高速公路超高设计计算方法_朱峰

一般超高段路肩标高计算超高段路肩标高计算是道路设计中的一个重要环节，主要用于确定道路侧缘的高度以及横向的变化。

下面将介绍超高段路肩标高计算的一般方法。

首先，需要明确超高段路肩标高的定义。

超高段路肩即车行道与路肩之间的高差，是指车行道的边缘高于路肩的情况。

标高是指路面在垂直方向上其中一点的高度。

因此，超高段路肩标高计算即为确定车行道边缘相对于路肩的高度差。

超高段路肩标高计算一般分为基本标高计算和挂点标高计算两个步骤。

基本标高计算是确定道路侧缘的标高。

此步骤主要基于道路设计参数和标准，如标准横断面、纵断面等。

首先，根据设计参数确定超高段路段的长度。

然后，根据道路纵断面图上所示的高程线确定挂点，即车行道边沿点坐标。

挂点的高度应根据设计标准确定。

最后，根据挂点和道路横断面线，绘制标高曲线。

挂点标高计算主要用于确定路肩的标高。

此步骤需要考虑横向变化和坡度。

首先，确定挂点所在点的横向坐标。

然后，根据设计要求确定车行道和路肩之间的横向变化范围。

横向变化一般是用一个数学函数来描述，常见的有线性、抛物线等函数。

再根据车行道横断面和横向变化函数，计算路肩的标高。

根据计算结果，绘制出路肩标高曲线。

需要注意的是，超高段路肩标高计算需要根据不同路段和设计标准来确定，因此具体的计算方法可能有所差异。

另外，超高段路肩标高计算还需要考虑其他因素，如道路横断面的平面和纵向变化、自然地形、交叉口和桥梁等。

总结起来，超高段路肩标高计算是道路设计中的重要环节，主要包括基本标高计算和挂点标高计算。

通过这两个步骤，可以确定超高段路肩的标高曲线，为道路施工和使用提供参考。

《公路设计》超高问题基本流程：超高一般的设计过程是:第一,确定超高的横坡坡度;第二,查《路线规范》超高渐变率表试定超高渐变率;第三,按照公式Lc = B Δi / p 计算超高缓和段长度;第四,将凑整后的超高缓和段长度代入上式,反算超高渐变率。

以一道例题作为计算例子：一、相关技术指标1．二级公路，设计速度60 km/h ；2．行车道宽2×4.5 m ，土路肩2×0.50 m ；3．行车道路拱横坡度1.5%，土路肩路拱横坡度2.5%；4．不设超高的圆曲线最小半径1500m ；圆曲线最大超高值8%；5．超高过渡方式：绕内侧车道边缘旋转。

二、超高过渡段长度计算公式p i B L c D = ()c c c g c Bi L p B i i L p ì=ïïí+ï=ïî绕边轴旋转绕中线旋转 （1） 式中：c L ——最小超高过渡段长度（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 ）；i D ——超高横坡度与路拱横坡度的代数差（%）；p ——超高渐变率（m ）；c i ——超高横坡度（%）；g i ——路拱横坡度（%）。

三、超高过渡段长度的确定1．计算最小超高过渡段长度c c Bi L p= （1251=p ，m B 9=） 用计算出的c L 与回旋线长度s L 比较，由于平面设计时已经考虑了超高过渡的需要，所以一般情况下计算出的s c L L £，故先取s c L L =；否则应考虑修改平面线形或采取其他措施。

2．计算横坡由双向路拱横坡（-1.5%）过渡到单向超高横坡（1.5%）时的超高渐变率p由公式（1）反算：()''002g g g B i i B i p x x éù--×ëû== （绕中线旋转，m B 5.4'=， 1.5%g i =） 0g c ci x L i = （临界断面） 3．超高过渡段长度的确定（1）若3301³p ，则取s c L L =，即超高过渡在缓和曲线全长范围内进行； （2）若3301<p ，按以下两种方法处理： 1）在缓和曲线部分范围内超高即超高过渡起点可从缓和曲线起点（¥=R ）至缓和曲线上不设超高的最小半径之间的任一点开始，至缓和曲线终点结束。

