18-5-3 超高设计

教学内容：5.4.2曲线超高1.超高及其作用2.超高过渡方式3.超高缓和段长度的确定4.超高值计算方法1.超高及其作用定义：超高是指在平曲线段，为克服车辆所受的离心力，将路面做成向内侧倾斜的单向横坡的断面形式。当汽车在弯道上行驶时，将受横向力的作用，其值大小可用横向力系数μ表示；5.4.2曲线超高iRV1272减小横向力的方法：增大曲线半径：有时是困难的降低车速：设计中不推荐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：hiRV1272超高横坡度ih应按计算行车速度、半径大小、结合路面种类、自然条件和车辆组成等情况确定。RVih1272RVih1272最小超高：等于路面拱度。超高横坡度计算公式：最大超高和最小超高(1)无中间带公路①绕内侧车道边缘旋转：新建工程宜采用此种方式。②绕路中线旋转：改建工程可采用此种方式。③绕外侧车道边缘旋转：路基外缘标高受限制或路容美观有特殊要求时可采用此种方式。2.超高过渡方式：(2)有中间带公路①绕中间带的中心线旋转：中间带宽度小于或等于4.5m的公路可采用。②绕中央分隔带边缘旋转：各种宽度中间带的公路均可采用。③分别绕行车道中线旋转：车道数大于4条的公路可采用。(3)分离式路基公路分离式路基公路的超高过渡方式，宜按无中间带公路分别予以过渡。zibB（1）绕路面内边缘线旋：3.超高缓和段长度LcBiLcHih22iHpBiiBiLchh2p—超高渐变率附加纵坡:2iHzibhiB（2）绕路面中线旋转：附加纵坡:LciiBLcHih2)(12212)(iiiBLchpiiBLch2)(13.超高缓和段长度（3）《规范》推荐公式：式中：Lc——超高缓和段长（m）；β——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β=B/2：绕路中线旋转Δi——超高坡度与路拱坡度的代数差（%）；Δi=ih：绕路面内边缘线旋转Δi=ih+i1：绕路中线旋转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。pLiC3.超高缓和段长度多车道公路的超高缓和段长度，视车道数按上式计算之值乘以下列系数：从旋转轴到行车带边缘的距离系数2车道1.53车道2.0ZHHY（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提肩双坡阶段全超高阶段旋转阶段ZHHY提肩双坡阶段全超高阶段旋转阶段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4.横断面上超高值的计算（2）路线设计高程新建公路的路线设计高程：高速公路和一级公路（整体式路基）采用中央分隔带的外侧边缘高程；二、三、四级公路采用路基外边缘高程；设置超高、加宽地段为超高、加宽前的路基设计高程；对于改建公路一般按新建公路规定办理，也可视具体情况而采用行车道中线标高。（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①正常断面：022肩面中hiBhiBibhGGJJ（3）超高值计算方法BiJbJiGbJGiiJh中h右h左路线设计高程定义：超高值就是指设置超高后路中线、路面边缘及路肩边缘等计算点与路基设计高程的高差。绕路面内边缘线旋转：②起始断面：ZH（HZ）)ii(bhhiBibhGJJccGJJ'c2BiJbJiGbJGihc'hchc02ccGJJ'chhiBibh新《规范》BiJbJbiGiGihbJchcch'路线设计高程旋转轴h0=bJiGib③全超高断面：bJJJcbJJ'cbJJJci)bb(ibhiBibhi)bB(ibh2新《规范》公式bbJJJJcbJJJcbJJ'cbJJbJJcbibiibibhi)bb(ibhiBibhBiibBiibh2（ib3%)(ib≤3%)（4）双坡断面：（x≤x0）LciixhG0B双坡阶段长度x0计算：超高过渡原则：路面外边缘高程按正比例升高，直到超高横坡断面。