工学 道路横断面PPT课件

1、（一）超高及其作用定义：为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。 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表示；iRV1272n 减小横向力的方法：（1 1）增大曲线半径；（2 2）降低车速（3 3）增大向内侧倾斜的横坡设置超高横坡（成本低、效果好）。n 设置超高后 ：hiRV1272第1页/共51页（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。RVih1272RVih1272 最小超高：等于路面拱度。2 2超高横坡度计算公式：

2、第2页/共51页hiR1不设超高最小半径minhi超高横坡度计算图式min1Rmaxhimax2127, 0hViVRVR1AR1max2127hAAiVR第3页/共51页第4页/共51页第5页/共51页（1） 绕路面内边缘旋转：一般用于新建工程。（2）绕路中线旋转：一般用于改建工程（3）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第6页/共51页 2. 2. 有中间带公路的超高过渡（1 1）绕中间带的中心线旋转：中间带宽度较窄 （4.5m4.5m）的公路可采用；（2 2）绕中央分隔带边缘旋转：各种宽度中间带的均可采用（3 3）绕各自行车道中线旋转

3、：车道数大于4 4条的公路可采用第7页/共51页zi1. 1. 绕路面内边缘线旋：（四）超高过渡段长度 LcbiLcHih22iHpbiibiLchh2p超高渐变率n 附加纵坡 : : bLcih第8页/共51页2iHzibhi2. 绕路面中线旋转：n 附加纵坡 : : Lc)ib(iLcHihg2222i)ib(iLchgp)ib(iLchg2第9页/共51页3. 3. 规范推荐公式： 式中：Lc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（m）； =B：绕路面内边缘线旋转 =B/2：绕路中线旋转 i超高坡度与路拱坡度的代数差（%）； i = ih： 绕路面内边

4、缘线旋转 i = ih+ig： 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。pLiC第10页/共51页第11页/共51页 根据公式计算的超高缓和段长度，应凑成5m5m的整倍数，并不小于10m10m的长度。 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 2车道 1.51.5 3 3车道 2.02.0第12页/共51页4.4.超高缓和段长度的取值 （1）般的情况下，在确定缓和曲线长度时，已经考虑了超高过渡段所需的最短长度，故一般取超高过渡段LC与缓和曲线长度LS 相等，即LC = LS 。（

5、2）若计算LC LS，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 。第13页/共51页（4）在高等级公路设计中，因照顾线形的协调性，在平曲线中一般配置较长的缓和曲线。为了避免在缓和曲线全长范围内均匀过渡超高而造成路面横向排水不畅，超高过渡可采取以下措施：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

6、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。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1330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。第14页/共51页 一） 不设中间带的公路 1、绕路面内边缘线旋转（超高过程）（五）横断面超高值的计算ZHHY提肩双坡阶段全超高阶段旋转阶段第15页/共51页ZHHY提肩双坡阶段全超高阶段旋转阶段2、绕路面中线旋转（超高过程）第16页/共51页(1) 直线断

7、面：02肩面中hibhiBibhJJGJJ3、 绕路面内边缘线旋转超高值计算方法 BiJbJiGbJGiiJh中h右h左路线设计高程定义：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。第17页/共51页（2）起始断面：ZH ZH （HZHZ） )(2GJJccGJJciibhhiBibhBiJbJiGbJGihchchc第18页/共51页（3）全超高断面： hJJJchJJchJJJcibbibhiBibhibBibh)(2)(BiJbJbiGiGihbJchcch路线设计高程旋转轴h0=bJiG第19页/共51页（4）双坡断面：（xx0）LciixhG0iGi

8、hiGB双坡阶段长度x0计算：超高过渡原则：n路面外边缘高程按正比例升高，直到超高横坡断面。n路面横坡度按正比例增加，直到超高横坡度。BiBiLcxhG0第20页/共51页BiJbJbxiGiGbJhcxhcxcxh(B+2b )iGJiG 双坡断面超高值计算：（xx0）GJGJJcxibBxxiibh)2()(0GJJcxiBibh2GxJJJcxibbibh)(第21页/共51页BiJbJbbxiGiGixihbJhcxhcxcxh（5）旋转断面： （xx0）hxiLcxi n旋转阶段横坡度ix：第22页/共51页 旋转阶段超高值：xJJJcxibBibh)(xJJcxiBibh2xxjJ

