§4-2 曲线上的超高与加宽教学教案.ppt

本次授课的目的、重点 、难点 目的要求： 通过该次课的学习，学生应重点掌握：超高的定义、加宽的缓和段的定义、设置超高的方法、超高缓和段的长度Lc的计算熟悉加宽和超高设置的原因了解加宽值的计算公式和标准以及加宽缓和段长度的确定 重点、难点： 重点：超高的定义、加宽的缓和段的定义、设置超高的方法、超高缓和段的长度Lc的计算加宽和超高设置的原因 难点：超高缓和段的长度Lc的计算山东交通学院4-2 曲线上的超高与加宽 一 加宽 一 ）平曲线加宽的原因： 1 车辆在曲线上行驶时，每一个车轮都以不同的半径绕圆心运动，汽车前后轮的轨迹不重合 2汽车在直线上行驶时，前后轮的轨迹是一致的 3 汽车在曲线上行驶所占路面宽度比直线上的大 4 由于曲线行车受横向力系数的影响，汽车会出现不同程度的摆动摆动的大小与实际行驶速度有关山东交通学院二） 路面加宽值的计算： 1 加宽值的计算公式： 汽车进入圆曲线后，汽车前轮的转向角保持不变，因此汽车的行驶轨迹是圆曲线，并且各部分的轨迹都与公路中心线平行如图：R：平曲线线半径L0：后轴轴至前缘缘之距（汽车轴车轴 距加前悬悬）B：车辆宽车辆宽 度b：车辆实际车辆实际 占路宽宽度。

e1：一个车车道的加宽宽值值L0B山东交通学院2 加宽标准： 2 加宽标准：现行技术标准规定，R250米时，曲线部分应设置加宽加宽值按上式计算，结果见85页山东交通学院三车道加宽值另算山岭重丘区三、四级公路L0 =5米，属一类加宽；其他公路：三类加宽；不经常运行的集装箱半挂车：二类加宽路基宽度4.5米的四级路及其他等级公路，路基应随路面一同加宽路基宽度6.5米以上的四级公路加宽后，路肩小于0.45米的应加宽路基，大于0.5米，不加宽山东交通学院三） 加宽缓和段长度的确定： 设置加宽缓和段的原因： 1 直线段不加宽 2 圆曲线路段加宽 3 避免路面宽度出现突变，应设置加宽缓和段山东交通学院加宽缓和段：在直线与圆曲线之间设置的路面宽度渐变段 其要求为： 1 路线设置缓和曲线或超高缓和段时：加宽缓和段长度等于缓和曲线或超高缓和段长度 2 不设缓和曲线或超高缓和段时：取加宽渐变率为1/15，且长度不小于10米并布设在圆曲线前的直线段上即 山东交通学院1.超高及其作用n定义义：超高是指在平曲线段内，为克服车辆行驶中所受的离心力，将路面做成向内侧倾侧倾 斜的单单向横坡断面形式n 当汽车车在弯道上行驶时驶时 ，将受到横向力的作用，可用横向力系数表示二 曲线超高n 减小横向力的方法：n 增大曲线半径：值得提倡，有时比较困难n 降低车速：可以考虑，但是设计中不推荐n 增大向内侧倾斜的横坡设置超高横坡，成本低、效果好 设置超高后 ：山东交通学院n 各圆曲线半径所设置的超高值应根据设计速度、圆曲线半径、公路条件、自然条件等经计算确定。

n 最小超高值：应与公路直线部分的正常路拱横坡度值保持一致 最大超高和最小超高n 实用超高横坡度确定方法：由规范查表确定设计设计 速度（km/h）806040超高值值（%）642 二、三、四级级公路接近城镇镇、且混合交通量较较大的路段，当车车速受到限制时时，其最大超高值值可按下表执执行： n 最大超高值：l 超高横坡度计算公式：8或10%8%6%公路最大超高值山东交通学院圆曲线半径与超高横坡度关系推荐表（公路路线设计规范JTJ011-95）山东交通学院山东交通学院 1）当超高坡度等于路拱坡度时 路面要由双向倾斜的路拱形式过渡到具有单向倾斜的超高形式，外侧行车道及其路肩绕中线旋转逐渐抬高，直至与内侧横坡相等2. 超高过渡方式：(1)无中间带公路B/2B/2bJ1bJ2bJ1bJ2iGiGiJ1iJ2iJ2iJ1B/2B/2bJ1bJ2bJ1bJ2iGib= iGiGiGiJ2iJ2B/2B/2bJ1bJ2bJ1bJ2iGib= iGiGiGiJ2iJ2B/2B/2iGib= iG山东交通学院2）当超高坡度大于路拱坡度时A 绕绕路面内侧边缘侧边缘 旋转转：先将外侧侧行车车道绕绕中心线线旋转转，达与内侧侧同坡，i 1。

