胡慧 張博文
摘要:在道路設(shè)計(jì)中,平面線型的設(shè)計(jì)占有十分重要的地位,本文就平面線型設(shè)計(jì)中的圓曲線設(shè)計(jì),分別用圖表和計(jì)算等方式詳細(xì)的說明了設(shè)計(jì)的過程。
關(guān)鍵詞:平面線型;圓曲線設(shè)計(jì)1平面設(shè)計(jì)要求
平面設(shè)計(jì)中,圓曲線半徑、緩和曲線半徑長(zhǎng)度的取值必須滿足其相應(yīng)的規(guī)定。在此基礎(chǔ)上,應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)條件盡量選用較高的技術(shù)指標(biāo),不應(yīng)輕易選用指標(biāo)中的最大(或最?。┲担⒈3指鞣N線形要素的均衡性、連續(xù)性。
2圓曲線設(shè)計(jì)
圓曲線半徑的確定,必須能夠保證汽車以一定的車速安全行駛。選用曲線半徑時(shí),應(yīng)充分注意地質(zhì)、水文條件,使曲線既能更好地吻合地形,減少工程,又能滿足橋梁的要求和隧道、路基等建筑物的設(shè)置條件。一般地段曲線半徑的選擇受地形影響不大,應(yīng)結(jié)合占用農(nóng)田等情況,盡量采用較大半徑的曲線。圓曲線能較好的適應(yīng)地形的變化,并可獲得圓滑的線形,圓曲線在適應(yīng)地形情況下,應(yīng)盡量選用較大半徑,在確定半徑時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
⑴一般情況宜采用極限最小半徑的4-8倍或超高為2%-4%的圓曲線半徑;
⑵地形條件受限制時(shí),應(yīng)采用大于或接近一般最小半徑的圓曲線半徑;
⑶應(yīng)同前后先行要素相結(jié)合,使之構(gòu)成連續(xù)均衡的曲線線形;
⑷應(yīng)同縱斷面線形相結(jié)合,避免小半徑曲線與陡坡相重合;
⑸每個(gè)彎道半徑值的確定,應(yīng)按技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)實(shí)際選用。
我國(guó)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中所規(guī)定的圓曲線最小半徑取值,具體規(guī)定見下表2.2?!豆仿肪€設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定圓曲線的最大半徑不宜超過10000m;為了保證汽車行駛的舒適性和安全性,平曲線應(yīng)有足夠的長(zhǎng)度,圓曲線的長(zhǎng)度也宜有3s的行程。
極限最小半徑是指按計(jì)算行車速度行駛的車輛,能保證其安全行駛的最小半徑。它是設(shè)計(jì)采用的極限值,當(dāng)路面橫坡和橫向力系數(shù)最大時(shí),可按R=V2/127(μ±i)計(jì)算出極限最小半徑,道路曲線為極限最小半徑時(shí),設(shè)置最大超高。
一般最小半徑對(duì)按計(jì)算速度行駛的車輛能保證安全和舒適性,它是通常情況下推薦采用的最小半徑。它介于極限最小半徑與不設(shè)超高最小半徑之間。
不設(shè)超高最小半徑是指曲線較大,離心力較小,靠輪胎與路面間的摩阻力就足以保證汽車安全穩(wěn)定行駛采用的最小半徑,這時(shí)路面可以不設(shè)超高。此時(shí)對(duì)行駛在曲線外側(cè)車道上的車輛,其i值為負(fù)值,大小等于路拱橫坡。從舒適角度考慮,此時(shí)取的μ值比極限最小半徑所采取的μ值小的多。我國(guó)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定不設(shè)超高最小半徑是取μ=0.035,i=-0.015。
因此根據(jù)汽車轉(zhuǎn)彎的橫向穩(wěn)定分析:
式中:μ—橫向力系數(shù);
i—路面橫坡,無超高時(shí)為路拱橫坡。
取μ=0.1,i=2%,代入上式(3.1),得R=164m。
所以在此段公路設(shè)計(jì)中根據(jù)圓曲線半徑的選用原則,擬采用圓曲線半徑為R=280m。
根據(jù)汽車轉(zhuǎn)彎的橫向穩(wěn)定分析得出半徑R=164m小于所選半徑R=500m,所以滿足汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的橫向穩(wěn)定性要求。
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