趙韜

摘 要：山區(qū)高速公路較為復(fù)雜、危險(xiǎn)，但其對(duì)于山區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展至關(guān)重要，因而在山區(qū)高速公路的路線(xiàn)設(shè)計(jì)時(shí)，首要考慮的問(wèn)題即是安全性，論文將結(jié)合已有的研究經(jīng)驗(yàn)，分析運(yùn)行速度、設(shè)計(jì)速度、運(yùn)行路線(xiàn)設(shè)計(jì)等，并結(jié)合具體的案例進(jìn)行分析，為相關(guān)的研究提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：運(yùn)行安全；山區(qū)；高速公路；路線(xiàn)設(shè)計(jì)

1 運(yùn)行速度與設(shè)計(jì)速度

傳統(tǒng)的高速公路路線(xiàn)設(shè)計(jì)即為設(shè)計(jì)速度法，結(jié)合工程的規(guī)模和地形，在規(guī)范的指標(biāo)內(nèi)選定設(shè)計(jì)參數(shù)，用高指標(biāo)來(lái)獲取最大的運(yùn)行性能。設(shè)計(jì)的速度一旦選定，高速公路中的要素如縱波、超高、視距、豎曲線(xiàn)半徑等指標(biāo)均與設(shè)計(jì)速度配合，以取得均衡。但是設(shè)計(jì)速度的方法不能保證線(xiàn)形標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一，實(shí)際的行使速度總是隨著駕駛員特性、車(chē)輛動(dòng)力性能和公路線(xiàn)形等條件發(fā)生改變。而采用運(yùn)行速度法進(jìn)行路線(xiàn)設(shè)計(jì)較傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)速度法更為安全，被各發(fā)達(dá)國(guó)家廣泛使用，如英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)等，而我國(guó)一直在沿用設(shè)計(jì)速度法進(jìn)行路線(xiàn)設(shè)計(jì)，具有一定的局限性。

運(yùn)行速度是以車(chē)輛的實(shí)際行駛速度作為設(shè)計(jì)速度，考慮了絕大多數(shù)駕駛員的心理需求，有效的保證了路線(xiàn)相關(guān)的要素，如超高、縱波、視距和豎曲線(xiàn)半徑等，這些要素與設(shè)計(jì)速度相互配合，獲得一致、均衡的設(shè)計(jì)。高速公路上的平、縱技術(shù)指標(biāo)的變化大的區(qū)段，運(yùn)行速度的變化也非常大。實(shí)踐已知，當(dāng)設(shè)計(jì)速度和運(yùn)行速度相差20Km/h，發(fā)生交通事故的幾率就比較高。一般采用運(yùn)行速度進(jìn)行檢驗(yàn)的情況：平、縱線(xiàn)形組合有異議的路段，受條件限制而采用平、縱指標(biāo)極值（最大值或最小值）的路段，實(shí)際行駛速度與設(shè)計(jì)速度差別較大的路段。

從以往的研究得出，設(shè)計(jì)速度為60Km/h到80Km/h左右的路段，小客車(chē)的實(shí)際運(yùn)行速度超出設(shè)計(jì)速度17Km/h左右；設(shè)計(jì)速度為100Km/h到120Km/h左右的路段，小客車(chē)的實(shí)際運(yùn)行速度與設(shè)計(jì)速度相差不大，但是大貨車(chē)的實(shí)際運(yùn)行速度要低于設(shè)計(jì)速度20Km/h左右。山區(qū)高速公路的路線(xiàn)設(shè)計(jì)必須考慮實(shí)際運(yùn)行速度與設(shè)計(jì)速度的差別，嚴(yán)格限制長(zhǎng)直線(xiàn)、大半徑平曲線(xiàn)、最小平曲線(xiàn)半徑的運(yùn)用，從根本上解決運(yùn)行速度的突變。此外，山區(qū)重載交通高速公路，應(yīng)當(dāng)分車(chē)道限速行駛、增設(shè)爬坡車(chē)道等，以改善運(yùn)行速度。

