公路超高缓和设计论文
公路设计当中缓和曲线及超高的确定
公路设计当中缓和曲线及超高的确定作者：皮振华来源：《中国科技博览》2013年第15期摘要：从驾驶员操作及反应时间、超高渐变率、离心力加速度变化率和视觉条件四个方面论述了缓和曲线最小长度的计算方法，论述了超高的构成及超高横坡度的确定。
关键词：缓和曲线、公路、超高、超高横坡度。
【中图分类号】U412.36一. 前言缓和曲线其实质是数学上的科努螺旋线，公路设计平面线路上用它来连接直线、圆曲线或不同半径的圆曲线。
设计当中为了使车辆行驶顺适，当车辆由直线段行驶进入圆曲线段或由圆曲线段行驶进入直线段使车辆行驶当中受到离心力和渐离离心力之前有一个过渡，必须在直线和圆曲线之间插入一段衔接光滑的曲线，这种曲线叫缓和曲线。
公路设计当中在平面线形上设置缓和曲线、超高具有以下作用：（1）半径不同曲线间的曲率过渡，给汽车驾驶员提供一条易于跟踪的路线，消除不同曲线连接处的明显转折，使线形舒顺、路容美观、行驶安全；（2）适应离心加速度逐渐变化的规律，减轻横向冲击和司乘人员不舒适的感觉；（3）缓和超高作为超高变化的过渡段，减少行车的颠簸。
二. 确定缓和曲线最小长度的方法公路路线是一条空间曲线，研究空间曲线的几何特性和各种线形的路用特性是公路设计和路线测设的基础。
公路设计第一步就是路线的平面设计，既反映路线在平面上的形状、位置及长度的平面布置图。
公路路线平面设计的重要环节之一就是设置缓和曲线，缓和曲线最小长度值有以下几种计算方法：（1）根据汽车驾驶员操作及反应时间计算；（2）根据超高渐变率计算；（3）根据离心加速度变化率计算；（4）根据视觉条件计算。
设计缓和曲线应把以上四项中的最大值作为其公路设计中插入缓和曲线的最小长度，此外缓和曲线还与平曲线半径有着密切的关系。
四.曲线的超高由物理学基本原理我们知道，任何物体作圆周运动时，都会由于惯性而产生离心力，汽车在圆曲线道路上行驶时也不例外（离心力的大小与物体的质量成正比而与圆曲线半径成反比）。
探讨公路缓和曲线的设计
２０１５年第７期 （总第２５７期） 黑龙江交通科技
ＨＥ ＬＬＯＮＧＪＩＡＮＧ ＪＩＡＯＴＯＮＧ ＫＥＪ Ｎｏ．７，２０１５
（Ｓｕｍ Ｎｏ．２５７）
探讨公路缓和曲线的设计 赖坤平 （贵州省凯里公路管理局）
摘要：随着贵州省经济的快速发展以及交通运输量的不断增加，公路设计规模在不断的扩大，对于公路设 计的合理性以及要求也变得越来越高。主要阐述了公路设计中缓和曲线设计的作用，并且根据实例阐述了 公路缓和曲线的设计重点。 关键词：公路；缓和；曲线；长度；设计 中图分类号：Ｕ４１６．１ 文献标识码：Ｃ 文章编号：１００８—３３８３（２０１５）０７—００４４—０２
１缓和曲线及其作用 １．１缓和曲线 在公路中，如果汽车从直线进入到圆曲线，那么行车司 机就会对前轮的转向角进行逐渐的改变，使得它能够对相应 半径的圆曲线进行适应。车在行驶过程中，其行驶曲率半径 产生会不断的变化，通常我们将这个曲率半径发生变化的路 段称为缓和曲线段。 １．２缓和曲线的设置作用 车辆在行驶过程中，行驶曲率产生着不断的变化，这一 变化可以保证车辆能够适应其转向操作的行驶轨迹，同时还 能够保证车辆在比较舒适和通畅的路线上行驶。设置缓和 曲线，在缓和行车的方向，发生的突然的变化以及离心力的 突然增加，可以成为缓和超高变化的过渡段，这样可以使得 行车可以从直接段安全并且快速的进入到弯道中。通常可 以将缓和曲线的作用归纳为以下几点。 （１）行车曲率产生不断的变化，保证车辆行驶安全 在公路上行驶的车辆，不管它的速度是多少，在发生转 弯的时候都会存在一条曲率不断产生变化的轨迹线。但是 这条轨迹线的长度以及形式会随着行车的速度、曲率的半径 以及驾驶员转动方向盘的不同而产生不断变化的、如果车辆 在速度比较低的情况下行驶，那么驾驶员可以对路面的富余 宽度进行利用，使得行车可以在车道范围内行驶，所以在这 种情况下可以不需要进行缓和曲线的设置。但是如果车辆 在速度比较高的情况下行驶，那么行车超过车道范围行驶的 可能性非常大。那么在这种情况下为了安全，就必须进行缓 和曲线的设置，可以保证驾驶人员能够根据设置的路线行 驶，使得行车避免侵入别的车道，保证了行车安全。 （２）缓和不断产生变化的离心加速，使得行车人员产生 舒适感 行车从直线行驶到圆曲线中，或者是从圆曲线行驶到直 线中，在直线和圆曲线之间可以设置一条过度曲线，这样可 以对离心加速度的变化进行缓和，使得行车人员感觉比较舒 适。 （３）行车中超高横坡坡率产生不断变化，设置缓和曲线 可以保证行车更加平稳的行驶 行车过程中，当车辆需要从直线上的双坡断面过渡到圆 曲线上的单坡断面时，如果车辆行驶的速度比较快，那么车 辆就会发生非常激烈的摇晃。如果设置一条缓和曲线，那么 就可以对车辆的剧烈摇晃进行有效的缓解和避免，可以保证 车辆更加平稳和安全的行驶。 （４）缓和曲线可以与圆曲线良好的配合，保证公路线形 更加优美 直线与圆曲线连接，如果连接的部位曲率发生变化比较 大，那么从视觉上来说会产生不平顺的感觉。这时进行缓和 曲线的设置，可以保证公路平面线形更加的连续，更加的平 顺，提高公路平面线形的优美性。 ２缓和曲线的设计 ２．１缓和曲线长度 在公路平面线形设计中，如果需要设置缓和曲线，那么 必须要对缓和曲线的长度进行保证，只有具备足够的长度， 才能够保证驾驶员在行车中能够从容的转动方向盘，使得行 车人员感觉到比较舒适和美观。在对缓和曲线长度的设置 中，主要对下面三个方面的因素进行综合考虑。 （１）保证行车人员可以感觉到舒适、顺畅和美观 行车在缓和曲线上行驶时，车辆的离心加速度（ｏ）会根 据缓和曲线曲率的变化也产生着不断的变化，如果缓和曲线 的曲率变化比较快，那么就会导致行车人员产生不舒服的感 觉。 离心加速度的变化率 ．Ｉ２ ｔ，３ ０｜ ｔ Ｒｔ ＲＬ ４ 缓和曲线最小长度公式，－０．０２１
公路路线设计中反超高问题的探究
公路路线设计中反超高问题的探究作者：艾华清来源：《科技信息·下旬刊》2017年第07期摘要：在公路路线设计中有一个关键性的名词，就是超高设计，科学合理的进行超高设计，可以最大程度上的保证汽车在曲面路段的平稳性，在很多情况下超高设计的要求都是绝对的，因此对于反超高问题的出现，一般情况下是不能被允许的，下面就从超高设计问题入手，通过对设计中曲面的半径错误选择的情况引起的反超高现象进行分析，研究其与半径的关系，从而实现从半径的角度上或者速度上实现对公路路线设计中反超高现象的预防，关键词：公路路线；设计；超高；反超高；离心力引言：公路路线设计中超高设计主要是应用于抵消汽车在圆曲面行驶时产生的离心力的作用，因此在设计的时候就要对圆曲面的半径进行合理的选择，很多时候如果半径选择不当，就会造成反超高现象，反超高现象由于影响了离心力，所以会造成行车驾驶人的驾驶不舒适，并且导致路面的排水出现问题，从而在一定程度上增加了道路的施工难度。
而有效的避免反超高现象可以从反超高半径上进行设置。
