超高

风雨同路人

超高
一：定义：
为抵消车辆在曲线路段上行驶时所产生的离心力，在该路段横断面上设置的外侧高于内侧的单向横坡，称之为超高。
当汽车行驶在设有超高的弯道上时，汽车自重将抵消一部分离心力，从而提高行车的安全性。
超高设于圆曲线内，两端用过渡段与直线相连，从直线段的双向横坡渐变到圆曲线路段具有超高单向横坡的过渡段称之为超高缓和段。
二：超高坡度。
1：最大超高坡度
由平曲线半径计算公式可得超高的计算公式：
ic=V＾2/127R-μ
综合考虑各种因素。结合国内外设计经验及我国公路上车辆组成状况，规定高速公路、一级公路的最大超高值为10%，其它公口中路为8%，在积雪、严寒地区，由于汽车的起动、刹车时产生的打滑现象。因此规定各级公路的归－最大超高不宜大于6%。
设计车速（km/h）        80        60．50        40.30．20
最大超高值（%）        6        4        2
2．超高坡度的确定
位于曲线上的行车道，中间带和路肩，以及爬坡车道，均应根据圆曲线半径的大小，自然条件，和公路等级按表中规定设置超高。
三：超高方式：
单向横坡超高是通过在圆曲线两端的超高缓和段（或缓和曲线）来实现过度的，超高的过渡方式，根据超高旋转在公路横断面上的位置，分为下列几种：
无中间带的公路:
1：　超高横坡等于路拱横坡时，外侧车道绕路中线旋转，直至超高横坡值
2：超高横坡大于路拱横时，有以下三种过渡方式：
一：绕内边轴旋转。
在缓和段起点之前将路肩的横坡逐渐变为路拱横坡，再以路中线为旋转轴，逐渐抬高外侧路面与路肩，使之达到与路拱坡度一至的单向横坡后，整过断面再绕未加宽前的内侧车道边缘旋转，直至达到超高横坡为止。一般新建公路多采用此种方式。
二：绕中轴旋转：
在超高缓和段之前，先将路肩横坡逐渐变为路肩横坡，再以路中线为旋转轴，使外侧车道和内侧车道变为单向的横坡后，整过断面一同绕中线旋转，使单坡横断面达到超高横坡为止。一般改建公路多采用此种方式。
三：绕外边缘旋转：
先将外侧车道绕外边缘旋转，与此同时，内侧车道随中线的降低而相应降坡，待达到单向横坡后，整过断面仍绕外侧车道边缘旋转，直达到超高横坡为止。此种方法仅在特殊设计时使用。
有中间带的公路
1: 绕中间带的中心线旋转;
先将外侧行车道绕中间带的中心线旋转，待达到与内侧行车道构成单向横坡后，整个断面一同绕中心线旋转，直至超高横坡值。此时，中央分隔带呈倾斜状。采用窄中间带的公路可选用此方式。
2：绕中央分隔带边缘旋转。
将两侧行车道分别绕中央分隔带边缘旋转，使之各自成为独立的单向超高断面，此时中央分隔带呈维持原水平状态，各种宽度不同的中间带均可选用此种方式。
3：绕各自行车道中线旋转
将两侧行车道分别绕各自的中线旋转，使之各自成为独立的单向超高断面，此时中央分隔带两边缘分别升高与降低而成为倾斜断面，单向车道数大于四条的公路可采用此种方式。
4：分离式公路：
分离式断面公路的超高过渡方式可视为两条无中间带的公路分别处理。
四：超高缓和段长度：
为了行车的余余地舒适性和排水性，对超高缓和段必须加以规定。通常按控制设超高后行车道外边缘的渐变率来计算。
双车道公路的超高缓和段按下式计算：
Lc=(B′Δi)/p     (7-4)
Lc--超高缓和段长度,(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）
Δi--超高坡度与路拱坡度的代数差（%）
P--超高渐变率，即旋转轴线与行车道（设路缘带时为路缘带）外侧边缘线之间相对升降的比率，其值如表：

