纬地超高过渡段设置及解析

纬地超高过渡段设置及解析

(2013-06-17 11:31:51)

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标签： 分类： 纬地秘籍

纬地

超高

众所周知，超高设计是公路线形设计的重要组成部分之一, 超高设计的合理与否, 不仅直接影响到行车的安全舒适、路面排水的快捷通畅, 而且还影响到路容的美观。纬地软件作为国内公路设计软件行业的领航者，经过多年对专业与技术不懈的钻研，综合国人设计与操作的习惯，已经形成了独有的特色。易用、快捷、灵活、集成化与标准规范衔接紧密早已成为广大用户生产设计过程中的共识。纬地在超高加宽计算方面的处理，即是“精于心，简于形”的完美体现。

公路路线设计规范和有关教材对公路一般情况下的超高设计已作了明确的规定和介绍, 本文将不再赘述。下面将结合路线规范及纬地软件数据文件，对纬地软件超高过渡的设置及计算进行阐明。希望借此能帮助用户更好的理解纬地的技术思想，知其所以然，以便更好的服务于广大客户生产设计。

关于超高，我们都知道，根据其超高旋转轴的不同，主要可分为三种方式，结合笔者日常的技术支持工作，以咨询频率最高的“绕曲线内侧行车道边缘旋转”（也称内边轴旋转）为例，进行计算与分析。

项目信息：某拟建二级公路，设计速度 60Km/h，其中平曲线半径R=150m，缓和曲线Ls1=Ls2=70m，切线T1=T2=252.374m，前直线长L=278.0409m，交点转交α=110°18′3″（右偏），该曲线的主点桩号为：ZH=K0+278.041，HY=K0+348.041，QZ=K0+457.433，YH= K0+566.825，HZ=K0+636.825，断面组成为：无中分带，两侧行车道宽度各B 1=3.5m，横坡值i 1=2%；两侧硬路肩宽度各B 2=0.75m，横坡值i 2=2%；两侧土路肩宽度各B 3=0.75m，横坡值i 3=3%。

设计信息：超高旋转方式：绕曲线内侧行车道边缘旋转；超高渐变方式：线性；超高渐变率：1/125（取自规范表7.5.4）；最大超高选择6%。

超高过渡段分析及计算：

1) 超高过渡段简单分析

根据项目信息及设计信息，该项目为二级公路，设计速度60Km/h，圆曲线半径R=150m，最大超高为6%，因此，该曲线段，超过过渡段主要应包含以下几个渐变过程（与之对应的超高过渡段示意图如图1）：

1. 通过1m （L0）的长度，外侧土路肩由3%渐变至2%（该长度不计入超高过渡段长度内）；

2. 外侧行车道绕行车道中心旋转至与内侧行车道同坡，该过渡段长度暂命名L1；

3. 内外侧车行车道同时绕超高旋转轴（即曲线内侧行车道边缘）旋转至5%横坡，该过渡段长度暂命名L2；

4. 由于规范规定，硬路肩横坡不大于5%，因此，硬路肩保持5%横坡，行车道继续绕超高旋转轴旋转至最大超高6%（至缓圆或圆缓位置），该过渡段长度暂命名L3；

5. 圆曲线部分为6%全超高。

图1

2）超高计算

1. 超高过渡段长度的计算及取值线性渐变方式采用路线规范推荐的计算公式，即Lc=B*△i/P 式中：

Lc — 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 — 超高坡度与路拱坡度的代数差(%)；

P — 超高渐变率，即旋转轴与行车道(设路缘带时为路缘带) 外侧边缘线之间的相对坡度。

2. 过渡段长度计算

有项目信息及设计信息，B=7m，△i=6%-0%=6%，超高旋转轴为内侧行车道边缘，查规范可得，P=1/125；

Lc=B*△i/P=7*0.06/（1/125）=52.5m

结合规范要求，超过过渡段取5m 整数倍，故Lc 最小=55m，也即，超高过渡段长度最小长度应为55m 。

同时，根据规范7.5.6，一般情况，超高的过渡应在回旋线全长范围内进行，当缓和曲线较长的时候，可采取相应措施。本算列中，缓和曲线长度Ls=70m，与最小值55m 相近，故纬地系统将默认采用全缓和段超高，即Lc=Ls=70m。

注：该计算部分，做以下几个说明及解释：

A 、 关于△i ，当超高选转轴为内侧行车道边缘的时候，外侧行车道边缘相对于

超高旋转轴而言，其相对横坡应该是0%，故△i 取值应为6%。认为应该取

8%的朋友，可以仔细推敲下△i 的含义，△i 顾名思义为外侧行车道边缘与

超高选转轴间的相对高差（也可以结合P 的含义以及下面过渡段长度计算

综合推敲及理解下）, 示意图如下图2。

图2

B 、 关于B 值，目前关于B 值的取值是否考虑硬路肩宽度，各地方、单位甚至

同单位各科室都有自己的理解，目前系统内置取值方式，为最主流的方式

即B 值为超高旋转轴至外侧行车道边缘的距离即不考虑硬路肩宽度。

C 、 关于规范7.5.6条，超高的过渡应在回旋线全长范围内进行。当回旋线较

长时，其超高的过渡可采相应的处理方式。其中，“回旋线较长”在程序

中的量化判断，就二级公路而言，系统判断标准为：Ls/Lc最小>1.65，系统

则认为“较长”，此时渐变段长度默认取Lc 最小，渐变方式默认取靠近曲线

终点，否则，按一般情况处理，即全缓和段超高。

3） 渐变段各关键控制断面桩号的计算及取值

Lc 由L1，L2，L3三部分组成

任意点Lx 至超高起点距离计算：

Lx=Lc*△h ix /△h imax = Lc*Lc*i x / Lc*i max = Lc* ix / i max

故

L1=70*2%/6%=23.333m

L2=70*5%/6%-L1=35m

L3=70*6%/6%-L1-L2=11.667m

因此，各控制断面桩号分别为：

左右行车道同坡桩号点：

K0+278.041（ZH 点）+23.333= K0+301.374

硬路肩随行车道超高至5%时桩号点：

K0+301.371+35= K0+336.374

全超高起点（HY 点）：

K0+336.374+11.667=348.041（HY 点）

下面为软件自动生成的*.sup数据文件，我们可以对照复核一下：

图3

与上面*.sup文件对应的超高示意图如下：

图4

关于超高过渡段的设置及解析，就到这里吧。另外对于绕内侧路基边缘旋转的超高方式计算与此类同，不同点在于其超高旋转轴位于抬肩以后的超高加宽前的内侧路基边缘，L2、L3段的B 值包含内侧路基硬路肩和土路肩宽度，△i 起始横坡为旋转轴至外侧行车道的连线。如果大家还有什么疑问，欢迎来电或者Email 与我们进行讨论与交流。

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