公路超高值计算实例
公路弯道超高值计算与加宽值算
（5）旋转断面： （x≥x0）
旋转阶段横坡度： 当双坡阶段的渐变率p1小于0.3%时：
hc"x bx b bJ
x ix Lc ih
ix
iGih LihcixG0
ix
(xx0)
hcx
h'cx
iG
iG
iJ
B
bJ
旋转阶段超高值：
hcxbJiJ (BbJ)ix
hc' x bJiJ
B 2 ix
hc"xbJiJ (bj bx)ix
ih
V2 127R
ih
V2 127R
超高横坡度计算图式 曲线半径越小，超高横坡越大
ih
0,RV
V2 127ihmax
ih m ax
ih min
不设超高最小半径
RA
VA2 127ihmax
1
1
RV
RA
1
R min
1
R
曲线半径与超高坡度
曲线半径与超高坡度
（三）超高过渡方式：
1 . 无中间带道路的超高过渡 绕路面内边缘旋转：一般用于新建公路与深路堑。 绕路面中心线旋转：一般用于改建工程 绕路面外边缘旋转：可在高路堤与标高受限等特殊设计时采用。
双坡断面超高值计算：（x≤x0）
x hhcc' xx bbJJ(iiJJB2iGi)Gx0(B2bJ)iG
hc "xbJiJ(bJbx)iG
iG
hc"x
bx bJ
h'cx B
iG iG
hcx iJ
bJ
(B+2b)iJ G
双坡断面超高值计算：（x≤x0）
x
hcxbJ(iJiG)x0(B2bJ)iG
道路超高计算演示文稿
hc'
bJ iJ
B 2
ib
0.75 0.03
7.0 2
0.07
0.268
HZ = K17+739.651
hc" bJ iG (bJ b)ib 0.75 0.03 (0.75 0.80)0.07 0.086
新《规范》公式
道路超高计算演示文稿
道路超高计算
5.4 道路路拱、边沟、边坡
5.4.2 曲线超高
1.超高及其作用
①绕内侧车道边缘旋转
2. 超高过渡方式：无中间带公路（三种） ②绕路中线旋转
③绕外侧车道边缘旋转
有中间带公路（三种）
3. 超高缓和段长度：
LC
i
p
①绕中间带的中心线旋转 ②绕中央分隔带边缘旋转 ③分别绕行车道中线旋转
新《规范》公式
hcx
x x0
B iG
hc' x
bJ iJ
B 2
iG
hc"x bx iJ
（2）K17+600 圆曲线（>HY，<YH）
ZH = K17+512.895 HY = K 17+587.895
hc Bib 7.0 0.07 0.490
QZ = K17+626.273 YH = K17+664.651
ho1 b1ib , ho2 ho1 b2ib , ho3 ho2 b3ib
旧《规范》：硬路肩宽度≥2.25m时，外侧路肩按向外侧倾斜。
ho2 hO1 b2i2 , ho3 ho2 b3i3 新《规范》：外侧土路肩按向外侧倾斜： ho3 ho2 b3i3
（3）双坡断面：（x≤x0）
算例:
超高计算
六、超高计算公式1. 字母所代表的意义：i0：路拱坡度i b：超高坡度L s：缓和曲线长b1：所求点～路中线距离x0：从直缓开始，到路左右坡度一致的距离，即图中C---Cx：所求点～直缓或缓直的距离h b：超高值X0LC=LS1×i bb 1HY(YH)ZH(HZ)超高计算公式1相对于路中线超高值行车道外侧边缘行车道内侧边缘X0=2×i0/(i0＋ib)×LsX≤x0hb＝b1×(i0+ib)×X/Ls-b1×i0hb＝－（b1＋bx）×i0X≥x0hb＝－（b1＋bx）×X/LS×ib行车道外侧边缘行车道内侧边缘hb＝(-i0+(i0+ib)×X/Ls)×b hb＝(-i0-(ib-i0)×X/Ls)×b i0:路拱坡度ib:超高坡度L s :缓和曲线长b:到路中线距离X:所求点到ZH(HZ)距离超高计算公式22. 计算公式（公式1）：（绕中线旋转）()b s i i Li x +=0002 1）当x ≤x 0时行车道外侧边缘：()0101i b L x i i b h sb b -+= 行车道内侧边缘：()01i b b h x b +-= 2）当x ≥x0时行车道外侧边缘：()11i bLxiibhsbb-+=行车道内侧边缘：()bsxbiLxbbh+-=13. 计算公式（公式2）：行车道外侧边缘：()1bLxiiihsbb⎪⎪⎭⎫⎝⎛++-=行车道内侧边缘：()1bLxiiihsbb⎪⎪⎭⎫⎝⎛---=。
公路超高缓和段长度的计算公式
公路超高缓和段长度的计算公式为:Lc=B’×i/p超高横坡在超高缓和段内按三次抛物线计算：i=i1+（i2 -i1）*（3-2*（1/ Ls））*（1/ Ls）^2 （三）超高缓和段长度的确定为了行车的舒适、路容的美观和排水的通畅，必须设置一定长度的超高缓和段，超高的过渡是在超高缓和段全长范围内进行的。
双车道公路超高缓和段长度按下式计算：（1．4．19）式中：——超高缓和段长（m）；——旋转轴至行车道（设路缘带时为路缘带）外侧边缘的宽度（m）；——超高坡度与路拱坡度的代数差（％）；——超高渐变率，即旋转轴与行车道（设路缘带时为路缘带）外侧边缘之间的相对坡度，其值见表1．4．11。
