【例】某二级公路(V=60km/h )平面定线 JD 40 = K 60 + 450.00 ,
左 =45°20'00",
选用 R = 180 m ,路拱横坡i g = 2% ,路肩横坡i j = 4% 。
试计算该曲线的超高和加宽。
【解】《公路工程技术标准》规定:二级公路 V=60km/h ,极限最小平曲线半径 R min =125m ,
一般最小平曲线半径 R min =200m ,不设超高的最小平曲线半径 R min =1500m ,缓和曲线最小缓
和段长度 L h min =60m ,路基宽度 B =10.0m ,行车道宽度b =7.0m ,路肩宽度 a =1.5m 。
当选取 R =180m 时,该曲线需要设置超高和加宽。
(1) 超高横坡度i c 的计算
V 2 602 i c = 127R - = 127 ⨯180
- 0.10 = 0.057 , 《标准》规定:二级公路最大超高横坡不超过 6%,故取i c =6%。
(2) 超高缓和段长度 L c 的计算
V 3
《标准》规定: L s (min ) = 0.036 R
=43.2m L s (min ) = V 1.2
=50m L = B ∆i =52.5m
s (min ) p
又根据故选取 L c = L h = 70(m)。
(3) 超高起、终点桩号的计算
《标准》规定:二级公路超高起、终点桩号与缓和曲线起、终点桩号相同。
缓和曲线参数的计算:
本题中: R =180m , L h =70m
L 2 圆曲线内移值: ∆R =
h 24R =1.13(m),
L L 3 切距增量: q = h
- h =34.95(m), 2 240R 2 缓和曲线中心角: = 28.6479 L h =11°08'27", 0 R - 20 =22°16'54"。
D 缓和曲线要素的计算: 切线长: T = (R + ∆R ) tan + q =110.59(m),
2
曲线长: L = L + 2L = (- 20 )R + 2L =72.42+2×70=212.42(m) y h 180 h 外 距: E = (R + ∆R )sec 2
- R =15.21(m), 超 距: D = 2T - L =8.76(m)。
缓和曲线主点里程桩号计算:
ZH 点的里程桩号= JD 40 - T = K 60 + 339.41
HY 点的里程桩号= ZH - L h = K 60 + 409.41
YH 点的里程桩号= HY + L y = K 60 + 481.83
HZ 点的里程桩号= Y H + L h = K 60 + 551.83
QZ 点的里程桩号= HZ - L = K 60 + 445.62 2
交点 JD 40 点的里程桩号= QZ + 2
通过计算得到:
= K 60 + 450.00 超高缓和段起点桩号( ZH )点的里程桩号为: K 60 + 339.41 , 全超高路段桩号
( HY ~ YH )点的里程桩为: K 60 + 409.41 ~ K 60 + 481.83 ,超高缓和段终点桩号( HZ ) 点的里程桩号为: K 60 + 551.83 。
(4) 曲线加宽b j 的计算
《标准》规定:二级公路加宽缓和段长度 L c = L h = L j =70m ,采用线性加宽。
曲线全加宽值依据道路等级和曲线半径 R 查表,得: b j =1.00m 。
(5) 曲线上各点超高和加宽的计算
1) 曲线起、终点断面超高和加宽的计算
曲线起、终点断面的超高和加宽与直线段相同,此时超高: i c =0,加宽: b j =0。
路基宽度:左侧: B ' = a + b =5.00m ,
2 右侧: B ' = b
+ a =5.00m ; 2
路基超高:左侧: h ' =0,
中点: h ' = a ⨯ i 右侧: h ' =0。
+ b ⨯ i 2 g
=0.13m , j
j j c j c
c j jx
j jx g 2) 圆曲线断面超高和加宽的计算
圆曲线断面的超高和加宽为全超高和全加宽,此时超高: i c =6%,加宽: b j =1.00m 。
路基宽度:左侧: B ' = a + b + b =6.00m , 2 右侧: B ' = b + a =5.00m ;
2
路基超高:左侧: h '
= a ⨯ i - (a + b ) ⨯ i =-0.09m , 中点: h ' = a ⨯ i + b ⨯ i 2 c
=0.27m , 右侧: h ' = a ⨯ i + (a + b ) ⨯ i =0.57m 。
3)曲线由双面坡变为单面坡断面超高和加宽的计算
所需的长度: l 0 = h 0 =2.50m 。
p
4) 曲线在 x 〈 x 0 断面超高和加宽的计算
曲线在 x 〈 x 0 断面的超高和加宽为部分超高和部分加宽,此时的超高在左侧为: i c = i g =2%,在右侧为i ' ,加宽: b '
= b 。
如计算桩号 K 60 + 350 断面,此时: x = 10.59m 〈 x 0 ,
x
对应的加宽值为: b jx = j ⨯ b j =0.15m ,
路基宽度:左侧: B ' = a + b + b =5.15m , 2 右侧: B ' = b + a =5.00m ;
2
路基超高:左侧: h '
= a ⨯ i - (a + b ) ⨯ i =0.03m , 中点: h ' = a ⨯ i + b ⨯ i 2 g
=0.13m , 右侧: h ' = a ⨯(i - i g ) +[a ⨯ i j + (a + b ) ⨯ i c ]⨯ c
=0.10m 。
5) 曲线在 x 〉 x 0 断面超高和加宽的计算
曲线在 x 〉 x 0 断面的超高和加宽为部分超高和部分加宽,此时的超高为: i c '
,加宽: j j L jx j j x L
j jx j jx
c b ' = b 。
如计算桩号 K60+380 断面,此时: x = 40.59m 〉 x 0 ,
x
对应的加宽值为: b jx = j ⨯ b j =0.58m ,
路基宽度:左侧: B ' = a + b + b =5.58m , 2 右侧: B ' = b + a =5.00m ;
2
路基超高:左侧: h ' = a ⨯ i - (a + b ) ⨯ i ' =-0.01m , 中点: h ' = a ⨯ i + b ⨯ i '
=0.18m ,
j 右侧: h ' = a ⨯(i 2 - i g c ) +[a ⨯ i j + (a + b ) ⨯ i c ]⨯ c =0.35m 。
L jx j x L。