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来源:职称驿站所属分类:建筑设计论文 发布时间:2012-08-24浏览:44次
摘要:我们应根据具体情况合理设置超高、超高旋转方式和过渡方式等问题,进而保证能够迅速排出路面积水,从而保证车辆的行驶安全和路容的美观。
关键词:道路路线设计;问题;超高设置;浅析
一、超高设置
通常为了抵消车辆在曲线路段上行驶时产生的离心力,就会将公路路面设计成外侧高于内侧的单项横坡的形式。道路设计中设置超高是为了保证车辆在曲线路段行驶的横向稳定性以及行车的舒适安全性,因此,合理设置超高在道路路线设计环节中非常重要。
车辆在曲线路段行驶时,由于惯性产生的离心力主要是由道路的横向力系数和超高横坡以及轮胎的摩擦系数来承担,所以,其公式为:
其中,ih表示横向坡度,V表示设计速度,μ表示摩擦系数,R表示曲线的半径。
二、超过过渡的分析和旋转轴分析
(一)、超高过渡分析
1.数据分析
由直线段的双向路拱横断面逐渐过渡到圆曲线段的全超高单向横断面,其间必须设置超高过渡段。其计算公式为:
其中,LC表示超高过渡段的长短,B表示旋转轴到行车道外侧边缘的宽度,i表示超高坡度和路拱坡度的代数差,P表示超高渐变率,也就是旋转轴和行车道外侧边缘的相对坡度,其具体变化值见表1。
表1:超高渐变率
设计速度/
(km/h) 超高旋转轴位置
中线 边线
120 1/250 1/200
100 1/225 1/175
80 1/200 1/150
60 1/175 1/125
40 1/150 1/100
30 1/125 1/75
20 1/100 1/50
由此我们可以计算出过渡段的长度,应为5m的倍数且不小于20m的长度。
(二)、超高过渡的解决
1.全缓和段超高方式
当缓和曲线较短时,超高渐变率采用不小于1/330的统一渐变率在全缓和曲线内完成。
当缓和曲线较长时,在+2%一-2%控制不缓于1/330的渐变率进行渐变,2%至采用超高在剩余长度内完成。
2.部分缓和段超高方式
当缓和曲线较长时,通过计算得出不设置超高的曲率半径的位置,然后在该位置至圆曲线段内采用不小于1/330的渐变率完成超高渐变。当采用固定的不小于1/330的渐变率自圆曲线起点至缓和曲线起点之前完成渐变,超高渐变段为部分缓和曲线。
(二)、缓坡区问题分析
路面水最终要排往路面两侧,对于路面横坡较缓路段,如果纵坡很小,显然路面水很难尽快排除;即使纵坡较大,“+2%一-2%”路段上的水仍要顺路线方向流淌,而不能及时排至路外。因此,无论公路纵坡大小,较小的路面横坡路段对排水都是不利的。
1.缓和段测量
控制较小横坡路段超高设计的主要目的,是尽快将该路段路面水排除,而超高渐变率是针对某一宽度点的数值,与路面排水并非直接相关,通过控制(就是尽量缩短)“+2%一-2%”的路段长度更为直接。这种控制的极限是使(横向排水最不利点)超高渐变率满足力学属性要求并兼顾路容美观。通常我们可以将路面边缘渐变率统一采用1/200,来进行计算。
2.路拱线分析
对于多车道高速公路和一级公路,即便满足了力学性能和路容美观的要求,同时也使用了较大的渐变率,但是其道路的排水不畅路段仍然较长。根据表1中的数据,6、8车道“+2%一-2%”的路段长度分别为120m和162m,再加上路面较宽,造成其整体的排水效果仍不理想。在这样的情况下,我们可以考虑通过增设路拱线的方法来解决这一问题。
(三)、超高旋转时策略
1.无中间带情况
1.1超高横坡度等于路拱坡度时,将外侧车道绕路中线旋转,直至超高横坡度。
1.2超高横坡度大于路拱坡度时,可分别采用以下3种过渡方式。
1.2.1绕车道内侧边缘旋转
先将外侧车道绕路中线旋转,待达到与内侧车道构成单向横坡后,整个断面再绕未加宽前的内侧车道边缘旋转,直至超高横坡度。一般新建工程应采用此种方式。
1.2.2绕路中线旋转
先将外侧车道绕路中线旋转,待达到与内侧车道构成单向横坡后,整个断面一同绕路中线旋转,直至超高横坡度。一般改建工程应采用此种方式。
1.3有中间带情况
1.3.1绕中间带的中心线旋转
先将外侧车道绕中间带的中心线旋转,待达到与内侧车道构成单向横坡后,整个断面一同绕中心线旋转,直至超高横坡值,此时中央分隔带呈倾斜状。中间带宽度≤4.5m的公路可采用此种方式。
1.3.2绕中央分隔带边缘旋转。
将两侧车道分别绕中央分隔带边缘旋转,使之各自成为独立的单向超高断面,此时中央分隔带维持原有水平状态。各种宽度中间带的公路均可采用此种方式。
三、合理使用超高值
当车辆的运行速度过高时,如果没有足够大的超高横坡,车辆极易出现向外侧滑的事故。但是,当设计速度较高、路拱超高横坡较大且车辆行驶速度较低活着又不利于行驶的侧风影响时,装载较高的货车便容易出现内翻事故。实践表明,当超高横坡小于6%时,容易出现该类事故。
(一)、安全运行临界半径的使用
根据一般性和普遍性的原则,为了能够规范地确定平曲线的最小半径,通常横向力的系数μ均会留有一定的安全度。特殊情况下,一般高速公路的μ值取0.15,低级公路的μ值取0.20,这样就能保证车辆的安全运行。
1.特例情况
对于高速公路来讲,无论设计速度为多少,我们均按偏安全的运行速度120km/h,μ取0.15来计算其安全临界半径
通过计算得知,对于高速公路来讲只要平曲线的半径大于540m,且按照一般的设计原则设置大于6%的超高,才能保证大货车低速行驶的安全,仍设置6%的超高通常也认为是合理的。这样设计的风险主要针对于运行速度较大的小汽车,所以,在道路路线设计时要综合考虑。
2.低等级公路
低等级公路以及互通式立交匝道,按照摩擦系数μ=0.20来进行计算其临界半径。
(二)、安全行驶的临界半径
当圆曲线半径小于安全运行的临界半径,如果仍然设置6%的超高,运行速度较高的车辆存在安全隐患,这时可按快、慢车道分别设置超高,并附以必要的分道限速行驶标志。
结语:
总之,我们在进行道路路线设计时,一定要从全局进行综合考虑,力求公路的安全性、美观性、实用性的和谐统一。
参考文献:
[1]黄俊.浅谈公路路线设计可靠性分析[J].现代企业文化.2010(20).
[2]姜波、孙晔.道路路线设计可靠、安全性[J].交通世界.2011(18).
[3]常明玉.公路路线设计中交通安全影响因素浅析[J].科技资讯.2010(09).
《关于道路路线设计若干问题浅析》
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文章名称: 关于道路路线设计若干问题浅析
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