第四章超高課件

第四章超高課件3、4彎道得超高一、超高定義(原因)二、圓曲線超高橫坡度得確定三、超高緩與段四、橫斷面超高值得計(jì)算3、4彎道得超高一、超高定義(原因)為抵消車輛在曲線路段上行駛時(shí)所產(chǎn)生得離心力,在該路段橫斷面上設(shè)置得外側(cè)高于內(nèi)側(cè)得單向橫坡,稱之為超高。當(dāng)汽車行駛在設(shè)有超高得彎道上時(shí),汽車自重分力將抵消一部分離心力,從而提高行車得安全性與舒適性。超高得布置如右圖所示。二、圓曲線超高橫坡度得確定1、圓曲線上全超高橫坡度得確定2、圓曲線上超高橫坡度得最大值3、圓曲線上超高橫坡度得最小值1、圓曲線上全超高橫坡度得確定在圓曲線段半徑不變,故超高橫坡度從圓曲線起點(diǎn)至圓曲線得終點(diǎn)就是一個(gè)不變得定值,稱為全超高。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)合路面類型、當(dāng)?shù)刈匀粭l件以及車輛組成等情況查《規(guī)范》確定。圓曲線上全超高橫坡度半徑(m)超高(%)高速公路、一級(jí)公路二、三、四級(jí)公路120km/h100km/h80km/h60km/h80km/h60km/h40km/h30km/h20km/h一般情況積雪冰凍地區(qū)一般情況積雪冰凍地區(qū)一般情況積雪冰凍地區(qū)一般情況積雪冰凍地區(qū)一般情況積雪冰凍地區(qū)一般情況積雪冰凍地區(qū)一般情況積雪冰凍地區(qū)一般情況積雪冰凍地區(qū)一般情況積雪冰凍地區(qū)2<5500～3240<5500～1940<4000～1710<4000～1550<2500～1240<2500～1130<1500～810<1500～720<2500～1210<2500～1130<1500～780<1500～720<600～390<600～360<350～230<350～210<150～105<150～953<3240～2160<1940～1290<1710～1220<1550～1050<1240～830<1130～750<810～570<720～460<1210～840<1130～750<780～530<720～460<390～70<360～230<230～150<210～130<105～70<95～604<2160～1620<1290～970<1220～950<1050～760<830～620<750～520<570～430<460～300<630～500<520～360<390～300<300～190<200～150<150～90<110～80<80～50<55～40<40～255<1620～1300<970～780<950～770<760～550<620～500<520～360<430～340<300～190<500～410<360～250<300～230<190～125<150～120<90～60<80～60<50～30<40～30<25～156<1300～1080<780～650<770～650<550～400<500～410<360～250<340～280<190～125<840～630<750～520<530～390<460～300<270～200<90～60<80～60<50～30<40～30<25～157<1080～930<650～560<410～350<280～230<410～320<1500～780<120～90<60～50<30～208<930～810<560～500<350～310<230～200<320～250<1500～780<90～60<50～30<20～159<810～720<500～440<310～280<200～16010<720～656<440～400<280～250<160～1252、圓曲線上超高橫坡度得最大值道路圓曲線部分最大超高值規(guī)定如下表。公路最大超高坡度公路等級(jí)高速公路一二三四一般地區(qū)10%8%積雪、冰凍地區(qū)6%城市道路最大超高坡度設(shè)計(jì)速度(km∕h)8060,5040,30,20最大超高值橫坡度(%)6423、圓曲線上超高橫坡度得最小值各級(jí)公路圓曲線部分得最小超高橫坡度應(yīng)就是該級(jí)公路直線部分得路拱橫坡度三、超高緩與段1、設(shè)置條件與原因2、超高緩與段過渡形式3、超高緩與段長度大家有疑問的，可以詢問和交流可以互相討論下，但要小聲點(diǎn)2、超高緩與段過渡形式

公路超高得過渡方式根據(jù)超高旋轉(zhuǎn)軸在公路橫斷面上得位置可分為:

(1)無中間帶得公路①超高橫坡度等于路拱坡度時(shí),外側(cè)車道繞路中線旋轉(zhuǎn),直至超高橫坡值,如下圖所示。②超高橫坡度大于路拱橫坡度時(shí),有三種過渡方式:

A、繞行車道內(nèi)邊緣旋轉(zhuǎn),簡稱邊軸旋轉(zhuǎn)。如下圖所示。在緩與段起點(diǎn)之前將路肩得橫坡逐漸變?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)到與路拱坡度一致得單向橫坡后,整個(gè)斷面再繞未加寬前得內(nèi)側(cè)車道邊緣旋轉(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)。簡稱中軸旋轉(zhuǎn)。

在超高緩與段之前,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)車道與內(nèi)側(cè)車道變?yōu)閱蜗虻脵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。

