2. Geometric Design of Highway, Transportation Engineering, CE 4006 (Same as CC 4006)

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For 4th Semester Polytechnic CE Students
Written by Garima Kanwar | Blog: Rajasthan Polytechnic

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Subject: Transportation Engineering, CE 4006 (Same as CC 4006)

Branch: Civil Engineering 🏗️
Semester: 4th Semester 📚

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2.1 कैम्बर (Camber) 🛣️

परिभाषा:

• कैम्बर एक हल्की ऊँचाई होती है जो सड़क की सतह को केंद्र से किनारों तक ढलान देती है, जिससे पानी सड़क से बाहर की ओर बहता है। इससे सड़क पर पानी जमा नहीं होता और सुरक्षा बनी रहती है।

उद्देश्य:

• जल निकासी: कैम्बर का मुख्य उद्देश्य बारिश के पानी को सड़क से बाहर बहने देना है, जिससे जल भराव से बचा जा सके।
• सड़क की रक्षा: पानी के जमा होने से बचाकर सड़क की लंबी उम्र को बढ़ाया जाता है और सड़क के जल्दी खराब होने की संभावना कम होती है।

प्रकार:

1. सीधी कैम्बर: यह एक समान ढलान होती है जो केंद्र से किनारे तक जाती है।
2. पाराबोलिक कैम्बर: यह एक घुमावदार ढलान होती है, जो शुरुआत में हल्की और किनारों की ओर तेज होती जाती है।
3. क्राउन कैम्बर: यह डिजाइन सामान्यत: सड़क के केंद्र को ऊँचा बनाता है, जिससे पानी किनारों की ओर बहता है।

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2.2 कर्ब्स (Kerbs) 🚧

रोड मार्जिन:

• रोड मार्जिन सड़क के किनारे की वह जगह होती है जो सड़क की चढ़ाई के बाद आती है। यह जल निकासी के लिए और पैदल चलने वालों के लिए एक सुरक्षा क्षेत्र प्रदान करती है।

रोड फॉर्मेशन:

• यह सड़क की कुल चौड़ाई है जिसमें पवमेंट, कंधे और अन्य सुविधाएँ जैसे साइड ड्रेनेज और रोड मार्जिन शामिल हैं। यह सड़क के उपयोगकर्ताओं के लिए पर्याप्त स्थान सुनिश्चित करने में मदद करता है।

राइट ऑफ वे (Right of Way - ROW):

• राइट ऑफ वे उस भूमि को कहा जाता है जो सड़क और संबंधित संरचनाओं के निर्माण के लिए सुरक्षित होती है। यह सड़क के निर्माण, रखरखाव और सुविधाओं के लिए आवश्यक जगह सुनिश्चित करता है।

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2.3 डिजाइन स्पीड (Design Speed) 🚗

डिजाइन स्पीड वह अधिकतम गति है, जिस पर वाहन सड़क पर आराम से और सुरक्षित रूप से चल सकते हैं। इस पर विभिन्न तत्वों का असर पड़ता है:

1. सड़क की संरेखण: मोड़ और सीधी सड़कें यह प्रभावित करती हैं कि वाहन कितनी तेज़ी से चल सकते हैं।
2. सड़क की गुणवत्ता: एक चिकनी सड़क पर वाहन तेज़ चल सकते हैं, जबकि खुरदरी सड़क पर धीमी गति रखनी पड़ती है।
3. यातायात की स्थिति: घनी यातायात वाली जगहों पर कम स्पीड की आवश्यकता होती है।
4. दृश्यता: सड़क पर साफ-साफ दिखाई दे, तो डिजाइन स्पीड ज्यादा हो सकती है।

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2.4 ग्रेडियंट (Gradient) 📏

परिभाषा:

• ग्रेडियंट सड़क की ढलान को कहा जाता है, जो ऊपर की ओर या नीचे की ओर हो सकता है। इसे प्रतिशत में व्यक्त किया जाता है।

प्रकार:

1. ऊपर की ढलान: यह सड़क ऊपर की ओर जाती है, जिससे वाहन की गति कम हो सकती है।
2. नीचे की ढलान: यह सड़क नीचे की ओर जाती है, जिससे वाहन की गति स्वाभाविक रूप से बढ़ सकती है।
3. समतल ढलान: यह एक सपाट सड़क होती है, जिसमें कोई ऊँचाई में बदलाव नहीं होता है।

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2.5 साइट डिसटेंस (SSD) 👀

परिभाषा:

