城市道路超高设计分析
2021-03-03梁晓飞
运输经理世界 2021年3期
梁晓飞
[林同棪国际工程咨询(中国)有限公司广州公司,广东广州510800]
0 引言
随着城镇化建设的发展,在新建道路中平面线形受沿线用地、拆迁、地形等各种因素影响越来越多,平曲线在线形设计中所占的比例越来越大。如果圆曲线半径的取值小于规范中规定的不设超高最小圆曲线半径,就应该在曲线范围内设计全超高,从正常路段的双向路拱横坡断面,逐步到圆曲线段内低外高的全超高单向横断面。超高的合理化设计直接对行车的平稳、安全、舒适造成影响。
1 超高必要性
当汽车在平曲线上时将出现离心力,离心力的方向与圆心水平背离。路面超高所产生的横向力和路面与轮胎之间的摩擦力可以消除在道路曲线上行驶时汽车所承担的离心力,从而确保汽车横向稳定,保证汽车行驶能够安全顺利。当道路圆曲线半径较小、行驶速度较大时,汽车在正常横坡度下产生的横向力与摩擦力小于离心力,会使汽车向外侧滑移或倾覆。
通过对汽车行驶受力分析,离心力F 大小如下:
依据规范,可以由圆曲线半径的通用计算方程式推算出超高横坡度的计算方程式,如下所示:
式(2)中:R表示曲线半径(m);V表示速度(km/h);μ表示横向力系数,为路面和轮胎间产生的横向摩阻系数;i表示路面横坡度(超高横坡度),一般采用小数表示,当为反超高时采用负值。
根据上述公式可以得出,设计速度、曲线半径均为设计已有因素,所以要得到超高值,就要明确横向力系数μ的具体取值。……
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