一、平曲面超高的作用及反超高的出现情况分析汽车在沿着圆曲面运动时，会受到向心力的作用，为了平衡这种力量将其抵消，轮胎与路面的摩擦力和平曲面超高发挥了很大的作用，但是如果平曲面半径参数设置错误就容易出现反超高问题，反超高一般出现在下面的三种情况中：1.达到不设超高临界值在公路路线设计中，如果大半径平曲面的位置半径R达到相应的不设超高的临界值时，就会使道路的双向路拱形成对车辆的反超高。
2.双向变单向时对设计好的公路进行改建，在改建施工中将一面的路进行加宽，这时候使路从双向的行驶演变成单向的行驶，这时候在原先双向拱位置进行车道变换的时候就会产生一定的作用力，和反超高很相似。
3.曲面半径小、路堤沟谷深有的时候，特别是在山地地区比较低等级的山路时，由于山路的特殊，即内侧为较深的路堤，外侧是路堑的情况下，这种时候由于山路的曲面半径一般较小，为了防止重型货车在山路行驶时跌入沟谷，就会应用反超高的方式来实现，但是一般这种情况对于行驶的影响还是很大，因此只在极特殊时应用，一般都会采用双向内拱的形式。
试析公路设计中缓和曲线的选取
Planning and design 规划设计81试析公路设计中缓和曲线的选取黄 军(四川省凉山州公路管理局勘察设计队， 四川 西昌 615000)中图分类号：TU7 文献标识码：B 文章编号1007-6344（2018）04-0081-01摘要:公路的平面线形主要由圆曲线、直线与缓和曲线构成，缓和曲线是重要过渡段。
本文首先对公路设计中缓和曲线的作用作出简要阐述，然后结合实例，对公路设计中缓和曲线的选取方法进行分析，希望对我国公路设计工作起到一定参考作用。
关键词:公路设计；缓和曲线；选取工作在公路平面线形构成中，缓和曲线是重要的基本要素，主要是在圆曲线和直线之间设置，或是在半径相差相对较大的两个同向圆曲线之间设置的一种曲率连续变化曲线。
缓和曲线会受到拆迁限制等经济因素、地形地质等环境因素的影响，因此，在选取缓和曲线时需要结合实际情况进行科学计算。
1 公路设计中缓和曲线的作用在公路设计中，缓和曲线是其平面线形的基本要素，其具体作用主要包含三个方面：（1）缓和曲线可以作为超高过渡段、加宽过渡段，让行车稳定性得到保障； （2）可以和离心加速度变化规律相适应，让横向冲击为乘务人员带来的不良影响得到减少；（3）利用不同半径的曲率过渡，可以让两种曲线连接的明显转折得到化解，在方便车辆行驶的同时，可以增强线形美观度。
其具体效果可以概括为：通过改变曲率，可以让车子驾驶更为方便；通过改变离心加速度，可以让乘客感觉更为轻松；通过改变超高横坡度与加宽程度，可以让行车更为稳定；通过和圆曲线进行配合，可以让线形美观度得到提高[1]。
2 公路设计中缓和曲线的选取2.1 满足线形曲率过渡要求在汽车转弯行驶中，存在曲率连续变化轨迹线，曲率的变化幅度与车辆的行驶速度、驾驶员转动方向盘速度共同决定了轨迹线的长度，为让路线易于驾驶员遵循，需要对车辆在转弯过程中可能侵入相邻车道的现象进行有效规避，对此，需要保证缓和曲线具有一定长度。
高速公路超高过渡段的设计探讨
（1）
2 超高过渡段的设计要点 2.1 超高过渡形式的选用
（1）绕中央分隔带中线旋转。在超高过渡前半段， 内侧行车道维持不变，外侧行车道先绕中央分隔带边线
式中： 为车辆在圆曲线上行驶时所产生的离心
加速度，在设计速度与圆曲线半径确定的情况下，该项 是确定的；横向力系数 μ 的确定需要依据规范规定的 不同情况下的最小半径分别采用，如表 1 所示。
表 1 横向力系数 μ 值及圆曲线半径 R 值
