养路工人基本知识——Ⅰ公路工程

第三节纵坡纵坡就是公路的上下坡。坡度越大,车辆越难行,同时费油也越多,且不安全。有拖挂车行驶的路上,坡度要小(请看表4下的说明)。说明:1.在山区工程困难地段,最大纵坡可昭表列数值增加1%至2%;2.有汽车拖挂车行驶的路线上,任何级路采用的纵坡数值不应大于4%;2.在拔海300D米以上的高原地区,最大纵坡应按表中数值酌量减低1%至3%;4.在连续升坡或降坡地段,应尽量避免设立相反坡度。第四节竖曲线在路线纵坡发生变化(改变坡度)的地点,为了行车安全、舒适和减少机件磨损,必须把纵坡交点削(或填)成圆弧形(请看图8)。竖曲线又分成凸形和凹形的两种。     

公路工程设计准则若干问题解说(三)

1.平曲线超高怎样计算(1204)? 计算曲线超高横坡度的公式与计算平曲线半径的公式一样,只是形式变化一下,即: i=V~2/(127R)—Φ_2………………(1) 式中:i—超高横坡度; V—行车速率(公里/小时); R—曲线半径(公尺); Φ_2—车轮与路面间的横向摩擦系数。从公式(1)可以看出,超高横坡度值与曲线半径值成反比,当曲线半径小于设计准则表2—2中的数值时,需要设置超高。在设计准则里,超高横坡度值的范围规定为2～6％;在表2—4中规定了各级路的最大超高横坡度。如果引用各级路的最小半径和设计行车速率,按公式(1)计算各级路的最大超高横坡度,所算出的结果将比规定数值大的多。     

基于交通事故多发位置的区间平均纵坡控制指标研究

我国《公路路线设计规范》对高速公路连续长大纵坡路段的平均纵坡与连续坡长进行了规定,但平均纵坡≥3%的规定在应用时掌握难度较大,针对该问题开展了补充研究。根据对已建高速公路连续长大纵坡路段平均纵坡控制指标采用情况的调查分析,2008年前为了克服高差和降低工程造价,采用最大纵坡+短缓坡段连续拉坡现象较为普遍,最大纵坡为5%时,任意连续3 km平均纵坡较容易超过4.25%,任意连续5 km以上平均纵坡在3.5%左右的情况较多,任意连续10 km平均纵坡超过4.0%的较少,缺少平均纵坡控制指标的规定,造成纵坡设计随意性较大。根据对高速公路平均纵坡与交通事故关系及连续长大纵坡路段交通事故多发位置的调查研究,连续长大纵坡长度在15 km内,交通事故多发位置一般在靠近坡底位置;大于15 km,特别是大于30 km以上,事故多发位置一般在中间的较大纵坡路段;当高速公路区间平均纵坡大于3%以上时,事故率迅速上升,而且随着坡度的增大,事故车辆所行驶的距离越短。结果表明:为了避免连续长大下坡路段出现交通事故多发点,提升交通安全性,除了应控制全路段平均纵坡指标外,还应使纵坡设计接近于平均纵坡度。提出了连续长大纵坡路段中对高差小于300 m的任意区间平均纵坡控制指标。     

雨天道路表面薄层水流特性的影响因素分析

道路表面水流受坡长、坡度、路表粗糙度、降雨强度等因素影响,薄层坡面水流流场比较复杂,很难用数学计算反映各因素之间的关系。文中利用FLUENT软件,采用水气两相流中的DPM方法,结合EWF模型模拟道路表面薄层水流情况,探究路表水膜厚度在不同水力特性参数下的变化规律。分析发现,坡长、横坡度、降雨强度对路表最大积水厚度影响明显,纵坡和路表构造深度与路表最大积水厚度相关性不大。     

基于驾驶员紧张度的公路纵坡合理值的探讨

文章以丘陵区低等级公路的纵坡坡度为研究对象,利用多参数生理反馈仪采集新老驾驶员行车过程中的生理参数,分析其与纵坡之间的相关性,并采用与纵坡坡度相关性较好的心率增量来描述新老驾驶员的紧张度。文章通过分析纵坡坡度与心率增量的相关性得出,在弯坡组合路段,上坡路段纵坡值大于7%,下坡纵坡值大于6%时,新驾驶员出现非常紧张的状态。     