设计车速（km/h）        超高旋转轴的位置
        绕中线旋转        绕边轴旋转   
120        1/250        1/200
100        1/225        1/175
80        1/200        1/150
60        1/175        1/125
40        1/150        1/100
30        1/125        1/75
20        1/100        1/50
对绕中线旋转超高缓和段长度可写为：
Lc=(b÷2×(Ic+Ig) ) ÷P
对绕边线旋转超高缓和段长度可写为：
Lc=(b×Ic)÷P
b  -- 路面宽度（m）     
Ic--最大超高横坡，
Ig--路拱横坡，
多车道公路的超高缓和段长度，视车道数按上式计算乘以下列系数：
行车道边缘到旋转轴的距离为1.5车道时乘以1.2。
行车道边缘到旋转轴的距离为2车道时乘以1.5。
行车道边缘到旋转轴的距离为3车道时乘以2。
在确定超高缓和段长度时，应注意：
1．        超高缓和的长度应采用5的倍数，并不小于10m
2．        超高缓和段的过渡在回旋线全长范围内进行，但超高渐变率过小时(为保证排水，超高渐变率不得小于1/330)，而只设在该回旋线的某一区段范围之内。
五：超高值的计算：
超高缓和段上各断面处的路基外缘和内缘与路基设计标高之差Hc叫超高值。计算超高值后即可根据路基设计标高计算路基内外缘边缘的设计标高。这些高程是弯道上施工的依据。超高计算公试：
b--路面宽度，（m）
a--路肩宽度，（m）
Ig--路拱坡度。
Ij--路肩横坡
Ic--超高横坡
Lc--超高缓和段的长度，（或缓和曲线的长度），m
L0--路肩横坡由不得Ij变为Ig所需距离，一般取1m
X0  --与路拱同坡度单向超高点至超高缓和段起点的距离，（m）
X--超高缓和段上任一点至起点的距离，(m)
Hc--路基外缘最大抬高值(m)
Hc′--路中线最大抬高值勤（m）
Hc″--路基内缘最大降低值(m)
Hcx--X距离处路基外缘抬高值(m)
Hcx′--X距离处路中线抬高值 （m）
Hcx″--X距离处路基内缘降低值(m)
Bj--路基加宽值（m）
Bjx--X距离处路基加宽值(m)




边中轴旋转超高计算公试表


　　　　　　　　　　　　　　　　 加宽
在加宽缓和段内，加宽是逐渐变化的，其过渡方式有以下几种;
一：按直线比例加宽：
bjx=K.bj  K=Lx/LJ
bjx--加宽缓和段任一点的加宽值
bj --行车道加宽值
K--比率
Lx--加宽缓和段任一点到缓和段起点的长度(m)
Lj--加宽缓和段的长度
适用于二、三、四级公路
二：切线法：
为消除加宽缓和段内侧边线与圆曲线起、终点的明显折点，采用路面加宽边缘线与圆曲线上路面加宽后边缘线圆弧相切的方法：
a=(- Lj+√(LJ＾2+2(R-b)bj))/(R-b):
lj=R.a
bjJ=LJ.tga
bjx=Lx. tga
a--路面加宽边缘线与未加加宽边缘线之间的夹角（rad）
LJ--原加宽缓的长度
R--路中线的曲线半径
bj -- 路面加宽值
b--未加宽前的路面宽度
lj--切入圆曲线内的缓和曲线的长度
bjJ--修正后，圆曲线起、终点处的路面加宽值
bjx--加宽缓和段内任一点的加宽值
Lx --加宽缓和段内任一点到缓和段起点的长度
适用于四级公路人工构造物路段
三：插入高次抛物线的方法
bjx=（4K＾3-3K＾4）
K=Lx/LJ
这种方法路面边缘线圆滑，顺适，适用于高速公路，一级公路及对路容有较高要求的二级公路。
插入二次抛物线的方法：
为使加宽缓和段的路面是平顺的，优美的曲线，在ZH 点(HZ点)和HY点(YH点)插二次抛物线方式：加宽缓缓段按下三个区段设计
1        bjx=Lx .bj         ﹙0＜Lx＜15)
2        bjx=(Lx-7.5).bj/ls    ﹙15≤Lx≤LV-15)
3        bjx= bj-((LV-Lx) ＾2.bj/30ls) ﹙LV-15≤Lx≤LV)
LV--加宽总长度
  ls --缓和曲线长度
Lx --加宽缓和段内任一点到缓和段起点的长度
  bj--行车道加宽值
bjx--宽缓和段内任一点的加宽值
本方式适用于高等级公路，大城市郊区、桥梁、高架桥等
复曲线的加宽过渡：
对于四级公路的不同半径的同向曲线径向连接构成的复曲线，其超高、加宽缓段一般对称的设在衔接处（GQ点）的两侧。
对于卵型曲线加宽方式：
bj=bj2+(bj1-bj2).Lx/Lf          示意图