“山地自行車道工程設(shè)計(jì)”初探兩個(gè)月前，接到河南駐馬店市艾澤集團(tuán)的電話，他們?cè)隈v馬店東南40公里的千年嶺開發(fā)了約80平方公里，以山地自行車運(yùn)動(dòng)為亮點(diǎn)的“低碳環(huán)保休閑旅游區(qū)”，并建設(shè)了各種山地自行車道約80公里。 想讓你幫我設(shè)計(jì)。 我對(duì)這種探索性的工作很感興趣。 具體的設(shè)計(jì)還沒有開始，但準(zhǔn)備已經(jīng)花了兩個(gè)多月，很多同事幫助我寫了論文。 太長了，分兩個(gè)人在我的博客上發(fā)表吧作為山地自行車的比賽與道路和其他自行車的比賽不同，它不是單一的要求速度，更重要的是測(cè)試運(yùn)動(dòng)員自行車的行駛技術(shù)和障礙能力。 因此，山地自行車道和其他道路和其他自行車道不同，要盡量不要太平，要有一定數(shù)量的各種路障，甚至是崎嶇的山路。 看了國內(nèi)外很多山地自行車的比賽，其自然和人為的路障有幾百種。目前得到的資料顯示，國內(nèi)外山地自行車道的建設(shè)并不像普通道路建設(shè)那樣具有工程設(shè)計(jì)的內(nèi)容，即缺乏正規(guī)的測(cè)量、可研究及必要的幾個(gè)設(shè)計(jì)階段，沒有明確的“規(guī)范”。 以國內(nèi)舉辦山地摩托車比賽的課程為例根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)制定的廈門仙岳山地自行車路線全部為5.8公里，整體為循環(huán)車道，路線的起點(diǎn)和終點(diǎn)據(jù)說位于天竺巖寺的廣場(chǎng)。 中途還設(shè)置了溝、坎、斜面等多重障礙，仙岳山南麓的道路上有很多天然的路障，適合制作引起山地自行車運(yùn)動(dòng)的典型路線(以下圖)。 但是，其實(shí)選擇了適合山地自行車運(yùn)動(dòng)的舊山路，只進(jìn)行了適當(dāng)?shù)母脑?，除了平面布局?guī)劃圖，似乎沒有專業(yè)的工程設(shè)計(jì)和圖紙。就像廣東天鹿湖森林公園鳳凰山自行車營的設(shè)計(jì)一樣，其內(nèi)容主要限于自行車道的平面布局和各種休閑娛樂、科普教育等露營設(shè)施，作為在現(xiàn)有道路的基礎(chǔ)上完善自行車道路網(wǎng)絡(luò)并形成自行車道路系統(tǒng)的山岳自行車比賽課程是單獨(dú)設(shè)計(jì)的， 雖然要求能舉辦國際比賽和平時(shí)作為山岳自行車愛好者的訓(xùn)練場(chǎng)，但工程設(shè)計(jì)內(nèi)容也不足，工程設(shè)計(jì)圖沒有被查詢。廣州亞運(yùn)會(huì)的大夫山山地自行車競技場(chǎng)被選定為番禺區(qū)大夫山森林公園。 比賽路線是封閉的，包括起點(diǎn)、路線、終點(diǎn)、修理站、景區(qū)等部分，長度約5.037公里。 選擇這里，主要是因?yàn)橛凶鳛樯降芈肪€的挑戰(zhàn)性，路線雖然不長，但起伏劇烈，有一定的行駛困難性，部分道路非常狹窄，只能一個(gè)人通行，上坡的道路非常陡峭，有時(shí)以大的角度急劇下降。但是，這樣重要的比賽場(chǎng)所，路線也同樣只是選擇了符合比賽要求的現(xiàn)有山路，沒有作為工程來考慮，而是人工改造的。也就是說，山地自行車運(yùn)動(dòng)在我國還處于萌芽階段，雖然愛好者隊(duì)伍在擴(kuò)大，但符合他們要求的路線很少。 有關(guān)部門也像道路建設(shè)一樣制定明確的規(guī)范，分等級(jí)，沒有提出相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。 當(dāng)然，作為相關(guān)研究部門和人員，至今沒有提出好的課程設(shè)計(jì)理念和可實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)方法也是現(xiàn)狀的原因。為了在山岳自行車道設(shè)計(jì)這一領(lǐng)域突破，對(duì)河南駐馬店千年嶺旅游休閑地區(qū)山岳自行車道的設(shè)計(jì)，提出了有效的設(shè)計(jì)方法。