整个断面，绕绕未加宽宽前的内侧车侧车 道边缘边缘 旋转转，直到超高横坡i b适用于新建工程及以路肩边缘为设计边缘为设计 高程的改建公路山东交通学院B 中心线旋转 先将外侧行车道绕中心线旋转，达与内侧同坡，i 1 整个断面一同绕中心线旋转，直到超高横坡i b 适用于改建工程，尤其是以路中心线标高作为设计标高的公路山东交通学院C 绕路面外侧边缘旋转 先将外侧车道绕外边缘线旋转，与此同时，内侧车道随中心线的降低而相应降低，待达到单向横坡后，整个断面绕外侧车道边缘旋转，直到超高横坡度i b 适用于特殊设计，如强调路容美观或路基高度较高 山东交通学院2）有中间带的公路：见图1-4-9 A 绕中间带的中心线旋转： 行车道绕中间带中心线旋转，待达到与内侧行车道构成单向横坡后i 1，整个断面一同绕中心线旋转，直到超高横坡i b此时中央分隔带呈倾斜状态适用于窄中间带的公路山东交通学院B 绕中央分隔带边缘旋转：将两侧行车道分别绕中央分隔带边缘旋转，使之各自成为独立的单向超高断面此时中央分隔带维持原来的水平状态适用于各种宽度中央带的公路山东交通学院C 绕各自行车道中心线旋转： 将两侧行车道分别绕各自行车道中心线旋转，使之各自成为独立的单向超高断面。

此时中央分隔带两边缘分别升高与降低而成为倾斜断面 适用于车道数大于4的公路山东交通学院曲线超高示意图山东交通学院i 0i 0i 0i b曲线超加宽高示意图山东交通学院B（1）绕路面内边缘线旋：3. 超高缓和段长度 p超高渐变率n 附加纵坡 : Lcib山东交通学院B（2） 绕路面中线旋转： n 附加纵坡 : Lc3. 超高缓和段长度 iGiG山东交通学院（3）规范推荐公式： 式中：Lc超高缓和段长 （m）； 旋转轴至行车道（设路缘带时为路缘带）外侧边缘的宽度；n =B：绕路面内边缘线旋转n =B/2：绕路中线旋转n i超高坡度与路拱坡度的代数差（%）；n i = ib： 绕路面内边缘线旋转n i = ib+iG：绕路中线旋转n p超高渐变率，即旋转轴线与行车道（设路缘带时为路缘带）外侧边缘线之间的相对坡度3. 超高缓和段长度 山东交通学院ZHHY（1）超高形成过程： （三个阶段） 绕路面内边缘线旋转4. 横断面上超高值的计算双坡阶段x0全超高阶段旋转阶段（Lc-x0 ） 双坡阶段 旋转阶段 全超高阶段 三个特征断面 起始断面 临界断面 全超高断面山东交通学院ZHHY全超高阶段4. 横断面上超高值的计算（1）超高形成过程： （三个阶段）绕路面内边缘线旋转绕路面中线旋转 双坡阶段 旋转阶段 全超高阶段双坡阶段x0旋转阶段（Lc-x0 ） 三个特征断面 起始断面 临界断面 全超高断面山东交通学院（2）路线设计线设计 高程l 对对于新建公路： 高速公路和一级级公路（整体式路基）采用中央分隔带带的外侧边缘侧边缘 高程； 二、三、四级级公路采用路基外边缘边缘 高程；对对于设设置超高、加宽宽的路段为为超高、加宽宽前的路基设计设计 高程；l对于改建公路： 一般按新建公路规规定办办理，也可视视具体情况而采用行车车道中线线标标高。

