平曲线超高及设置要求
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(1)机动车辆在平曲线上做圆周运动时受水平方向离心力的作用,促使车辆向曲线外侧平移和倾覆。
平曲线最小半径是指保证机动车辆以设计车速安全行驶时圆曲线最小半径。
(2)平曲线最小半径主要取决于道路的设计车速(成正比),还与行驶的稳定性、乘客的舒适程度、车辆燃料消耗和轮胎磨损等因素相关。
(3)超高:当地形、地物等条件限制而不允许设置平曲线最小半径时,可以将道路外侧抬高,使道路横坡呈单向内侧倾斜,称为超高。
(4)城市道路,尤其是市区道路,为有利于建筑布置及其他市政设施修建的配合要求,一般均不设超高。
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平曲线、超高、竖曲线、超高在线形设计时,各级公路(高速公路和一级公路除外)的视距应不小于两倍停车视距;并应根据需要,结合地形设置保证超车视距的路段。
平曲线半径:当汽车在平曲线上行驶时,所产生的横向力应不超过轮胎与路面摩阻力所允许的界限,并使驾驶员无不顺适感觉。
平曲线半径、行车速度、路面超高和横向摩阻系数[kg2]的关系式为[147-01],[kg2]其中(+)直接关系到汽车在平曲线上行驶时的安全和顺适感。
极限最小半径:是公路受到地形或地物等限制所允许采用的最小半径。
其计算的条件是:为0.10(=120公里/小时)~0.15(=40公里/小时),这时驾驶员仍感顺适;是路面超高允许最大值,一般用6%,个别用8%,特殊情况下用10%。
一般最小半径:为使公路平面线型在整体组合上不致不协调,驾驶员感到较为顺适的常用的最小半径。
这时,为0.05~0.06;为6%~8%,不用10%。
不设超高的最小半径公路的平曲线保持直线上的路拱(即不设超高),驾驶员不感到有弯道的最小半径,这时,为0.035;为-2%或-1.5%。
回头曲线:当公路需要展线以争取高程,而又受地形限制不能继续前进而须折返展线时,在折返处设转角一般大于180°的平曲线,称为回头曲线。
回头曲线因受地形限制,常采用极限甚至小于极限的最小半径。
超高:汽车在平曲线上行驶时产生离心力,设置超高,可抵消其部分离心力,使汽车不致向外倾覆。
超高值过大不利于驾驶操作和行车安全,也不利于公路养护、施工;过小则不利于排水。
专供汽车行驶的高速公路,一级公路的超高横坡度不超过10%,其他各级公路不超过8%。
在积雪寒冷地区,最大超高横坡度不超过6%。
平曲线加宽:汽车在平曲线上行驶时,后轮的轨迹在前轮的内侧,其车轮所占有宽度比在直线上的要宽,因此车道内侧应予加宽。
加宽值视车型和平曲线半径()而定,[kg2]一般可按/2计算。
式中为汽车前后轴距;如为半挂车时,可分别按牵引车和挂车的前后轴距[kg2],计算。
平曲线、超高、竖曲线、超高在线形设计时,各级公路(高速公路和一级公路除外)的视距应不小于两倍停车视距;并应根据需要,结合地形设置保证超车视距的路段。
平曲线半径:当汽车在平曲线上行驶时,所产生的横向力应不超过轮胎与路面摩阻力所允许的界限,并使驾驶员无不顺适感觉。
平曲线半径、行车速度、路面超高和横向摩阻系数[kg2]的关系式为[147-01],[kg2]其中(+) 直接关系到汽车在平曲线上行驶时的安全和顺适感。
极限最小半径:是公路受到地形或地物等限制所允许采用的最小半径。
其计算的条件是:为0.10(=120公里/小时)~0.15(=40公里/小时),这时驾驶员仍感顺适;是路面超高允许最大值,一般用6%,个别用8%,特殊情况下用10%。
一般最小半径:为使公路平面线型在整体组合上不致不协调,驾驶员感到较为顺适的常用的最小半径。
这时,为0.05~0.06;为6%~8%,不用10%。
不设超高的最小半径公路的平曲线保持直线上的路拱(即不设超高),驾驶员不感到有弯道的最小半径,这时,为0.035;为-2%或-1.5%。
回头曲线:当公路需要展线以争取高程,而又受地形限制不能继续前进而须折返展线时,在折返处设转角一般大于180°的平曲线,称为回头曲线。
回头曲线因受地形限制,常采用极限甚至小于极限的最小半径。
超高:汽车在平曲线上行驶时产生离心力,设置超高,可抵消其部分离心力,使汽车不致向外倾覆。
超高值过大不利于驾驶操作和行车安全,也不利于公路养护、施工;过小则不利于排水。
专供汽车行驶的高速公路,一级公路的超高横坡度不超过10%,其他各级公路不超过8%。