5．直角坐标及要素计算1）回旋线切线角（1）缓和曲线上任意点的切线角缓和曲线上任一点的切线与该缓和曲线起点的切线所成夹角。

βx=s2/2Rl h（2）缓和曲线的总切线角β=l h/2R.180/л2）缓和曲线直角坐标任意一点P处取一微分弧段ds，其所对应的中心角为dβxdx=dscosβxdy=dssinβx3）缓和曲线常数（1）主曲线的内移值p及切线增长值q内移值：p=Y h-R(1-cosβh)=l h2/24R切线增长值：q=X h-Rsinβh=l h/2-lh3/240R2（2）缓和曲线的总偏角及总弦长总偏角：βh=l h/2R总弦长：C h=l h-l h3/90R2O为圆曲线的圆心，圆曲线所对圆心角（等于公路偏角）。

当插入缓和曲线后，可以看作是原来半径为R+△R的圆曲线向内移动了△R距离，因此设置缓和曲线后的圆曲线半径为R。

当设置缓和曲线后，圆曲线所对圆心角也相应减小，减小后的圆心角等于，因而设置缓和曲线的可能条件为：，当时，两条缓和曲线在弯道中央直接相接，没有圆曲线段，形成了一条连续的缓和曲线。

当时，则不能设置所规定的缓和曲线，这时必须缩短缓和曲线长度或增大圆曲线半径。

4）缓和曲线要素计算《公路工程技术标准》规定，当R<R免时，必须设置缓和曲线。

切线长外距曲线长圆曲线长切线差平曲线五个基本桩号：ZH——HY——QZ——YH——HZ二、超高缓和段1．超高缓和段的过渡形式从直线上的双向路拱横坡，过渡到圆曲线上具有超高横坡度的单向坡断面，这一变化段称为超高缓和段。

1）无中央分隔带的公路（1）绕路面内边缘旋转先将外侧车道绕路中线旋转，待达到与内侧撤到构成单向横坡后，整个断面再绕未加宽前的内侧车道边缘旋转，直至超高横坡值。

适用：一般用于新建工程及以路肩边缘为设计高程的改建公路。

（2）绕路面中心线旋转先将外侧车道绕路中线旋转，待达到与内侧车道构成单向横坡，整个断面一同绕路中线旋转，直至超高横坡值。

第6 卷第3 期2 0 0 4 年9 月辽宁省交通高等专科学校学报J OU RNAL OF L IAON IN G PROV INCIAL COLL EGE OF COMMUN ICA TIONSVol. 6 No . 3Sep . 2 0 0 4文章编号:1008 - 3812 (2004) 03 - 0030 - 03高速公路超高与加宽设计计算方法王功礼1 姚丽2 翁振军1(1. 辽宁省高速公路管理局,辽宁沈阳,110003 ;2. 辽宁省交通高等专科学校,辽宁沈阳,110122)摘要本文通过以两车道为主的高速公路超高和加宽的设计方法的实践,建立了一种简便的超高与加宽的计算模型,并介绍其计算方法。

关键词高速公路超高加宽计算方法中图分类号:U412 文献标识码:B1 前言表 1在现代公路设计中,不同等级公路的超高和加宽设计计地形计算行车速度( km/ h) 不设超高最小半径( m)算方法不尽相同,虽然基本原理比较相似,但计算方法复杂、繁琐。

近几年来,我们在辽宁省丹本高速公路( 山区高速公路) 的施工和管理过程中,仔细分析了设计方案及施工工艺, 总结一套简易而实用的超高和加宽设计方案。

此方案更适用一般平原高速公路(四车道) 及一至四级普通公路建设。

平原微丘重丘山岭2. 2 超高的形成120100806055004000250015002 超高设计2. 1 超高的作用及设计条件2. 1. 1 超高的作用超高是将公路曲线部分的路面设计成向曲线内侧倾斜的单向横坡,使得汽车在曲线上行驶时能够获取一个指向曲线内侧的横向分力,以克服或削弱离心力对行车的影响。

