摘" 要:針對(duì)中國(guó)企業(yè)在塞爾維亞進(jìn)行公路設(shè)計(jì)所面臨的挑戰(zhàn),對(duì)中塞兩國(guó)在公路設(shè)計(jì)規(guī)范上的差異進(jìn)行深入分析。中國(guó)公路設(shè)計(jì)規(guī)范以JTG D30—2015《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》為核心,注重環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的同時(shí),強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)的科學(xué)性、安全性和經(jīng)濟(jì)性。塞爾維亞公路設(shè)計(jì)規(guī)范以道路設(shè)計(jì)SRDM手冊(cè)為指導(dǎo),注重實(shí)用性、操作性,同時(shí)與歐洲設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)接軌。該文通過對(duì)設(shè)計(jì)理念、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、道路等級(jí)分類、路基填料、排水設(shè)計(jì)、坡率與穩(wěn)定性、視距檢驗(yàn)理論與方法等方面的差異進(jìn)行對(duì)比分析,旨在為塞爾維亞乃至中東歐地區(qū)的中國(guó)企業(yè)公路建設(shè)提供指導(dǎo)與借鑒。
關(guān)鍵詞:公路設(shè)計(jì);設(shè)計(jì)規(guī)范;設(shè)計(jì)理念;技術(shù)標(biāo)準(zhǔn);差異性;對(duì)比分析
中圖分類號(hào):U412" " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A" " " " " 文章編號(hào):2095-2945(2025)06-0129-04
Abstract: In response to the challenges faced by Chinese enterprises in highway design in Serbia, this article conducts an in-depth analysis of the differences in highway design standards between China and Serbia. The Chinese Highway Design Code is based on JTGD30—2015 \"Specification for Design of Highway Subgrades\", which emphasizes environmental protection and sustainable development while emphasizing the scientificness, safety, and economy of design. The Serbian Highway Design Code is guided by the Road Design SRDM Manual, emphasizing practicality and operability, while aligning with European design standards. This paper aims to provide guidance and reference for highway construction for China enterprises in Serbia and even Central and Eastern Europe by comparing and analyzing the differences in design concepts, technical standards, road grade classification, subgrade fillers, drainage design, slope ratios and stability, and sight distance inspection theory and methods.
Keywords: highway design; design specification; design concept; technical standards; difference; comparative analysis
