高速公路路線方案安全評價問題分析

姜崎

（承德市公路管理處，河北 承德 067000）

0 引言

路線方案是影響道路質量和建設規(guī)劃的關鍵因素，方案的合理性關乎工程質量和造價以及運營等。同時路線方案對當?shù)氐慕洕?、環(huán)境、政治各方面有著重要的影響和帶動作用。一般情況下，路線方案的優(yōu)劣以及合理性會通過經濟增長量及增長速率來評定[1]。但隨著智慧公路、環(huán)境友好型基礎建設的提倡，傳統(tǒng)的安全評價方法已經不再適用于新時期的公路建設了。本文通過分析研究，在現(xiàn)有的傳統(tǒng)的基礎上提出了新時代公路建設方案的分析方法，所以文章具有一定的指導意義。

1 平面線形

1.1 超高與平曲線半徑

1.1.1 安全要求

汽車在平曲線行駛時，由于圓弧的存在會導致離心力的產生。當離心力過大時，車輛會發(fā)生橫向滑動。為保證車輛的安全運行，路線設計時，應保證路面極限摩阻系數(shù)＞橫向力系數(shù)。

通過理論分析和受力計算可知，當圓曲線半徑變大時，橫向力系數(shù)越小，車輛行駛的穩(wěn)定性越高。考慮車輛的穩(wěn)定性時，道路應選用大半經的圓曲線。當路線設計受到地形地物影響時，圓曲線半徑無法擴大，此時，應對道路進行橫向超高設計，以此來抵抗離心力[2]。圓曲線最小半徑規(guī)定值如表1所示。

表1 圓曲線半徑

對超高的橫坡進行定義時，應依據(jù)設計速度、圓曲線半徑、車輛組成、自然條件以及路面類型。

1.1.2 安全評價要點

對圓曲線半徑進行檢查，保證該指標與公路等級、行車速度適應。路面摩阻系數(shù)與超高值相適應。

設計中采用極限半徑時，應對交安設施作出要求。如：設立標志標線、警告標志等。

高等級公路設計時，應對運行速度進行驗算。

1.2 平曲線組合

1.2.1 安全要求

路線線形相接有多種，當直線與圓曲線最小半徑相接時，應進行回旋線的設置?；匦€各類參數(shù)應滿足安全、景觀等要求。（該規(guī)定對于四級公路不作要求。四級路可通過超高進行連接）。緩和曲線長度應盡量大于表2數(shù)值。

表2 緩和曲線長度表

對回旋線參數(shù)進行選取時，應滿足式（1）要求[3]。

式中：A為回旋參數(shù)；R表示圓曲線半徑（m）。

A的取值應與R間滿足關系如下所示。

當R=100m時，A=R；當R＜100m時，A≥R；當R=3 000m時，A=R/3；當R＞3000m時，A＜R/3。

1.2.2 安全評價要點

為保證線形連續(xù)，曲線間是否應設置緩和曲線。

通過A2=R·L對A值進行計算，是否滿足以上A值要求。通過綜合因素分析，對設計的合理性進行判斷。

1.3 長直線

1.3.1 安全要求

為保證行車的安全性、防止疲勞駕駛，應對直線道路的最小長度和最大長度進行規(guī)定。保證道路直線和曲線長度設計合理。

路線設計采用長直線時，采用同向凹形豎曲線，半徑設計應盡可能大。周邊地物較少時，應對沿線進行綠化或設置建筑物。同時還應設置標志以及安全措施等。

1.3.2 安全評價要點

路線設計時，直線段長度宜＜20倍的設計速度。當路線直線長度≥20倍設計速度，應采取技術措施進行彌補。

2 縱斷面線形

2.1 坡度和坡長

2.1.1 安全要求

路線設計中，縱坡的設置與設計速度成反比關系。縱向最大縱坡變化如表3所示。

表3 最大縱坡表

路線設計中，坡長的設置與設計速度成正比關系。最小坡長變化如表4所示。

表4 最小坡長表

2.1.2 安全評價要點

對設計過程中的最大縱坡和最小坡長指標進行核查，是否符合標準規(guī)定。

2.2 豎曲線半徑

2.2.1 安全要求

路線設計時，豎曲線半徑較小時，會對行車視距造成不良影響，同時還會導致跳車或離心加速度過大以及排水問題。因此針對不同級別公路和不同設計速度對豎曲線半徑應進行規(guī)定，結果如表5所示。

表5 最小豎曲線半徑表

2.2.2 安全評價要點

應對豎曲線半徑、長度進行檢查，是否滿足規(guī)定值要求。交通量較大路段應對豎曲線最小半徑和長度進行驗算。

2.3 特殊段縱坡

2.3.1 安全要求

橋梁的平縱指標應與路線保持高度一致。橋梁縱坡應≤4%，隧道縱坡應＜3%。（隧道超高難度＜100m除外。）

隧道外的橋梁或連接線應與隧道相協(xié)調，且縱坡應與隧道保持一致。

2.3.2 安全評價要點

檢查橋隧相接的坡度、路橋相接的坡度以及路隧相接的坡度。保證線形的平順及行車舒適性。

3 平縱組合

3.1 合成坡度

3.1.1 安全要求

合成坡度：平曲線超高與縱坡二者間合成的坡度。合成坡度較大時，冰雨季節(jié)行車較為危險；合成坡度較小時，會出現(xiàn)路面排水堵塞問題，對車輛行駛安全造成影響。因此合成坡度取值應滿足表6所示。

表6 最大合成坡度表

陡坡與小半徑平曲線重疊時，應采用較小合成坡度。當路面存在積雪和冰時，合成坡度應＜8%；

公路最小合成坡度應＞0.5%。超高段的合成坡度不能為0。為保證路面排水暢通，合成坡度宜＞0.5%。

3.1.2 安全評價要點

應對特殊路段的合成坡度進行檢查。

4 結論

本文通過對路線方案安全評價分析，得出以下結論：

（1）對路線方案的安全性會造成影響的幾方面分別為：平面線形、縱斷面線形、平縱組合。

（2）對超高與平曲線半徑的安全要求進行分析，得到安全評價要點為：保證該指標與公路等級、行車速度適應。

（3）對平曲線組合進行分析，得到安全評價要點為：曲線間是否設置緩和曲線。

（4）對長直線進行分析，得到安全評價要點為：是否存在≥20倍設計速度的直線段。

（5）對坡度和坡長進行分析，得到安全評價要點為：對最大縱坡和最小坡長指標進行檢查。