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1、城市道路规划与设计 n一、弯道超高一、弯道超高n（一）超高及其作用（一）超高及其作用n定定义义：超超高高是是指指路路面面做做成成向向内内侧侧倾倾斜斜的的单单向向横横坡坡的的断断面面形形式式。 （当（当RRR Rbminbmin时设超高）时设超高）n 当当汽汽车车在在弯弯道道上上行行驶驶时时，将将受受横横向向力力的的作作用用，其其值值大大小小可可用用横向力系数横向力系数表示；表示；作用：作用：为了让汽车在圆曲线上行驶时能获的一个向圆心内侧的横为了让汽车在圆曲线上行驶时能获的一个向圆心内侧的横向分力，用以克服离心力，减小横向力。向分力，用以克服离心力，减小横向力。全超高：全超高：在圆曲线上从起点至
2、终点超高横坡度应是一个不变的定在圆曲线上从起点至终点超高横坡度应是一个不变的定值，此定值即为全超高。在缓和曲线上应是逐渐变化的超高。值，此定值即为全超高。在缓和曲线上应是逐渐变化的超高。道路超高及加宽道路超高及加宽l减小横向力的方法：减小横向力的方法：l 增大曲线半径：有时是困难的增大曲线半径：有时是困难的l 降低车速：设计中不推荐降低车速：设计中不推荐l 增大向内侧倾斜的横坡增大向内侧倾斜的横坡设置超高横坡：设置超高横坡：（成本低、效果好）（成本低、效果好）l设置超高后设置超高后 ：（二）超高横坡度的计算（二）超高横坡度的计算n 1 1最大超高和最小超高最大超高和最小超高 超超高高横横坡坡度
3、度i ih h应应按按计计算算行行车车速速度度、半半径径大大小小、结结合合路路面面种种类类、自自然然条件和车辆组成等情况确定。条件和车辆组成等情况确定。I Ihmaxhmax公路最大超高值公路最大超高值 最小超高：最小超高：i ihminhmin等于路面拱度等于路面拱度i ig g。n2 2超高横坡度超高横坡度计算公式计算公式（V V取设计车速，取设计车速，取路面摩阻系数）取路面摩阻系数）公路等级高速公路一二三四一般地区10%8%积雪、严寒地区6%不设不设超高最小半径超高最小半径超高横坡度计算图式 曲线半径越小，超高横坡越大曲线半径与超高坡度曲线半径与超高坡度曲线半径与超高坡度曲线半径与超高坡
4、度n1 . 1 . 无中间带道路的超高过渡无中间带道路的超高过渡n 绕路面内边缘旋转：一般用于新建公路与深路堑。绕路面内边缘旋转：一般用于新建公路与深路堑。n 绕路面中心线旋转：一般用于改建工程绕路面中心线旋转：一般用于改建工程n 绕绕路路面面外外边边缘缘旋旋转转：可可在在高高路路堤堤与与标标高高受受限限等等特特殊殊设设计计时采用。时采用。（三）超高过渡方式：（三）超高过渡方式： 2. 有中间带公路的超高过渡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；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
5、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：车道数大于绕各自行车道中线旋转：车道数大于4 4条的公路可采用条的公路可采用（三）超高过渡方式：（三）超高过渡方式：1. 1. 绕路面内边缘线旋：绕路面内边缘线旋：（四）超高缓和段长度（四）超高缓和段长度 np超高渐变率超高渐变率n 附加纵坡附加纵坡:Lcih超高缓和段：从直线上的双向横坡渐变到圆曲线的单向横坡（全超高）超高缓和段：从直线上的双向横坡渐变到圆曲线的单向横坡（全超高）所需的过渡段长度，叫超高缓和段。所需的过渡段长度，叫超高缓和段。即旋转轴与行车外侧边缘线之间的相对坡度。 2. 绕路面中线旋转：绕路面中线旋转
6、：（四）超高缓和段长度（四）超高缓和段长度 n 附加纵坡附加纵坡: 3. 3. 规范规范推荐公式：推荐公式：n式中：式中：LcLc超高缓和段长超高缓和段长 （m m）；）；n B B旋旋转转轴轴至至行行车车道道（设设路路缘缘带带时时为为路路缘缘带带）外外侧侧边边缘缘的的宽宽度（度（m m）；）；n B B =B=B：绕路面内边缘线旋转绕路面内边缘线旋转n B B =B/2=B/2：绕路中线旋转绕路中线旋转n ii超高坡度与路拱坡度的代数差（超高坡度与路拱坡度的代数差（% %）；）；n ii = = i ih h： 绕路面内边缘线旋转绕路面内边缘线旋转n ii = = i ih h+ +i i1
