《公路设计》超高问题
基本流程:
超高一般的设计过程是:第一,确定超高的横坡坡度;第二,查《路线规范》超高渐变率表试定超高渐变率;第三,按照公式Lc = B Δi / p 计算超高缓和段长度;第四,将凑整后的超高缓和段长度代入上式,反算超高渐变率。
以一道例题作为计算例子:
一、相关技术指标
1.二级公路,设计速度60 km/h;
2.行车道宽2×4.5 m,土路肩2×0.50 m;
3.行车道路拱横坡度1.5%,土路肩路拱横坡度2.5%;
4.不设超高的圆曲线最小半径1500m ;圆曲线最大超高值8%;
5.超高过渡方式:绕内侧车道边缘旋转。
二、超高过渡段长度计算公式
Bi c ìL =绕边轴旋转ïc p B Di ï í (1) L c =p ïL =B (i c +i g )绕中线旋转ïc p î
式中:L c ——最小超高过渡段长度(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 );
Di ——超高横坡度与路拱横坡度的代数差(%);
p ——超高渐变率(m );
i c ——超高横坡度(%);
i g ——路拱横坡度(%)。
三、超高过渡段长度的确定
1.计算最小超高过渡段长度
1Bi ,B =9m ) L c =c (p =125p
用计算出的L c 与回旋线长度L s 比较,由于平面设计时已经考虑了超高过
渡的需要,所以一般情况下计算出的L c £L s ,故先取L c =L s ;否则应考虑修改平面线形或采取其他措施。
2.计算横坡由双向路拱横坡(-1.5%)过渡到单向超高横坡(1.5%)时的超高渐变率p
由公式(1)反算:
B ' éi g -(-i g )ùB ' ×2i g ëû' p == (绕中线旋转,B =4. 5m ,i g =1.5%) x 0x 0
i g x 0=L c (临界断面) i c
3.超高过渡段长度的确定
1(1)若p ³,则取L c =L s ,即超高过渡在缓和曲线全长范围内进行; 330
1(2)若p
1)在缓和曲线部分范围内超高
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。
A 2
超高过渡起点距ZH 点距离:L = 1500
则 L c =L s -L (取整5m )
其中1500大家的考虑怎么样的到的
并与最小超高过渡段长度L c 比较,取两者中的较大值作为最终的L c ;并验算横坡由双向路拱横坡(-1.5%)过渡到单向超高横坡(1.5%)时的超高渐
1变率p 是否³。 330
B ' éi g -(-i g )ùB ' ×2i g ëû' p == (绕中线旋转,B =4. 5m ,i G =1. 5%) L c L c
1若p
2)分段超高
即超高过渡段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
1从双向路拱横坡(-1.5%)以超高渐变率过渡到单向超高横坡(1.5%)时330
的长度为L c 1,第二段长度为L c 2。
L c 1=ùB ' éi g -(-i g )1
330
=L s -L c 1 =660B ' i g (绕中线旋转,B ' =4. 5m ,i g =1.5%) L c 2
四、横断面超高值的计算确定
在公路工程施工中,路面的超高横坡即正常路拱横坡是不便于用坡度值来b )
控制,而是用路中线及路基、路面边缘相对于路基设计高程的相对高差来控制的。因此,在设计中为便于施工,应计算出路线上任意位置的路基设计高程与路肩及路中线的高差。所谓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。
1、路线设计高程
新建公路的路线设计高程: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;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;对于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。
高速公路和一级公路整体式路基以中央分隔带中心线为平面设计线,而分离式路基则一般采用行车道中心线为平面设计线。
2、超高值计算方法
计算路线上任意桩点的超高值时,须注意计算点在平曲线上的位置。因为圆曲线与超高缓和段上的超高不同,圆曲线上超高值是固定值,但在缓和段是的超高值是渐变的,必须分别计算超高值。
具体计算不给大家列出,课上说的很明白。
五、超高设计图(线形与非线形变化)
超高设计图就是指路面横坡度沿路线前进方向的变化图。此图以旋转轴线为横坐标,用以表征超高沿路线的过渡;纵坐标为横坡度,用以表征道路横坡度(路拱坡度与超高坡度)的变化及超高渐
变率的变化。
绘制超高设计图的具体要求如下:
(1)按比例绘制一条水平基线,代表旋转轴线,并认为基线的路面横坡度为零(比例尺应与路线纵断面图的一致,但绘制大样图时可例外)。
(2)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。
时间较仓促,如有不恰当之处同学们可以和我联系!
