关于山区高等级道路设计几个关键指标问题探讨.docVIP

关于山区高等级道路设计几个关键指标问题探讨 　　摘要：本文从最大坡长、最小曲线半径、分离式路基等几个方面探讨了山区高等级道路设计的关键问题，以提高山区高等级道路设计质量。 　　关键词：山区等级道路；设计指标；接线设计 　　 　　 山区面积占据了我国国土的70%；而公路交通又是山区的主要交通运输方式。因此，设计好、修建好山区道路对山区的经济发展和文化交流等方面都具有重要的作用和价值。 　　 1最大坡长限制的研究现状分析 　　 纵坡的大小和长度同汽车的行驶状态有着密切的关系，纵坡越陡，坡长越长，对汽车影响也越大。主要表现在： 　　 汽车上坡时，因为连续的长坡，使车辆在上坡时要频繁换档，增加了驾驶员的负担，且当以一定的速度行驶一段时间后，发动机会发热，水箱中的水亦随之升温，甚至会沸腾起来，这时汽车的行驶速度开始降低，油耗变大，动力性能差的汽车甚至会出现熄火的现象。易造成低速车辆“压道”行驶，后车着急、盲目超车而出事。而汽车行驶的这些状况与上坡路段的坡度大小及坡长的长短有直接的关系，坡度越大、坡长越长，速度降低的就越多，也就越容易出现上述情况。所以在公路设计中，必须对不同坡度值的上坡路段的长度作出限制。 　　 汽车下坡时，因惯性的作用，车速会变得越来越快，这时驾驶员就需不断地采用制动器，使车速不致变得太快而产生不安全的后果。但在制动过程中，频繁制动会使制动效能降低，再加上驾驶员心里紧张，也很容易导致事故。坡度越大，坡长越长，车速增加的越多，驾驶员使用制动器越频繁，就越容易导致事故。所以长而陡的下坡是很不安全的。从安全行驶的角度出发，必须对不同坡度值的下坡路段的长度作出限制。 　　 从国内外公路发展的历程来看，道路线形设计首先要满足汽车行驶条件，在此基础上还要进一步满足高速度、安全舒适、运输经济等其它条件。而在《标准》的制定中有关纵坡大小和长度限制的技术指标均出自于对汽车行驶状态的考虑。以汽车理论为根据，确定纵坡大小和长度的研究方法是合理的。 　　 对技术标准的应用，纵断面设计能因地制宜，灵活应用技??标准，采用低填、浅挖路基，坡度、坡长的运用能充分考虑地形、地貌条件，纵坡大于5%~7%的路段较多，个别路段纵坡甚至达到10%，坡长也比标准规定大的多，目的是最大限度地减少或避免对自然环境的破坏。 　　 通过上面最大坡长限制原因的分析，在同一技术标准的公路中，对上坡路段的坡长限制和下坡路段的坡长限制应该是不一样的。但一般地，一条公路上、下坡在同一幅路上，对整体式断面公路而言，上坡路段同时亦是下坡路段，所以《标准》关于纵坡及坡长限制的规定，只适用于整体式路基。事实上，在实际设计过程中，很多情况下采用分离式断面，可以将上、下行线分离，这样，汽车单向只存在上坡或下坡的运行特点，对上、下行线的纵坡及坡长分别按上坡和下坡限制，才能更好的顺应地形，同时可降低造价。 　　 因此，研究汽车上坡行驶和下坡行驶公路纵断面采用的技术指标，对路线纵断面合理设计是十分必要的。 　　 2最小曲线半径选择 　　 车辆在圆曲线路段行驶时，除受重力外，还要受到离心力的影响口离心力使车辆产生两种不稳定的运动趋势：向外侧滑移、向外侧倾覆。车速一定时离心力的大小是与圆抽线半径成反比的，半径越小：离心力就越大，对行车安全就越不利?因此，圆曲线半径应该尽可能大些，同时也要考虑地理、地形条件等的限制，曲线半径往往不能太大，这就需要研究曲线半径的最小值，以保证行车的安全与舒适。 　　 车辆在曲线上行驶时，由于横向力的作用，使行车的安全与舒适程度受到影响，而且横向力越大，对行车就越不利，因此，必须对曲线行车的横向力的大小加以限制。横向力的大小是和圆曲线的半径成反比的，要想降低车辆弯道行驶时所受的横向力，就应采用较大的圆曲线半径。 　　 3路幅指标 　　 山岭重丘区，山高谷深，横坡陡峻，地形及地质情况复杂。高等级道路技术指标高，路基宽度大，当路线通过横坡陡峻的地段时，如果采用整体式的路基断面将导致高填深挖，工程量增大，难以顾全横向填挖平衡，产生大量的弃方，造成对自然景观的破坏和对环境的污染，高边坡也存在工程安全隐患。分离式路基能够有效地减少路基开挖宽度，减少对原始山体的破坏，因此，山区道路设计中采用分离式路基是一种有效的解决方法。 　　 3.1分离式路基平面布线 　　 当山区高等级道路具有分向分道行驶的特征时，在道路路设计中，应根据地形、地质、环境保护等条件，本着因地制宜的原则，合理地利用地形和地质条件，对每个方向进行独立的线形设计，可平面线形相同，而纵断面线形分上下线，或每向行车道均单独设计，甚至使行车道分设在河谷两侧或山脊两侧坡面上。这样不仅可最大限度地利用布线走廊内的空间资源，还可以在较大范围内重新寻求路线单向布线的途径，从而最大限度地消除采用整