新建公路平曲线中的超高设计
道路超高问题.
(二)超高值的计算
1.最大超高和最小超高
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。
最小超高:等于路面拱度。 2.超高横坡度计算公式:
V2 ih 127R
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:一般用于新建工程。 绕路中线旋转:一般用于改建工程 绕路面外边缘旋转:可在特殊设计时采用。
第五节 道路平曲线上的超高设计
(一)超高及其作用 定义:超高是指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; V2 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 : V2 ih 127R
H
bih bih Lc i2 p
i2
p—超高渐变率
iz
b
(四)超高缓和段长度
2. 绕路面中线旋转: 附加纵坡 : i H b(i1 ih ) 2
Lc
2Lc
ih
H
b(i1 ih ) Lc 2i2 b(i1 ih ) Lc 2p
i2
iz
b
3. 《规范》推荐公式:
超高缓和段长度Lc计算:
《规范》规定: (1)超高的过渡应在回旋线全长范围内进行: Lc = Ls (2)当超高渐变率过小时,超高的过渡亦可设在回旋线的某 一区段范围之内,则Lc<Ls。 按p1=0.3%计算Lc: x0 330iG B
x0 iG Lc ih
公路平曲线设计中的超高设计
公路平曲线设计中的超高设计作者:王敬一刘亚来源:《科技资讯》 2011年第26期摘要:本文结合商丘市内连接飞机场的二级公路改建工程,对公路超高计算过程进行了详细的说明,着重分析了超高值、超高缓和段长度及计算参数等的确定方法,阐明了设计计算的过程。
关键词:超高超高渐变率超高缓和段在弯道上,当车辆行驶在双向横坡的车道外侧时,车重的水平分力将增大车辆的横向侧滑力,所以当采用的圆曲线半径小于不设超高的最小半径时,为抵消车辆在曲线路段上行驶时所产生的离心力,保证车辆的稳定性和舒适性,将曲线段上的路面做成外侧高于内侧的单向横坡的形式以全部或部分抵消车辆所受的离心力,这就是路面超高。
超高的设计包括超高值的确定、超高过渡方式、缓和段的长度及超高渐变率的取值等关键问题。
本文将结合商丘市内一连接飞机场的二级公路改造工程对超高设计计算中的一些具体环节进行说明。
1 工程概况本项目为旧路改造工程,原有道路为县乡道路,为三、四级公路,路基宽度10,路面宽度7m,改建后其技术标准为双向单车道二级公路,设计速度采用80m/h,路基宽度15m,路面宽度12m,路拱横坡为2%,土路肩横坡为3%,无中央分隔带。
由于需要,需在处设置超高,超高值确定为4%,圆曲线半径为800m。
2 超高值的确定本项目路线按照二级路标准设计,设计车速为80Km/h,路线设计时采用的圆曲线半径为800m,小于规范规定的不设超高的最小半径2500m,因此在此段需要设置超高。
需要采用的超高值按照下式计算确定。
式中:——计算行车速度(Km/h),本文采用设计车速80Km/h;——圆曲线半径(m),本文采用800m;——横向力系数公式中的和都好确定,就不再做赘述。
这里主要讲一下横向力系数μ的取值。
影响μ取值的因素比较多,不同教材上对其取值的计算方法也有多种,不尽相同。
本文兼顾计算的方便性和结果与规范的一致性,决定利用规范给出的三组特征半径和μ的对应值进行拟合,得到任意半径值下的μ的计算公式。
《平曲线超高》课件
平曲线超高技术的创新与发展
创新点
随着科技的不断发展,平曲线超高技术也在不断创新和进步。未来,该技术将 更加注重智能化、自动化和个性化,以提高道路行驶的安全性和舒适性。
技术突破
未来平曲线超高技术将突破传统的机械控制模式,采用更加智能的控制算法, 如模糊控制、神经网络等,以实现更加精准和快速的控制效果。
超高设计需根据弯道的半径、设计车速以及路面的摩擦系数等参数进行计算,同时 要考虑排水需求,避免积水对行车安全造成影响。
超高横坡的施做方式主要有三种:绕内、绕外和折中,具体采用哪种方式需要根据 实际情况进行选择。
铁路工程中的应用
在铁路工程中,平曲线超高主要应用于铁轨的弯道部分,目的是平衡列 车在转弯过程中产生的离心力,防止列车脱轨。
