公路彎道超高值計(jì)算與加寬值算

公路彎道超高值計(jì)算與加寬值算第1頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月一、彎道超高（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。

（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；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。道路超高及加寬第2頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月減小橫向力的方法：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，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月（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，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月不設(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，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月曲線半徑與超高坡度第6頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月曲線半徑與超高坡度第7頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月1.無中間帶道路的超高過渡繞路面內(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）超高過渡方式：第8頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月

2.有中間帶公路的超高過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（三）超高過渡方式：第9頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月1.繞路面內(nèi)邊緣線旋：（四）超高緩和段長度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）所需的過渡段長度，叫超高緩和段。即旋轉(zhuǎn)軸與行車外側(cè)邊緣線之間的相對(duì)坡度。

第10頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月2.繞路面中線旋轉(zhuǎn)：

（四）超高緩和段長度

附加縱坡

:第11頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月3.《規(guī)范》推薦公式：

式中：Lc——超高緩和段長（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，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月超高漸變率

第13頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月繞邊線時(shí)：繞中線時(shí)：多車道公路的超高緩和段長度，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超高過渡段計(jì)算

第14頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月ZHHY1.超高形成過程：(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15頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月ZHHY提肩雙坡階段全超高階段旋轉(zhuǎn)階段1.超高形成過程：

(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16頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)正常斷面：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。第17頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）起始斷面：ZH（HZ）

第18頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）全超高斷面：

路線設(shè)計(jì)高程旋轉(zhuǎn)軸h0=bJiG第19頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月（4）雙坡斷面：（x≤x0）iGihiGB雙坡階段長度x0(臨界長度)計(jì)算：超高過渡原則：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)須采用較長的回旋線時(shí)，橫坡度由2%（或1.5%）過渡到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的長度。可按p1=0.3%計(jì)算x0：

第20頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月超高緩和段長度Lc計(jì)算：《規(guī)范》規(guī)定：（1）超高的過渡應(yīng)在回旋線全長范圍內(nèi)進(jìn)行：Lc=Lh（2）當(dāng)超高漸變率過小時(shí)，超高的過渡亦可設(shè)在回旋線的某一區(qū)段范圍之內(nèi)，則Lc<Lh

。按p1=0.3%計(jì)算Lc：

第21頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月iG

雙坡斷面超高值計(jì)算：（x≤x0）第22頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月雙坡斷面超高值計(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)超高的過渡設(shè)在回旋線的某一區(qū)段范圍之內(nèi)時(shí)，

l0=Lh-Lc，x=lcz-ZH-l0

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

=(4k3-3k4)b第23頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月（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24頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月旋轉(zhuǎn)階段超高值：第25頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月3.繞分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)超高值的計(jì)算(設(shè)計(jì)高程）第26頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月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27頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月（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）

（4-19）第28頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）雙坡斷面：（x≤x0）雙坡階段長度x0計(jì)算：外側(cè)路肩按向外側(cè)傾斜：(硬路肩寬度≥2.25m）第29頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月（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30頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月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31頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月（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。路邊緣線離開基線的距離，代表橫坡度的大?。ū壤呖刹煌诨€）。（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，向左傾斜為負(fù)。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：超高方式圖超高方式圖繪圖規(guī)則：（六）路面超高方式圖的繪制方法

第32頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月------第33頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月二、平曲線路面加寬及其過渡平曲線加寬原因：（1）汽車在曲線上行駛時(shí)，前后輪軌跡不重合，占路面寬度大。（2）由于橫向力影響，汽車出現(xiàn)橫向擺動(dòng)。汽車行駛在曲線上，各輪跡半徑不同，其中以后內(nèi)輪軌跡半徑最小，且偏向曲線內(nèi)側(cè)，故曲線內(nèi)側(cè)應(yīng)增路面寬度，以確保曲線上行車的順適與安全。全加寬：是圓曲線上固定不變的定值。第34頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月1.普通汽車的加寬值計(jì)算方法：b=R-（R1+B）（一）加寬值的確定(包括幾何加寬和擺動(dòng)加寬)式中：A——汽車后軸至前保險(xiǎn)杠的距離（m）：

R——圓曲線半徑（m）。對(duì)于有N個(gè)車道的行車道：第35頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月2.鞍式列車的加寬值計(jì)算方法：式中：b1——牽引車的加寬值；

b2——拖車的加寬值；

A1——牽引車保險(xiǎn)杠至第二軸的距離（m）；

A2——第二軸至拖車最后軸的距離（m）；第36頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月由于R’=R-b1，而b1與R相比甚微，可取R’=R。令A(yù)12+A22=A2，上式仍舊歸納成為：

2.鞍式列車的加寬值計(jì)算方法：3.平曲線加寬標(biāo)準(zhǔn)：

《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，平曲線半徑等于或小于250m時(shí)，應(yīng)在平曲線內(nèi)側(cè)加寬。

第37頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月3.平曲線加寬標(biāo)準(zhǔn)：雙車道路面的加寬值規(guī)定見表；單車道路面加寬值按表列數(shù)值的1/2采用。第38頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月雙車道路面的加寬值規(guī)定見表；單車道路面加寬值按表列數(shù)值的1/2采用。三類加寬值的采用：四級(jí)公路和V=30km/h的三級(jí)公路采用第一類加寬值；二級(jí)及二級(jí)以上和V=40km/h的三級(jí)公路公路采用第3類加寬值。對(duì)不經(jīng)常通行集裝箱運(yùn)輸半掛車的公路，可采用第2類加寬值。由三條以上車道構(gòu)成的行車道，其加寬值應(yīng)另行計(jì)算。3.平曲線加寬標(biāo)準(zhǔn)：第39頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月路面應(yīng)在曲線內(nèi)側(cè)進(jìn)行加寬。路面加寬后，路基也應(yīng)相應(yīng)加寬。四級(jí)公路路基采用6.5m以上寬度時(shí)，當(dāng)路面加寬后剩余的路肩寬度不小于0.5m時(shí)，則路基可不予加寬；小于0.5m時(shí)，則應(yīng)加寬路基以保證路肩寬度不小于0.5m。分道行駛公路，當(dāng)圓曲線半徑較小時(shí)，其內(nèi)側(cè)車道的加寬值應(yīng)大于外側(cè)車道的加寬值，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)通過計(jì)算確定其差值。4.平曲線加寬要求：第40頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）加寬的過渡：加寬緩和段：路面由直線上的正常寬度過渡到曲線上加寬后的寬度的漸變段。

1．比例過渡：在加寬緩和段全長范圍內(nèi)按其長度成比例逐漸加寬。加寬緩和段內(nèi)任意點(diǎn)的加寬值：第41頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）加寬的過渡：加寬緩和段：路面由直線上的正常寬度過渡到曲線上加寬后的寬度的漸變段。

1．比例過渡：在加寬緩和段全長范圍內(nèi)按其長度成比例逐漸加寬。加寬緩和段內(nèi)任意點(diǎn)的加寬值：第42頁，課件共46頁，創(chuàng)作于2023年2月加寬緩和段：路面由直線上的正常寬度過渡到曲線上加寬后的寬度的漸變段。

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