第講橫斷面設(shè)計(jì)4-2ppt課件

1、一、路拱及其橫坡度一、路拱及其橫坡度1. 1. 路拱的概念路拱的概念形式：直線型、折線型、拋物線形、直線接拋物線形形式：直線型、折線型、拋物線形、直線接拋物線形2.2.路拱橫坡度：對(duì)于不同類型的路面由于其表面的平整度和路拱橫坡度：對(duì)于不同類型的路面由于其表面的平整度和透水性不同，再考慮當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件選用不同的路拱坡度。透水性不同，再考慮當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件選用不同的路拱坡度。（一）、超高及其作用（一）、超高及其作用定義：超高是指路面做成向內(nèi)側(cè)傾斜的單向橫坡的斷面形式。定義：超高是指路面做成向內(nèi)側(cè)傾斜的單向橫坡的斷面形式。 當(dāng)汽車在彎道上行駛時(shí)，將受橫向力的作用，其值大小可用當(dāng)汽車在彎道上行駛時(shí)，將受

2、橫向力的作用，其值大小可用橫向力系數(shù)橫向力系數(shù)表示；表示；二、曲線超高二、曲線超高iRV1272 減小橫向力的方法：減小橫向力的方法： 增大曲線半徑：有時(shí)是困難的增大曲線半徑：有時(shí)是困難的 降低車速：設(shè)計(jì)中不推薦降低車速：設(shè)計(jì)中不推薦 增大向內(nèi)側(cè)傾斜的橫坡增大向內(nèi)側(cè)傾斜的橫坡設(shè)置超高橫坡：設(shè)置超高橫坡： （成本低、效果好）（成本低、效果好） 設(shè)置超高后設(shè)置超高后 ：hiRV1272（二）、超高橫坡度的計(jì)算（二）、超高橫坡度的計(jì)算 1超高橫坡度計(jì)算公式：超高橫坡度計(jì)算公式： RVih12722. 最大超高和最小超高最大超高和最小超高 最小超高：等于路拱度。最小超高：等于路拱度。n 繞路面內(nèi)邊緣旋

3、轉(zhuǎn)：一般用于新建工程。繞路面內(nèi)邊緣旋轉(zhuǎn)：一般用于新建工程。n 繞路中線旋轉(zhuǎn)：一般用于改建工程繞路中線旋轉(zhuǎn)：一般用于改建工程n 繞路面外邊緣旋轉(zhuǎn)：可在特殊設(shè)計(jì)時(shí)采用。繞路面外邊緣旋轉(zhuǎn)：可在特殊設(shè)計(jì)時(shí)采用。（三超高過(guò)渡方式：（三超高過(guò)渡方式：1 . 無(wú)中間帶道路的超高過(guò)渡無(wú)中間帶道路的超高過(guò)渡 2. 有中間帶公路的超高過(guò)渡 繞中間帶的中心線旋轉(zhuǎn)：中間帶寬度較窄繞中間帶的中心線旋轉(zhuǎn)：中間帶寬度較窄 （4.5m4.5m的公路可采用；的公路可采用； 繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)：各種寬度中間帶的均可采用繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)：各種寬度中間帶的均可采用 繞各自行車道中線旋轉(zhuǎn)：車道數(shù)大于繞各自行車道中線旋轉(zhuǎn)：車道數(shù)大

4、于4 4條的公路可采用條的公路可采用zi1. 1. 繞路面內(nèi)邊緣旋轉(zhuǎn)：繞路面內(nèi)邊緣旋轉(zhuǎn)：（四超高緩和段長(zhǎng)度的確定（四超高緩和段長(zhǎng)度的確定 LcbiLcHih22iHpbiibiLchh2np超高漸變率n 附加縱坡附加縱坡: bLcih2iHzibhi2. 2. 繞路面中線旋轉(zhuǎn)：繞路面中線旋轉(zhuǎn)： （四超高緩和段長(zhǎng)度（四超高緩和段長(zhǎng)度 n 附加縱坡附加縱坡: LciibLcHihG2)(222)(iiibLchGpiibLchG2)(3. 3. 規(guī)范規(guī)范 推薦公式：推薦公式： n式中：式中：Lc超高緩和段長(zhǎng)超高緩和段長(zhǎng) （m）；）；n 旋轉(zhuǎn)軸至行車道設(shè)路緣帶時(shí)為路緣帶外側(cè)邊旋轉(zhuǎn)軸至行車道設(shè)路緣帶時(shí)