路面横坡度按正比例增加，直到超高横坡度。BiBiLcxhG0《规范》7.5.6条规定，当线形设计须采用较长的回旋线时，横坡度由2%（或1.5%）过渡到0%路段的超高渐变率不得小于1/330（0.3%）。003.001xBipG这时，不利于路面横向排水，应限制x0的长度。可按p1=0.3%计算x0：BipBixGG33010（4）双坡断面：（x≤x0）B双坡阶段长度x0计算：②超高过渡可设在回旋线的某一区段范围内（LcLs）BiBiiixiiLcbGGbGb3303300①超高过渡在回旋线全长范围内进行（Lc=Ls）可按p1=0.3%计算x0：BipBixGG33010003001.xBipGLciixhG0全超高断面宜设在缓圆点或圆缓点处。BiJbJbxiGiGbJhcxhcxcxh'(B+2b)iGJiG双坡断面超高值计算：（x≤x0）GxJJJcxGJJ'cxGJGJJcxibbibhiBibhibBxxiibh)(2)2()(0GxcxGxJJJcxGJJ'cxGcxibhibbibhiBibhiBxxh)(20新《规范》公式（ib3%）(ib≤3%)双坡断面超高值计算：（x≤x0）GxJJJcxGJJ'cxGJGJJcxibbibhiBibhibBxxiibh)(2)2()(0GxcxGxJJJcxGJJ'cxGcxibhibbibhiBibhiBxxh)(20新《规范》公式（ib3%）(ib≤3%)式中：x——计算里程桩号离开超高缓和段起点的距离。回旋线全长：x=Lcz-ZH，x=HZ–Lcz部分回旋线长度：x=Lcz–ZH-(Ls-Lc)x=HZ–Lcz–(Ls-Lc)加宽值计算：正比例过渡：bLcxbx高次抛物线过渡：bx=(4k3-3k4)b（5）旋转断面：（x≥x0）bxiLcxi)xx(xLciiiiGbGx00旋转阶段横坡度ix：当双坡阶段的渐变率p1小于0.3%时：BiJbJbbxiGiGixihbJhcxhcxcxh'ibBiJbJbbxiGiGixihbJhcxhcxcxh'ib旋转阶段超高值：xxjJJcxxJJ'cxxJJJcxi)bb(ibhiBibhi)bB(ibh2新《规范》公式（ib3%）(ib≤3%)xxcxxxjJJcxxJJ'cxxcxibhibbibhiBibhiBh)(2绕分隔带边缘旋转超高值的计算硬路肩边缘：土路肩边缘：（1）直线路段断面：行车道边缘：111ibh绕分隔带边缘旋转超高值的计算2212ibhh3323ibhh（2）全超高断面：旧《规范》：外侧路肩按向外侧倾斜：(硬路肩宽度≥2.25m）路线设计高程biibiibiibhh,ibhh,i)bb(h32321211boobooboibhh,ibhh,ibh3232121133232212ibhh,ibhhooOoibib新《规范》：外侧土路肩按向外侧倾斜：33233323ibhh,ibhhooii（3）双坡断面：（x≤x0）双坡阶段长度x0计算：Lciiixb1102时，当003.020111xbip1111106602bipbix旧《规范》：外侧路肩按向外侧倾斜：(硬路肩宽度≥2.25m）33232212111,,)(ibhhibhhibbhiiiixi1101)12(ibxxho12102))(12(ibbxxho132103))(12(ibbbxxho33232212,ibhhibhhoooo新《规范》：外侧土路肩按向外侧倾斜：33233323ibhh,ibhhooii（4）旋转断面：（xx0）bxiLcxi旋转阶段横坡度ix：当双坡阶段的渐变率p1小于0.3%时：旧《规范》：外侧路肩按向外侧倾斜：(硬路肩宽度≥2.25m）)(00xxxLciiiiGhGxxiixiixxiibhhibhhibbh32321211,,)(xooxooxoibhhibhhibh32321211,,33232212,ibhhibhhoooo新《规范》：外侧土路肩按向外侧倾斜：33233323ibhh,ibhhooii