长大纵坡路段轮胎接地压力分布的研究

轮胎形式与长大纵坡对于沥青路面的影响难以通过目前的均布荷载的分析得出,从而会低估荷载对路面造成的损伤.为此,利用有限元软件建立载重子午线轮胎与纵坡路段路面结构耦合的有限元模型,分析不同坡度条件下的轮胎接地压力分布,并模拟车辆爬坡过程,分析一定坡度条件下车辆受不同牵引力作用的轮胎接地压力分布.结果表明,通过建立轮胎-路面耦合的有限元模型,在路面模型建立过程中通过设置纵坡进行长大纵坡段轮胎接地压力分布的研究,在长大纵坡条件下的行车荷载对于路面的作用力在切向以及法向上都呈现出非均布特征,数值也都大大高于标准胎压.在坡度为6％,考虑牵引力系数为0.5时,坡面切向接地压力最大值达到法向接地压力最大值的95％,即达到1.23 MPa.     

基于多因素的公路弯道停车视距计算模型研究

为了厘清弯道路段相关线形参数对停车视距的影响,在对弯道路段车辆行驶动力学分析的基础上,建立以制动初速度、平曲线半径、弯道超高、弯道纵坡及道路附着系数为自变量的弯道路段车辆制动模型;结合驾驶人和车辆的反应时间,根据运动学原理,构建弯道路段车辆安全停车视距修正模型,通过数值分析,提出弯道路段车辆停车视距计算方法,并将弯道路段车辆停车视距计算结果与《公路路线设计规范》规定值进行对比。结果表明,随着弯道纵坡坡度、超高的增大及弯道半径的减小,停车视距逐渐增加;模型计算值普遍大于规范规定值,特别是在高车速时二者的差别较大。     

公路技术标准中小半径曲线上最大纵坡折减问题的商讨

在公路技术标准中,平、纵、横的三结合是路线标准的重大问题,最小半径和最大纵坡又为其中突出的问题。通过小半径曲线上最大纵坡的折减问题体现着其间的互相联系和互相影响的密切关系,因此合理地解决这个问题,是做好修订公路技术标准的一个关键。我国公路工程设计准则经过三次修订,过去所用的公式,均存在一些缺点。如1951年及1954年准则采用的公式为:     

高速公路纵坡坡度与运行速度的关系

本文在大量实测数据基础上，研究小客车在各种纵坡坡度下，其自由流速度随坡度的变化规律；建立了基于车辆动力性能的纵坡坡度与实际运行速度之间的关系模型，并标定、验证了相关参数。研究成果为路线设计采用“运行速度设计方法”提供了速度预测手段与技术支持。     

基于栅格数据道路选线模型算法的应用研究

主要介绍基于GIS栅格数据计算最优道路路线问题的算法设计原理和实现方法，它主要是根据坡度分级费用、最大坡长、最大纵坡和选线范围等限制条件，运用费用栅格矩阵法计算最优道路路线。最后给出一个示例，以验证道路选线模型计算结果的正确性。     

基于Monte-Carlo法的高速公路纵坡坡度可靠性分析

为探究保证行车安全的高速公路纵坡坡度值,引入可靠度理论,以上坡路段载重车辆运行速度降低至容许最低速度为极限平衡条件,建立纵坡坡度计算模型,并提出其可靠度功能函数。使用蒙特卡洛仿真算法,求解设计速度分别为120,100,80 km/h对应最大坡长条件下,不同坡度供给值的可靠概率,并以可靠概率为95%对应的坡度值作为推荐值。研究表明,规范值存在较大行车风险,基于可靠度理论得到的3种设计速度下的最大安全纵坡坡度推荐值分别为2.4%,3.4%,4.4%,该值可有效提升道路安全性。     

公路测量常用名词浅解

纵坡度路线在一定的长度向上升了多少,称为“上坡”,或称“正坡”;降低了多少称为“下坡”,或称“负坡”。通常我们在图上用“ ”的符号表示正坡,“-”的符号表示负坡。坡度正负的决定是以路线的前进方向为准。坡度的大小用百分率(%)表出,例如:路线在一百公尺的长度上升了6公尺,就写作 6%;下降了3公尺就写作-3%。     

吉茶高速公路长大纵坡路段路线方案研究

针对吉茶高速公路典型长大纵坡路段运营安全问题,通过对矮寨悬索桥明线方案与特长排碧隧道方案的路线方案比选,采取从地形条件、平面方案比选和纵面指标控制的研究来达到降低长大纵坡的平均坡度,均衡平纵指标的主动措施,以期达到项目安全、和谐的综合效益目标。     

