方新雷,宋廣鋒,張 雷,賀映全
(1武漢建工集團(tuán)股份有限公司,湖北 武漢430023;2中國(guó)建筑第三工程局有限公司,湖北 武漢430074;3湖北工業(yè)大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院,湖北 武漢430068)
道路的等級(jí)劃分對(duì)于道路設(shè)計(jì)及規(guī)劃來(lái)說(shuō)至關(guān)重要,等級(jí)劃分得是否合理,直接關(guān)系到道路的規(guī)劃和設(shè)計(jì)是否能夠滿(mǎn)足其功能需要以及生產(chǎn)生活的需要。傳統(tǒng)公路的等級(jí)劃分已經(jīng)比較完善和合理,而現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園道路在使用功能上有著重大差別,農(nóng)業(yè)園道路的等級(jí)劃分如果照搬傳統(tǒng)公路,將無(wú)所適從。對(duì)于農(nóng)業(yè)園道路的等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行研究有著重要的價(jià)值。
依據(jù)規(guī)范《公路路線(xiàn)設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG-D20-2006,公路按照行政等級(jí)劃分可以分為國(guó)道、省道、縣道、鄉(xiāng)道以及農(nóng)村公路三類(lèi);按照道路的技術(shù)分級(jí)可分為:高速公路、一級(jí)公路、二級(jí)公路、三級(jí)公路、四級(jí)公路。依據(jù)《城市道路工程設(shè)計(jì)規(guī)范》CJJ37-2012,城市道路可以分為城市快速路、城市主干路、城市次干路和城市支路四個(gè)等級(jí)[1]。
根據(jù)《土地開(kāi)發(fā)整理標(biāo)準(zhǔn)》,道路可分為干道、支道、田間道、生產(chǎn)路;依據(jù)《湖北省國(guó)家農(nóng)業(yè)綜合開(kāi)發(fā)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)示范工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)細(xì)則》道路分為干道、支路。其中干道分為機(jī)耕道及耕作道。由以上兩本規(guī)范可以看出,農(nóng)業(yè)園區(qū)的道路分類(lèi)大致可以參照市政道路的分類(lèi),可分為主干道、次干道、支路。在本文的研究中將農(nóng)業(yè)園的道路分為主干路、次干路、支路三個(gè)等級(jí)。主干路以滿(mǎn)足園區(qū)農(nóng)產(chǎn)品運(yùn)進(jìn)運(yùn)出所使用的貨車(chē)通行為主,次干路以滿(mǎn)足去園區(qū)觀(guān)光的小客車(chē)通行為主,支路以滿(mǎn)足小型農(nóng)機(jī)具及行人通行為主[2]。
圖1 農(nóng)耕年華中的道路
圖2 武漢新洲區(qū)蔬菜育苗基地中心道路
由于農(nóng)業(yè)園道路的服務(wù)特點(diǎn)與傳統(tǒng)道路的不同,它只需在旅游季節(jié)服務(wù)于觀(guān)光小客車(chē),播種收獲季節(jié)服務(wù)于農(nóng)機(jī)具耕作。故在農(nóng)業(yè)園道路的設(shè)計(jì)中可以采用以不同的交通組成為依據(jù)來(lái)確定道路的等級(jí),將農(nóng)業(yè)園中的道路分為主干道、次干道、支路。下面就對(duì)全國(guó)范圍內(nèi)的幾個(gè)典型農(nóng)業(yè)園道路的交通組成進(jìn)行調(diào)查(表1)。
表1 典型農(nóng)業(yè)園道路交通量及交通組成調(diào)查表
通過(guò)調(diào)查可以得出,不同等級(jí)道路的交通組成明顯不同。這一調(diào)查結(jié)果同時(shí)也驗(yàn)證了以不同交通組成為依據(jù)來(lái)劃分農(nóng)業(yè)園道路等級(jí)的可靠性。
通過(guò)對(duì)農(nóng)業(yè)園道路交通現(xiàn)狀的調(diào)查分析,農(nóng)業(yè)園道路上機(jī)動(dòng)車(chē)的車(chē)型主要有小客車(chē)、小貨車(chē)、三輪農(nóng)用車(chē)、四輪農(nóng)用車(chē)、輕型卡車(chē)、各式農(nóng)機(jī)具等;非機(jī)動(dòng)車(chē)的車(chē)型主要為自行車(chē)、人力三輪車(chē)等。
根據(jù)農(nóng)業(yè)園交通量的組成特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)[3],參考《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTG B01-2003),本論文仍將:“小客車(chē)”作為各級(jí)農(nóng)業(yè)園道路設(shè)計(jì)交通量換算的標(biāo)準(zhǔn)車(chē)型(表2)。