在“一帶一路”倡議的推動(dòng)下,中國(guó)企業(yè)不斷承接海外項(xiàng)目的建設(shè)和運(yùn)營(yíng),其間積極參與塞爾維亞的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。而公路設(shè)計(jì)是保證道路安全、穩(wěn)定、持久性的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其對(duì)整個(gè)公路工程的成功起著舉足輕重的作用。作為連接歐洲和亞洲的重要交通樞紐的塞爾維亞,其基礎(chǔ)設(shè)施的完善對(duì)于促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展,提高物流效率有舉足輕重的戰(zhàn)略意義。但是中國(guó)企業(yè)在塞爾維亞進(jìn)行公路設(shè)計(jì)時(shí)面臨的挑戰(zhàn)是多重的,需要適應(yīng)當(dāng)?shù)丶夹g(shù)規(guī)范的不同要求、地理環(huán)境和氣候條件的差異,以及文化差異對(duì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的沖擊等。因此,為更好地進(jìn)行公路設(shè)計(jì),中國(guó)企業(yè)還需加強(qiáng)跨文化交流,在遵循國(guó)際規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí),充分考慮當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況。因此,深入分析中塞兩國(guó)在公路設(shè)計(jì)方面的差異,對(duì)于中國(guó)企業(yè)在塞爾維亞乃至整個(gè)中東歐地區(qū)的公路設(shè)施建設(shè)具有重要的指導(dǎo)意義。
1" 中塞兩國(guó)公路設(shè)計(jì)規(guī)范概述
1.1" 中國(guó)公路設(shè)計(jì)規(guī)范概述
中國(guó)的公路設(shè)計(jì)規(guī)范是以JTG D30—2015《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》為核心的一套全面、系統(tǒng)化的規(guī)范體系。該規(guī)范涵蓋了公路設(shè)計(jì)的路線、路基、路面、排水、橋涵、隧道及交通安全設(shè)施等各個(gè)方面。其中,JTG D 30—2015《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)的科學(xué)性、安全性和經(jīng)濟(jì)性,同時(shí)注重環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展,重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)穩(wěn)定性分析、填料選擇、壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)、排水設(shè)計(jì)和環(huán)境保護(hù)等方面。
1.2" 塞爾維亞公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范概述
塞爾維亞的公路設(shè)計(jì)規(guī)范以道路設(shè)計(jì)SRDM手冊(cè)為指導(dǎo),該手冊(cè)由11大冊(cè)和63分冊(cè)組成,內(nèi)容涵蓋了從巖土和水文研究到道路設(shè)計(jì)元素、路面、土方及排水等多個(gè)方面,手冊(cè)主要內(nèi)容見表1。塞爾維亞規(guī)范在設(shè)計(jì)上更注重實(shí)用性和操作性,同時(shí)也在逐步融入歐洲的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和理念,塞爾維亞規(guī)范的主要特點(diǎn)為重技術(shù)投資文件、巖土和水文研究、道路設(shè)計(jì)元素、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參照和環(huán)保與社會(huì)因素。
2" 中塞公路設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)比分析
2.1" 設(shè)計(jì)理念對(duì)比分析
中國(guó)公路設(shè)計(jì)規(guī)范以安全性、經(jīng)濟(jì)性和可持續(xù)性為核心,具體為中國(guó)公路設(shè)計(jì)規(guī)范在設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)綜合考慮道路的幾何線形、路基路面結(jié)構(gòu)、交通量預(yù)測(cè)等因素,對(duì)于陡坡、急彎等路段,會(huì)采取設(shè)置警示標(biāo)志、減速帶、防護(hù)欄等措施,以降低交通事故風(fēng)險(xiǎn),從而確保道路在各種環(huán)境下的安全性;其次,中國(guó)規(guī)范注重成本效益分析,在設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)合理選擇材料、結(jié)構(gòu)和施工技術(shù),以及對(duì)維護(hù)和運(yùn)營(yíng)成本的長