设计速度 /（km·h-1）
极限最小半径 /m
μ/R
一般最小半径 /m
作者简介：魏同军（1974—），男，高级工程师，研究方向： 路桥设计。
横向力系数 μ 与弯道半径 R 呈密切的负相关性。 当 μ 值过大时，车辆不能够连续稳定地行驶，驾乘人
· · 230 | 工程设计 | Engineering Design
2020 年第 6 期
员会有倾覆、被甩出等不稳定的危险感。行驶速度 v 是 驾驶员实际中采用的行车速度，根据以往工程经验与 实际调查，公路上车辆的平均行驶速度为设计速度的 70% ～ 90%，对于高速公路可以取低值 [2]。采用运行 速度计算超高值可以更贴近实际需求，避免过度超高。 当 按 式（1） 计 算 的 超 高 值 ih 小 于 路 拱 横 坡 iG 时， 取 ih=iG；当计算的超高值 ih 大于规定的最大超高 imax 时， 取 ih=imax，即保证超高既不过小而效果甚微，也不过大 反而带来向弯道内侧的倾覆感。 2.3 超高过渡段长度的确定
在超高过渡形式与超高数值选定后，根据公路横断 面宽度与适当的超高渐变率即可计算高速公路的最小超 高过渡段长度，如式（2）所示，最后需要将计算结果 与当前线形中的缓和曲线段进行对比协调，最终确定超 高过段长度，m；B' 为旋转轴 至行车道（或路缘带）外侧边缘的宽度，m（当绕内边 线旋转时 B'=B，当绕中线旋转时 B'=B/2，B 为行车道宽 度）；△ i 为超高坡度与路拱横坡度的代数差，%（当 绕内边线旋转时△ i=ih，当绕中线旋转时△ i=ih+iG，ih 为超高值，iG 为路拱横坡度）；p 为超高渐变率，即旋 转轴线与行车道（或路缘带）外边线之间的相对坡度， 超高渐变率的最大值如表 2 所示。
关于公路路线设计中设置缓和曲线的探讨
２０１３年第１１期 （总第２３７期） 黑龙江交通科技
ＨＥＩＬＯＮＧＪｌＡＮＧ ＪｌＡＯＴＯＮＧ ＫＥＪ Ｎｏ．１１，２０１３
（Ｓｕｍ Ｎｏ．２３７）
关于公路路线设计中设置缓和曲线的探讨 原华 （深圳市综台交通设计研究院）
摘要：笔者根据自己的工作实践，强调在公路路线设计中设置缓和曲线的作用，分析缓和曲线的设置原理， 围绕缓和曲线长度的设置理论及参数确定的方法进行探讨，并以工程实例说明在公路路线设计中如何以线 形理论为基础、合理地确定缓和曲线参数，以使公路路线更适合车辆行驶的要求。 关键词：路线；缓和曲线；附加坡度；加宽超高过渡 中图分类号：Ｕ４１６．１ 文献标识码：Ｃ 文章编号：１００８—３３８３（２０１３）１１—００５１—０２
１问题的提出 现行《公路路线设计规范》（以下简称《规范》）（ＪＴＧ Ｄ２０—２００６）中规定三级以上的公路的平面线形应由直线、 圆曲线、缓和曲线三种要素组成。缓和曲线是道路平面中直 线和圆曲线（或两个不同圆曲线）之间的一个过渡衔接段， 是道路平曲线组成的重要元素。多年来在从事道路工程设 计中，却发现很多设计人员在道路平面设计中对缓和曲线的 设置原理及作用知之甚少，甚至仅靠查《规范》指标和程序 生成来完成平面线形设计，几乎没有按照线形理论进行设 计。 误区一：认为道路由于受到地物、沿线众多平交路口等 因素的影响，平面线形的设计不是为了线形的顺畅而是因曲 线、夹直线长度不满足要求，硬性加入缓和曲线予以连接，以 勉强满足规范的“困难地段”线形设计要求。 误区二：由于缓和曲线在绘制及精确定位方面存在一定 的难度，竖向计算更加繁琐。