2. 1. 2 超高设置条件《公路工程技术标准》规定,当平曲线半径小于不设超高的半径时,应在曲线上设置超高。

其超高横坡度可由下式求得:i b = V2/ 127R - μV —行车速度R —平曲线半径μ—横向力系数不设超高的圆曲线最小半径见表 1 。

收稿日期:2004 - 04 - 10同迎来一个更加辉煌的前景。

路基超高加宽计算方法一、引言在道路建设中，路基超高加宽是指在现有路基的基础上增加路基的高度和宽度，以满足道路的设计要求。

本文将详细介绍路基超高加宽的计算方法，以帮助读者更好地了解和应用这一技术。

二、路基超高计算方法1. 路基超高的计算需要根据道路的设计要求和地质条件进行综合考虑。

首先，需要确定道路的设计标准，包括路面的承载能力、路基的稳定性要求等。

然后，根据地质勘察报告，确定地下水位、土层的类型和厚度等地质条件。

2. 在计算路基超高时，需要考虑土层的承载能力和稳定性。

根据土壤力学的原理，可以采用不同的计算方法，如平衡法、极限平衡法、弹性理论法等。

其中，平衡法是较为常用的方法，通过平衡路基上的力和力矩，来计算路基超高的大小。

3. 在平衡法中，需要确定路基的受力情况。

一般情况下，路基受到的主要力有自重力、交通荷载和地下水的压力。

根据这些力的大小和方向，可以计算出路基的受力情况，并进一步确定路基超高的大小。

4. 在计算路基超高时，还需要考虑路基的稳定性。

一般而言，路基超高后，土层的稳定性会受到影响，因此需要通过稳定性分析来确定路基超高的合理范围。

稳定性分析可以采用不同的方法，如切片法、极限平衡法等，通过计算土层的抗剪强度和抗滑稳定性，来确定路基超高的安全范围。

三、路基加宽计算方法1. 路基加宽的计算需要根据道路的交通量和设计标准进行分析。

首先，需要确定道路的交通量，包括车辆的数量和类型，以及道路的设计速度和通行能力。

然后，根据这些数据，计算出道路的设计车道数和车道宽度。

2. 在计算路基加宽时，需要考虑道路的横向安全距离。

道路的横向安全距离是指车辆在行驶过程中需要的横向空间，用于保证车辆的安全通行。

根据道路的交通量和设计速度，可以通过交通流理论计算出道路的横向安全距离。

3. 在计算路基加宽时，还需要考虑道路的纵向安全距离。

道路的纵向安全距离是指车辆在行驶过程中需要的纵向空间，用于保证车辆的安全行驶。

根据道路的设计速度和车辆的制动性能，可以计算出道路的纵向安全距离。

公路超高值计算实例公路超高值计算是指在规划和设计公路时，针对某些特殊部位（如高架桥、跨线立交、特大桥梁等）需要确定较高超高值的计算方法。

本文将详细介绍超高值计算的背景、计算方法、案例和指导意义。

一、背景公路建设是交通基础设施建设的重要组成部分，为了确保公路的安全运营，对于一些需要设计超高值的部位进行合理计算势在必行。

超高值的计算是基于土木工程力学和结构力学原理，以实现公路的坚固稳定和安全使用。

二、计算方法1. 预测模型：通过建立合适的土体力学模型和结构分析模型，采用有限元方法进行计算预测，可以得到所需超高值的变形和应力分布。

2. 采集实测数据：通过在现场进行实际测量，获取土体和结构的物理性质参数，如土壤的抗剪强度、混凝土的抗压强度等，以及不同荷载情况下的变形。

3. 参数校核：将实测数据与预测模型的计算结果进行对比校核，以验证计算模型的准确性和可靠性。

三、案例分析以某高架桥为例，需要计算桥墩的超高值。

首先，根据该区域的地质情况，采集土壤的物理性质参数，并通过实测数据得到不同荷载情况下的变形。

其次，建立桥墩的结构模型，采用有限元方法进行计算预测。

最后，通过将实测数据与预测模型的计算结果进行对比，确定桥墩的超高值。

四、指导意义公路超高值计算对于确保公路建设的安全运营具有重要意义。

它能帮助设计人员了解土体和结构在不同荷载下的变形和应力分布情况，为合理设计提供科学依据。

同时，超高值计算也能为公路维护和改造提供参考，帮助工程师在后续的运维过程中及时发现问题并采取相应的措施。

总之，公路超高值计算是公路设计和维护中的重要环节，它通过科学的方法和实际的数据，为公路建设提供了可靠的技术支撑。

未来，随着科技的不断发展和实测数据的不断丰富，超高值计算将更加精确和可信，为公路工程的安全性和稳定性保驾护航。

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3.6.1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%。

3.6.2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 圆曲线半径(m) 超高值(%) 圆曲线半径(m) 超高值(%) 600～390 1 150～120 5 390～270 2 120～90 6 270～200 3 90～60 7 200～150 4 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：PB L c i'∆=式中：c L ——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：z y i i BB +=∆=i ' , 2绕边线旋转：y i B B =∆=i ' ,式中：B ——行车道宽度(m)； y i ——超高横坡度； z i ——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。

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。