曹　偉

(新疆交通科學(xué)研究院，新疆 烏魯木齊　830099)

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山區(qū)高速公路長(zhǎng)大縱坡路段設(shè)計(jì)要點(diǎn)

曹偉

(新疆交通科學(xué)研究院，新疆 烏魯木齊830099)

摘要：結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)山區(qū)高速公路長(zhǎng)大縱坡路段的鑒定、設(shè)計(jì)，依據(jù)行業(yè)規(guī)范進(jìn)行深入分析，并歸納總結(jié)出設(shè)計(jì)當(dāng)中的主要要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：長(zhǎng)大縱坡；平均縱坡；避險(xiǎn)車道；運(yùn)行速度協(xié)調(diào)性

隨著國家對(duì)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(shí)際設(shè)計(jì)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(shí)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(zhǎng)大下坡路段容易導(dǎo)致汽車行駛速度被動(dòng)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(zhǎng)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(dòng)器發(fā)熱、失效而導(dǎo)致事故發(fā)生。上坡持續(xù)使用低速檔，也易導(dǎo)致車輛水箱沸騰。因此，應(yīng)從控制平均縱坡度和連續(xù)坡長(zhǎng)來保證越嶺路段的交通安全。

《公路路線設(shè)計(jì)細(xì)則》(總校稿)，以下簡(jiǎn)稱《細(xì)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(zhǎng)大縱坡路段安全保障等級(jí)按表1劃分為四級(jí)。

山區(qū)高速公路連續(xù)下坡路段的界定標(biāo)準(zhǔn)以安全保障等級(jí)一級(jí)為標(biāo)準(zhǔn)，見表1。嚴(yán)格控制各個(gè)區(qū)域的公路坡度參數(shù)，維持整個(gè)公路運(yùn)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(biāo)準(zhǔn)見表2。

表1　下坡路段安全保障等級(jí)劃分表

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

(2)連續(xù)長(zhǎng)大下坡過程中間的長(zhǎng)緩坡或反坡路段需要多長(zhǎng)，載重汽車制動(dòng)器溫度才能恢復(fù)到低于200 ℃，還需進(jìn)一步研究。細(xì)則規(guī)定“當(dāng)連續(xù)下坡路段中出現(xiàn)長(zhǎng)度較短的反坡或緩坡時(shí)，仍應(yīng)作為一個(gè)連續(xù)長(zhǎng)陡下坡路段”，當(dāng)兩點(diǎn)之間存在反坡或緩坡時(shí)，其平均縱坡>2%時(shí)，按連續(xù)長(zhǎng)大下坡考慮；其平均縱坡<2%時(shí)，應(yīng)分段考慮。

(3)長(zhǎng)大縱坡路段長(zhǎng)度計(jì)算應(yīng)扣除兩端平均縱坡<2%的路段，即起終點(diǎn)位置縱坡應(yīng)≤2%，且延伸段的平均縱坡也應(yīng)≤2%。

表2　山區(qū)高速公路連續(xù)長(zhǎng)陡下

山區(qū)高速公路連續(xù)長(zhǎng)陡下坡路段的平均縱坡度控制以安全保障等級(jí)二級(jí)、三級(jí)為標(biāo)準(zhǔn)，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(zhǎng)度宜<表3 中的一般值或最小值。

表3　平均縱坡度與路線長(zhǎng)度建議值

注:本表適用條件為主導(dǎo)車型功率重量比在7.0～8.5范圍內(nèi)。

同時(shí)，根據(jù)《細(xì)則》應(yīng)對(duì)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(duì)高差>300 m時(shí)，建議平均縱坡不宜>2.5%。