表2 各種汽車(chē)代表車(chē)型與車(chē)輛折算系數(shù)
由于農(nóng)業(yè)園中的絕大多數(shù)道路并未設(shè)置人行道或者慢車(chē)道,行人和非機(jī)動(dòng)車(chē)輛占用行車(chē)道情況非常突出,這對(duì)道路上行駛的機(jī)動(dòng)車(chē)輛會(huì)造成很大影響,因此在制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)仍考慮將三輪車(chē)、摩托車(chē)、農(nóng)機(jī)具等納入設(shè)計(jì)交通量換算。為了與現(xiàn)行《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》相統(tǒng)一,將各級(jí)農(nóng)業(yè)園道路的設(shè)計(jì)交通量換算成標(biāo)準(zhǔn)車(chē)型的“小客車(chē)”。
《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中并沒(méi)有相關(guān)三輪車(chē)、摩托車(chē)、農(nóng)機(jī)具的折算系數(shù)。因此在本次研究中以三輪車(chē)、摩托車(chē)、農(nóng)機(jī)具的標(biāo)準(zhǔn)重量以及外形幾何尺寸寬度為依據(jù)來(lái)確定這三類(lèi)車(chē)輛的折算系數(shù),通過(guò)調(diào)查可知農(nóng)業(yè)園中特殊車(chē)型與折減相關(guān)的參數(shù)見(jiàn)表3。
取以上特殊車(chē)型與標(biāo)準(zhǔn)小汽車(chē)的總量比以及寬度比的平均值為其折算系數(shù)為:小客車(chē)1.0,大型車(chē)2.0,中型汽車(chē)1.5,三輪車(chē)0.8,摩托車(chē)0.3,農(nóng)機(jī)具0.5。
表3 農(nóng)業(yè)園道路特殊車(chē)型與折減相關(guān)的參數(shù)
傳統(tǒng)公路等級(jí)的確定與設(shè)計(jì)小時(shí)交通量密切相關(guān),依據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中的規(guī)定,設(shè)計(jì)小時(shí)交通量即將一年中按小時(shí)連續(xù)測(cè)得的8760個(gè)小時(shí)交通量從大到小順序排列,采30位的交通量作為設(shè)計(jì)小時(shí)交通量[4]。
通過(guò)對(duì)現(xiàn)有農(nóng)業(yè)園道路的交通量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,預(yù)測(cè)設(shè)計(jì)年限末的年平均日交通量,依據(jù)不同農(nóng)業(yè)園道路的使用任務(wù)及其性質(zhì),根據(jù)交通觀(guān)測(cè)資料推算求得。將農(nóng)業(yè)園中道路交通量按年平均增長(zhǎng)率累計(jì)計(jì)算確定,即t年的交通量計(jì)算公式為
式中:Nt為設(shè)計(jì)年限第t年的交通量(pcu/d);Ni為起算年份的交通量(pcu/d);t為設(shè)計(jì)年限,指確定道路寬度而采取的交通量增長(zhǎng)年限,在該年限內(nèi)車(chē)行道的寬度能滿(mǎn)足道路交通增長(zhǎng)的要求,由于農(nóng)業(yè)園的年限一般為15年,故t取15;γ為交通量的年遞增率。
考慮到農(nóng)業(yè)園道路中的社會(huì)車(chē)輛比較少,類(lèi)似于專(zhuān)用道路,其交通量的年遞增率一般都比等級(jí)公路的年遞增率要底,其增長(zhǎng)率一般與農(nóng)業(yè)園的經(jīng)營(yíng)情況有關(guān)。在交通量計(jì)算時(shí),其交通量的年遞增率γ取4%較為合理。根據(jù)以上計(jì)算公式計(jì)算的各農(nóng)業(yè)園中不同等級(jí)道路的交通量見(jiàn)表4。
各等級(jí)傳統(tǒng)公路將各種車(chē)輛折合成小客車(chē)的年平均日交通量,二級(jí)公路為5000~150000輛,三級(jí)公路為2000~6000輛,四級(jí)公路雙車(chē)道小于2000輛,單車(chē)道為200~400輛可以看出各農(nóng)業(yè)園中主干路的交通量處于傳統(tǒng)公路的單車(chē)道四級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)左右,其余各等級(jí)道路的交通均遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)公路分類(lèi)中的四級(jí)公路的標(biāo)準(zhǔn)。因此用交通量的不同來(lái)劃分農(nóng)業(yè)園中道路的等級(jí)沒(méi)有任何意義,也不具有任何實(shí)際價(jià)值。同時(shí)也驗(yàn)證農(nóng)業(yè)園道路的設(shè)計(jì)照搬傳統(tǒng)公路的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)存在很大的缺陷。
