[科普中國(guó)]-系拱

系拱型式的選擇

系拱型式的選擇系拱型式設(shè)計(jì)包括橫坡度的確定和曲線方程的選擇。

橫坡度的確定在道路橫向范圍，系拱橫坡是逐漸變化的，變化幅度和方式與選用的曲線方程有關(guān)，通常所說的系拱橫坡度是指各點(diǎn)間坡度的平均值，橫坡度的取值需要考慮以下因素：

(1)橫向排水：路面排水與結(jié)構(gòu)類型和氣候條件有關(guān)。城市道路多為水泥混凝土或?yàn)r青混凝土路面，系拱橫坡度取值應(yīng)在1.0%至2.5%之間，干旱地區(qū)可取低值，多雨地區(qū)宜取高值。

(2)道路縱坡：避免出現(xiàn)過大的合成坡度給行車帶來不利影響，當(dāng)縱坡較大時(shí)應(yīng)驗(yàn)算合成坡度是否超過規(guī)范允許值。

(3)車道寬度：系拱各點(diǎn)高差太大影響道路美觀，道路越寬橫坡度應(yīng)選擇得越平緩，并根據(jù)系拱方程驗(yàn)算各點(diǎn)高差。

(4)行車速度：交通量大和車速高的道路橫坡度不宜超過2%，避免車輛緊急制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生橫向滑動(dòng)，減輕超車時(shí)橫向傾斜的影響。(5)經(jīng)濟(jì)合理：舊路補(bǔ)強(qiáng)系拱設(shè)計(jì)應(yīng)首先根據(jù)測(cè)量成果計(jì)算出舊路的橫坡度，然后采用與舊路接近的橫坡度，用各種方程擬合試算出“蓋被”均勻的系拱型。1

曲線方程的選擇系拱曲線方程分為直線型、拋物線型、直線接曲線(拋物線或圓曲線)型，各種曲線方程的適用范圍如下：

(1)直線型系拱多用于剛性路面，如水泥混凝土路面和大型預(yù)制塊鋪裝路面，也可用于區(qū)間窄路和單向排水的非機(jī)動(dòng)車道。

(2)拋物線系拱根據(jù)橫坡度和路寬的不同采用不同的方次，適用于寬度不超過20m的柔性路面，可以根據(jù)攤鋪機(jī)的攤鋪寬度繪制出分段曲線大樣圖指導(dǎo)施工。

(3)直線接曲線系拱適用于各種寬度和橫坡度的路面，其路邊部分較拋物線系拱平緩，多用于寬度超過20m的路面，也可用于交叉口渠化拓寬車道路段以便和標(biāo)準(zhǔn)路段順接。在舊路補(bǔ)強(qiáng)拓寬設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于舊路變形系拱，可采用直線接不同方次拋物線系拱試算擬合。1

反向及雙向系拱對(duì)道路行車安全的影響首先，海綿城市建設(shè)理念提出之前，設(shè)計(jì)的常規(guī)道路中，在小半徑曲線時(shí)，為保證車輛的平穩(wěn)轉(zhuǎn)彎，規(guī)范容許設(shè)置超高，最大超高值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于常規(guī)的系拱坡率1.5%與2%標(biāo)準(zhǔn)段與超高段之間采用相應(yīng)的過渡段，通過實(shí)踐行車檢驗(yàn)及道路規(guī)范的要求，可知反向系拱對(duì)路面的行車基本無影響。因此，調(diào)整為單向的反向系拱，對(duì)行車并無影響。其次對(duì)于半幅路，改變以往單向系拱的形式，而將半幅路設(shè)置為雙向系拱，是否影響行車安全。公路中三、四級(jí)公路，寬度一般為6.5-8m，系拱為雙向，但在山區(qū)實(shí)際行車過程中允許車輛位于路中央行駛，及左右車輪在不同的系拱上，從車輛自身的受力來看不僅對(duì)于車輛的平穩(wěn)無不利影響，甚至車身更趨于水平，更加穩(wěn)定，因此在半幅路斷面采用雙坡向系拱，對(duì)行車亦并無安全影響。2

反向及雙向系拱對(duì)道路其他設(shè)施的影響設(shè)置反向和雙向系拱使路面雨水能夠排入中央分隔帶內(nèi)，充分利用了中央綠化帶的滲、滯、蓄，當(dāng)綠化帶內(nèi)的雨水飽和時(shí)，多余的雨水將通過溢流式雨水口排放至市政雨水管道。但由于雨水管一般布置在非機(jī)動(dòng)車道下，對(duì)于較寬的道路中央分隔帶內(nèi)的溢流式雨水口，連接至道路下的雨水管檢查井，橫向連接管距離較長(zhǎng)，橫跨半幅道路，對(duì)道路路基施工要求較高。主要表現(xiàn)在為保證連接管頂?shù)穆坊鶋簩?shí)度須單獨(dú)處理該部分路基，換填路基填料或局部地段采用小型壓實(shí)機(jī)具，盡管如此施工中管頂壓實(shí)度仍難以保證，則對(duì)路基穩(wěn)定性有一定的影響。并且數(shù)量較多的橫向支管使得路基施工不能大幅進(jìn)行，對(duì)施工工期影響較大。因此較寬的道路較窄的中分帶，一味按海綿城市建設(shè)，并不經(jīng)濟(jì)。當(dāng)中分帶寬度