道路勘测设计课件 横断面设计-3 超高与加宽
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(完整)横断面设计平曲线超高、加宽
（2）超高横坡度大于路拱坡度时，可分别采用以下三种方式：图2—12 无中间分隔带公路的超高过渡绕内边缘线旋转先将外侧车道绕路面未加宽前的中心线旋转，待达到与内侧车道构成单向横坡后，整个断面绕路面未加宽前的内侧边缘线旋转，直至全超高横坡度值。
绕中线旋转先将外侧车道绕路面未加宽前的路中心线旋转，待达到与内侧构成单向横坡后，整个断面一同绕路面未加宽前的路中心线旋转，直至全超高横坡度值。
绕外边缘线旋转先将外侧车道绕路面外侧边缘旋转，与此同时，内侧车道随中线的降低而相应降低，待达到单向横坡后，整个断面仍绕外侧车道边缘旋转，直至超高横坡值。
一般新建公路多用绕内边缘线旋转方式；旧路改建工程多用绕中心线旋转方式；绕外侧边缘线旋转是一种比较特殊的设计，仅用于某些为改善路容的地点。
2．有中间分隔带公路的超高过渡（1）绕中央分隔带的中心线旋转先将外侧行车道绕中央分隔带的中心线旋转，待达到与内侧行车道构成单向横坡后，整个断面一同绕中央分隔带的中心线旋转，直至全超高横坡值。
（2）绕中央分隔带两侧边缘线旋转将两侧行车道分别绕中央分隔带两侧边缘线旋转，使之各自成为独立的单向超高断面。
此时中央分隔带维持原水平状态。
（3）绕各自行车道中线旋转将两侧行车道分别绕各自的行车道中心线旋转，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。
三种超高过渡方式各有优缺点，中间带宽度较窄时可采用绕中央分隔带的中心线旋转；各种中间带宽度的都可以采用绕中央分隔带的两侧边缘旋转；对于车道数大于4条的公路可采用绕各自行车道中心线旋转；图2—13 有中间分隔带公路的超高过渡（三）超高缓和段长度为了行车的舒适、路容的美观和排水的通畅，必须设置一定长度的超高缓和段，超高的过渡则是在超高缓和段全长范围内进行的。
双车道公路超高缓和段长度按下式计算：（2—23）式中：Lc —超高缓和段长度； B —旋转轴至行车道外侧边缘的宽度（m）；△i —超高旋转轴外侧的最大超高横坡度与原路拱横坡度的代数差；p —超高渐变率（由于逐渐超高而引起外侧边缘纵坡与路线原设计纵坡的差值）。
超高与加宽设计
路面超高方式图就是指路面横坡度沿路线纵向的变化图。 应用：纵断面图中“超高”栏
设计文件组成部分之一：超高方式图
2022/1/14
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（六）路面超高方式图的绘制方法
路面超高方式图就是指路面横坡度沿路线纵向的变化图。 应用：纵断面图中“超高”栏
设计文件组成部分之一：超高方式图
超高方式图绘图规则：
（1）按比例绘制一条水平基线，代表路中心线，并认为基线的路面 横坡度为零。
11
3. 《规范》推荐公式：
LC
B' i p
式中：Lc——超高缓和段长 （m）；
B′——旋转轴至行车道（设路缘带时为路缘带）外侧边缘的宽
度（m）；
B′ =B：绕路面内边缘线旋转
B ′=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）
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（三）超高过渡方式：
1 . 无中间带道路的超高过渡 绕路面内边缘旋转：一般用于新建公路与深路堑。 绕路面中心线旋转：一般用于改建工程 绕路面外边缘旋转：可在高路堤与标高受限等特殊设计
时采用。
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（三）超高过渡方式：
▪ 2. 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 （≤4.5m）的公路可采用；
当超高的过渡设在回旋线的某一区段范围之内 时，
l0 = Lh - Lc，x = lcz - ZH - l0 或x = HZ - lcz - l0。
加宽值计算：
正比例过渡：
x bx Lc b
设计文件组成部分之一：超高方式图
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（六）路面超高方式图的绘制方法
路面超高方式图就是指路面横坡度沿路线纵向的变化图。 应用：纵断面图中“超高”栏
设计文件组成部分之一：超高方式图
超高方式图绘图规则：
（1）按比例绘制一条水平基线，代表路中心线，并认为基线的路面 横坡度为零。
