城市道路超高與加寬設(shè)計(jì)ppt課件

1、城市道路規(guī)劃與設(shè)計(jì) n一、彎道超高一、彎道超高n一超高及其作用一超高及其作用n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方定義：超高是指路面做成向內(nèi)側(cè)傾斜的單向橫坡的斷面方式。式。 當(dāng)當(dāng)RRbminRRbmin時(shí)設(shè)超高時(shí)設(shè)超高n 當(dāng)汽車在彎道上行駛時(shí)，將受橫向力的作用，其值大小當(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)可用橫向力系數(shù)表示；表示；iRV1272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，用以抑制離心力，減小橫向力。向分力，用以抑制離心力，減小橫向力。全超高：在圓曲線上從起點(diǎn)至終點(diǎn)

2、超高橫坡度應(yīng)是一個(gè)不變的定全超高：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。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。l減小橫向力的方法：減小橫向力的方法：l 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l 降低車速：設(shè)計(jì)中不引薦降低車速：設(shè)計(jì)中不引薦l 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：本錢低、效果好本錢低、效果好l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n 1最大超高和最小超高最大超高和最小超高n 超高橫坡度超高橫坡度ih應(yīng)按計(jì)算行車速度、半

3、徑大小、結(jié)合路面種應(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。類、自然條件和車輛組成等情況確定。Ihmaxn公路最大超高值公路最大超高值RVih1272RVih1272 最小超高：最小超高：ihmin等于路面拱度等于路面拱度ig。2超高橫坡度計(jì)算公式超高橫坡度計(jì)算公式V取設(shè)計(jì)車速，取設(shè)計(jì)車速，取路面摩阻系取路面摩阻系數(shù)數(shù)公路等級高速公路一二三四一般地區(qū)10%8%積雪、嚴(yán)寒地區(qū)6%hiR1不設(shè)超高最小半徑不設(shè)超高最小半徑minhi超高橫坡度計(jì)算圖式 曲線半徑越小，超高橫坡越大min1Rmaxhimax2127, 0hViVRVR1AR1max2127hAAiVR曲線半

4、徑與超高坡度曲線半徑與超高坡度曲線半徑與超高坡度曲線半徑與超高坡度n1 . 1 . 無中間帶道路的超高過渡無中間帶道路的超高過渡n 繞路面內(nèi)邊緣旋轉(zhuǎn)：普通用于新建公路與深路塹。繞路面內(nèi)邊緣旋轉(zhuǎn)：普通用于新建公路與深路塹。n 繞路面中心線旋轉(zhuǎn)：普通用于改建工程繞路面中心線旋轉(zhuǎn)：普通用于改建工程n 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)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。時(shí)采用。三超高過渡方式：三超高過渡方式： 2. 2. 有中間帶公路的超高過渡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

5、；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)大于4 4條的公路可采用條的公路可采用三超高過渡方式：三超高過渡方式：zi1. 1. 繞路面內(nèi)邊緣線旋：繞路面內(nèi)邊緣線旋：四超高緩和段長度四超高緩和段長度 LcbiLcHih22iHpbiibiLchh2np超高漸變率n 附加縱坡附加縱坡 : bLcih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。所需的過渡段長度，叫超高緩

6、和段。即旋轉(zhuǎn)軸與行車外側(cè)邊緣線之間的相對坡度。 2iHzibhi2. 2. 繞路面中線旋轉(zhuǎn)：繞路面中線旋轉(zhuǎn)： 四超高緩和段長度四超高緩和段長度 n 附加縱坡附加縱坡 : LciibLcHih2)(12212)(iiibLchpiibLch2)(13. 3. 引薦公式：引薦公式： n式中：式中：LcLc超高緩和段長超高緩和段長 m m；n B 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)邊緣的寬度度m m；n B =B B =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 =B/2 B =B/2：繞路中線旋轉(zhuǎn)：繞路中線旋轉(zhuǎn)n i i超高坡度與路拱坡度的代數(shù)

7、差超高坡度與路拱坡度的代數(shù)差% %；n i = ih 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+i1 i = ih+i1： 繞路中線旋轉(zhuǎn)繞路中線旋轉(zhuǎn)n p 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)邊緣線之間的相對坡度。外側(cè)邊緣線之間的相對坡度。piBLC超高漸變率超高漸變率 繞邊線時(shí)：繞邊線時(shí)：繞中線時(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)算之值乘以以下系數(shù)：上式計(jì)算之值乘以以下系數(shù)： 從旋轉(zhuǎn)軸到行車帶邊緣的間隔從旋轉(zhuǎn)軸到行車帶邊緣的間隔 系數(shù)系數(shù)