9、Jcxibbibh)(BiJbJbbxiGiGixihbJhcxhcxcxh第23页/共51页二）设有中间带的公路二）设有中间带的公路 设有中间带公路的超高方式有三种：绕中央分隔带边缘旋转；绕各自行车道中心旋转；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。计算公式列于表5-13和表5-14，可参看图5-23和图5-24。第24页/共51页第25页/共51页1、绕分隔带边缘旋转超高值的计算公、绕分隔带边缘旋转超高值的计算公式式第26页/共51页2、绕各自行

10、车道中心旋转超高值的计算公式路线设计高程第27页/共51页 1、超高图的一般形式（六）超高设计图第28页/共51页n路面超高方式图就是指路面横坡度沿路线纵向的变化图。n应用：纵断面图中“超高”栏n 设计文件组成部分之一：超高方式图 n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，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

11、负。 2、路面超高方式图的绘制方法 第29页/共51页-第30页/共51页第五节 爬坡车道、变速车道与避险车道 一、爬坡车道（一）爬坡车道：是指在陡坡路段正线行车道上坡方向右侧增设的供载重汽车行驶的专用车道。（二）爬坡车道的设置条件1、沿上坡方向载重汽车的行驶速度降低到所允许的最低速度以下时，可设置爬坡车道；2、上坡路段的设计通行能力小于设计小时交通量时，应设置爬坡车道。上坡方向容许最低速度（km/h）设计速度1201008060容许最低速度60555040第31页/共51页（三）爬坡车道设计1、横断面组成 爬坡车道设于上坡方向正线行车道右侧，宽度一般为3.5m，包括设于其左侧的路缘带宽度0.

12、5m。如图5-26。第32页/共51页（1）高速公路的爬坡车道可以占用原有的硬路肩宽度，爬坡车道的外侧可只设土路肩（图5-27a）第33页/共51页（2）一级公路、二级公路的爬坡车道紧靠行车道外侧设置，原来硬路肩部分移至爬坡车道的外侧，供混合车辆行驶（见图5-27b，c）2、横坡度 因为爬坡车道的行车速度比正线低，为了行车安全起见，爬坡车道的超高坡度要比正线低。爬坡车道的超高坡度（%） 爬坡车道的超高旋转轴为爬坡车道内侧边缘线。正线的超高正线的超高10109 98 87 76 65 54 43 32 2爬坡车道的超高爬坡车道的超高5 54 43 32 2第34页/共51页3、平面布置与长度（1

13、）爬坡车道的总长度由分流渐变段长度、爬坡车道长度和合流渐变段长度组成。（2）爬坡车道的长度一般应根据所设计的纵断面线形，通过加、减速行程图绘制出载重车行驶速度曲线，找出小于允许最低速度的路段，从而得到需设爬坡车道的长度。（3）分流渐变段长度用来使正线车辆驶离正线而进入爬坡车道，合流渐变段长度用来使车辆驶离爬坡车道而进入正线，其长度见表5-17规定。（4）爬坡车道起、终点的具体位置除按上述方法确定外，还应考虑与线形的关系。通常应设在通视条件良好、容易辨认并与正线连接顺适的地点。第35页/共51页定义：在匝道与正线连接的路段，为适应车辆变速行驶的需要，而不致影响正线交通所设置的附加车道称为变速车道

14、。减速车道：车辆由正线驶入匝道时减速所需的附加车道称为减速车道；加速车道：车辆从匝道驶入正线时加速所需的附加车道称为加速车道。 变速车道的形式变速车道分为（1） 平行式；（2）直接式二、变速车道二、变速车道第36页/共51页（一）变速车道的布置条件 在公路工程技术标准中明确规定：高速公路、一级公路的互通式立体交叉、服务区、停车区、公共汽车停靠站、管理与养护设施等与主线衔接出入口处，应设置加减速车道，其宽度应为3.50m。枢纽互通式立体交叉的加减速车道宽度宜为3.75m。第37页/共51页（二）变速车道的设计（二）变速车道的设计1、变速车道的形式（1）平行式：在正线外侧平行增设的一条附加车道。n