在积雪寒冷地区,最大超高横坡度不超过6%。
平曲线加宽:汽车在平曲线上行驶时,后轮的轨迹在前轮的内侧,其车轮所占有宽度比在直线上的要宽,因此车道内侧应予加宽。
加宽值视车型和平曲线半径()而定,[kg2]一般可按/2计算。
式中为汽车前后轴距;如为半挂车时,可分别按牵引车和挂车的前后轴距[kg2],计算。
城市道路直线,平行线,平曲线的布设与连接规范
一、计算行车速度大于或等于60km/h时,直线长度宜满足下列要求:
1、同向曲线间的最小直线长度(m)宜大于或等于计算行车速度(km/h)数值的六倍。
2、反向曲线间的最小直线长度(m)宜大于或等于计算行车速度(km/h)数值的二倍。
当计算行车速度小于60km/h,地形条件困难时,直线段长度可不受上述限制,但应满足设置缓和曲线最小长度的要求。
二、计算行车速度大于或等于40km/h时,半径不同的同向圆曲线连接处应设置缓和曲线。
受地形限制并符合下述条件之一时,可采用复曲线。
1、小圆半径大于或等于不设缓和曲线的最小圆曲线半径;
2、小圆半径小于不设缓和曲线的最小圆曲线半径,但大圆与小圆的内移值之差小于或等于0.1m;
3、大圆半径与小圆半径之比值小于或等于1.5。
三、计算行车速度大于或等于40km/h时,长直线下坡尽头的平曲线半径应大于或等于不设超高的最小半径。
在难以实施地段,应采取防护措施。
四、计算行车速度小于40km/h,且两圆半径都大于不设超高最小半径,可不设缓和曲线而构成复曲线。
(2)超高横坡度大于路拱坡度时,可分别采用以下三种方式:图2—12 无中间分隔带公路的超高过渡绕内边缘线旋转先将外侧车道绕路面未加宽前的中心线旋转,待达到与内侧车道构成单向横坡后,整个断面绕路面未加宽前的内侧边缘线旋转,直至全超高横坡度值。
绕中线旋转先将外侧车道绕路面未加宽前的路中心线旋转,待达到与内侧构成单向横坡后,整个断面一同绕路面未加宽前的路中心线旋转,直至全超高横坡度值。
绕外边缘线旋转先将外侧车道绕路面外侧边缘旋转,与此同时,内侧车道随中线的降低而相应降低,待达到单向横坡后,整个断面仍绕外侧车道边缘旋转,直至超高横坡值。
一般新建公路多用绕内边缘线旋转方式;旧路改建工程多用绕中心线旋转方式;绕外侧边缘线旋转是一种比较特殊的设计,仅用于某些为改善路容的地点。
2.有中间分隔带公路的超高过渡(1)绕中央分隔带的中心线旋转先将外侧行车道绕中央分隔带的中心线旋转,待达到与内侧行车道构成单向横坡后,整个断面一同绕中央分隔带的中心线旋转,直至全超高横坡值。
(2)绕中央分隔带两侧边缘线旋转将两侧行车道分别绕中央分隔带两侧边缘线旋转,使之各自成为独立的单向超高断面。
此时中央分隔带维持原水平状态。
(3)绕各自行车道中线旋转将两侧行车道分别绕各自的行车道中心线旋转,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。
三种超高过渡方式各有优缺点,中间带宽度较窄时可采用绕中央分隔带的中心线旋转;各种中间带宽度的都可以采用绕中央分隔带的两侧边缘旋转;对于车道数大于4条的公路可采用绕各自行车道中心线旋转;图2—13 有中间分隔带公路的超高过渡(三)超高缓和段长度为了行车的舒适、路容的美观和排水的通畅,必须设置一定长度的超高缓和段,超高的过渡则是在超高缓和段全长范围内进行的。
双车道公路超高缓和段长度按下式计算:(2—23)式中:Lc —超高缓和段长度; B —旋转轴至行车道外侧边缘的宽度(m);△i —超高旋转轴外侧的最大超高横坡度与原路拱横坡度的代数差;p —超高渐变率(由于逐渐超高而引起外侧边缘纵坡与路线原设计纵坡的差值)。
路线平曲线小于600m时,在曲线上设置超高。
超高方式为,整体式路基采用绕路基中线旋转。
超高设计和计算361确定路拱及路肩横坡度:为了利于路面横向排水,应在路面横向设置路拱。
按工程技术标准,采用折线形路拱,路拱横坡度为2%由于土路肩的排水性远低于路面,其横坡度一般应比路面大1%-2%故土路肩横坡度取3%362超高横坡度的确定:为抵消车辆在曲线路段上行驶时所产生的离心力,当平曲线半径小于不设高的最小半径值时,应在路面上设置超高,而当平曲线半径大于不设超高时的最小半径时,即可不设超高。
拟建公路为山岭重丘区三级公路,设计行车速度为40km/小时。