超高设计需根据列车的速度、转向架的偏心距以及弯道的半径等参数进 行计算,同时要确保超高值在规定的范围内,以保证列车的安全运行。
铁路工程中,超高值的设置通常采用一次铺设跨区间无缝线路的方式来 实现,以提高轨道的平顺性和稳定性。
城市道路工程中的应用
在城市道路工程中,平曲线超高主要应 用于有弯道的路段,以减少车辆在转弯 过程中对路面的磨损和破坏,同时提高
计算步骤
确定设计速度和曲线 半径
使用公式计算超高值
确定行车舒适条件下 的横向力系数
计算实例
01
设计速度为80km/h,曲线半径为 600m,横向力系数为0.15
02
超高值 = (80-0.15) / 600 = 0.1375m = 137.5mm
03
平曲线超高与交通 安全
平曲线超高对交通安全的影响
平曲线超高是通过调整道路横断面的坡度,使车辆在行驶过 程中产生一个向心加速度,以抵消离心力,提高车辆行驶的 稳定性。
新建公路平曲线中的超高设计
=
图 1 。
中 缘h c ' = a i 0 + 导i b = 1 . 2 5 X 3 % + 竽 X 4 % = 0 . 1 9 m ;
‘
4 超 高 缓和段 的 长度确 定
从 直线 上 无超 高到 圆 曲线上 的 全超 高 需 要 一个 过 渡
内缘 h " c = a i 0 + ( a + B J i b
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。 关键词 : 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
图 1 绕 内边轴旋转 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 计 算 : L P 多 因素 的影 响而难 以实现 。 公 路 设计 中常常 将弯 道外侧 抬 B —— 超 高旋 转轴 到路 面外 侧边缘 之 间的距 离 , m; 高, 内侧 降低 形成 单 向横 坡 , 利 用 重 力 向 内侧 分 力减 小 离 △i — — 超 高旋 转轴 外 侧 的最 大超 高横 坡 度 与原 路 面 心力 , 改 善汽 车 的行驶 条件 , 这就是 平 曲线 的超 高设计 。 超 横 坡 度 的代 数差 , %: 高 的设计 包 括超 高横 坡 度 的确 定 ,超 高过 渡 方式 的选 择 、 超 高渐 变率 ; 缓 和段 长 度 的确 认 、 全超 高值 和 缓和 段上 超 高值 的计 算等 L 。 _一 超 高缓和 段 的长度 , 取5 m 整数倍 。 内容 , 本文 以 西宝 高速 太 白出 口连 接 太 白山景 区的 二级公 由于 是 新建 公 路 , 又是 绕 道 路 内边 轴旋 转 , 故 B值 为 路 其 中一个 弯道 为例说 明超 高 设计 。 路面 宽度 ,即 B = 7 . 5 , A i 取值 为 △i = i b = 4 %,超 高 渐 变率
【高速公路】第四章 4-5曲线上的超高与加宽
~ 360 ~ 105 <360 ~ 230 <230 ~ 150 <150 ~ 90 <90 ~ 60 <105 ~ 70 <70 ~ 55 <55 40 <40 ~ 30 <30 ~ 20 <20 ~ 15
3
~ 2160 ~ 1290 ~ 1220 ~ 1050 <2160 <1290 <1220 ~ 950 <950 ~ 770 <770 ~ 650 <650 ~ 560 <560 ~ 500 <500 ~ 440 <440 ~ 400 <1050 ~ 760 <760 ~ 550 <550 ~ 400
(2)有中间带的公路
①绕中间带的中心线旋转。如图3-10 (a) 。 先将外侧行车道绕中间带的中心旋转,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。此时,中央分隔带呈倾斜状。采 用窄中间带的公路可选用此方式,或中间带宽度小于4.5m的可采用此种方式。 ②绕中央分隔带边缘旋转。如图3-10 (b) 。 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。各种宽度不同的中间带均可选用此种方式。
