《超高加寬》PPT課件.ppt

1、寶劍鋒從磨礪出梅花香自苦寒來(lái),3.4 彎道的超高,一、超高定義（原因） 二、圓曲線超高橫坡度的確定 三、超高緩和段 四、橫斷面超高值的計(jì)算,3.4 彎道的超高,一、超高定義（原因） 為抵消車(chē)輛在曲線路段上行駛時(shí)所產(chǎn)生的離心力，在該路段橫斷面上設(shè)置的外側(cè)高于內(nèi)側(cè)的單向橫坡，稱(chēng)之為超高。當(dāng)汽車(chē)行駛在設(shè)有超高的彎道上時(shí)，汽車(chē)自重分力將抵消一部分離心力，從而提高行車(chē)的安全性和舒適性。超高的布置如右圖所示。,二、圓曲線超高橫坡度的確定,1、圓曲線上全超高橫坡度的確定 2、圓曲線上超高橫坡度的最大值 3、圓曲線上超高橫坡度的最小值,1、圓曲線上全超高橫坡度的確定,在圓曲線段半徑不變，故超高橫坡度從圓曲線起

2、點(diǎn)至圓曲線的終點(diǎn)是一個(gè)不變的定值，稱(chēng)為全超高。 圓曲線上超高橫坡度應(yīng)按公路等級(jí)、設(shè)計(jì)速度、圓曲線半徑大小 ，并結(jié)合路面類(lèi)型、當(dāng)?shù)刈匀粭l件以及車(chē)輛組成等情況查規(guī)范確定。,圓曲線上全超高橫坡度,2、圓曲線上超高橫坡度的最大值,道路圓曲線部分最大超高值規(guī)定如下表。 公路最大超高坡度,城市道路最大超高坡度,3、圓曲線上超高橫坡度的最小值,各級(jí)公路圓曲線部分的最小超高橫坡度應(yīng)是該級(jí)公路直線部分的路拱橫坡度,三、超高緩和段,1、設(shè)置條件和原因 2、超高緩和段過(guò)渡形式 3、超高緩和段長(zhǎng)度,2、超高緩和段過(guò)渡形式,公路超高的過(guò)渡方式根據(jù)超高旋轉(zhuǎn)軸在公路橫斷面上的位置可分為： (1)無(wú)中間帶的公路 超高橫坡度等

3、于路拱坡度時(shí)，外側(cè)車(chē)道繞路中線旋轉(zhuǎn)，直至超高橫坡值，如下圖所示。,超高橫坡度大于路拱橫坡度時(shí)，有三種過(guò)渡方式：,A、繞行車(chē)道內(nèi)邊緣旋轉(zhuǎn)，簡(jiǎn)稱(chēng)邊軸旋轉(zhuǎn)。如下圖所示。 在緩和段起點(diǎn)之前將路肩的橫坡逐漸變?yōu)槁饭皺M坡，再以路中線為旋轉(zhuǎn)軸，逐漸抬高外側(cè)路面與路肩，使之達(dá)到與路拱坡度一致的單向橫坡后，整個(gè)斷面再繞未加寬前的內(nèi)側(cè)車(chē)道邊緣旋轉(zhuǎn)，直至達(dá)到超高橫坡度為止。 一般新建公路多采用此種方式。,B、繞中線旋轉(zhuǎn)。簡(jiǎn)稱(chēng)中軸旋轉(zhuǎn)。在超高緩和段之前，先將路肩橫坡逐漸變?yōu)槁饭皺M坡，再以路中線為旋轉(zhuǎn)軸，使外側(cè)車(chē)道和內(nèi)側(cè)車(chē)道變?yōu)閱蜗虻臋M坡度后，整個(gè)斷面一同繞中線旋轉(zhuǎn)，使單坡橫斷面直至達(dá)到超高橫坡度為止。一般改建公路常采

4、用此種方式。,C、繞外邊緣旋轉(zhuǎn)。 先將外側(cè)車(chē)道繞外邊緣旋轉(zhuǎn)，與此同時(shí)，內(nèi)側(cè)車(chē)道隨中線的降低而相應(yīng)降坡，待達(dá)到單向橫坡后，整個(gè)斷面仍繞外側(cè)車(chē)道邊緣旋轉(zhuǎn)，直達(dá)到超高橫坡度為止。 此種方式僅在特殊設(shè)計(jì)時(shí)采用(如強(qiáng)調(diào)路容美觀、外側(cè)因受條件限制不能抬高等)。,(2)有中間帶的公路,繞中間帶的中心線旋轉(zhuǎn)。如圖（a）。 先將外側(cè)行車(chē)道繞中間帶的中心旋轉(zhuǎn)，待達(dá)到與內(nèi)側(cè)行車(chē)道構(gòu)成單向橫坡后，整個(gè)斷面一同繞中心線旋轉(zhuǎn)，直至超高橫坡值。此時(shí)，中央分隔帶呈傾斜狀。采用窄中間帶的公路可選用此方式。 繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)。如圖（b）。 將兩側(cè)行車(chē)道分別繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)，使之各自成為獨(dú)立的單向超高斷面，此時(shí)中央分隔帶維