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3. 《规范》推荐公式：
LC
B' i p
式中：Lc——超高缓和段长 （m）；
B′——旋转轴至行车道（设路缘带时为路缘带）外侧边缘的宽
度（m）；
B′ =B：绕路面内边缘线旋转
B ′=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）
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（三）超高过渡方式：
1 . 无中间带道路的超高过渡 绕路面内边缘旋转：一般用于新建公路与深路堑。 绕路面中心线旋转：一般用于改建工程 绕路面外边缘旋转：可在高路堤与标高受限等特殊设计
时采用。
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（三）超高过渡方式：
▪ 2. 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 （≤4.5m）的公路可采用；
当超高的过渡设在回旋线的某一区段范围之内 时，
l0 = Lh - Lc，x = lcz - ZH - l0 或x = HZ - lcz - l0。
加宽值计算：
正比例过渡：
x bx Lc b
道路超高与加宽设计
R——圆曲线半径（m）。
对于有N个车道的行车道：
NA2 b
b 0.05V (m)
2R
R
2. 鞍式列车的加宽值计算方法：
b1
A12 2R
b2
A22 2R'
式中：b1——牵引车的加宽值；
b2——拖车的加宽值；
A1——牵引车保险杠至第
二轴的距离（m）；
A2——第二轴至拖车最后
（3）双坡断面：（x≤x0）
双坡阶段长度x0计算：
x0
2i1 i1 ih
Lc
当p1
2i1b1 x0
0.003时，x0
2i1b1 p1
660i1b1
hi1 (b1 bx )i1 , hi2 hi1 b2i2 , hi3 hi2 b3i3
ho1
(2
x x0
1)b1i1
hcx bJ iJ (B bJ )ix
hc' x
bJ iJ
B 2
ix
hc"x bJ iJ (b j bx )ix
h'cx
h c"x
bx
b
bJ
B
ih ix iG
iG
h cx
iJ bJ
3.绕分隔带边缘旋转超高值的计算(设计高程）
3.绕分隔带边缘旋转超高值的计算
（1）直线路段断面： 行车道边缘： h1 b1 i1 硬路肩边缘： h2 =h1 - b2 × i2 土路肩边缘： h3 = h2 - b3 × i3
1 . 无中间带道路的超高过渡 绕路面内边缘旋转：一般用于新建公路与深路堑。 绕路面中心线旋转：一般用于改建工程 绕路面外边缘旋转：可在高路堤与标高受限等特殊设计 时采用。
道路勘测设计横断面设计新PPT课件
分隔带或作成分离式路基而构成“双幅”公路。 适用：高速公路、一级公路 3．单车道 适用：交通量小、地形复杂、工程艰巨的山区公路
或地方性道路，山区四级公路。
第2页/共32页
二、城市道路横断面组成 1．单幅路
（1）划出快、慢车行驶分车线，快车和机动车 辆在中间行驶，慢车和非机动车靠两侧行驶。
（2）不划分车线。
L——加宽缓和段长（m）；
b——圆曲线上的全加宽
第28页/共32页
2．高次抛物线过渡
• 在加宽缓和段上插入一条高次抛物线，抛物线上 任意点的加宽值：
• • 式中：
bx＝（4k3-3k4）b
适用于适用于高速、一级公路及对路容有要求的二 级公路。
3．回旋线过渡
在缓和段上插入回旋线，这样不但中线上有 回旋线，而且加宽以后的路面边线也是回旋线，与 行车轨迹相符，保证了行车的顺适与线形的美观。
（一）路幅的构成
高速、一级公路横断面组成： 行车道、中间带、路肩——必要组成部分 紧急停车带、爬坡车道、变速车道等——特殊组成部分
二、三、四级公路横断面组成： 行车道、路肩 错车道
第1页/共32页
（二）路幅布置类型
1．单幅双车道 单幅双车道公路指的是整体式的供双向行车的双
车道公路。 适用：二、三级公路和一部分四级公路 2．双幅多车道 四车道、六车道和八车道的公路，中间一般都设
第29页/共32页
3．回旋线过渡 在缓和段上插入回旋线，这样不但中线上有回旋
线，而且加宽以后的路面边线也是回旋线，与行车 轨迹相符，保证了行车的顺适与线形的美观。 适用于适用于高速、一级公路及对路容有要求的二 级公路的下列路段： （1）位于大城市近郊的路段； （2）桥梁、高架桥、挡上墙、隧道等构造物处； （3）设置各种安全防护设施的地段。