7、 1： 绕路中线旋转绕路中线旋转n p p超超高高渐渐变变率率，即即旋旋转转轴轴线线与与行行车车道道（设设路路缘缘带带时时为为路路缘缘带带）外侧边缘线之间的相对坡度。外侧边缘线之间的相对坡度。超高渐变率超高渐变率绕边线时：绕边线时：绕中线时：绕中线时：l多多车车道道公公路路的的超超高高缓缓和和段段长长度度，视视车车道道数数按按上上式式计算之值乘以下列系数：计算之值乘以下列系数：l 从旋转轴到行车带边缘的距离从旋转轴到行车带边缘的距离 系数系数 2 2车道车道 1.5 1.5 3 3车道车道 2.02.0超高过渡段计算超高过渡段计算ZHHYl1. 超高形成过程：超高形成过程： l(1)绕路面内边
8、缘线旋转绕路面内边缘线旋转（五）横断面上超高值的计算（五）横断面上超高值的计算提肩提肩双坡阶段双坡阶段全全超高阶段超高阶段旋转阶段旋转阶段ZHHY提肩提肩双坡阶段双坡阶段全全超高阶段超高阶段旋转阶段旋转阶段1. 超高形成过程：超高形成过程： (1)绕路面内边缘线旋转绕路面内边缘线旋转(2)绕路面中线旋转绕路面中线旋转（五）横断面上超高值的计算（五）横断面上超高值的计算(1) (1) 正常断面：正常断面：2. 2. 绕路面内边缘线旋转超高值计算方法绕路面内边缘线旋转超高值计算方法 h中h右h左路线设计高程路线设计高程定定义义：超超高高值值就就是是指指设设置置超超高高后后路路中中线线、路路面面边边
9、缘缘及及路路肩肩边缘等计算点与路基设计高程的高差。边缘等计算点与路基设计高程的高差。（2 2）起始断面：）起始断面：ZH ZH （HZHZ） （3 3）全超高断面：）全超高断面： 路线设计高程路线设计高程旋转轴h0=bJiG（4 4）双坡断面：（）双坡断面：（x xx x0 0）iGihiGBn双坡阶段长度双坡阶段长度x x0 0( (临界长度临界长度) )计算计算：n超高过渡原则：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。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。路面横坡度按正比例增加，直到超高横坡度。n规范规范7.5.67.
10、5.6条规定，条规定，当线形设计须采用较长的回旋线时，当线形设计须采用较长的回旋线时，横坡度由横坡度由2%2%（或（或1.5%1.5%）过渡到）过渡到0%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1/3301/330（0.3%0.3%）。）。n这时，不利于路面横向排水，应限制这时，不利于路面横向排水，应限制x x0 0的长度。的长度。n可按可按p p1 1=0.3%=0.3%计算计算x x0 0： 超高缓和段长度超高缓和段长度LcLc计算：计算：l规范规范规定：规定：l（1 1）超高的过渡应在回旋线全长范围内进行：）超高的过渡应在回旋线全长范围内进行： LcLc = = L Lh h
11、l（2 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，则段范围之内，则LcLc x0） n 旋转阶段横坡度旋转阶段横坡度ix：n 当双坡阶段的渐变率当双坡阶段的渐变率p1小于小于0.3%时：时：n 外侧路肩按向外侧倾斜：外侧路肩按向外侧倾斜： (硬路肩宽度硬路肩宽度2.25m）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。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：纵断面图中应用：纵断面图中“超高超高”栏栏n 设计文件组成部分之一：超高方式图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
12、方法（六）路面超高方式图的绘制方法 -n（1 1）按按比比例例绘绘制制一一条条水水平平基基线线，代代表表路路中中心心线线，并并认认为为基基线线的的路路面面横坡度为零。横坡度为零。n（2 2）绘绘制制两两侧侧路路面面边边缘缘线线。用用实实线线绘绘出出路路线线前前进进方方向向右右侧侧路路面面边边缘缘线线，用用虚虚线线绘绘出出左左侧侧路路面面边边缘缘线线。若若路路面面边边缘缘高高于于路路中中线线，则则绘绘于于基基线线上上方方，反反之之；绘绘于于下下方方。路路边边缘缘线线离离开开基基线线的的距距离离，代代表表横横坡坡度度的的大小（比例尺可不同于基线）。大小（比例尺可不同于基线）。n（3 3）标标注注路
