第五章横断面设计3

1、教学内容：教学内容：l 1. 超高过渡方式超高过渡方式l 2. 超高缓和段长度的确定超高缓和段长度的确定l 3. 超高值计算方法超高值计算方法（第（第1717讲）讲）第第5 5章章 横断面设计横断面设计 l 1. 超高横坡度如何确定？超高横坡度如何确定？l 2. 超高过渡方式有几种？怎样完成超高过渡？超高过渡方式有几种？怎样完成超高过渡？l 3. 各级公路超高过渡段长度怎样确定？各级公路超高过渡段长度怎样确定？重点解决的问题：重点解决的问题：1.1.超高及其作用超高及其作用n定义：超高是指定义：超高是指在平曲线段，为克服车辆所受的离心力，将在平曲线段，为克服车辆所受的离心力，将路面做成向内路面

2、做成向内侧倾斜的单向横坡的断面形式。侧倾斜的单向横坡的断面形式。n 当汽车在弯道上行驶时，将受横向力的作用，用横向力系数当汽车在弯道上行驶时，将受横向力的作用，用横向力系数表示；表示；iRV1272n 减小横向力的方法：减小横向力的方法：n 增大曲线半径：有时是困难的增大曲线半径：有时是困难的n 降低车速：设计中不推荐降低车速：设计中不推荐n 增大向内侧倾斜的横坡增大向内侧倾斜的横坡设置超高横坡（成本低、效果好）设置超高横坡（成本低、效果好） 设置超高后设置超高后 ：biRV1272RVib1272n 各圆曲线半径所设置的超高值应根据设计速度、圆曲线半径、公路条件、各圆曲线半径所设置的超高值应

3、根据设计速度、圆曲线半径、公路条件、自然条件等经计算确定。自然条件等经计算确定。RVib1272RVib1272n 最小超高值：应与公路直线部分的正常路拱横坡度值一致。最小超高值：应与公路直线部分的正常路拱横坡度值一致。n 实用超高横坡度实用超高横坡度确定方法：由确定方法：由规范规范查表确定。查表确定。设计速度（设计速度（km/h）806040超高值（超高值（%）642 二级公路、三级公路、四级公路接近城镇且混合交通量较大的路段，车速二级公路、三级公路、四级公路接近城镇且混合交通量较大的路段，车速受到限制时，其最大超高值可按下表执行。受到限制时，其最大超高值可按下表执行。 n 最大超高值：最大

4、超高值：l 超高横坡度超高横坡度计算公式：计算公式：圆曲线半径与超高横坡度关系推荐圆曲线半径与超高横坡度关系推荐表（表（公路路线设计规范公路路线设计规范JTJ011-95JTJ011-95）(1)无中间带公路无中间带公路l绕内侧车道边缘旋转：新建工程宜采用此种方式。绕内侧车道边缘旋转：新建工程宜采用此种方式。l绕路中线旋转：改建工程可采用此种方式。绕路中线旋转：改建工程可采用此种方式。l绕外侧车道边缘旋转：路基外缘标高受限制或路容美观有特殊要求绕外侧车道边缘旋转：路基外缘标高受限制或路容美观有特殊要求时可采用此种方式。时可采用此种方式。2. 超高过渡方式：超高过渡方式：l绕中间带的中心线旋转：

5、中间带宽度小于或等于绕中间带的中心线旋转：中间带宽度小于或等于4.5m的公路可采用。的公路可采用。l绕中央分隔带边缘旋转：各种宽度中间带的公路均可采用。绕中央分隔带边缘旋转：各种宽度中间带的公路均可采用。l分别绕行车道中线旋转：车道数大于分别绕行车道中线旋转：车道数大于4条的公路可采用。条的公路可采用。 (3)分离式路基公路分离式路基公路l分离式路基公路的超高过渡方式，宜按无中间带公路分别予以过渡。分离式路基公路的超高过渡方式，宜按无中间带公路分别予以过渡。(2)有中间带公路有中间带公路2. 超高过渡方式：超高过渡方式：zibB（1 1）绕路面内边缘线旋：）绕路面内边缘线旋：3. 超高缓和段长

6、度超高缓和段长度 LcBiLcHib22iHpBiiBiLcbb2p超高渐变率超高渐变率n 附加纵坡附加纵坡 : : Lcib2iHzibbiB（2 2） 绕路面中线旋转：绕路面中线旋转： n 附加纵坡附加纵坡 : : LciiBLcHib2)(12212)(iiiBLcbpiiBLcb2)(1Lc3. 超高缓和段长度超高缓和段长度 （3 3）规范规范推荐公式：推荐公式： 式中：式中：Lc超高缓和段长超高缓和段长 （m）；）； 旋转轴至行车道（设路缘带时为路缘带）外侧边缘的宽度；旋转轴至行车道（设路缘带时为路缘带）外侧边缘的宽度；n =B：绕路面内边缘线旋转：绕路面内边缘线旋转n =B/2：绕