土木学院 张永强
2009-11-28
《公路设计》超高问题
基本流程:
超高一般的设计过程是:第一,确定超高的横坡坡度;第二,查《路线规范》超高渐变率表试定超高渐变率;第三,按照公式Lc = B Δi / p 计算超高缓和段长度;第四,将凑整后的超高缓和段长度代入上式,反算超高渐变率。
以一道例题作为计算例子:
一、相关技术指标
1.二级公路,设计速度60 km/h;
2.行车道宽2×4.5 m,土路肩2×0.50 m;
3.行车道路拱横坡度1.5%,土路肩路拱横坡度2.5%;
4.不设超高的圆曲线最小半径1500m ;圆曲线最大超高值8%;
5.超高过渡方式:绕内侧车道边缘旋转。
二、超高过渡段长度计算公式
Bi c ìL =绕边轴旋转ïc p B Di ï í (1) L c =p ïL =B (i c +i g )绕中线旋转ïc p î
式中:L c ——最小超高过渡段长度(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 );
Di ——超高横坡度与路拱横坡度的代数差(%);
p ——超高渐变率(m );
i c ——超高横坡度(%);
i g ——路拱横坡度(%)。
三、超高过渡段长度的确定
1.计算最小超高过渡段长度
1Bi ,B =9m ) L c =c (p =125p
用计算出的L c 与回旋线长度L s 比较,由于平面设计时已经考虑了超高过
渡的需要,所以一般情况下计算出的L c £L s ,故先取L c =L s ;否则应考虑修改平面线形或采取其他措施。
2.计算横坡由双向路拱横坡(-1.5%)过渡到单向超高横坡(1.5%)时的超高渐变率p
由公式(1)反算:
B ' éi g -(-i g )ùB ' ×2i g ëû' p == (绕中线旋转,B =4. 5m ,i g =1.5%) x 0x 0
i g x 0=L c (临界断面) i c
3.超高过渡段长度的确定
1(1)若p ³,则取L c =L s ,即超高过渡在缓和曲线全长范围内进行; 330
1(2)若p
1)在缓和曲线部分范围内超高
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。
A 2
超高过渡起点距ZH 点距离:L = 1500
则 L c =L s -L (取整5m )
其中1500大家的考虑怎么样的到的
并与最小超高过渡段长度L c 比较,取两者中的较大值作为最终的L c ;并验算横坡由双向路拱横坡(-1.5%)过渡到单向超高横坡(1.5%)时的超高渐
1变率p 是否³。 330
B ' éi g -(-i g )ùB ' ×2i g ëû' p == (绕中线旋转,B =4. 5m ,i G =1. 5%) L c L c
1若p
2)分段超高
即超高过渡段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
1从双向路拱横坡(-1.5%)以超高渐变率过渡到单向超高横坡(1.5%)时330
的长度为L c 1,第二段长度为L c 2。
L c 1=ùB ' éi g -(-i g )1
330
=L s -L c 1 =660B ' i g (绕中线旋转,B ' =4. 5m ,i g =1.5%) L c 2
四、横断面超高值的计算确定
在公路工程施工中,路面的超高横坡即正常路拱横坡是不便于用坡度值来b )
控制,而是用路中线及路基、路面边缘相对于路基设计高程的相对高差来控制的。因此,在设计中为便于施工,应计算出路线上任意位置的路基设计高程与路肩及路中线的高差。所谓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。
1、路线设计高程
新建公路的路线设计高程: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;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;对于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。
高速公路和一级公路整体式路基以中央分隔带中心线为平面设计线,而分离式路基则一般采用行车道中心线为平面设计线。
2、超高值计算方法
计算路线上任意桩点的超高值时,须注意计算点在平曲线上的位置。因为圆曲线与超高缓和段上的超高不同,圆曲线上超高值是固定值,但在缓和段是的超高值是渐变的,必须分别计算超高值。
具体计算不给大家列出,课上说的很明白。
五、超高设计图(线形与非线形变化)
超高设计图就是指路面横坡度沿路线前进方向的变化图。此图以旋转轴线为横坐标,用以表征超高沿路线的过渡;纵坐标为横坡度,用以表征道路横坡度(路拱坡度与超高坡度)的变化及超高渐
变率的变化。
绘制超高设计图的具体要求如下:
(1)按比例绘制一条水平基线,代表旋转轴线,并认为基线的路面横坡度为零(比例尺应与路线纵断面图的一致,但绘制大样图时可例外)。
(2)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。
时间较仓促,如有不恰当之处同学们可以和我联系!
土木学院 张永强
2009-11-28