弯道超高设计课件

1、弯道超高设计弯道超高设计弯道超高设计弯道超高设计公路弯道超高设计的主要内容公路弯道超高设计的主要内容n超高率超高率i iy y的计算和确定的计算和确定n从直线段的双向路拱横坡如何过渡到从直线段的双向路拱横坡如何过渡到圆曲线的单坡断面问题圆曲线的单坡断面问题n超高的过渡（超高形式和超高缓和段长度）超高的过渡（超高形式和超高缓和段长度）n各断面抬高值的计算各断面抬高值的计算izziyi从过渡到直线段圆曲线段是在Lc内完成的弯道超高设计一、超高的过渡方式一、超高的过渡方式 超高过渡方式应根据地形、车道数、中间带宽度、超高率等从有超高过渡方式应根据地形、车道数、中间带宽度、超高率等从有利于路面排水、路

2、面同地面或构造物的协调以及路容美观等因素确利于路面排水、路面同地面或构造物的协调以及路容美观等因素确定。定。n无中间带的公路过渡方式（二、三、四级公路）无中间带的公路过渡方式（二、三、四级公路） 1 1、绕行车道中心旋转、绕行车道中心旋转 2 2、绕路面未加宽的内边线旋转、绕路面未加宽的内边线旋转 3 3、绕外边线旋转（特殊设计时使用）、绕外边线旋转（特殊设计时使用）n有中间带的公路过渡方式（高速公路、一级公路）有中间带的公路过渡方式（高速公路、一级公路） 1 1、绕中间带中心线旋转、绕中间带中心线旋转 2 2、绕中央分隔带边缘旋转、绕中央分隔带边缘旋转 3 3、绕各自行车道中线旋转、绕各自行

3、车道中线旋转 弯道超高设计（一）（一）无无中间带中间带公路超高过渡公路超高过渡1、超高横坡等于路拱横坡时，将外侧车道绕路、超高横坡等于路拱横坡时，将外侧车道绕路中线旋转，直至超高横坡值中线旋转，直至超高横坡值。ziiziziziy=弯道超高设计（一）（一）无中间带公路超高过渡无中间带公路超高过渡2 2、超高横坡大于路拱横坡时，其过渡步骤如下、超高横坡大于路拱横坡时，其过渡步骤如下：iziyiz0%iziz临界断面x0弯道超高设计 （一）（一）无中间带公路超高过渡无中间带公路超高过渡第一步第一步 两侧路肩两侧路肩i iJ J分别同时绕内外路面未加宽边缘线旋转，使分别同时绕内外路面未加宽边缘线旋转

4、，使i iJ J变为路面变为路面i iz z - -在在超高缓和段（超高缓和段（LcLc）之前完成）之前完成。第二步第二步 从两坡断面从两坡断面i iz z绕中线旋转变为单坡断面绕中线旋转变为单坡断面i iz z - -临界断面临界断面。第三步第三步 绕不同旋转轴从单坡断面绕不同旋转轴从单坡断面i iz z 变到圆曲线上单坡变到圆曲线上单坡i iy y。 方法一：旋转轴为未加宽前的路面内侧（绕边轴），即以内侧边缘为旋转轴方法一：旋转轴为未加宽前的路面内侧（绕边轴），即以内侧边缘为旋转轴 从单坡断面从单坡断面i iz z 变到圆曲线上单坡变到圆曲线上单坡i iy y。( (图图1)1) 方法二：

5、旋转轴为中线（绕中轴），即以中线为旋转轴，从单坡断面方法二：旋转轴为中线（绕中轴），即以中线为旋转轴，从单坡断面i iz z 开始，开始， 内侧下降，外侧抬高，直到变到圆曲线上单坡内侧下降，外侧抬高，直到变到圆曲线上单坡i iy y。( (图图2)2)yizizihciiiyzzizhc图1图2弯道超高设计（一）（一）无中间带公路超高过渡无中间带公路超高过渡3 3、两种旋转方式的特点与应用、两种旋转方式的特点与应用n绕边线旋转绕边线旋转 特点特点：行车道内侧不降低，有利于路基纵向排水。：行车道内侧不降低，有利于路基纵向排水。 应用应用：一般多用于新建工程。：一般多用于新建工程。n绕中线旋转绕中