2 基于運(yùn)行安全的山區(qū)高速公路運(yùn)行速度的路線(xiàn)設(shè)計(jì)

2.1 視距。視距是車(chē)輛運(yùn)行中最為重要直接的元素，基于運(yùn)行安全的車(chē)輛停車(chē)視距，要在設(shè)計(jì)速度基礎(chǔ)上所得的停車(chē)視距進(jìn)行修正，現(xiàn)行公路的設(shè)計(jì)規(guī)范指出，對(duì)于設(shè)計(jì)速度為80Km/h和100Km/h的高速公路，貨車(chē)停車(chē)視距應(yīng)當(dāng)為125m和180m，但是某些路段滿(mǎn)足不了貨車(chē)停車(chē)視距的要求，因而采用該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)貨車(chē)的停車(chē)視距進(jìn)行檢驗(yàn)十分必要。

2.2 超高。在現(xiàn)有的路線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，積雪冰凍地區(qū)按6%，一般地區(qū)按最大超高值8%計(jì)算曲線(xiàn)超高值。對(duì)于不同的設(shè)計(jì)速度，要從實(shí)際出發(fā)，結(jié)合車(chē)輛運(yùn)行的速度確定合理的超高。如果高速公路運(yùn)行的主要是大貨車(chē)，要研究其實(shí)際的運(yùn)行速度，選擇合理的超高，避免車(chē)輛向曲線(xiàn)內(nèi)側(cè)滑移而側(cè)翻；如果以小客車(chē)為主，其超高應(yīng)加強(qiáng)1.5%左右。

2.3 平曲線(xiàn)半徑。平曲線(xiàn)半徑的選擇要確保行駛的舒適性和安全性，平曲線(xiàn)最小半徑的一般值和極限值的區(qū)別在于曲線(xiàn)行車(chē)的舒適性差異，限制極限最小平曲線(xiàn)半徑，盡量少采用與極限最小接近的值，以免運(yùn)行速度出現(xiàn)很大的變化。此外，還要限制平曲線(xiàn)大半徑的運(yùn)用，以限制小客車(chē)高速行駛的情況。

2.4 隧道線(xiàn)形。為了確保隧道內(nèi)的安全行駛，要避免內(nèi)部設(shè)置S形反向曲線(xiàn)，并且反向曲線(xiàn)的設(shè)置要盡量緩和，可以采用直線(xiàn)進(jìn)行過(guò)渡。車(chē)輛在接近凹形豎曲線(xiàn)底部和凸形豎曲線(xiàn)頂部時(shí)，前方的視距會(huì)相應(yīng)的減小，駛?cè)胨淼罆r(shí)要經(jīng)過(guò)變坡點(diǎn)，存在安全風(fēng)險(xiǎn)。在隧道的線(xiàn)形設(shè)計(jì)中，為了防止駕駛員過(guò)早發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)大隧道口加速行駛，要避免洞口附近小半徑圓曲線(xiàn)和長(zhǎng)大下坡的不利組合，路線(xiàn)設(shè)計(jì)時(shí)駕駛員發(fā)現(xiàn)洞口至行駛到洞口的時(shí)間一般控制在18s左右。此外，長(zhǎng)大隧道出口平曲線(xiàn)半徑不能超過(guò)3Km，縱坡盡量小，隧道內(nèi)縱坡控制在2.3%左右。

2.5 縱坡及連續(xù)縱坡。在設(shè)計(jì)縱斷面時(shí)，即使完全符合坡長(zhǎng)限制、最大縱坡和緩和坡段的要求，仍然不能保證實(shí)際的使用質(zhì)量。有許多山區(qū)高速公路由于平均縱坡大，在上坡時(shí)一直使用低速檔，容易造成車(chē)輛的水箱開(kāi)鍋，下坡時(shí)剎車(chē)失靈容易出現(xiàn)安全事故，因而控制平均縱坡十分必要。當(dāng)路線(xiàn)設(shè)計(jì)中不可避免的需要采用連續(xù)長(zhǎng)大下坡時(shí)，要合理設(shè)置陡坡和緩和坡段，并安排避嫌車(chē)道，減少事故發(fā)生。

