山區(qū)高速公路長大縱坡路段設(shè)計要點

曹　偉

(新疆交通科學研究院，新疆 烏魯木齊　830099)

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山區(qū)高速公路長大縱坡路段設(shè)計要點

曹偉

(新疆交通科學研究院，新疆 烏魯木齊830099)

摘要：結(jié)合實際工作經(jīng)驗，對山區(qū)高速公路長大縱坡路段的鑒定、設(shè)計，依據(jù)行業(yè)規(guī)范進行深入分析，并歸納總結(jié)出設(shè)計當中的主要要點。

關(guān)鍵詞：長大縱坡；平均縱坡；避險車道；運行速度協(xié)調(diào)性

隨著國家對基礎(chǔ)建設(shè)力度的加大，山區(qū)高速公路建設(shè)迅速推薦，為地區(qū)規(guī)劃與發(fā)展提供了可行性保障。由于山區(qū)地質(zhì)環(huán)境的特殊性，實際設(shè)計與改造階段要考慮多方面要求，為區(qū)域坡路工程建設(shè)給予多方面幫助，才能實現(xiàn)資源建設(shè)的一體化發(fā)展。調(diào)查發(fā)現(xiàn)連續(xù)長大下坡路段容易導致汽車行駛速度被動提高，是交通事故多發(fā)路段。

1山區(qū)高速公路坡路段事故多數(shù)是由于剎車失靈原因所致

山區(qū)高速公路連續(xù)長大下坡路段交通事故主要原因是剎車失靈造成的。下坡連續(xù)剎車，制動器發(fā)熱、失效而導致事故發(fā)生。上坡持續(xù)使用低速檔，也易導致車輛水箱沸騰。因此，應從控制平均縱坡度和連續(xù)坡長來保證越嶺路段的交通安全。

《公路路線設(shè)計細則》(總校稿)，以下簡稱《細則》；其中通過《山區(qū)高速公路平均縱坡研究》專題研究將山區(qū)高速公路長大縱坡路段安全保障等級按表1劃分為四級。

山區(qū)高速公路連續(xù)下坡路段的界定標準以安全保障等級一級為標準，見表1。嚴格控制各個區(qū)域的公路坡度參數(shù)，維持整個公路運行與改造的一體化發(fā)展，避免坡度問題引起各種異常隱患。界定標準見表2。

表1　下坡路段安全保障等級劃分表

(1)根據(jù)研究平均縱坡小于2%時，載重汽車制動器溫度一般不會高于200 ℃，即連續(xù)坡長的長度可不限制，稱為長緩坡。

(2)連續(xù)長大下坡過程中間的長緩坡或反坡路段需要多長，載重汽車制動器溫度才能恢復到低于200 ℃，還需進一步研究。細則規(guī)定“當連續(xù)下坡路段中出現(xiàn)長度較短的反坡或緩坡時，仍應作為一個連續(xù)長陡下坡路段”，當兩點之間存在反坡或緩坡時，其平均縱坡>2%時，按連續(xù)長大下坡考慮；其平均縱坡<2%時，應分段考慮。

(3)長大縱坡路段長度計算應扣除兩端平均縱坡<2%的路段，即起終點位置縱坡應≤2%，且延伸段的平均縱坡也應≤2%。

表2　山區(qū)高速公路連續(xù)長陡下

山區(qū)高速公路連續(xù)長陡下坡路段的平均縱坡度控制以安全保障等級二級、三級為標準，分別作為山區(qū)高速公路連續(xù)下坡路段的一般值和最小值。即山區(qū)高速公路連續(xù)下坡路段各種平均縱坡度的路線長度宜<表3 中的一般值或最小值。

表3　平均縱坡度與路線長度建議值

注:本表適用條件為主導車型功率重量比在7.0～8.5范圍內(nèi)。

同時，根據(jù)《細則》應對連續(xù)下坡路段，任意連續(xù)3 km的平均縱坡不宜大于4.0%。相對高差>300 m時，建議平均縱坡不宜>2.5%。

2設(shè)置避險車道，為失控車輛提供安全補救設(shè)施

根據(jù)研究成果，連續(xù)長陡下坡路段，交通組成中大、中型載重車比例較高時，宜設(shè)置避險車道，為山區(qū)公路交通安全提高預防性設(shè)施。做好避險車道規(guī)劃與改造工作，為公路段交通運行提供良好的運行環(huán)境，確保車輛在高速行駛下處于穩(wěn)定狀態(tài)，減少各種因素引起的事故隱患。同時，避險車道設(shè)置要結(jié)合周邊地質(zhì)環(huán)境，對長陡下坡路段進行安全防護，重點控制側(cè)翻、墜落、撞擊等事故發(fā)生，這些都是維持公路交通安全的有效對策。