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮等,力求在滿足安全和使用功能的前提下,優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,減少成本;同時(shí),隨著環(huán)保意識(shí)的提高,中國(guó)規(guī)范在設(shè)計(jì)中越來越重視公路建設(shè)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響,會(huì)考慮節(jié)能減排、生態(tài)保護(hù)和資源循環(huán)利用,并且會(huì)優(yōu)先使用環(huán)保材料、優(yōu)化排水系統(tǒng)減少水土流失等對(duì)環(huán)境友好的設(shè)計(jì)方案。
塞爾維亞的公路設(shè)計(jì)規(guī)范同樣注重安全性和經(jīng)濟(jì)性,但更加強(qiáng)調(diào)與自然環(huán)境的和諧共存,以及融入當(dāng)?shù)匚幕厣?,具體為塞爾維亞公路設(shè)計(jì)規(guī)范在設(shè)計(jì)中會(huì)充分考慮地形地貌、植被覆蓋、野生動(dòng)物棲息地等因素,通過優(yōu)化路線選擇,避免穿越敏感生態(tài)區(qū)域,或者采用橋梁和隧道等方式減少對(duì)地表的干擾,力求減少對(duì)自然環(huán)境的破壞;其次,塞爾維亞公路設(shè)計(jì)規(guī)范鼓勵(lì)在公路設(shè)計(jì)中融入當(dāng)?shù)氐臍v史、藝術(shù)和建筑風(fēng)格,使公路成為展示當(dāng)?shù)匚幕厣妮d體;同時(shí),塞爾維亞公路設(shè)計(jì)規(guī)范傾向于使用再生材料、太陽(yáng)能照明系統(tǒng)等環(huán)境友好型材料和技術(shù),以減少公路建設(shè)對(duì)環(huán)境的影響,并提高能源利用效率。
2.2" 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比分析
2.2.1" 道路等級(jí)分類
中國(guó)道路等級(jí)分類從行政級(jí)別和功能需求兩方面進(jìn)行綜合考量,并形成一整套嚴(yán)密的等級(jí)劃分體系。按照行政級(jí)別不同,我國(guó)道路分為國(guó)道、省道、縣道和鄉(xiāng)道,同時(shí)將道路按功能進(jìn)行劃分,主要是以設(shè)計(jì)速度、路基寬度、日交通量等指標(biāo)作為依據(jù),將道路分為高速公路、一級(jí)公路、二級(jí)公路、三級(jí)公路和四級(jí)公路,以滿足不同交通需求和地理環(huán)境。
國(guó)家規(guī)模和交通發(fā)展特征在塞爾維亞的道路等級(jí)劃分中得到了體現(xiàn)。塞爾維亞在行政分類中將道路劃分為國(guó)家一級(jí)公路、國(guó)家二級(jí)公路、市政道路和街道,這些分類體現(xiàn)了公路連接國(guó)家和地方交通網(wǎng)的功能。在功能分類上,塞爾維亞道路主要分為長(zhǎng)途公路(DP)、連接道路(VP)、集散道路(SP)和服務(wù)道路(PP),根據(jù)交通流量、設(shè)計(jì)速度和道路功能來滿足不同地區(qū)的交通服務(wù)需求,其中各級(jí)道路的設(shè)計(jì)計(jì)算速度Vr見表2。
2.2.2" 路基填料對(duì)比分析
中國(guó)公路設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)路基填料有明確的強(qiáng)度和粒徑要求,如CBR值和最大干密度。塞爾維亞規(guī)范則側(cè)重于填料的變形模量和承載力,并通過Ev2靜態(tài)變形模量來確定。其中,塞爾維亞公路設(shè)計(jì)規(guī)范、中國(guó)公路設(shè)計(jì)規(guī)范中路基填料最小強(qiáng)度值、路基壓實(shí)度要求見表3和表4。
路基填料要求的差異,在設(shè)計(jì)理念和工程實(shí)踐上都體現(xiàn)了中國(guó)規(guī)范和塞爾維亞規(guī)范的不同之處。中國(guó)規(guī)范更側(cè)重于填料的物理性能和粒徑控制,而塞爾維亞規(guī)范則更側(cè)重于填料的力學(xué)性能和變形模量。塞爾維亞規(guī)范對(duì)填料的力學(xué)性能和變形模量作為填料的物理性能和粒徑控制2個(gè)方面進(jìn)行了規(guī)范。在實(shí)際高速公路的路床填料中,中國(guó)可能會(huì)選擇最大粒徑不超過20 mm的材料,而根據(jù)塞爾維亞規(guī)范,則更注重材料的Ev2靜態(tài)變形模量,以及通過Proctor測(cè)試(普氏輕型擊實(shí)試驗(yàn))確定的最大干密度。
2.2.3" 排水設(shè)計(jì)