一些设计人员在确定圆曲线半 径时，不是根据实际地形采用适当的半径值，而是为了达到 不设置缓和曲线的目的，片面地采用大半径，导致了一些不 必要的占地拆迁，增加了工程投资。 误区三：在确定缓和曲线参数时简单选用《规范》中所 列的最小缓和曲线长度值。设计人员未根据路线设计理论 予以确定相适应的缓和曲线长度值，而只知道机械地执行 《规范》，仅根据《规范》中所列的缓和曲线长度值进行设计。 上述种种错误认识，都是由于设计人员对缓和曲线的设 置原理及作用缺乏了解而造成的，最终结果都导致了道路平 面线形设计不尽理想。道路建成投入使用后，其平面线形往 往不够优美流畅，直线和圆曲线（或两个不同圆曲线）之间 的衔接过渡显得生硬、突然，不能带给驾乘者连续协调、舒适 的视觉感受，甚至出现交通黑点。为此，笔者根据多年的道 路设计工作的实践经验简要分析缓和曲线的设置原理和作 用，同时对缓和曲线长度的计算依据及确定方法进行探讨，． 并结合自己的工程实例提出一些见解，供技术人员在进行公 路路线设计时参考。 ２缓和曲线的设置原理和作用 ２．１设置原理 道路上行驶的汽车其重心的轨迹不可能从直线一下子 进入半径为Ｒ的圆曲线，当汽车从直线进入圆曲线时，驾驶 者通过转动方向盘逐渐改变汽车前轮的转向角进入圆曲线 是在一定的路段内完成的。或者说在直线上半径为无穷大， 在进入圆曲线上时，半径为定值Ｒ，从直线过渡到圆曲线，汽 车的行驶曲率半径是在不断变化的。在这一变化过程中，汽 车重心所走的轨迹线即为缓和曲线。 目前国内规范采用的缓和曲线的主要形式为回旋线。 理论研究表明，如果汽车以等速前进，同时汽车前轮以均匀 的角速率转动，则这条曲线的曲率大体是随着距离均匀增加 的，它的形状与回旋线十分相近。因此，采用回旋线作为缓 和曲线形式，能够实现平曲线的平顺渐变，提高汽车在弯道 上行驶的稳定性，从而保证行车的安全、舒适。 收稿日期：２０１３—０４—１１ ２．２缓和曲线的作用 设置缓和曲线具有以下作用： （１）汽车从直线过渡到圆曲线（或从一圆曲线过渡到另 一圆曲线），通过缓和曲线段使汽车离心加速度逐渐变化、 均匀过渡，从而保证道路路线与车辆行驶的轨迹更加接近。 （２）缓和曲线可作为道路超高、加宽变化的过渡段。一 定设计速度的道路在半径较小的曲线上要设置超高、加宽， 由直线段的正常断面过渡到具有超高、加宽的曲线断面，需 要有一个过渡段，一般情况下这个过渡段是在缓和曲线段内 完成。 （３）缓和曲线由于其曲率的逐渐变化，与汽车的行驶轨 迹近似吻合，在视觉上能自然地诱导驾驶者的视线，保持其 视觉的连续协调性，驾驶者能够从容地完成汽车转向操作， 使驾乘者在行车过程中得到身心上的舒适。 ３缓和曲线参数计算的方法 以一定速度行驶的汽车从直线进入圆曲线（或从一圆 曲线进入另一圆曲线）时，车辆的重心轨迹是一个曲率由０ 渐变到１／Ｒ（或１／Ｒ。——１／Ｒ：）的曲线，这个过渡段即缓和 曲线。为使车辆驾驶者从容地转动方向，乘客感到舒适，连 续协调的进入圆曲线，缓和曲线长度有一个最低要求，在工 程实际应用中主要是根据设计车速和曲线半径、导线偏角来 进行计算的，在理论分析中我们主要是根据驾驶者的反应时 间，附加坡度，车辆行驶时间，线形的均衡性来研究其长度及 其他参数。 ３．１ 司机操纵从容，乘客感觉舒适 车辆行驶从直线进入缓和曲线即ｚＨ到ＨＹ点，幅向加 速度随缓和曲线的曲率增大而增大所引起的离心力为
高速公路超高过渡段的设计研究
