超高与加宽设计课件.ppt（49页）

1、超高与加宽设计超高与加宽设计n一、弯道超高一、弯道超高n（一）超高及其作用（一）超高及其作用n为了抵消车辆在曲线上行驶时产生的向心力，将路面做成外侧高于内侧的单向横坡的形式，这就是曲线上的为了抵消车辆在曲线上行驶时产生的向心力，将路面做成外侧高于内侧的单向横坡的形式，这就是曲线上的超高。超高。n定义：超高是指路面做成向内侧倾斜的单向横坡的断面形式。定义：超高是指路面做成向内侧倾斜的单向横坡的断面形式。（当（当RR时设超高）时设超高）n 当汽车在弯道上行驶时，将受横向力的作用，其值大小可用横向力系数当汽车在弯道上行驶时，将受横向力的作用，其值大小可用横向力系数表示；表示；作用：为了让汽车在圆曲线

2、上行驶时能获的一个向圆心内侧的横向分力，用以克服离心力，减小横向力。作用：为了让汽车在圆曲线上行驶时能获的一个向圆心内侧的横向分力，用以克服离心力，减小横向力。全超高：在圆曲线上从起点至终点超高横坡度应是一个不变的定值，此定值即为全超高。在缓和曲线上应是全超高：在圆曲线上从起点至终点超高横坡度应是一个不变的定值，此定值即为全超高。在缓和曲线上应是逐渐变化的超高。逐渐变化的超高。l减小横向力的方法：减小横向力的方法：l 增大曲线半径：有时是困难的增大曲线半径：有时是困难的l 降低车速：设计中不推荐降低车速：设计中不推荐l 增大向内侧倾斜的横坡增大向内侧倾斜的横坡设置超高横坡：（成本低、效果好）设

3、置超高横坡：（成本低、效果好）l设置超高后设置超高后 ：hiRV1272（二）超高横坡度的计算（二）超高横坡度的计算n 1最大超高和最小超高最大超高和最小超高n 超高横坡度应按计算行车速度、半径大小、结合路面种类、自然条件和车辆组成等情况确定。超高横坡度应按计算行车速度、半径大小、结合路面种类、自然条件和车辆组成等情况确定。n公路最大超高值公路最大超高值RVih1272RVih1272 最小超高：等于路面拱度。最小超高：等于路面拱度。2超高横坡度计算公式（超高横坡度计算公式（V取设计车速，取设计车速，取路面摩阻系数）取路面摩阻系数）hiR1不设超高最小半径不设超高最小半径minhi超高横坡度计

4、算图式超高横坡度计算图式 曲线半径越小，超高横坡越大曲线半径越小，超高横坡越大min1Rmaxhimax2127,0hViVRVR1AR1max2127hAAiVR曲线半径曲线半径及及超高坡度超高坡度曲线半径曲线半径及及超高坡度超高坡度n1.1.无中间带道路的超高过渡无中间带道路的超高过渡n 绕路面内边缘旋转：一般用于新建公路绕路面内边缘旋转：一般用于新建公路及及深路堑。深路堑。n 绕路面中心线旋转：一般用于改建工程绕路面中心线旋转：一般用于改建工程n 绕路面外边缘旋转：可在高路堤与标高受限等特殊设计时采用。绕路面外边缘旋转：可在高路堤与标高受限等特殊设计时采用。（三）超高过渡方式：（三）超高

5、过渡方式：2.2.有中间带公路的超高过渡有中间带公路的超高过渡绕中间带的中心线旋转：中间带宽度较窄绕中间带的中心线旋转：中间带宽度较窄 （4.5m4.5m）的公路可采用；）的公路可采用；绕中央分隔带边缘旋转：各种宽度中间带的均可采用绕中央分隔带边缘旋转：各种宽度中间带的均可采用 绕各自行车道中线旋转：车道数大于绕各自行车道中线旋转：车道数大于4 4条的公路可采用条的公路可采用（三）超高过渡方式：（三）超高过渡方式：zi1.1.绕路面内边缘线旋：绕路面内边缘线旋：（四）超高缓和段长度（四）超高缓和段长度 LcbiLcHih22iHpbiibiLchh2np超高渐变率n 附加纵坡附加纵坡:bLci

