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x0

X0＝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

+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 -0.065

1+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x

a=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。

计算行车速度(km/h) 超高旋转轴位置

中线边线

120 1/125 1/200

100 1/225 1/175

80 1/200 1/150

60 1/175 1/125

40 1/150 1/100

30 1/125 1/75

20 1/100 1/50

根据上式计算的超高缓和段长度应取成5m的整倍数，并不小于10m的长度。公式中有关参数的具体取值如下：

1．无中间带的公路

a) 绕行车道中心旋转：

B'=B/2 ，△i=ih+iG

b) 绕边线旋转

B'=B ，△i=ih

式中：B ——行车道宽度(m)(图6-5)；

ih ——超高横坡度；

iG——路拱横坡度。

2．有中间带的公路

a) 绕中央分隔带边缘旋转：

B'=b1+B+b2 ，△i=ih+iG

b) 绕各自行车道中心旋转：

B'=B/2+b2 ，△i=ih+iG

式中：B——半幅行车道宽度(m)；

b1——左（或右）半幅左侧路缘带宽度(m)；

b2——左（或右）半幅右侧路缘带宽度(m)；

ih ——超高横坡度；

iG——路拱横坡度。

三．超高缓和段的确定

超高缓和段长度主要从两个方面来考虑：一是从行车舒适性来考虑，缓和段长度越长越好；二是从横向排水来考虑，缓和段长度短些好，特别是路线纵坡较小时，更应注意排水的要求。

确定缓和段长度Lc时应考虑以下几点：

(1) 一般情况下，取Lc＝Ls(缓和曲线长度)。即超高过渡在缓和曲线全长范围内进行。

(2) 若Ls＞Lc，但只要横坡从路拱坡度（－2％）过渡到超高横坡（2％）时，超高渐变率P≥1/330，仍取Lc＝Ls。

否则，有两种处理方法：

①在缓和曲线部分范围内超高

根据不设超高圆曲线半径和超高缓和段长度计算公式计算出超高缓和段长度，然后取两者中的较大值，作为超高过渡段长度，并验算超高渐变率，如果不满足，则需采用分段超高的方法。

②分段超高

超高过渡在缓和曲线全长范围内按两种超高渐变率分段进行，第一段从双向路拱坡度iz过渡到单向超高横坡iz时的长度为Lc1=660B'iz（B'为外侧行车道宽度，包括路缘带）；第二段的长度为Lc2