劉孝康
摘要:近年來,隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,作為展現(xiàn)國家綜合實力迅速提升的標(biāo)志,公路建設(shè)規(guī)模得到了長足的推動與進(jìn)步。但大量的公路建設(shè)完畢后投入運營通車的同時,公路交通事故發(fā)生的概率正在逐年上升,公路交通安全形勢十分嚴(yán)峻。在公路交通安全的影響因素中,公路路線設(shè)計就是其中一個重要的因素。因此,研究公路線路設(shè)計中安全評價指標(biāo)具有重要的意義。本文就此展開分析、探討。
關(guān)鍵詞:公路;路線設(shè)計;安全評價指標(biāo)
近年來,我國公路安全問題形式不容樂觀。業(yè)內(nèi)人士都知道,公路交通事故發(fā)生的影響因素與公路自身條件,特別是公路的幾何條件有著緊密的關(guān)系。良好的線路設(shè)計是公路行車安全的重要保障。為此,國家交通部提出了一套“安全、環(huán)保、舒適、和諧”的新設(shè)計理念。公路路線設(shè)計安全性評價是一種在公路規(guī)劃、設(shè)計階段找出公路線路存在的安全隱患并及時修改的技術(shù)。本文對榆商線榆林至綏德高速公路的設(shè)計資料展開分析,結(jié)合公路設(shè)計規(guī)范和公路安全性評價指南,對該公路設(shè)計的主要技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行綜合評價。
一、工程簡介
榆商線陜西省高速公路網(wǎng)規(guī)劃中的一條縱向線,是連接陜北與關(guān)中地區(qū)的第二條高速公路通道。榆林至綏德高速公路是榆商線的重要組成部分,該項目溝通了榆林市的榆陽區(qū)、米脂縣和綏德縣,穿越了榆米綏鹽化工區(qū),為榆林市又增加了一條南北運輸大通道,對于榆林市加快能源化工基地的建設(shè)和榆林市經(jīng)濟(jì)騰飛具有十分重要的作用。
路線起于榆林市榆陽區(qū)牛家梁鄉(xiāng),通過樞紐立交與正在建設(shè)的榆神高速公路相接,至于綏德縣史家灣,設(shè)樞紐立交與青銀高速公路相交,路線全長118.809公里,總投資68.07億元。該項目全線采用雙向四車道,路基寬26米(24.5,米),設(shè)計速度為100(80)公里/小時。
二、總體評價
1、設(shè)計符合性評價。為保證該公路在通車后的運營安全, 我們根據(jù)現(xiàn)行公路相關(guān)規(guī)范來對該項目設(shè)計成果進(jìn)行技術(shù)指標(biāo)評價。榆林至綏德高速公路設(shè)計速度為100(80)公里/小時,線路全長118.809公里。就平面線形分析:其最小平曲線半徑為1000(710)米,大于公路路線設(shè)計規(guī)范規(guī)定的的700(400)米;同方向曲線間最短直線長度702(602)米,反向曲線間最短直線長度232(445)米,都符合公路路線設(shè)計規(guī)范要求,直線最大長度2124(1220)米,也基本滿足規(guī)范小于2000(1600)米的要求。豎曲線最小半徑:凸形16000(25000)米,凹形12000(16000)米,最大縱坡為3.0%(2.35%),均小于規(guī)范規(guī)定值。
2、運行速度協(xié)調(diào)性評價。它是對相鄰兩路段(平面、縱斷面、橫斷面指標(biāo)不同)運行速度的變化值進(jìn)行評價其線形設(shè)計是否一致性的重要指標(biāo)。對于運行速度可參考公路項目安全性評價指南。經(jīng)過計算分析確定本項目的運行速度協(xié)調(diào)性良好。
3、設(shè)計速度與運行速度協(xié)調(diào)性評價。它是對同一路段的設(shè)計車速與運行速度的差值進(jìn)行評價。當(dāng)同一路段的設(shè)計車速與運行速度的差值大于20公里/小時時,應(yīng)按運行速度對該路段的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行安全性驗算。榆林至綏德高速公路的全線設(shè)計車速為100(80)公里/小時,小客車預(yù)測運行速度與設(shè)計速度之差在20公里/小時左右,大貨車預(yù)測運行速度與設(shè)計速度之差超出了20公里/小時。
三、路線評價
