浅析公路超高设计
郭金辉
(隆化县交通局，河北隆化068150)
摘要：公路超高设计是公路几何设计中十分重要的一个方面，是道路设计者非常关注的问题之一。合理的超高设计是
保证曲线路段车辆行驶横向稳定和行车舒适安全的主要措施，最新的‘公路路线设计规范>(JTGD20一2006)对超高提
出了新的要求。本文在正确理解和运用规范的基础上，从超高渐变率、横向力系数，超高过渡段的设置等方面对公路超
高设计中的一些问题进行分析
关键词：超高值；超高渐变率；超高过渡段
BriefAnalysisRoadSuperelevationDesign
GUOIin．hui
(LonghuaCountytrafficdepartmentHebeiLonghua068150)
Abstract：TheroadsupereIevationdesignisintheroadgeometrydesignaVeryimportantaspect，isoneofpathdesigner
verymattersofconcern．ThereasonabIesuperelevationdesignisguaranteedthatthecurveroadsectionvehiclestraveI
transversaIstabilityandthedrivingcomfortablesecurity’skeymeasure，newest”HighwayrouteDes谵nStandard”(JTG
D20．2006)setthenewrequesttothesupereIevation．Thisarticleinthecorrectunderstandingandintheuti“zation
standard’sfoundation。from，thecross．windforcecoefncient，superelevationchange-overportion’sestablishmentaspects
andsoonsuperelevationgradationratecarriesontheanalysistoroadsuperelevationdesign’ssomequestions．
1‘e'rwords：Superelevationvalue；Superelevationgradationrate；SupereleVationchange-oVerportion
为抵消车辆在曲线路段上行驶时所产生的离心力，将
路面做成外侧高于内侧的单向横坡的形式，这就足曲线上
的超高。公路设计中设置超高足保证曲线路段乍辆行驶横
向稳定和行车舒适安全的重要措施，因此合理设置超高在
公路整体设计中具有相当重要的地位。
车辆在曲线路段行驶时，由于惯性所产牛的离心力丰
要由道路超高横坡和横向力系数共同承担，此时的横向受
力平衡关系见(式1)。
R= !
127(，土f)——(式1)
式中：v一设计行车速度(km／h)；f一路面与轮胎间
的横向力系数；i一路面超高横坡。
最新的《公路路线设计规范》(JTGD20—2006)(以
下简称《06路线规范》)没有为大家提供圆曲线半径与超
高值的对应表，而且提出“超高的横坡度应根据设计车
速、圆曲线半径、路面类型、自然条件和车辆组成等情况
确定”。《06路线规范》在体现灵活设计的同时，也给设
计者足够的创作宅间，面临的一个问题就是：如何更加合
理的设置超高各项指标。
l 确定是否设置超高
从(式1)可以看出，超高值与横向力系数的相应关
系。 《06路线规范》中规定：圆曲线半径小丁．规定的不设
超高圆曲线最小半径时，麻在曲线I：设置超高。当曲线半
径大于一定数值，把横向力因数降低到最小值，保证车辆
收稿日期：2009—02—06修回日期：2009—03一03
作者简介：郭金辉。男，本科．助理工程师。
稳定的同时，可以考虑不设置曲线超高。关于横向力系数
由双重含义：一是指横向摩擦『大1数，当汽车存曲线行驶受
离心力作用时，一部分离心力由超高承担，其余的由横向
摩擦凼数对应的横向摩阻力平衡，如果路flIi与轮胎间的横
向力系数不足，汽车就会向外滑，甚全处于失稳状态；二
是指横向力的大小与人的承受能力、舒适程度存在密切关
系。通过查阅有关资料了解到：当f
0．40时，转弯非常不稳
定，有倾覆的危险。
横向摩阻力的存在，对于车辆的行驶稳定、行车的舒