按各平曲线所采用的半径不同,对应的超高值如表:表3-1圆曲线半径与超高表3-1当按平曲线半径查表5-11所得超高值小于路拱横坡度值(2%时,取2%(3)、缓和段长度计算:超高缓和段长度按下式计算:,B,\L cP式中:L c——超高缓和段长度(m);B ------ 旋转轴至行车道外侧边缘的(m);i――旋转轴外侧的超高与路拱横坡度的代数差;P——超高渐变率,根据设计行车速度40km/小时,若超高旋转轴为路线中时,取1/150,若为边线则取1/100根据上式计算所得的超高缓和段长度应取成5m的整数倍,并不小于10m的长度。
拟建公路为无中间带的三级公路,则上式中各参数的取值如下:绕行车道中心旋转:B‘ = B ,冷=i y i z2绕边线旋转:B^B , . ^-i y式中:B ――行车道宽度(m);i y ――超高横坡度;i z ――路拱横坡度。
(4)、超高缓和段的确定:超高缓和段长主要从两个方面来考虑:一是从行车舒适性来考虑,缓和段长度越长越好;二是从排水来考虑,缓和段越短越好,特别是路线纵坡度较小时,更应注意排水的要求。
3.6.3确定缓和段长度时应考虑以下几点:⑴、一般情况下,取缓和段长度和缓和曲线长相等,即L c = L s,使超高过渡在缓和曲线全长范围内进行。
公路平曲线设计中的超高设计作者:王敬一刘亚来源:《科技资讯》 2011年第26期摘要:本文结合商丘市内连接飞机场的二级公路改建工程,对公路超高计算过程进行了详细的说明,着重分析了超高值、超高缓和段长度及计算参数等的确定方法,阐明了设计计算的过程。
关键词:超高超高渐变率超高缓和段在弯道上,当车辆行驶在双向横坡的车道外侧时,车重的水平分力将增大车辆的横向侧滑力,所以当采用的圆曲线半径小于不设超高的最小半径时,为抵消车辆在曲线路段上行驶时所产生的离心力,保证车辆的稳定性和舒适性,将曲线段上的路面做成外侧高于内侧的单向横坡的形式以全部或部分抵消车辆所受的离心力,这就是路面超高。
超高的设计包括超高值的确定、超高过渡方式、缓和段的长度及超高渐变率的取值等关键问题。
本文将结合商丘市内一连接飞机场的二级公路改造工程对超高设计计算中的一些具体环节进行说明。
1 工程概况本项目为旧路改造工程,原有道路为县乡道路,为三、四级公路,路基宽度10,路面宽度7m,改建后其技术标准为双向单车道二级公路,设计速度采用80m/h,路基宽度15m,路面宽度12m,路拱横坡为2%,土路肩横坡为3%,无中央分隔带。
由于需要,需在处设置超高,超高值确定为4%,圆曲线半径为800m。
2 超高值的确定本项目路线按照二级路标准设计,设计车速为80Km/h,路线设计时采用的圆曲线半径为800m,小于规范规定的不设超高的最小半径2500m,因此在此段需要设置超高。
需要采用的超高值按照下式计算确定。
式中:——计算行车速度(Km/h),本文采用设计车速80Km/h;——圆曲线半径(m),本文采用800m;——横向力系数公式中的和都好确定,就不再做赘述。
这里主要讲一下横向力系数μ的取值。
影响μ取值的因素比较多,不同教材上对其取值的计算方法也有多种,不尽相同。
本文兼顾计算的方便性和结果与规范的一致性,决定利用规范给出的三组特征半径和μ的对应值进行拟合,得到任意半径值下的μ的计算公式。
道路平曲线设计的方法
1. 设计标准和规范,道路平曲线设计首先需要遵循相应的设计
标准和规范,不同国家或地区可能有不同的标准,但通常都会包括
曲线半径、超高、切线长度等参数的规定,以及曲线的最大坡度、
侧向超高等要求。
2. 曲线半径的选择,曲线半径是道路平曲线设计中最基本的参
数之一,它会直接影响到车辆在曲线段的行驶情况。
一般来说,曲
线半径的选择需要考虑到道路的设计速度、车辆类型、交通量等因素,以及地形、环境等条件。
3. 超高的确定,超高是指曲线外侧边缘高于内侧边缘的高度差,它是为了保证车辆在通过曲线时不会发生侧翻或者车辆失控而设置的。
超高的确定需要考虑到车辆的侧向加速度、车辆的横向偏移量
等因素。
4. 切线长度的计算,切线长度是指曲线两端直线段的长度,它
会影响到车辆在曲线段的过渡情况。
通常切线长度的计算需要考虑
到车辆的设计速度、曲线半径、超高等参数。
5. 横向坡度的设置,在道路平曲线设计中,横向坡度的设置是
为了排水和提供横向辅助力,以确保道路在雨天或者结冰情况下仍
然能够保持良好的行车条件。
总的来说,道路平曲线设计的方法是一个综合考虑道路几何、
车辆行驶特性、交通安全等多方面因素的工程设计过程,需要工程
师综合考虑各种因素,采用合适的数学模型和工程经验来进行设计。