8、2車道車道 1.5 3車道車道 2.0pibLccpiibLgcc)(2超高過渡段計(jì)算超高過渡段計(jì)算 ZHHYl1. 超高構(gòu)成過程：超高構(gòu)成過程： l(1)繞路面內(nèi)邊緣線旋轉(zhuǎn)繞路面內(nèi)邊緣線旋轉(zhuǎn)五橫斷面上超高值的計(jì)算五橫斷面上超高值的計(jì)算提肩提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ZHHY提肩提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. 超高構(gòu)成過程：超高構(gòu)成過程： (1)繞路面內(nèi)邊緣線旋轉(zhuǎn)繞路面內(nèi)邊緣線旋轉(zhuǎn)(2)繞路面中線旋轉(zhuǎn)繞路面中線旋轉(zhuǎn)五橫斷面上超高值的計(jì)算五橫斷面上超高值的計(jì)算(1) (1) 正常斷面：正常斷面：02肩面中hibhiBibhJJGJJ2.

9、2. 繞路面內(nèi)邊緣線旋轉(zhuǎn)超高值計(jì)算方法繞路面內(nèi)邊緣線旋轉(zhuǎn)超高值計(jì)算方法 BiJbJiGbJGiiJh中h右h左道路設(shè)計(jì)高程道路設(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。邊緣等計(jì)算點(diǎn)與路基設(shè)計(jì)高程的高差。2 2起始斷面：起始斷面：ZH ZH HZHZ )(2GJJccGJJciibhhiBibhBiJbJiGbJGihchchc3 3全超高斷面：全超高斷面： hJJJchJJchJJJcibbibhiBibhibBibh)(2)(BiJbJbiGiGihbJchcch道路設(shè)計(jì)高程道路設(shè)計(jì)高程旋轉(zhuǎn)軸

10、h0=bJiG4 4雙坡斷面：雙坡斷面：xx0 xx0LciixhG0iGihiGBn雙坡階段長度雙坡階段長度x0(x0(臨界長度臨界長度) )計(jì)算：計(jì)算：n超高過渡原那么：超高過渡原那么：n路面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。n路面橫坡度按正比例添加，直到超高橫坡度。路面橫坡度按正比例添加，直到超高橫坡度。BiBiLcxhG0n 7.5.67.5.6條規(guī)定，當(dāng)線形設(shè)計(jì)須采用較長的盤旋線時(shí)，橫條規(guī)定，當(dāng)線形設(shè)計(jì)須采用較長的盤旋線時(shí)，橫坡度由坡度由2%2%或或1.5%1.5%過渡到過渡到0%0%路段的超高漸變率不得小于路段的超高漸變率不得小

11、于1/3301/3300.3%0.3%。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 x0的長度。的長度。n可按可按p1=0.3%p1=0.3%計(jì)算計(jì)算x0 x0： BipBixGG33010超高緩和段長度超高緩和段長度LcLc計(jì)算：計(jì)算：l 規(guī)定：規(guī)定：l1 1超高的過渡應(yīng)在盤旋線全長范圍內(nèi)進(jìn)展：超高的過渡應(yīng)在盤旋線全長范圍內(nèi)進(jìn)展： Lc = Lh Lc = Lhl2 2當(dāng)超高漸變率過小時(shí)，超高的過渡亦可設(shè)在盤旋線的某一區(qū)當(dāng)超高漸變率過小時(shí)，超高的過渡亦可設(shè)在盤旋線的某一區(qū)段范圍之內(nèi)，那么段范圍之內(nèi)，那么Lc Lh Lc x0 hxiLcx

12、i n 旋轉(zhuǎn)階段橫坡度旋轉(zhuǎn)階段橫坡度ix：n 當(dāng)雙坡階段的漸變率當(dāng)雙坡階段的漸變率p1小于小于0.3%時(shí)：時(shí)：n 外側(cè)路肩按向外側(cè)傾斜：外側(cè)路肩按向外側(cè)傾斜： (硬路肩寬度硬路肩寬度2.25m)(00 xxxLciiiiGhGxxiixiixxiibhhibhhibbh32321211,)(xooxooxoibhhibhhibh32321211,33232212,ibhhibhhoooon路面超高方式圖就是指路面橫坡度沿道路縱向的變化圖。路面超高方式圖就是指路面橫坡度沿道路縱向的變化圖。n運(yùn)用：縱斷面圖中運(yùn)用：縱斷面圖中“超高欄超高欄n 設(shè)計(jì)文件組成部分之一：超高方式圖設(shè)計(jì)文件組成部分之一：超

