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《市政道路》——为什么公路不是中间凹陷,两边凸起呢?

《市政道路》——为什么公路不是中间凹陷,两边凸起呢? AI土木通
2017-10-13
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导读:我们把公路分为高速公路和普通公路两种来说明。首先高速公路设中间带不是为了中间排水,主要是保证对向行驶的安全性


我们把公路分为高速公路和普通公路两种来说明。

首先高速公路设中间带不是为了中间排水,主要是保证对向行驶的安全性,隔开车流。

至于普通公路如下:


【A】正常道路和中间凹陷道路横断面对比图。




中间凹陷的道路不得不在中间设水沟,集水管,然后要考虑路基横向排水(这一点后面会给出图),还有一个更蛋疼的事情会发生——整个路被分割开了,车都不能乱开,变道了,中间那一片绿色地带都很难行车。这对于路幅宽度是极大的浪费。把沟用铁栅栏盖住?这样就想在上面跑车?别想了,钢筋混领土压了几年都压坏。。。。这点保护就是渣渣。。。

此外,这个地带很容易受到损害,经常要修。水沟要设置的比较大,汇水排水的能力要很强,不然这条路遇到暴雨天---中间是条河,两边是河滩啊

还有,水沟会有垃圾,树叶,亲爱的环卫工人在路中心一条沟打扫画面我想都不敢想。

【B】横向排水示意



无论怎么设边沟,水沟,我们都不希望水逗留在路基范围以内~所以每隔一段距离要横向排水
蓝色箭头是水流方向,红色是地下排水管什么的。设置中沟实在是麻烦~这么长,这么贵,这么多影响上面路基路面性能。

【C】以上还是小意思,下面挖方地段道路就是找死啊!



黄色是土坡,从坡上留下来的水怎么办?只能设三个沟了,哈哈,你想设中间那个沟就完事?看下图:这是来开船啊!!!!!


挖方路段横向排水更复杂。。。。。

【D】还是排水,各种麻烦【仅以高填路段的一种情况看,其他情况就不再赘述】



由于填方路段两边的坡可能是向道路方向倾斜,土坡流下的水会冲刷路基坡脚,不设边沟水就会进入路基范围,所以两边的边沟非设不可。不能少【不可能像题组说的有了中沟就不用边沟】。。。那路中间还搞水沟就多此一举,自找麻烦了,又得横向排水了。。。。。

【E】还有施工时不好压实,即使勉强建成,也是几周能坏一次。



整个绿色方框附近都压实效果不好,尤其是红色框内的路面部位很难达到压实度,也很容易坏。而且压实的时候,压路机是遍压过去,有了沟之后只能是分两边路压了。


【F】关于转弯抵消离心力


不是所有弯道都必须设超高:比如大于不设超高的最小半径(可以形象理解为弯道不够弯);设计速度很低,等级低的道路(可以理解为,就那点破速度,根本不需要考虑车侧滑,而且咱也不乱花这钱)

所以答案的目的是:设超高的时候,是怎么弄的。

我们道路设计一直是这么做的。
我们把这种设计叫超高设计,不过可以说一说为什么这么做和是怎么做出来的。先给一个超高实例:


顺便吐槽一下,你们说没有的,肯定没有好好看物理书和做习题!


介绍一下超高的概念。

超高【superelevation】指的是汽车在圆曲线上行驶时,受横向力或离心力作用会产生滑移或倾覆,为抵消车辆在圆曲线路段上行驶时所产生的离心力,保证汽车能安全、稳定、满足设计速度和经济、舒适地通过圆曲线,在该路段横断面上设置的外侧高于内侧的单向横坡 。这个概念中已经解释了为什么要设置超高,那么我们看看怎么做的。

【超高设计】

1、道路怎么倾斜?

看有无中间带,一般低等级公路是没有中间带的。一般而言我们设计新路用的最多的是绕内侧边缘旋转的。

高速公路都有中间带也是分情况旋转。

(黄色断面线是直线段横截面,红色是弯道处旋转后最终横断面线)

超高是一点一点由直线段到全曲线段【弯道】逐渐改变道路横坡的,上面的图都是已经达到超高最大值的时候。

2、道路倾斜多少?

先上一个图。

可以发现越接近弯道中心,路面横坡越大,路面越倾斜,那么最倾斜的时候路拱是多少呢?任意一个截面如A、B、C截面的路拱又是多少呢?那么就要经过计算啦。

值得一提的是:随着超高的设置路面的宽度也有增加,主要是路肩和路肩以外的宽度增加了,行车道还是遵循原设计车道宽度。【车道宽度已经对车辆轨迹、转弯偏移特性等】当然圆曲线本身就会造成路面加宽,主要是由于车轮过弯轨迹造成,所以要逐渐加宽

如图:用大车更具代表性,可以看到转弯时各车轮轨迹。

转弯处,设置逐渐加宽,越到弯道中心,路面应该越宽一点。



下面是以中轴旋转的计算效果图:


一个绕中线旋转的计算图示,A段左边是直线段,慢慢向圆过渡,这一段叫缓和曲线段。
具体计算公式相信大家兴趣不大~就不贴了。

另外规范对车速的限制、对最小圆曲线的规定、最大横坡和合成坡度、行车安全的限制等,使得我们布线展线的时候尽量避免高等级公路急弯的出现,而低等级公路车速慢,没有必要进行超高设计,大家在过弯时降低车速就行了。


文/李小亮


【声明】内容源于网络
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