B、 绕 中 线 旋 转 。 简 称 中 轴 旋 转 。 如 图 3- 8。 在 超 高 缓 和 段 之 前 , 先 将 路 肩 横 坡 逐 渐 变 为 路 拱 横 坡 , 再 以 路 中 线 为 旋 转 轴 , 使 外 侧 车 道 和 内 侧 车 道 变 为 单 向 的 横 坡 度 后 ,整 个 断 面 一 同 绕 中 线 旋 转 ,使 单 坡 横 断 面 直 至 达 到 超 高 横 坡 度 为 止 。 一 般 改 建 公 路 常 采 用 此 种 方 式 。
超高过渡介绍知识讲解
超高过渡介绍公路超高过渡一、低等级公路超高计算【示例1】山岭重丘区某新建二级公路,设计速度为40km/h,其中一平曲线半径R=150m,缓和曲线Ls=70m,路面宽度为B=7.0m,路肩宽度为0.75m,路拱坡度为iG=2%,路肩坡度iJ=3%,该曲线的主点桩号分别为:ZH=K1+028.665 、HY=K1+098.665 、QZ=K1+131.659 、YH=K1+164.653 、HZ=K1+234.653。
试计算各主点桩以及下列桩号:K1+040、K1+070、K1+180、K1+210处横断面上内外侧和路中线三点的超高值(设计高为路基边缘)。
(1)确定超高缓和段长度根据公路等级、设计速度和平曲线半径查表得圆曲线的超高值iy=5%,新建公路一般采用绕边线旋转,超高渐变率p=1/100,所以超高缓和段长度:Lc=B'△i/p=7×5%/(1/100)=35.0(m)而缓和曲线Ls=70m,先取Lc=Ls=70m,然后检查横坡从路拱坡度(-2%)过渡到超高横坡(2%)时的超高渐变率:p=3.5×[2%-(-2%)]/X0=3.5×[2%-(-2%)]/28=1/200>1/330或p=7×5%/70=1/200>1/330所以取Lc=Ls=70m。
(2)计算临界断面x0X0=iG/ih×Lc=2%/5%×70=28.0m(3)计算各桩号处的超高值超高起点为ZH(HZ)点,分别计算出x值,然后分别代入超高值计算公式(见《道路勘测设计》书)中计算,加宽过渡采用比例过渡,加宽值b=1.0m。
土路肩在超高起点前1m变成与路面相同的横坡,且在整个超高过过渡段保持与相邻行车道相同的横坡。
计算结果见下表。
超高值计算结果表桩号 x 加宽值bx 外侧超高值中线超高值内侧超高值K1+028.665(ZH) 0.000<x0=28 0.000 0.008 0.093 0.008+040 11.335< x0=28 0.162 0.073 0.093 0.004+070 41.335 >x0=28 0.591 0.245 0.126 -0.017+098.665(HY) 1.000 0.410 0.198 -0.065+131.659(QZ) 1.000 0.410 0.198 -0.0651+164.653(YH) 1.000 0.410 0.198 -0.065+180 54.653> x0=28 0.781 0.322 0.159 -0.037+210 24.653< x0=28 0.352 0.149 0.093 0.000+234.653(HZ) 0.000< x0=28 0.000 0.008 0.093 0.008(已知第一段坡度i1,第二段坡度i2,过度段长度l,待求点离第二横坡距离xa=x/l待求点i=(i2-i1)(1-3a2+2a3)+i1)二.超高缓和段长度计算超高缓和段的长度按下式计算:Lc=B'×△i/P式中: Lc——超高缓和段长度(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);△i——旋转轴外侧的超高与路拱坡度的代数差;P ——超高渐变率,其值根据计算行车速度和超高过渡方式从下表中查取。
超高过渡介绍
公路超高过渡一、低等级公路超高计算【示例1】山岭重丘区某新建二级公路,设计速度为40km/h,其中一平曲线半径R=150m,缓和曲线Ls=70m,路面宽度为B=7.0m,路肩宽度为0.75m,路拱坡度为iG=2%,路肩坡度iJ=3%,该曲线的主点桩号分别为:ZH=K1+028.665 、HY=K1+098.665 、QZ=K1+131.659 、YH=K1+164.653 、HZ=K1+234.653。
试计算各主点桩以及下列桩号:K1+040、K1+070、K1+180、K1+210处横断面上内外侧和路中线三点的超高值(设计高为路基边缘)。