7、路中线旋转：绕路中线旋转n i超高坡度与路拱坡度的代数差（超高坡度与路拱坡度的代数差（%）；）；n i = ib： 绕路面内边缘线旋转绕路面内边缘线旋转n i = ib+i1：绕路中线旋转：绕路中线旋转n 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。侧边缘线之间的相对坡度。pLiC3. 超高缓和段长度超高缓和段长度 l多车道公路的超高缓和段长度，视车道数计算之值乘以下列系数：多车道公路的超高缓和段长度，视车道数计算之值乘以下列系数：l 从旋转轴到行车带边缘的距离从旋转轴到行车带边缘的距离 系数系数l 2

8、2车道车道 1.51.5l 3 3车道车道 2.02.0ZHHY（1）超高形成过程：）超高形成过程： （三个阶段）（三个阶段） l绕路面内边缘线旋转绕路面内边缘线旋转4. 横断面上超高值的计算横断面上超高值的计算双坡阶段双坡阶段全超高阶段全超高阶段旋转阶段旋转阶段双坡阶段双坡阶段 旋转阶段旋转阶段全超高阶段全超高阶段ZHHY双坡阶段双坡阶段全超高阶段全超高阶段旋转阶段旋转阶段4. 横断面上超高值的计算横断面上超高值的计算（1）超高形成过程：）超高形成过程： （三个阶段）（三个阶段）l绕路面内边缘线旋转绕路面内边缘线旋转l绕路面中线旋转绕路面中线旋转双坡阶段双坡阶段 旋转阶段旋转阶段全超高阶段全

9、超高阶段（2）路线设计高程）路线设计高程l 新建公路：新建公路：高速公路和一级公路（整体式路基）采用中央分隔带的外侧高速公路和一级公路（整体式路基）采用中央分隔带的外侧边缘高程；边缘高程； 二、三、四级公路采用路基外边缘高程；设置超高、加宽地二、三、四级公路采用路基外边缘高程；设置超高、加宽地段为超高、加宽前的路基设计高程；段为超高、加宽前的路基设计高程；l 改建公路：一般按新建公路规定办理，也可视具体情况而采用行车道中改建公路：一般按新建公路规定办理，也可视具体情况而采用行车道中线标高。线标高。4. 横断面上超高值的计算横断面上超高值的计算（1）超高形成过程：）超高形成过程： （三个阶段）（

10、三个阶段）l绕路面内边缘线旋转绕路面内边缘线旋转l绕路面中线旋转绕路面中线旋转双坡阶段双坡阶段 旋转阶段旋转阶段全超高阶段全超高阶段BiJbJiGbJGiiJh中h肩h肩路线设计高程路线设计高程路面宽度路面宽度路肩宽度路肩宽度（土路肩）（土路肩） 正常断面：正常断面：20J JGJ JBhb iihb ih中面肩（3）超高值计算方法）超高值计算方法 定义：定义：超高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超高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。路基设计高程的高差。绕路面内边缘线旋转：绕路面内边缘线旋转：起始断面：起始断面：ZH ZH （HZH

11、Z） )ii (bhhiBibhGJJccGJJc2BiJbJiGbJGihchchc02ccGJJchhiBibh新新规范规范BiJbJbiGiGihbJchcch路线设计高程路线设计高程旋转轴h0=bJiGib全超高断面：全超高断面： bJJJcbJJcbJJJci )bb(ibhiBibhi )bB(ibh2新新规范规范公式公式2()()cJ JbJ JbcJ JbcJ JJbcJ JJJJhb iBib iBiBhb iihb ibb ihb ibb ibi （ib3%)(ib3%)双坡断面：（双坡断面：（xx0）LciixbG0iGihiGBn 双坡阶段长度双坡阶段长度x0计算：计算

12、：n 超高过渡原则：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。路面外边缘高程按正比例升高，直到超高横坡断面。路面横坡度按正比例增加，直到超高横坡度。路面横坡度按正比例增加，直到超高横坡度。BiBiLcxbG0n规范规范7.5.6条规定，当线形设计须采用较长的回旋线时，横坡度由条规定，当线形设计须采用较长的回旋线时，横坡度由2%（或（或1.5%）过渡到）过渡到0%路段的超高渐变率不得小于路段的超高渐变率不得小于1/330（0.3%）。）。003. 001xBipGn若若p10.3%，不利于路面横向排水，应限制，不利于路面横向排水，应限制x0的长度。的长度。n可按可按p1=0.3

