道路超高及加宽
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 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。 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) 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