13、高方式圖 六路面超高方式圖的繪制方法六路面超高方式圖的繪制方法 -n1 1按比例繪制一條程度基線，代表路中心線，并以為基線的路面按比例繪制一條程度基線，代表路中心線，并以為基線的路面橫坡度為零。橫坡度為零。n2 2繪制兩側(cè)路面邊緣線。用實(shí)線繪出道路前進(jìn)方向右側(cè)路面邊緣繪制兩側(cè)路面邊緣線。用實(shí)線繪出道路前進(jìn)方向右側(cè)路面邊緣線，用虛線繪出左側(cè)路面邊緣線。假設(shè)路面邊緣高于路中線，那么繪線，用虛線繪出左側(cè)路面邊緣線。假設(shè)路面邊緣高于路中線，那么繪于基線上方，反之；繪于下方。路邊緣線分開基線的間隔，代表橫坡于基線上方，反之；繪于下方。路邊緣線分開基線的間隔，代表橫坡度的大小比例尺可不同于基線。度的大小比

14、例尺可不同于基線。n3 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)。傾斜為負(fù)。n路面超高方式圖就是指路面橫坡度沿道路縱向的變化圖。路面超高方式圖就是指路面橫坡度沿道路縱向的變化圖。n運(yùn)用：縱斷面圖中運(yùn)用：縱斷面圖中“超高欄超高欄n 設(shè)計(jì)文件組成部分之一：超高方式圖設(shè)計(jì)文件組成部分之一：超高方式圖 n超高方式圖繪圖規(guī)那么：超高方式圖繪圖規(guī)那么：六路面超高方式圖的繪制方法六路面超高方式圖的繪制方法 -二、平曲線路面加寬及其過渡二、平曲線路面加寬及其過渡n平曲線加寬緣由：平曲線加寬緣由：n1 1汽車在曲線上行駛時(shí)，前后輪軌跡

15、不重合，汽車在曲線上行駛時(shí)，前后輪軌跡不重合，占路面寬度大。占路面寬度大。n2 2由于橫向力影響，汽車出現(xiàn)橫向擺動(dòng)。由于橫向力影響，汽車出現(xiàn)橫向擺動(dòng)。n汽車行駛在曲線上，各輪跡半徑不同，其中以后汽車行駛在曲線上，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)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平安。應(yīng)增路面寬度，以確保曲線上行車的順適與平安。n全加寬：是圓曲線上固定不變的定值。全加寬：是圓曲線上固定不變的定值。1. 1. 普通汽車的加寬值計(jì)算方法：普通汽車的加寬值計(jì)算方法： b = R-b = R-R1+ BR1+ B 一加寬

16、值確實(shí)定一加寬值確實(shí)定( (包括幾何加寬和擺動(dòng)加寬包括幾何加寬和擺動(dòng)加寬) )32221R8AR2ARARBR32R8AR2AbR2Ab2n式中：式中：AA汽車后軸至前保險(xiǎn)杠的間隔汽車后軸至前保險(xiǎn)杠的間隔m m：n R R圓曲線半徑圓曲線半徑m m。n 對于有對于有N N個(gè)車道的行車道：個(gè)車道的行車道：R2NAb2)(05. 0mRVb 2. 2. 鞍式列車的加寬值計(jì)算方法：鞍式列車的加寬值計(jì)算方法：n式中：式中：b1b1牽引車的加寬值；牽引車的加寬值；n b2 b2拖車的加寬值；拖車的加寬值；n A1 A1牽引車保險(xiǎn)杠至第牽引車保險(xiǎn)杠至第二軸的間隔二軸的間隔m m；n A2 A2第二軸至拖車

17、最后第二軸至拖車最后軸的間隔軸的間隔m m； R2Ab211R2Ab222由于R=R-b1，而b1與R相比甚微，可取R=R。n令令A(yù)12+A22=A2，上式仍舊歸納成為：，上式仍舊歸納成為： R2AAR2AR2Abbb2221222121R2NAb22. 2. 鞍式列車的加寬值計(jì)算方法：鞍式列車的加寬值計(jì)算方法：n3. 3. 平曲線加寬規(guī)范：平曲線加寬規(guī)范： n 規(guī)定，平曲線半徑等于或小于規(guī)定，平曲線半徑等于或小于250m250m時(shí)，應(yīng)在時(shí)，應(yīng)在平曲線內(nèi)側(cè)加寬。平曲線內(nèi)側(cè)加寬。 n3. 3. 平曲線加寬規(guī)范：平曲線加寬規(guī)范： n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)值雙車道路面的

