王立永,張慧杰,徐寶林
(中國公路工程咨詢集團有限公司)
路線安全性評價技術在成武高速公路中的應用
王立永,張慧杰,徐寶林
(中國公路工程咨詢集團有限公司)
按照公路項目安全性評價指南,對成縣至武都高速公路初步設計路線的平面、縱面、橫斷面以及視距等主要特征指標進行了綜合評價,找出了其中不符合規(guī)范的技術指標和潛在的事故隱患路段,并提出了綜合處理措施。
安全性評價;運行速度;設計指標
成縣至武都高速(以下簡稱“本項目”)是甘肅省平涼至武都高速公路中的一段。本項目是甘肅南部山區(qū)的骨架路網,是甘肅省高速公路網在甘肅南部地區(qū)的重要組成部分,是甘肅南部經濟帶的公路運輸大動脈,在甘肅省干線公路網中具有特殊的地位和作用。
本項目(第三合同段)路線全長28.664 km,采用設計速度80 km/h,四車道高速公路標準建設。設計標準、平縱面指標符合性評價如表1、表2。
表1 設計標準符合性評價表
由表1及表2可知,本路段總體設計采用的平、縱、橫斷面指標均滿足現(xiàn)行標準、規(guī)范的規(guī)定要求。
表2 路線指標符合性評價
按照《公路項目安全性評價指南》運行速度計算方法,對本項目運行速度進行計算,根據(jù)計算結果進行運行速度協(xié)調性檢驗評價。
圖1 主線正向(右側)運行速度圖
圖2 主線反向(左側)運行速度圖
從圖1、2可以看出:該項目的運行速度計算結果中運行速度差∣△V85∣絕大部分路段均小于10 km/h、運行速度協(xié)調性良好;無運行速度差∣△V85∣>20 km/h速度協(xié)調性不良的路段。K62+000~K64+300路段大貨車反向∣△V85∣為12.9 km/h,在10~20 km/h之間,主要是上坡路段減速和駛離縱坡路段后加速至期望車速所致,運行速度協(xié)調性較好,該段受地形限制調整縱坡工程量增加較多無必要,可設置必要警告標志確保貨車運營安全。
(1)平曲線半徑。
采用運行速度計算平曲線半徑的公式如下
式中:R為路段運行速度要求的平曲線半徑,m;V85為運行速度的計算值,km/h;μ為橫向力系數(shù);i為路拱橫坡度,%。
表3 運行速度與相應極限最小半徑一覽表
小客車的運行速度較高,需要的曲線半徑較大,故在平曲線的半徑評價中對小客車運行速度進行評價。
根據(jù)V85計算相應平曲線半徑的最小極限半徑,以檢測設計中相應點的半徑的合理性。本項目小汽車若按120 km/h行駛對應RV85為700 m,項目全線平曲線最小半徑Rmin=1 000 m,沒有R<RV85的路段,建議以運行速度的標準來設置相應的超高值。
(2)緩和曲線長度。
緩和曲線的最小長度應滿足3 s行程的距離要求,項目全線緩和曲線長度均不小于110 m,滿足規(guī)范要求。
表4 回旋線最小長度
(1)坡長、坡度評價。
全線小客車的正向、反向運行速度基本在110~120 km/h,運行速度較高。120 km/h對應的最大縱坡4%、最大坡長700 m;100 km/h對應的最大縱坡5%、最大坡長600 m,4%時對應最大坡長為800 m;本項目K62+010~K62+800路段反向運行速度113~120 km/h,縱坡為3.90%/790 m,不滿足運行速度120 km/h的下坡坡度要求,滿足100 km/h的下坡坡度要求。
(2)豎曲線評價。
全線小客車的正向(南行)、反向(北行)運行速度基本在110~120 km/h,運行速度較高。120 km/h對應的極限最小豎曲線半徑:凸形豎曲線為11 000 m、凹形豎曲線半徑為4 000 m、豎曲線長度的最小值250 m;100 km/h對應的極限最小豎曲線半徑:凸形豎曲線為6 500 m,凹形豎曲線半徑為3 000 m、豎曲線長度的最小值210 m。
本項目豎曲線:凸曲線最小半徑為8 000 m、凹曲線最小半徑為9 000 m、豎曲線最小長度300 m,均滿足100 km/h運行速度曲線指標要求,凸曲線最小半徑不滿足120 km/h時的指標要求。
K73+218.166~K74+288以及K77+471.782~K78+326.122段平曲線半徑R≤1 200時,由于左側中央分割帶護欄等的遮擋,小客車的視距低于160 m(設計速度100 km/m對應的視距要求),左偏小半徑(R≤1200)路段宜將中央分隔帶處的護欄向左側里移,增加行車道左側的路緣帶寬度,以保證左偏小半徑曲線視距的需求,同時設置減速(指示)標志或限速(禁令)標志。
由于項目全線正反運行速度基本在110~120 km/h,下階段平曲線超高橫坡度設計時適當對超高進行加強,取“規(guī)范”規(guī)定的設計上限。在長上坡長下坡路段,根據(jù)正反向運行速度,同一圓曲線左右側設置不同的超高,對下坡方向的超高進行加強1%。全線平曲線半徑R=1 000 m的段落共有4處,建議對于這4段設置5%的超高,有條件增長緩和曲線設置。
右側硬路肩寬度為2.5 m,可不考慮設置緊急停車帶。
本項目米倉隧道出口至朱家溝溝口K60+570~YK64+100,平均縱坡為-2.8%/4.03 km。若考慮米倉山隧道(長8.32 km)為人字形坡,則此段連續(xù)下坡長度達8.35 km,加之大型車比例較大,建議在此段設置1處避險車道。
公路上行縱坡的大小對大行車輛的運行速度影響很大。當縱坡越大,坡長越長時,車速降低也越多,通行能力也隨之降低越顯著。
通過運行速度計算,本路段載重汽車的運行速度均高于50 km/h,可不考慮設置爬坡車道。
(1)建議該路段進行限速控制,小汽車限速100 km/h,大客車限速80 km/h。
(2)建議該路段中適當增加平曲線超高橫坡度,取規(guī)范規(guī)定的設計上限。
(3)為保證大貨車運行安全,建議在朱家溝內K63+500附近設置1處避險車道。
(4)對照運行速度,慎重處理不滿足其運行速度對應規(guī)定的各項技術指標的路段(K62+000~K64+300),盡量通過調整相應技術指標和服務設施位置、完善標志標線和安全設施等措施改善路段的行駛條件,消除安全隱患。
(4)互通立交、服務區(qū)、停車區(qū)、避險車道、特大橋、大橋等大型工點前、后設置必要的速度指示標志和警告標志。
(5)隧道的出入口要設計必要的指示標志、限速標志和視線誘導標志。
(6)對于挖方路段減少護欄的設置,采用暗埋的蓋板邊溝,以增加安全凈空寬度和視距要求。
[1]中華人民共和國行業(yè)標準.公路路線設計規(guī)范(JTG D20-2006)[S].北京:人民交通出版社,2006.
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U416.1
C
1008-3383(2012)04-0005-02
2011-12-21
王立永(1980-),男,黑龍江伊春人,工程師。