(1)确定超高缓和段长度根据公路等级、设计速度和平曲线半径查表得圆曲线的超高值iy=5%,新建公路一般采用绕边线旋转,超高渐变率p=1/100,所以超高缓和段长度:Lc=B'△i/p=7×5%/(1/100)=35.0(m)而缓和曲线Ls=70m,先取Lc=Ls=70m,然后检查横坡从路拱坡度(-2%)过渡到超高横坡(2%)时的超高渐变率:p=3.5×[2%-(-2%)]/X0=3.5×[2%-(-2%)]/28=1/200>1/330或p=7×5%/70=1/200>1/330所以取Lc=Ls=70m。
(2)计算临界断面x0X0=iG/ih×Lc=2%/5%×70=28.0m(3)计算各桩号处的超高值超高起点为ZH(HZ)点,分别计算出x值,然后分别代入超高值计算公式(见《道路勘测设计》书)中计算,加宽过渡采用比例过渡,加宽值b=1.0m。
土路肩在超高起点前1m变成与路面相同的横坡,且在整个超高过过渡段保持与相邻行车道相同的横坡。
计算结果见下表。
超高值计算结果表桩号x 加宽值bx 外侧超高值中线超高值内侧超高值K1+028.665(ZH)0.000<x0=28 0.000 0.008 0.093 0.008+040 11.335< x0=28 0.162 0.073 0.093 0.004+070 41.335 >x0=28 0.591 0.245 0.126 -0.017+098.665(HY) 1.000 0.410 0.198 -0.065+131.659(QZ) 1.000 0.410 0.198 -0.0651+164.653(YH) 1.000 0.410 0.198 -0.065+180 54.653> x0=28 0.781 0.322 0.159 -0.037+210 24.653< x0=28 0.352 0.149 0.093 0.000+234.653(HZ)0.000< x0=28 0.000 0.008 0.093 0.008(已知第一段坡度i1,第二段坡度i2,过度段长度l,待求点离第二横坡距离xa=x/l待求点i=(i2-i1)(1-3a2+2a3)+i1)二.超高缓和段长度计算超高缓和段的长度按下式计算:Lc=B'×△i/P式中:Lc——超高缓和段长度(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);△i——旋转轴外侧的超高与路拱坡度的代数差;P ——超高渐变率,其值根据计算行车速度和超高过渡方式从下表中查取。
平曲线、超高、竖曲线、超高
平曲线、超高、竖曲线、超高在线形设计时,各级公路(高速公路和一级公路除外)的视距应不小于两倍停车视距;并应根据需要,结合地形设置保证超车视距的路段。
平曲线半径:当汽车在平曲线上行驶时,所产生的横向力应不超过轮胎与路面摩阻力所允许的界限,并使驾驶员无不顺适感觉。
平曲线半径、行车速度、路面超高和横向摩阻系数[kg2]的关系式为[147-01],[kg2]其中(+)直接关系到汽车在平曲线上行驶时的安全和顺适感。
极限最小半径:是公路受到地形或地物等限制所允许采用的最小半径。
其计算的条件是:为0.10(=120公里/小时)~0.15(=40公里/小时),这时驾驶员仍感顺适;是路面超高允许最大值,一般用6%,个别用8%,特殊情况下用10%。
一般最小半径:为使公路平面线型在整体组合上不致不协调,驾驶员感到较为顺适的常用的最小半径。
这时,为0.05~0.06;为6%~8%,不用10%。
不设超高的最小半径公路的平曲线保持直线上的路拱(即不设超高),驾驶员不感到有弯道的最小半径,这时,为0.035;为-2%或-1.5%。
回头曲线:当公路需要展线以争取高程,而又受地形限制不能继续前进而须折返展线时,在折返处设转角一般大于180°的平曲线,称为回头曲线。
回头曲线因受地形限制,常采用极限甚至小于极限的最小半径。
超高:汽车在平曲线上行驶时产生离心力,设置超高,可抵消其部分离心力,使汽车不致向外倾覆。
超高值过大不利于驾驶操作和行车安全,也不利于公路养护、施工;过小则不利于排水。
专供汽车行驶的高速公路,一级公路的超高横坡度不超过10%,其他各级公路不超过8%。
在积雪寒冷地区,最大超高横坡度不超过6%。
平曲线加宽:汽车在平曲线上行驶时,后轮的轨迹在前轮的内侧,其车轮所占有宽度比在直线上的要宽,因此车道内侧应予加宽。
加宽值视车型和平曲线半径()而定,[kg2]一般可按/2计算。