6、h超高缓和段：从直线上的双向横坡渐变到圆曲线的单向横坡（全超高）所需的过渡段长度，叫超高缓和段。超高缓和段：从直线上的双向横坡渐变到圆曲线的单向横坡（全超高）所需的过渡段长度，叫超高缓和段。即旋转轴及行车外侧边缘线之间的相对坡度。2iHzibhi2.2.绕路面中线旋转：绕路面中线旋转：（四）超高缓和段长度（四）超高缓和段长度 n 附加纵坡附加纵坡:LciibLcHih2)(12212)(iiibLchpiibLch2)(13.3.规范规范推荐公式：推荐公式：n式中：式中：超高缓和段长超高缓和段长 （m m）；）；n B B旋转轴至行车道（设路缘带时为路缘带）外侧边缘的宽度（旋转轴至行车道（设路

7、缘带时为路缘带）外侧边缘的宽度（m m）；）；n B B：绕路面内边缘线旋转：绕路面内边缘线旋转n B 2 B 2：绕路中线旋转：绕路中线旋转n i i超高坡度超高坡度及及路拱坡度的代数差（路拱坡度的代数差（%）；）；n i=i=：绕路面内边缘线旋转绕路面内边缘线旋转n i=1 i=1：绕路中线旋转绕路中线旋转n p p超高渐变率，即旋转轴线与行车道（设路缘带时为路缘带）外侧边缘线之间的相对坡度。超高渐变率，即旋转轴线与行车道（设路缘带时为路缘带）外侧边缘线之间的相对坡度。piBLC超高渐变率超高渐变率 绕边线时：绕边线时：绕中线时：绕中线时：多车道公路的超高缓和段长度，视车道数按上式计算之值

8、乘以下列系数：多车道公路的超高缓和段长度，视车道数按上式计算之值乘以下列系数：从旋转轴到行车带边缘的距离从旋转轴到行车带边缘的距离 系数系数 2车道车道 1.5 3车道车道 2.0pibLccpiibLgcc)(2超高过渡段计算超高过渡段计算 ZHHYl1.超高形成过程：超高形成过程：l(1)绕路面内边缘线旋转绕路面内边缘线旋转（五）横断面上超高值的计算（五）横断面上超高值的计算提肩提肩双坡阶段双坡阶段全超高阶段全超高阶段旋转阶段旋转阶段ZHHY提肩提肩双坡阶段双坡阶段全超高阶段全超高阶段旋转阶段旋转阶段1.超高形成过程：超高形成过程：(1)绕路面内边缘线旋转绕路面内边缘线旋转(2)绕路面中线

9、旋转绕路面中线旋转（五）横断面上超高值的计算（五）横断面上超高值的计算(1)(1)正常断面：正常断面：02肩面中hibhiBibhJJGJJ2.2.绕路面内边缘线旋转超高值计算方法绕路面内边缘线旋转超高值计算方法 BiJbJiGbJGiiJh中h右h左路线设计高程路线设计高程定义：超高值就是指设置超高后路中线、路面边缘及路肩边缘等计算点定义：超高值就是指设置超高后路中线、路面边缘及路肩边缘等计算点及及路基设计高程的高差。路基设计高程的高差。（2 2）起始断面：）起始断面：（）（）)(2GJJccGJJciibhhiBibhBiJbJiGbJGihchchc（3 3）全超高断面：）全超高断面：h

10、JJJchJJchJJJcibbibhiBibhibBibh)(2)(BiJbJbiGiGihbJchcch路线设计高程路线设计高程旋转轴h0=bJiG（4 4）双坡断面：（）双坡断面：（xx0 xx0）LciixhG0iGihiGBn双坡阶段长度双坡阶段长度x0(x0(临界长度临界长度)计算：计算：n超高过渡原则：超高过渡原则：n路面外边缘高程按正比例升高，直到超高横坡断面。路面外边缘高程按正比例升高，直到超高横坡断面。n路面横坡度按正比例增加，直到超高横坡度。路面横坡度按正比例增加，直到超高横坡度。BiBiLcxhG0n规范规范7.5.67.5.6条规定，当线形设计须采用较长的回旋线时，横