或地方性道路，山区四级公路。
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二、城市道路横断面组成 1．单幅路
（1）划出快、慢车行驶分车线，快车和机动车 辆在中间行驶，慢车和非机动车靠两侧行驶。
（2）不划分车线。
L——加宽缓和段长（m）；
b——圆曲线上的全加宽
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2．高次抛物线过渡
• 在加宽缓和段上插入一条高次抛物线，抛物线上 任意点的加宽值：
• • 式中：
bx＝（4k3-3k4）b
适用于适用于高速、一级公路及对路容有要求的二 级公路。
3．回旋线过渡
在缓和段上插入回旋线，这样不但中线上有 回旋线，而且加宽以后的路面边线也是回旋线，与 行车轨迹相符，保证了行车的顺适与线形的美观。
（一）路幅的构成
高速、一级公路横断面组成： 行车道、中间带、路肩——必要组成部分 紧急停车带、爬坡车道、变速车道等——特殊组成部分
二、三、四级公路横断面组成： 行车道、路肩 错车道
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（二）路幅布置类型
1．单幅双车道 单幅双车道公路指的是整体式的供双向行车的双
车道公路。 适用：二、三级公路和一部分四级公路 2．双幅多车道 四车道、六车道和八车道的公路，中间一般都设
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3．回旋线过渡 在缓和段上插入回旋线，这样不但中线上有回旋
线，而且加宽以后的路面边线也是回旋线，与行车 轨迹相符，保证了行车的顺适与线形的美观。 适用于适用于高速、一级公路及对路容有要求的二 级公路的下列路段： （1）位于大城市近郊的路段； （2）桥梁、高架桥、挡上墙、隧道等构造物处； （3）设置各种安全防护设施的地段。
道路勘测设计-横断面设计幻灯片
2) 改建公路：可参考新建公路的规定。 3) 其他：立体穿插、效劳设施、平安设施、交通管理设施、停车设
施及公路管理、维护用房屋、料场、苗圃等用地，应在节约用地 的原那么下，根据实际需要确定用地范围。
1. 道路用地范围与建筑限界
（2）城市道路用地范围
城市道路用地范围为城市道路红线宽度。城市道路红线 指划分城市道路用地和城市建筑用地、生产用地及其 他备用地的分界控制线。
8 0 4
6 0 4
一
二
三
四
1 0 0 4
6 0 4
8 0 4 0 6 0 3 0 4 0 2 0 2 2 2 2 1或 2
行 车 道 宽 度 /m 2 × 1 5 .0 2 × 1 1 .2 5 2 × 7 .5 2 × 7 .5 2 × 7 .5 2 × 7 .0 2 × 7 .5 2 × 7 .0 9 .0 7 .0 7 .0 6 .0 3 .5或 6 .0
2. 公路路基横断面组成及宽度
（2） 路基、路面宽度
▪ ▪
1〕路面宽度 指行车道宽度
，=车道数×单车道宽度，即
Bnb其中
n
Ns N
▪ 其中 B——行车道宽度(m)；
▪ n——车道数(条)； ▪ b——一条车道的宽度，=车辆的几何宽度〔2.5m〕+侧向余宽 ； ▪ N——一条车道的设计通行能力；与车速和车型有关(辆/)；
道路勘测设计-横断面设计 幻灯片
本课件PPT仅供大家学习使用 学习完请自行删除，谢谢！ 本课件PPT仅供大家学习使用 学习完请自行删除，谢谢！
第五章 横断面设计
内容提要
1) 道路用地范围与建筑限界 2) 公路路基横断面组成及宽度 3) 城市道路横断面 4) 路拱、边沟及边坡 5) 弯道的超高与加宽 6) 路基横断面设计及成果 7) 路基土石方计算及调配
施及公路管理、维护用房屋、料场、苗圃等用地，应在节约用地 的原那么下，根据实际需要确定用地范围。
1. 道路用地范围与建筑限界
（2）城市道路用地范围
城市道路用地范围为城市道路红线宽度。城市道路红线 指划分城市道路用地和城市建筑用地、生产用地及其 他备用地的分界控制线。
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一
二
三
四
1 0 0 4
6 0 4
8 0 4 0 6 0 3 0 4 0 2 0 2 2 2 2 1或 2
行 车 道 宽 度 /m 2 × 1 5 .0 2 × 1 1 .2 5 2 × 7 .5 2 × 7 .5 2 × 7 .5 2 × 7 .0 2 × 7 .5 2 × 7 .0 9 .0 7 .0 7 .0 6 .0 3 .5或 6 .0
2. 公路路基横断面组成及宽度