式中为汽车前后轴距;如为半挂车时,可分别按牵引车和挂车的前后轴距[kg2],计算。
【高速公路】第四章-4-5曲线上的超高与加宽解析
<3240 <1940 <1710 <1550 <1240 <1130 <810 <720 <1710 <1550 <810 <720 <1210 <1130 <390 <360 <780 <720 <230 <210 <390 <360 <105 <95
3
~ 2160 ~ 1290 ~ 1220 ~ 1050 ~ 830 ~ 750 ~ 570 ~ 460 ~ 1220 ~ 1050 ~ 570 ~ 460 ~ 840 ~ 750 ~ 270 ~ 230 ~ 530 ~ 460 ~ 150 ~ 130 ~ 270 ~ 230 ~ 70 ~ 60
<1620 <970 <950 <760 <620 <520 <430 <300 <950 <760 <430 <300 <630 <520 <200 <150 <390 <300 <110 <80 <200 <150 <55 <40
5
~ 1300 ~ 780 ~ 770 ~ 550 ~ 500 ~ 360 ~ 340 ~ 190 ~ 770 ~ 550 ~ 340 ~ 190 ~ 500 ~ 360 ~ 150 ~ 90 ~ 300 ~ 190 ~ 80 ~ 50 ~ 150 ~ 90 40 ~ 25
4-5 弯道的超高与加宽
一、超高 1.定义
为抵消车辆在曲线路段 上行驶时所产生的离心 力,在该路段横断面上 设置的外侧高于内侧的 单向横坡,称之为超高。 当汽车行驶在设有超高 的弯道上时,汽车自重 分力将抵消一部分离心 力,从而提高行车的安 全性和舒适性。超高的 布置如图所示。
公路平曲线设计中的超高设计
合 商 丘 市 内 一 连 接 飞 机 场 的 二 级 公 路 改
尺为 圆 曲线 半径 ( , m) 本文 采 用 8 0 ; 0m
R
R
造 工 程 对 超 高 设 计 计 算 中 的 一 些 具 体 环
节进 行说 明。
由拟 合 计 算 公式 计 算 的 值 取 整 后 为 为横 向力系数。 0 0 。 该 值 代入 ( ) 即 可 求得 超 高 值 , .3 将 1式 计 公式 中 的 和 R 都 好 确 定 , 不 再 做 就 算 结果 取 整 后 为4 %。 赘 述 。 里 主 要 讲 一 下 横 向 力 系数 的 取 这
工业技术
SC TNG2 N 圆 CE E0Y0 0I I &CL 1 j E H0. 。 2 N . 2 。 6 1
公 路 平 曲线 设 计 中的 超 高设 计
王 敬一 ’ 刘亚 (. 1 商丘 市公 路局设 计 院 ; 2 商丘 市公 路局质 检站 河南 商丘 .
46 0 ) 7 0 0
摘 要: 本文结合 商丘 市 内连接 飞机 场的二级公 路改建 工程 , 对公路 超 高计算过程进 行 了详 细的说 明, 着重分析 了超 高值 , 高缓和段 长 超 度及 计算 参数 等 的确定 方法 , 明 了设计 计算 的过 程 。 阐 关键词 : 高 超 高渐 变率 超 高缓和段 超 中 图 分类 号 : 1 U4 2 文 献标 识 码 : A 文 章编 号 : 7 —3 9 ( 0 1 0 ( ) 0 9 0 1 2 7 12 1 ) 9b 一0 9 - 2 6 在弯道 上 , 当车 辆 行 驶 在 双 向横 坡 的
1 工程概况
论。 下 的 的计 算 公 式 。 无 中 间 带 的 道 路 行 车 道 , 直 线 段 横 在 我 国《 路 路 线 设 计 规 范 》J GD 0 公 (T 2 — 路 肩横 坡 为 3 , 中央 分 隔 带 。 % 无 由于 需 要 , 断 面 是 以 中线 为 脊 向两 侧 倾 斜 的路 拱 。 需 在 处 设 置超 高 , 高 值 确 定 为4 圆 曲线 2 0 ) 超 %, 0 6 中规 定 的 平 曲线 极 限 最 小 半 径 一 般 最 小半 径 和 不 设 超 高 最 小 半 径 计 算 所 采 用 路 面 要 由双 向 倾 斜 的 路 拱 形 式 过 渡 到 具 半径 为 80 。 0m 有 超 高 的 单 向 倾 斜 的 超 高 形 式 , 侧 逐 外 表 1 特征 半径 R与 的 对应 关 系 渐 抬高 。 一 过程 中 , 车 道外 侧是 绕 中 这 所
《道路勘测设计》重要知识点汇总十二