6、线旋转 特点特点：可保持中线标高不变，且在超高坡度一：可保持中线标高不变，且在超高坡度一 定的情况下，外侧边缘的抬高值较小。定的情况下，外侧边缘的抬高值较小。 应用应用：多用于旧路改建工程。：多用于旧路改建工程。弯道超高设计（二）（二）有中间带公路的超高过渡有中间带公路的超高过渡n绕中间带的中心线旋转绕中间带的中心线旋转 先将外侧行车道先将外侧行车道绕中间带的中心绕中间带的中心旋转，待达到与内侧行车道构旋转，待达到与内侧行车道构成单向横坡后，整个断面一同绕中心线旋转，直至超高横坡度值。成单向横坡后，整个断面一同绕中心线旋转，直至超高横坡度值。此时中央分隔带呈倾斜状。此时中央分隔带呈倾斜状。 适

7、用适用：中间带宽度较窄（中间带宽度较窄（45m）和中等超高率采用此法。）和中等超高率采用此法。 弯道超高设计（二）（二）有中间带公路的超高过渡有中间带公路的超高过渡n绕中央分隔带边缘旋转绕中央分隔带边缘旋转 将两侧行车道将两侧行车道分别绕中央分隔带边缘分别绕中央分隔带边缘旋转，使之各自成为旋转，使之各自成为独立的单向超高断面，此时中央分隔带维持原水平状态。独立的单向超高断面，此时中央分隔带维持原水平状态。 适用适用：各种中间带宽度的都可以采用此法。目前，在我国高各种中间带宽度的都可以采用此法。目前，在我国高速公路和一级公路中应用最广。速公路和一级公路中应用最广。弯道超高设计（二）（二）有中间带

8、公路的超高过渡有中间带公路的超高过渡n绕各自行车道中线旋转绕各自行车道中线旋转 将两侧行车道分别绕各自的中心线旋转，使之各自成为将两侧行车道分别绕各自的中心线旋转，使之各自成为独立的单向超高断面，此时中央分隔带两边缘分别升高与独立的单向超高断面，此时中央分隔带两边缘分别升高与降低而成为倾斜断面。降低而成为倾斜断面。 适用适用：对于车道数大于对于车道数大于4条的公路可采用此法。条的公路可采用此法。弯道超高设计二、超高缓和段长度二、超高缓和段长度1、超高缓和段长度的计算、超高缓和段长度的计算 为了行车的舒适、路容的美观和排水的通畅，必须设置一定长度的超高缓为了行车的舒适、路容的美观和排水的通畅，必

9、须设置一定长度的超高缓和段，超高的过渡是在超高缓和段全长范围内进行的。超高缓和段和段，超高的过渡是在超高缓和段全长范围内进行的。超高缓和段Lc按下式按下式计算：计算： 式中：式中： 超高缓和段长度超高缓和段长度(m m); 旋转轴至行车道旋转轴至行车道(设路缘带时为路缘带设路缘带时为路缘带)外侧边缘的宽度（外侧边缘的宽度（m）；）； 旋转轴外侧的超高与路拱坡度的代数差；旋转轴外侧的超高与路拱坡度的代数差； p 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。（超高附加坡度）边缘线之间的相对坡度。（超高附加坡

10、度） 根据上式计算的超高缓和段长度应取成根据上式计算的超高缓和段长度应取成5m的整倍数，并不小于的整倍数，并不小于10m的长的长度度。 pBLic cLBi弯道超高设计超高缓和段长度计算公式有关参数的说明和取值超高缓和段长度计算公式有关参数的说明和取值超高渐变率超高渐变率p 超高渐变率应控制在一定的数值范围内。太大，路容不美观，乘客不舒超高渐变率应控制在一定的数值范围内。太大，路容不美观，乘客不舒适；太小，纵向排水困难。适；太小，纵向排水困难。 超高渐变率的最大值可根据计算行车速度和超高过渡方式从下表中查取。超高渐变率的最大值可根据计算行车速度和超高过渡方式从下表中查取。计算行车速度(km/h

