第13讲 横断面设计4-2.ppt

,第四节路拱及超高,一、路拱及其横坡度1.路拱的概念形式：直线型、折线型、抛物线形、直线接抛物线形2.路拱横坡度：对于不同类型的路面由于其表面的平整度和透水性不同，再考虑当地的自然条件选用不同的路拱坡度。,（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表示；,二、曲线超高,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：,（二）、超高横坡度的计算,1超高横坡度计算公式：,2.最大超高和最小超高,最小超高：等于路拱度。,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。,（三）超高过渡方式：,1.无中间带道路的超高过渡,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；绕中央分隔带边缘旋转：各种宽度中间带的均可采用绕各自行车道中线旋转：车道数大于4条的公路可采用,1.绕路面内边缘旋转：,（四）超高缓和段长度的确定,p超高渐变率,附加纵坡:,2.绕路面中线旋转：,（四）超高缓和段长度,附加纵坡:,3.规范推荐公式：,式中：Lc超高缓和段长（m）；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：绕路面内边缘线旋转=B/2：绕路中线旋转i超高坡度与路拱坡度的代数差（%）；i=ih：绕路面内边缘线旋转i=ih+iG：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。,4.超高缓和段长度的确定,1)2）当应修改平面线形，使3）当且则还取4）不设缓和曲线时，超高过度段在直线和圆曲线上各取一半。,1.超高形成过程：(1)绕路面内边缘线旋转,（五）横断面上超高引起的高差值计算,双坡阶段,全超高阶段,旋转阶段,路肩,双坡阶段,全超高阶段,旋转阶段,1.超高形成过程：(2)绕路面中线旋转,（五）横断面上高差值的计算,(1)正常断面：,2.绕路面内边缘线旋转超高高差值计算方法,定义：超高高差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。,（2）起始断面：ZH（HZ）,（3）双坡断面：（xx0）,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。,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%）。,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：,iG,双坡断面超高值计算：（xx0）,旋转轴,双坡断面超高值计算：（xx0）,式中：x计算里程桩号离开超高缓和段起点的距离。x=Lcz-ZH或x=HZLcz加宽值计算：正比例过渡：,高次抛物线过渡：bx=(4k3-3k4)b,（4）旋转断面：（xx0）,旋转阶段横坡度ix：,旋转轴,旋转阶段超高值：,旋转轴,（5）全超高断面：,(1)正常断面：,3.中线旋转超高高差值计算方法,（2）起始断面：ZH（HZ）,（3）双坡断面：（xx0）,双坡阶段长度x0计算：,iG,双坡断面超高值计算：（xx0）,旋转轴,（4）旋转断面：（xx0）,旋转轴,（5）全超高断面：,旋转轴,4、设中间带公路的超高高差值计算（见书P116）,（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。（2）绘制两侧路面边缘线。用实线绘出路线前进方向右侧路面边缘线，用虚线绘出左侧路面边缘线。若路面边缘高于路中线，则绘于基线上方，反之；绘于下方。路边缘线离开基线的距离，代表横坡度的大小（比例尺可不同于基线）。（3）标注路拱横坡度。向前进方向右侧倾斜的路拱坡度为正，向左倾斜为负。,超高方式图绘图规则：,（六）路面超高方式图的绘制,-,边轴旋转,中轴旋转,例1：某山岭积雪冰冻地区新建二级公路，路面宽7.0m，路肩宽0.75m，路拱横坡度1.5%，路肩横坡度3%，有一平曲线半径R=200m，超高缓和段长度为50m，加宽按正比例过渡，试完成表中关于平曲线路基顶面的超高与加宽计算。,解：1.ZH：外=内=0.75*（0.03-0.015）=0.01中=0.75*0.03+3.5*0.015=0.082.+500，外=中=0.75*0.03+3.5*0.015=0.08内=0.75*0.03-（0.75+0.2）*0.015=0.013.+520，外=0.75*0.03+（7+0.75）*0.026=0.23中=0.75*0.03+3.5*0.026=0.11内=0.75*0.03-（0.75+0.52）*0