5、持原水平狀態(tài)。各種寬度不同的中間帶均可選用此種方式。 繞各自行車(chē)道中線旋轉(zhuǎn)。如圖（c）。 將兩側(cè)行車(chē)道分別繞各自的中線旋轉(zhuǎn)，使之各自成為獨(dú)立的單向超高斷面。此時(shí)中央分隔帶邊緣分別升高與降低而成為傾斜斷面。單向車(chē)道數(shù)大于四條的公路可采用此種方式。,分離式公路 分離式斷面公路的超高過(guò)渡方式可視為兩條無(wú)中間帶的公路分別予以處理。 城市道路 城市道路超高方式應(yīng)根據(jù)地形狀況、車(chē)道數(shù)、超高橫坡度值、橫斷面型式、便于排水、路容美觀等因素決定。單幅路路面寬度及三幅路機(jī)動(dòng)車(chē)道路面寬度宜繞中線旋轉(zhuǎn)；雙幅路路面寬度及四幅路機(jī)動(dòng)車(chē)道路面寬度宜繞中間分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)，使兩側(cè)車(chē)行道各自成為獨(dú)立的超高橫斷面。,3、超高緩和段

6、長(zhǎng)度,超高緩和段從直線段的雙向橫坡漸變到圓曲線路段具有超高單向橫坡的過(guò)渡段。 為了行車(chē)舒適性和排水，對(duì)超高緩和段長(zhǎng)度必須加以規(guī)定。通常按控制設(shè)超高后行車(chē)道外邊緣的漸變率來(lái)計(jì)算。,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 :,2. 繞路面中線旋轉(zhuǎn)：,（四）超高緩和段長(zhǎng)度,附加縱坡 :,3. 規(guī)范推薦公式：,式中：Lc超高緩和段長(zhǎng) （m）； 旋轉(zhuǎn)軸至行車(chē)道（設(shè)路緣帶時(shí)為路緣帶）外側(cè)邊緣的寬度（m）； =B：繞路面內(nèi)邊緣線旋轉(zhuǎn) =B/2：繞路中線旋轉(zhuǎn) i超高坡度與路拱坡度的代數(shù)差（%）； i = ih： 繞路面內(nèi)邊緣線旋轉(zhuǎn) i = ih+i1： 繞路中線旋轉(zhuǎn) p超高漸變

7、率，即旋轉(zhuǎn)軸線與行車(chē)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。,對(duì)繞中線旋轉(zhuǎn)表示為：,對(duì)繞邊線旋轉(zhuǎn)表示為：,式中：,路面寬度，(m)；,最大超高橫坡；,路拱橫坡。,繞中心,公路超高漸變率,在確定超高緩和段長(zhǎng)度時(shí)，應(yīng)注意： 超高緩和段長(zhǎng)度一般應(yīng)采用5的倍數(shù)，并不小于10m； 當(dāng)線形設(shè)計(jì)須采用較長(zhǎng)的緩和曲線時(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。 超高的過(guò)渡應(yīng)在回旋線全長(zhǎng)范圍內(nèi)進(jìn)行，但當(dāng)超高漸變率過(guò)小時(shí)(為保證排水)，而只設(shè)在該回旋線的某一區(qū)段范圍之內(nèi)。 四級(jí)公路超高的過(guò)渡應(yīng)在超高緩和段的全長(zhǎng)范圍內(nèi)進(jìn)行。,四、橫斷面超高值的計(jì)算,超高緩和段上各斷面處的路

8、基外緣和內(nèi)緣與路基設(shè)計(jì)標(biāo)高之高差c叫超高值。 計(jì)算超高值后即可根據(jù)路基設(shè)計(jì)標(biāo)高計(jì)算路基內(nèi)外邊緣的設(shè)計(jì)標(biāo)高。這些高程是彎道施工的依據(jù)。,(1)繞路面內(nèi)邊緣線旋轉(zhuǎn),提肩,雙坡階段,全超高階段,旋轉(zhuǎn)階段,(2)繞路面中線旋轉(zhuǎn),路基外緣最大抬高值，(m)；,iG,雙坡斷面超高值計(jì)算：（xx0）,雙坡斷面超高值計(jì)算：（xx0）,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。 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

