在公路平面线形中，圆曲线是使用最多的基本线形。圆曲线在现场容易设置，可以自然地表明方向的变化。采用平缓而适当的圆曲线，既可引起驾驶员的注意，又起到诱导视线的作用。按照地形条件选用不同大小的圆曲线使其更加适应地形和驾驶员的视觉心理。

一般认为，圆曲线作为公路平面线形具有以下主要特征：

1）较大半径的长缓圆曲线的线形美观、顺适、行车舒适、易与地形相适应、可循性好。

2）圆曲线上任意一点的曲率半径R均为常数，线形简单，易于测设。

3）圆曲线上任意一点都在不断地改变方向，因而汽车在圆曲线上行驶要受到离心力的作用，离心力随圆曲线半径的增大而减小，随行车速度的增大而增大。因此，圆曲线半径过小时易发生交通事故。同时，汽车在圆曲线上行驶时要多占用路面宽度。

4）汽车在圆曲线内侧行驶时，视距条件较差，视线易受到路堑边坡或其他障碍物的影响，易发生行车事故。

1.圆曲线半径计算公式

在路线改变方向的转折处（即交点处）要设置平曲线，而圆曲线是平曲线的重要组成部分。汽车在曲线上行驶时，除受重力作用以外，还受到离心力的作用，离心力对汽车在平曲线上行驶的稳定性影响很大，而离心力的大小又与曲线半径密切相关，半径越小越不利。根据汽车行驶在圆曲线上的受力平衡方程得

式中 R——圆曲线半径（m）；

v——行车速度（km/h）；

μ——横向力系数，极限值为路面与轮胎之间的横向摩阻系数；

i_h——超高横坡度。

式（3-1）表达了横向力系数与车速、曲线半径和超高之间的关系。根据汽车行驶稳定性分析和调查资料研究，μ值与行车稳定性、乘客舒适程度和运营经济性的关系如下：

1）行车稳定性。汽车在弯道上安全行驶的必要条件是轮胎不会在路面上产生滑移，即要求横向力系数_μ要小于或等于轮胎与路面间的横向摩阻力系数ψ，即μ≤ψ。μ=0.15～0.16，干燥与潮湿路面均可以较高速度安全行驶；μ=0.07，路面结冰也可能安全行驶。

2）乘客舒适程度。根据国内外大量资料分析，乘客随μ值的变化其心理反应如下：当μ＜0.1时，不感到有曲线存在，很平稳，近似于在直线上行驶；当μ=0.15时，感到有曲线存在，但尚平稳；当μ=0.2时，感到有曲线存在，略感不平稳；当μ=0.35时，感到明显不平稳；当μ=0.4时，感到非常不平稳，有倾倒的危险感。由此可知，从乘客的舒适程度出发，μ值以不超过0.10为宜，最大不超过0.15～0.20。

3）运营经济性。在确定μ值时，还应考虑汽车运营经济性。根据试验分析，汽车在弯道上行驶与直线相比，实测的燃料消耗和轮胎磨损见表3-1。

表3-1 实测的燃料消耗和轮胎磨损

综上分析，μ值大小与行车稳定性、乘客舒适程度和运营经济性等密切相关。因此，μ值的选用应根据行车速度、圆曲线半径及超高横坡度的大小，在合理的范围内选择。

2.圆曲线最小半径

从汽车行驶稳定性出发，圆曲线半径越大越好。但有时受地形、地质、地物等因素的限制，圆曲线半径不可能设置得很大，往往会采用小半径的圆曲线，这时如果半径选用得太小，又会使汽车行驶不安全，甚至翻车。所以必须综合考虑汽车安全、迅速、舒适和经济，并兼顾美观，使确定的最小半径能满足某种程度的行车要求。这种最起码的半径数值，就是圆曲线的最小半径限制值。《标准》规定了圆曲线最小半径有两类：设超高时对应的最小半径和不设超高的最小半径。

1）设超高时对应的最小半径是指按超高值为10％、8％、6％时，根据汽车安全行驶要求，用公式（2-25）计算得出圆曲线最小半径的极限值。(www.daowen.com)

2）不设超高的最小半径是指曲线半径较大、离心力较小时，汽车沿双向路拱（不设超高）外侧行驶的路面摩擦力足以保证汽车行驶安全稳定所采用的最小半径。

《标准》对公路平面圆曲线的三个最小半径作出了规定，见表3-2。城市道路圆曲线的最小半径见表3-3。

表3-2 各级公路圆曲线最小半径

注：“—”为不考虑采用最大超高的情况。

表3-3 城市道路圆曲线的最小半径

3.圆曲线半径的运用

圆曲线半径是圆曲线的重要几何要素，应遵循以下一般原则：

1）应依据沿线地形、地物以及地质等条件，尽量选用较大半径，以便于安全舒适行驶。

2）在选定半径时既要满足技术合理，又要注意经济适用；既不能盲目采用高标准（大半径）而过分增加工程量，也不能仅考虑眼前通行要求而采用低标准。

3）在地形条件许可时，应力求使半径尽可能接近不设超高的最小半径；一般情况下或地形有所限制时，应尽量采用大于超高值≤4％所对应的最小半径；只有在地形特别困难不得已时，才可采用最大超高值所对应的最小半径。

在确定圆曲线半径时还应注意以下几点要求：

1）一般情况下宜采用最大超高值所对应的最小半径的4～8倍或超高为2％～4％的圆曲线半径。

2）在预计交通量很大的区间，应尽量避免采用小半径曲线，避免产生交通阻塞。

3）应注意前后线形要素相协调，使之构成连续、均衡的曲线线形。当前后线形都比较好时，必须避免在局部路段采用半径很小的曲线。应注意线形指标的渐变，给驾驶员一个适应的过程。

4）应同纵断面线形相配合，特别注意避免小半径与陡坡相重合的立体线形组合。

5）选用圆曲线半径时，在与地形等条件相适应的前提下，尽量取大值，但最大不超过10000m。

山区公路在以下情况可以考虑采用大于或等于最大超高值所对应的最小半径而小于表3-2所列最小超高值所对应的最小半径的半径值：

1）地形陡峻、地质条件较差的路段，选用大半径会导致高边坡、开挖极易发生坍塌或滑坡灾害，并且受到前后路线设计和工程设置的影响不可能设置隧道工程，或者会使路线临河（沟谷）一侧设置大型支挡工程及纵向桥梁时，经工程设置、地质灾害、环境保护等方面进行综合论证比较后，可采用最大超高值所对应的最小半径。

2）视野开阔，视线无地形、地物等的阻断，能使驾驶员在有效的视觉范围内清晰辨明前方路线的总体变化情况。例如，路线通过较长、较直的峡谷或台地时采用明弯小半径曲线。这种情况虽然影响了行车的舒适性，但在安全上是有保障的。

3）设计路段内技术指标普遍较低。路段广泛采用了等于或略大于最小半径的圆曲线，驾驶员的操作状态会随着公路几何线形的变化及自然条件得到调整，并能对行驶速度进行有效的控制，在进入小半径曲线前有充分的心理准备，只需对速度稍加调整就可平稳通过。