11、)超高旋转轴位置中线边线1201/1251/2001001/2251/175801/2001/150601/1751/125401/1501/100301/1251/75201/1001/50 超高渐变率的最小值是从利于排除路面降水考虑，横坡度由超高渐变率的最小值是从利于排除路面降水考虑，横坡度由2(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.弯道超高设计超高缓和段长度计算公式有关参数的说明和取值超高缓和段长度计算公式有关参数的说明和取值 B和和i的取值（与超高过渡方式有关）的取值（与超高过渡方式有关） (1)(1)无中间带的公路无中间带的公路 a)a)绕

12、边线旋转绕边线旋转： BByiiLc=B*iy/ph1iziyizph1h2BWBi =h1=p*Lcy旋转轴路面内侧路面外侧超高缓和段直线段圆曲线弯道超高设计超高缓和段长度计算公式有关参数的说明和取值超高缓和段长度计算公式有关参数的说明和取值绕行车道中心旋转绕行车道中心旋转 ：2BBzyiii Lc=(B/2)*(iz+iy)/piyiizzh2h1B/2h2ph1h2h3路面外侧路面内侧旋转轴h1=B*i /2zh2=B*i /2yh2=(B/2+W)iyh=h1+h2=(i +i )*B/2=p*Lczy超高缓和段直线段圆曲线弯道超高设计超高缓和段长度计算公式有关参数的说明和取值超高缓和

13、段长度计算公式有关参数的说明和取值(2)有中间带的公路有中间带的公路 绕中央分隔带边缘旋转绕中央分隔带边缘旋转：21bBbBzyiii h1+h2=(b1+B+b2)*(iz+iy)=p*LcLc=(b1+B+b2)*(iz+iy)/pb1Bb2iyzih1h2弯道超高设计超高缓和段长度计算公式有关参数的说明和取值超高缓和段长度计算公式有关参数的说明和取值绕各自行车道中线旋转：绕各自行车道中线旋转：22bBBzyiii b1B/2B/2b2yiizh1h2h1+h2=(B/2+b2)*(iz+iy)=p*LcLc=(B/2+b2)*(iz+iy)/p弯道超高设计二、超高缓和段长度二、超高缓和段

14、长度2、超高缓和段与缓和曲线的关系、超高缓和段与缓和曲线的关系 (1)(1)一般情况下，取一般情况下，取LcLcLsLs( (缓和曲线长度缓和曲线长度) )。即超高过渡在缓。即超高过渡在缓和曲线全长范围内进行。和曲线全长范围内进行。 (2)(2)若若LsLsLcLc，但只要横披从路拱坡度，但只要横披从路拱坡度2 2（1.51.5）过渡到）过渡到2 2（1.51.5）时，超高渐变率）时，超高渐变率P1/330P1/330，仍取，仍取LcLcLsLs。 否则，有两种处理方法：否则，有两种处理方法： 超高过渡在缓和曲线部分范围内进行，即超高起点应从超高过渡在缓和曲线部分范围内进行，即超高起点应从HYHY（或（或YHYH点）后退（或前进）点）后退（或前进）LcLc长度，但应注意超高起点的曲率半长度，但应注意超高起点的曲率半径需大于等于不设超高的最小半径。径需大于等于不设超高的最小半径。 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，第一段从双向路拱坡度行，第一段从双向路拱坡度iziz过渡到单向超高横披过渡到单向超高横披iziz时的长度为时的长度为Lc1=660BizLc1=660Biz（BB为外侧行车道宽度，包括路缘带）；第二段为外侧行车道宽度，包括路缘带）；第二段的长度为的长度