前面讲到缓和曲线，已经考虑到超高缓和段所需的最短长度。
所以一股情况下，超高缓和段与缓和曲线长度相等。
但有时因照顾到线形的协调性，在平曲线中配置了较长的缓和曲线，则超高的过渡可仅在缓和曲线某一区段内进行。
因为过小的渐变率对路面排水不利。
从利于排除路面降水考虑，横坡度由2％（或1．5％）过渡到0％路段的超高渐变率不得小于1／330。
（四）超高值的计算平曲线上设置超高以后，道路中线和内、外侧边线与原中线上的设计标高之高差h，应予以计算并列于“路基设计表”中，以便于施工。
这些超高值的计算公式见教材表1．4．12和表1．4．13，计算图式见教材图1．4．17和图1．4．18。
三、路基土石方调配土石方调配的目的是为确定填方用土的来源、挖方弃土的去向，以及计价土石方的数量和运量等。
通过调配合理地解决路段土石方平衡与利用问题，使从路堑挖出的土石方，在经济合理的调运条件下移挖作填，达到填方有所“取”，挖方有所“用”，避免不必要的路外借土和弃土，以减少占用耕地和降低公路造价。
（一）土石方调配原则．1．在半填半挖断面中，应首先考虑在本路段内移挖作填进行横向平衡，然后再作纵向调配，以减少总的运输量。
2．土石方调配应尽量考虑桥涵位置对施工的影响，一般大沟不作跨越调运，同时尚应注意施工的可能与方便，尽可能避免和减少上坡运土。
公路弯道超高值计算与加宽值算
B′ =B：绕路面内边缘线旋转
B ′=B/2：绕路中线旋转
Δi——超高坡度与路拱坡度的代数差（%）；
Δi = ih： 绕路面内边缘线旋转 Δi = ih+i1： 绕路中线旋转 p——超高渐变率，即旋转轴线与行车道（设路缘带时为路缘带）
外侧边缘线之间的相对坡度。
超高渐变率
超高过渡段计算
绕边线时：
二、平曲线路面加宽及其过渡
平曲线加宽原因： （1）汽车在曲线上行驶时，前后轮轨迹不重合， 占路面宽度大。 （2）由于横向力影响，汽车出现横向摆动。 汽车行驶在曲线上，各轮迹半径不同，其中以后 内轮轨迹半径最小，且偏向曲线内侧，故曲线内侧 应增路面宽度，以确保曲线上行车的顺适与安全。 全加宽：是圆曲线上固定不变的定值。
ix
iG
ih iG Lc x0
(x
x0 )
hi1 (b1 bx )ix , hi2 hi1 b2ix , hi3 hi2 b3ix
ho1 b1ix , ho2 ho1 b2ix , ho3 ho2 b3ix
外侧路肩按向外侧倾斜： (硬路肩宽度≥2.25m）
Lc
b ic p
绕中线时：
Lc
b 2
(ic
ig
)
p
多车道公路的超高缓和段长度，视车道数按上式 计算之值乘以下列系数：
从旋转轴到行车带边缘的距离 系数
2车道
1.5
3车道
2.0
（五）横断面上超高值的计算
1. 超高形成过程： (1)绕路面内边缘线旋转
双坡阶段
旋转阶段
全超高阶段
ZH
当双坡阶段的渐变率p1小于0.3%时：
公路弯道超高值计算与加宽值算资料
b
ih
H
i2
iz
3. 《规范》推荐公式：
LC
B' i p
式中：Lc——超高缓和段长 （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）；
B′ =B：绕路面内边缘线旋转
B ′=B/2：绕路中线旋转
Δi——超高坡度与路拱坡度的代数差（%）；
Δi = ih： 绕路面内边缘线旋转 Δi = ih+i1： 绕路中线旋转 p——超高渐变率，即旋转轴线与行车道（设路缘带时为路缘带）
外侧边缘线之间的相对坡度。
超高渐变率
超高过渡段计算
绕边线时：
Lc
b ic p
绕中线时：
Lc
b 2
(ic
ig
)
p
多车道公路的超高缓和段长度，视车道数按上式 计算之值乘以下列系数：
从旋转轴到行车带边缘的距离 系数
2车道
1.5
3车道
2.0
（五）横断面上超高值的计算
1. 超高形成过程： (1)绕路面内边缘线旋转
道路超高及加宽
一、弯道超高 （一）超高及其作用
定义：超高是指路面做成向内侧倾斜的单向横坡的断面形式。 （当R<Rbmin时设超高）
当汽车在弯道上行驶时，将受横向力的作用，其值大小可用
横向力系数μ表示； V 2 i
127R
作用：为了让汽车在圆曲线上行驶时能获的一个向圆心内侧的横 向分力，用以克服离心力，减小横向力。
330iG B
超高缓和段长度Lc计算：
《规范》规定：
（1）超高的过渡应在回旋线全长范围内进行： Lc = Lh
（2）当超高渐变率过小时，超高的过渡亦可设在回旋线的某一区
【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 。
超高计算
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。
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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。