如上图(图片来自网络,侵删),在该城市道路双向的机动车道间、机动车道与非机动车道间,可以看到共三条分隔带(图中间及其两边的绿化部分),我们今天的脑洞,就是来计算这看似可有可无的“分隔带”的宽度。
清晨,当你左手拿热豆浆,右手掏大衣里的公交卡,踮脚踩过绿化带去挤快停站的公交车时,你可能不曾想过这三五步的分隔带背后的机妙,或许你只是觉得这三五步的宽度不过是一帮民工在道路施工时划拳定下了的距离;但是(立好Flag呀),没看过理论力学、材料力学、岩土力学、气象学、道路勘测设计、边坡稳定的话,也欢迎接着往下看呀~! 嗯我觉得写到此处就算是切题啦,但是本着“脑洞开一个就要填一个”的新型社会主义核心人生观,废话不说我们继续:
从专业角度来说,上图的三条“绿化带”称作“分车带”。
分车带按其在横断面中的不同位置与功能分为中间分车带(简称中间带)及两侧分车带(简称两侧带)。
《城市道路设计规范》和《道路勘测设计》中均从车流行驶、驾驶、路容等方面对分车带的作用作了详细阐述,这种大家都懂的常识性知识贴出来的话,完全是不够高端不够切题。那么,分车带除去这部分的存在必然性因素,还有没有其他的存在价值呢? 有!在雪天!
为什么雪天道路要除雪这里就不咬文嚼字了,但关键词还是出来了:除雪。
城市道路除雪基本可以归为两类:第一类,融雪,包括路面撒沙、路面撒融雪剂等,但实际中这类方法仍有地域、气温、降雪量等限制;第二类,转移雪,如下图
积雪地区分隔带宽度除满足最低宽度尺寸要求(表4.6.1)外,还应根据临时堆放积雪的要求进行验算。
一、积雪地区类别按重现期为20a一遇的年积雪厚度、年积雪时间、一次降雪厚度等指标,划分为重积雪地区、中积雪地区和一般积雪地区三类,见(表4.6.3)。
二、积雪地区分隔带宽度应根据不同类别积雪地区降雪量的大小及临时堆放积雪的要求确定。降雪初期允许将路面积雪临时堆放在分隔带上,积雪地区分隔带宽度应大于或等于堆雪宽度。两侧分隔带的宽度可按临时堆放机动车道路面宽度之半的积雪量计算,其余允许堆到路侧带上;中间分隔带的宽度可按临时堆放路面全宽的积雪量计算。堆雪宽度按式(4.6.3-1)及式(4.6.3-2)计算。
三、分隔带堆雪高度自路面边缘算起应三、分隔带堆雪高度自路面边缘算起应小于或等于1.1m。
公式部分参数分析,梯形雪堆边坡系数:
根据莫尔理论,如果散粒物料在二向应力作用下沿着某一个平面产生破坏,则在这个平面内存在着一定的正应力σ和剪应力τ的组合。破 坏平面内的正应力σ和剪应力τ可由力平衡求出
σ = σ1cosθ + σ3sinθ
τ =(σ1-σ3)cosθsinθ
σ1—最大主应力,σ3—最小主应力,θ—破坏平面和最大主应力平面之间的夹角;
对同一种物料在不同的σ3 情况下作试验,可得出散粒物料发生破坏时的一系列σ1 。 莫尔圆和莫尔包络线相切的点表示散粒物料产生破坏时的平面方位及平面上的应力状态,它表示了散粒物料的强度条件。
莫尔包络线可用下式表示为
τ= c+σtanφi
式中τ——散粒体抗剪强度;
c——散粒体粘聚力;
σ——破坏平面上的正应力;
φi——内摩擦角。
莫尔包络线和水平线的夹角即为散粒物料的内摩擦角φi.莫尔包络线即表示散粒物料的剪切强度。如果表示物料内某点应力状态的莫尔圆落到莫尔包络线以下,则这个点的剪切应力是小于剪切强度,散粒物料不可能产生破坏和流动。莫尔包络线相切的任意莫尔圆表示一个非稳定状态。散粒体的剪切强度和内摩擦角可直接用图解法求出。它们的数值也可用莫尔圆方程直接求出。
上述理论我们可以根据雪质(温度、湿度等的因变量)得出其剪切强度及内摩擦角,进而确定其稳定堆积梯形边坡系数代入规范方程进行运算。
自此,分车带宽度理论问题基本粗略完成。
以上计算与理论出自《城市道路设计规范CJJ37-90》(现行已使用新版《城市道路设计规范CJJ37-2012》)
“工程建设,规范先行”,道路设计更是这般。现行城市道路设计分车道宽度规定数值等请严格参考《城市道路设计规范CJJ37-2012》。
以上。
=====================10月27日更新======================
喔针对几个争议点来确定和讨论一下
1、疑问一:既然分车带的宽度计算较大程度取决于堆雪因素,那么为什么南方城市道路出现道路中间带和两侧带?
