超高緩和段的超高旋轉(zhuǎn)與計(jì)算

饒河清 吳國(guó)文

摘 ?要：本文介紹了緩和曲線的超高緩和段的超高方式的旋轉(zhuǎn)與計(jì)算，有些對(duì)在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中的表述與以前不太一樣，計(jì)算公式簡(jiǎn)捷、準(zhǔn)確。

關(guān)鍵詞：緩和曲線;超高;旋轉(zhuǎn);計(jì)算

為使車輛在曲線段上安全行使，依據(jù)設(shè)計(jì)超高橫坡，分析、理解超高在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中的動(dòng)態(tài)情況，準(zhǔn)確計(jì)算超高值至關(guān)重要，現(xiàn)在分別介紹超高緩和段的超高方式和計(jì)算。

一、超高方式

（一）繞路面內(nèi)側(cè)邊緣旋轉(zhuǎn)（簡(jiǎn)稱邊軸旋轉(zhuǎn)）。它是使旋轉(zhuǎn)軸在路面內(nèi)側(cè)邊緣保留在水平位置（不考慮路線縱坡）。首先在超高緩和段起點(diǎn)之時(shí)，迅速將外側(cè)路肩橫坡變?yōu)槁饭皺M坡度。然后逐漸抬高外側(cè)路面與路肩，使之達(dá)到與內(nèi)側(cè)路拱坡度一致的單向橫坡。繼續(xù)旋轉(zhuǎn)使整個(gè)斷面達(dá)到超高橫坡度為止。（見圖一）

（二）繞路中線旋轉(zhuǎn)（簡(jiǎn)稱中軸旋轉(zhuǎn)）。它是使旋轉(zhuǎn)軸在路面中線保留在水平位置（不考慮路線縱坡）。首先在超高緩和段起點(diǎn)之時(shí)，迅速將外側(cè)路肩橫坡度變?yōu)槁饭皺M坡度。然后逐漸抬高外側(cè)路面與路肩，使之達(dá)到與內(nèi)側(cè)路拱坡度一致的單向橫坡。繼續(xù)旋轉(zhuǎn)使整個(gè)斷面達(dá)到超高橫坡度為止。（見圖二）

二、超高值計(jì)算

（一）計(jì)算X0。它是與路拱同坡度的單向超高點(diǎn)至超高緩和段起點(diǎn)距離的計(jì)算，無(wú)論超高方式如何它都是由路拱坡度變?yōu)榕c路拱坡度一致的單向坡度。X0≡■ Lc

（二）計(jì)算超高值（見附表）。 ?在計(jì)算超高緩和段超高值時(shí)，分三種情況考慮：

a. 當(dāng)ic

公式統(tǒng)為hcx=a·ij+（a+b）·ig-（a+■）■===>

a（ij-ig）+（2a+b）■ig

b. 當(dāng)ic>ig時(shí)。這時(shí)超高旋轉(zhuǎn)已進(jìn)入超高橫坡，計(jì)算hcx公式為

hcx=a·ij+（a+b）·■ic（邊軸旋轉(zhuǎn)）

hcx=a·ij+■·ig+（a+■） ■ic（中軸旋轉(zhuǎn)）

c. 當(dāng)ic=ig時(shí)。上述計(jì)算hcx公式都可采用。

例：江西省昌萬(wàn)公路某里程的緩和曲線為邊軸旋轉(zhuǎn)，已知：

Lc=85，b=9，a=1.5，ig=2%，ij=3%，ic=5%，求x=x0處的單向橫坡的外側(cè)邊緣超高值hcx。

原計(jì)算公式：hcx=a（ij-ig）+[aij+（a+b）ic] ?■

=0.243

現(xiàn)計(jì)算公式：hcx=a（ij-ig）+（2a+b）■ig

=0.255

根據(jù)兩者計(jì)算公式和結(jié)果可知，只有在Hy處的hc相等外，其他任何處的hcx都有誤差。

式圖中：b—路面寬度（m）;

a—路肩寬度（m）;

ig—路拱橫坡;

ij—路肩橫坡;

ic—超高橫坡;

Lc—超高緩和段長(zhǎng)度（或緩和曲線長(zhǎng)度）（m）;

X0—與路拱同坡度單向超高點(diǎn)至超高緩和起點(diǎn)距離（m）;

X—超高緩和段上任一點(diǎn)至起點(diǎn)的距離（m）;

hc—路基外緣最大超高值（m）;

h′c—路中線最大超高值（m）;

h″c—路基內(nèi)緣最大降低值（m）;

hcx—x距離處路基外緣抬高值（m）;

h′cx—x距離處路中線抬高值（m）;

h″cx—x距離處路基內(nèi)緣降低值（m）;

ZH—第一緩和曲線起點(diǎn)（直緩）;

HY—第一緩和曲線終點(diǎn)（緩圓）;

Bj—路基加寬值（m）;

Bjx—x距離處路基加寬值（m）.

三、結(jié)束語(yǔ)

正確分析、理解超高在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中的動(dòng)態(tài)情況，精確計(jì)算超高緩和段的超高值，是確保行車安全的關(guān)鍵。本文介紹了超高的旋轉(zhuǎn)過(guò)程及超高值的計(jì)算公式。如有欠妥之處，請(qǐng)讀者指正。

參考文獻(xiàn)：

[1] 公路設(shè)計(jì)手冊(cè).路線.北京.人民交通出版社 ?1979

[2] 孫家駟.道路勘測(cè)設(shè)計(jì).北京.人民交通出版社 ?2003