中國(guó)規(guī)范采用較長(zhǎng)的重現(xiàn)期,確保了排水系統(tǒng)具有較高的安全儲(chǔ)備,從而在面對(duì)極端天氣條件下也能保持道路的通行能力和安全性。其中,對(duì)高速公路及一級(jí)公路的地表排水設(shè)施設(shè)計(jì)采用15 a的降雨重現(xiàn)期,這一標(biāo)準(zhǔn)意味著排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能夠應(yīng)對(duì)平均每15 a一遇的極端降雨事件。根據(jù)中國(guó)規(guī)范JTG/T D33—2012《公路排水設(shè)計(jì)規(guī)范》,對(duì)于高速公路和一級(jí)公路,設(shè)計(jì)流量Q可以通過式(1)計(jì)算
Q=qΨA," " " " " " " " " " " " " " " "(1)
式中:Q為雨水設(shè)計(jì)流量,L/s;q為設(shè)計(jì)流量強(qiáng)度,L/(hm2·s);Ψ為綜合徑流系數(shù);A為設(shè)計(jì)匯水面積,hm2。
相比之下,塞爾維亞規(guī)范對(duì)高速公路和設(shè)計(jì)速度大于75 km/h的道路,地表排水設(shè)施設(shè)計(jì)采用10 a的降雨重現(xiàn)期。這一標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)較為寬松,但仍符合塞爾維亞的氣候條件和環(huán)境保護(hù)要求。根據(jù)塞爾維亞規(guī)范,設(shè)計(jì)流量Q的計(jì)算公式可能與上述類似,但設(shè)計(jì)流量強(qiáng)度q將基于10年一遇的降雨強(qiáng)度確定,這表示著在相同的降雨條件下,塞爾維亞的排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量會(huì)相對(duì)較小。
通過對(duì)比分析,中國(guó)規(guī)范采用的15 a降雨重現(xiàn)期相較于塞爾維亞的10 a重現(xiàn)期更為保守。這種差異可能導(dǎo)致中國(guó)規(guī)范設(shè)計(jì)的排水系統(tǒng)在面對(duì)相同降雨量時(shí)具有更大的排水能力和更高的安全系數(shù)。以某高速公路項(xiàng)目為例,該地區(qū)15 a一遇的24 h降雨量為200 mm,而10年一遇的降雨量為150 mm,那么按照中國(guó)規(guī)范設(shè)計(jì)的排水系統(tǒng)需要能夠處理至少200 mm的降雨量,而塞爾維亞規(guī)范則只需處理150 mm的降雨量,這將直接影響到排水管道的尺寸和排水設(shè)施的布局。
2.2.4" 邊坡坡率與穩(wěn)定性
中國(guó)規(guī)范在邊坡設(shè)計(jì)上提供了詳細(xì)的指導(dǎo)和建議值,根據(jù)JTG D30—2015《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》第3.3.5條,對(duì)于一般土質(zhì)的邊坡,當(dāng)邊坡高度不超過20 m時(shí),推薦的邊坡坡率為1∶1.5~1∶2;而對(duì)于高度超過20 m的高邊坡,需要通過穩(wěn)定性分析來確定合理的坡率。同時(shí),中國(guó)規(guī)范還強(qiáng)調(diào)了邊坡設(shè)計(jì)中的安全系數(shù),要求根據(jù)不同的公路等級(jí)和計(jì)算工況,確定并滿足最小安全系數(shù)要求,例如對(duì)于高速公路和一級(jí)公路,邊坡設(shè)計(jì)應(yīng)考慮不小于1.3的安全系數(shù),以確保邊坡在各種不利條件下的穩(wěn)定性。塞爾維亞規(guī)范則更側(cè)重于通過理論計(jì)算來確定邊坡坡率,這通常涉及土力學(xué)原理和極限平衡分析。塞爾維亞SRDM8-1《土方工程》8.1.2.6款給出路堤邊坡坡率的確定應(yīng)根據(jù)土體的物理力學(xué)性質(zhì)(如黏聚力、內(nèi)摩擦角等)和邊坡的幾何條件,運(yùn)用如Bishop法等簡(jiǎn)化方法進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性驗(yàn)算,并且對(duì)性質(zhì)較差土體填筑的路堤、細(xì)粒土或者級(jí)配不連續(xù)材料填筑的路堤、填石路堤分別采用坡率為1∶3、1∶2和1∶1~1∶1.5。對(duì)于挖方邊坡的坡率,塞爾維亞規(guī)范沒有提供經(jīng)驗(yàn)坡率,需針對(duì)路塹邊坡土體性質(zhì)選取不同的計(jì)算參數(shù),采用圓弧法滑動(dòng)、直線或者折線滑動(dòng)等計(jì)算穩(wěn)定性。
2.2.5" 視距檢驗(yàn)理論與方法
中國(guó)規(guī)范在視距檢驗(yàn)方面則更側(cè)重于基于設(shè)計(jì)速度的視距要求。中國(guó)規(guī)范中,停車視距(Pz)的計(jì)算可采用式(2)
Pz=Lz+Ls," " " " " " " " " " " " " " " (2)
式中:Pz為停車視距,m;Lz為剎車距離,m;Ls為安全距離,通常取7 m。