首先,分车带的出现主因并非是堆雪、绿化用途,而更大程度上是交通行车和驾驶方面。考虑到城市道路中间带大多采用连续式分车带隔开装置而非特地加宽设置绿化分车带以节约城市空间,那我们先从存在较普遍的两侧带(机动车道与非机动车道分隔带)说起。
城市道路交通系统的主要矛盾为机动车与非机动车的交通矛盾,仅设置两侧带的城市道路段便可以直达要害解决主要矛盾。这成为两侧带存在的重要价值,推而广之,既有的含两侧带道路交通布置形式出现多样式:两侧带左侧为机动车道或快车道,右侧成为非机动车道或慢车道或公交车道。仍解决了多种形式的交通配合的主要矛盾。
接着,我们开始除去堆雪用途来考虑公路、城市道路的中间带的存在必要:
中间带由两条左侧路缘带和中央分隔带组成,其作用
1.将上下行车流分开,提高通行能力。
2.可作为设置公路标志牌及其他交通管理设施的场地,也可作为行人的安全岛使用。
3.种植花草灌木或设置防眩网,防止对向车辆灯光炫目,还可起到美化路容作用。
4.设于分隔带两侧的路缘带即引导驾驶员视线,又增加行车所必需的侧向余宽,提高行车安全性舒适性。
中间带的宽度是根据行车带以外的侧向余宽,防止驶入对向行车带的护栏、种植、防眩网、交叉公路的桥墩等所需的设置带宽度而定的。愈宽作用愈明显,同时也便于养护作业的开展。但对土地资源十分宝贵的地区要采用宽的中间带是有困难的,所以在我国基本上是采用窄的中间带。
交通部2015年新颁布的《公路工程技术标准》(JTG B01-2014)不再指定出中央分隔带宽度推荐值,但是强调:中央分隔带宽度应从对向隔离、安全防护的主要功能出发,综合考虑中央分隔带护栏的防护行驶和防护能力确定。
2、疑问二:分隔带(主要是两侧带)内绿植对视线遮挡严重,尤其在交叉口路段极易引起机动车与非机动车的行驶矛盾。
视距三角形:汽车驶近平面交叉口时,驾驶员应能看清整个交叉道路上车辆的行驶情况,以便能顺利地驶过交叉口或及时停车,避免发生碰撞。这段距离必须大于或等于停车视距(Ss)。视距三角区应以最不利情况绘制,在三角形范围内,不准有任何妨碍视线的各种障碍物。十字形和X 形交叉口视距三角形范围如图3。
城市道路设计规范:城市道路用地紧张,往往交叉口的设计不注意视距三角形的验算,植物和建筑一样不得进入视距三角形。分隔带与路侧带上的行道树的枝叶不得侵入道路限界。弯道内侧及交叉口三角形范围内,不得种植高于最外侧机动车车道中线处路面标高1m 的树木,弯道外侧应加密种植以诱导视线。
(根据城市绿化养护单位较多提出中央隔离带植物养护难的问题,本条规定种植树木的中央隔离带的最小宽度不应小于1.5m;是对窄隔离带上种植植物品种的限制,应选便于养护的品种。)
因此,评论区中各种转弯视距受影响、新手转弯困难等诉苦,全是因为你们城市交通规划建设局为所欲为呀哈哈…
欢迎大家交流,指正
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