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1、,第四节 路拱及超高,一、路拱及其横坡度 1. 路拱的概念 形式：直线型、折线型、抛物线形、直线接抛物线形 2.路拱横坡度：对于不同类型的路面由于其表面的平整度和透水性不同，再考虑当地的自然条件选用不同的路拱坡度。,（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表示:,二、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超高横坡度计算公式：,2. 最大超高和最小超高,最
2、小超高：等于路拱度。,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. 绕路面内边缘旋转：,（四）超高缓和段长度的确定,p超高渐变率,附加纵坡:,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）； 旋转轴至行车道（设路缘带
3、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。,4.超高缓和段长度的确定,1) 2）当 应修改平面线形，使 3）当 且 则还取 4）不设缓和曲线时，超高过度段在宜布置在直线上，否则直线和圆曲线上各取一半。,1. 超高形成过程： (1)绕路面内边缘线旋转,（五）横断面上超高引起的高差值计算,双坡阶段,全超高阶段,旋转阶段,路肩,双坡阶段,全超高阶段,旋转阶段,1. 超高
4、形成过程： (2) 绕路面中线旋转,（五）横断面上高差值的计算,(1) 正常断面：,2. 绕路面内边缘线旋转超高高差值计算方法,定义：超高高差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）双坡断面：（xx0）,双坡阶段长度x0计算：,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。,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%）。,这时，不利于路面横向排水，应限制x0的长度。可按p1=0.3%计算x0：,iG,双坡断面超高值
5、计算：（xx0）,旋转轴,双坡断面超高值计算：（xx0）,式中：x计算里程桩号离开超高缓和段起点的距离。 x = Lcz - ZH 或 x = HZ Lcz 加宽值计算： 正比例过渡：,高次抛物线过渡：bx = (4k3 - 3k4)b,（4）旋转断面： （xx0）,旋转阶段横坡度ix：,旋转轴,旋转阶段超高值：,旋转轴,（5）全超高断面：,(1) 正常断面：,3. 中线旋转超高高差值计算方法,（2）起始断面：ZH （HZ）,（3）双坡断面：（xx0）,双坡阶段长度x0计算：,iG,双坡断面超高值计算：（xx0）,旋转轴,旋转断面： （xx0）,旋转轴,（5）全超高断面：,旋转轴,4、设中间带
6、公路的超高高差值计算（见书P116）,（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,-,边轴旋转,中轴旋转,外 中 内,外 中 内,例1： 某山岭积雪冰冻地区新建二级公路，路面宽7.0m，路肩宽0.75m，路拱横坡度1.5%，路肩横坡度3%
7、，有一平曲线半径R=200m，超高缓和段长度为50m，加宽按正比例过渡，试完成表中关于平曲线路基顶面的超高与加宽计算。,解：1.ZH：外=内=0.75*（0.03-0.015）=0.01 中=0.75*0.03+3.5*0.015=0.08 2.+500 ， ， 外= 中=0.75*0.03+3.5*0.015=0.08 内=0.75*0.03-（0.75+0.2）*0.015=0.01 3.+520 ， 外=0.75*0.03+（7+0.75）*0.026=0.23 中=0.75*0.03+3.5*0.026=0.11 内=0.75*0.03-（0.75+0.52）*0.026= -0.01 4.HY： 外=0.75*0.03+（7+0.75）*0.04=0.33 中=0.75*0.03+3.5*0.04=0.16 内=0.75*0.03-（0.75+0.8）*0.04= -0.04,