3 應(yīng)用案例分析

以某地的山區(qū)高速公路路線(xiàn)設(shè)計(jì)為例，該路線(xiàn)的全長(zhǎng)為69.4Km，采用雙向4車(chē)道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，路基寬度為24.5m，設(shè)計(jì)速度為80Km/h，為典型的山區(qū)重載交通道路。論文基于運(yùn)行安全的路線(xiàn)設(shè)計(jì)需要，從各影響因素進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析：

3.1 超高：由于是典型的重載交通道路，重車(chē)行駛的比率較大，從上述的分析可以，重載車(chē)輛的運(yùn)行速度要低于設(shè)計(jì)速度，如果僅僅是從小客車(chē)的舒適性考慮，提高超高值，將不利于大貨車(chē)的運(yùn)行安全，因而超高按照設(shè)計(jì)速度取值，不進(jìn)行超高加強(qiáng)設(shè)計(jì)。

3.2 連續(xù)縱坡：考慮到某段地勢(shì)陡峻，需要在陡壁上布線(xiàn)，會(huì)給施工帶來(lái)很大的困難，如構(gòu)造物施工、設(shè)備鋪設(shè)等問(wèn)題。針對(duì)該路段南岸方案縱坡較大的特點(diǎn)（最大縱坡4.0%，平均縱坡3.3%），存在隧道多、施工條件差、環(huán)境破壞嚴(yán)重等問(wèn)題，可以采用北岸布線(xiàn)方案。北岸布線(xiàn)后，可以避免高填挖深帶來(lái)的地質(zhì)病害，減少對(duì)環(huán)境的破壞，并且解決了連續(xù)縱坡的問(wèn)題，最大縱坡為2.5%，平均縱坡為1.8%，確保了行車(chē)的安全性。

3.3 隧道線(xiàn)形：根據(jù)隧道布設(shè)的情況，對(duì)全隧道進(jìn)出口路段的平、總線(xiàn)形組合進(jìn)行檢驗(yàn)，要求在隧道內(nèi)外，運(yùn)行速度行程范圍內(nèi)的線(xiàn)形保持一致性，至少行車(chē)3s以上。采用80Km/h的行車(chē)速度對(duì)全線(xiàn)隧道進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)6處隧道出口存在小偏角的問(wèn)題（為7°），某處的隧道進(jìn)口平曲線(xiàn)半徑僅有910m。優(yōu)化后，隧道出口偏角控制在15°，進(jìn)口平曲線(xiàn)半徑為1200m，滿(mǎn)足隧道設(shè)計(jì)的要求，可以保證安全行駛的需要。

3.4 視距：視距是高速公路檢查的一個(gè)重要元素，采用設(shè)計(jì)速度80Km/h，分別對(duì)大貨車(chē)、小客車(chē)進(jìn)行停車(chē)視距的檢驗(yàn)，經(jīng)過(guò)計(jì)算之后，大貨車(chē)和小客車(chē)的視距都滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，不需要對(duì)橫斷面進(jìn)行加寬。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，高速公路的建設(shè)速度非?？欤踩〉昧送怀龅某删?。作為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)工程，高速公路發(fā)揮的作用是顯而易見(jiàn)的，但是由于我國(guó)的地質(zhì)地貌比較多樣，高速公路的建設(shè)非常復(fù)雜。山區(qū)高速公路的設(shè)計(jì)和施工一直是一個(gè)難點(diǎn)，由于工程的復(fù)雜性，實(shí)際建成通車(chē)后存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，因而基于安全運(yùn)行的路線(xiàn)設(shè)計(jì)具有現(xiàn)實(shí)意義。

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