5、為路緣帶外側(cè)邊緣的寬度緣的寬度m）；）；n =B：繞路面內(nèi)邊緣線旋轉(zhuǎn)：繞路面內(nèi)邊緣線旋轉(zhuǎn)n =B/2：繞路中線旋轉(zhuǎn)：繞路中線旋轉(zhuǎn)n i超高坡度與路拱坡度的代數(shù)差（超高坡度與路拱坡度的代數(shù)差（%）；）；n i = ih： 繞路面內(nèi)邊緣線旋轉(zhuǎn)繞路面內(nèi)邊緣線旋轉(zhuǎn)n i = ih+iG： 繞路中線旋轉(zhuǎn)繞路中線旋轉(zhuǎn)n p超高漸變率，即旋轉(zhuǎn)軸線與行車道設(shè)路緣帶時(shí)超高漸變率，即旋轉(zhuǎn)軸線與行車道設(shè)路緣帶時(shí)為路緣帶外側(cè)邊緣線之間的相對(duì)坡度。為路緣帶外側(cè)邊緣線之間的相對(duì)坡度。pLiC4.4.超高緩和段長(zhǎng)度的確定超高緩和段長(zhǎng)度的確定1)1)2 2當(dāng)當(dāng) 應(yīng)修改平面線形，使應(yīng)修改平面線形，使 3 3當(dāng)當(dāng) 且且 則還取則

6、還取4 4不設(shè)緩和曲線時(shí)，超高過(guò)度段在直線和圓曲線上各取一半。不設(shè)緩和曲線時(shí)，超高過(guò)度段在直線和圓曲線上各取一半。CSLLCSLLscLLCSLL1/330pcsLLZHHY1. 超高形成過(guò)程：超高形成過(guò)程： (1)繞路面內(nèi)邊緣線旋轉(zhuǎn)繞路面內(nèi)邊緣線旋轉(zhuǎn)（五橫斷面上超高引起的高差值計(jì)算（五橫斷面上超高引起的高差值計(jì)算雙坡階段雙坡階段全超高階段全超高階段旋轉(zhuǎn)階段旋轉(zhuǎn)階段ZHHY路肩路肩雙坡階段雙坡階段全超高階段全超高階段旋轉(zhuǎn)階段旋轉(zhuǎn)階段1. 超高形成過(guò)程：超高形成過(guò)程： (2)繞路面中線旋轉(zhuǎn)繞路面中線旋轉(zhuǎn)（五橫斷面上高差值的計(jì)算（五橫斷面上高差值的計(jì)算(1) 正常斷面：正常斷面：02肩面中hibh

7、iBibhJJGJJ2. 繞路面內(nèi)邊緣線旋轉(zhuǎn)超高高差值計(jì)算方法繞路面內(nèi)邊緣線旋轉(zhuǎn)超高高差值計(jì)算方法 BiJbJiGbJGiiJh中h右h左路線設(shè)計(jì)高程路線設(shè)計(jì)高程定義：超高高差值就是指設(shè)置超高后路中線、路面邊緣定義：超高高差值就是指設(shè)置超高后路中線、路面邊緣及路肩邊緣等計(jì)算點(diǎn)與路基設(shè)計(jì)高程的高差。及路肩邊緣等計(jì)算點(diǎn)與路基設(shè)計(jì)高程的高差。（2起始斷面：起始斷面：ZH （HZ） )(2GJJccGJJciibhhiBibhBiJbJiGbJGihchchc（3雙坡斷面：（雙坡斷面：（xx0）LciixhG0iGihiGBn雙坡階段長(zhǎng)度雙坡階段長(zhǎng)度x0計(jì)算：計(jì)算：n超高過(guò)渡原則：超高過(guò)渡原則：n路面