4. 横断面上超高值的计算（1）超高形成过程： （三个阶段）绕路面内边缘线旋转绕路面中线旋转 双坡阶段 旋转阶段 全超高阶段 三个特征断面 起始断面 临界断面 全超高断面山东交通学院（3）超高值计算：（带有硬路肩的双车道公路，以绕内侧车道边缘旋转为例，并假定 ）路基标准横断面旋转轴bJ1iJ1 + bJ2iJ2iGiGiJ1iJ1iJ2iJ2设计标高土路肩bJ2土路肩bJ2硬路肩bJ1硬路肩bJ1行车道B/2行车道B/2山东交通学院超高起始断面（3）超高值计算：（带有硬路肩的双车道公路，以绕内侧车道边缘旋转为例，并假定 ）土路肩bJ2iGiGiGiGiJ2iJ2硬路肩bJ1硬路肩bJ1土路肩bJ2行车道B/2行车道B/2旋转轴bJ1iJ1 + bJ2iJ2山东交通学院 1）双坡阶段（ ）B/2B/2bJ1bJ2bJ1bJ2bJ1iJ1 + bJ2iJ2iGiGiGiGiJ2iJ2bx（3）带有硬路肩的双车道公路超高值计算山东交通学院 1）双坡阶段（ ）B/2B/2bJ1bJ2bJ1bJ2bJ1iJ1 + bJ2iJ2iGiGiGiGiJ2iJ2bx（3）带有硬路肩的双车道公路超高值计算山东交通学院 1）双坡阶段（ ）B/2B/2bJ1bJ2bJ1bJ2bJ1iJ1 + bJ2iJ2iGiGiGiGiJ2iJ2bx（3）带有硬路肩的双车道公路超高值计算山东交通学院 2）旋转阶段（ ）B/2B/2bJ1bJ2bJ1bJ2bJ1iJ1 + bJ2iJ2iGiGiGiJ2iJ2bxixibiJ2（3）带有硬路肩的双车道公路超高值计算山东交通学院 2）旋转阶段（ ）B/2B/2bJ1bJ2bJ1bJ2bJ1iJ1 + bJ2iJ2iGiGiGiJ2iJ2bxixibiJ2（3）带有硬路肩的双车道公路超高值计算山东交通学院 2）旋转阶段（ ）B/2B/2bJ1bJ2bJ1bJ2bJ1iJ1 + bJ2iJ2iGiGiGiJ2iJ2bxixibiJ2（3）带有硬路肩的双车道公路超高值计算山东交通学院 3）全超高阶段（圆曲线部分）B/2B/2bJ1bJ2bJ1bJ2bJ1iJ1 + bJ2iJ2iGiGiGiGiJ2iJ2bib（3）带有硬路肩的双车道公路超高值计算山东交通学院 3）全超高阶段（圆曲线部分）B/2B/2bJ1bJ2bJ1bJ2bJ1iJ1 + bJ2iJ2iGiGiGiGiJ2iJ2bib（3）带有硬路肩的双车道公路超高值计算山东交通学院 3）全超高阶段（圆曲线部分）B/2B/2bJ1bJ2bJ1bJ2bJ1iJ1 + bJ2iJ2iGiGiGiGiJ2iJ2bibiJ2（3）带有硬路肩的双车道公路超高值计算( ) 山东交通学院 3）全超高阶段（圆曲线部分）B/2B/2bJ1bJ2bJ1bJ2bJ1iJ1 + bJ2iJ2iGiGiGiGiJ2iJ2bib( ) ib（3）带有硬路肩的双车道公路超高值计算( ) 山东交通学院中间变量计算（1）双坡阶段长度当 时， BibBiGLcx0 p1/330（3）带有硬路肩的双车道公路超高值计算山东交通学院中间变量计算 1）双坡阶段长度当 时， BibBiGLcx0 p 1/330山东交通学院中间变量计算 1）双坡阶段长度当 时， 当 时，BibBiGLcx0 x0P1=1/330山东交通学院中间变量计算 1）双坡阶段长度当 时， 当 时，BibBiGLc=Lsx0p1/330山东交通学院中间变量计算 1）双坡阶段长度当 时， 当 时，BibBiGLsx0p1/330山东交通学院中间变量计算 1）双坡阶段长度当 时， 当 时，BibBiGLc p 1/330山东交通学院故：起始断面的桩号：K17+440.74 临界断面的桩号：（K17+440.74）+32= K17+472.74 全超高断面的桩号：K17+520.74（3）计算三个超高特征断面的加宽值取 m则：起始断面K17+440.74的 加宽值为：0 m临界断面K17+472.74的加宽值为：全超高K17+520.74的加宽值为：0.8 m（m）当半径R=250m时，圆曲线的全加宽值为0.8 m山东交通学院（4）第一条缓和曲线上的超高值计算：K17+460断面的超高值计算：该断面的加宽值为： 因为X X X0 ，所以K17+500断面位于旋转阶段 因为p=1/228.57，所以 p 1/330山东交通学院B/2B/2bJ1bJ2bJ1bJ2bJ1iJ1 + bJ2iJ2iGiGiGiJ2iJ2bxixibiJ2K17+500断面的超高值计算图（旋转阶段）山东交通学院K17+500断面的超高值计算山东交通学院K17+500断面的超高值计算山东交通学院K17+500断面的超高值计算山东交通学院旋转。