适等均有不利影响，超高的设计和计算庸考虑把横向摩阻
力降到最低，但足横向力系数过小，超高必然要加大。按
照《06路线规范》，根据(式1)计算不设超高最小半径
时，对十路拱坡度小十2％的情况，f值取0．035～0．04：当
路拱坡度为2％时，f值取O．04；当路拱坡度大于2％时，f值
取0．04～0．045。
2 超高设置合理性的分析研究
确定合理的超商值是超高设计的首要问题。从实际出
发，以安伞、舒适、经济为基点，灵活运用规范，是确定
合理超高债心遵循的原则。
2．1最大超高和最小超高
万方数据
中国西部科技 2009年3月(中旬)第08卷第08期总第169期
《06路线规范》规定：“各级公路圆曲线部分的最小
超高值应与该公路直线部分的正常路拱横坡度值‘敛。”
路拱对排水自，利但对行年不利，为此，对路拱人小的采用
及形状的设计应兼顾横向排水及行车安全两方嘶的因素。
同时考虑不lq类型的路面其表面的平整度和透水性不同以
及当地的自然条件等冈素来确定，这些闪素也就成为影响
合理超高F限值的主要因素。合理的路拱横坡度确定了，
超高下限值也就确定r。对超岛横坡限制其最大值的目
的，一方面是为防Il：车辆在曲线超高路段停留时侧向滑
移，另一方面是为防止在纵坡陡、超高大的情况下，合成
坡度过大。对此， 《06路线规范》规定：一般地区，高速
公路、一级公路最大超高为l096，二、三、pnq级公路限值为
8％，积雪冰冻地区最大值均为6％。这样，超高的上限值也
就确定了。
2．2合理确定超高值
新的规范提出： “超高的横坡度应根据设计车速、圆
曲线半径、路面类型、自然条件和车辆组成等情况确
定。”如何综合考虑各种凶紊确定合理的超高值，首先，
要根据实际情况灵活确定路线所处地形类别，建议如果地
形变化较大，同一路线也町采用不同地形类别。例如，某
二级公路全长70l【m，地处燕山余脉，因此确定的指标是山
岭重丘二级公路，在实际设计过程巾发现，路线中间路段
有7l(m位于山前平原，接下来有3km翻越垭口，进入山区后
有6km处于山谷盆地平坦地区，那么第一段和笫三段设计套
用地形时就应该用平原微丘区的指标，其余路段仍采川Ill
岭重丘区指标。其次，全面研究曲线段的行乍条件，科学
分析预测实际行车速度。我们经常会看到在车辆少、路况
好的条件下，即使是低等级公路、小半径曲线，车辆也会
以较高车速行驶的现象。这是因为一般情况卜．，实际行车
速度与车型、交通拥挤程度、是否过村镇、视线好坏、行
车干扰等因素有关。行车条件好，实际车速一般会接近或
超过设计午速；行车条件不好，实际车速会低『．设计车
速。所以，照顾大多数车辆，使它们有较好的行车条件是
十分必要的。最后，超高没计中要兼顾满足行车道排水的
要求。
3 超高渐变宰的确定
汽车在曲线上行驶过程中，存在一1条曲率连续变化的
轨迹线，产生的离心力人小也是与曲率成正比的，突变的
曲率会使乘客感觉不舒服；道路由直线上的舣向横坡变为
圆曲线．卜．的单向横坡需要一定长度的过渡段，缓和曲线的
设置合理解决了上述两个问题。缓和曲线曲率从0渐变到
1／R，离心力也从。渐变到定值，符含受力缓和的特点。超高
渐变率就足行乍道边缘线相对旋转轴基准点变化的比率。
双车道公路超高缓和段长度计算公式为：
厶=等 一(蚴
式中：L，一超高缓和段长度；B一旋转轴举行车道(设
路缘带时为路缘带)外侧边缘的宽度；△，一超岛坡度与路
拱坡度代数差(％)；p～超岛渐变率。
(1)最大超高渐变率。《06路线规范》超高渐变率表
给出超岛渐变率实际是取值的上限，即超高渐变率的最大
值，因为超高渐变率过大，行车过于突兀，乘客就会感觉
不舒适。
(2)最小超高渐变率。最小超高渐变率是根据排水要
求确定的，一般在汇常路拱横坡情况下，要求道路纵坡不
小于0．3％，合成坡度不小于0．5％。超高过渡段中存在道路
横坡接近0％的路段，这样就p／1i能太小。要求道路纵坡≥
O．3％一1／333，因此取褴后规范规定p≥l／330。
4 超高过渡段的设置
确定超岛渐变率后，根据(式2)可以计算出超高过渡
段的长度，实际平面线形中，缓和曲线的长L。可能大r等于
或小于超高缓和段长度L，，下面分三种情况讨论。
(1)L。>L，。可先取L。=L一然后算出p值，当p≥
l／330时，可取L。=Lc，在缓和曲线全长范围过渡；当
p
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