（2） 路基、路面宽度
▪ ▪
1〕路面宽度 指行车道宽度
，=车道数×单车道宽度，即
Bnb其中
n
Ns N
▪ 其中 B——行车道宽度(m)；
▪ n——车道数(条)； ▪ b——一条车道的宽度，=车辆的几何宽度〔2.5m〕+侧向余宽 ； ▪ N——一条车道的设计通行能力；与车速和车型有关(辆/)；
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第五章 横断面设计
内容提要
1) 道路用地范围与建筑限界 2) 公路路基横断面组成及宽度 3) 城市道路横断面 4) 路拱、边沟及边坡 5) 弯道的超高与加宽 6) 路基横断面设计及成果 7) 路基土石方计算及调配
超高和加宽PPT课件
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感谢您的观看！
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极限最小半径一般最小半径不设超高最小半径缓和曲线?缓和曲线的作用与性质?作用?便于驾驶员操纵方向盘?乘客舒适稳定?满足超高加宽过度?与圆曲线配合增加美观?性质?基本方程?最小长度?以离心加速度计算?以驾驶员操纵方向盘所需计算?以超高附加纵坡不宜过陡确定?视觉上计算平曲线超高?超高及其作用当汽车在弯道上行驶时要受到离心力的作用所以在平曲线设计时常将弯道外侧车道抬高构成与内侧车道同坡度的单向坡这种设置称为平曲线超高其作用是为了使汽车在平曲线上行驶时能获得一个指向内侧的横向分力用以克服离心力减少横向力从而保证汽车行驶的稳定性及乘客的舒适性
物等措施； 4．长直线或长下坡尽头的平曲线，除曲线半径、超高、视距等
必须符合规定要求外，还必须采用设置标志、增加路面抗滑能力等安全 措施；
5．对较高车速的公路(v≥60km/h)，其最大直线长度宜控制在 70s左右时间的行程距离。
(三)最小直线长度的限制 同向:6V 反向:2V
第15页/共25页
平面设计要点
只有受地形限制及其他特殊困难时，才可采用极 限最小半径； • 桥位处两端设置圆曲线时，一般大于一般最小半 径； • 隧道内必须设置圆曲线时．应大于不设超高的最 小半径； • 长直线或陡坡尽头，不得采用小半径圆曲线； • 不论偏角大小，均第应3页设/共置25页圆曲线；
缓和曲线
• 缓和曲线的作用与性质
第21页/共25页
平面线形的组合与衔接
一、直线、曲线及转角表 二、路线平面图
示 例
第22页/共25页
小结
半径
一般 极限
平
不设超高
面
指
缓和曲线
Ls:Ly:Ls=1:1:1~1:2:1
感谢您的观看！
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极限最小半径一般最小半径不设超高最小半径缓和曲线?缓和曲线的作用与性质?作用?便于驾驶员操纵方向盘?乘客舒适稳定?满足超高加宽过度?与圆曲线配合增加美观?性质?基本方程?最小长度?以离心加速度计算?以驾驶员操纵方向盘所需计算?以超高附加纵坡不宜过陡确定?视觉上计算平曲线超高?超高及其作用当汽车在弯道上行驶时要受到离心力的作用所以在平曲线设计时常将弯道外侧车道抬高构成与内侧车道同坡度的单向坡这种设置称为平曲线超高其作用是为了使汽车在平曲线上行驶时能获得一个指向内侧的横向分力用以克服离心力减少横向力从而保证汽车行驶的稳定性及乘客的舒适性
物等措施； 4．长直线或长下坡尽头的平曲线，除曲线半径、超高、视距等
必须符合规定要求外，还必须采用设置标志、增加路面抗滑能力等安全 措施；
5．对较高车速的公路(v≥60km/h)，其最大直线长度宜控制在 70s左右时间的行程距离。
(三)最小直线长度的限制 同向:6V 反向:2V
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平面设计要点
只有受地形限制及其他特殊困难时，才可采用极 限最小半径； • 桥位处两端设置圆曲线时，一般大于一般最小半 径； • 隧道内必须设置圆曲线时．应大于不设超高的最 小半径； • 长直线或陡坡尽头，不得采用小半径圆曲线； • 不论偏角大小，均第应3页设/共置25页圆曲线；
缓和曲线
• 缓和曲线的作用与性质
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平面线形的组合与衔接
一、直线、曲线及转角表 二、路线平面图
示 例
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小结
半径
一般 极限
平
不设超高
