第五章道路勘测设计横断面设计ppt课件.ppt 50页

道路勘测设计（第五章横断面设计：3节） （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；5.3.1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．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： 不设超高最小半径超高横坡度计算图式 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.绕路面内边缘线旋：（四）超高缓和段长度p—超高渐变率附加纵坡:Lcih 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）；β—旋转轴至行车道（设路缘带时为路缘带）外侧边缘的宽度（m）；β=B：绕路面内边缘线旋转β=B/2：绕路中线旋转Δi—超高坡度与路拱坡度的代数差（%）；Δi=ih：绕路面内边缘线旋转Δi=ih+i1：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。 多车道公路的超高缓和段长度，视车道数按上式计算之值乘以下列系数：从旋转轴到行车带边缘的距离系数2车道1.53车道2.0计算得到的超高缓和段长度应凑成5m的整倍数，并不小于10m的长度。一般情况下，超高缓和段与缓和曲线长度相等。当平曲线设置了较长缓和曲线时，超高可在某一区段内进行。《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%）。 1.超高形成过程：(1)绕路面内边缘线旋转（五）横断面上超高值的计算ZHHY提肩双坡阶段全超高阶段旋转阶段 （五）横断面上超高值的计算ZHHY提肩双坡阶段全超高阶段旋转阶段1.超高形成过程：(1)绕路面内边缘线旋转(2)绕路面中线旋转 (1)正常断面：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）全超高断面：路线设计高程旋转轴h0=bJiG （4）双坡断面：（x≤x0）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。当线形设计须采用较长的回旋线时，超高渐变率不得小于1/330（0.3%）。可按p1=0.3%计算x0： 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Lcx0）旋转阶段横坡度ix：当双坡阶段的渐变率p1小于0.3%时：外侧路肩按向外侧倾斜：(硬路肩宽度≥2.25m） 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（六）路面超高方式图的绘制方法----- （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方法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 ------ 5.3.2平曲线路面加宽及其过渡平曲线加宽原因：（1）汽车在曲线上行驶时，前后轮轨迹不重合，占路面宽度大。（2）由于横向力影响，汽车出现横向摆动。（一）加宽值的计算汽车行驶在曲线上，各轮迹半径不同，其中以后内轮轨迹半径最小，且偏向曲线内侧，故曲线内侧应增路面宽度，以确保曲线上行车的顺适与安全。 1.普通汽车的加宽值计算方法：b=R-（R1+B）式中：A——汽车后轴至前保险杠的距离（m）R——圆曲线半径（m）。对于有N个车道的行车道： 2.挂车的加宽值计算方法：式中：b1——牵引车的加宽值；b2——拖车的加宽值；A1——牵引车保险杠至第二轴的距离（m）；A2——第二轴至拖车最后轴的距离（m）； 由于R’=R-b1，而b1与R相比甚微，可取R’=R。令A12+A22=A2，上式仍旧归纳成为：2.挂车的加宽值计算方法：3.平曲线加宽标准：《标准》规定，平曲线半径等于或小于250m时，应在平曲线内侧加宽。 3.平曲线加宽标准：《标准》规定，平曲线半径等于或小于250m时，应在平曲线内侧加宽。双车道路面的加宽值规定见表；单车道路面加宽值按表列数值的1/2采用。 