第12讲横断面设计42.ppt

第四节第四节第四节第四节￿￿￿￿￿￿路拱及超高路拱及超高路拱及超高路拱及超高￿一、路拱及其横坡度一、路拱及其横坡度n1. 路拱的概念路拱的概念形式：形式：直线型、折线型、抛物线形、直线接抛物线形直线型、折线型、抛物线形、直线接抛物线形n2.2.路路拱拱横横坡坡度度：：对对于于不不同同类类型型的的路路面面由由于于其其表表面面的的平平整整度度和和透透水水性性不不同，再考虑当地的自然条件选用不同的路拱坡度同，再考虑当地的自然条件选用不同的路拱坡度（一）、超高及其作用（一）、超高及其作用n 定定义：超高是指路面做成向内：超高是指路面做成向内侧倾斜的斜的单向横坡的断面形式向横坡的断面形式n 当当汽汽车在在弯弯道道上上行行驶时，，将将受受横横向向力力的的作作用用，，其其值大大小小可可用用横横向向力力系系数数μμ表示表示: :二、曲线超高二、曲线超高 减小横向力的方法：减小横向力的方法：n 增大曲线半径：有时是困难的增大曲线半径：有时是困难的n 降低车速：设计中不推荐降低车速：设计中不推荐n 增大向内侧倾斜的横坡增大向内侧倾斜的横坡————设置超高横坡：设置超高横坡： （成本低、效果好）（成本低、效果好）n 设置超高后设置超高后 ：：（二）、超高横坡度的计算（二）、超高横坡度的计算 1．超高横坡度计算公式：．超高横坡度计算公式： 2. 最大超高和最小超高最大超高和最小超高￿最小超高：等于路拱度。

最小超高：等于路拱度n 绕路面内边缘旋转：一般用于新建工程绕路面内边缘旋转：一般用于新建工程n 绕路中线旋转：一般用于改建工程绕路中线旋转：一般用于改建工程n 绕路面外边缘旋转：可在特殊设计时采用绕路面外边缘旋转：可在特殊设计时采用三）超高过渡方式：（三）超高过渡方式：1 . 无中间带道路的超高过渡无中间带道路的超高过渡 2. 2. 有中间带公路的超高过渡有中间带公路的超高过渡§ 绕中间带的中心线旋转：中间带宽度较窄绕中间带的中心线旋转：中间带宽度较窄 （（≤≤4.5m4.5m））的公路可采用；的公路可采用；§ 绕中央分隔带边缘旋转：各种宽度中间带的均可采用绕中央分隔带边缘旋转：各种宽度中间带的均可采用§ 绕各自行车道中线旋转：车道数大于绕各自行车道中线旋转：车道数大于4 4条的公路可采用条的公路可采用1.￿绕路面内边缘旋转：绕路面内边缘旋转：（四）超高缓和段长度的确定（四）超高缓和段长度的确定 np—超高渐变率超高渐变率n 附加纵坡附加纵坡:￿Lcih2.￿绕路面中线旋转：绕路面中线旋转：￿（四）超高缓和段长度（四）超高缓和段长度 n 附加纵坡附加纵坡:￿3.￿《《规范规范》》推荐公式推荐公式：：￿式中：式中：n Lc——超高缓和段长超高缓和段长 （（m）；）；n β——旋转轴至行车道（设路缘带时为路缘带）外侧边缘的宽度（旋转轴至行车道（设路缘带时为路缘带）外侧边缘的宽度（m）；）； β=B：：绕路面内边缘线旋转绕路面内边缘线旋转 β=B/2：：绕路中线旋转绕路中线旋转n Δi——超高坡度与路拱坡度的代数差（超高坡度与路拱坡度的代数差（%）；）； Δi = ih：： 绕路面内边缘线旋转绕路面内边缘线旋转 Δi = ih+iG：： 绕路中线旋转绕路中线旋转n p——超超高高渐渐变变率率，，即即旋旋转转轴轴线线与与行行车车道道（（设设路路缘缘带带时时为为路路缘缘带带））外外侧侧边边缘线之间的相对坡度。

