ความลาดชันของการระบายน้ำ

ความลาดชันการระบายน้ำ (DG) เป็นคำศัพท์ที่ใช้ใน การออกแบบ ถนนโดยนิยามว่าเป็นความลาดชันรวมที่เกิดจากความลาดชันตามขวาง (CS) ของพื้นผิวถนนและความลาดชัน ตามยาว (ความเป็นเนินเขา) แม้ว่าอาจไม่ได้ใช้คำนี้โดยตรง แต่แนวคิดนี้ก็ถูกนำไปใช้ใน การออกแบบ หลังคาและสถาปัตยกรรมภูมิทัศน์ด้วย
หากความลาดชันของการระบายน้ำต่ำเกินไป การระบายน้ำฝนและน้ำที่ละลายจากหิมะจะไม่เพียงพอ ส่งผลให้น้ำขังบนพื้นผิวถนน ทำให้เพิ่มความเสี่ยงต่อ การเกิด อาการลื่นไถลและอุบัติเหตุทางรถยนต์บนพื้นถนนเปียก
ความลาดชันการระบายน้ำขั้นต่ำ
คู่มือการออกแบบถนนส่วนใหญ่กำหนดให้ความลาดชันการระบายน้ำต้องเกิน 0.5% เพื่อระบายน้ำและป้องกันอุบัติเหตุลื่นไถลมากเกินไป[ 1 ]
ข้อยกเว้นหนึ่งประการสำหรับขีดจำกัด DG ขั้นต่ำ 0.5% สามารถพบได้ในคู่มือการออกแบบถนนของนอร์เวย์ ซึ่งความลาดชันการระบายน้ำขั้นต่ำคือ 2% แทนที่จะเป็น 0.5% [ 2 ]
ค่าทั่วไปของความลาดชันการระบายน้ำ
โดยทั่วไปแล้ว บนถนนที่เป็นเส้นตรง ความลาดชันของการระบายน้ำจะอยู่ที่อย่างน้อย 1-3% เนื่องจากความลาดเอียงตามขวางปกติอยู่ที่ 1-3%
ในส่วนโค้งของถนน ความลาดชันของการระบายน้ำจะสูงกว่า และอาจสูงถึง 5–12% เนื่องจาก ระดับ CS ที่สูงกว่าปกติซึ่งอาจสูงถึง 5–8% ในบริเวณที่มีถนนเป็นน้ำแข็ง และสูงถึง 12% ในบริเวณที่ไม่มีถนนเป็นน้ำแข็ง
ความลาดชันตามแนวยาวของถนนส่งผลให้มีความลาดชันในการระบายน้ำสูง อย่างไรก็ตาม ความลาดชันตามแนวยาวของทางหลวงที่สูงกว่า 0.5% นั้นพบได้น้อยมากนอกพื้นที่ที่เป็นเนินเขาหรือภูเขา
ผลกระทบจากความลาดชันที่ไม่เพียงพอ
เนื่องจากความลาดเอียงตามขวางตามปกติและการปฏิสัมพันธ์กับระดับความชัน ทำให้ช่วงถนนที่มีความชันในการระบายน้ำไม่เพียงพอมีน้อยและสั้น แต่กลับเป็นสาเหตุของ อุบัติเหตุ จากการลื่นไถล จำนวนมากอย่างไม่น่าเชื่อ จุดที่มีปัญหาเหล่านี้มักพบที่ทางเข้าและทางออกของโค้งที่มีการยกพื้น ซึ่งความลาดเอียงตามขวางเปลี่ยนทิศทางเพื่อสร้างความลาดเอียงพิเศษ เมื่อขอบด้านนอกของโค้งถูกยกขึ้น (หรือมีความลาดเอียงพิเศษ) เพื่อสร้างพื้นโค้ง มันจะผ่านจุดที่ความลาดเอียงตามขวางราบเรียบอย่างสมบูรณ์ หากระดับความชันตามยาวไม่เพียงพอ น้ำจะสะสมอยู่ที่จุดเหล่านี้ ซึ่งเกิดขึ้นที่จุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของโค้งซ้ายในประเทศที่มีการจราจรทางขวา และโค้งขวาในประเทศที่มีการจราจรทางซ้าย