11、坡度由条规定，当线形设计须采用较长的回旋线时，横坡度由2%2%（或（或1.5%1.5%）过渡到）过渡到0%0%路段的超高渐变率不路段的超高渐变率不得小于得小于1/3301/330（0.3%0.3%）。）。003.001xBipGn这时，不利于路面横向排水，应限制这时，不利于路面横向排水，应限制x0 x0的长度。的长度。n可按可按p1=0.3%p1=0.3%计算计算x0 x0：BipBixGG33010超高缓和段长度计算：超高缓和段长度计算：l规范规范规定：规定：l（1 1）超高的过渡应在回旋线全长范围内进行：）超高的过渡应在回旋线全长范围内进行：=l（2 2）当超高渐变率过小时，超高的过渡亦可

12、设在回旋线的某一区段范围之内，则）当超高渐变率过小时，超高的过渡亦可设在回旋线的某一区段范围之内，则 x0）hxiLcxi n 旋转阶段横坡度：旋转阶段横坡度：n 当双坡阶段的渐变率当双坡阶段的渐变率p1小于小于0.3%时：时：n 外侧路肩按向外侧倾斜：外侧路肩按向外侧倾斜：(硬路肩宽度硬路肩宽度2.25m）)(00 xxxLciiiiGhGxxiixiixxiibhhibhhibbh32321211,)(xooxooxoibhhibhhibh32321211,33232212,ibhhibhhoooon路面超高方式图就是指路面横坡度沿路线纵向的变化图。路面超高方式图就是指路面横坡度沿路线纵向

13、的变化图。n应用：纵断面图中应用：纵断面图中“超高超高”栏栏n 设计文件组成部分之一：超高方式图设计文件组成部分之一：超高方式图 （六）路面超高方式图的绘制方法（六）路面超高方式图的绘制方法-n（1 1）按比例绘制一条水平基线，代表路中心线，并认为基线的路面横坡度为零。）按比例绘制一条水平基线，代表路中心线，并认为基线的路面横坡度为零。n（2 2）绘制两侧路面边缘线。用实线绘出路线前进方向右侧路面边缘线，用虚线绘出左侧路面边缘线。若路）绘制两侧路面边缘线。用实线绘出路线前进方向右侧路面边缘线，用虚线绘出左侧路面边缘线。若路面边缘高于路中线，则绘于基线上方，反之；绘于下方。路边缘线离开基线的距离

14、，代表横坡度的大小（比面边缘高于路中线，则绘于基线上方，反之；绘于下方。路边缘线离开基线的距离，代表横坡度的大小（比例尺可不同于基线）。例尺可不同于基线）。n（3 3）标注路拱横坡度。向前进方向右侧倾斜的路拱坡度为正，向左倾斜为负。）标注路拱横坡度。向前进方向右侧倾斜的路拱坡度为正，向左倾斜为负。n路面超高方式图就是指路面横坡度沿路线纵向的变化图。路面超高方式图就是指路面横坡度沿路线纵向的变化图。n应用：纵断面图中应用：纵断面图中“超高超高”栏栏n 设计文件组成部分之一：超高方式图设计文件组成部分之一：超高方式图 n超高方式图绘图规则：超高方式图绘图规则：（六）路面超高方式图的绘制方法（六）路

15、面超高方式图的绘制方法-二、平曲线路面加宽及其过渡二、平曲线路面加宽及其过渡n平曲线加宽原因：平曲线加宽原因：n（1 1）汽车在曲线上行驶时，前后轮轨迹不重合，占路面宽度大。）汽车在曲线上行驶时，前后轮轨迹不重合，占路面宽度大。n（2 2）由于横向力影响，汽车出现横向摆动。）由于横向力影响，汽车出现横向摆动。n汽车行驶在曲线上，各轮迹半径不同，其中以后内轮轨迹半径最小，且偏向曲线内侧，故曲线内侧应增路面汽车行驶在曲线上，各轮迹半径不同，其中以后内轮轨迹半径最小，且偏向曲线内侧，故曲线内侧应增路面宽度，以确保曲线上行车的顺适宽度，以确保曲线上行车的顺适及及安全。安全。n全加宽：是圆曲线上固定不变