1、長直線路段。一般來說,公路的直線長度應(yīng)在設(shè)計速度的二十倍以內(nèi)。傳統(tǒng)的公路線路設(shè)計認(rèn)為直線是最好的線形,因為直線容易布置,而且兩點之間線路最短。但是實踐表明:司機(jī)在長直線上高速行車容易產(chǎn)生視覺疲勞,而且司機(jī)在長直線公路上會急于加速行駛而造成惡性交通事故的發(fā)生。因此,許多國家都對此進(jìn)行了限制。例如法國規(guī)定的是要在行車速度的二十倍以內(nèi);而對于美國和俄羅斯這樣國土面積大但人少的國家,采用的是加寬中央分隔帶、設(shè)置低路堤緩邊坡的方法。我國在這方面與法國相近,最大直線長度一般在行車速度的二十倍以內(nèi)。因此,本項目的直線長度在兩千米以內(nèi)。
2、短直線路段。同向曲線間的最小直線長度以不小于設(shè)計速度的六倍為宜,小于時在視覺上容易產(chǎn)生把直線和兩端曲線看成反向彎曲的錯覺,形成所謂的斷背曲線,這容易導(dǎo)致司機(jī)駕駛出錯。本路段同向最小直線長度分別為702(602)米,滿足規(guī)范要求。反向曲線之間的直線過短,對超高和加寬緩和段的設(shè)置及駕駛員操作的方便性會帶來不良影響,行車也是不安全的。本路段反向最小直線長度分別為232(445)米,雖然滿足各自設(shè)計車速的要求,但為行車舒適期間,筆者建議調(diào)整線形,或采取一些提示性的標(biāo)志來提醒駕駛員注意。
3、對平曲線半徑的評價與檢驗。公路路線設(shè)計規(guī)范,是根據(jù)車輛在設(shè)計速度行駛中其安全、舒適性的要求來確定圓曲線的最小半徑值的。根據(jù)國內(nèi)外實際經(jīng)驗,在100公里/小時的速度下,其橫向力系數(shù)約為0.045,小于一般值(0.05-0.06);若在120公里/小時的速度下,其橫向力系數(shù)最高可達(dá)0.085,大于一般值,這對行車的安全性與舒適性是不利的。此外,一旦車輛行駛速度過高,局部路段會出現(xiàn)反超高的現(xiàn)象。筆者建議:低于5000米的曲線路段應(yīng)設(shè)置超高;對于超高偏小的路段,應(yīng)將超高值增大百分之一左右。
4、對縱斷面的評價與檢驗。我們都知道,路線的長短、公路運行情況的好壞、行車的安全性等都與最大縱坡度息息相關(guān)。當(dāng)車輛在較陡的路線上行駛時,需要增大牽引力來克服強(qiáng)大的阻力,這樣車輛行駛速度就會降低;一旦還是較長的陡坡,會造成汽車運轉(zhuǎn)不暢的情況發(fā)生,如水箱沸騰、氣壓受阻等,甚至還可能導(dǎo)致汽車發(fā)動機(jī)熄火,極易造成安全事故的產(chǎn)生;當(dāng)遇到從陡坡往下行駛的情況,汽車會因為制動次數(shù)過頻繁而引起制動器發(fā)熱停止工作,這樣也極易引發(fā)交通事故。公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:設(shè)計速度為100公里/小時的公路其最大縱坡不超過4%;設(shè)計速度為80公里/小時的公路其最大縱坡不超過5%。另外,在長坡的情況下,如果公路縱斷面上的變坡點過多,這會導(dǎo)致車輛在行駛過程中容易顛簸,此外,要根據(jù)行車視距的要求來確定兩凸型變坡點間的距離。根據(jù)規(guī)范要求:設(shè)計速度 100公里/小時的公路其最小坡長為250米;設(shè)計速度為80公里/小時的公路其最小坡長為200米,因此,本路段所有坡長均滿足最短坡長要求。
5、豎曲線半徑。從前文得知,該路段設(shè)計車速為100(80)公里/小時,其豎曲線半徑不僅滿足規(guī)范要求的凹形豎曲線最小半徑以及凸形豎曲線最小半徑值,亦滿足視距所要求的豎曲線半徑值,行車舒適安全。
6、對合成坡度的評價與檢驗。它的作用在于盡可能地避免因為由于陡坡與急轉(zhuǎn)彎組合而成的路線對行車帶來的不利影響。本路段最大縱坡坡度為3.0%(2.35%),最大的超高橫坡度為4.0%, 當(dāng)兩者都取極限時,合成坡度約為5%(4.64%),低于規(guī)范要求的10%(10.5%)及積雪、冰凍地區(qū)小于8%的規(guī)定。
7、路基橫斷面寬度。本項目采用全線路基寬26(24.5)米,行車道寬15米, 硬路肩寬6(5)米, 中間帶寬2米, 土路肩寬0.75m。對于中央分隔帶視距不足的路段,可將其寬度增加到3.5m,以確保內(nèi)側(cè)車道車輛行駛時的視距要求。
結(jié)語
公路線路安全性評價是公路安全系統(tǒng)工程的重要組成部分。本文采用“安全、環(huán)保、舒適、和諧”的新設(shè)計理念,結(jié)合榆林至綏德高速公路設(shè)計資料,從運行速度協(xié)調(diào)性、設(shè)計速度與運行速度協(xié)調(diào)性、路線評價中長直線路段、短直線路段等幾個方面作了簡單的論述。希望本文起到拋磚引玉的作用。
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