8、外邊緣高程按正比例升高，直到超高橫坡斷面。路面外邊緣高程按正比例升高，直到超高橫坡斷面。BiBiLcxhG0n規(guī)范規(guī)范7.5.6條規(guī)定，當(dāng)線形設(shè)計(jì)須采用較長(zhǎng)的回旋線時(shí)，橫條規(guī)定，當(dāng)線形設(shè)計(jì)須采用較長(zhǎng)的回旋線時(shí)，橫坡度由坡度由2%（或（或1.5%）過(guò)渡到）過(guò)渡到0%路段的超高漸變率不得小于路段的超高漸變率不得小于1/3300.3%）。）。003. 001xBipGn這時(shí)，不利于路面橫向排水，應(yīng)限制這時(shí)，不利于路面橫向排水，應(yīng)限制x0的長(zhǎng)度。的長(zhǎng)度。n可按可按p1=0.3%計(jì)算計(jì)算x0： BipBixGG33010BiJbJbxiGiGbJhcxhcxcxh(B+2b )iGJiG 雙坡斷面超高值

9、計(jì)算：（xx0）GJGJJcxibBxxiibh)2()(0GJJcxiBibh2GxJJJcxibbibh)(旋轉(zhuǎn)軸h0=bJiJ 雙坡斷面超高值計(jì)算：（xx0）GJGJJcxibBxxiibh)2()(0GJJcxiBibh2GxJJJcxibbibh)(n式中：式中：x計(jì)算里程樁號(hào)離開(kāi)超高緩和段起點(diǎn)的距離。計(jì)算里程樁號(hào)離開(kāi)超高緩和段起點(diǎn)的距離。n x = Lcz - ZH 或或 x = HZ Lczn加寬值計(jì)算：加寬值計(jì)算：n 正比例過(guò)渡：正比例過(guò)渡：bLcxbx高次拋物線過(guò)渡：高次拋物線過(guò)渡：bx = (4k3 - 3k4)bBiJbJbbxiGiGixihbJhcxhcxcxh（4旋

10、轉(zhuǎn)斷面：旋轉(zhuǎn)斷面： （xx0）hxiLcxi n旋轉(zhuǎn)階段橫坡度旋轉(zhuǎn)階段橫坡度ix：n 旋轉(zhuǎn)軸h0=bJiJ旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)階段超高值：旋轉(zhuǎn)階段超高值：xJJJcxibBibh)(xJJcxiBibh2xxjJJcxibbibh)(BiJbJbbxiGiGixihbJhcxhcxcxh旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)軸h0=bJiJ（5全超高斷面：全超高斷面： ()2()cJ JJhcJ JhcJ JJhhb iBb iBhb iihb ibb iBiJbJbiGiGihbJchcch路線設(shè)計(jì)高程路線設(shè)計(jì)高程旋轉(zhuǎn)軸h0=bJiJ(1) 正常斷面：正常斷面：02肩面中hibhiBibhJJGJJ3. 中線旋轉(zhuǎn)超高高差值計(jì)算方

11、法中線旋轉(zhuǎn)超高高差值計(jì)算方法 BiJbJiGbJGiiJh中h右h左路線設(shè)計(jì)高程路線設(shè)計(jì)高程（2起始斷面：起始斷面：ZH （HZ） )(2GJJccGJJciibhhiBibhBiJbJiGbJGihchchc（3雙坡斷面：（雙坡斷面：（xx0）LciiixhGG20n雙坡階段長(zhǎng)度雙坡階段長(zhǎng)度x0計(jì)算：計(jì)算：hGGiBiBBiLcx220ihiGBBiJbJbxiGiGbJhcxhcxcxh(B+2b )iGJiG 雙坡斷面超高值計(jì)算：（xx0）GJGJJcxibBxxiibh)2()(0GJJcxiBibh2GxJJJcxibbibh)(旋轉(zhuǎn)軸h0=bJiJBiJbJbbxiGiGixihb

12、Jhcxhcxcxh（4旋轉(zhuǎn)斷面：旋轉(zhuǎn)斷面： （xx0）旋轉(zhuǎn)軸h0=bJiJ旋轉(zhuǎn)軸chGJGJJcxLxiibBiibh)(2()(GJJcxiBibh2hCjxGJJcxiLxBbbiBibh)2(2（5全超高斷面：全超高斷面： BiJbJbiGiGihbJchcch路線設(shè)計(jì)高程路線設(shè)計(jì)高程旋轉(zhuǎn)軸h0=bJiJ旋轉(zhuǎn)軸)(2()(hGJGJJciibBiibhGJJciBibh2hjxGJJciBbbiBibh)2(24、設(shè)中間帶公路的超高高差值計(jì)算見(jiàn)書(shū)P116）n（1按比例繪制一條水平基線，代表路中心線，并認(rèn)為基線的按比例繪制一條水平基線，代表路中心線，并認(rèn)為基線的路面橫坡度為零。路面橫坡度