16、的定值。全加宽：是圆曲线上固定不变的定值。1.1.普通汽车的加宽值计算方法：普通汽车的加宽值计算方法：b=b=（R1+BR1+B）（一）加宽值的确定（一）加宽值的确定(包括几何加宽和摆动加宽包括几何加宽和摆动加宽)32221R8AR2ARARBR32R8AR2AbR2Ab2n式中：式中：AA汽车后轴至前保险杠的距离（汽车后轴至前保险杠的距离（m m）：）：n RR圆曲线半径（圆曲线半径（m m）。）。n 对于有对于有N N个车道的行车道：个车道的行车道：R2NAb2)(05.0mRVb 2.2.鞍式列车的加宽值计算方法：鞍式列车的加宽值计算方法：n式中：式中：b1b1牵引车的加宽值；牵引车的加

17、宽值；n b2b2拖车的加宽值；拖车的加宽值；n A1A1牵引车保险杠至第二轴的距离（牵引车保险杠至第二轴的距离（m m）；）；n A2A2第二轴至拖车最后轴的距离（第二轴至拖车最后轴的距离（m m）；）；R2Ab211R2Ab222由于R1，而b1及R相比甚微，可取R。n令令A12222，上式仍旧归纳成为：，上式仍旧归纳成为：R2AAR2AR2Abbb2221222121R2NAb22.2.鞍式列车的加宽值计算方法：鞍式列车的加宽值计算方法：n3.3.平曲线加宽标准：平曲线加宽标准：n标准标准规定，平曲线半径等于或小于规定，平曲线半径等于或小于250m250m时，应在平曲线内侧加宽。时，应在

18、平曲线内侧加宽。n3.3.平曲线加宽标准：平曲线加宽标准：n双车道路面的加宽值规定见表；单车道路面加宽值按表列数值的双车道路面的加宽值规定见表；单车道路面加宽值按表列数值的1/21/2采用。采用。n双车道路面的加宽值规定见表；单车道路面加宽值按表列数值的双车道路面的加宽值规定见表；单车道路面加宽值按表列数值的1/21/2采用。采用。n三类加宽值的采用：三类加宽值的采用：n四级公路和四级公路和3030的三级公路采用第一类加宽值；的三级公路采用第一类加宽值；n二级及二级以上和二级及二级以上和4040的三级公路公路采用第的三级公路公路采用第3 3类加宽值。类加宽值。n对不经常通行集装箱运输半挂车的公

19、路，可采用第对不经常通行集装箱运输半挂车的公路，可采用第2 2类加宽值。类加宽值。n由三条以上车道构成的行车道，其加宽值应另行计算。由三条以上车道构成的行车道，其加宽值应另行计算。n3.3.平曲线加宽标准：平曲线加宽标准：路面应在曲线内侧进行加宽。路面应在曲线内侧进行加宽。路面加宽后，路基也应相应加宽。路面加宽后，路基也应相应加宽。四级公路路基采用四级公路路基采用6.5m6.5m以上宽度时，当路面加宽后剩余的路肩宽度不小于以上宽度时，当路面加宽后剩余的路肩宽度不小于0.5m0.5m时，则路基可不予加宽；时，则路基可不予加宽；小于小于0.5m0.5m时，则应加宽路基以保证路肩宽度不小于时，则应加

20、宽路基以保证路肩宽度不小于0.5m0.5m。分道行驶公路，当圆曲线半径较小时，其内侧车道的加宽值应大于外侧车道的加宽值，设计时应通过分道行驶公路，当圆曲线半径较小时，其内侧车道的加宽值应大于外侧车道的加宽值，设计时应通过计算确定其差值。计算确定其差值。n4.4.平曲线加宽要求：平曲线加宽要求：（二）加宽的过渡：（二）加宽的过渡：加宽缓和段：路面由直线上的正常宽度过渡到曲线上加宽后的宽度的渐变段。加宽缓和段：路面由直线上的正常宽度过渡到曲线上加宽后的宽度的渐变段。1 1比例过渡：比例过渡：在加宽缓和段全长范围内按其长度成比例逐渐加宽。加宽缓和段内任意点的加宽值：在加宽缓和段全长范围内按其长度成比