基于MOVES的高速公路纵坡段载重柴油车辆碳排放预测模型的研究

为研究高速公路纵坡路段的碳排放规律,以西安绕城高速为依托工程进行现场试验,采用MOVES进行碳排放模拟,并利用试验核算的碳排放数据评估模拟结果。基于MOVES模型得到我国高速公路不同纵坡情况下的碳排量数据库文件,建立高速公路纵坡路段的载重汽车的碳排放模型,并对碳排放模型进行敏感性分析。研究结果表明:高速公路纵坡路段的碳排放量以初速度、坡度、坡长为自变量作多元非线性函数形式的变化;高速公路上坡路段是机动车产生碳排放的主要路段,累计碳排量对坡度i_(上坡_∈[3%,6%]的敏感性居第一位次,对坡长l_(上坡)的敏感性居第二位次,反映出路线设计过程应尽量采用较小纵坡,避免长大纵坡的设计方案;在高速公路下坡路段,累计碳排放对坡度i_(下坡)∈[-3%,-6%]的变化最敏感,坡长次之。     

关于中央分隔带混凝土护栏泄水口设置的研究

本文依托G240监利县新沟至毛市段改（扩）建工程，本文介绍了公路超高排水常见类型及其特点，对中央分隔带混凝土护栏泄水口设置、路线纵坡及超高横坡进行了研究。通过水力计算确定泄水口的尺寸及设置间距，分析路线纵坡及超高横坡对泄水口设置的影响。     

关于公路“合成坡度”的探讨

公路在既有纵坡又有超高的情况下,路面上的最大坡度既不在纵坡上,又不在超高方向上,而是在两者的合成方向上。这个合成方向上的坡度叫做“合成坡度”。又叫“流水线坡度”。汽车在这种弯道上行驶时,汽车除受坡度阻力外还受曲线阻力和合成坡度的附加阻力,比直线情况的阻力要大得多。汽车在爬大坡并有小半径平曲线上行驶时,对汽车的行驶更为不利。在弯道上行车,不论上坡或下坡,都有离心力,所以在小半径弯道上应设超高来平衡离心力,保证行车横向稳定性。但过大的超高会引起过大的合成坡     

基于预先危险性分析法的隧道斜井无轨运输安全风险评估

本文基于对隧道斜井无轨运输中的安全性方面出发,采用预先危险性分析法分析了当斜井纵坡坡度设计为12%时的运输安全性。该斜井的出渣和进料采用无轨运输时与有轨运输相比能节约大量成本,在进行无轨运输时,车辆的运输安全性也在文中进行了分析,分析发现该隧道1号斜井的纵坡设计中,将纵坡坡度设计为12%时在运营安全范围。     

纵坡上超高地段外侧边沟加深值的计算

路基边沟是为排水需要而设置的,因而,必须具有一定纵坡。1956年“公路工程设计准则”规定:一般情况下,边沟纵坡不能小于0.5%,特殊情况下不能小于0.2%。但在小半径平曲线地段,如路线纵坡很小(小于3%),由于超高的关系,而使路基外侧边沟纵坡减小,以至不能达到最小流水纵坡的要求,甚至发生倒坡现象。在这种情况下,就必须将这段边沟加深,方能排水。下面介绍一种边沟加深数值的计算方法。一、计算方法计算前提:缓和段内的超高数值按直线变化计算;     

生态浅碟形排水沟影响因素分析及其工程应用

以湖南省张家界至桑植高速公路(以下简称张桑高速)某标段新型生态浅碟形暗埋边沟设计为背景,基于定量的水文计算方法,研究了进水口间距、沟槽底纵坡、路堑边坡高度、暗埋管子沟尺寸等因素对边沟排水能力的影响,研究结果表明:综合考虑边沟排水能力和现场施工条件,进水口间距宜设置为15-22 m,沟槽底纵坡坡度宜大于1%,路堑边坡高度宜小于16 m,暗埋管子沟直径宜大于0.4 m。研究结果被应用于该高速公路现场排水边沟施工,研究方法可为其他类似地区高速公路建设提供借鉴作用。     

道路开口式排水口排水能力分析

利用水力学原理和经验公式,对不同形式的边沟流量和开口式排水口在连续坡度上及凹形竖曲线底部的排水能力进行了水力计算,并采用修正法计算了不同形式的边沟水流量。对排水口排水能力的水力计算,综合考虑了边沟形式、边沟内水流量、铺面横坡、道路纵坡等因素,得出了排水口排水能力在不同条件下的变化规律。