第章超高设计部分补充.ppt

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1、1. 超高形成过程： (1)绕路面内边缘线旋转,（五）横断面上超高值的计算,提肩,双坡阶段,全超高阶段,旋转阶段,提肩,双坡阶段,全超高阶段,旋转阶段,1. 超高形成过程： (2)绕路面中线旋转,（五）横断面上超高值的计算,(1) 正常断面：,2. 绕路面内边缘线旋转超高值计算方法,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。,（2）起始断面：ZH （HZ）,（3）全超高断面：,（4）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。 路面横坡度按正比例增加，直到超高横坡度。,规范7.5.6条规定

2、，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：,超高缓和段长度Lc计算：,规范规定： （1）超高的过渡应在回旋线全长范围内进行： Lc = Ls （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段范围之内，则LcLs。 按p1=0.3%计算Lc：,iG,双坡断面超高值计算：（xx0）,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 当超高的过渡设在回旋线的

3、某一区段范围之内 时， l0 = Ls - Lc，x = lcz - ZH - l0 或x = HZ - lcz - l0。 加宽值计算： 正比例过渡：,高次抛物线过渡：bx = (4k3 - 3k4)b, k=Lx/Lc,（5）旋转断面： （xx0）,旋转阶段横坡度ix：,当双坡阶段的渐变率p1小于0.3%时：,旋转阶段超高值：,3.绕分隔带边缘旋转超高值的计算(设计高程）,3.绕分隔带边缘旋转超高值的计算,硬路肩边缘： h2 = - b2 i2 h1 土路肩边缘： h3 = - b3 i3 h2,（1）直线路段断面： 行车道边缘：,（2）全超高断面：,外侧路肩按向外侧倾斜： (硬路肩宽度2

4、.25m）,路线设计高程,（4-19）,（3）双坡断面：（xx0）,双坡阶段长度x0计算：,外侧路肩按向外侧倾斜： (硬路肩宽度2.25m）,（3）旋转断面：（x x0）,旋转阶段横坡度ix：,当双坡阶段的渐变率p1小于0.3%时：,外侧路肩按向外侧倾斜： (硬路肩宽度2.25m）,路面超高方式图就是指路面横坡度沿路线纵向的变化图。 应用：纵断面图中“超高”栏 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方法,（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

5、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。,路面超高方式图就是指路面横坡度沿路线纵向的变化图。 应用：纵断面图中“超高”栏 设计文件组成部分之一：超高方式图 超高方式图绘图规则：,（六）路面超高方式图的绘制方法,-,习题: 1试计算六车道高速公路(34.5m路基，中央分割带3.00m，左侧路缘带0.75m)一个2000m半径的平曲线的超高缓和段长度。要求分别按绕分隔带边缘及各自车道中心旋转方式计算（一般气候条件）。 2已知某二级公路（山岭区、积雪寒冷地区

6、）有一弯道，半径R=200m，Ls=60m，偏角35.1524，JD=K12+452.68，路拱横坡为2%，试计算超高缓和段起点、超高横坡0%、2%、缓和段终点等特征点的里程桩号及超高值（加宽按高次抛物线过渡），并绘出超高设计图。 3已知平原区某高速公路（28m路基）有一半径R=1200m的弯道，Ls=180m，偏角172234“，水泥砼路面，一般地区。试分别按缓和曲线全长及部分缓和曲线长度进行超高过渡，计算超高缓和段起点桩号（上、小半支），并计算缓和曲线段内25m间隔整桩的超高值（绕分隔带边缘旋转）。,4.6 汽车的制动性、行车视距及其保证,一、汽车的制动性 汽车的制动性 ：指汽车在行驶中强

7、制降低车速以至停车且能保持行驶方向，和在下坡时保持一定速度行驶的能力。 1）汽车制动性能的评价指标是：制动效能、制动效能的恒定性及制动时汽车的方向稳定性。其中制动效能的评价指标：减速度，制动时间和制动距离。 2）汽车制动力：车轮制动是利用制动器内的摩擦阻力矩来形成与汽车运动方向相反的路面对车轮的切向摩擦阻力。计算式： G：分配到制动轮上的汽车重力 ：路面与轮胎间的附着系数,4.6 汽车的制动性、行车视距及其保证,3）制动距离 制动减速度： 即 制动距离： 如V2=0，则：,4.6 汽车的制动性、行车视距及其保证,二、视距的类型： 停车视距：为了行车安全，驾驶人员应能随时看到汽车前面相当远的一段

