公路超高值计算与加宽值计算

一、弯道超高

（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R<Rbmin时设超高）

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μ表示；

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向分力，用以克服离心力，减小横向力。

全超高：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。

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．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。Ihmax

  最小超高：ihmin等于路面拱度ig。

2．超高横坡度计算公式（V取设计车速，μ取路面摩阻系数）

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

（三）超高过渡方式：

1 . 无中间带道路的超高过渡

  绕路面内边缘旋转：一般用于新建公路与深路堑。

  绕路面中心线旋转：一般用于改建工程

  绕路面外边缘旋转：可在高路堤与标高受限等特殊设计时采用。

 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

（四）超高缓和段长度 

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。

1. 绕路面内边缘线旋：

2. 绕路面中线旋转： 

3. 《规范》推荐公式： 

式中：Lc——超高缓和段长 （m）；

     B′——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′ =B：绕路面内边缘线旋转

    B ′=B/2：绕路中线旋转

   Δi——超高坡度与路拱坡度的代数差（%）；

    Δi = ih：   绕路面内边缘线旋转

    Δi = ih+i1：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。

超高渐变率 

超高过渡段计算 

绕边线时：

绕中线时：

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车道                      1.5 

             3车道                      2.0

------------------------------------

（五）横断面上超高值的计算

1. 超高形成过程： 

(1)绕路面内边缘线旋转

(2)绕路面中线旋转

2. 绕路面内边缘线旋转超高值计算方法 

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。

 起始断面：ZH （HZ）      

全超高断面：

双坡断面：（x≤x0）

双坡阶段长度x0(临界长度)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，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 = Lh

（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Lc< Lh 。

     按p1=0.3%计算Lc： 

 双坡断面超高值计算：（x≤x0）

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某一区段范围之内 时，

l0 = Lh - 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：

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：

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）

（1）直线路段断面：

行车道边缘： 

硬路肩边缘： h2 =h1 - b2 × i2 

土路肩边缘：h3 = h2 - b3 × i3

（2）全超高断面：

（3）双坡断面：（x≤x0）

（六）路面超高方式图的绘制方法 

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

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：

（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。

二、平曲线路面加宽及其过渡

平曲线加宽原因：

（1）汽车在曲线上行驶时，前后轮轨迹不重合，占路面宽度大。

（2）由于横向力影响，汽车出现横向摆动。

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，故曲线内侧应增路面宽度，以确保曲线上行车的顺适与安全。

全加宽：是圆曲线上固定不变的定值。

（一）加宽值的确定(包括几何加宽和摆动加宽)

1. 普通汽车的加宽值计算方法：

2. 鞍式列车的加宽值计算方法：

3. 平曲线加宽标准： 

《标准》规定，平曲线半径等于或小于250m时，应在平曲线内侧加宽。 

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1/2采用。 

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1/2采用。

三类加宽值的采用：

四级公路和V=30km/h的三级公路采用第一类加宽值；

二级及二级以上和V=40km/h的三级公路公路采用第3类加宽值。

对不经常通行集装箱运输半挂车的公路，可采用第2类加宽值。

由三条以上车道构成的行车道，其加宽值应另行计算。 

4. 平曲线加宽要求：

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。

四级公路路基采用6.5m以上宽度时，当路面加宽后剩余的路肩宽度不小于0.5m时，则路基可不予加宽；小于0.5m时，则应加宽路基以保证路肩宽度不小于0.5m。

分道行驶公路，当圆曲线半径较小时，其内侧车道的加宽值应大于外侧车道的加宽值，设计时应通过计算确定其差值。

（二）加宽的过渡：

加宽缓和段：路面由直线上的正常宽度过渡到曲线上加宽后的宽度的渐变段。

1．比例过渡： 

在加宽缓和段全长范围内按其长度成比例逐渐加宽。加宽缓和段内任意点的加宽值： 

加宽缓和段：路面由直线上的正常宽度过渡到曲线上加宽后的宽度的渐变段。

适用于二、三、四级公路 

2．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。 

3．回旋线过渡

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，与行车轨迹相符，保证了行车的顺适与线形的美观。 

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，与行车轨迹相符，保证了行车的顺适与线形的美观。

适用于适用于高速、一级公路及对路容有要求的二级公路的下列路段：

 （1）位于大城市近郊的路段；

 （2）桥梁、高架桥、挡土墙、隧道等构造物处；

 （3）设置各种安全防护设施的地段。

4．插入二次抛物线过渡

（三）加宽缓和段的长度

（1）对于设置有缓和曲线的平曲线，加宽缓和段应采用与缓和曲线相同的长度。

（2）对于不设缓和曲线，但设置有超高缓和段的平曲线，可采用与超高缓和段相同的长度。

（3）即不设缓和曲线，又不设超高的平曲线，加宽缓和段应按渐变率为1：15且长度不小于10m的要求设置。

 Lj=15b，   且Lj≥10m