平曲线超高与缓和曲线(3)

平曲线超高与缓和曲线

第24卷　第6期　　　　　　　　　　孙爱民　石　瑜　张福生:平曲线超高与缓和曲线 7

现。确定缓和曲线长度的主要因素是曲率缓和与超高缓和,而加宽缓和不作为缓和曲线长度的控制因素。《标准》3.0.13条“缓和曲线中”规定“:缓和曲线采用回旋线,缓和曲线的长度应根据计算行车速度求算,并尽量采用大于表3.0.13所列数值。”标准中规定的缓和曲线的最小长度主要从曲率缓和考虑,以保证驾驶员从容行驾驶和乘车舒适为目的,用3s行程作为缓和曲线最低限度的控制值。该值只有在地形、地物受到严格限制时才予采用。在一般情况下,当圆曲线部分需设置超高时,缓和曲线还应满足超高过渡的要求,缓和曲线的长度至少能完全包括超高缓和段的长度,但如果按超高渐变率求出的缓和段长度比缓和曲线还要长时,则必须延长缓和曲线路段。和要求的。线时,宽度的限制,要求,应进行复核验算。在实际设计工作中,缓和曲线并不单纯作为曲率和超高变化的缓和段,而应作为在视觉上获得圆滑线形的条件。为了满足视觉条件的要求,应在圆曲线半径1-1/3范围内选取回旋曲线的参数A,缓和曲线长度随着圆曲线半径的增大而增长,以利于视觉和线形美学上的要求,使线形美观协调。6　设计方法正确处理好缓和曲线在公路几何线形设计中的不同属性,对于优化线形设计,保证汽车行驶的安全舒适,利用线形适应地形、地物,降低工程造价,诱导驾驶员的视线,保证公路平面线形的均衡连续等具有十分重要作用。在具体设计过程中,可先按圆曲线半径等条件分别计算出超高缓和段长度Lc和视觉所需要的缓和段长度Ls,再与缓和曲线最小长度进行比较,取较大值作为缓和曲线长度的控制值,再按地形地物等条件合理选择缓和曲线参数A,确定缓和曲线长度。此时各种缓和所需的缓和段长度已包含于设计的缓和曲线长度之内。根据《标准》之规定“:行车道的超高缓和段加宽缓和段一般应从缓和曲线的起点开始设置。为保证路面排水,超高缓和段也可以从缓和曲线的某一点开始设置。”由于超高缓和段长度一般小于缓和曲线的长度,如果超高缓和段从缓和曲线起点开始设置,按超高渐变率,在缓和段Lc内即可完成超高过渡,剩余的缓和曲线长度

将达到全断面超高,这样往往不能适应汽车行驶力学的要求。因为设置超高的过渡,希望随着缓和曲线曲率半径逐渐减小,超高逐渐增大。反之,随着缓和曲线曲率半径的逐渐增大,超高应逐渐减小,保证汽车在驶入或驶出曲线的过程中,曲线部分的超高能起到部分抵消离心力的作用。因此,有必要对超高的过渡方法进行控制。控制方法有三:一是根据不设超高的圆曲线半径,反算出超高缓和段的起点位置,即将超高缓和段起点移至容许反超高的那一点,验算自起点至缓圆点的缓和曲线是否满足超高缓和段的长度(如果不满足,可将起点适当前移)。,;二是将缓圆,然后在缓和曲,根据超高缓和段长度反推起点位置,桩号也凑整;三是将直缓点(或缓直点)作为超高缓和段的起点,在超高由负路拱横坡过渡到正路拱横坡过程中,按超高渐变率进行控制,而且正路拱横坡过渡到超高横坡度过程中,渐变率能够满足最大超高渐变率的要求,但不受最小超高的限制,可以把终点放到缓圆点(或圆缓点)上,也就是超高过渡不采用同一超高渐变率,同样也可将起终点及中间控制点放在整桩号上。上述三种超高过渡方法,是考虑超高缓和段未必严格的平曲线相对应。从路面实际施工情况考虑,为避免不必要的差错,将缓和段的起点及中间控制点设在整桩号处(一般以10m的倍数计)。设计中可根据具体情况选择合理的超高过渡方式,例如构造物的排水间距较大,容易造成排水不畅,有时通过调整超高过渡方式可避开构造物。7　结束语

缓和曲线和平曲线超高的设置,对于平纵面线形产生的影响,在设计中应该引起特别的重视,特别是高等级公路,应格外重视路容的美观和协调。公路平面几何线形设计,既要求所确定的路线方案尽量的适应协调地形、地物的变化,又要求各线形要素之间的运用组合合理,保证线形的顺利、流畅、连续和均衡。本文介绍的缓和曲线和超高设计方法对于提高公路几何线形质量具有一定的作用。同时也是笔者在近几年来设计中经常采用的,这种方法计算简捷便利,受到施工单位的普遍欢迎。由于水平有限,错误之处难免,不妥之处请指正。

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