การศึกษาวิจัยขนาดใหญ่ในสวีเดนแสดงให้เห็นว่าเลนด้านนอกของโค้ง (โค้งด้านนอก) มีอุบัติเหตุเฉลี่ยมากกว่าเลนด้านใน (โค้งด้านใน) ถึงห้าเท่า[ 3 ]ผลการค้นพบนี้สามารถอธิบายได้บางส่วนจากการที่ทางเข้าและทางออกของโค้งด้านนอกที่มีการเอียงมี DG ไม่เพียงพอ[ 4 ]
ลดปัญหาความลาดชันการระบายน้ำที่ไม่เพียงพอให้เหลือน้อยที่สุด
ควรออกแบบถนนให้ส่วนที่ความลาดชันเปลี่ยนทิศทาง (และมีป้ายบอกทิศทาง) อยู่ในตำแหน่งที่ถนนขึ้นเนินหรือลงเนิน มิเช่นนั้นจะมีช่วงถนนที่มีความลาดชันในการระบายน้ำน้อยกว่า 0.5% ซึ่งจะส่งผลให้เกิดความเสี่ยงต่ออุบัติเหตุจากการลื่นไถลในระดับที่ไม่สามารถยอมรับได้
ในการออกแบบโค้งถนนบนพื้นที่ราบ อาจจำเป็นต้องออกแบบให้เกิดความลาดเอียงเป็นคลื่นยาวโดยเจตนา ความลาดเอียงตามแนวยาว "สังเคราะห์" เหล่านี้สามารถนำมาใช้เพื่อให้ได้ความลาดเอียงในการระบายน้ำที่เพียงพอในส่วนที่ความลาดเอียงตามขวางใกล้เคียงกับศูนย์
อีกทางเลือกหนึ่งในการลดความเสี่ยงจากการเกิดอุบัติเหตุเนื่องจากค่า DG ต่ำบริเวณทางเข้าหรือทางออกของโค้งนอกที่มีการยกพื้น คือการย้ายระดับความลาดเอียงของพื้นถนนให้ห่างจากโค้งออกไปยังส่วนถนนตรง ซึ่งจะทำให้เกิดเลนตรงที่มีการยกพื้น การออกแบบนี้อาจก่อให้เกิดความเสี่ยงอีกประการหนึ่ง เนื่องจากฟิล์มน้ำ (เมื่อฝนตก) บนเลนข้างเคียงอาจหนาขึ้น อย่างไรก็ตาม นี่เป็นส่วนถนนตรงที่การขาดความโค้งของถนนช่วยลดแรงด้านข้างและทำให้ความเสี่ยงจากการลื่นไถลต่ำ
อีกทางเลือกหนึ่งภายในส่วนเปลี่ยนผ่านของการยกพื้นถนนคือการเพิ่ม "อัตราการเอียง" ของความลาดชันขวางภายในโซนที่ความลาดชันขวางอยู่ระหว่าง -0.5 ถึง +0.5%
การซ่อมบำรุง
เมื่อถนนสึกหรอจากการใช้งานของยางรถยนต์ ร่องล้อรถมักจะขัดขวางการเจียรผิวถนน และน้ำจะขังอยู่ในร่องล้อรถ ปัญหานี้พบได้บ่อยบนพื้นผิวถนนแอสฟัลต์แต่พื้นผิวถนนคอนกรีตก็ไม่พ้นปัญหานี้เช่นกัน ก่อนที่อุบัติเหตุบนพื้นผิวถนนเปียกจะถึงระดับที่ยอมรับไม่ได้ ควรดำเนินการบำรุงรักษา เช่น การซ่อมแซมผิวถนนหรือการเจียรผิวถนนด้วยเพชรแม้ว่าความเสียหายอื่นๆ ของพื้นผิวถนน เช่น รอยแตก จะยัง ไม่รุนแรงก็ตาม
แหล่งข้อมูลอื่นๆ
- เอกสาร NCHRP Web Doc 16 การปรับปรุงการระบายน้ำบนพื้นผิวทางเท้า: รายงานฉบับสุดท้าย