公路平曲线加宽值计算
公路缓和曲线原理及缓和曲线计算公式
一、缓和曲线缓和曲线是设置在直线与圆曲线之间或大圆曲线与小圆曲线之间，由较大圆曲线向较小圆曲线过渡的线形,是道路平面线形要素之一。
1．缓和曲线的作用1）便于驾驶员操纵方向盘2）乘客的舒适与稳定，减小离心力变化3）满足超高、加宽缓和段的过渡，利于平稳行车4）与圆曲线配合得当，增加线形美观2．缓和曲线的性质为简便可作两个假定：一是汽车作匀速行驶；二是驾驶员操作方向盘作匀角速转动，即汽车的前轮转向角从直线上的0°均匀地增加到圆曲线上。
S=A2/ρ（A：与汽车有关的参数）ρ=C/sC=A2由上式可以看出，汽车行驶轨迹半径随其行驶距离递减，即轨迹线上任一点的半径与其离开轨迹线起点的距离成反比，此方程即回旋线方程。
3．回旋线基本方程即用回旋线作为缓和曲线的数学模型。
令：ρ=R，l h=s 则 l h=A2/R4．缓和曲线最小长度缓和曲线越长，其缓和效果就越好；但太长的缓和曲线也是没有必要的，因此这会给测设和施工带来不便。
缓和曲线的最小长度应按发挥其作用的要求来确定：1）根据离心加速度变化率求缓和曲线最小长度为了保证乘客的舒适性，就需控制离心力的变化率。
a1=0,a2=v2/ρ,a s=Δa/t≤0.62）依驾驶员操纵方向盘所需时间求缓和曲线长度(t=3s)3）根据超高附加纵坡不宜过陡来确定缓和曲线最小长度超高附加纵坡（即超高渐变率）是指在缓和曲线上设置超高缓和段后，因路基外侧由双向横坡逐渐变成单向超高横坡，所产生的附加纵坡。
发布日期：2012-01-31 作者：李秋生浏览次数：1494）从视觉上应有平顺感的要求计算缓和曲线最小长度缓和曲线的起点和终点的切线角β最好在3°——29°之间，视觉效果好。
《公路工程技术标准》规定：按行车速度来求缓和曲线最小长度，同时考虑行车时间和附加纵坡的要求。
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。
电子课件-《公路概论》-B12-9748 课题一 公路平面线型
模块二 公路路线
（2）缓和曲线的线型 缓和曲线应采用回旋线线型形式。
回旋线的基本公式为：rl A2。
式中： —回旋线上某点的曲线半径（m）； —回旋线上某点到其原点的曲线长（m）； —回旋线参数，表示回旋线曲率变化的缓急程度（m）。
模块二 公路路线
（3）设缓和曲线的平曲线元素
平曲线中设置了缓和曲线后，包括以下元素：
模块二 公路路线
4.加宽过渡方式
（1）加宽过渡段 定义：为了平顺线形，需在直线和圆曲线之间设置 一段逐渐加宽的过渡段，这段过渡段称为加宽过渡段。
模块二 公路路线
（2）加宽过渡方式
1）按比例过渡（直线加宽过渡）
公路加宽过渡段加宽值计算公式：
x Bjx L Bj
此种过渡方式适用于一般的二、三、
四级公路。
基本型
模块二 公路路线
2.S型
S型是指两个反向圆曲线用两段反向回旋线连接起来 的组合形式。
S型
模块二 公路路线
3.卵型
卵型是指用一个回旋线连接两个同向圆曲线的组合 形式。
卵型
模块二 公路路线
4.凸型
凸型指两段同向回旋线之间不插入圆曲线而径相衔 接的组合形式（圆曲线长度为零）。
凸型
模块二 公路路线
5.复合型
复合型是指将两个以上的同向回旋线在曲率相等处相 互连接的组合形式。
复合型
模块二 公路路线
6.C型
C型指两同向回旋线在曲率为零处径相连接（即连 接处曲率为0，R=∞ ）的组合形式。
C型
模块二 公路路线
三、平曲线的超高
1.超高和全超高的概念
（1）超高 定义：为使汽车行驶安全、 舒适、平稳，当圆曲线半径较小 时，将公路弯道处的路面做成外 侧高、内侧低的单向横坡形式称 为超高。
平曲线加宽及其要求
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平曲线加宽及其要求
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主 讲 人 ： 李永华 河北交通职业技术学院
模块二
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01 02
03
路线平面
04
路线平面线形组成分析 平曲线超高 平曲线加宽
平曲线加宽 及其要求
平面视距要求及保证
05 06
路线中桩坐标计算 路线平面设计成果