缘线之间的相对坡度4.4.超高缓和段长度的确定超高缓和段长度的确定1)1)2 2）当）当 应修改平面线形，使应修改平面线形，使 3 3）当）当 且且 则还取则还取4 4）不设缓和曲线时，超高过度段在宜布置在直线上，否则直线和）不设缓和曲线时，超高过度段在宜布置在直线上，否则直线和圆曲线上各取一半圆曲线上各取一半ZHHY1. 超高形成过程：超高形成过程： (1)绕路面内边缘线旋转绕路面内边缘线旋转（五）横断面上超高引起的高差值计算（五）横断面上超高引起的高差值计算双坡阶段双坡阶段全全超高阶段超高阶段旋转阶段旋转阶段ZHHY路肩路肩双坡阶段双坡阶段全全超高阶段超高阶段旋转阶段旋转阶段1. 超高形成过程：超高形成过程： (2) 绕路面中线旋转绕路面中线旋转（五）横断面上高差值的计算（五）横断面上高差值的计算(1) 正常断面：正常断面：2. 绕路面内边缘线旋转超高高差值计算方法绕路面内边缘线旋转超高高差值计算方法 h中h右h左路线设计高程路线设计高程定定义义：：超超高高高高差差值就就是是指指设置置超超高高后后路路中中线、、路路面面边缘及及路路肩肩边缘等等计算点与路基算点与路基设计高程的高差。

高程的高差（（2））起始断面：起始断面：ZH ZH （（HZHZ）） （（3）双坡断面：（）双坡断面：（x≤x0））iGihiGBn双坡阶段长度双坡阶段长度x0计算：计算：n超高过渡原则：超高过渡原则：n路面外边缘高程按正比例升高，直到超高横坡断面路面外边缘高程按正比例升高，直到超高横坡断面n《《规范规范》》7.5.6条规定，条规定，当线形设计须采用较长的回旋线时，横坡度由当线形设计须采用较长的回旋线时，横坡度由2%（或（或1.5%）过渡到）过渡到0%路段的超高渐变率不得小于路段的超高渐变率不得小于1/330（（0.3%）n这时，不利于路面横向排水，应限制这时，不利于路面横向排水，应限制x0的长度可按的长度可按p1=0.3%计算计算x0：： iG 双坡断面超高值计算：（双坡断面超高值计算：（x≤x0））旋转轴h0=bJiJ 双坡断面超高值计算：（双坡断面超高值计算：（x≤x0））n式中：式中：x——计算里程桩号离开超高缓和段起点的距离计算里程桩号离开超高缓和段起点的距离n x = Lcz - ZH 或或 x = HZ – Lczn加宽值计算：加宽值计算：n 正比例过渡：正比例过渡：高次抛物线过渡：高次抛物线过渡：bx = (4k3 - 3k4)b（（4）旋转断面：）旋转断面： （（x≥x0））n旋转阶段横坡度旋转阶段横坡度ix：：n 旋转轴h0=bJiJ旋转轴旋转阶段超高值：旋转阶段超高值：旋转轴旋转轴h0=bJiJ（（5）全超高断面）全超高断面：： 路线设计高程路线设计高程旋转轴h0=bJiJ(1) 正常断面：正常断面：3. 中线旋转超高高差值计算方法中线旋转超高高差值计算方法 h中h右h左路线设计高程路线设计高程（（2））起始断面：起始断面：ZH ZH （（HZHZ）） （（3）双坡断面：（）双坡断面：（x≤x0））n双坡阶段长度双坡阶段长度x0计算计算：：ihiGBiG 双坡断面超高值计算：（双坡断面超高值计算：（x≤x0））旋转轴h0=bJiJ旋转断面：旋转断面： （（x≥x0））旋转轴h0=bJiJ旋转轴（（5）全超高断面）全超高断面：： 路线设计高程路线设计高程旋转轴h0=bJiJ旋转轴4、设中间带公路的超高高差值计算（见书、设中间带公路的超高高差值计算（见书P116））n（（1））按按比比例例绘绘制制一一条条水水平平基基线线，，代代表表路路中中心心线线，，并并认认为为基基线线的的路路面面横坡度为零。