13、路拱拱横横坡坡度度。向向前前进进方方向向右右侧侧倾倾斜斜的的路路拱拱坡坡度度为为正正，向向左左倾斜为负。倾斜为负。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。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：纵断面图中应用：纵断面图中“超高超高”栏栏n 设计文件组成部分之一：超高方式图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：超高方式图绘图规则：（六）路面超高方式图的绘制方法（六）路面超高方式图的绘制方法 -二、平曲线路面加宽及其过渡二、平曲线路面加宽及其过渡n平曲线加宽原因：平曲线加宽原因：n（1 1）汽汽车车在在曲曲线线上上行行驶驶时时，前前后后轮轮轨轨迹迹不
14、不重重合合，占路面宽度大。占路面宽度大。n（2 2）由于横向力影响，汽车出现横向摆动。）由于横向力影响，汽车出现横向摆动。n汽车行驶在曲线上，各轮迹半径不同，其中以后汽车行驶在曲线上，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。应增路面宽度，以确保曲线上行车的顺适与安全。n全加宽：是圆曲线上固定不变的定值。全加宽：是圆曲线上固定不变的定值。1. 1. 普普通通汽汽车车的的加加宽宽值值计计算算方方法法： b = R-b = R-（R R1 1+ B+ B） （一）加宽值的确定（一）加宽
15、值的确定( (包括几何加宽和摆动加宽包括几何加宽和摆动加宽) )n式式中中：A A汽汽车车后后轴轴至至前前保保险险杠杠的的距距离离（m m）：）：n R R圆曲线半径（圆曲线半径（m m）。）。n 对于有对于有N N个车道的行车道：个车道的行车道：2. 2. 鞍式列车的加宽值计算方法：鞍式列车的加宽值计算方法：n式中：式中：b b1 1牵引车的加宽值；牵引车的加宽值；n b b2 2拖车的加宽值；拖车的加宽值；n A A1 1牵牵引引车车保保险险杠杠至至第第二二轴的距离（轴的距离（m m）；）；n A2A2第第二二轴轴至至拖拖车车最最后后轴的距离（轴的距离（m m）；）； 由于R=R-b1，而
16、b1与R相比甚微，可取R=R。n令令A12+A22=A2，上式仍旧归纳成为：上式仍旧归纳成为： 2. 2. 鞍式列车的加宽值计算方法：鞍式列车的加宽值计算方法：n3. 3. 平曲线平曲线加宽标准：加宽标准： n标准标准规定，平曲线半径等于或小于规定，平曲线半径等于或小于250m时，应在平曲时，应在平曲线内侧加宽。线内侧加宽。 n3. 3. 平曲线加宽标准：平曲线加宽标准： n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值的1/21/2采用。采用。 n双车道路面的加宽值规定见表；单车道路面加宽值按表双车道路面的加宽值规定见表；单车道
17、路面加宽值按表列数值的列数值的1/21/2采用。采用。l三类加宽值的采用：三类加宽值的采用：l四级公路和四级公路和V=30km/hV=30km/h的三级公路采用第一类加宽值；的三级公路采用第一类加宽值；l二二级级及及二二级级以以上上和和V=40km/hV=40km/h的的三三级级公公路路公公路路采采用用第第3 3类类加加宽值。宽值。l对对不不经经常常通通行行集集装装箱箱运运输输半半挂挂车车的的公公路路，可可采采用用第第2 2类类加加宽值。宽值。l由三条以上车道构成的行车道，其加宽值应另行计算。由三条以上车道构成的行车道，其加宽值应另行计算。 n3. 3. 平曲线加宽标准：平曲线加宽标准： 路面
18、应在曲线内侧进行加宽。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。路面加宽后，路基也应相应加宽。四四级级公公路路路路基基采采用用6.5m6.5m以以上上宽宽度度时时，当当路路面面加加宽宽后后剩剩余余的的路路肩肩宽宽度度不不小小于于0.5m0.5m时时，则则路路基基可可不不予予加加宽宽；小小于于0.5m0.5m时时，则则应应加加宽宽路路基基以以保保证证路路肩肩宽宽度不小于度不小于0.5m0.5m。分分道道行行驶驶公公路路，当当圆圆曲曲线线半半径径较较小小时时，其其内内侧侧车车道道的的加加宽宽值值应应大大于于外外侧侧车车道道的的加加宽宽值值，设设计计时时应应通过计算确定其差值。通过计算