1、如上述許多山地自行車道一樣，千年嶺旅游休閑地區(qū)的山地自行車道也沿襲了原有的山路，其平面線形可以用平面測(cè)量或現(xiàn)有的縮尺地形圖繪制的路線進(jìn)行擬合，但曲線半徑在理論上不需要求得很嚴(yán)格，對(duì)于最小半徑5m即可的縱斷設(shè)計(jì)， 在考慮修改之前，首先應(yīng)該“沿著地面爬”，也就是說，在基本上能夠爬上去的前提下，與坡的長度、坡度的大小、縱斷面曲線的半徑的大小無關(guān)2、如何修改設(shè)計(jì)，以滿足國際自行車聯(lián)盟對(duì)山地自行車的規(guī)定？ 這里以上坡比賽為例“上坡比賽的路線必須至少包括80%的上坡自行車路線。 既可以集體出發(fā)，也可以單獨(dú)出發(fā)。 比賽路線的起點(diǎn)設(shè)定在指定位置，終點(diǎn)設(shè)定在海拔高的地方”。這個(gè)規(guī)定重點(diǎn)是“應(yīng)該包括80%的上坡”。千年嶺計(jì)劃建設(shè)的一條山路有以下測(cè)量資料如平面縱斷面設(shè)計(jì)圖所示，A-A線全長4685.159m總臺(tái)階： 391.12-173.21=217.91m，平均梯度： 4.65%。其中上坡總延長： 3392m，上坡的比例： 3392/4685=72.4% 80%由此可見，如果不加以改造，這條路線在上坡路線中至少不應(yīng)該包括80%的上坡以K4 270為終點(diǎn)，上坡的全長為3276m，上坡的比例占3276/4270=76.7%拉坡時(shí)把140m的坡改為上坡的話，上坡的比例就是3416/4270=80%，也就是說，經(jīng)過這樣的改造，路線就能符合山地自行車上坡比賽的規(guī)則。在縱斷面設(shè)計(jì)圖中，從SJD3到SJD4為-0.12%的下坡，坡的長度為47.34m，從SJD4到SJD5為4.13%的上坡，坡的長度為44.07m，除去SJD4，SJD3的海拔為177.414m，SJD5的海拔為179.127m，因此從SJD8到SJD9刪除-1.75%的下坡、坡的長度65.64m、從SJD9到sj10刪除4.11%的上坡、坡的長度53.25m、SJD9的話，SJD8的標(biāo)高為185.896m，sj10的標(biāo)高為187.007m，因此同樣，除了SJD25，可以消除27.85m的-3.11%下坡。經(jīng)過以上三個(gè)變坡點(diǎn)的去除，消除下坡的全長為47.34 65.64 27.85=140.83m。 并且，上坡比例為(3276 140.83)/4270=80.02%，滿足了國際自行車聯(lián)盟在山地自行車上坡路線中至少應(yīng)包括80%的上坡的要求關(guān)于縱向坡度本身的大小，國際自行車聯(lián)盟沒有規(guī)定，當(dāng)然不能無限大。 應(yīng)該考慮山地自行車的上坡能力，偶然地允許推進(jìn)，不過，只是作為特殊的狀況考慮著。 本道縱斷法的最大地點(diǎn)是3.8公里左右56米的20%的坡，2公里左右2.5公里長度的18%左右的增長縱斷法。 這樣的縱斷坡度作為山地的自行車道來說很困難，但還是應(yīng)該允許的，沒有大的問題。山地自行車道工程設(shè)計(jì)初探(二)3、如何進(jìn)行課程橫截面設(shè)計(jì)計(jì)算？在通常的道路設(shè)計(jì)中，即使道路被改建，用填土改善道路縱斷面的平坦性也是不可或缺的。 另外，為了確保必要的寬度和截面形狀，設(shè)計(jì)了道路橫截面。 但是，在山地的自行車道上，如果在現(xiàn)有的山路上改建的話，除了上述用于消除下坡的情況外，很多時(shí)候都不挖。為了達(dá)到這個(gè)目的，我們?cè)诓捎猛ǔ５牡缆稢AD軟件進(jìn)行橫斷設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于只需要挖掘的路段按計(jì)算挖高帽，其他截面通過小程序在橫斷設(shè)計(jì)時(shí)一律計(jì)算為填土高度為0的各樁的車道寬度，采用橫斷寬度法以下是為了消除下坡而有填補(bǔ)高度時(shí)的幾個(gè)橫截面圖為了行駛安全，山地自行車道設(shè)計(jì)中的超高處理非常重要，在小彎道半徑上必須設(shè)置橫超高，還可能有半徑小的急曲線，因此有必要修改設(shè)計(jì)程序的道路設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。 