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        懷化至通道(湘桂界)高速公路避險(xiǎn)車道設(shè)計(jì)

        2011-07-30 11:31:12王武生魏莉娜
        湖南交通科技 2011年3期
        關(guān)鍵詞:失控車道邊坡

        王武生,魏莉娜

        (湖南省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院,湖南長(zhǎng)沙 410008)

        1 項(xiàng)目背景

        懷化至通道(湘桂界)高速公路的隴城至湘桂省界段位于湖南省通道縣境內(nèi)。該路段地勢(shì)北高南低,山峰聳立,河谷深切,相對(duì)高差一般在數(shù)十米至600 m之間。地形沖溝縱橫發(fā)育、其溝谷形態(tài)多呈為典型的“V”型或“U”型。

        該路段設(shè)計(jì)速度采用80 km/h,路基寬度采用24.5 m,存在兩處連續(xù)下坡:

        1)k185+400~k190+900:該段連續(xù)下坡長(zhǎng)度為5.5 km,設(shè)計(jì)高程從 539.432 m 下降到 402.796 m,共克服高差136.636 m,平均縱坡為2.48%。

        2)k192+700~k199+000:該段連續(xù)下坡長(zhǎng)度為 6.30 km,設(shè)計(jì)高程從409.196 m 下降到232.396 m,共克服高差176.8 m,平均縱坡為2.81%。

        對(duì)于這種連續(xù)下坡路段,關(guān)系到整條高速公路的運(yùn)營(yíng)安全。特別是2008年初湖南發(fā)生罕見(jiàn)冰災(zāi),高速公路的抗災(zāi)能力、通行能力和安全保障得到各方前所未有的關(guān)注。基于“用戶第一,行者為本”的新理念,為確保高速公路的運(yùn)營(yíng)安全,在 k190+500、k198+150設(shè)置了兩處避險(xiǎn)車道。

        2 避險(xiǎn)車道設(shè)計(jì)

        2.1 平面設(shè)計(jì)

        避險(xiǎn)車道主要是為剎車失控車輛設(shè)計(jì)的,其平面線形應(yīng)是直線。以前國(guó)內(nèi)外某些山區(qū)公路的避險(xiǎn)車道采用過(guò)小半徑曲線,有可能是參照互通立交的出口匝道設(shè)計(jì)線形的結(jié)果;然而剎車失控車輛很難適應(yīng)曲線線形,容易造成翻車等事故。

        另外避險(xiǎn)車道的駛出角應(yīng)盡可能小,以便使失控車輛更容易地駛?cè)?。美?guó)已建成的避險(xiǎn)車道設(shè)計(jì)相關(guān)資料表明,避險(xiǎn)車道的駛出角一般小于10°,以小于5°居多。

        本項(xiàng)目?jī)商幈茈U(xiǎn)車道均位于左轉(zhuǎn)曲線路段,均布置成直線型,入口均保證了足夠的視距以使失控車輛能高速安全的駛?cè)?。k190+500、k198+150兩處避險(xiǎn)車道的駛出角分別為4°和7°(均小于10°),圖1為k190+500處避險(xiǎn)車道平面圖。

        為方便施工,參照互通立交中匝道設(shè)計(jì),平面設(shè)計(jì)還應(yīng)包括避險(xiǎn)車道線位數(shù)據(jù)表和楔形端對(duì)應(yīng)主線避險(xiǎn)車道數(shù)據(jù)表,見(jiàn)表1、表2。

        2.2 縱面設(shè)計(jì)

        避險(xiǎn)車道的縱坡是避險(xiǎn)車道設(shè)計(jì)的重要因素,其確定要根據(jù)附近的地形條件。如果縱坡過(guò)小,需要比較長(zhǎng)的制動(dòng)坡床,存在地形條件滿足不了長(zhǎng)度要求的情況;如果縱坡過(guò)大,制動(dòng)坡床長(zhǎng)度較短,容易使駕駛員產(chǎn)生不能安全停車的錯(cuò)覺(jué)。