Gao su gong lu chao gao guo du duan de she ji yan jiu高速公路超高过渡段的设计研究■许丽香高速公路的超高过渡段设计合理与否直接关乎的车辆 行驶的安全性、舒适性及公路的建设质量和运营寿命。
本文首先对高速公路超高过渡段的作用和设置条件展开详细分析，随后研究了不同类型高速公路及互通立交的超高过 渡段设计形式，最后推导出了计算超高横坡坡度和超高缓和段长度的理论公式。
一、超高过渡段的作用和设置条件1. 超高过渡段的作用高速公路的超高过渡段能够保证车辆在行驶过程中得到偏向行车道内侧的横向分力，从而克服或减小车辆在行 驶过程中出现的离心力，保证行车的安全性和舒适性。
2. 超高过渡段的设置条件如果高速公路平曲线的半径较大，且超过了应当设置超高过渡段的最小平曲线半径，则需要设计超高过渡段。
高速公路在设置超高过渡段时主要考虑的因素有当地的地 形、行车速度等等。
高速公路不设超高过段段的圆曲线最小半径如下表所示：表1高速公路不设超高过渡段的圆曲线最小半径统计表地形地貌车辆行驶速率(km/h )最小半径(m)平原1205500丘陵1004000山区802500601500二、超高过渡段的设计形式根据公路的交通规划不同，公路在进行超高过渡段设 计形式也并无统一标准。
主要分为以下几类：1.无中央分隔带的高速公路超高设计如果高速公路的超高横坡与路拱横坡坡度能够基本一 致，只需要使高速公路的内侧行车道位置保持稳定，并以 高速公路的中心线作为旋转轴抬高高速公路路外侧的行 车道坡度即可；如果公路的超高过段段的横坡坡度大于路拱横坡坡度时，可以选择以内边缘为旋转轴、以道路中线为旋转轴、以外边缘为旋转轴三种形式来设计公路超高过 渡段。
(1 )以内边缘为旋转轴。
以内边缘为旋转轴设计超高过渡段时应当分两步来进行：第一步，保持道路内侧行车道位置不变，并以道路的中心线作为旋转轴抬高道路外侧的行车道坡度，使其与内侧行车道基本位于同一平面； 第二步，将高速公路内侧行车道边缘作为旋转轴，然后将高速公路行车道整体抬高到规范所要求的数值。
缓和曲线在公路设计中的运用探究
缓和曲线在公路设计中的运用探究摘要：缓和曲线是道路平曲线形要素之一，它是设置在直线与圆曲线间或半径相差较大、转向相同的两圆曲线间的一种曲率连续变化的曲线。
文章将重点介绍缓和曲线在公路设计中的运用，以供同行参考。
关键词：缓和曲线，公路设计，运用前言公路的平面线形，由于其位置受社会经济、自然地理和技术条件等因素的制约，公路从起点到终点在平面上不可能是一条直线，而是许多直线段和曲线段（包括圆曲线和缓和曲线）组合而成。
对平面线形而言，一般可分解为直线、圆曲线及缓和曲线，三要素的合理组合，才能构成合理的、行车舒适的平面线形。
而缓和曲线是组成平曲线的重要线形要素，现行规定，三级标准以上公路，当圆曲线半径达不到不设超高的最小半径时，应在直线与圆曲线连接处设置缓和曲线。
但缓和曲线设置应考虑众多条件，亦即缓和曲线长度取用应当合理。
本人结合设计实践以及对路线设计规范的理解，着重叙述公路缓和曲线在应用时应综合考虑的条件及注意事项，以求得平曲线设计的连续和均衡。
1缓和曲线的作用1．1半径不同的曲线间的曲率过渡，消除不同曲线连接处的明显转折，便于车辆遵循，使线形舒顺，增加线形美观。
1．2适应离心加速度逐渐变化规律，减轻横向冲击的感受和司乘人员不舒服的感觉。
1．3缓和曲线作为超高及加宽的过渡段，行车更加平稳。
2缓和曲线的形式缓和曲线的形式主要有：回旋线、三次抛物线和双纽线，除此还有n次（n≥3）抛物线、正弦形曲线、马克康奈尔曲线等形式的缓和曲线。