例如，在平面設(shè)計(jì)中，最小半徑設(shè)定為5米，下坡時(shí)考慮到車速高(根據(jù)調(diào)查，達(dá)到80公里/小時(shí))，最大超高坡度為100%，即45度。 此時(shí)的橫穿設(shè)計(jì)圖如下所示左上圖旋轉(zhuǎn)路面超高頻電路的中心，右上圖旋轉(zhuǎn)路面超高頻電路的內(nèi)側(cè)緣。 如果需要，也可以設(shè)計(jì)為只有路面的外側(cè)半側(cè)繞道路中心。 當(dāng)然，在這種情況下，不一定需要用土石填埋，也可以用傾斜木棧道方式制造(如上述照片)。在不同的下坡坡度和曲線半徑上，應(yīng)該選擇大小不同的超高，考慮到各運(yùn)動(dòng)員的技術(shù)差異，在有條件的情況下，應(yīng)該采用曲線型超高(即各超高斷面呈某一特定的曲線形式)。4、用新開發(fā)的程序描繪山地自行車道結(jié)構(gòu)示意圖山地自行車道和一般道路極不相同的是，車道需要一定的天然和人工的各種路障等“結(jié)構(gòu)”，特別是快遞路線都必須是下坡路，比賽路線由單行道、跳躍地區(qū)、田野、森林道和碎石路混合構(gòu)成，要多測(cè)試運(yùn)動(dòng)員的技術(shù)由于通常的道路設(shè)計(jì)成果圖無法表現(xiàn)出這種道路特性，所以開發(fā)了以道路路線圖和平面圖為基礎(chǔ)的軟件。 根據(jù)地圖上的“結(jié)構(gòu)”，用結(jié)構(gòu)名稱、對(duì)應(yīng)的樁號(hào)范圍和表示其特征的照片來表示被稱為山地自行車道結(jié)構(gòu)示意圖。 “構(gòu)造”的類型總結(jié)了下圖的“比賽起點(diǎn)”、“比賽終點(diǎn)”、“碎石道路”、“人行橫道”、“人工埋設(shè)石”、“路面水洼”、“苔路面”、“天然臺(tái)階”、“草叢曲線”、“渡崖”等200多種。 的雙曲正切值。 的雙曲正切值。 的雙曲正切值。 的雙曲正切值。 的雙曲正切值。 的雙曲正切值。以下是山地自行車道結(jié)構(gòu)示意圖的幾個(gè)例子在“構(gòu)造”圖中，藍(lán)色的是“構(gòu)造”的名稱，“路面水洼”、“英里測(cè)點(diǎn)”、“林中小圈”等，紅色的是該構(gòu)造的測(cè)點(diǎn)范圍，中的照片顯示了該構(gòu)造的圖。5 .減速課程的設(shè)計(jì)為了滿足國際自行車聯(lián)盟的速遞比賽全部必須是下坡的規(guī)定，在進(jìn)行該車道縱貫設(shè)計(jì)時(shí)，如上述的上坡路線那樣，以“順路上坡”設(shè)計(jì)縱貫，然后，上坡沒有必要根據(jù)80%以上的要求選擇適當(dāng)?shù)奈恢脕硐碌赖淖兓c(diǎn)橫斷面設(shè)計(jì)要求大多數(shù)樁號(hào)處的填土高度為0，這種方法與上述小程序中處理的方法一樣非?？臁榱藵M足速遞路線的“結(jié)構(gòu)”和路障變化多的要求，我們準(zhǔn)備了很多符合該路線需求的“結(jié)構(gòu)”類型，如降速賽道結(jié)構(gòu)示意圖的需求，如“人工陡坡”、“人為碎石”、“斷橋障礙”、“下坡障礙”，甚至屬于極限運(yùn)動(dòng)范疇的“人工斷坡”。 的雙曲正切值。 的雙曲正切值。 的雙曲正切值。 的雙曲正切值。 的雙曲正切值。 的雙曲正切值。 等等。山岳自行車道的設(shè)計(jì)內(nèi)容，實(shí)際上不僅僅是本文寫的。 山岳自行車道的設(shè)計(jì)應(yīng)分為三類，一是山岳自行車愛好者騎自行車道，相對(duì)要簡單，二是提高選手的訓(xùn)練和愛好者的學(xué)習(xí)和技能和水平，這條車道不僅應(yīng)該建設(shè)練習(xí)各種變化多的路障和特殊技能的“結(jié)構(gòu)”， 實(shí)際應(yīng)包括表演專場(chǎng)的三、各種山地自行車比賽專場(chǎng)，必須嚴(yán)格按照聯(lián)合國對(duì)各種比賽的規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)。 由此可見，山地自行車道的設(shè)計(jì)內(nèi)容應(yīng)該相當(dāng)廣泛。除此之外，在設(shè)計(jì)課程的同時(shí)如何設(shè)置安全保護(hù)設(shè)施等，還有很多輔助的設(shè)計(jì)內(nèi)容。如何考慮裁判員通道和救助通道的配置和建設(shè)？各種“結(jié)構(gòu)”的位置、材料、幾何尺寸、