        避險(xiǎn)車道的長(zhǎng)度需要根據(jù)失控車輛駛?cè)胨俣取⒈茈U(xiǎn)車道縱坡以及制動(dòng)坡床材料綜合確定。避險(xiǎn)車道長(zhǎng)度計(jì)算公式為:

        式中:L為制動(dòng)坡床的最小長(zhǎng)度,m;V為失控車輛駛?cè)氡茈U(xiǎn)車道的速度,貨車按100 km/h、110 km/h計(jì)算;R為制動(dòng)坡床材料的滾動(dòng)阻力系數(shù);α為制動(dòng)坡床縱坡,以代數(shù)值表示。

        圖1 k190+500處避險(xiǎn)車道平面圖

        表1 避險(xiǎn)車道線位數(shù)據(jù)表

        表2 楔形端對(duì)應(yīng)主線避險(xiǎn)車道數(shù)據(jù)表

        本項(xiàng)目?jī)商幈茈U(xiǎn)車道制動(dòng)坡床集料均是采用清潔的豆礫石,根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn),豆礫石的滾動(dòng)阻力系數(shù)為0.25。結(jié)合避險(xiǎn)車道附近的地形,k190+500、k198+150兩處避險(xiǎn)車道制動(dòng)坡床分別采用10%和15%的上坡,制動(dòng)坡床長(zhǎng)度分別為220 m和160 m;避險(xiǎn)車道線位全長(zhǎng)分別為320 m和240 m。

        2.3 路基路面設(shè)計(jì)

        2.3.1 路基

        制動(dòng)坡床路段路基總寬度為11.5 m,其中制動(dòng)坡床寬度6.0 m,服務(wù)道路寬度4.0 m,兩側(cè)各設(shè)0.75 m的土路肩,具體見(jiàn)路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖(圖2與圖3)。

        路基邊坡設(shè)置分別為:右側(cè)填方邊坡1∶1.5~1 ∶2.0、挖方邊坡 1 ∶0.75 ~1 ∶1.25 的自然放坡;左側(cè)根據(jù)避險(xiǎn)車道和主線之間的間距和高差順勢(shì)逐漸變化坡率。

        2.3.2 路面

        本項(xiàng)目避險(xiǎn)車道制動(dòng)坡床集料采用清潔的豆礫石(粒徑 φ =15~25 mm),厚度 0.6 m,其基層為34 cm厚水泥穩(wěn)定碎石;服務(wù)道路面層為4 cm厚AC-13瀝青混凝土和6 cm厚AC-16瀝青混凝土,基層為34 cm厚水泥穩(wěn)定碎石,底基層為15 cm厚級(jí)配碎石。與本項(xiàng)目高速公路銜接過(guò)渡的其余變寬路段,參考互通立交設(shè)計(jì),采用同高速公路相同的路面結(jié)構(gòu)(瀝青混凝土路面)。

        本項(xiàng)目避險(xiǎn)車道入口處制動(dòng)坡床鋪筑厚度較薄為0.1 m,設(shè)置了30 m長(zhǎng)的漸變段完成制動(dòng)坡床集料厚度的過(guò)渡。

        圖2 填方路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖(單位:cm)

        圖3 挖方路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖(單位:cm)

        2.4 排水設(shè)計(jì)

        避險(xiǎn)車道排水設(shè)計(jì)時(shí),以與高速公路排水系統(tǒng)順暢銜接為基本原則。

        利用避險(xiǎn)車道右側(cè)的邊溝和排水溝,結(jié)合地形,將水流引向避險(xiǎn)車道右側(cè)的最低點(diǎn),設(shè)置橫向排水設(shè)施(如蓋板涵、圓管涵等),再將水流引向高速公路左側(cè)排水溝;利用高速公路右側(cè)邊溝,將避險(xiǎn)車道左側(cè)邊坡匯水引走,使水流得到疏浚。

        另一方面,為了排出制動(dòng)坡床集水和防止制動(dòng)路床集水浸入路基,影響高速公路主線路基強(qiáng)度,需要在制動(dòng)路床基層下設(shè)置防水層和滲溝等。