8、路程，一旦发现前方路面上有障碍物或迎面来车，能及时采取措施，避免相撞，这一必须的最短距离称为行车视距。 行车视距可分为停车视距、会车视距、错车视距和超车视距四种类型。,4.6 汽车的制动性、行车视距及其保证,1）停车视距 是指驾驶员发现前方有障碍物到汽车在障碍物前安全停止所需的最短距离。,4.6 汽车的制动性、行车视距及其保证,2）会车视距： 在同一车道上两对向汽车相遇，从相互发现至同时采取制动措施双双安全停止所需的最短距离。,4.6 汽车的制动性、行车视距及其保证,3）错车视距： 在没有明确划分车道线的双车道道路上，两对向行驶汽车相遇，发现后采取减速避让措施安全错车所需的最短距离。,4.6

9、汽车的制动性、行车视距及其保证,4）超车视距： 在双车道公路上，后车超越前车，从开始驶离原车道起，至可见逆行车并能超车后安全驶回原车道所需的最短距离。,4.6 汽车的制动性、行车视距及其保证,三、视距计算 计算时，物高取0.1m，目高取1.2m。 1）停车视距： 反应距离 ( t=2.5s) 制动距离 停车视距 停车视距计算时 采用潮湿状态值；V 值取85100设计速度。,4.6 汽车的制动性、行车视距及其保证,2）超车视距 第一阶段：超车汽车的加速行驶距离 第二阶段：超车汽车在对向车道上行驶距离 第三阶段：超车结束后，超车汽车与对向汽车间的安全距离 S315m100m 第四阶段：超车汽车从开

10、始加速到超车完了对向汽车行驶的距离S4,4.6 汽车的制动性、行车视距及其保证,2）超车视距 理想的超车视距： 如果S4所需时间只考虑超车汽车完全进入对向车道到超车完成所行驶的时间,则： 在地形困难或其他原因不得已时，可采用：,4.6 汽车的制动性、停车视距及其保证,四、行车视距的保证 平曲线视距检查方法： 视距包络曲线法 最大横净距法,4.6 汽车的制动性、停车视距及其保证,（一）视距曲线 概念：驾驶员视点轨迹线每隔一定间距绘出一系列与视线相切的外边缘线。,4.6 汽车的制动性、停车视距及其保证,（二）、横净距及其计算 横净距：在弯道各点的横断面上，驾驶员视点轨迹线与视距线之间的最大距离叫横

11、净距。 驾驶员视点位置： 平面：距未设加宽的路面外边缘1.5m,或距 路中线 高度：1.2m 最大横净距：在弯道内所有横净距中的最大值， 称为最大横净距，用h表示。 其值可根据视距S和弯道的曲线长L、行车轨迹曲线半径RS算出。,1不设回旋线的横净距计算： （1）LS：,最大横净距计算方法：,式中：Rs驾驶员视点轨迹线半径,4.6 汽车的制动性、停车视距及其保证,式中： Ls曲线内侧视点轨迹线长度,1不设回旋线的横净距计算： （2）LS：,最大横净距计算方法：,4.6 汽车的制动性、停车视距及其保证,2设回旋线的横净距计算： （1）圆曲线长LS:,最大横净距计算方法：,4.6 汽车的制动性、停车

12、视距及其保证,（2）曲线总长LSL,2设回旋线的横净距计算：,最大横净距计算方法：,4.6 汽车的制动性、停车视距及其保证,2设回旋线的横净距计算：,最大横净距计算方法：,（3）曲线总长LS:,4.6 汽车的制动性、停车视距及其保证,4.6 汽车的制动性、停车视距及其保证,五、各级道路对视距的要求 各级公路都采用超车视距，则不经济，也难做，故对不同等级公路有以下不同的要求： 1) 各级公路都应保证停车视距； 2) 高速、一级公路采用停车视距；其它公路应满足会车视距的要求，其长度不小于停车视距的两倍。特殊情况采用分道行驶时，也不得小于停车视距； 3) 高速、一级公路及大型车较多的二、三级公路下坡