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平曲线加宽的要求
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➢ 路面加宽后，路基也应相应加宽。 ➢ 四级公路路基采用6.5m以上宽度时，当路面加宽后剩余的路肩宽度不
小于0.5m时，路基可不予加宽；小于0.5m时，则应加宽路基以保证路 肩宽度不小于0.5m。 ➢ 分道行驶公路，当圆曲线半径较小时，其内侧车道的加宽值应大于外侧 车道的加宽值，设计时应通过计算确定其差值。
➢ 确定全加宽值的大小应考虑的因素 • 圆曲线的半径 • 会车时两辆汽车之间的距离 • 行车速度 • 汽车与路面边缘之间的间距 • 车型
bj：圆曲线上的全加宽值
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2 平曲线加宽的要求
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平曲线加宽的要求
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➢ 《规范》规定，当平曲线半径小于或等于250 m 时，应在平曲线内侧 设置加宽。
➢ 双车道公路路面加宽值规定如下表所示。
注：单车道公路路面加宽值应为表中规定值Байду номын сангаас一半。
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【高速公路】第四章 4-5曲线上的超高与加宽
～ 360 ～ 105 <360 ～ 230 <230 ～ 150 <150 ～ 90 <90 ～ 60 <105 ～ 70 <70 ～ 55 <55 40 <40 ～ 30 <30 ～ 20 <20 ～ 15
3
～ 2160 ～ 1290 ～ 1220 ～ 1050 <2160 <1290 <1220 ～ 950 <950 ～ 770 <770 ～ 650 <650 ～ 560 <560 ～ 500 <500 ～ 440 <440 ～ 400 <1050 ～ 760 <760 ～ 550 <550 ～ 400
(2)有中间带的公路
①绕中间带的中心线旋转。如图3－10 （a） 。 先将外侧行车道绕中间带的中心旋转，待达到与内侧行车道构成单向横坡后， 整个断面一同绕中心线旋转，直至超高横坡值。此时，中央分隔带呈倾斜状。采 用窄中间带的公路可选用此方式，或中间带宽度小于4.5m的可采用此种方式。 ②绕中央分隔带边缘旋转。如图3－10 （b） 。 将两侧行车道分别绕中央分隔带边缘旋转，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。各种宽度不同的中间带均可选用此种方式。
B、 绕 中 线 旋 转 。 简 称 中 轴 旋 转 。 如 图 3－ 8。 在 超 高 缓 和 段 之 前 ， 先 将 路 肩 横 坡 逐 渐 变 为 路 拱 横 坡 ， 再 以 路 中 线 为 旋 转 轴 ， 使 外 侧 车 道 和 内 侧 车 道 变 为 单 向 的 横 坡 度 后 ，整 个 断 面 一 同 绕 中 线 旋 转 ，使 单 坡 横 断 面 直 至 达 到 超 高 横 坡 度 为 止 。 一 般 改 建 公 路 常 采 用 此 种 方 式 。
高速公路超高与加宽设计计算方法
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。
道路平曲线加宽面积计算表
4
K187+797.35
5
K188+017.22
6
K188+184.7
7
K188+409.598源自K188+710.32
9
K189+012.32
11
K189+466.18
12
K189+657.11
小计
25
K194+711.7
33
K197+061.79
34
K197+324.6
39
K198+649.14
44
70
37.26
70
总加宽长度 （米） 7 106.6 122.41 122.62 105.72 112.12 74.48 74.49 119.22 68.21 68.25 152.58 191.7 176.75 177.21 164.08 177.29 150.07 152.97 105.04 154.96 111.93 105.11 122.84 105.76 107.26
