保證行車安全 ， 公路上應(yīng)設(shè)臵橫坡 。 圖 （ 2）超高率 超高率可按下式計(jì)算： ? 式中： μ—— 橫向力系數(shù)一般為 ～ （高等級公路選低值，低等級公路采用高值）； ? V、 R—— 分別為計(jì)算車速和平曲線半徑。 （ 4） 緩和段長度及坡率取值 ? 超高緩和段的長度一般與緩和曲線長度相同。 2．曲線上的路面加寬 （ 1） 曲線上為什么要加寬 ？ ? 汽車在彎道行駛時(shí) ， 前軸外輪的軌跡曲率半徑大 ， 后軸內(nèi)輪的軌跡曲率半徑小 ， 則汽車在彎道上行駛需要的寬度比直線上行駛的寬度大 ，圖 。 圖 （ 2） 加寬值如何選用 ？ ? 雙車道路面的加寬值規(guī)定如表 ； ? 表 平曲線加寬 ? 單車道路面加寬值按表列數(shù)值的二分之一采用 。 ? 對不經(jīng)常通行集裝箱運(yùn)輸半掛車的公路 ，可采用第二類加寬值 。 圖 － 4 加寬緩和段 加寬緩和段的長度與超高緩和段長度相同 ， 并不小于 10m。 （ 3）曲線上加寬緩和段的設(shè)臵 由于彎道上路面加寬后與彎道兩端的直線路段形成路面的寬窄不一，影響路容美觀，故需設(shè)臵從直線段上的正常寬度逐漸增加到主曲線上全加寬的加寬緩和段 。 因此 ， 設(shè)計(jì)交叉口時(shí)應(yīng)符合如下要求： ? （ 1） 路線交叉部分的計(jì)算行車速度 ， 應(yīng)符合 《 標(biāo)準(zhǔn) 》規(guī)定要求； ? （ 2） 交叉口的形式應(yīng)根據(jù)相交道路的交通量 、 交通性質(zhì)及地形條件綜合考慮后再確定； ? （ 3） 交叉口應(yīng)選擇地形平坦 、 視線開闊 ， 至少應(yīng)保證相交道路上汽車距沖突點(diǎn)前后的停車視距范圍內(nèi)通視 ，有礙視線的障礙物應(yīng)予清除 。 ? 常見的形式有：十字形 、 X字形 、 T字形 、 Y字形以及多路復(fù)合交叉等 ，如圖 。 圖 拓寬路口式交叉口 （ 2）拓寬路口式交叉口 1)優(yōu)點(diǎn) ? 把沖突點(diǎn)變?yōu)榻豢楛c(diǎn)，從而消除車輛碰撞危險(xiǎn)；車輛到達(dá)交叉口可以連續(xù)行駛，不需要專人指揮交通；利用交通島綠化或布設(shè)小景可以美化環(huán)境。 圖 環(huán)形交叉口 ?（ 3）環(huán)形交叉口 ?為減少車輛阻滯，在交叉口中心設(shè)一圓形交通島，使各類車輛按反時(shí)針方向繞島作單向行駛，這種平面交叉稱為環(huán)形交叉，圖 。進(jìn)口半徑應(yīng)與中心島半徑相同，出口半徑則應(yīng)稍大于進(jìn)口半徑。 因此 ， 道路的立體交叉是一種保證行車安全和提高交叉口通行能力的最有效辦法 。 因此只有在下列情況才采用立體交叉： ? a． 高速公路或一級公路與其他各級公路相交； ? 1000輛 /h以上時(shí)； ? c． 當(dāng)?shù)匦闻c環(huán)境適當(dāng)時(shí) ， 如各級公路在 3m以上挖方地段與其他公路相交 ， 或較高的橋頭引道與濱河路相交等 。 1） 跨路橋 ? 跨路橋是立體交叉的主要結(jié)構(gòu)物 。 ?圖 － 4互通式立體交叉組成 立體交叉的交通組織方式不同，其組成部分也有不同。 匝道與高速公路或相交公路的交點(diǎn)稱為匝道的終點(diǎn) ， 圖 (a)?！?出 ” 和 “ 入 ” 都是針對高速公路本身而言的 。 凡由高速公路右轉(zhuǎn)彎進(jìn)入相交道路或由相交道路右轉(zhuǎn)彎進(jìn)入高速公路的匝道都是設(shè)在外測 ， 這些匝道稱為外環(huán) ， 圖 (b)。 ? 由于匝道既有彎道又有坡度，行車條件較差，且受地形限制，平曲線半徑較小，故其計(jì)算行車速度只能取相交道路計(jì)算車速的 50％～ 70％。 表 匝道最小平、豎曲線半徑表 3）變速車道 ? 平行式變速車道起點(diǎn)明顯 ， 比較容易識別 ， 但變速車輛須沿反向曲線行駛 ， 對行車不利 。 ? 變速車道寬度通常為 。 表 變速車道最小長度（包括尖角） 2．立體交叉的基本類型 ? （ 1） 分離式立體交叉 ? 分離式立體交叉按其結(jié)構(gòu)形式不同，可分為隧道式和跨路式兩種。 ? 這種立體交叉占地少，結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低；但上、下公路的車輛不能互相轉(zhuǎn)換。 ? 1）公路與鐵路交叉 ? 2）跨河高橋的橋頭引道與濱河路相交 ? 3)高架橋與道路相交 ?圖 立體交叉按有無匝道與上、下道路連接，可分為分離式立體交叉和互通式立體交叉兩種。 這種立交主要適用于主次道路相交 ， 或因受地形 、 地物限制而采用的一種立交形式 ， 常見的基本形式有菱形立體交叉和環(huán)形立體交叉 。其功能是保證相交道路每個(gè)方向的車輛行駛到其他方向去時(shí)，都不受其他車輛干擾。 ?互通式立體交叉按其互通程度不同可分為部分互通和完全互通兩種。 ? 當(dāng)主要道路與次要道路相交 ， 受地形 、 地物限制時(shí)使用 ， 可保證主要道路上直行車輛的快速通過交叉口 ， 因此要把主要道路布臵在下層 。 ? 特點(diǎn)及適用范圍： ? 它的優(yōu)點(diǎn)是形狀簡單 ，用地和工程造價(jià)比其他形式少；其缺點(diǎn)是左轉(zhuǎn)彎車輛都必須在次要道路上進(jìn)行平面交叉 ， 干擾大 ， 降低了通行能力 。為確保主要道路直行方向的車輛快速通過，可將主要公路下穿直接通過交叉口；其他一般公路則通過環(huán)道作平面交叉，如圖 。 a）、 d）橢圓形； b）二橋式； c）五橋式 圖 － 9環(huán)形立體交叉 a．苜蓿葉式立體交叉（完全互通） ? 功能及線形布臵： ? 如圖 。 ? 特點(diǎn)及適用范圍：占地面積大 ， 且左轉(zhuǎn)彎車輛繞行距離長 ， 造價(jià)高 。 a）、 b） 八條單向匝道； c）四條雙向匝道 圖 天津八里臺立交橋 北京三元立交橋 （完全互通） ? 功能及線形布臵：如圖 。 這種立體交叉 ， 匝道數(shù)較多 ， 且互相交錯(cuò) ， 并須采用多層立交才能達(dá)到目的 。 故適于高速公路的多路交叉的交通樞紐處 。該立體交叉的左、右轉(zhuǎn)彎匝道很明顯。適用于主、次道路或兩主要道路相交的 T型交叉。是在 Y型平面交叉的基礎(chǔ)上，設(shè)臵三座跨線橋。 ? 特點(diǎn)：該型互通式立體交叉的優(yōu)點(diǎn)是每條公路的通行能力，基本不受交叉口的影響，用地少，各車道的行駛方向容易識別，轉(zhuǎn)彎路線短捷，平面線型好，但造價(jià)高。 2． 任務(wù) 道路選線的主要任務(wù)是：確定道路的走向和總體布局；具體確定道路的交點(diǎn)位置和選定道路曲線的要素 ， 通過紙上或?qū)嵉剡x線 ， 把路線的平面位置確定下來 。這是我國傳統(tǒng)的選線方法。但是，這種方法野外工作量很大，體力勞動強(qiáng)度大，野外測設(shè)工作受氣候季節(jié)的影響大；同時(shí)，由于實(shí)地視野的限制，地形、地貌、地物的局限性很大，使路線的整體布局有一定的片面性和局限性。 2) 紙上選線 是 在已經(jīng)測得的地形圖上，進(jìn)行路線布局、方案比選，從而在紙上確定路線，將此路線再放到實(shí)地的選線方法。但紙上定線必須要有 大比例尺的地形圖 ，地形圖的測設(shè)需花費(fèi)較大的工作量和具備一定設(shè)備。 紙上選線的一般步驟是： (1 ) 實(shí)地敷設(shè)導(dǎo)線； (2 ) 實(shí)測地形圖 ( 可用人工或航測法 ) ； (3 ) 紙上選定路線； (4 ) 實(shí)地放 線。 3) 自動化選線 隨著航測技術(shù)和電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，一種將航測和電算相結(jié)合的自動化選線方法已研制成功。 自動化選線用電子計(jì)算機(jī)和自動繪圖儀代替人工去作大量、繁重的計(jì)算、繪圖、分析比較工作，這樣，能使選線方案更為合理、省工省時(shí)，已成為今后公路選線的發(fā)展方向 。就是在起訖點(diǎn)及中間必須通過的據(jù)點(diǎn)尋找可能通行的“路線帶”，并確定一些大的控制點(diǎn)，連接起來即形成路線的基本走向。這些都屬于路線的布局問題?？傮w布局如果不當(dāng)，即使局部路線選得再