• साइट डिसटेंस वह दूरी है जिसे एक चालक आगे देख सकता है। यह सुरक्षित रुकने और ओवरटेकिंग के लिए जरूरी है।

प्रकार:

1. स्टॉपिंग साइट डिसटेंस (SSD): वह न्यूनतम दूरी जो एक वाहन को रुकने के लिए चाहिए जब उसे कोई रुकावट दिखती है।
2. ओवरटेकिंग साइट डिसटेंस: वह दूरी जो किसी अन्य वाहन को ओवरटेक करने के लिए आवश्यक है।

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2.6 कर्व्स (Curves) 🌪️

आवश्यकता:

• कर्व्स सड़क के संरेखण के लिए आवश्यक होते हैं ताकि सड़क प्राकृतिक भूभाग के साथ मेल खा सके। पर्वतीय या पहाड़ी इलाकों में, कर्व्स से सड़क प्राकृतिक रूप से लैंडफॉर्म्स के अनुसार मोड़ी जाती है।

कर्व्स के प्रकार:

1. हॉरिजेंटल कर्व्स: यह सड़क की दिशा को बदलते हैं (बाएं या दाएं मोड़)।
2. वर्टिकल कर्व्स: यह ऊँचाई को बदलते हैं, जैसे पहाड़ी पर चढ़ाई और उतराई।
3. ट्रांजिशन कर्व्स: ये कर्व्स सड़क को धीरे-धीरे एक सीधी सड़क से एक तेज़ मोड़ पर लाने के लिए बनाए जाते हैं, ताकि आरामदायक और सुरक्षित यात्रा हो सके।

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2.7 एक्स्ट्रा वाइडनिंग ऑफ रोड्स 🛤️

• एक्स्ट्रा वाइडनिंग कर्व्स पर लागू होती है ताकि बड़े वाहनों को मोड़ लेने के लिए अतिरिक्त स्थान मिल सके। खासकर ट्रकों जैसे बड़े वाहनों को तेज़ मोड़ पर रोड के विपरीत लेन में प्रवेश किए बिना घूमने के लिए और अधिक जगह चाहिए होती है।

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2.8 सुपर इवेलुएशन (Super Elevation) 🎢

परिभाषा:

• सुपर इवेलुएशन सड़क के कर्व्स पर सड़क को थोड़ा ऊँचा बनाना होता है ताकि वाहन घुमावदार रास्ते पर स्थिर रहें और फिसलने से बचें। यह सेंट्रीफ्यूगल बल के प्रभाव को कम करता है।

सुपर इवेलुएशन प्रदान करने का तरीका:

1. सुपर इवेलुएशन की गणना इस सूत्र से की जाती है:
   $e = \frac{V^2}{gR}$
   जहाँ:

   • e = सुपर इवेलुएशन (कर्व की ढलान)
   • V = वाहन की गति
   • g = गुरुत्वाकर्षण बल
   • R = कर्व का त्रिज्या

2. IRC मार्गदर्शन: IRC के अनुसार हाईवे पर सुपर इवेलुएशन की अधिकतम सीमा 7% तक हो सकती है।

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आरेख (Diagram):

                _____________________
               |      Shoulder        |
               |----------------------|
  [Road Margin] |     [Carriageway]    | <- Super Elevation
  (Empty Space) |  /     /    /    /    | <- Curves (Horizontal)
               | /      /    /    /    |
               |/      /    /    /     |
               ------------------------
                    [Right of Way]
                      (ROW Area)

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मुख्य बिंदु (Key Points):

1. कैम्बर: पानी की निकासी में मदद करता है और जल भराव से बचता है।
2. कर्ब और मार्जिन: जल निकासी और सड़क किनारे की सुरक्षा प्रदान करते हैं।
3. डिजाइन स्पीड: सड़क संरेखण, सतह की गुणवत्ता और यातायात की घनता पर निर्भर होती है।
4. ग्रेडियंट: सड़क की ढलान वाहन की गति को प्रभावित करती है।
5. साइट डिसटेंस: सुरक्षित रुकने और ओवरटेकिंग के लिए महत्वपूर्ण है।
6. कर्व्स: सड़क की संरेखण के लिए आवश्यक हैं, लेकिन बड़ी गाड़ियों के लिए विशेष ध्यान की आवश्यकता होती है।
7. सुपर इवेलुएशन: कर्व्स पर फिसलन से बचने के लिए यह जरूरी होता है।

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