平曲线超高与缓和曲线(2)

平曲线超高与缓和曲线

6 辽　宁　交　通　科　技　　　　　　　　　　　　　　　　　2001.12

畅、连续和均衡以及技术和经济的合理性具有十分

重要的作用,下面就平曲线超高设计、缓和曲线长度的确定等进行简单的介绍。2　圆曲线超高值的确定　　圆曲线是公路平曲线形的重要组成部分,汽车在圆曲线上行驶,由于惯性而产生离心力。为了满足乘车舒适、保证行车安全,有必要将行车道做成向圆心倾斜的单向横坡,用以部分抵消离心力的作用,这就是超高、超高横坡度就是行车道两侧边缘的相对高差与整个行车道宽度的比值。它的大小必须受到严格的限制。《公路工程技术标准》001-97(以下

)平曲线超高中明确规定“简称《标准》:高速公路、一级公路的超高坡度不应大于10%,其它各级公路不

应大于8%。在积雪冰冻地区,6%。拱坡度的超高。”的,移,二是保证在纵坡陡、超高大的情况下,合成坡度不过大,保证行车安全。而设置超高最小值的目的是保证在纵坡缓、超高小的情况下合成坡度能满足标准规定的最小合成坡度的要求,保证路面排水通畅。在满足超高的最大值和最小值的前提下,超高值的大小可按下式计算:

i=V2/R-μ;

i-超高横坡度(超高值);

V-计算行车速度;R-圆曲线半径;

就是超高的过渡。它是通过路面围绕横断面设计的基准点的旋转来实现的。因而所谓超高的过渡就是如何沿公路的前进方向扭转路面的问题。超高的过渡一般是在圆曲线两侧缓和曲线全范围内完成的。如果超高过渡的比率(超高渐变率)过大,超高过渡的长度(超高缓和段长度)较短,过渡就会很急促,形成行车道边缘超高的突变,造成路面扭曲,影响路容美观和行驶的舒适性。反之,超高缓和段过长,横坡变化过缓,不利于路面积水的排除,危及行车安全,这两种情况在设计中是应该尽力避免的。鉴于上述原因,选择合理的超高渐变率是超高过渡过程中应认真考虑的。4,它是行车道)相对于旋转轴基准点上升或下降的比率,它是随着旋转轴位置的不同而变化的,因此,设计中在确定超高渐变率之前,首先应确定旋转轴的位置,如果不管旋转轴位置如何而采用统一的超高渐变率,由于旋转轴基准点到行车道边缘线的距离不同,路面围绕基准点旋转的角速度也不相同,当以中线为旋转轴时,距离较小,其扭转变化较快,乘客就会感到不适。因此超高大渐变率既要考虑到行车道边缘相对升降的速度,同时也要对围绕基准点旋转的角速度有所限制。超高渐变率应控制在《规范》所规定的最大超高渐变率和最小超高渐变率之间。并结合路面结构类型和项目沿线的自然气候条件进行选用。一般潮湿多雨地区宜选择上限,干旱少雨地区宜选择下限,超高渐变率确定后,即可根据公式:Lc=B×△i/P确定超高缓和段的长度,作为确定缓和曲线控制条件。式中:Lc-超高缓和段长度

B-旋转轴至行车道边缘的宽度△i-超高坡度的代数差P-超高渐变率

5　缓和曲线长度的确定作为公路平面几何线形要素之一,缓和曲线在设计中得到了广泛的应用。这不仅是因为缓和曲线符合汽车行驶轨迹,能够保证车辆行驶的安全和乘车人员舒适程序,而且可以诱导驾驶人员的视线,调整平面线形设计与使之与沿线环境以及周围景观相协调,保证公路线形的均衡和连续性。设置缓和曲线的目的:一是曲率缓和,二是超高缓和,三是加宽缓和,上述缓和均是在缓和曲线范围内进行的,因此缓和曲线必须具有足够的长度来保证各种缓和的实

μ-横向摩擦系统。

实际设计工作中,超高横坡值的大小可根据计算行车速度、圆曲线半径大小、路面结构类型、沿线自然条件、车辆组成的情况根据《公路路线设计规

)范》011-94(以下简称《规范》“圆曲线与超高值表”

确定。也就是说,按设计行车速度、圆曲线半径、沿线自然条件等确定的圆曲线超高值一般情况下是应该严格遵守的。特别是封闭的高等级公路,圆曲线超高应满足《规范》的要求。但对于一些较低等级的公路,受行人、非机动车以及过往车辆干扰较大的路段,实际行车速度往往低于设计行车速度,设计中可根据实际行车速度、圆曲线半径、沿线自然条件等选择圆曲线超高值。3　圆曲线超高的过渡

圆曲线超高值确定后,需要把设置超高的圆曲线路段与不设超高的标准横坡度路段(直线路段和不设超高的圆曲线路段)圆滑的连接起来,这一过程