9、次拋物線過(guò)渡：bx = (4k3 - 3k4)b,（5）旋轉(zhuǎn)斷面： （xx0）,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)：,旋轉(zhuǎn)階段超高值：,4.繞分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)超高值的計(jì)算(設(shè)計(jì)高程）,3.繞分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)超高值的計(jì)算,硬路肩邊緣： h2 = - b2 i2 土路肩邊緣： h3 = - b3 i3,（1）直線路段斷面： 行車(chē)道邊緣：,（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,（4-19）,（3）雙坡斷面：（xx0）,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）,（3）旋轉(zhuǎn)斷面：（x x0）,旋轉(zhuǎn)階段橫坡度

10、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）,3. 彎道的加寬,1定義： 汽車(chē)在曲線路段上行駛時(shí)，靠近曲線內(nèi)側(cè)后輪行駛的曲線半徑最小，靠曲線外側(cè)的前輪行駛的曲線半徑最大。為適應(yīng)汽車(chē)在平曲線上行駛時(shí)，后輪軌跡偏向曲線內(nèi)側(cè)的需要，在平曲線內(nèi)側(cè)相應(yīng)增加的路面、路基寬度稱(chēng)為曲線加寬(又稱(chēng)彎道加寬)。 2加寬值 圓曲線上加寬值與平曲線半徑、設(shè)計(jì)車(chē)輛的軸距有關(guān)，同時(shí)還要考慮彎道上行駛車(chē)輛擺動(dòng)及駕駛員的操作所需的附加寬度，因此，圓曲線上加寬值由幾何需要的加寬和汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)擺動(dòng)加寬兩部分組成。,當(dāng)平曲線半徑250m時(shí)，一般在彎道內(nèi)側(cè)圓曲線范圍內(nèi)設(shè)置全加寬，當(dāng)其

11、平曲線內(nèi)無(wú)圓曲線(凸形)時(shí)，僅在平曲線中點(diǎn)處斷面設(shè)置全加寬。為了使路面和路基均勻變化，設(shè)置一段從加寬值為零逐漸加寬到全加寬的過(guò)渡段，稱(chēng)之為加寬緩和段。加寬緩和段(或超高緩和段)范圍內(nèi)，如無(wú)緩和曲線和超高緩和段，則應(yīng)另設(shè)加寬緩和段。,3加寬緩和段,1)加寬緩和段的長(zhǎng)度,在公路設(shè)計(jì)中，加寬緩和段長(zhǎng)度取決于三方面的要求： 加寬所需的最小長(zhǎng)度。在不設(shè)緩和曲線或超高緩和段時(shí)，加寬緩和段長(zhǎng)度應(yīng)按漸變率1：15且不小于10m的要求設(shè)置； 超高緩和段長(zhǎng)度； 緩和曲線長(zhǎng)度。 設(shè)置緩和曲線或超高緩和段時(shí)，加寬緩和段長(zhǎng)度采用與緩和曲線或超高緩和段長(zhǎng)度相同的數(shù)值。 不設(shè)緩和曲線，加寬緩和段長(zhǎng)度取超高緩和段長(zhǎng)度，其漸變

12、率不小于1:15，且長(zhǎng)度不小于10m。此時(shí)，超高、加寬緩和段一般設(shè)于緊接圓曲線起、終點(diǎn)的直線段上。在地形困難地段，允許將超高、加寬緩和段的一部分插入曲線，但插入曲線內(nèi)的長(zhǎng)度不得超過(guò)超高、加寬緩和段長(zhǎng)度的一半。,(2)切線法 為消除加寬緩和段內(nèi)側(cè)邊線與圓曲線起、終點(diǎn)的明顯折點(diǎn)，采用路面加寬邊緣線與圓曲線上路面加寬后邊緣線圓弧相切的方法。其近似計(jì)算公式為：,小結(jié)：平面線加寬及其過(guò)渡,1、加寬值計(jì)算,單車(chē)道：,N車(chē)道：,普通情況,半掛車(chē),2、加寬的有關(guān)規(guī)定,R=250M時(shí)，在曲線內(nèi)側(cè)加寬,3、加寬的過(guò)渡,本加寬方式適用于二、三、四公路,有緩和曲線時(shí)，將緩和曲線作為加寬緩和段，無(wú)緩和曲線時(shí)用直線作為加寬緩和段。,(1)比例加寬過(guò)渡,(2)高次拋物線加寬過(guò)渡,本加寬方式適用各級(jí)公路,高速、一級(jí)應(yīng)該采用該加寬過(guò)渡方法。,(3)回旋線加寬過(guò)渡,除中線外，加寬邊線也