《道路勘测设计》重要知识点汇总十二331.超高值的计算平曲线上设置超高以后,中央分隔带边缘和行车道外侧边缘与设计高的高差,应予以计算并列于“路基设计表”中,以便于施工。
对于整体式断面的高速公路超高的过渡方式有前文所述三种,在实际的设计中应用较多的是绕中央分隔带边缘旋转和绕行车道中心线旋转这两种方法。
在超高过程中,内外侧同时从超高缓和段起点开始绕各自旋转轴旋转,外侧逐渐抬高,内侧逐渐降低,直到HY(或YH)点达到全超高。
332.加宽原因汽车在曲线上行驶时,每个车轮所走过的轨迹是不一样的。
后轴内轮行驶轨迹的半径是很小的,而且偏向曲线内侧,前轴外轮的轨迹半径最大。
因此,汽车在曲线上行驶要比直线上多占用一部分宽度。
此外,汽车在曲线上行驶,其行驶轨迹并不完全与理论行驶轨迹相吻合,而是有一定的摆动偏移,为了保证汽车在曲线上和在直线上具有同样的富余宽度,故需要路面加宽来弥补,以策安全,这种在曲线上适当拓宽路面的形式称为平曲线加宽。
333.加宽过渡段的长度对于设置回旋线或超高过渡段时,加宽过渡段长度应采用与回旋线或超高过渡段长度相同的数值;对于不设回旋线或超高过渡段时,加宽过渡段应按渐变率为1∶15且长度不小于10m 的要求设置。
334.加宽过渡方式在加宽过渡段上,路面的宽度逐渐变化。
高速公路加宽过渡段的设置可采用不同的加宽过渡方式。
335.道路建筑限界道路建筑限界又称净空,是为保证车辆、行人的通行安全,对道路和桥面上及隧道中规定的一定的高度和宽度范围内不允许有任何障碍物侵入的空间界限。
它由净高和净宽两部分组成。
在横断面设计时,应充分研究各路幅组成要素与公路公共设施之间的关系,在有限的空间内合理安排、正确设计,道路标志、标牌、护栏、照明灯柱、电杆、行道树、桥墩、桥台等设施的任何部件不能侵入建筑限界之内。
336.《标准》对建筑限界的规定当设置中间带、加减速车道、爬坡车道、紧急停车带、避险车道和错车道时,还应计入该部分宽度;桥梁、隧道设置人行道、检修道时,建筑限界应包括所增加的宽度;高速公路、一级公路、二级公路的净高应为5.0m;三级公路、四级公路的净高应为4.5m。
平曲线超高与缓和曲线
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现 。确定缓和曲线长度的主要因素是曲率缓和与超 高缓和 ,而加宽缓和不作为缓和曲线长度的控制因 素 。《标准》3. 0. 13 条“缓和曲线中”规定 “: 缓和曲 线采用回旋线 ,缓和曲线的长度应根据计算行车速 度求算 ,并尽量采用大于表 3. 0. 13 所列数值 。”标准 中规定的缓和曲线的最小长度主要从曲率缓和考 虑 ,以保证驾驶员从容行驾驶和乘车舒适为目的 ,用 3s 行程作为缓和曲线最低限度的控制值 。该值只 有在地形 、地物受到严格限制时才予采用 。在一般 情况下 ,当圆曲线部分需设置超高时 ,缓和曲线还应 满足超高过渡的要求 ,缓和曲线的长度至少能完全 包括超高缓和段的长度 ,但如果按超高渐变率求出 的缓和段长度比缓和曲线还要长时 ,则必须延长缓 和曲线路段 。通常情况下缓和曲线是能满足超高缓 和要求的 。但采用缓和曲线最小长度连接小半径曲 线时 ,由于行车道外边缘相对坡度的变化受行车道 宽度的限制 ,缓和曲线长度能否满足超高缓和段的 要求 ,应进行复核验算 。在实际设计工作中 ,缓和曲 线并不单纯作为曲率和超高变化的缓和段 ,而应作 为在视觉上获得圆滑线形的条件 。为了满足视觉条 件的要求 ,应在圆曲线半径 1 - 1/ 3 范围内选取回旋 曲线的参数 A ,缓和曲线长度随着圆曲线半径的增 大而增长 ,以利于视觉和线形美学上的要求 ,使线形 美观协调 。 6 设计方法
1 前言 公路几何线形是将路线平面 、纵断面 、横断面结
合在一起的三维立体线形 ,设计时应综合考虑 ,保证 路线总体的均衡连续性 。设计公路线形时 ,在保证
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
汽车行驶的安全性 、舒适性和经济性的同时 ,还应考 虑线形与地形 、地物 、景观等自然条件相协调以及技 术和经济的合理性 。缓和曲线和超高设计是公路几 何线形的重要组成部分 ,对于保证线形的顺适 、流
超高计算
示例二