18、加寬值規(guī)定見表；單車道路面加寬值按表列數(shù)值的的1/21/2采用。采用。 n雙車道路面的加寬值規(guī)定見表；單車道路面加寬值按表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)值的列數(shù)值的1/21/2采用。采用。n三類加寬值的采用：三類加寬值的采用：n四級公路和四級公路和V=30km/hV=30km/h的三級公路采用第一類加寬值；的三級公路采用第一類加寬值；n二級及二級以上和二級及二級以上和V=40km/hV=40km/h的三級公路公路采用第的三級公路公路采用第3 3類加類加寬值。寬值。n對不經(jīng)常通行集裝箱運(yùn)輸半掛車的公路，可采用第對不經(jīng)常通行集裝箱運(yùn)輸半掛車的公路，可采用第2 2類加類加寬值。

19、寬值。n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。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。 n3. 3. 平曲線加寬規(guī)范：平曲線加寬規(guī)范： 路面應(yīng)在曲線內(nèi)側(cè)進(jìn)展加寬。路面應(yīng)在曲線內(nèi)側(cè)進(jìn)展加寬。 路面加寬后，路基也應(yīng)相應(yīng)加寬。路面加寬后，路基也應(yīng)相應(yīng)加寬。 四級公路路基采用四級公路路基采用6.5m6.5m以上寬度時(shí)，當(dāng)路面加以上寬度時(shí)，當(dāng)路面加寬后剩余的路肩寬度不小于寬后剩余的路肩寬度不小于0.5m0.5m時(shí)，那么路基時(shí)，那么路基可不予加寬；小于可不予加寬；小于0.5m0.5m時(shí)，那么應(yīng)加寬路基以時(shí)，那么應(yīng)加寬路基以保證路肩寬度不小于保證路肩寬度不小于0.5m0.5m。 分道行駛公

20、路，當(dāng)圓曲線半徑較小時(shí)，其內(nèi)側(cè)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)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)經(jīng)過計(jì)算確定其差值。時(shí)應(yīng)經(jīng)過計(jì)算確定其差值。n4. 4. 平曲線加寬要求：平曲線加寬要求：二加寬的過渡：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。寬后的寬度的漸變段。 1 1比例過渡：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。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)恣意點(diǎn)的加寬值：加寬緩和段內(nèi)恣意點(diǎn)的加寬值： 二加寬的過

21、渡：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。寬后的寬度的漸變段。 1 1比例過渡：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。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)恣意點(diǎn)的加寬值：加寬緩和段內(nèi)恣意點(diǎn)的加寬值： 加寬緩和段：路面由直線上的正常寬度過渡到曲線上加寬加寬緩和段：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。后的寬度的漸變段。 1 1比例過渡：適用于二、三、四級公路比例過渡：適用于二、三、四級公路 在加寬緩和段全長范圍內(nèi)按其長度成比例逐漸加寬。在加寬緩

22、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)恣意點(diǎn)的加寬值：加寬緩和段內(nèi)恣意點(diǎn)的加寬值： 二加寬的過渡：二加寬的過渡：bLLbxx式中：式中：LxLx恣意點(diǎn)距緩和段起點(diǎn)恣意點(diǎn)距緩和段起點(diǎn)的間隔的間隔m m； L L加寬緩和段長加寬緩和段長m m； b b圓曲線上的全加寬圓曲線上的全加寬 l在加寬緩和段上插入一條高次拋物線，拋物線上恣意在加寬緩和段上插入一條高次拋物線，拋物線上恣意點(diǎn)的加寬值：點(diǎn)的加寬值：l bx bx4k3-3k44k3-3k4b bl式中：式中：n2 2高次拋物線過渡高次拋物線過渡適用于適用于高速、一級公路及對路容有要求的二級公路。適用于適用于高速、一級公路及對路容有要求的二級公路。 LLkxn3 3盤旋線過渡盤旋線過渡n 在緩和段上插入盤旋線，這樣不但中線上有在緩和段上插入盤旋線，這樣不但中線上有盤旋線，而且加寬以后的路面邊線也是盤旋線，與盤旋線，而且加寬以后的路面邊線也是盤旋線，與行車軌跡相符，保證了行車的順適與線形的美觀。行車軌跡相符，保證了行車的順適與線形的美觀。 n3 3盤旋線過渡盤旋線過渡n在緩和段上插入盤旋線，這樣不但中線上有盤旋線，而且在緩和段上插入盤旋線