但我国《标准》明确规定缓和曲线采用回旋线，其他形式的的曲线几乎不再使用。
3缓和曲线在公路设计中的应用因车辆要在缓和曲线上完成不同曲率的过渡行驶，缓和曲线应有足够的长度，以使驾驶员能从容地打方向盘、司乘人员感觉舒适、线形美观流畅，圆曲线上的超高和加宽过渡也能在缓和曲线内完成，所以合理确定缓和曲线长度及参数十分重要。
3.1缓和曲线在设计中的确定依据《公路路线设计规范》可知，回旋线的最小长度是按照设计车速的3s 行程确定的。
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浅谈公路超高缓和设计
摘要：合理的超高设计，对公路的行车安全和舒适性是十分重
要的，文章结合超高的相关设计因素，针对超高缓和段的设计长度
和过渡方式，以及适用条件和注意事项进行探讨。
关键词：超高过渡方式 超高缓和段 超高渐变率 超高设计方式
超高值的采用
1、超高过渡方式
根据公路横断面形式的不同，超高过渡方式可分为无中间带道
路、有中间带道路和分离式断面道路。
1.1无中间带道路的超高过渡
若超高横坡度等于路拱坡度，路面由直线上双向倾斜路拱过渡
到曲线上有超高的单向倾斜形式，只需使行车道外侧绕中线逐渐抬
高，直到等于内侧横坡为止。
当超高坡度大于路拱坡度时，可采用以下三种方式过渡：
(1)绕内边线旋转：先将外侧车道绕路中线旋转(图1(a))。该方
法多用于新建工程。
(2)绕中线旋转(图1(b))。该方法多用于旧路改建工程。
(3)绕外边缘旋转(图1(c))。该方法使用较少。
1.2有中间带道路超高过渡
(1)将两侧行车道绕中央分隔带中线旋转(图2(a))。此时中央分
隔带呈倾斜状。中间带宽度较窄（≤4.5m）,中等超高率时可采用。
(2)将两侧行车道分别绕中央分隔带边缘旋转(图2(b))。各种宽
度的中间带都可以用。
(3)将两侧行车道分别绕各自的中心线旋转(图2(c))。适用于车
道数大于4条的公路。
1.3分离式断面道路的超高过渡
由于上、下行车道各自独立，其超高的设置及其过渡可按两条
无分隔带的道路分别处理。
2、超高缓和段长度
2.1超高缓和段长度的计算公式
超高缓和段长度是指双向横坡抬到单向超高横坡的过程所需长
度，一般用
式中：lc——最小超高过渡段长度（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）；
δi——超高坡度与路拱坡度的代数差（%）；
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。
根据上式计算的超高过渡段长度应凑成5m的整倍数，并不小于
10m的长度。
2.2超高渐变率的选用
在考虑超高缓和段长度时，应将超高渐变率控制在一定的数值
范围内。超高渐变率太大，路容不美观，乘客不舒适；太小，纵向
排水困难。我国路线规范规定了不同设计速度的最大超高渐变率
(见表1)。
在相同的超高缓和段长度下，至旋转轴距离越宽，超高渐变率
越大；同时路幅扭转的角速度也相同，即旋转路幅越大，超高渐变
率的值越大。出于排水考虑，车道横坡度由-2%（或-1.5%）过渡到
2%（或1.5%）的路段超高渐变率p不得小于1/330。
2.3超高渐变率的影响因素：
(1)控制路面外侧边缘的加速度（或路面内侧边缘的降低速度）
路面外侧边缘的加速度（以u表示）
(2)以路面前进方向为旋转轴的路面旋转角速度不超过一定的
限度。超高时的路面旋转角速度为每单位时间内所转过的角度：