2設(shè)置避險(xiǎn)車道，為失控車輛提供安全補(bǔ)救設(shè)施

根據(jù)研究成果，連續(xù)長(zhǎng)陡下坡路段，交通組成中大、中型載重車比例較高時(shí)，宜設(shè)置避險(xiǎn)車道，為山區(qū)公路交通安全提高預(yù)防性設(shè)施。做好避險(xiǎn)車道規(guī)劃與改造工作，為公路段交通運(yùn)行提供良好的運(yùn)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(shí)，避險(xiǎn)車道設(shè)置要結(jié)合周邊地質(zhì)環(huán)境，對(duì)長(zhǎng)陡下坡路段進(jìn)行安全防護(hù)，重點(diǎn)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(duì)策。

設(shè)置避險(xiǎn)車道應(yīng)結(jié)合實(shí)地情況，同時(shí)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(xiǎn)車道應(yīng)盡量選擇有利地形，降低填挖高度，盡量將避險(xiǎn)車道末端設(shè)于挖方段。

(2)避險(xiǎn)車道最好設(shè)在長(zhǎng)大下坡第二個(gè)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(dòng)器溫度容易發(fā)熱導(dǎo)致性能變差，可將避險(xiǎn)車道設(shè)在第二個(gè)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(zhǎng)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(dòng)器降溫。

3按照《公路項(xiàng)目安全性評(píng)價(jià)指南》(JTG/T B05-2004)對(duì)長(zhǎng)大下坡路段運(yùn)行速度進(jìn)行分析，對(duì)路段運(yùn)行速度及運(yùn)行速度協(xié)調(diào)性進(jìn)行控制

(1)利用軟件可對(duì)路段進(jìn)行單元?jiǎng)澐?，根?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(jìn)行劃分，根據(jù)不同路段區(qū)域進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高長(zhǎng)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(shí)現(xiàn)長(zhǎng)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(jì)方式。

(2)根據(jù)《指南》中采用相鄰路段運(yùn)行速度的差值(△V85)來評(píng)價(jià)運(yùn)行速度協(xié)調(diào)性。|△V85|<10 km/h時(shí)，一致性好；10 km/h≤|△V85|≤20 km/h之間運(yùn)行速度協(xié)調(diào)性較好，條件允許時(shí)宜適當(dāng)調(diào)整相鄰路段的線形指標(biāo)，使運(yùn)行速度的差值<10 km/h；|△V85|>20 km/h時(shí)運(yùn)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(jì)。

(3)路線平縱面設(shè)計(jì)應(yīng)經(jīng)運(yùn)行速度分析后，對(duì)運(yùn)行速度協(xié)調(diào)性不良的路段平縱面進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。對(duì)于長(zhǎng)大下坡路段，運(yùn)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(yùn)行速度一旦降至100 km/h以下，若后續(xù)路段平、縱面指標(biāo)較高，極易使小客車運(yùn)行速度恢復(fù)至期望速度120 km/h，而導(dǎo)致|△V85|>20 km/h；而大貨車同樣，因連續(xù)上坡，運(yùn)行速度一旦降至55 km/h以下，若后續(xù)路段平、縱面指標(biāo)較高，極易使小客車運(yùn)行速度恢復(fù)至期望速度75 km/h，而導(dǎo)致|△V85|>20 km/h。同時(shí)，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(yùn)行速度宜盡量控制在50 km/h以上，否則，需按《路線設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)大貨車運(yùn)行速度低于50 km/h的路段設(shè)置爬坡車道，從而導(dǎo)致橋梁或隧道的加寬，大量增加工程的難度及建設(shè)費(fèi)用。故需在適當(dāng)路段增加2%以下的緩坡，使大貨車上坡速度得以恢復(fù)，保證長(zhǎng)上坡路段的運(yùn)行速度協(xié)調(diào)性。

參考文獻(xiàn)：

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[3]中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn). 公路路線設(shè)計(jì)細(xì)則(總校稿)(JTG/T D20-200X)[S].

[4]中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn). 公路項(xiàng)目安全性評(píng)價(jià)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(hào)：U412

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C

文章編號(hào)：1008-3383(2016)03-0021-02

作者簡(jiǎn)介：曹偉(1983-)，男，陜西榆林人。

收稿日期：2016-01-12