13、%计算计算x0： BipBixGG33010n双坡阶段长度双坡阶段长度x0计算：计算：n 超高过渡可设在回旋线的某一区段范围内（超高过渡可设在回旋线的某一区段范围内（ Lc3%）2()cxxcxJ JxcxJ JjxxcxxJhB iBhb iihb ibb ihbi l绕分隔带边缘旋转超高值的计算绕分隔带边缘旋转超高值的计算n硬路肩边缘：硬路肩边缘：n土路肩边缘：土路肩边缘： （1）直线路段断面：）直线路段断面：n行车道边缘：行车道边缘： 111ibh绕分隔带边缘旋转超高值的计算绕分隔带边缘旋转超高值的计算2212ibhh3323ibhh（2）全超高断面：）全超高断面：n旧旧规范规范：硬路肩

14、宽度：硬路肩宽度2.25m时，外侧路肩按向外侧倾斜。时，外侧路肩按向外侧倾斜。biibiibiibhh,ibhh,i )bb(h32321211boobooboibhh,ibhh,ibh3232121133232212ibhh,ibhhooOoibibn新新规范规范：外侧土路肩按向外侧倾斜：外侧土路肩按向外侧倾斜：3323ibhhoo3323ibhhii（ib3%）（ib3%）n旧旧规范规范：硬路肩宽度：硬路肩宽度2.25m时，外侧路肩按向外侧倾斜。时，外侧路肩按向外侧倾斜。ibibn新新规范规范：外侧土路肩按向外侧倾斜：外侧土路肩按向外侧倾斜：（3）双坡断面：（）双坡断面：（xx0）n双坡阶

15、段长度双坡阶段长度x0计算：计算：Lciiixb1102时，当003. 020111xbip1111106602bipbix1101) 12(ibxxho12102)(12(ibbxxho132103)(12(ibbbxxho33232212,ibhhibhhoooo3323ibhhoo33232212111,)(ibhhibhhibbhiiiixin旧旧规范规范：硬路肩宽度：硬路肩宽度2.25m时，外侧路肩按向外侧倾斜。时，外侧路肩按向外侧倾斜。ibibn新新规范规范：外侧土路肩按向外侧倾斜：外侧土路肩按向外侧倾斜：（3）旋转断面：（）旋转断面：（x x0） bxiLcxi n 旋转阶段横坡

16、度旋转阶段横坡度ix：n 当双坡阶段的渐变率当双坡阶段的渐变率p1小于小于0.3%时：时：)(00 xxxLciiiiGbGxxiixiixxiibhhibhhibbh32321211,)(xooxooxoibhhibhhibh32321211,3323ibhhii（ix3%）（ix3%）33232212,ibhhibhhoooo3323ibhhooixixl 1. 超高横坡度如何确定？超高横坡度如何确定？u 各圆曲线半径所设置的超高值应根据设计速度、圆曲线半径、公路条件、各圆曲线半径所设置的超高值应根据设计速度、圆曲线半径、公路条件、自然条件等经计算确定。半径小，超高横坡应大，各级公路最大横

17、坡不超过自然条件等经计算确定。半径小，超高横坡应大，各级公路最大横坡不超过10%，积雪冰冻地区不超，积雪冰冻地区不超6%，最小横坡度为路拱横坡。，最小横坡度为路拱横坡。l 2. 超高过渡方式有几种？怎样完成超高过渡？超高过渡方式有几种？怎样完成超高过渡？u 无中间带公路有三种形式，无中间带公路有三种形式，绕内侧车道边缘旋转（新建工程宜采用）；绕内侧车道边缘旋转（新建工程宜采用）；绕路中线旋转（改建工程可采用）；绕路中线旋转（改建工程可采用）；绕外侧车道边缘旋转（路基外缘标绕外侧车道边缘旋转（路基外缘标高受限制或路容美观有特殊要求时可采用）。高受限制或路容美观有特殊要求时可采用）。u 设中间带公路有三种形式，设中间带公路有三种形式， 绕中间带的中心线旋转（中间带宽度小于或绕中间带的中心线旋转（中间带宽度小于或等于等于4.5m的公路可采用）；的公路可采用）；绕中央分隔带边缘旋转（各种宽度中间带的公绕中央分隔带边缘旋转（各种宽度中间带的公路均可采用）；路均可采用）；分别绕行车道中线旋转（车道数大于分别绕行车道中线旋转（车道数大于4条的公路可采用）。条的公路可采用）。u 分离式路基公路的超高过渡方式，宜按无中间带公路分别予以过渡。分离式路基公路的超高过渡方式，宜按无中间带公路分别予以过渡。u 超高过渡过程是先将外侧车道绕路中线旋转，待达到与内侧车道构成单向超高过渡过程是