19、确定其差值。n4. 4. 平曲线加宽要求：平曲线加宽要求：（二）加宽的过渡：（二）加宽的过渡：加加宽宽缓缓和和段段：路路面面由由直直线线上上的的正正常常宽宽度度过过渡渡到到曲曲线线上上加加宽后的宽度的渐变段。宽后的宽度的渐变段。 1 1比例过渡：比例过渡： 在在加加宽宽缓缓和和段段全全长长范范围围内内按按其其长长度度成成比比例例逐逐渐渐加加宽宽。加宽缓和段内任意点的加宽值加宽缓和段内任意点的加宽值： （二）加宽的过渡：加加宽宽缓缓和和段段：路路面面由由直直线线上上的的正正常常宽宽度度过过渡渡到到曲曲线线上上加加宽后的宽度的渐变段。宽后的宽度的渐变段。 1 1比例过渡：比例过渡： 在在加加宽宽缓
20、缓和和段段全全长长范范围围内内按按其其长长度度成成比比例例逐逐渐渐加加宽宽。加宽缓和段内任意点的加宽值加宽缓和段内任意点的加宽值： 加加宽宽缓缓和和段段：路路面面由由直直线线上上的的正正常常宽宽度度过过渡渡到到曲曲线线上上加加宽宽后后的宽度的渐变段。的宽度的渐变段。 1 1比例过渡：比例过渡：适用于二、三、四级公路适用于二、三、四级公路 在在加加宽宽缓缓和和段段全全长长范范围围内内按按其其长长度度成成比比例例逐逐渐渐加加宽宽。加加宽缓和段内任意点的加宽值：宽缓和段内任意点的加宽值： （二）加宽的过渡：（二）加宽的过渡：式式中中：L Lx x任任意意点点距距缓缓和和段段起起点点的距离（的距离（m
21、 m）；）； L L加宽缓和段长（加宽缓和段长（m m）；）； b b圆曲线上的全加宽圆曲线上的全加宽 l在在加加宽宽缓缓和和段段上上插插入入一一条条高高次次抛抛物物线线，抛抛物物线线上上任任意意点点的加宽值：的加宽值：l b bx x（4k4k3 3-3k-3k4 4）b bl式中：式中：n2 2高次抛物线过渡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。适用于适用于高速、一级公路及对路容有要求的二级公路。 n3 3回旋线过渡回旋线过渡n 在缓和段上插入回旋线，这样不但中线上有回旋线，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
22、迹相符，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。保证了行车的顺适与线形的美观。 n3 3回旋线过渡回旋线过渡n在在缓缓和和段段上上插插入入回回旋旋线线，这这样样不不但但中中线线上上有有回回旋旋线线，而而且且加加宽宽以以后后的的路路面面边边线线也也是是回回旋旋线线，与与行行车车轨轨迹迹相相符符，保保证了行车的顺适与线形的美观。证了行车的顺适与线形的美观。n适适用用于于适适用用于于高高速速、一一级级公公路路及及对对路路容容有有要要求求的的二二级级公公路的下列路段：路的下列路段：n （1 1）位于大城市近郊的路段；）位于大城市近郊的路段；n （2 2）桥梁、高
23、架桥、挡土墙、隧道等构造物处；）桥梁、高架桥、挡土墙、隧道等构造物处；n （3 3）设置各种安全防护设施的地段。）设置各种安全防护设施的地段。n4 4插插入入二二次次抛抛物物线线过过渡渡（三）加宽缓和段的长度（三）加宽缓和段的长度n（1 1）对对于于设设置置有有缓缓和和曲曲线线的的平平曲曲线线，加加宽宽缓缓和和段应采用与缓和曲线相同的长度。段应采用与缓和曲线相同的长度。n（2 2）对对于于不不设设缓缓和和曲曲线线，但但设设置置有有超超高高缓缓和和段段的平曲线，可采用与超高缓和段相同的长度。的平曲线，可采用与超高缓和段相同的长度。n（3 3）即即不不设设缓缓和和曲曲线线，又又不不设设超超高高的的平平曲曲线线，加加宽宽缓缓和和段段应应按按渐渐变变率率为为1 1：1515且且长长度度不不小小于于10m10m的的要求设置。要求设置。n L Lj j=15b=15b， 且且L Lj j10m10m习题：l某新建三级公路，路面宽7.0m，路肩宽1.5m，路拱横坡度采用2.0%，路肩横坡度3%，有一弯道超高横坡度ic=5%，全加宽值为0.8m，缓和曲线长度为50m，超高过渡采用内边轴旋转方式，加宽按直线比列过渡。试计算曲线中点处、过度过程中距过渡起点15m处的内侧、中心、外侧超高值。