三类加宽值的采用：四级公路和山岭、重丘区的三级公路采用第一类加宽值；其余各级公路采用第3类加宽值。对不经常通行集装箱运输半挂车的公路，可采用第2类加宽值。由三条以上车道构成的行车道，其加宽值应另行计算。3.平曲线加宽标准：《标准》规定，平曲线半径等于或小于250m时，应在平曲线内侧加宽。双车道路面的加宽值规定见表；单车道路面加宽值按表列数值的1/2采用。 路面应在曲线内侧进行加宽。路面加宽后，路基也应相应加宽。四级公路路基采用6.5m以上宽度时，当路面加宽后剩余的路肩宽度不小于0.5m时，则路基可不予加宽；小于0.5m时，则应加宽路基以保证路肩宽度不小于0.5m。分道行驶公路，当圆曲线半径较小时，其内侧车道的加宽值应大于外侧车道的加宽值，设计时应通过计算确定其差值。4.平曲线加宽要求： 加宽缓和段：路面由直线上的正常宽度过渡到曲线上加宽后的宽度的渐变段。1．比例过渡：在加宽缓和段全长范围内按其长度成比例逐渐加宽。加宽缓和段内任意点的加宽值：（二）加宽的过渡式中：Lx——任意点距缓和段起点的距离（m）L——加宽缓和段长（m）；b——圆曲线上的全加宽适用于二、三、四级公路 在加宽缓和段上插入一条高次抛物线，抛物线上任意点的加宽值：bx＝（4k3-3k4）b式中：2．高次抛物线过渡适用于适用于高速、一级公路及对路容有要求的二级公路。3．回旋线过渡在缓和段上插入回旋线，这样不但中线上有回旋线，而且加宽以后的路面边线也是回旋线，与行车轨迹相符，保证了行车的顺适与线形的美观。 3．回旋线过渡在缓和段上插入回旋线，这样不但中线上有回旋线，而且加宽以后的路面边线也是回旋线，与行车轨迹相符，保证了行车的顺适与线形的美观。适用于适用于高速、一级公路及对路容有要求的二级公路的下列路段：（1）位于大城市近郊的路段；（2）桥梁、高架桥、挡上墙、隧道等构造物处；（3）设置各种安全防护设施的地段。 4．插入二次抛物线过渡 （三）加宽缓和段的长度（1）对于设置有缓和曲线的平曲线，加宽缓和段应采用与缓和曲线相同的长度。（2）对于不设缓和曲线，但设置有超高缓和段的平曲线，可采用与超高缓和段相同的长度。（3）即不设缓和曲线，又不设超高的平曲线，加宽缓和段应按渐变率为1：15且长度不小于10m的要求设置。Lj=15b，且Lj≥10m 例题:某二级公路为双向两车道，有一弯道需设置超高和加宽，已知曲线半径R=200m，超高过度段长度Lc=Ls=45m，JD桩号为K3+120m，直线段路拱横坡为1.5%，路肩坡度较路拱坡度大1%，行车道宽3.5m，路肩宽1.5m，超高坡度为4%，圆曲线段路面全加宽为0.8m（加宽按正比例过渡）。如果绕行车道内侧边缘旋转，试计算ZH点、超高横坡为2%点及HY点的超高值，并绘出超高设计图。 2)超高横坡度为2%点超高值路面内边缘hcx”=1.5*2.5%=0.0375m内路肩h1x=0.0375-(1+0.4)*2%=-0.0005m路中线hcx’=0.0375+3.5*2%=0.1075m路面外边缘h2x=0.0375+2%*7=0.1775m外路肩hcx=0.0375+8.5*2%=0.2075m1.5%2%2.5%3.5+3.51.51.5h1xh2x=0.4 路线设计高程3）超高横坡度为4%点即缓和段终点HY点的超高路面内边缘h1=0.0375m内路肩hc”=0.0375-(1.5+0.8)*4%=-0.0545m路中线hc’=0.0375+4%*3.5=0.1775m路面外边缘h2=0.0375+4%*7=0.3175m外路肩hc=0.0375+8.5*4%=0.3775m1.5%4%2.5%3.5+3.51.51.5h1h2=0.8 作业:1．试计算六车道高速公路(34.5m路基，中央分割带3.00m，左侧路缘带0.75m)一个2000m半径的平曲线的超高缓和段长度。要求分别按绕分隔带边缘及各自车道中心旋转方式计算（一般气候条件）。2.某二级公路（双向两车道）有一弯道需设置超高和加宽，已知曲线半径R=200m，超高过渡段长度Lc=Ls=50m，JD桩号为K4+100，直线段路拱横坡为1.5%，路肩坡度较路拱坡度大1%，行车道宽3.5m，路肩宽1.5m，超高坡度为6%，圆曲线段路面全加宽为0.8m（加宽按正比例过渡），试计算ZH点、超高横坡为0%点及HY点的超高值。 END