我們把公路分為高速公路和普通公路兩種來說明。
首先高速公路設中間帶不是為了中間排水,主要是保證對向行駛的安全性,隔開車流。
至于普通公路如下:
【A】正常道路和中間凹陷道路橫斷面對比圖。
中間凹陷的道路不得不在中間設水溝,集水管,然後要考慮路基橫向排水(這一點後面會給出圖),還有一個更蛋疼的事情會發生——整個路被分割開了,車都不能亂開,變道了,中間那一片綠色地帶都很難行車。這對于路幅寬度是極大的浪費。把溝用鐵栅欄蓋住?這樣就想在上面跑車?别想了,鋼筋混領土壓了幾年都壓壞。。。。這點保護就是渣渣。。。
此外,這個地帶很容易受到損害,經常要修。水溝要設置的比較大,彙水排水的能力要很強,不然這條路遇到暴雨天---中間是條河,兩邊是河灘啊!
無論怎麼設邊溝,水溝,我們都不希望水逗留在路基範圍以内~所以每隔一段距離要橫向排水
藍色箭頭是水流方向,紅色是地下排水管什麼的。設置中溝實在是麻煩~這麼長,這麼貴,這麼多影響上面路基路面性能。
【C】以上還是小意思,下面挖方地段道路就是找死啊!
黃色是土坡,從坡上留下來的水怎麼辦?隻能設三個溝了,哈哈,你想設中間那個溝就完事?看下圖:這是來開船啊!!!!!
挖方路段橫向排水更複雜。。。。。
【D】還是排水,各種麻煩【僅以高填路段的一種情況看,其他情況就不再贅述】
由于填方路段兩邊的坡可能是向道路方向傾斜,土坡流下的水會沖刷路基坡腳,不設邊溝水就會進入路基範圍,所以兩邊的邊溝非設不可。不能少【不可能像題組說的有了中溝就不用邊溝】。。。那路中間還搞水溝就多此一舉,自找麻煩了,又得橫向排水了。。。。。
【E】還有施工時不好壓實,即使勉強建成,也是幾周能壞一次。
整個綠色方框附近都壓實效果不好,尤其是紅色框内的路面部位很難達到壓實度,也很容易壞。而且壓實的時候,壓路機是遍壓過去,有了溝之後隻能是分兩邊路壓了。
【F】關于轉彎抵消離心力
不是所有彎道都必須設超高:比如大于不設超高的最小半徑(可以形象理解為彎道不夠彎);設計速度很低,等級低的道路(可以理解為,就那點破速度,根本不需要考慮車側滑,而且咱也不亂花這錢)
所以答案的目的是:設超高的時候,是怎麼弄的。
我們道路設計一直是這麼做的。我們把這種設計叫超高設計,不過可以說一說為什麼這麼做和是怎麼做出來的。先給一個超高實例:
順便吐槽一下,你們說沒有的,肯定沒有好好看物理書和做習題!
介紹一下超高的概念。
超高【superelevation】指的是汽車在圓曲線上行駛時,受橫向力或離心力作用會産生滑移或傾覆,為抵消車輛在圓曲線路段上行駛時所産生的離心力,保證汽車能安全、穩定、滿足設計速度和經濟、舒适地通過圓曲線,在該路段橫斷面上設置的外側高于内側的單向橫坡 。這個概念中已經解釋了為什麼要設置超高,那麼我們看看怎麼做的。
【超高設計】
1、道路怎麼傾斜?
看有無中間帶,一般低等級公路是沒有中間帶的。一般而言我們設計新路用的最多的是繞内側邊緣旋轉的。
高速公路都有中間帶也是分情況旋轉。
(黃色斷面線是直線段橫截面,紅色是彎道處旋轉後最終橫斷面線)
超高是一點一點由直線段到全曲線段【彎道】逐漸改變道路橫坡的,上面的圖都是已經達到超高最大值的時候。
2、道路傾斜多少?
先上一個圖。
可以發現越接近彎道中心,路面橫坡越大,路面越傾斜,那麼最傾斜的時候路拱是多少呢?任意一個截面如A、B、C截面的路拱又是多少呢?那麼就要經過計算啦。
值得一提的是:随着超高的設置路面的寬度也有增加,主要是路肩和路肩以外的寬度增加了,行車道還是遵循原設計車道寬度。【車道寬度已經對車輛軌迹、轉彎偏移特性等】當然圓曲線本身就會造成路面加寬,主要是由于車輪過彎軌迹造成,所以要逐漸加寬。
如圖:用大車更具代表性,可以看到轉彎時各車輪軌迹。
轉彎處,設置逐漸加寬,越到彎道中心,路面應該越寬一點。
下面是以中軸旋轉的計算效果圖:
一個繞中線旋轉的計算圖示,A段左邊是直線段,慢慢向圓過渡,這一段叫緩和曲線段。
具體計算公式相信大家興趣不大~就不貼了。
另外規範對車速的限制、對最小圓曲線的規定、最大橫坡和合成坡度、行車安全的限制等,使得我們布線展線的時候盡量避免高等級公路急彎的出現,而低等級公路車速慢,沒有必要進行超高設計,大家在過彎時降低車速就行了。
文/李小亮
編輯整理/豆丁施工
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