一般改建公路常采用此種方式。C、繞外邊緣旋轉(zhuǎn)。

先將外側(cè)車道繞外邊緣旋轉(zhuǎn),與此同時(shí),內(nèi)側(cè)車道隨中線得降低而相應(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)有中間帶得公路①繞中間帶得中心線旋轉(zhuǎn)。如圖(a)。先將外側(cè)行車道繞中間帶得中心旋轉(zhuǎn),待達(dá)到與內(nèi)側(cè)行車道構(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。采用窄中間帶得公路可選用此方式。②繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)。如圖(b)。將兩側(cè)行車道分別繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn),使之各自成為獨(dú)立得單向超高斷面,此時(shí)中央分隔帶維持原水平狀態(tài)。各種寬度不同得中間帶均可選用此種方式。③繞各自行車道中線旋轉(zhuǎn)。如圖(c)。將兩側(cè)行車道分別繞各自得中線旋轉(zhuǎn),使之各自成為獨(dú)立得單向超高斷面。此時(shí)中央分隔帶邊緣分別升高與降低而成為傾斜斷面。單向車道數(shù)大于四條得公路可采用此種方式。分離式公路分離式斷面公路得超高過渡方式可視為兩條無中間帶得公路分別予以處理。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)車道路面寬度宜繞中間分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn),使兩側(cè)車行道各自成為獨(dú)立得超高橫斷面。3、超高緩與段長度超高緩與段——從直線段得雙向橫坡漸變到圓曲線路段具有超高單向橫坡得過渡段。為了行車舒適性與排水,對(duì)超高緩與段長度必須加以規(guī)定。通常按控制設(shè)超高后行車道外邊緣得漸變率來計(jì)算。

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設(shè)計(jì)速度(km∕h)超高旋轉(zhuǎn)軸位置繞中線繞邊緣旋轉(zhuǎn)1201∕2501∕2001001∕2251∕175801∕2001∕150601∕1751∕125401∕1501∕100301∕1251∕75201∕1001∕50在確定超高緩與段長度時(shí),應(yīng)注意:超高緩與段長度一般應(yīng)采用5得倍數(shù),并不小于10m;當(dāng)線形設(shè)計(jì)須采用較長得緩與曲線時(shí),橫坡度由2%(或1、5%)過渡到0%路段得超高漸變率不得小于1/330。超高得過渡應(yīng)在回旋線全長范圍內(nèi)進(jìn)行,但當(dāng)超高漸變率過小時(shí)(為保證排水),而只設(shè)在該回旋線得某一區(qū)段范圍之內(nèi)。四級(jí)公路超高得過渡應(yīng)在超高緩與段得全長范圍內(nèi)進(jìn)行。四、橫斷面超高值得計(jì)算

超高緩與段上各斷面處得路基外緣與內(nèi)緣與路基設(shè)計(jì)標(biāo)高之高差ｈc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)外邊緣得設(shè)計(jì)標(biāo)高。這些高程就是彎道施工得依據(jù)。

(1)繞路面內(nèi)邊緣線旋轉(zhuǎn)ZHHY提肩雙坡階段全超高階段旋轉(zhuǎn)階段ZHHY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:(x≤x0)

雙坡斷面超高值計(jì)算:(x≤x0)式中:x——計(jì)算里程樁號(hào)離開超高緩與段起點(diǎn)得距離。

x=Lcz-ZH

或x=HZ–Lcz

當(dāng)超高得過渡設(shè)在回旋線得某一區(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:正比例過渡:高次拋物線過渡:bx

=(4k3-3k4)b(5)旋轉(zhuǎn)斷面:(x≥x0)旋轉(zhuǎn)階段橫坡度ix:

當(dāng)雙坡階段得漸變率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)超高值得計(jì)算(設(shè)計(jì)高程)3、繞分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)超高值得計(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:(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)(3)旋轉(zhuǎn)斷面:(x>x0)

旋轉(zhuǎn)階段橫坡度ix:

當(dāng)雙坡階段得漸變率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、５彎道得加寬1、定義:

汽車在曲線路段上行駛時(shí),靠近曲線內(nèi)側(cè)后輪行駛得曲線半徑最小,靠曲線外側(cè)得前輪行駛得曲線半徑最大。為適應(yīng)汽車在平曲線上行駛時(shí),后輪軌跡偏向曲線內(nèi)側(cè)得需要,在平曲線內(nèi)側(cè)相應(yīng)增加得路面、路基寬度稱為曲線加寬(又稱彎道加寬)。

2、加寬值

圓曲線上加寬值與平曲線半徑、設(shè)計(jì)車輛得軸距有關(guān),同時(shí)還要考慮彎道上行駛車輛擺動(dòng)及駕駛員得操作所需得附加寬度,因此,圓曲線上加寬值由幾何需要得加寬與汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)擺動(dòng)加寬兩部分組成。車輛類型前懸(m)軸距(m)后懸(m)小客車0、83、81、4載重汽車1、56、54鞍式列車1、24+8、82

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)其平曲線內(nèi)無圓曲線(凸形)時(shí),僅在平曲線中點(diǎn)處斷面設(shè)置全加寬。為了使路面與路基均勻變化,設(shè)置一段從加寬值為零逐漸加寬到全加寬得過渡段,稱之為加寬緩與段。加寬緩與段(或超高緩與段)范圍內(nèi),如無緩與曲線與超高緩與段,則應(yīng)另設(shè)加寬緩與段。3、加寬緩與段1)加寬緩與段得長度

在公路設(shè)計(jì)中,加寬緩與段長度取決于三方面得要求:加寬所需得最小長度。在不設(shè)緩與曲線或超高緩與段時(shí),加寬緩與段長度應(yīng)按漸變率1:15且不小于10m得要求設(shè)置;超高緩與段長度;緩與曲線長度。設(shè)置緩與曲線或超高緩與段時(shí),加寬緩與段長度采用與緩與曲線或超高緩與段長度相同得數(shù)值。不設(shè)緩與曲線,加寬緩與段長度取超高緩與段長度,其漸變率不小于1:15,且長度不小于10m。此時(shí),超高、加寬緩與段一般設(shè)于緊接圓曲線起、終點(diǎn)得直線段上。在地形困難地段,允許將超高、加寬緩與段得一部分插入曲線,但插入曲線內(nèi)得長度不得超過