面
指
缓和曲线
Ls:Ly:Ls=1:1:1~1:2:1
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任意点的加宽值：ex=(Lx/L)e
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《道路勘测设计》Ch4 横断面设计
§4-4 曲线超高与加宽设计
B 高次抛物线过渡
在加宽缓和段上插入一条高次抛物线.
任意点的加宽值： ex=（4k3-3k4)e 扬 州 大 学 建 筑 科 学 与 工 程 学 院 k=Lx/L
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《道路勘测设计》Ch4 横断面设计
§4-4 曲线超高与加宽设计
3.3.2 有中间带道路的超高过渡 1）绕中间分隔带的中心线旋转
特点：中间带呈倾斜状态；内外高差大。 适用：中间带宽度≤4.5m的公路 。
e=S2/2R（单车道）
2
考虑车速的影响，双车道路面的加宽值为e=S2/R+0.1V/R1/2
《道路勘测设计》Ch4 横断面设计
§4-4 曲线超高与加宽设计
公路《规范》规定，当二、三、四级公路曲线半 径小于或等于 250m时，应在平曲线内侧加宽。 双车道路面的加宽值规定如表 5.15，书P147 。
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先将外 侧行车道绕 中间带的中 心线旋转， 待达到与内 侧行车道构 成单向横坡 后，整个断 面一同绕中 心线旋转， 直至超高横 坡值。
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《道路勘测设计》Ch4 横断面设计
§4-4 曲线超高与加宽设计
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6
《道路勘测设计》Ch4 横断面设计
§4-4 曲线超高与加宽设计
2 路拱及横坡度
(crown and crown slope)
2.1 路拱的定义--中央向两侧倾斜的拱形
2.2 路拱的作用—排水 2.3 路拱的型式—直线型、抛物线型等 2.4 路拱横坡度--行车、排水 考虑行车和排水的要求，其值如表4－3。
2）绕道路中心线旋转
第三种过渡方式： 绕路面外边缘旋转？
特点：道路两侧高差相差不大； 内侧排水不畅。 适用：改建道路
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外侧车道绕 路中线旋转，达 到与内侧车道成 单向横坡后，整 个断面绕路中线 旋转，直至超高 横坡值。
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《道路勘测设计》Ch4 横断面设计
§4-4 曲线超高与加宽设计
3）绕各自行车道的中线旋转
特点：中间带倾斜；内外高差小。 适用：车道数大于4条的公路 。
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《规范》规定的各级公路最大超高值 ( 书P42表3－1 )
公路等级
一般地区（％） 积雪冰冻地区（％）
高速
10
一级
二级
6
三级
8
四级
最小值：该道路直线部分的路拱坡度之值。
ig
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ig ig
13
《道路勘测设计》Ch4 横断面设计
=？
ic
超高设置须解决的问题： 设置条件？
超高横坡 ic ？
过渡方法？ 超高值计算？
？
——超高设计
ij
ig
ig
ij
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11
《道路勘测设计》Ch4 横断面设计
§4-4 曲线超高与加宽设计
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1
《道路勘测设计》Ch4 横断面设计
§4-4 曲线超高与加宽设计
1 平曲线加宽及其过渡
1.1 为什么要设加宽（加宽的定义）？
1.2 加宽值的计算
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§4-4 曲线超高与加宽设计
车辆在车道上的横向受力分析 N R
F
N F
i
X
i X
G α
α
G
内侧弯道
曲线内侧---重力的分力抵消离心力
外侧弯道
抬高外侧路面、增大i，提高行车稳定