剎車距離的計(jì)算考慮了初始速度、反應(yīng)時(shí)間、縱向摩阻系數(shù)等因素。
中國(guó)規(guī)范中還規(guī)定了不同設(shè)計(jì)速度下的停車視距規(guī)定值,例如對(duì)于設(shè)計(jì)速度為100 km/h的道路,停車視距規(guī)定值為180 m。這表明中國(guó)規(guī)范在視距檢驗(yàn)中采用了更為固定和規(guī)范的方法。
塞爾維亞規(guī)范在視距檢驗(yàn)方面的獨(dú)特之處在于其對(duì)運(yùn)行速度的重視,以及對(duì)道路模型進(jìn)行三維視距分析的要求。塞爾維亞規(guī)范認(rèn)為,實(shí)際運(yùn)行速度可能因道路平縱設(shè)計(jì)的不同而有所變化,因此,需求視距(Pzp)的計(jì)算應(yīng)基于運(yùn)行速度而非僅僅基于設(shè)計(jì)速度。例如塞爾維亞規(guī)范中提到,對(duì)于設(shè)計(jì)速度為100 km/h的道路,實(shí)際運(yùn)行速度可能達(dá)到110 km/h,因此需求視距應(yīng)相應(yīng)增加。塞爾維亞規(guī)范還強(qiáng)調(diào)了三維視距分析的重要性。通過建立道路的三維模型,可以更準(zhǔn)確地模擬和分析駕駛員在實(shí)際駕駛過程中的視距情況。
對(duì)比分析在一條設(shè)計(jì)速度為100 km/h的道路上進(jìn)行視距檢驗(yàn),根據(jù)中國(guó)規(guī)范,停車視距應(yīng)為180 m,而在塞爾維亞規(guī)范下,如果實(shí)際運(yùn)行速度達(dá)到110 km/h,需求視距可能需要增加到215 m,以滿足更高的安全要求。同時(shí),為了減少駕駛過程中的視覺疲勞,提高駕駛安全性,在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)盡量避免使用長(zhǎng)直線,盡可能采用大半徑曲線,并且要盡量避免因豎向曲線太小造成視距上的斷裂而影響駕駛安全,并且要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行優(yōu)化,例如分析匈塞鐵路設(shè)計(jì)過程中常規(guī)道路設(shè)計(jì)的豎曲線半徑大小對(duì)視覺的影響,如圖1所示,為了提高道路駕駛安全性對(duì)其曲率進(jìn)行優(yōu)化,其優(yōu)化后的效果如圖2所示,通過優(yōu)化視距提高駕駛安全性。
3" 結(jié)論
本文對(duì)塞爾維亞道路設(shè)計(jì)SRDM手冊(cè)與中國(guó)JTG D30—2015《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》進(jìn)行對(duì)比分析,得出以下結(jié)論。
1)中國(guó)的高速公路設(shè)計(jì)規(guī)范強(qiáng)調(diào)安全性、經(jīng)濟(jì)性和可持續(xù)性,特別注重成本效益和環(huán)境保護(hù),并提供技術(shù)要求細(xì)化、性能標(biāo)準(zhǔn)物理性的標(biāo)準(zhǔn)。塞爾維亞規(guī)范同樣重視安全性和經(jīng)濟(jì)性,但更注重與自然環(huán)境的和諧共存,融入當(dāng)?shù)氐奈幕厣?,以及使用?duì)環(huán)境友好的技術(shù)。塞爾維亞規(guī)范對(duì)環(huán)境同樣友好。
2)在塞爾維亞進(jìn)行公路設(shè)計(jì)時(shí),中國(guó)企業(yè)應(yīng)綜合考慮中國(guó)規(guī)范對(duì)路基填料的CBR值、壓實(shí)度等有明確要求的兩國(guó)規(guī)范在設(shè)計(jì)理念、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、道路等級(jí)分類和路基填料等方面的不同;而塞爾維亞規(guī)范則側(cè)重于模量變形、承載力等方面的內(nèi)容。為了促進(jìn)對(duì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的相互理解和融合,確保項(xiàng)目順利實(shí)施,增強(qiáng)在國(guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)能力,在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取適應(yīng)性設(shè)計(jì)策略,結(jié)合當(dāng)?shù)丨h(huán)境和人文特色,加強(qiáng)兩國(guó)技術(shù)交流與合作。
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作者簡(jiǎn)介:葉連奇(1978-),男,碩士,高級(jí)工程師。研究方向?yàn)閲?guó)際工程技術(shù)與造價(jià)管理。