行業(yè)資訊
新建公路平曲線(xiàn)中的超高設(shè)計(jì)
汽車(chē)行駛在彎道上會(huì)受到離心力的作用,超高的設(shè)計(jì)可以抵消掉一部分離心力,提高公路的安全性,但是超高值的計(jì)算一直是比較抽象難懂。本文以實(shí)際工程為例,介紹新建公路平曲線(xiàn)超高橫坡度的選擇、超高過(guò)渡的方式、超高值的計(jì)算等環(huán)節(jié)的操作過(guò)程。
中國(guó)論文網(wǎng) https://www.xzbu.com/4/view-5188693.htm
關(guān)鍵詞:公路 平曲線(xiàn) 超高
0 引言
行駛在彎道上的汽車(chē)受到離心力的作用,當(dāng)離心力過(guò)大,會(huì)導(dǎo)致汽車(chē)產(chǎn)生側(cè)移,危害很大。減小離心力的辦法有很多,如增大彎道半徑,彎道減速等,但這些方法會(huì)受到很多因素的影響而難以實(shí)現(xiàn)。公路設(shè)計(jì)中常常將彎道外側(cè)抬高,內(nèi)側(cè)降低形成單向橫坡,利用重力向內(nèi)側(cè)分力減小離心力,改善汽車(chē)的行駛條件,這就是平曲線(xiàn)的超高設(shè)計(jì)。超高的設(shè)計(jì)包括超高橫坡度的確定,超高過(guò)渡方式的選擇、緩和段長(zhǎng)度的確認(rèn)、全超高值和緩和段上超高值的計(jì)算等內(nèi)容,本文以西寶高速太白出口連接太白山景區(qū)的二級(jí)公路其中一個(gè)彎道為例說(shuō)明超高設(shè)計(jì)。
1 工程概況
本項(xiàng)目為雙向單車(chē)道二級(jí)公路,設(shè)計(jì)速度采用80km/h,路基寬12m,其中路面寬7.5m,兩側(cè)路肩寬各1.25m,路拱橫坡度為2%,路肩橫坡度為3%。某處彎道半徑為600m,根據(jù)《公路路線(xiàn)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD20-2006)的規(guī)定,該處應(yīng)設(shè)置超高。
2 超過(guò)橫坡度的確定
由于該二級(jí)公路的彎道半徑為600m,規(guī)范規(guī)定的不設(shè)超過(guò)的最小半徑為2500m,因此該段彎道需設(shè)置超高。超高橫坡度在圓曲線(xiàn)段是固定的,查規(guī)范得:ib=4%,超高橫坡度在緩和過(guò)度段上是變化的值,任意樁的超高橫坡度按下面的公式計(jì)算:
x――任意樁至ZH或HZ點(diǎn)的距離;
Lc――超高緩和段的長(zhǎng)度;
ib――超高橫坡度。
3 超高過(guò)渡方式
汽車(chē)從有超高的雙向橫坡直線(xiàn)段進(jìn)入設(shè)有單向橫坡全超高的圓曲線(xiàn)上是一個(gè)突變,不能順利行車(chē),也不美觀,所以在直線(xiàn)和圓曲線(xiàn)之間必須設(shè)置超高緩和段,完成從直線(xiàn)雙向橫坡逐漸過(guò)度到圓曲線(xiàn)的單向橫坡,使汽車(chē)順勢(shì)從直線(xiàn)駛?cè)雸A曲線(xiàn)。
無(wú)中央分隔帶的雙向車(chē)道超高的過(guò)度方式有三種:繞內(nèi)邊軸旋轉(zhuǎn),繞中線(xiàn)旋轉(zhuǎn)和繞外邊軸旋轉(zhuǎn)。該項(xiàng)目為新建項(xiàng)目,故應(yīng)采用繞內(nèi)邊軸旋轉(zhuǎn)的過(guò)度方式,即保持內(nèi)邊軸不動(dòng),在超高橫坡度一定的情況下,外側(cè)抬高內(nèi)側(cè)降低,見(jiàn)圖1。