13、路段，应采用下坡段货车停车视距进行检验； 4)对向行驶的双车道公路，根据需要，应结合地形设置保证具有超车视距的路段。,4.7 路基横断面设计与计算,一、横断面设计过程 1）准备： 2）点绘横断面地面线： 3）从“路基设计表”中读取中桩填挖高 4）按拟定边坡 、边沟形式和坡度,“戴帽子”。 5）标注桩号、填挖高度和计算面积。,路基设计表，A3图纸,中线左右2050米 绘制时由下而上，由左至右。,左右路基宽和左、右、中线与设计高之差，按比例绘在图上，并连线。,4.7 路基横断面设计与计算,二、公路横断面设计成果 路基标准横断面图（比例1：100） 路基一般横断面图（一般比例1：200 ） 路基设计

14、表（P120123） 路基土石方计算表（P126127） 其它成果,路基标准横断面图,路基一般横断面图,三、城市道路横断面设计,（一）横断面设计图（比例1：100或1：200） 当按照城市道路的交通性质、地形条件以及近期与远期相结合的原则确定了横断面组成和宽度以后，即可绘制横断面设计图。,4.7 路基横断面设计与计算,（二）横断面现状图（比例1：100或1：200） 沿道路中线每隔一定距离绘制横断面地面线。若属旧街道改建，即为横断面现状图。 （三）横断面施工图 纵断面设计完成后，各断面中线上的填挖高度已知，该高度点绘于现状图上，再结合设计图得到。,4.7 路基横断面设计与计算,4.8 路基土石

15、方数量计算及调配,一、 横断面面积计算 （一）积距法 i是用“卡规”法或用“纸条法”来求积距。纸条法用于求大积距。,已知断面图上各转折点坐标（xi，yi），则面积为：,（三）利用CAD的面积查询功能,（二）坐标法,4.8 路基土石方数量计算及调配,二、土石方数量计算 平均断面法 简便、实用，常用。但其精度较差。,4.8 路基土石方数量计算及调配,棱台体公式法 式中：F1和F2相差甚大，m=F1/F2,其中F2F1 。 该方法精度教高，用计算机计算时，应尽量采用。,土石方数量计算应注意的问题：,（1）填、挖方数量应分别计算（填、挖方面积分别计算）； （2）土石方应分别计算（土石面积分别计算）；

16、（3）路基填、挖方数量中应考虑路面厚度所占的体积（填方扣除、挖方增加）； （4）大中桥位处所占的路基土石方应扣除。,4.8 路基土石方数量计算及调配,（一）土石方调配原则： （1）就近利用，以减少运量； （2）不跨沟调运； （3）高向低调运； （4）经济合理（远运利用与附近借土作经济比较） 远运利用的费用：运输费用、装卸费等 借土费用：开挖费用、占地及青苗补偿费用、弃土占地及运费 （5）不同的土方和石方应根据工程需要分别进行调配，以保证路基稳定和人工构造物的材料供应。 （6）土方调配对于借土和弃土应事先同地方商量，妥善处理。,三、路基土石方调配,4.8 路基土石方数量计算及调配,土石方计算表调

17、配法：公路设计文件推荐方法。 土石方调配后，应按下式进行复核检查： 横向调运+纵向调运+借方=填方 横向调运+纵向调运+弃方=挖方 挖方+借方=填方+弃方 问题：1、1m3挖方能填成1m3填方吗？ 2、为什么有的工程报价中，用借方土填筑的填方单价远比用移挖作填的填方单价高？,（二）土石方调配方法：,4.8 路基土石方数量计算及调配,（三）关于调配计算的几个问题,（1）经济运距： 移挖作填与附近借方经济比较，调运填方的最大距离即所谓“经济运距”。,式中：B借土单价（元m3）； T远运运费单价（元m3km）； L兔免费运距（km）。,4.8 路基土石方数量计算及调配,（2）平均运距 运距：是指从挖方体积的重心到填方体积的重心之 间的距离。 平均运距：挖方路段中心桩号至填方路段中心桩号 的距离计算。 （3）运量 土石方运量为平均运距与土石方调配数量的乘积。 其中：运距是采用运输单位，而不是m或Km。 （4）计价土石方数量 计价土石方数量=挖方数量+借方数量。,4.8 路基土石方数量计算及调配,