第十七講橫斷面設(shè)計(jì)

第十七講橫斷面設(shè)計(jì)第1頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期二定義：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)R<Rbmin時(shí)設(shè)超高）當(dāng)汽車在彎道上行駛時(shí)，將受橫向力的作用，其值大小可用橫向力系數(shù)μ表示；一、彎道超高及其作用作用：為了讓汽車在圓曲線上行駛時(shí)能獲的一個(gè)向圓心內(nèi)側(cè)的橫向分力，用以克服離心力，減小橫向力。全超高：在圓曲線上從起點(diǎn)至終點(diǎn)超高橫坡度應(yīng)是一個(gè)不變的定值，此定值即為全超高。在緩和曲線上應(yīng)是逐漸變化的超高。第五節(jié)道路平曲線超高第2頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期二減小橫向力的方法：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

增大向內(nèi)側(cè)傾斜的橫坡——設(shè)置超高橫坡：（成本低、效果好）設(shè)置超高后：第3頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期二二、超高橫坡度的計(jì)算1．最大超高和最小超高超高橫坡度ih應(yīng)按計(jì)算行車速度、半徑大小、結(jié)合路面種類、自然條件和車輛組成等情況確定。ihmax公路最大超高值

最小超高：ihmin等于路面拱度ig。2．超高橫坡度計(jì)算公式（V取設(shè)計(jì)車速，μ取路面摩阻系數(shù)）公路等級(jí)高速公路一二三四一般地區(qū)10%8%積雪、嚴(yán)寒地區(qū)6%第4頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期二不設(shè)超高最小半徑超高橫坡度計(jì)算圖式

曲線半徑越小，超高橫坡越大第5頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第6頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第7頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期二繞路面內(nèi)邊緣旋轉(zhuǎn)：一般用于新建公路與深路塹。繞路面中心線旋轉(zhuǎn)：一般用于改建工程。繞路面外邊緣旋轉(zhuǎn)：可在高路堤與標(biāo)高受限等特殊設(shè)計(jì)時(shí)采用。三、超高過(guò)渡方式：1.無(wú)中間帶道路的超高過(guò)渡第8頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期二

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（≤4.5m）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各自行車道中線旋轉(zhuǎn)：車道數(shù)大于4條的公路可采用第9頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期二1.繞路面內(nèi)邊緣線旋：四、超高緩和段長(zhǎng)度

p—超高漸變率

附加縱坡:Lcih超高緩和段：從直線上的雙向橫坡漸變到圓曲線的單向橫坡（全超高）所需的過(guò)渡段長(zhǎng)度，叫超高緩和段。即旋轉(zhuǎn)軸與行車道外側(cè)邊緣線之間的相對(duì)坡度。第10頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期二2.繞路面中線旋轉(zhuǎn)：

四、超高緩和段長(zhǎng)度

附加縱坡:第11頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期二3.《規(guī)范》推薦公式：

式中：Lc——超高緩和段長(zhǎng)（m）；

B′——旋轉(zhuǎn)軸至行車道（設(shè)路緣帶時(shí)為路緣帶）外側(cè)邊緣的寬度（m）；B′=B：繞路面內(nèi)邊緣線旋轉(zhuǎn)B′=B/2：繞路中線旋轉(zhuǎn)

Δi——超高坡度與路拱坡度的代數(shù)差（%）；

Δi

=ih：繞路面內(nèi)邊緣線旋轉(zhuǎn)

Δi

=ih+i1：繞路中線旋轉(zhuǎn)

p——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。第12頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第13頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期二繞邊線時(shí)：繞中線時(shí)：多車道公路的超高緩和段長(zhǎng)度，視車道數(shù)按上式計(jì)算之值乘以下列系數(shù)：從旋轉(zhuǎn)軸到行車帶邊緣的距離系數(shù)

2車道1.53車道2.0第14頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期二4、確定超高緩和段長(zhǎng)度lc時(shí)應(yīng)注意：

1）一般取lc=

lh，取5的整數(shù)倍；

2）若lc＞

lh，應(yīng)修改平面線形，時(shí)lh

＞lc；

3）若lc＜

lh,但只要超高漸變率P≧1/330，仍取lc=

lh，否則，超高過(guò)度可設(shè)在緩和曲線某一區(qū)段內(nèi)，全超高斷面宜設(shè)在緩圓點(diǎn)或圓緩點(diǎn)處；

4）四級(jí)公路不設(shè)緩和曲線，但在曲線段內(nèi)設(shè)有超高，則應(yīng)設(shè)超高過(guò)渡段，其長(zhǎng)度仍由前式計(jì)算。第15頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期二ZHHY1.超高形成過(guò)程：(1)繞路面內(nèi)邊緣線旋轉(zhuǎn)五、橫斷面上超高值的計(jì)算提肩雙坡階段全超高階段旋轉(zhuǎn)階段第16頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期二ZHHY提肩雙坡階段全超高階段旋轉(zhuǎn)階段1.超高形成過(guò)程：