横坡度为零n（（2））绘绘制制两两侧侧路路面面边边缘缘线线用用实实线线绘绘出出路路线线前前进进方方向向右右侧侧路路面面边边缘缘线线，，用用虚虚线线绘绘出出左左侧侧路路面面边边缘缘线线若若路路面面边边缘缘高高于于路路中中线线，，则则绘绘于于基基线线上上方方，，反反之之；；绘绘于于下下方方路路边边缘缘线线离离开开基基线线的的距距离离，，代代表表横横坡坡度度的的大大小小（比例尺可不同于基线）比例尺可不同于基线）n（（3））标标注注路路拱拱横横坡坡度度向向前前进进方方向向右右侧侧倾倾斜斜的的路路拱拱坡坡度度为为正正，，向向左左倾斜为负倾斜为负 超高方式图绘图规则：超高方式图绘图规则：（六）路面超高方式图的绘制（六）路面超高方式图的绘制------曲率图曲率图R ∞ZHHY:R边轴边轴旋转旋转中轴中轴旋转旋转外 中 内外 中 内例例1：： 某山岭积雪冰冻地区新建二级公路，路面宽某山岭积雪冰冻地区新建二级公路，路面宽7.0m，路肩宽，路肩宽0.75m，路拱横坡度，路拱横坡度1.5%，路肩横坡度，路肩横坡度3%，有一平曲线半径，有一平曲线半径R=200m，超高缓，超高缓和段长度为和段长度为50m，加宽按正比例过渡，试完成表中关于平曲线路基顶面的，加宽按正比例过渡，试完成表中关于平曲线路基顶面的超高与加宽计算。

超高与加宽计算桩号路基设计 标高(m) 加宽值 (m)超高值（m）各点实际高程（m）外中内外中内ZH K2+487.2189.07+50089.32+52089.72HY +537.2190.07+54090.12+56090.52QZ +571.0290.75+58090.92+60091.32YH +604.8491.42+62091.72+64092.12HZ K2+654.8492.42解：1.ZH：外=内=0.75*（0.03-0.015）=0.01 中=0.75*0.03+3.5*0.015=0.08 2.+500 ， ， 外= 中=0.75*0.03+3.5*0.015=0.08 内=0.75*0.03-（0.75+0.2）*0.015=0.01 3.+520 ， 外=0.75*0.03+（7+0.75）*0.026=0.23 中=0.75*0.03+3.5*0.026=0.11 内=0.75*0.03-（0.75+0.52）*0.026= -0.01 4.HY： 外=0.75*0.03+（7+0.75）*0.04=0.33 中=0.75*0.03+3.5*0.04=0.16 内=0.75*0.03-（0.75+0.8）*0.04= -0.04 桩号路基设计 标高(m)加宽值 (m)超高值（m）各点实际高程（m）外中内外中内ZH K2+487.2189.0700.010.080.0189.0889.1589.08+50089.320.200.100.080.0189.4289.4089.33+52089.720.520.230.11-0.0189.9589.8389.71HY +537.2190.070.800.330.16-0.0490.4090.2390.03+54090.120.800.330.16-0.0490.4590.2890.08+56090.520.800.330.16-0.0490.8590.6890.48QZ +571.0290.750.800.330.16-0.0491.0890.9190.71+58090.920.800.330.16-0.0491.2591.0890.88+60091.320.800.330.16-0.0491.6591.4891.28YH +604.8491.420.800.330.16-0.0491.7591.5891.38+62091.720.560.240.12-0.0191.9691.8491.71+64092.120.240.110.080.0192.2392.2092.13HZ K2+654.8492.4200.010.080.0192.4392.5092.43。