• 平原区某新建高速公路,设计速度为120km/h,其中一 平曲线半径R=2000m,缓和曲线Ls=180m,曲线左偏, 路幅宽度组成为2×(1.5+0.75+7.5+3.25+0.75)m, 其中外侧路缘带宽0.5m包含在3.25m的硬路肩内。路拱 坡度为iz=2%,路肩坡度iJ=3%。该曲线的主点桩号分 别为:ZH=K3+244.691 、HY=K3+424.691 、QZ= K3+919.271 、YH=K4+413.852 、HZ=K4+593.852。 试计算各主点桩以及桩号K3+340、K3+400、K4+460、 K4+510处的横断面上中央分隔带边缘(D)、外侧路缘带 边缘(C)、硬路肩外侧边缘(B)、路基外侧边缘(A)共8个点 的超高值(设计高的位置为中央分隔带边缘)。
缓和曲线 Ls=180m>Lc=105m。取 Lc=180m 时,横坡从路拱坡度(-2%)过
渡到超高横坡(4%)时的超高渐变率:
p=
8.75 ´ (4% + 2%) 1 1 » < 180 342.8 330
②又因为不设超高的半径为 5500m,此点距 ZH 点的距离为:
A2 2000 ´ 180 L= = = 65.45 m 5500 5500
根据此条件确定的超高缓和段长度为:180-65.45 =114.54m ,取整为 115m。此 时横坡从路拱坡度(-2%)过渡到超高横坡(4%)时的超高渐变率:
p=
8.75 ´ (4% + 2%) 1 1 » > 115 219 330
满足排水的要求,且满足不设超高的曲率半径的要求,所以取 Lc=115m。 综合①、②取 Lc=115m。
公路平面设计--平曲线超高
最大超高值
半径与超高
超高缓和段
平顺过度,一般以Lc表示.
六Байду номын сангаас渐变方式
平顺过度,一般以Lc表示.
绕未加宽时内边轴
优点:线形美观,视 线连续; 缺点:高差变化大. 适用于新建道路.
绕中轴
优点:高差影响较小; 缺点:视线有凹陷. 适用于改建道路.
绕外边轴
优点:最大限度保证 上净空; 缺点:高差变化大, 视线有凹陷. 适用于公路净空受 限的道路.
《公路平面设计》
——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。
计算公式及渐变率
关于道路设计中超高和加宽值的探讨分析
关于道路设计中超高和加宽值的探讨分析摘要:虽然我国关于道路的相关规范中提供了道路设计中最大超高和加宽值与设计速度对应关系的通用表,但是在道路实际设计过程中仍然存在一定的问题。
比如,随着计算机技术及信息技术的快速发展,道路类的计算软件也大量出现,在极大的方便了道路超高和加宽值计算的同时,部分道路超高加宽计算人员因为过分依赖道路类计算软件,进而造成对道路超高和加宽的认识有误,出现对道路设计中的超高和加宽值原理本质认识不够的情况。
笔者根据自身多年相关从业经验并结合广泛的社会实践研究,就道路设计中超高和加宽值展开了相关探讨,望能提供有效借鉴。
关键词:道路;超高过渡段;加宽;探讨0引言随着社会经济的不断发展,我国城市化进程不断推进,交通道路发展的重要性不言而喻,经济的迅猛发展对交通道路建设提出了更高的要求,而道路设计中的超高和加宽值的计算及设计的规范与否,直接关系到道路的建设与发展,所以要重视道路设计中的超高和加宽值的探讨分析,以促进我国交通道路网的发展。
本文结合我国交通道路的相关设计规范并结合道路设计中的发展实际,就道路设计中超高和加宽值的设置,提出了应该按照横向力系数、两侧用地、道路纵坡和建筑环境等相关因素的明确规定[1-2]。
1道路设计中超高的相关概述1.1超高的设定意义在道路的弯道上,车辆在双向横坡的车道外侧的行驶过程中,如果车重的水平分力能增大横向侧滑力,那么利用的圆曲线半径不能比不设定超高的最小半径还小,因此为了让车辆在曲线道路段行驶过程中产生的离心力消失,就必须在曲线路线的外侧路面横坡构成和内侧路面同坡度的单坡横断面。
1.2超高的计算公式按照规范的圆曲线半径计算公式,可以得出道路设计中的超高计算公式,具体如下:其中V表示设计速度,单位为km/h;R表示圆曲线半径,单位为m;表示横向系数,以轮胎和路面计算i表示路面横坡或者高横坡,并用小数来表示。
当确定了设计速度、圆曲线半径时,在同一设计速度及圆曲线半径下能得出不同的道路超高。
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)。