旋转角度在p相同时，因超高形式不同而其值不同。由试验知，
当绕中轴旋转时的超高旋转角速度ω的取值在0.032—0.048
（rad/s）时，或当绕内边轴旋转时的超高旋转角速度ω的取值在
0.016—0.024（rad/s）时，司乘人员无不舒适之感。显然(2)对驾
驶员和乘客舒适程度的影响比(1)更大。
3、超高缓和段设计方式
3.1 lc＝ls
在确定缓和曲线长度时，已经考虑了超高过渡段所需的最长度，
故一般取lc=ls；此时缓和曲线上反超段较短，视觉上超高过渡平
顺，行车舒适；但由于超高过渡长度较大，计算施工复杂，超高段
中央分隔带排水长度较长。
3.2 lc＞ls
若计算出的lc＞ls此时应修改平面线形，使ls≥lc。当平面线
形无法修改时，可将超高过渡起点前移，即超高过渡在和曲线起点
前的直线路段开始，路面外侧以适当的超高渐变率逐渐抬高，使横
断面在zh（或hz点）渐变为向内倾斜的单向路拱横坡（临界断面）；
美国aashto对于超高缓和段设计多采用超高过渡点前移的方法，
即将一部分超高缓和段放在直线上，这样可以减小离心力的峰值和
产生横向摩擦需求。
3.3 lc＜ls
若ls＞计算出的lc，如果超高渐变率p≥1/330，仍取lc＝ls；
否则在曲线全长范围内过渡超高易造成排水不畅，为了避免此问
题，我们可以采用下列超高过渡方式：
(1)超高的过渡仅在缓和曲线的某一区段内进行，根据几何关
系，lc在ls上放置有三种位置关系：
①超高缓和段从zh+l点开始，至hy点结束。在l段内，保持
直线段的双向路拱形式。此时，应分析在l段内车辆的受力情况。
②超高缓和段从zh点开始，到zh+lc点结束，从该点到hy点
的l内为全超高。
③将超高缓和段设在缓和曲线的中间部分。
(2)超高过渡在缓和曲线全长范围内进行，可按两种超高渐变率
分段进行。即第一段从缓和曲线起点由双向路拱坡以超高渐变率
1/330过渡到单向路拱横坡，第二段由单向路拱横坡过渡到缓和曲
线
终点处的超高横坡。
综上，可知超高缓和段设计是没有定式的，可根据缓和曲线长
度、圆曲线半径及超高值的实际情况，合理选择超高缓和段的设置
方式。
4、超高值的采用
当运行速度较高时，如果没有足够大的超高横坡，车辆可能出
现向外侧滑事故；但当设计速度较高、路拱超高横坡较大但运行速
度较低或有不利侧风时，装载较高的货车容易出现向内侧翻事故，
根据调查得知，当超高横坡大于6%时，易于出现这一现象。
因此，当交通组成中大型货车比率较高时，最大超高值宜控制
在6%。当需要设置大于6%的超高时，宜根据不同条件，分别进行
特殊设计。(1)圆曲线半径大于安全运行的临界半径，规范确定平
曲线最小半径时，考虑到一般性和普遍性原则，横向力系数μ均留
有一定的安全度。特殊情况下，一般高速公路μ取0.15，低等级公
路μ取0.20不会引起安全问题。(2)圆曲线半径小于安全运行的临
界半径，如果仍然设置6%的超高，运行速度较高的车辆存在安全隐
患，这时可按快、慢车道分别设置超高，并附以必要的分道限速行
驶标志。例如,双向4车道高速公路，可将内侧车道作为快车道，
按一般原则设置超高，外侧车道和硬路肩按慢车道设置超高。
5、结束语
曲线路段是事故多发段，超高则是曲线设计的关键部分，好的
超高设计可以减少事故和危险。因此，超高缓和段的设计对平纵面
线形产生的影响应该引起广大设计人员的重视。
参考文献：
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