(1)繞路面內(nèi)邊緣線旋轉(zhuǎn)(2)繞路面中線旋轉(zhuǎn)五、橫斷面上超高值的計(jì)算第17頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期二(1)直線段斷面：2.繞路面內(nèi)邊緣線旋轉(zhuǎn)超高值計(jì)算方法

h中h右h左路線設(shè)計(jì)高程定義：超高值就是指設(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。(新建路為例)第18頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期二（2）起始斷面：ZH（HZ）

第19頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期二（3）全超高斷面：

路線設(shè)計(jì)高程旋轉(zhuǎn)軸h0=bJiJ第20頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期二（4）雙坡斷面：（x≤x0）iGihiGB雙坡階段長(zhǎng)度x0(臨界長(zhǎng)度)計(jì)算：超高過(guò)渡原則：路面外邊緣高程按正比例升高，直到超高橫坡斷面。路面橫坡度按正比例增加，直到超高橫坡度?！兑?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)，橫坡度由2%（或1.5%）過(guò)渡到0%路段的超高漸變率不得小于1/330（0.3%）。這時(shí)，不利于路面橫向排水，應(yīng)限制x0的長(zhǎng)度?？砂磒1=0.3%計(jì)算x0：

第21頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期二超高緩和段長(zhǎng)度Lc計(jì)算：《規(guī)范》規(guī)定：（1）超高的過(guò)渡應(yīng)在回旋線全長(zhǎng)范圍內(nèi)進(jìn)行：

Lc=Ls（2）當(dāng)超高漸變率過(guò)小時(shí)，超高的過(guò)渡亦可設(shè)在回旋線的某一區(qū)段范圍之內(nèi)，則Lc<Ls。按p1=0.3%計(jì)算Lc：

第22頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期二iG

雙坡斷面超高值計(jì)算：（x≤x0）第23頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期二雙坡斷面超高值計(jì)算：（x≤x0）式中：x——計(jì)算里程樁號(hào)離開超高緩和段起點(diǎn)的距離。

x=Lcz-ZH或x=HZ–Lcz當(dāng)超高的過(guò)渡設(shè)在回旋線的某一區(qū)段范圍之內(nèi)時(shí)，

l0=Ls-Lc，x=lcz-ZH-l0

或x=HZ-lcz-l0。加寬值計(jì)算：正比例過(guò)渡：高次拋物線過(guò)渡：bx

=(4k3-3k4)b第24頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期二（5）旋轉(zhuǎn)斷面：（x≥x0）旋轉(zhuǎn)階段橫坡度ix：當(dāng)雙坡階段的漸變率p1小于0.3%時(shí)：第25頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期二旋轉(zhuǎn)階段超高值：第26頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期二3.繞分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)超高值的計(jì)算(設(shè)計(jì)高程）第27頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期二3.繞分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)超高值的計(jì)算硬路肩邊緣：

h2=h1-b2

×

i2

土路肩邊緣：h3=h2

-b3

×

i3

（1）直線路段斷面：行車道邊緣：

第28頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期二（2）全超高斷面：外側(cè)路肩按向外側(cè)傾斜：(硬路肩寬度≥2.25m）路線設(shè)計(jì)高程內(nèi)側(cè)：外側(cè)，內(nèi)傾第29頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期二（3）雙坡斷面：（x≤x0）雙坡階段長(zhǎng)度x0計(jì)算：外側(cè)路肩按向外側(cè)傾斜：(硬路肩寬度≥2.25m）第30頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期二（3）旋轉(zhuǎn)斷面：（x>x0）旋轉(zhuǎn)階段橫坡度ix：

當(dāng)雙坡階段的漸變率p1小于0.3%時(shí)：外側(cè)路肩按向外側(cè)傾斜：(硬路肩寬度≥2.25m）第31頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期二路面超高方式圖就是指路面橫坡度沿路線縱向的變化圖。應(yīng)用：縱斷面圖中“超高”欄設(shè)計(jì)文件組成部分之一：超高方式圖

六、路面超高方式圖的繪制方法

-----第32頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期二超高方式圖繪圖規(guī)則：（1）按比例繪制一條水平基線，代表路中心線，并認(rèn)為基線的路面橫坡度為零。（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