公路路线的超高设计
刍议公路路线的超高设计摘要:超高设计是路线设计中的重要环节,也是曲线路段安全设计的关键内容之一。
超高设计是否与平纵面线形相协调将直接影响到超高路段的路面排水以及车辆曲线行驶的横向稳定性和舒适安全性。
关键词:公路路线;超高值;设计;分析公路超高设计合理与否直接影响车辆的行车安全。
特别是车辆组成部分以大货车为主的高速公路上经常出现货车内翻事故,而在行驶速度相对较高的下坡路段,又较易出现小车的外侧滑事件。
以上事故多半是由于道路超高设计不合理造成的,如何根据不同情况选择合理的超高才能保障路面的正常排水功能,保障行车安全,而且不影响路观是本文探讨的主要内容,总之,合理设置超高在公路整体设计中具有相当重要的地位。
一、超高设计的概述公路路线设计中为了消除车辆在曲线路段上行驶所生成的离心力,通常在设计中将公路路面设计成为内侧低于外侧的单向横坡面,即公路曲线超高。
超高设计的目的是为了促进向心力的形成,使其与高速下行驶汽车的离心力相平衡。
汽车在横向状态下可保持稳定的前提是路面与轮胎间的摩擦力、横向坡度与离心力保持平衡,公路路线超高设计是车辆可在曲线路段的横向状态下保持稳定行驶及行车安全的重要保障,超高设计是否合理将会对行车的安全与路面排水造成影响,超高设计并不是一成不变的,设计者应结合公路曲线段的实际情况进行灵活设计。
1.1 曲线半径与超高值的取值范围r代表曲线半径,v2代表设计行驶速度(km/h);μ为横向力系数;i为路面横坡度,即为超高值。
其中,μ为计算超高与平曲线半径的基本参数,但易受路面特征、自然条件、轮胎、车速、荷载力等因素影响;i的确立应综合考虑曲线半径、行车速度、路面类型、车辆组成、路线自然条件等因素。
1.2 μ的取值范围当汽车在曲线路段上以稳定的速度行驶时,μ的取值关系到该曲线设置的超高值。
μ取值的大小关乎到行车的舒适感,轮胎的磨耗、燃料的消耗值以及车辆在曲线路段上行驶的横向稳定性。
所以μ的取值工作极为关键,一般情况下μ的取值越小越好。
公路设计中圆曲线超高值的计算方法分析
f < 0 . 1 0时 , 不感 到有曲线存在 , 很平稳 ;
f = 0 . 1 5时 , 略感 到 有 曲线 存在 , 但 尚平稳 ; f = 0 . 2 0时 , 已感 到 有 曲线 存 在 , 并 感到 不平 稳 ;
f = 0 . 3 5时 , 感 到有 曲线存 在 , 并感 到不平 稳 ;
笔 者 近年 来 查 阅 国 内的相 关 论文 与书 籍 , 并 没
有找到平 曲线半径与超高数值的对应计算关系。但
是在 国外 的相 关 资料 中 , 有 关 于 圆 曲线 半 径 与 超 高 值 的计算 方法 , 本论 文将 介绍 《 A P o l i c y o n G e o me t i r c D e s i g n o f H i g h w a y s a n d S t r e e t s }( A A S H T O 2 0 0 1 ) 中
时, 横 向力 系数与乘 客感 觉 的关 系如下 :
4 e或 f 在 曲线 范 围的分 配 对 于某 一既 定 的设 计 速度 , 采 用 e或 f 或 两 者
来 抵消行 驶 在 曲线 上 的离心 力 , 共 有 5中方 法 , 得 出
2 0 1 4年
第1 0期
卢艳 坤 : 公路设计 中圆曲线超高值 的计算方 法分 析
( 1 ) 方 法一 : 图 1 各 图 中所 示 的① 表 超 高或 0 鲁 o 暑 > 主 ~ a d j ∞ 量童 , 口 0 示 u J P l s ●
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新建公路平曲线中的超高设计
摘要: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。
关键词: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:
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2009.
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[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。