4 超高緩和段的長(zhǎng)度確定
B――超高旋轉(zhuǎn)軸到路面外側(cè)邊緣之間的距離,m;
Δi――超高旋轉(zhuǎn)軸外側(cè)的最大超高橫坡度與原路面橫坡度的代數(shù)差,%;
p――超高漸變率;
Lc――超高緩和段的長(zhǎng)度,取5m整數(shù)倍。
5 超高值的計(jì)算
在明確超高緩和段的過(guò)度和長(zhǎng)度計(jì)算的基礎(chǔ)上,可以計(jì)算曲線(xiàn)上任意一樁位處橫斷面的超高值。在設(shè)計(jì)中考慮到施工方便,實(shí)際使用的不是超高橫坡度,而是加寬后由超高橫坡度推算出路肩內(nèi)(外)邊緣和路中線(xiàn)與原設(shè)計(jì)高程的抬高或降低值。
5.1 圓曲線(xiàn)上全超高值的計(jì)算
圓曲線(xiàn)每一個(gè)樁上全超高應(yīng)該是相同的,對(duì)于新建二級(jí)公路應(yīng)用下列公式計(jì)算:
以上結(jié)果顯示彎道外側(cè)比設(shè)計(jì)標(biāo)高抬高0.39m,中樁應(yīng)抬高0.19m,內(nèi)側(cè)應(yīng)降低0.01m,這樣圓曲線(xiàn)部分就形成了外側(cè)高內(nèi)側(cè)低得單向橫坡。
5.2 緩和過(guò)渡段上的超高值的計(jì)算
緩和段上的超高值因?yàn)槭沁^(guò)度變化的,所以緩和段上每一樁的三個(gè)超高值均不相同,應(yīng)按下列公式計(jì)算。(見(jiàn)表1)
6 結(jié)束語(yǔ)
超高設(shè)計(jì)增加了公路行車(chē)的安全與舒適性,而超高值的計(jì)算一直是比較抽象難懂,要掌握超高值計(jì)算,須先明白超高值的計(jì)算過(guò)程和方式,清楚平曲線(xiàn)各個(gè)部分超高值的計(jì)算公式的不同和如何選用,這樣每個(gè)中樁才不會(huì)弄錯(cuò)。
中國(guó)論文網(wǎng) https://www.xzbu.com/4/view-5188693.htm
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0 引言
行駛在彎道上的汽車(chē)受到離心力的作用,當(dāng)離心力過(guò)大,會(huì)導(dǎo)致汽車(chē)產(chǎn)生側(cè)移,危害很大。減小離心力的辦法有很多,如增大彎道半徑,彎道減速等,但這些方法會(huì)受到很多因素的影響而難以實(shí)現(xiàn)。公路設(shè)計(jì)中常常將彎道外側(cè)抬高,內(nèi)側(cè)降低形成單向橫坡,利用重力向內(nèi)側(cè)分力減小離心力,改善汽車(chē)的行駛條件,這就是平曲線(xiàn)的超高設(shè)計(jì)。超高的設(shè)計(jì)包括超高橫坡度的確定,超高過(guò)渡方式的選擇、緩和段長(zhǎng)度的確認(rèn)、全超高值和緩和段上超高值的計(jì)算等內(nèi)容,本文以西寶高速太白出口連接太白山景區(qū)的二級(jí)公路其中一個(gè)彎道為例說(shuō)明超高設(shè)計(jì)。
1 工程概況
本項(xiàng)目為雙向單車(chē)道二級(jí)公路,設(shè)計(jì)速度采用80km/h,路基寬12m,其中路面寬7.5m,兩側(cè)路肩寬各1.25m,路拱橫坡度為2%,路肩橫坡度為3%。某處彎道半徑為600m,根據(jù)《公路路線(xiàn)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD20-2006)的規(guī)定,該處應(yīng)設(shè)置超高。
