考慮排水的超高漸變率設計

傅興春

(中鐵二院工程集團有限責任公司，四川 成都 610031)

1 前言

公路路面排水是否順暢將直接影響行車安全，合成坡是路線設計中評價路面排水的重要指標，JTG D20-2017《公路路線設計規范》規定合成坡不宜小于0.5%，當合成坡小于0.5%時，應采取綜合排水措施。合成坡計算公式為：

(1)

(2)

式中：I為合成坡(%)；ih為超高橫坡；i為路線縱坡；b為距離超高旋轉軸的距離;Lc為路線長度;Δi為路線長度范圍橫坡差值;Pb為距超高旋轉軸距離為b時的超高漸變率(即距超高旋轉軸距離為b時路面外邊緣線的切向縱坡)。

縱坡和超高漸變率都具有方向性，當兩者方向相同時，產生正效應；而當兩者方向相反時，產生負效應。超高橫坡由負(正)變正(負)過程中，必然存在ih=0的斷面，在ih=0處及附近范圍，由于超高橫坡很小，再考慮到縱坡與超高漸變率的方向性問題，可能會造成合成坡不能滿足I≥0.5%的要求，這時超高漸變率的取值應謹慎，應根據縱坡的大小及方向來決定。規范規定最小超高漸變率1/330(即路面外邊緣切向縱坡約為0.3%)，這與最小縱坡不宜小于0.3%的規定一致，其規定的目的都是從利于排水考慮。路面排水應該從兩個方面考慮：① 水能否排走，即合成坡是否大于0.5%；② 滿足合成坡要求情況下，水要盡快排出路面范圍。所以在基于滿足合成坡要求的情況下，對于討論縱坡和超高漸變率的內在聯系在路線設計中顯得十分重要。

2 合成坡的幾何表現形式

易昕用圓面積的幾何形式來表現I<0.5%的范圍，方法直觀明了，但是沒有詳細分析縱坡和超高漸變率的內在聯系對合成坡小于0.5%范圍的影響。其幾何方法如下：

以超高旋轉軸橫坡為0的斷……