道路勘测设计 4第四章 第四节 路拱及超高ppt课件.ppt 52页

第一节道路横断面组成第二节行车道(carriageway)宽度第三节路肩(shoulder;verge)、中间带（centralstrip）、边坡(sideslope)及边沟(sideditch)第四节路拱(crown)及超高(superelevation)第五节爬坡车道(climbinglane)、变速车道（speed-changelane）及避险车道（truckescaperamp）HedgeLaneanti-dangerlaneescaperamp第六节道路建筑界限(boundarylineofroadconstruction)第七节道路横断面设计第八节路基土石方计算与调配(cut-pilltransition)第四章道路横断面设计 第四节路拱及平曲线超高设计一、路拱(crown)二、超高及其作用 第四节路拱及平曲线超高设计一、路拱(crown)1、定义：为了利于路面排水，将路面做成由中央向两侧倾斜的拱形，称为路拱。2、路拱的形式：直线型路拱抛物线形直线接抛物线形折线形3、选择路拱大小与形状应考虑的因素：1）排水顺畅；2）行车安全；3）对不同的路面类型和行车道宽度，应结合当地的自然条件，降雨强度等采用不同的路拱坡度。 抛物线路拱yxBfiGy 直线接抛物线路拱yxBfiGy 4、路拱横坡路拱由路面横坡及路肩横坡构成。路面横坡度：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。表4-13路拱横坡 路肩横坡度：（1）土路肩：横坡度较路面宜增大1.0％～2.0％，且向外倾斜；（2）硬路肩：A、直线路段的路肩一般应设置向外侧倾斜的横坡，其横坡值可与行车道横坡度相同。B、曲线段路肩横坡a、当硬路肩宽度〈2.25m时，曲线外侧路肩横坡的方向及其坡度值应与行车道相同。b、当硬路肩宽度≥2.25m时，硬路肩横坡度应符合下表规定：图4-14C、路肩的横坡改变倾斜方向的旋转轴为路缘带外侧边缘。 第四节路拱及平曲线超高设计一、路拱(crown)设计二、超高设计三、超高设计图四、路基路面排水（曲线段因设置超高） 二、超高设计（一）基本概念（二）超高横坡度的确定（三）超高过渡方式（四）超高过渡段长度（五）超高值的计算 1、定义：为部分抵消车辆在平曲线路段上行驶时所产生的离心力，将路面做成外侧高于内侧的单向横坡的形式。称为平曲线超高。二、超高设计2、减小横向力的方法：（1）增大曲线半径；（2）降低车速（3）增大向内侧倾斜的横坡——设置超高横坡（成本低、效果好）。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；设置超高后：（一）基本概念 二、超高设计（一）基本概念（二）超高横坡度的计算（三）超高过渡方式（四）超高过渡段长度（五）超高值的计算 （二）超高横坡度的确定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。最大超高：从汽车行驶横向稳定出发，避免产生侧滑最小超高：等于路面拱度。表4-15 2．超高横坡度计算公式：可能结果：（1）ih≤imin，取路拱横坡；（2）iminLS，此时应修改平面线形，使LS≥LC。当平面线形无法修改时，可将超高过渡起点前移，即超高过渡在缓和曲线起点前的直线路段开始，路面外侧以适当的超高渐变率逐渐抬高，使横断面在ZH(或HZ点)渐变为向内倾斜的单向路拱横坡(临界断面)。（3）若LS>LC。但只要超高渐变率p≥1／330，仍取LC=LS。 ①超高的过渡仅在缓和曲线的某一区段内进行。即超高过渡起点可从缓和曲线起点（R=∞）至缓和曲线上不设超高的最小半径之间的任一点开始，至缓和曲线终点结束。②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。即第一段从缓和曲线起点由双向路拱坡以超高渐变率1／330过渡到单向路拱横坡，第二段由单向路拱横坡过渡到缓和曲线终点处的超高横坡。（5）四级公路不设缓和曲线，但若圆曲线上设有超高，则应设置超高过渡段，超高过渡段在直线和圆曲线上各分配一半。（4）若LS>LC。超高渐变率p<1／330，如下处理： 二、超高设计（一）基本概念（二）超高横坡度的计算（三）超高过渡方式（四）超高过渡段长度（五）超高值的计算 （五）超高值的计算表p133 ZHHY1.超高形成过程：(1)绕路面内边缘线旋转一）不设中间带的公路提肩双坡阶段全超高阶段旋转阶段 ZHHY提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 h中h右h左路线设计高程（1）正常断面（直线断面）：2、绕路面内边缘线旋转超高值计算方法定义：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路基设计高程的高差。 （2）起始断面：ZH（HZ） （3）全超高（圆曲线）断面：路线设计高程 （4）超高过渡段a、双坡断面：（x≤x0）双坡阶段过度长度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。路面横坡度按正比例增加，直到超高横坡度。或：则：ihiGiGB iG双坡断面段超高值计算：（x≤x0） b、旋转断面:（x＞x0）旋转阶段横坡度ix：旋转阶段超高值： 绕内边线旋转超高值计算公式超高位置计算公式备注x≤x0x>x0全超高段（圆曲线段）外缘中线内缘超高过渡段外缘中线内缘 二）设有中间带的公路设有中间带公路的超高方式有三种：①绕中央分隔带边缘旋转；②绕各自行车道中心旋转；③绕中间带中心旋转。在实际的设计中应用较多的是第一种和第二种方法，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。行车道超高横坡变化图 1、绕分隔带边缘旋转，超高值的计算(设计高程） 绕分隔带边缘旋转超高值的计算公式 2、绕各自行车道中心旋转超高值的计算公式路线设计高程 第四节路拱及平曲线超高设计一、路拱(crown)设计二、超高设计三、超高设计图四、路基路面排水（曲线段因设置超高） （一）超高图的一般形式三、超高设计图图4-22超高设计图a）直线-缓和曲线-圆；b）圆-反向缓和曲线-圆；c）大圆-缓和曲线-小圆 路面超高方式图就是指路面横坡度沿路线纵向的变化图。应用：纵断面图中“超高”栏设计文件组成部分之一：超高方式图超高方式图绘图规则：（1）按比例绘制一条水平基线，代表路中心线。（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。（二）路面超高方式图的绘制方法 ------ 第四节路拱及平曲线超高设计一、路拱(crown)设计二、超高设计三、超高设计图四、路基路面排水（曲线段因设置超高） 四、路基路面排水（曲线段因设置超高）（一）路基排水由于设置超高的影响，曲线段等深设置边沟排水可能受到影响，需要进行检查。检查条件：i——路线设计纵坡i‘——排水最小坡度，一般0.5%，最小0.3%（二）路面排水基本方法1、做好超高设计2、路面特殊设计