設(shè)置避險車道應結(jié)合實地情況，同時注意以下情況。

(1)山區(qū)高速公路地形條件一般較差，設(shè)置避險車道應盡量選擇有利地形，降低填挖高度，盡量將避險車道末端設(shè)于挖方段。

(2)避險車道最好設(shè)在長大下坡第二個1/3處的末端，即位于下坡中部和尾部的中間部分。如考慮車輛下坡剎車制動器溫度容易發(fā)熱導致性能變差，可將避險車道設(shè)在第二個1/3的起始部分，其他路段可按2 km左右間距增設(shè)。

(3)有條件可考慮于長大下坡路段坡頂路段選擇合適位置設(shè)置降溫池、加水站，提前為大、中型載重車制動器降溫。

3按照《公路項目安全性評價指南》(JTG/T B05-2004)對長大下坡路段運行速度進行分析，對路段運行速度及運行速度協(xié)調(diào)性進行控制

(1)利用軟件可對路段進行單元劃分，根據(jù)《指南》，依據(jù)曲線半徑和縱坡坡度的大小將整條路線按平直路段、縱坡段、小半徑平曲線段和彎坡組合段四種分析單元進行劃分，根據(jù)不同路段區(qū)域進行優(yōu)化設(shè)計，提高長陡下坡路段的安全控制力度，降低各種因素帶來的公路事故問題。通過軟件分析，可從虛擬環(huán)境下實現(xiàn)長陡坡路的結(jié)構(gòu)化改良，幫助公路交通構(gòu)建更為穩(wěn)定的設(shè)計方式。

(2)根據(jù)《指南》中采用相鄰路段運行速度的差值(△V85)來評價運行速度協(xié)調(diào)性。|△V85|<10 km/h時，一致性好；10 km/h≤|△V85|≤20 km/h之間運行速度協(xié)調(diào)性較好，條件允許時宜適當調(diào)整相鄰路段的線形指標，使運行速度的差值<10 km/h；|△V85|>20 km/h時運行速度協(xié)調(diào)性不良，相鄰路段需要調(diào)整平、縱面設(shè)計。

(3)路線平縱面設(shè)計應經(jīng)運行速度分析后，對運行速度協(xié)調(diào)性不良的路段平縱面進行適當調(diào)整。對于長大下坡路段，運行速度的協(xié)調(diào)性不良易出現(xiàn)在上坡方向，小客車因連續(xù)上坡，運行速度一旦降至100 km/h以下，若后續(xù)路段平、縱面指標較高，極易使小客車運行速度恢復至期望速度120 km/h，而導致|△V85|>20 km/h；而大貨車同樣，因連續(xù)上坡，運行速度一旦降至55 km/h以下，若后續(xù)路段平、縱面指標較高，極易使小客車運行速度恢復至期望速度75 km/h，而導致|△V85|>20 km/h。同時，山區(qū)高速公路地形條件較差，橋隧比普遍較高，大貨車上坡方向運行速度宜盡量控制在50 km/h以上，否則，需按《路線設(shè)計規(guī)范》對大貨車運行速度低于50 km/h的路段設(shè)置爬坡車道，從而導致橋梁或隧道的加寬，大量增加工程的難度及建設(shè)費用。故需在適當路段增加2%以下的緩坡，使大貨車上坡速度得以恢復，保證長上坡路段的運行速度協(xié)調(diào)性。

參考文獻：

[1]中華人民共和國行業(yè)標準.公路路線設(shè)計規(guī)范(JTG D20-2006)[S].北京：人民交通出版社，2006.

[2]中華人民共和國行業(yè)標準.公路工程技術(shù)標準(JTG B01-2014)[S].北京：人民交通出版社，2014.

[3]中華人民共和國行業(yè)標準. 公路路線設(shè)計細則(總校稿)(JTG/T D20-200X)[S].

[4]中華人民共和國行業(yè)標準. 公路項目安全性評價指南(JTG/T B05-2004)[S].北京：人民交通出版社，2004.

Design points of long and steep slope in mountainous highway

CAO Wei

(Xinjiang Traffic Science Research Institute, Urumqi, Xinjiang 830099,China)

Abstract:Combining with the practical working experience, the author deeply analyzes the identification and design of the mountain highway long and steep slope section. Based on industry standards, the author summarizes the main points of the design.

Keywords:long and steep slope; average longitudinal slope; hedge lane; running speed coordination

中圖分類號：U412

文獻標識碼：C

文章編號：1008-3383(2016)03-0021-02

作者簡介：曹偉(1983-)，男，陜西榆林人。

收稿日期：2016-01-12