21、例逐渐加宽。加宽缓和段内任意点的加宽值：（二）加宽的过渡：（二）加宽的过渡：加宽缓和段：路面由直线上的正常宽度过渡到曲线上加宽后的宽度的渐变段。加宽缓和段：路面由直线上的正常宽度过渡到曲线上加宽后的宽度的渐变段。1 1比例过渡：比例过渡：在加宽缓和段全长范围内按其长度成比例逐渐加宽。加宽缓和段内任意点的加宽值：在加宽缓和段全长范围内按其长度成比例逐渐加宽。加宽缓和段内任意点的加宽值：加宽缓和段：路面由直线上的正常宽度过渡到曲线上加宽后的宽度的渐变段。加宽缓和段：路面由直线上的正常宽度过渡到曲线上加宽后的宽度的渐变段。1 1比例过渡：适用于二、三、四级公路比例过渡：适用于二、三、四级公路 在加宽

22、缓和段全长范围内按其长度成比例逐渐加宽。加宽缓和段内任意点的加宽值：在加宽缓和段全长范围内按其长度成比例逐渐加宽。加宽缓和段内任意点的加宽值：（二）加宽的过渡：（二）加宽的过渡：bLLbxx式中：式中：任意点距缓和段起点的距离（任意点距缓和段起点的距离（m m）；）；LL加宽缓和段长（加宽缓和段长（m m）；）；bb圆曲线上的全加宽圆曲线上的全加宽 l在加宽缓和段上插入一条高次抛物线，抛物线上任意点的加宽值：在加宽缓和段上插入一条高次抛物线，抛物线上任意点的加宽值：l （4k3-3k44k3-3k4）b bl式中：式中：n2 2高次抛物线过渡高次抛物线过渡适用于适用于高速、一级公路及对路容有要

23、求的二级公路。适用于适用于高速、一级公路及对路容有要求的二级公路。LLkxn3 3回旋线过渡回旋线过渡n 在缓和段上插入回旋线，这样不但中线上有回旋线，而且加宽以后的路面边线也是回旋线，在缓和段上插入回旋线，这样不但中线上有回旋线，而且加宽以后的路面边线也是回旋线，及及行车轨迹行车轨迹相符，保证了行车的顺适与线形的美观。相符，保证了行车的顺适与线形的美观。n3 3回旋线过渡回旋线过渡n在缓和段上插入回旋线，这样不但中线上有回旋线，而且加宽以后的路面边线也是回旋线，在缓和段上插入回旋线，这样不但中线上有回旋线，而且加宽以后的路面边线也是回旋线，及及行车轨迹相行车轨迹相符，保证了行车的顺适与线形的

24、美观。符，保证了行车的顺适与线形的美观。n适用于适用于高速、一级公路及对路容有要求的二级公路的下列路段：适用于适用于高速、一级公路及对路容有要求的二级公路的下列路段：n （1 1）位于大城市近郊的路段；）位于大城市近郊的路段；n （2 2）桥梁、高架桥、挡土墙、隧道等构造物处；）桥梁、高架桥、挡土墙、隧道等构造物处；n （3 3）设置各种安全防护设施的地段。）设置各种安全防护设施的地段。n4 4插入二次抛物线过渡插入二次抛物线过渡2)(4xxLTTLbbxxLLbb 2)(4TLLTLbLLbbxxx（三）加宽缓和段的长度（三）加宽缓和段的长度n（1 1）对于设置有缓和曲线的平曲线，加宽缓和段应采用）对于设置有缓和曲线的平曲线，加宽缓和段应采用及及缓和曲线相同的长度。缓和曲线相同的长度。n（2 2）对于不设缓和曲线，但设置有超高缓和段的平曲线，可采用与超高缓和段相同的长度。）对于不设缓和曲线，但设置有超高缓和段的平曲线，可采用与超高缓和段相同的长度。n（3 3）即不设缓和曲线，又不设超高的平曲线，加宽缓和段应按渐变率为）即不设缓和曲线，又不设超高的平曲线，加宽缓和段应按渐变率为1 1：1515且长度不小于且长度不小于10m10m的要求设置。的要求设置。n 15b15b，且且10m10m谢谢！