13、為零。n（2繪制兩側(cè)路面邊緣線。用實(shí)線繪出路線前進(jìn)方向右側(cè)路面繪制兩側(cè)路面邊緣線。用實(shí)線繪出路線前進(jìn)方向右側(cè)路面邊緣線，用虛線繪出左側(cè)路面邊緣線。若路面邊緣高于路中線，邊緣線，用虛線繪出左側(cè)路面邊緣線。若路面邊緣高于路中線，則繪于基線上方，反之；繪于下方。路邊緣線離開(kāi)基線的距離，則繪于基線上方，反之；繪于下方。路邊緣線離開(kāi)基線的距離，代表橫坡度的大小比例尺可不同于基線）。代表橫坡度的大小比例尺可不同于基線）。n（3標(biāo)注路拱橫坡度。向前進(jìn)方向右側(cè)傾斜的路拱坡度為正，標(biāo)注路拱橫坡度。向前進(jìn)方向右側(cè)傾斜的路拱坡度為正，向左傾斜為負(fù)。向左傾斜為負(fù)。 超高方式圖繪圖規(guī)則：超高方式圖繪圖規(guī)則：（六路面超高

14、方式圖的繪制（六路面超高方式圖的繪制-曲率圖曲率圖R ZHHY:R邊軸邊軸旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)中軸中軸旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)外 中 內(nèi)外 中 內(nèi)例1： 某山嶺積雪冰凍地區(qū)新建二級(jí)公路，路面寬7.0m，路肩寬0.75m，路拱橫坡度1.5%，路肩橫坡度3%，有一平曲線半徑R=200m，超高緩和段長(zhǎng)度為50m，加寬按正比例過(guò)渡，試完成表中關(guān)于平曲線路基頂面的超高與加寬計(jì)算。樁號(hào)路基設(shè)計(jì)標(biāo)高（m）加寬值（m）超高值（m）各點(diǎn)實(shí)際高程（m）外中內(nèi)外中內(nèi)ZHK2+487.2189.07+50089.32+52089.72HY+537.2190.07+54090.12+56090.52QZ+571.0290.75+58090.92+

15、60091.32YH+604.8491.42+62091.72+64092.12HZK2+654.8492.42解：1.ZH：外=內(nèi)=0.75*（0.03-0.015）=0.01 中=0.75*0.03+3.5*0.015=0.08 2.+500 ， ， 外= 中=0.75*0.03+3.5*0.015=0.08 內(nèi)=0.75*0.03-（0.75+0.2）*0.015=0.01 3.+520 ， 外=0.75*0.03+（7+0.75）*0.026=0.23 中=0.75*0.03+3.5*0.026=0.11 內(nèi)=0.75*0.03-（0.75+0.52）*0.026= -0.01 4.H

16、Y： 外=0.75*0.03+（7+0.75）*0.04=0.33 中=0.75*0.03+3.5*0.04=0.16 內(nèi)=0.75*0.03-（0.75+0.8）*0.04= -0.04 00.0155018.750.04Ghhixlmi032.79,.0.040.02650 xhcxxxiiL12.790.75 (0.03 0.015)(7.0 0.75 2) 0.015 0.1018.750 xx樁號(hào)路基設(shè)計(jì)標(biāo)高（m）加寬值（m）超高值（m）各點(diǎn)實(shí)際高程（m）外中內(nèi)外中內(nèi)ZH K2+487.2189.0700.010.080.0189.0889.1589.08+50089.320.200.100.080.0189.4289.4089.33+52089.720.520.230.11-0.0189.9589.8389.71HY +537.2190.070.800.330.16-0.0490.4090.2390.03+54090.120.800.330.16-0.0490.4590.2890.08+56090.520.800.330.16-0.0490.8590.6890.48QZ +571.0290.750.800.330.16-0.0491.089