公路設計（緯地）超高過渡段設定及解析

路基超高加寬是什麼意思

眾所周知，超高設計是公路線形設計的重要組成部分之一，超高設計的合理與否，不僅直接影響到行車的安全舒適、路面排水的快捷通暢，而且還影響到路容的美觀。緯地軟體作為國內公路設計軟體行業的領航者，經過多年對專業與技術不懈的鑽研，綜合國人設計與操作的習慣，已經形成了獨有的特色。易用、快捷、靈活、整合化與標準規範銜接緊密早已成為廣大使用者生產設計過程中的共識。緯地在超高加寬計算方面的處理，即是“精於心，簡於形”的完美體現。

公路路線設計規範和有關教材對公路一般情況下的超高設計已作了明確的規定和介紹，本文將不再贅述。下面將結合路線規範及緯地軟體資料檔案，對緯地軟體超高過渡的設定及計算進行闡明。希望藉此能幫助使用者更好的理解緯地的技術思想，知其所以然，以便更好的服務於廣大客戶生產設計。

關於超高，我們都知道，根據其超高旋轉軸的不同，主要可分為三種方式，結合筆者日常的技術支援工作，以諮詢頻率最高的“繞曲線內側行車道邊緣旋轉”（也稱內邊軸旋轉）為例，進行計算與分析。

專案資訊：某擬建二級公路，設計速度 60Km/h，其中平曲線半徑R=150m，緩和曲線Ls1=Ls2=70m，切線T1=T2=252。374m，前直線長L=278。0409m，交點轉交α=110°18′3″（右偏），該曲線的主點樁號為：ZH=K0+278。041，HY=K0+348。041，QZ=K0+457。433，YH= K0+566。825，HZ=K0+636。825，斷面組成為：無中分帶，兩側行車道寬度各B1=3。5m，橫坡值i1=2%；兩側硬路肩寬度各B2=0。75m，橫坡值i2=2%；兩側土路肩寬度各B3=0。75m，橫坡值i3=3%。

設計資訊：超高旋轉方式：繞曲線內側行車道邊緣旋轉；超高漸變方式：線性；超高漸變率：1/125（取自規範表7。5。4）；最大超高選擇6%。

超高過渡段分析及計算：

1）超高過渡段簡單分析

根據專案資訊及設計資訊，該專案為二級公路，設計速度60Km/h，圓曲線半徑R=150m，最大超高為6%，因此，該曲線段，超過過渡段主要應包含以下幾個漸變過程（與之對應的超高過渡段示意圖如圖1）：

1。透過1m（L0）的長度，外側土路肩由3%漸變至2%（該長度不計入超高過渡段長度內）；

2。外側行車道繞行車道中心旋轉至與內側行車道同坡，該過渡段長度暫命名L1；

3。內外側車行車道同時繞超高旋轉軸（即曲線內側行車道邊緣）旋轉至5%橫坡，該過渡段長度暫命名L2；

4。由於規範規定，硬路肩橫坡不大於5%，因此，硬路肩保持5%橫坡，行車道繼續繞超高旋轉軸旋轉至最大超高6%（至緩圓或圓緩位置），該過渡段長度暫命名L3；

5。圓曲線部分為6%全超高。

圖1

2）超高計算

1。超高過渡段長度的計算及取值線性漸變方式採用路線規範推薦的計算公式，即Lc=B*△i/P 式中：

Lc — 超高過渡段長度（m）；

B — 旋轉軸至行車道（設路緣帶時為路緣帶）外側邊緣的寬度（m）；

△i — 超高坡度與路拱坡度的代數差（%）；

P — 超高漸變率，即旋轉軸與行車道（設路緣帶時為路緣帶）外側邊緣線之間的相對坡度。

2。 過渡段長度計算

有專案資訊及設計資訊，B=7m，△i=6%-0%=6%，超高旋轉軸為內側行車道邊緣，查規範可得，P=1/125；

Lc=B*△i/P=7*0。06/（1/125）=52。5m

結合規範要求，超過過渡段取5m整數倍，故Lc最小=55m，也即，超高過渡段長度最小長度應為55m。

同時，根據規範7。5。6，一般情況，超高的過渡應在迴旋線全長範圍內進行，當緩和曲線較長的時候，可採取相應措施。本算列中，緩和曲線長度Ls=70m，與最小值55m相近，故緯地系統將預設採用全緩和段超高，即Lc=Ls=70m。

注：該計算部分，做以下幾個說明及解釋：

A、 關於△i，當超高選轉軸為內側行車道邊緣的時候，外側行車道邊緣相對於超高旋轉軸而言，其相對橫坡應該是0%，故△i取值應為6%。認為應該取8%的朋友，可以仔細推敲下△i的含義，△i顧名思義為外側行車道邊緣與超高選轉軸間的相對高差（也可以結合P的含義以及下面過渡段長度計算綜合推敲及理解下），示意圖如下圖2。

圖2

B、 關於B值，目前關於B值的取值是否考慮硬路肩寬度，各地方、單位甚至同單位各科室都有自己的理解，目前系統內建取值方式，為最主流的方式即B值為超高旋轉軸至外側行車道邊緣的距離即不考慮硬路肩寬度。

C、 關於規範7。5。6條，超高的過渡應在迴旋線全長範圍內進行。當迴旋線較長時，其超高的過渡可採相應的處理方式。其中，“迴旋線較長”在程式中的量化判斷，就二級公路而言，系統判斷標準為：Ls/Lc最小>1。65，系統則認為“較長”，此時漸變段長度預設取Lc最小，漸變方式預設取靠近曲線終點，否則，按一般情況處理，即全緩和段超高。

3） 漸變段各關鍵控制斷面樁號的計算及取值

Lc由L1，L2，L3三部分組成

任意點Lx至超高起點距離計算：

Lx=Lc*△hix/△himax= Lc*Lc*ix/ Lc*imax= Lc* ix/ imax

故

L1=70*2%/6%=23。333m

L2=70*5%/6%-L1=35m

L3=70*6%/6%-L1-L2=11。667m

因此，各控制斷面樁號分別為：

左右行車道同坡樁號點：

K0+278。041（ZH點）+23。333= K0+301。374

硬路肩隨行車道超高至5%時樁號點：

K0+301。371+35= K0+336。374

全超高起點（HY點）：

K0+336。374+11。667=348。041（HY點）

下面為軟體自動生成的*。sup資料檔案，我們可以對照複核一下：

圖3

與上面*。sup檔案對應的超高示意圖如下：

圖4

關於超高過渡段的設定及解析，就到這裡吧。另外對於繞內側路基邊緣旋轉的超高方式計算與此類同，不同點在於其超高旋轉軸位於抬肩以後的超高加寬前的內側路基邊緣，L2、L3段的B值包含內側路基硬路肩和土路肩寬度，△i起始橫坡為旋轉軸至外側行車道的連線。