15、特点：车道划分明确，行车容易辨认，但车辆行驶轨迹呈反向曲线对行车不利。n原则上单车道加速车道采用平行式，因加速车道较长，平行式容易布置。平行式变速车道端部应设渐变段与正线连接。n双车道加速车道采用直接式。第38页/共51页（2）直接式：不设平行路段，由正线斜向渐变加宽，形成一条与匝道连接的附加车道。n特点：线形平顺并与行车轨迹吻合，对行车有利，但起点不易识别。n原则上减速车道宜采用直接式，另外当变速车道为双车道时，加、减毒车道均采用直接式。第39页/共51页2 2、变速车道的横断面 变速车道的横断面由左侧路缘带( (与主线车行道共用) )、行车道和包括右侧路缘带在内的右路肩组成。组成部分宽度如

16、图9-309-30。 第40页/共51页3、变速车道的长度、变速车道的长度 变速车道长度为加速或减速车道长度与渐变段长度之和。（1）加、减速车道长度 是指渐变段车道宽达到一个车道宽的位置与分流或合流端之间的距离。计算公式如下： maVVL 262221“一个车道宽度”的断面 通常加、减速车道长度可按表9-189-18查用。当道路纵坡大于2%2%时，下坡路段的减速车道和上坡路段的加速车道应根据正线纵坡度大小，按表9-199-19中的修正系数进行修正。第41页/共51页a、直接式单车道b、平行式单车道第42页/共51页c、直接式双车道d、设辅助车道的直接式双车道第43页/共51页变速车道长度及有关

17、参数 表9-189-18变速车道类别主线设计速度(km/h)变速车道长度（m）渐变参数m渐变段长度（m）主线硬路肩或其加宽后的宽度（m）分、汇流鼻端半径（m）分流鼻处匝道左侧硬路肩加宽C2（m）出口单车道120145251003.50.600.6010012522.5903.00.600.808011020803.00.600.80609517.5703.00.600.70双车道12022522.5903.50.700.7010019020803.00.700.708017017.5703.00.700.906014015603.00.600.60入口（直接式采用括号内数值）单车道*12023

18、0（45）90(180)3.50.6(0.55)100200（40）80(160)3.00.6(0.75)80180（40）70(160)2.50.6(0.75)60155（35）60(140)2.50.6(0.70)双车道120400451803.50.63100350401603.00.638031037.51502.50.6760270351402.50.50第44页/共51页（2 2）渐变段 平行式变速车道渐变段的长度不应小于表9-189-18所列数值。直接式变速车道渐变段按外边缘渐变率控制，出口端和入口端渐变率规定如表9-189-18。主线平均坡度(%)i22i33i44下坡减速车道

19、修正系数1.001.101.201.30上坡加速车道修正系数1.001.201.301.40 坡道上变速车道长度的修正系数 表9-199-19第45页/共51页（3）流入（出）角 流入(出)角是指直接式变速车道中线与主线的夹角。匝道出入口端部的设置应使车辆变速圆滑而安全的进行，并使匝道端部处主线与匝道线形协调，相互通视易于识别。一般来说流入(出)角可在下列范围内取值 50/130/130/115/1入口处出口处第46页/共51页三、避险车道 为防止连续长、陡下坡车辆在行驶中速度失控而造成事故，应考虑在山岭地区长、陡下坡路段的右侧山坡上的适当位置设置避险车道。避险车道为大上坡断头路，其位置如下图所示。第47页/共51页 避险车道的长度根据主线下坡行驶速度、避险车道纵坡和坡床集料而定，其规定如表5-185-18。 避险车道应布置在直线上，入口必须保证车辆能高速安全驶入，入口前应保证足够视距。避险车道( (制动坡床) )起点采用0.1m0.1m厚，以30m30m长度渐变至坡床集料总厚度。坡床集料采用碎砾石、砾石、砂、豆砾石等松散材料，厚度为0.30.30.9m0.9m。制动坡床宽度应不小于4.5m4.5m，服务道路宽度不宜小于3.5m3.5m。救险锚栓间隔不宜大于90m90m。强制减弱装置可采用砂袋或废轮胎堆砌，高度为1.21.21.5m1