        2.5 防護(hù)工程

        由于避險(xiǎn)車道和主線之間存在間距及高差,在主線路基右側(cè),特別是避險(xiǎn)車道處于填方地段,相當(dāng)于形成一段路塹邊坡。

        對(duì)于高速公路主線與避險(xiǎn)車道之間的“路塹”邊坡,根據(jù)地質(zhì)、地形等條件,k190+500處避險(xiǎn)車道采用鋼筋混凝土方格骨架錨桿進(jìn)行防護(hù)(如圖4),k198+150處避險(xiǎn)車道則采用加筋格賓擋墻進(jìn)行防護(hù)(如圖5)。

        對(duì)于加筋格賓擋墻,通過(guò)插技、噴播等綠化技術(shù),結(jié)合植物可以吸收高強(qiáng)音的能力,可以促進(jìn)環(huán)境重建,也能有效降低噪音。對(duì)于鋼筋混凝土方格骨架錨桿護(hù)坡,通過(guò)在坡面種草等綠化措施,也可以最大限度地保護(hù)環(huán)境,達(dá)到改善和美化的環(huán)境目的。

        2.6 交通工程

        為保證避險(xiǎn)車道積極有效地發(fā)揮作用,建議參照互通立交出口預(yù)告標(biāo)志設(shè)置避險(xiǎn)車道預(yù)告標(biāo)志,即在前2 km、前1 km、前500 m設(shè)置3塊預(yù)告標(biāo)志,為失控車輛提供避險(xiǎn)預(yù)告信息;在避險(xiǎn)車道入口處設(shè)置“避險(xiǎn)車道”專用標(biāo)志,誘導(dǎo)車輛進(jìn)入避險(xiǎn)車道。

        在避險(xiǎn)車道服務(wù)道路右側(cè)適當(dāng)位置設(shè)置本高速公路報(bào)警救助電話標(biāo)牌、緊急離開(kāi)標(biāo)志標(biāo)牌等,以避免和防止二次碰撞等事故的發(fā)生。

        建議在k185+400、k192+700(即連續(xù)下坡路段坡頂)設(shè)置兩處道路信息預(yù)告標(biāo)志,以向車輛提供道路信息(連續(xù)下坡坡度及長(zhǎng)度、避險(xiǎn)車道位置等),使駕駛?cè)藛T早點(diǎn)做到心中有數(shù)。

        圖4 鋼筋混凝土方格骨架錨桿護(hù)坡

        圖5 加筋格賓擋墻(單位:cm)

        避險(xiǎn)車道上述標(biāo)志標(biāo)牌的設(shè)計(jì)及安裝應(yīng)嚴(yán)格按照《道路交通標(biāo)志和標(biāo)線》(GB 5768.1-2009)的要求執(zhí)行。

        3 結(jié)語(yǔ)

        避險(xiǎn)車道作為一種被動(dòng)應(yīng)急措施,在西部山區(qū)高速公路的設(shè)計(jì)階段應(yīng)該受到設(shè)計(jì)人員的高度重視。從安全的角度來(lái)說(shuō),避險(xiǎn)車道的設(shè)計(jì)內(nèi)容,還應(yīng)該包括場(chǎng)地照明、救險(xiǎn)錨栓和護(hù)欄(制動(dòng)坡床一側(cè)采用混凝土護(hù)欄、服務(wù)車道一側(cè)采用波形護(hù)欄)等等。

        在避險(xiǎn)車道交付使用后,為了充分發(fā)揮其避險(xiǎn)功能,失控車輛進(jìn)入避險(xiǎn)后,交警、養(yǎng)護(hù)人員應(yīng)及時(shí)清理事故現(xiàn)場(chǎng),對(duì)制動(dòng)坡床集料整平,對(duì)避險(xiǎn)車道周邊的構(gòu)造物進(jìn)行維修,使之始終處于完好狀態(tài)。

        [1]JTG D20-2006,公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

        [2]陳勝營(yíng),汪亞干,張劍飛.公路設(shè)計(jì)指南[M].北京:人民交通出版社,2000.

        [3]交通部公路司.新理念公路設(shè)計(jì)指南(2005版)[M].北京:人民交通出版社,2005.

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