2 超過(guò)橫坡度的確定
由于該二級(jí)公路的彎道半徑為600m,規(guī)范規(guī)定的不設(shè)超過(guò)的最小半徑為2500m,因此該段彎道需設(shè)置超高。超高橫坡度在圓曲線(xiàn)段是固定的,查規(guī)范得:ib=4%,超高橫坡度在緩和過(guò)度段上是變化的值,任意樁的超高橫坡度按下面的公式計(jì)算:
x――任意樁至ZH或HZ點(diǎn)的距離;
Lc――超高緩和段的長(zhǎng)度;
ib――超高橫坡度。
3 超高過(guò)渡方式
汽車(chē)從有超高的雙向橫坡直線(xiàn)段進(jìn)入設(shè)有單向橫坡全超高的圓曲線(xiàn)上是一個(gè)突變,不能順利行車(chē),也不美觀,所以在直線(xiàn)和圓曲線(xiàn)之間必須設(shè)置超高緩和段,完成從直線(xiàn)雙向橫坡逐漸過(guò)度到圓曲線(xiàn)的單向橫坡,使汽車(chē)順勢(shì)從直線(xiàn)駛?cè)雸A曲線(xiàn)。
無(wú)中央分隔帶的雙向車(chē)道超高的過(guò)度方式有三種:繞內(nèi)邊軸旋轉(zhuǎn),繞中線(xiàn)旋轉(zhuǎn)和繞外邊軸旋轉(zhuǎn)。該項(xiàng)目為新建項(xiàng)目,故應(yīng)采用繞內(nèi)邊軸旋轉(zhuǎn)的過(guò)度方式,即保持內(nèi)邊軸不動(dòng),在超高橫坡度一定的情況下,外側(cè)抬高內(nèi)側(cè)降低,見(jiàn)圖1。
4 超高緩和段的長(zhǎng)度確定
B――超高旋轉(zhuǎn)軸到路面外側(cè)邊緣之間的距離,m;
Δi――超高旋轉(zhuǎn)軸外側(cè)的最大超高橫坡度與原路面橫坡度的代數(shù)差,%;
p――超高漸變率;
Lc――超高緩和段的長(zhǎng)度,取5m整數(shù)倍。
5 超高值的計(jì)算
在明確超高緩和段的過(guò)度和長(zhǎng)度計(jì)算的基礎(chǔ)上,可以計(jì)算曲線(xiàn)上任意一樁位處橫斷面的超高值。在設(shè)計(jì)中考慮到施工方便,實(shí)際使用的不是超高橫坡度,而是加寬后由超高橫坡度推算出路肩內(nèi)(外)邊緣和路中線(xiàn)與原設(shè)計(jì)高程的抬高或降低值。
5.1 圓曲線(xiàn)上全超高值的計(jì)算
圓曲線(xiàn)每一個(gè)樁上全超高應(yīng)該是相同的,對(duì)于新建二級(jí)公路應(yīng)用下列公式計(jì)算:
以上結(jié)果顯示彎道外側(cè)比設(shè)計(jì)標(biāo)高抬高0.39m,中樁應(yīng)抬高0.19m,內(nèi)側(cè)應(yīng)降低0.01m,這樣圓曲線(xiàn)部分就形成了外側(cè)高內(nèi)側(cè)低得單向橫坡。
5.2 緩和過(guò)渡段上的超高值的計(jì)算
緩和段上的超高值因?yàn)槭沁^(guò)度變化的,所以緩和段上每一樁的三個(gè)超高值均不相同,應(yīng)按下列公式計(jì)算。(見(jiàn)表1)
6 結(jié)束語(yǔ)
超高設(shè)計(jì)增加了公路行車(chē)的安全與舒適性,而超高值的計(jì)算一直是比較抽象難懂,要掌握超高值計(jì)算,須先明白超高值的計(jì)算過(guò)程和方式,清楚平曲線(xiàn)各個(gè)部分超高值的計(jì)算公式的不同和如何選用,這樣每個(gè)中樁才不會(huì)弄錯(cuò)。
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