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9
《道路勘测设计》Ch4 横断面设计
3.3.1无中间带道路的超高过渡
2）绕道路中心线旋转
ij
ig
ic
ig ig
ij
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《道路勘测设计》Ch4 横断面设计
§4-4 曲线超高与加宽设计
3.3 超高的过渡
3.3.1无中间带道路的超高过渡
2）绕中间分隔带的边缘旋转
特点：中间带水平；内外高差大。 适用：各种宽度的道路。
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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 水平状态。
§4-4 曲线超高与加宽设计
3 曲线超高
(superelevation)
？
现象思考 ：
为什么车
辆 (运动员) 在弯道上快速
行驶(奔跑)时,
车身(身体)向
弯道内侧倾斜？
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8
《道路勘测设计》Ch4 横断面设计
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《道路勘测设计》Ch4 横断面设计
§4-4 曲线超高与加宽设计
3.3 超高的过渡
ic
3.3.1 3.3.2 无中间带道路超高的过渡 有中间带道路超高的过渡
？
i j ig
ig i j
路 肩 行车道
？
路 肩
ij
路 肩
ig
行车道 中 间 带
ig
行车道
ij
路 肩
路肩横坡一般比路拱横坡大1％－2％。
人行道横坡宜采用单面坡，坡度为1％－2％。
ij
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ig
ig
ij
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《道路勘测设计》Ch4 横断面设计
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《道路勘测设计》Ch4 横断面设计
§4-4 曲线超高与加宽设计
3.3 超高的过渡
3.3.1无中间带道路的超高过渡
3）绕路面外边缘旋转 外侧车道绕 外边缘旋转，与 此同时，内侧车 道随中线的降低 而相应降低，待 达到单向横坡后， 整个断面仍绕外 侧车道边缘旋转， 直至超高横坡值。
特点：内外高差相差较大，且排水不畅。 适用：特殊条件下才使用，如旅游道路。
§4-4 曲线超高与加宽设计
设计中，需合理确定、灵活运用 ic V、 R、 之间的关系。 、
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《道路勘测设计》Ch4 横断面设计
§4-4 曲线超高与加宽设计
车道线形 上海F1国际赛车场车道 总长5.45km，14个弯道； 直线段标准横坡2.5%，曲 线段最大超高横坡达12%； 直线段最大车速可达 327km/h，最不利曲线段处最 大车速只能达90km/h。 推荐文献：雷斌,张江洪,王佐.中法公路超高设置的对比分析[J]. 公路，2008（9）：70-71
ij
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§4-4 曲线超高与加宽设计
3.3 超高的过渡
3.3.1无中间带道路的超高过渡
1）绕路面内边缘旋转
② ig ig ：从超高缓和段起止点开始 x o 长度范围内完成；（临界断面）
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设置回旋线LS 或超高缓和段 LC时：L= LS或L= LC
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《道路勘测设计》Ch4 横断面设计
§4-4 曲线超高与加宽设计
3 ）加宽过渡
A 比例过渡：二、三、四级公路及一般的城市道路， 在加宽缓和段全长范围内按其长度成 比例逐渐加宽。
道路转弯处，路面高度变化—请注意观察
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§4-4 曲线超高与加宽设计
3.2 超高横坡度ic
理论计算公式：
ic
影响因素：计算行车速度、半径大小、路面类型、自 然条件和车辆组成等。