加宽宽度 （米）
4 0.6 0.9 0.7 2.5 2.5 0.6 0.9 0.9 0.7 0.7 1.2 0.9 1.2 2 0.9 0.9 0.9 0.9 0.6 0.9 0.7 0.9 0.6 2.5 2.5
圆曲线长度 加宽缓和段
（米） 长度（米）
5
6
45.19
80
55.9
100
44.81
80
工程名称：XX项目
交点
号数
桩号
1
2
2
K165+489.84
3
K165+740.15
平曲线、超高、竖曲线、超高
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。
【高速公路】第四章-4-5曲线上的超高与加宽解析
<3240 <1940 <1710 <1550 <1240 <1130 <810 <720 <1710 <1550 <810 <720 <1210 <1130 <390 <360 <780 <720 <230 <210 <390 <360 <105 <95
3
～ 2160 ～ 1290 ～ 1220 ～ 1050 ～ 830 ～ 750 ～ 570 ～ 460 ～ 1220 ～ 1050 ～ 570 ～ 460 ～ 840 ～ 750 ～ 270 ～ 230 ～ 530 ～ 460 ～ 150 ～ 130 ～ 270 ～ 230 ～ 70 ～ 60
<1620 <970 <950 <760 <620 <520 <430 <300 <950 <760 <430 <300 <630 <520 <200 <150 <390 <300 <110 <80 <200 <150 <55 <40
5
～ 1300 ～ 780 ～ 770 ～ 550 ～ 500 ～ 360 ～ 340 ～ 190 ～ 770 ～ 550 ～ 340 ～ 190 ～ 500 ～ 360 ～ 150 ～ 90 ～ 300 ～ 190 ～ 80 ～ 50 ～ 150 ～ 90 40 ～ 25
4-5 弯道的超高与加宽
一、超高 1.定义
为抵消车辆在曲线路段 上行驶时所产生的离心 力，在该路段横断面上 设置的外侧高于内侧的 单向横坡，称之为超高。 当汽车行驶在设有超高 的弯道上时，汽车自重 分力将抵消一部分离心 力，从而提高行车的安 全性和舒适性。超高的 布置如图所示。
圆曲线最小半径及平曲线加宽
各级公路圆曲线部分最大超高值
公路等级 一般地区 积雪冰冻区% 高速公路 10或8 6 一 二 三 8 四 备注
平曲线加宽值
加宽 类别 1 2 3 汽车轴距加前悬% 5 5 5.2+8.8 圆曲线半径 加宽值 250☞200 ＜200☞ 150 0.4 0.6 0.6 0.7 0.8 1.0 ＜150☞ ＜100☞ 100 70 0.8 1.0 0.9 1.2 1.5 2.0
各级公路圆曲线最小半径
设计速度km/h 极限值（m） 一般值（m) 路拱≦2.0% 不设超高最小半径m 路拱＞2.0% 120 650 1000 5500 7500 100 400 700 4000 5250 80 250 400 2500 3350 60 125 200 1500 1900 40 60 100 600 800 30 30 65 350 450
具体应用时，应考虑以下几方面要求： 1.选用圆曲线半径时，应与设计速度向适应，并尽可能选用较大的圆曲线半径。 2.一般情况下尽量选用大于或等于一般最小半径，受地形限制及其他特殊困难影响才可采用极限最小半径。 3.桥位处两端设置圆曲线时，一般大于一般最小半径。 4.隧道内必须设置圆曲线时，应大于不设超高的最小半径。 5.长直线或陡坡尽头，不得采用小半径圆曲线。 6.不论偏角大小，均应设置圆曲线。 7.改建公路工中利用现有公路路段，设计速度为40km/h的最小圆曲线半径可采用50m；设计速度为30km/h的 最小圆曲线半径可采用25m。 8.半径过大也无实际意义，故一般小于10000m，大于10000m则几乎为直线。
20 15 30 150 200
用极限最小半径。
计速度为30km/h的
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
备注
平曲线
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。