表4 典型農(nóng)業(yè)園道路交通量
在傳統(tǒng)的公路設(shè)計(jì)規(guī)范中,不同等級(jí)的公路均對(duì)應(yīng)著不同的設(shè)計(jì)速度,不同的設(shè)計(jì)速度也適用于不同的公路等級(jí)。但是在農(nóng)業(yè)園道路設(shè)計(jì)的時(shí)候是否適合以設(shè)計(jì)速度為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)劃分道路的設(shè)計(jì)等級(jí)呢。筆者對(duì)目前山峽庫(kù)區(qū)的一些在建農(nóng)業(yè)園道路設(shè)計(jì)情況進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計(jì),數(shù)據(jù)匯總見(jiàn)表5。
表5 農(nóng)業(yè)園道路代表車(chē)型與車(chē)輛折算系數(shù)
分析以上表格數(shù)據(jù)可以看出,農(nóng)業(yè)園中的道路設(shè)計(jì)里程非常短,基本都在1km左右。即使使用我國(guó)目前公路設(shè)計(jì)中的最低設(shè)計(jì)速度15km/h,行車(chē)時(shí)間也不超過(guò)5min。因此在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園的道路設(shè)計(jì)中以設(shè)計(jì)速度來(lái)劃分道路等級(jí)嚴(yán)重不符合實(shí)際情況。
由之前對(duì)農(nóng)業(yè)園中道路的等級(jí)劃分依據(jù)的分析來(lái)看,以交通量和設(shè)計(jì)速度為依據(jù)來(lái)劃分農(nóng)業(yè)園道路等級(jí)嚴(yán)重與實(shí)際情況不符合。同時(shí)通過(guò)農(nóng)業(yè)園中交通組成的分析可知:農(nóng)業(yè)園中的不同等級(jí)道路的交通組成存在非常明顯的差異。使用交通組成為依據(jù)來(lái)劃分農(nóng)業(yè)園道路等級(jí)有著可靠的現(xiàn)實(shí)依據(jù)[6]。因此推薦使用以交通組成為依據(jù)來(lái)劃分農(nóng)業(yè)園道路等級(jí),將農(nóng)業(yè)園道路等級(jí)分為主干路、次干路、支路三個(gè)等級(jí)。具體劃分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表6。
表6 不同等級(jí)農(nóng)業(yè)園道路的交通組成 %
由表6可以看出,以不同的交通組成劃分的農(nóng)業(yè)園道路等級(jí)很大程度上與交通組成調(diào)查結(jié)果相吻合。
1)以交通量為依據(jù)劃分農(nóng)業(yè)園道路的等級(jí)不符合實(shí)際情況。
2)以設(shè)計(jì)速度作為農(nóng)業(yè)園中道路的設(shè)計(jì)主要技術(shù)指標(biāo)也不符合實(shí)際情況。
3)針對(duì)農(nóng)業(yè)園的特點(diǎn),本文提出以交通組成為依據(jù)來(lái)劃分農(nóng)業(yè)園道路等級(jí)。
[1] 袁國(guó)林,張 幡,陳勝武,等.江蘇省農(nóng)村公路建設(shè)技術(shù)指標(biāo)的研究[J].公路,2005(06):152-154.
[2] George Richard Tburn.Highway Engineering,Rural Roads and Pavements[M].New York:General Books,2010.
[3] 陳禎友,肖 偉,陳興中.農(nóng)村公路建設(shè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)掌握與舊路改造問(wèn)題的思索[J].公路,2005(08):156-158.
[4] 阮志剛.四川省農(nóng)村公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的研究[D].成都:西南交通大學(xué),2011.
[5] 花可可.重慶丘陵山區(qū)農(nóng)村道路格局及設(shè)計(jì)研究[D].成都:西南大學(xué),2010.
[6] 王茂奎.四川農(nóng)村公路發(fā)展研究[D].成都:西南交通大學(xué),2004.