新建公路平曲线中的超高设计

新建公路平曲线中的超高设计

汽车行驶在弯道上会受到离心力的作用，超高的设计可以抵消掉一部分离心力，提高公路的安全性，但是超高值的计算一直是比较抽象难懂。本文以实际工程为例，介绍新建公路平曲线超高横坡度的选择、超高过渡的方式、超高值的计算等环节的操作过程。

标签：公路平曲线超高

0 引言

行驶在弯道上的汽车受到离心力的作用，当离心力过大，会导致汽车产生侧移，危害很大。减小离心力的办法有很多，如增大弯道半径，弯道减速等，但这些方法会受到很多因素的影响而难以实现。公路设计中常常将弯道外侧抬高，内侧降低形成单向横坡，利用重力向内侧分力减小离心力，改善汽车的行驶条件，这就是平曲线的超高设计。超高的设计包括超高横坡度的确定，超高过渡方式的选择、缓和段长度的确认、全超高值和缓和段上超高值的计算等内容，本文以西宝高速太白出口连接太白山景区的二级公路其中一个弯道为例说明超高设计。

1 工程概况

本项目为双向单车道二级公路，设计速度采用80km/h，路基宽12m，其中路面宽7.5m，两侧路肩宽各1.25m，路拱横坡度为2%，路肩横坡度为3%。某处弯道半径为600m，根据《公路路线设计规范》（JTGD20-2006）的规定，该处应设置超高。

2 超过横坡度的确定

由于该二级公路的弯道半径为600m，规范规定的不设超过的最小半径为2500m，因此该段弯道需设置超高。超高横坡度在圆曲线段是固定的，查规范得：ib=4%，超高横坡度在缓和过度段上是变化的值，任意桩的超高横坡度按下面的公式计算：

x——任意桩至ZH或HZ点的距离；

Lc——超高缓和段的长度；

ib——超高横坡度。

3 超高过渡方式

汽车从有超高的双向横坡直线段进入设有单向横坡全超高的圆曲线上是一个突变，不能顺利行车，也不美观，所以在直线和圆曲线之间必须设置超高缓和

段，完成从直线双向横坡逐渐过度到圆曲线的单向横坡，使汽车顺势从直线驶入圆曲线。

无中央分隔带的双向车道超高的过度方式有三种：绕内边轴旋转，绕中线旋转和绕外边轴旋转。该项目为新建项目，故应采用绕内边轴旋转的过度方式，即保持内边轴不动，在超高横坡度一定的情况下，外侧抬高内侧降低，见图1。

4 超高缓和段的长度确定

B——超高旋转轴到路面外侧边缘之间的距离，m；

Δi——超高旋转轴外侧的最大超高横坡度与原路面横坡度的代数差，%；

p——超高渐变率；

Lc——超高缓和段的长度，取5m整数倍。

5 超高值的计算

在明确超高缓和段的过度和长度计算的基础上，可以计算曲线上任意一桩位处横断面的超高值。在设计中考虑到施工方便，实际使用的不是超高横坡度，而是加宽后由超高横坡度推算出路肩内（外）边缘和路中线与原设计高程的抬高或降低值。

5.1 圆曲线上全超高值的计算

圆曲线每一个桩上全超高应该是相同的，对于新建二级公路应用下列公式计算：

以上结果显示弯道外侧比设计标高抬高0.39m，中桩应抬高0.19m，内侧应降低0.01m，这样圆曲线部分就形成了外侧高内侧低得单向横坡。

5.2 缓和过渡段上的超高值的计算

缓和段上的超高值因为是过度变化的，所以缓和段上每一桩的三个超高值均不相同，应按下列公式计算。（见表1）

6 结束语

超高设计增加了公路行车的安全与舒适性，而超高值的计算一直是比较抽象难懂，要掌握超高值计算，须先明白超高值的计算过程和方式，清楚平曲线各个部分超高值的计算公式的不同和如何选用，这样每个中桩才不会弄错。

参考文献：

[1]陈方晔，李旭梅.公路勘测设计[M].北京：人民交通出版社，2009.

[2]JTG D20-2006.公路路线设计规范[S].2006.

[3]徐广翔，王树亮.高速公路竖曲线及超高渐变段高程计算研究[J].北京测绘，2011（04）.

[4]毛浓庆.高等级公路路线设计中超高缓和段设置的分析[J].科技传播，2012（02）.

作者简介：严超群（1980-），女，四川遂宁人，工学硕士，杨凌职业技术学院讲师，研究方向：道路桥梁设计、施工技术等。